工程地質(zhì)與勘察PPT教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1工程地質(zhì)與勘察工程地質(zhì)與勘察一、施工特點(diǎn) （1）量大面廣； （2）勞動(dòng)強(qiáng)度大，人力施工效率低、工期長(zhǎng)； （3）施工條件復(fù)雜，受地質(zhì)、水文、氣侯影響 大，不確定因素多。第1頁(yè)/共94頁(yè)二、土的工程分類與現(xiàn)場(chǎng)鑒別 按開(kāi)挖的難易程度分為八類 一類土（松軟土）、二類土（普通土) 三類土（堅(jiān)土）、 四類土（砂礫堅(jiān)土） 機(jī)械或人工直接開(kāi)挖 五類土（軟石）、六類土（次堅(jiān)石） 七類土（堅(jiān)石）、八類土（特堅(jiān)石） 爆破開(kāi)挖第2頁(yè)/共94頁(yè) 土方開(kāi)挖難易直接影響其施工方案、勞動(dòng)量消耗和工程費(fèi)用。第3頁(yè)/共94頁(yè)三、土的工程性質(zhì) 1、土的可松性：自然狀態(tài)下的土經(jīng)開(kāi)挖后，體積因松散而增加，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不

2、能恢復(fù).第4頁(yè)/共94頁(yè)最初可松性系數(shù) KS=V2 /V1 1.081.5最后可松性系數(shù) KS=V3 /V1 1.011.3 V1 土在自然狀態(tài)下的體積。 V2 土經(jīng)開(kāi)挖后松散狀態(tài)下的體積。 V3 土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。 用途：開(kāi)挖、運(yùn)輸、存放，挖土回填，留回填松土第5頁(yè)/共94頁(yè) 2、土的滲透性：指土體被水透過(guò)的性能。 它與土的密實(shí)程度有關(guān)，土的空隙比越大，則其滲透系數(shù)越大。土的滲透性由土的滲透系數(shù)表示。 用途：降低水位方法、回填。第6頁(yè)/共94頁(yè)第7頁(yè)/共94頁(yè) 3、土的天然含水量: 在天然狀態(tài)下，土中水的重量和固體顆粒重量之比的百分率，反映了土的干濕程度， 用W表示 W=（G濕-G干）/

3、G干 開(kāi)挖、行車（2530%陷車）、邊坡穩(wěn)定 第8頁(yè)/共94頁(yè)四、地下水對(duì)工程施工的影響（一）、流砂現(xiàn)象 基坑挖土至地下水位以下，土質(zhì)為細(xì)砂土或粉砂土的情況下，采用集水坑降低地下水時(shí)，坑下的土有時(shí)會(huì)形成流動(dòng)狀態(tài)，隨著地下水流入基坑，這種現(xiàn)象稱為流砂現(xiàn)象。第9頁(yè)/共94頁(yè)引起流砂的因素大致有：)地下水位越高，基坑挖深越大，水力壓力差越大，越 容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象；)顆粒組成中粘土含量小于10%，粉砂含量大于75% )土的含水量大于30%；)土的空隙率大于43%；)在粘性土中有砂夾層的地質(zhì)構(gòu)造中，砂質(zhì)粉土或砂層 的厚度大于250mm 第10頁(yè)/共94頁(yè)2、流砂的防治 防治流砂的原則是“治流砂必先治水”

4、 。 防治流砂的主要途徑有：減少或平衡動(dòng)水壓力；設(shè)法使動(dòng)水壓力方向向下；截?cái)嗟叵滤鳌?第11頁(yè)/共94頁(yè)具體措施有： （1）枯水期施工法。枯水期地下水位較低，基坑內(nèi)外水位差小，動(dòng)水壓力小，就不易產(chǎn)生流砂。 （2）搶挖并拋大石塊法。分段搶挖土方，使挖土速度超過(guò)冒砂速度，在挖至標(biāo)高后立即鋪竹、蘆席，并拋大石塊，以平衡動(dòng)水壓力，將流砂壓住。此法適用于治理局部的或輕微的流砂第12頁(yè)/共94頁(yè) （3）設(shè)止水帷幕法。將連續(xù)的止水支護(hù)結(jié)構(gòu)（如連續(xù)板樁、深層攪拌樁、密排灌注樁等）打入基坑底面以下一定深度，形成封閉的止水帷幕，從而使地下水只能從支護(hù)結(jié)構(gòu)下端向基坑滲流，增加地下水從坑外流入基坑內(nèi)的滲流路徑，減小

5、水力坡度，從而減小動(dòng)水壓力，防止流砂產(chǎn)生。第13頁(yè)/共94頁(yè)（4）人工降低地下水位法。即采用井點(diǎn)降水法，使地下水位降低至基坑底面以下，地下水的滲流向下，則動(dòng)水壓力的方向也向下，從而水不能滲流入基坑內(nèi)，可有效地防止流砂的發(fā)生。因此，此法應(yīng)用廣泛且較可靠。 此外，采用地下連續(xù)墻、壓密注漿法、土壤凍結(jié)法等，阻止地下水流入基坑，以防止流砂發(fā)生。第14頁(yè)/共94頁(yè)四、工程地質(zhì)勘察 1地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及內(nèi)容 (1) 地質(zhì)勘察的目的 巖土工程勘察應(yīng)按工程建設(shè)各勘察階段的要求，正確反映工程地質(zhì)條件，查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，精心勘察、精心分析，提出資料完整、評(píng)價(jià)正確的勘察報(bào)告。第15頁(yè)/共94頁(yè)(2)

6、地質(zhì)勘察的任務(wù)與內(nèi)容 查明場(chǎng)地和地基的穩(wěn)定性、地層結(jié)構(gòu)、持力層和下臥層的工程特性、土的應(yīng)力歷史和地下水條件以及不良地質(zhì)作用等。 提供滿足設(shè)計(jì)、施工所需的巖土參數(shù)，確定地基承載力，預(yù)測(cè)地基變形性狀。 第16頁(yè)/共94頁(yè) 提出地基基礎(chǔ)、基坑支護(hù)、工程降水和地基處理設(shè)計(jì)與施工方案的建議。 提出對(duì)建筑物有影響的不良地質(zhì)作用的防治方案建議。 對(duì)于抗震設(shè)防烈度等于或大于6度的場(chǎng)地，進(jìn)行場(chǎng)地與地基的地震效應(yīng)評(píng)價(jià)。 第17頁(yè)/共94頁(yè)2地質(zhì)勘察及測(cè)試方法 (1) 現(xiàn)場(chǎng)勘探 包括坑探、鉆探、觸探和地球物理勘探等。 坑探 是在建筑場(chǎng)地挖探井以取得直觀資料和原狀土樣。鉆探 包括三個(gè)方面：破碎孔底巖土、提取巖芯巖粉和

7、土、加固孔壁。 第18頁(yè)/共94頁(yè)觸探 觸探是通過(guò)探桿用靜力或動(dòng)力將金屬探頭壓人土層，并且測(cè)出各層土對(duì)觸探頭的貫人阻力大小的指標(biāo)，從而間接地判斷土層及其性質(zhì)的一類勘探方法和原位測(cè)試技術(shù)。 a、靜力觸探 b、動(dòng)力觸探第19頁(yè)/共94頁(yè)1、基坑土方量： 基坑土方量 按擬柱體體積公式計(jì)算 1、2 表示基坑上下底的面積0表示基坑中截面的面積 第20頁(yè)/共94頁(yè)項(xiàng)目二 土方量計(jì)算2、基槽土方量： 基槽土方量 可以按照長(zhǎng)度方向分段后，再用同樣的方法計(jì)算。 計(jì)算公式： 第21頁(yè)/共94頁(yè)二、 場(chǎng)地平整的土方量計(jì)算（一）、場(chǎng)地平整的三種方案： 1、先平整整個(gè)場(chǎng)地，后開(kāi)挖建筑物基坑 特點(diǎn)：大型機(jī)械有較大工作面，

8、可充分發(fā)揮工作效率；工期長(zhǎng)，適用場(chǎng)地挖填方量大的工程。 2、先開(kāi)挖基坑或基槽，后平整整個(gè)場(chǎng)地 適用于地形平坦的場(chǎng)地，特點(diǎn)可加快施工速度，減少填挖土方的數(shù)量。 3、邊平整場(chǎng)地，邊開(kāi)挖基坑或基槽第22頁(yè)/共94頁(yè)（二）、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定： 1、確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)該確定的因素 1)、滿足建筑規(guī)劃和生產(chǎn)工藝及運(yùn)輸?shù)囊螅?2)、盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量； 3)、場(chǎng)地內(nèi)的挖、填方力求平衡，使土方運(yùn)輸費(fèi)用最少； 4)、有一定的排水坡度，滿足排水要求。 我們常常采用方格網(wǎng)法初步確定場(chǎng)地平整的土方量 第23頁(yè)/共94頁(yè)2、初步計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的原則： 場(chǎng)地內(nèi)挖方總量等于填方總量方法：將場(chǎng)地劃分為每格邊長(zhǎng)

9、 2040m的方格網(wǎng)，找出每個(gè)方格各個(gè)角點(diǎn)的地面標(biāo)高（實(shí)測(cè)法、等高線插入法）。 則場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高為： H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4M H1一個(gè)方格所僅有角點(diǎn)的標(biāo)高； H2、H3、H4分別為兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高第24頁(yè)/共94頁(yè)第25頁(yè)/共94頁(yè)考慮泄水坡度對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響 由于排水要求，場(chǎng)地表面場(chǎng)有一定的泄水坡度。因此，還需根據(jù)場(chǎng)地泄水坡度的要求（單面泄水或雙面泄水），計(jì)算出場(chǎng)地內(nèi)各方格角點(diǎn)實(shí)際施工時(shí)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。00nnx xy yHHliHHlili ; 第26頁(yè)/共94頁(yè)4、場(chǎng)地土方量計(jì)算： 1)、計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度hn： h n = H nH 即：h n=

10、 該角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高自然地面標(biāo)高（m） h n角點(diǎn)的施工高度，即填挖高度，以“”為填，以“”為挖。 H n角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高（無(wú)泄水坡度時(shí)按照?qǐng)龅卦O(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算） 角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高 第27頁(yè)/共94頁(yè)2)、計(jì)算零點(diǎn)位置： 在一個(gè)方格內(nèi)同時(shí)有挖和填方時(shí)，先要算出方格網(wǎng)上的零點(diǎn)位置，并標(biāo)注在方格網(wǎng)上，連接零點(diǎn)即得零點(diǎn)。它是填方區(qū)和挖方區(qū)的分界線。 第28頁(yè)/共94頁(yè)（1）四角棱柱體法1）全挖、全填格： V挖（填）=a2 (h1+h2+h3+h4)/4 h1 h4 方格角點(diǎn)施工高度絕對(duì)值 V挖（填）挖方或填方的體積。2）部分挖、部分填格： V挖（填） = a2 h挖（填） 2 / 4 h h挖（填）方格角

11、點(diǎn)挖或填施工高度絕對(duì)值之和； h 方格四個(gè)角點(diǎn)施工高度絕對(duì)值總和。第29頁(yè)/共94頁(yè)第30頁(yè)/共94頁(yè)第31頁(yè)/共94頁(yè)70.09第32頁(yè)/共94頁(yè)第33頁(yè)/共94頁(yè)第34頁(yè)/共94頁(yè)第35頁(yè)/共94頁(yè)液壓履帶式和輪胎式推土機(jī)第36頁(yè)/共94頁(yè)索式履帶式推土機(jī)索式履帶式推土機(jī)第37頁(yè)/共94頁(yè)并列推土法并列推土法第38頁(yè)/共94頁(yè)下坡推土法下坡推土法第39頁(yè)/共94頁(yè)槽形推土法槽形推土法第40頁(yè)/共94頁(yè)分堆集中，一次推送法分堆集中，一次推送法第41頁(yè)/共94頁(yè)第42頁(yè)/共94頁(yè)鏟運(yùn)機(jī)下坡鏟土法鏟運(yùn)機(jī)下坡鏟土法鏟運(yùn)機(jī)開(kāi)行路線示意圖鏟運(yùn)機(jī)開(kāi)行路線示意圖（a）環(huán)形路線）環(huán)形路線（b）“ 8 ”字形

12、路線字形路線第43頁(yè)/共94頁(yè)挖土機(jī)械第44頁(yè)/共94頁(yè)正鏟挖掘機(jī)正鏟挖掘機(jī)反鏟挖掘機(jī)反鏟挖掘機(jī)拉鏟挖掘機(jī)拉鏟挖掘機(jī)抓鏟挖掘機(jī)抓鏟挖掘機(jī)第45頁(yè)/共94頁(yè)第46頁(yè)/共94頁(yè)第47頁(yè)/共94頁(yè)第48頁(yè)/共94頁(yè)反鏟挖土機(jī)開(kāi)挖方式反鏟挖土機(jī)開(kāi)挖方式第49頁(yè)/共94頁(yè)適用于：適用于：停機(jī)面以下、一二類土的較大基坑開(kāi)挖，填筑堤壩，河道清淤。第50頁(yè)/共94頁(yè)第51頁(yè)/共94頁(yè)抓土斗工作示意圖抓土斗工作示意圖第52頁(yè)/共94頁(yè)第53頁(yè)/共94頁(yè)自卸式運(yùn)土車自卸式運(yùn)土車第54頁(yè)/共94頁(yè)第55頁(yè)/共94頁(yè)第56頁(yè)/共94頁(yè)第57頁(yè)/共94頁(yè)下坡挖土和運(yùn)土示意圖下坡挖土和運(yùn)土示意圖分層開(kāi)挖方案分層開(kāi)挖方案第

13、58頁(yè)/共94頁(yè)盆式開(kāi)挖示意圖盆式開(kāi)挖示意圖第59頁(yè)/共94頁(yè)墩式開(kāi)挖示意圖墩式開(kāi)挖示意圖第60頁(yè)/共94頁(yè)n（5）發(fā)現(xiàn)文物，古墓停挖、上報(bào)、待處理n（6）注意安全，雨后復(fù)工先檢查第61頁(yè)/共94頁(yè)項(xiàng)目四項(xiàng)目四 基坑驗(yàn)槽及處理基坑驗(yàn)槽及處理1. 場(chǎng)地清理 土方工程開(kāi)工前，應(yīng)對(duì)施工場(chǎng)地內(nèi)所有障礙物認(rèn)真調(diào)查清楚，確定處理方案。2. 地面水排除 場(chǎng)地內(nèi)的積水必須排除，同時(shí)需注意雨水的排除，使場(chǎng)地保持干燥，以利土方施工。第62頁(yè)/共94頁(yè)第63頁(yè)/共94頁(yè)項(xiàng)目四項(xiàng)目四 基坑驗(yàn)槽及處理基坑驗(yàn)槽及處理一、基坑（槽）的放線 放灰線時(shí)，可用裝有石灰粉末的長(zhǎng)柄勺靠著木質(zhì)平尺板側(cè)面，邊撒、邊走，在地上撒出灰線，標(biāo)

14、出基礎(chǔ)挖土的界限。第64頁(yè)/共94頁(yè)項(xiàng)目四項(xiàng)目四 基坑驗(yàn)槽及處理基坑驗(yàn)槽及處理1. 基槽放線 根據(jù)房屋主軸線控制點(diǎn)，首先將外墻軸線的交點(diǎn)用木樁測(cè)設(shè)在地面上，并在樁頂釘上鐵釘標(biāo)志。房屋外墻軸線測(cè)定后，再根據(jù)建筑物平面圖，將內(nèi)部開(kāi)間所有軸線都一一測(cè)出。最后根據(jù)中心軸線用石灰在地面上撒出基槽開(kāi)挖邊線。同時(shí)在房屋四周設(shè)置龍門板，以便于基礎(chǔ)施工時(shí)復(fù)核軸線位置。第65頁(yè)/共94頁(yè)第66頁(yè)/共94頁(yè)第67頁(yè)/共94頁(yè)第68頁(yè)/共94頁(yè)第69頁(yè)/共94頁(yè)項(xiàng)目四項(xiàng)目四 基坑驗(yàn)槽及處理基坑驗(yàn)槽及處理2. 柱基放線 在基坑開(kāi)挖前，從設(shè)計(jì)圖上查對(duì)基礎(chǔ)的縱橫軸線編號(hào)和基礎(chǔ)施工詳圖，根據(jù)柱子的縱橫軸線。用經(jīng)緯儀在矩形控制

15、網(wǎng)上測(cè)定基礎(chǔ)中心線的端點(diǎn)；同時(shí)在每個(gè)柱基中心線上，測(cè)定基礎(chǔ)定位樁。每個(gè)基礎(chǔ)的中心線上設(shè)置四個(gè)定位木樁，其樁位離基礎(chǔ)開(kāi)挖線的距離為0.51.0m。第70頁(yè)/共94頁(yè)項(xiàng)目四項(xiàng)目四 基坑驗(yàn)槽及處理基坑驗(yàn)槽及處理 若基礎(chǔ)之間的距離不大，可每隔12個(gè)或幾個(gè)基礎(chǔ)打一定位樁，但兩定位樁的間距以不超過(guò)20m為宜，以便拉線恢復(fù)中間柱基的中線。樁頂上釘了釘子，標(biāo)明中心線的位置。然后按施工圖上柱基的尺寸和已經(jīng)確定的挖土邊線的尺寸放出基坑上口挖土灰線，標(biāo)出挖土范圍。第71頁(yè)/共94頁(yè)第72頁(yè)/共94頁(yè)項(xiàng)目四項(xiàng)目四 基坑驗(yàn)槽及處理基坑驗(yàn)槽及處理二、基坑（槽）抄平 開(kāi)挖基坑（槽）土方和其它一些工序的施工，都要在地面上設(shè)置

16、一些水準(zhǔn)點(diǎn)，作為高程（或抄平）控制的依據(jù)。這些水準(zhǔn)點(diǎn)可利用龍門樁來(lái)測(cè)設(shè)。一般是根據(jù)已知水準(zhǔn)點(diǎn)高程將室內(nèi)地坪標(biāo)高引測(cè)到龍門樁上作為標(biāo)記，標(biāo)注標(biāo)高。第73頁(yè)/共94頁(yè)項(xiàng)目四項(xiàng)目四 基坑驗(yàn)槽及處理基坑驗(yàn)槽及處理 當(dāng)開(kāi)挖較深的基坑時(shí)，要在深坑內(nèi)測(cè)出已給的高程的標(biāo)高點(diǎn)，用一般水準(zhǔn)尺引測(cè)已經(jīng)不行。這時(shí)必須先從地面水準(zhǔn)點(diǎn)向坑內(nèi)引測(cè)一臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。如圖所示。第74頁(yè)/共94頁(yè)第75頁(yè)/共94頁(yè)項(xiàng)目四項(xiàng)目四 基坑驗(yàn)槽及處理基坑驗(yàn)槽及處理三、基坑（槽）開(kāi)挖1.基坑（槽）斷面的選擇 基坑（槽）斷面的有直槽、大開(kāi)槽和混合槽三種。第76頁(yè)/共94頁(yè)第77頁(yè)/共94頁(yè)項(xiàng)目四項(xiàng)目四 基坑驗(yàn)槽及處理基坑驗(yàn)槽及處理2. 釬探 在

17、基坑（槽）挖成之后，為了防止基礎(chǔ)的不均勻沉陷，需要檢查地基下有無(wú)地質(zhì)資料上未曾提供的硬（或軟）的下臥層，以及土洞、暗墓等變化異常的情況。其方法是進(jìn)行釬探。第78頁(yè)/共94頁(yè)項(xiàng)目四項(xiàng)目四 基坑驗(yàn)槽及處理基坑驗(yàn)槽及處理釬探的方法： 釬探是用直徑約為2050mm、長(zhǎng)約1.53m的鋼釬，用手壓入土層，當(dāng)土質(zhì)稍硬時(shí)需用錘擊，舉錘高度為離頂5070。 在插入相當(dāng)深度時(shí)旋轉(zhuǎn)鋼釬，拔出鋼釬后刻痕內(nèi)帶出土樣，用以檢查土的組織和類別。又可按插入土層的難易，估計(jì)土的密實(shí)程度。鋼釬的深度和間距按規(guī)定執(zhí)行。第79頁(yè)/共94頁(yè)項(xiàng)目四項(xiàng)目四 基坑驗(yàn)槽及處理基坑驗(yàn)槽及處理釬探記錄和結(jié)果分析： 先繪制基礎(chǔ)平面圖，在圖上注明釬探

18、點(diǎn)的位置及編號(hào)； 在釬探時(shí)按平面圖標(biāo)定的釬探點(diǎn)順序進(jìn)行，并按要求項(xiàng)目填寫(xiě)記錄第80頁(yè)/共94頁(yè)必須釬探的條件： 持力層明顯不均勻 槽底以下3m的深度內(nèi)可能分布有軟下臥層； 持力層內(nèi)可能分布有暗墓，特別是用肉眼檢查或夯探檢查不易發(fā)現(xiàn)時(shí)； 技術(shù)勘測(cè)報(bào)告中特別注明要進(jìn)行釬探者項(xiàng)目四項(xiàng)目四 基坑驗(yàn)槽及處理基坑驗(yàn)槽及處理第81頁(yè)/共94頁(yè)嚴(yán)禁釬探的條件： 當(dāng)持力層為不厚的粘性土，而下面是含承壓水的砂層時(shí)，一當(dāng)刺透粘性土層就會(huì)發(fā)生涌砂現(xiàn)象而破壞基底； 下面有電纜或水管時(shí)項(xiàng)目四項(xiàng)目四 基坑驗(yàn)槽及處理基坑驗(yàn)槽及處理第82頁(yè)/共94頁(yè)四、驗(yàn)槽 釬探后應(yīng)組織有關(guān)人員進(jìn)行驗(yàn)槽，其進(jìn)行方式各地有所不同。檢查內(nèi)容為：基槽標(biāo)高及平面尺寸，打釬記錄，軟（或硬）下臥層，墳、井、坑的情況以及提出處理方案。 如槽底有局部土質(zhì)過(guò)硬或過(guò)軟或廢井、回填土坑等，即不符