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岩土研究院

岩土工程各勘察阶段的基本技术要求介绍

339 2021-04-16 14:09:22

建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求;初步勘察应符合初步设计的要求;详细勘察应符合施工图设计的要求;场地条件复杂或有特殊要求的工程,宜进行施工勘察。场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定,且场地或其附近已有岩土工程资料时,可根据实际情况,直接进行详细勘察。

(一)可行性研究(选址)勘察阶段岩土工程基本技术要求

本阶段的任务是对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价。所谓稳定性是指拟建场地保持稳定状态的能力,从大范围来说,是指包含拟建场地在内的区域稳定性,即当今地壳的活动性及其对工程建筑和地质环境的作用和影响。从小范围说主要指不良地质作用(如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、土洞、断层、洪水淹没、水流冲蚀等)对场地稳定程度的影响。此外,由于工程活动(如边坡开挖、施工降水等)而导致场地稳定性恋化。这些(龙其是前两项)是可行性研究(选址)阶段应予以明确回答的。所谓适宜性,主要是指场地条件(地形、地层结构、水文地质、必要时还包含建筑材料条件)对工程建设的适宜程度。因此在某些程度上稳定性和适宜性是一致的,例如;

(1)不良地质现象发育,且对场地稳定有直接或潜在威胁,或建筑物位于斜坡上,在其施工、使用过程中,斜坡将可能出现整体不稳定地段;

(2)地基岩、土性质严重不良地段;

(3)对建筑抗震不利地段(如软弱土、液化土、高耸孤立山丘、非岩质陡坡、河岸边坡边缘、条状凸出的山咀,平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层-故河道、断层破碎带、暗埋的塘、浜、沟谷及半填半挖地基,以及在地震时可能发生滑坡、崩塌、地裂、泥石流等和发震断裂带上可能发生地表错位的部位等等);

(4)水文地质条件严重不良或有洪水威胁地段;

(5)地下有未开采的有价值的矿藏或不稳定的地下采空区等。

所有这些既是不稳定地段也是不适宜地段。当然这里指的稳定性,适宜性是指全局性的,建筑地段的局部稳定性及适官性则可留待下—阶段解决。存在稳定性、适宜性问题的地段,并非绝对不能建设,但上述几种情况的地段则宜避开。

过去有些建筑物,由于对拟建场地稳定性及适宜性认识不足,致使在建设或使用过程中带来不少问题,有的迫使搬迁,造成不必要的经济损失。例如某厂,修建前对场地稳定性、适官性问题没有充分认让。将厂一t放在注积励溢出带 上。由干地下下水理藏浅。地基+实际处于饱水状态,性质软弱,承载能力很低,结果在建设过程中,花费了很大力量进行排水和地基处理,建成后又由于地基沉降量过大,机器不能正常运转,投入大量资金进行电动硅化加固。

可行性研究阶段的岩土工程勘察,应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价,并应符合下列要求∶

(1)搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料;

(2)在充分搜集和分析已有资料的基础上,通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、

不良地质作用和地下水等工程地质条件;

(3)当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作;

(4)当有两个或两个以上拟选场地时应进行比选分析。(二)初步勘察阶段岩土工程基本技术要求 1.任务

是在选址阶段工作的基础上,在选定的场地进一步工作,对场地内建筑地段稳定性作出岩土工程评价,为确定建筑总平面布置,洗择主要建筑物地基基础方案和不良地质现象的防治对策进行论证。

2.稳定性评价技术要求

初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价,并进行下列主要工作;

(1)搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图;

(2)初步香明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件;

(3)查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并对场地的稳定性做出评价;

(4)对抗震设防烈度等于或大于 6 度的场地,应对场地和地基的地震效应做出初步评价;

(5)季节性冻土地区,应调查场地土的标准冻结深度;(6)初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性;

(7)高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。

3.勘探工作技术要求

初步勘察的勘探工作应符合下列要求∶

(1)勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置;

(2)每个地貌单元均应布置勘探点,在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段,勘探点应予加密;

(3)在地形平坦地区,可按网格布置勘探点;

(4)对岩质地基,勘探线和勘探点的布置,勘探孔的深度,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等按地方标准或当地经验确定;对十 质地基应符合《岩十工程勘客规范》 GB 50021—2001第 4.1.6 条~第 4.1.10 条的规定。

勘探线的布置应垂直地貌单元边界线、地质构造线、地层界线。勘探点的布置应考虑在每个主要地貌单元和其交接部位,以求最小的勘探工作量,获得最多的地质信息。点、线间距的要求可按表 3-1-4 确定,但在微地貌和地层变化较大的地段应予以加密,查明变化情况。如果地形平坦、第四纪地层简单,勘探点可按网格布置。勘探孔的深度据岩土工程勘察等级按表 3-1-5 确定,其中控制性勘探孔(主要是为了解场地深部地层构成情况以及是否有软弱地层存在,为场地岩土工程评价提供更可靠的地质依据)一般占勘探孔总数的 1/5 ~1/3,且每个地貌单元或每幢重要建(构)筑物均应有控制性勘探孔。

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在下列情况内,应适当增减勘探孔深度(同样适用于详细勘察阶段及其他勘察阶段);当地形起伏较大时,应据预计的场地整平标高调整孔深;

在预定深度内遇到基岩,除控制性勘探孔应进入基岩适当深度外,其他勘探孔在确认达到基岩后即可终孔;

当预计基础埋深以下有厚度超过 3~5m 且均匀分布的坚实土层(如碎石十、老堆积土等)存在,除控制性勘探孔应达到预定深度外,其他勘探孔深度可适当减小;

当预定深度内有软弱地层存在,则应适当加深;

进行波速测试及其他专门性用途的勘探孔深应按有关规定确定。

对于取土试样和进行原位测试的孔(井)在平面上要大致均匀分布,其数量一般为勘探孔总数的 1/4~1/2,竖向间距视地层特点和土的均匀程度确定,但各层土一般均应采取试样或取得测试数据,其数量不得少于 6个。

(三)详细勘察阶段岩土工程基本技术要求 1.任务

经过选址及初步勘察两个阶段,不仅场地的稳定性及适宜问题已经解决, 日为满足工程建设初步设计所需要的岩十工程资料已基本查明,因此在详细勘察阶段应按不同的建(构)筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计所需的岩土技术参数,对地基作出岩十工程分析、评价,为基础设计、地基处理、不良地质现象的防治等具体方案作出论证、结论和建议。如对一级及部分二级建筑物进行沉降变形估算及评价,对基坑开挖、降水等对邻近建筑物的影响进行论证和评价,为选择基础类型(如桩基类型、桩长、桩距以及单桩承载能力、计算群桩的沉降变形量) 以及施工方法的选定,提供岩土工程参数等。 2.工作内容基本技术要求

详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作∶

(1)搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料;

(2)查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议;

(3)查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;

(4)对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征;(5)查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物;(6)查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度;(7)在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度;(8)判定水和土对建筑材料的腐蚀性。 3.勘探点布置技术要求

详细勘察阶段的工作手段主要是钻探,必要时辅以地球物理勘探。勘探点的布置应按下列原则考虑∶

(1)勘探点宜按建筑物周边线和角点布置,对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置;

(2) 同—建筑范围内的主要受力层或有影响的下F层起伏较大时。应加密勘探占。查明其变化;

(3)重大设备基础应单独布置勘探点,重大的动力机器基础和高耸构筑物,勘探点不宜少于3个;

(4)勘探手段宜采用钻探与触探相配合,在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区、宜布置适量探井。

4.勘探点间距及深度技术要求

详细勘察阶段勘探点的间距可按表 3-1-6 确定,其深度按下列原则确定∶

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(1)勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于 5m 时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的 3 倍,对单独柱基不应小于1.5 倍,日不应小于 5m;

(2)对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下 0.5~1.0 倍的基础宽度,并深入稳定分布的地层;一般情况下可参考表3-1-7 确定;

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(3)对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求;

(4) 当有大面积地面堆载或有软弱下卧层时,则应适当加深勘探孔深度;

(5)在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深度应根据情况进行调整。

钻孔深度适当与否,将影响勘察质量、费用和周期。对于天然地基,控制性钻孔的深度,原则上应满足以下几个方面∶

(1)等于或略深于地基变形计算的深度,满足变形计算的要求;(2)满足地基承载力和软弱下卧层验算的要求;(3)满足支护体系和工程降水设计的要求;(4)满足某些不良地质作用追索的要求。 5.采取土试样和原位测试技术要求

详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求;

(1)采取土试样和进行原位测试的勘探点数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定,对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于 3 个;

(2)每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于 6 件(组);

(3)在地基主要受力层内,对厚度大于 0.5m 的夹层或透镜体,应采取土试样或进行原位测试;

(4)当土层性质不均匀时,应增加取土数量或原位测试工作量。

(四)施工阶段岩土工程勘察基本技术要求

施工阶段岩土工程勘察是指直接为施工服务的,解决与施工有关的岩土工程问题,并为施工阶段地基基础设计的变更提出相应的岩土工程资料。因此它不是一个固定阶段,往往据工程实际需要而定。遇下列情况之一时,应配合设计、施工单位进行岩土工程勘察工作∶

1.基槽开挖后发现岩土条件与原勘察资料不符时; 2.对安全等级为一、二级的建筑物,进行施工验槽; 3.在地基处理或深基础施工中,进行岩土工程检验与监测;

4.地基中岩溶、土洞较发育,应查明情况并提出处理建议;或施工中出现边坡失稳

迹象时,应查明原因并进行监测和提出处理建议。从上述可知,在施工阶段的岩土工程工作主要是;

1,由干人为降低地下水位而增加土的有效应力,而可能引起邻近建 (构) 筑物的沉降,桩基产生负摩阻力,使降落漏斗周边土体向中心滑移等等,因此沉降观测、测定孔,隙水压力则是内容之一;

2.深基坑开挖,边坡稳定性的监测、处理,或因坑内基底卸荷回弹。隆起。侧向位移等进行观测,及时修正、补充岩土工程施工计划及工艺;

3.为保证地基处理与加固获得预期效果,监测施工质量、检验成果,发现问题并及时予以解决。