土地结构工程之工程地基勘察.pptx

工程地基勘察第1节 概述第2节 水文地质条件第3节 土中渗流的影响第4节 地基勘察方法第1节 概述 地基勘察的目的在于以各种勘察手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料。 地基勘察工作应该做在设计和施工前面，采取必要的勘察手段和方法，提供准确无误的地基勘察报告。 地基勘察的任务：认识场地的地质条件，分析场地条件与建筑物之间的相互影响。第2节 水文地质条件 存在于地面下土和岩石的孔隙、裂隙或溶洞中的水叫做地下水。 建筑场地的水文地质条件主要包括地下水的埋藏条件，地下水化学成分及其对混凝土的腐蚀等。一、地下水的埋藏条件 地下水按其埋藏条件可分为：上层滞水、潜水和承压水三种类型。 1.上层滞水：指埋藏在地表浅处，局部隔水透镜体的上部，且具有自由水面的地下水。上层滞水地带只有在融雪或大量降水后才能聚集较多的水，因而只能作为季节性的或临时性的水源。 2. 潜水：指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上的具有自由水面的地下水。潜水直接受雨水渗透或河流渗入土中而得到补给，同时也直接由于蒸发或流入河流而排泄。因此，潜水位的变化直接受气候条件变化的影响。 3.承压水：指充满于两个连续的稳定隔水层之间的含水层中的地下水。它承受一定的静水压力。由于承压水的上面存在隔水顶板，它的埋藏区与地表补给区不一致。因此，承压水的动态变化，受局部气候因素影响不明显。二、地下水的腐蚀性 地下水中含有多种化学成分，当某些成分含量过多时，会对混凝土等材料产生危害。 1.地下水中的 含量过多时，将与水泥水化生成的 发生作用，生成生石膏 。生石膏再与水泥的水化产物水化铝酸钙发生反应，生成硫铝酸钙（水泥杆菌）。 硫铝酸钙的体积比化合前膨胀了许多，可以使混凝土产生膨胀破坏。 2.pH7的酸性地下水对混凝土中的 和 可以起到溶解破坏作用。 3.地下水中的游离的CO2可与混凝土中的Ca(OH)2化合生成CaCO3硬壳，对混凝土可起到保护作用。 但CO2含量过多时，又会与CaCO3化合，生成可溶于水的Ca(HCO3 )2。这种过多的、能与CaCO3起作用的那一部分游离CO2称为腐蚀性CO2 。第3节 土中渗流的影响 地下水在渗流过程中受到土骨架的阻力，作为反作用力，水对土骨架的作用力称为渗流力。 竖向渗流的作用可使土的有效重度发生变化。 向下渗流使有效应力增加，增大土的抗剪强度；向上渗流则使有效应力减少，降低土的抗剪强度 。向上渗流的水力梯度增加到使有效应力减少为零的某一数值icr，此时，土中的有效应力降低为零，砂土因抗剪强度丧失而“液化”。这种渗透液化现象称为流砂。 流砂出现时的水力梯度icr称为临界水力梯度。 流砂是一种不良的工程地质现象，所以在地基勘察中应对可能出现的流砂现象的条件及其危害性作出评估。 基坑工程防治流砂的原则主要是： 1.减小基坑内外地下水的水头差； 2.增大渗流路径； 3.在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡渗流力。 当土中渗流的水力梯度小于临界水力梯度时，虽不致诱发流砂现象，但土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带而去，如果这种现象发生的时间比较长，在土层中将形成管状空洞，使土体强度降低，压缩性增大，这种现象称为“管涌”。 渗流对土坡和挡土墙都会产生不利于其稳定性的影响。 1.渗流对土坡稳定性的不利影响主要是渗流力的促滑作用，其次是静水浮托力的减重作用。 2.渗流对挡土墙稳定性的不利影响表现在渗流会使处于主动、静止或被动三者中任何状态的土压力明显增大。第4节 地基勘察方法 工业与民用建筑工程的设计分为可行性研究、初步设计和施工图三个阶段。 为了提供各设计阶段所需的工程地质资料，勘察工作也相应分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段。一、勘探工作 勘探是地基勘察过程中查明地质情况的一种必要手段，它是在地面的工程地质测绘和调查所取得的各项定性资料的基础上，进一步对场地的工程地质条件进行定量的评价。 勘探工作包括坑探、钻探、触探和地球物理勘探等。 下面对触探和地球物理勘探进行简要介绍。 1.触探 触探是通过探杆用静力或动力将金属探头贯入土层，并测得能表征土对触探头贯入的阻抗能力的指标，从而间接地判断土层及其性质的一类勘探方法和原位测试技术。 作为勘探手段，触探可用于划分土层；作为测试技术，则可估计地基承载力和土的变形指标等。 a.静力触探 静力触探试验凭借静压力将触探头压入土层，利用电测技术测得贯入阻力来判定土的力学性质。与常规的勘探手段比较，静力触探有其独特的优越性。它能快速、连续地探测土层及其性质的变化。 单桥探头可以测得包括锥尖阻力和侧壁摩阻