第十章 各类建筑工程的勘察 / =U v
本章重点：各类建筑工程勘察的内容、方法、手段、要求和评价 sm&rR=b
学习要求：掌握各类建筑工程勘察阶段的划分、能根据地质条件选择正确的勘察方法和勘察手段、能对工程场地的地质条件和稳定性做出正确的评价。 h'YcNkM
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第一节 房屋建筑与构筑物 RY/ Z~]
一、房屋建筑与构筑物的特点及对地基勘察的基本要求 )r|zi
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房屋建筑与构筑物系指一般的房屋建筑、高层建筑、大型公用建筑、工业厂房及烟筒、水塔、电视电讯塔等高耸构筑物。一般房屋建筑及构筑物的特点是：跨度不大，结构简单，基础的荷载量较小，且以静荷载为主，很少考虑动荷载和偏心荷载，基础埋深不大，以浅基础为主。而高层建筑的的特点主要是高度大、荷重大基础埋深大等，并由此而产生竖向荷载大而集中，由风力和地震力产生的水平荷载引起的倾覆力矩成倍增长。在房屋建筑与构筑物中，常常遇到的以下几种岩土工程问题。 IrwF
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1.区域的稳定性问题； h&) vdCCk
2.斜坡的稳定性问题； F O'.
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3.地基的稳定性问题； > A'!T'"~
4.建筑物的配置问题； _Ox nHf:|
5.地下水的侵蚀性问题； Dgq[ g_+l
6.地基的施工条件问题。 5W]N]^v
房屋建筑及构筑物的岩土工程勘察，应在搜集建筑物上部荷载、功能特点，结构类型，基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其勘察工作的基本要求是： wmcp`8w.
1.查明场地和地基的稳定性，地层结构。持力层和下卧层的工程特性，土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等； C Iik@O*
2.提供满足设计，施工所需的岩土参数，确定地基承载力，预测地基变形性状； E Pd.at A
3.提出地基基础，基坑支护，工程降水和地基处理设计与施工方案的建议； r+#V{oE_
4.提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议； knK=ENf;e
5.对抗震设防烈度等于或大于6度的场地，进行场地与地基的地震效应评价。 Y`O}]*{>8R
二、地基评价与计算 _8b >r1$
（一）地基评价的内容 J >|:T
地基的评价与计算是工程地质测绘，勘探，测试和搜集已有资料的基础上，结合工程特点和要求进行。其内容主要为： %k;FxUK i
1．天然地基 +!V%Q
（1）评价场地和地基的整体稳定性和适宜性。 -W W!V(~p
（2）提出地基承载力特征值。 "RJk7]p`*
（3）估算建筑物的沉降、倾斜、差异沉降。 qP^0($
（4）根据岩土埋藏条件，地下水位，冻结深度等。对设计单位初定的基础埋深提出调整建议。 by
y1MgQd
（5）根据场地和地基条件，提出基础设计，上部结构设计，施工措施等方面的建议，必要时，提出对监测工作的建议。 'm!1 1Phe
（6）当场地有不良地质作用或特殊性岩土时，应进行相应的分析与评价，并提出工程措施建议。 R?9Plzt5
（7）对一级建筑物和需要进行沉降计算的二级建筑物，宜进行沉降分析；对高层建筑，在进行沉降分析时，应预结建筑物的倾斜；对荷载差别很大的相邻建筑物及对不均匀沉降敏感的建筑物，宜对不均匀沉降及其产生的内力进行分析。沉降分析中的经验修正系数宜采用地方经验。宜考虑地基与基础，上部结构的协同作用。 K{w=qJBM
（8）有沉降分析任务时，宜专门编写沉降分析报告。 e/ % ;
（9）评价土、水对建筑材料的腐蚀性。 j&G~;(DY
2．桩基工程 MdoW qpC
桩基工程的分析评价包括下列内容： eNC 5' Z
（1）提供可选的桩基类型和桩端持力层；对桩类型，桩的分置提出桩长、桩径方案的建议；提出单桩侧阻力与端阻力的特征值。 NMY!-Kv 5
（2）当有软弱下卧层时，验算软弱下卧层强度；任务需要时，可对群桩效应，群桩承载力和沉降进行专门的试验研究，并提交相应的试验研究报告。 ]zMBZs
（3）对欠固结土和有大面积堆载的工程，应分析桩侧产生负摩阻力的可能性及其对桩基承载力的影响，并提供负摩阻力系数和减少负摩阻力措施的建议。 cSs/XJZ
（4）分析成桩的可能性，成桩和挤土效应的影响，对桩基工程设计、施工、监测提出建议并提出保护措施的建议。 "$"mWF-
（5）持力层为倾斜地层，基岩面凹凸不平或岩土中有洞穴时，应评价桩的稳定性，并提出处理措施的建议。 MVL }[ J
3．基坑工程 B3+WOf5W
基坑工程的分析与计算应包括以下内容： vLT12v:)`
（1）边坡的局部稳定性、整体稳定性和坑底抗隆起稳定性； UCj#t!Mw
（2）坑底和侧壁的渗透稳定性； cCbr-Z&
（3）挡土结构和边坡可能发生的变形； c p?P@-
（4）降水效果和降水对环境的影响； k#r7&Y
（5）开挖和降水对邻近建筑物和地下设施的影响。 Y)5uK:)^
4．场地地震效应评价 e4W];7_K!
当场地所在地属于强震区时，勘察报告分析与计算内容除遵守上述规定外，尚应包括下列内容： 3{L vKe
（1）场地地震的基本烈度。 xo 'w+Av
（2）建筑场地类别。 TtjSLkF
（3）场地所处位置属于对抗震有利，不利还是危险地段。 [Z G j7
（4）场地断裂的地震工程类型，是否属于发震断裂或全新活动断裂，对工程稳定性的影响。 N 8(x),
（5）对场地土地震液化进行判别，并计算液化指数，划分液化等级。 6C51:XQO
（6）对场地与地基的抗震措施提出建议。 [c!vsh]^
（7）在岸边和斜坡地带勘察时，应对地震时场地的稳定性进行分析评价。 2u;fT {(
（二）地基均匀性评价 nT .2jk+
地基均匀性评是天然地基评价中的重要内容。对于不均匀地基、应进行沉降，差异沉降倾斜等特征分析评价，并提出相应建议。评价地基均匀性时，应从工程地质单元，地基土层工程特性差异，地基土层压缩性，持力层底面坡度等方面价评。地基土层符合下列情况之一者，应判别为不均匀地基。 fu "z%h]
1．地基持力层跨越不同地貌单元或工程地质单元，工程特性异显著。 .6/p4OR|
2．地基持力层虽属于同一地貌单元或工程地质单元，但遇下列情况之一者，应判别为不均匀地基。 r|F,\fF
（1）中～缩性地基，持力层底面或相邻基底标高的坡度大于10%。 ]<_!@J6k
（2）中～高压缩性地基，持力层及其下卧层在基础宽度方向的厚度差值大于0.05b(b为基础宽度)。 8}0y)aJ
（3）衡量地基土压缩性的不均匀性，以压缩层内各土层的压缩模量为评价依据。 rMFZ#38d
①当 、 的平均值小于10MPa时，符合式（10-1）要求者为均匀地基。 Z!i'Tbfn
＜ （10-1） WI 4_4
②当 、 的平均值大于10MPa时，符合式（10-2）要求者为均匀地基。 |Gs-9+'y
＜ （10-2） +bd{W]={
③当不能满足上列（1）和（2）的要求时，属不均匀地基。 HY| SLk/E
三、地基承载力确定 [[DFEvOEh
地基承载力是指地基受荷后，塑性区限制在一定范围内，保证不产生剪切破坏而丧失稳定，且地基变形不超过容许值时的承载能力。即同时满足地基土的强度条件和对沉降、倾斜的限制要求。 .&Gtw
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在2001年的《规范》颁布之前，地基承载力分基本值、标准值、设计值三个值。地基承载力基本值（fo）是指按地层有关指标算术平均值或野外鉴别结果确定的地基承载力。地基承载力标准值（fk）是指按有关规范规定的标准方法试验并经统计处理后的承载力值。地基承载力设计值（fv）是地基承载力标准值经基础宽度和埋深修正后的地基承载力值。2001年现行《规范》颁布后，把地基承载力分为地基承载力特征值和修正后地基承载力特征值。地基承载力特征值（fak）指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线形变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。修正后的地基承载力特征值（fa）则是地基承载力特征值经深宽修正后的地基承载力值。《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）中规定地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。 IguG0 3:.N
（一）地基承载力特征值的确定 L8K 3&[l%
目前，地基承载力特征值由以下方法确定： [^=8k2
1．静力载荷试验确定 n2hsG.4
在现场通过一定尺寸的载荷板对扰动较少的地基土体直接加荷，所测得的成果一般能反映相当于1～2倍载荷板宽度的深度以内土体的平均值。这样大的影响范围为许多其他测试方法所不及。有些地基规范中地基承载力表所提供的经验数值也是以静载荷试验成果为基础的。 Sm_:SF!<D6
进行载荷试验的具体方法前面已详尽叙述，下面介绍怎样利用静力载荷试验记录整理而成的p~s曲线来确定地基承载力特征值。 ]{ U*+K%,J
承载力特征值的确定应符合下列规定： i R5soIR
（1）当p~s曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值； k 5r*?Os
（2）当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半； ;3}b&Z[N]
（3）当不能按上述两条款要求确定时，当压板面积为0.25~0.50m2，可取s/b=0.01~0.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。 ^Jpd9KK
（4）同一土层参加统计的试验点不应少于三点，当试验实测值的极差不超过其平均值的30%时，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值fak。 Oc+L^}elJ
2．原位测试试验确定 B;7s ]R
原位测试试验可通过动力触探试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等方法确定。《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2001）规定，静力触探、动力触探、标准贯入等原位测试，用于确定地基承载力，在我国已有丰富的经验，可以应用。但必须有地区经验，即当地的对比资料。同时还应注意，当地基基础设计等级为甲级或乙级时，应结合室内试验成果综合分析，不宜单独应用。下面，我们介绍一些89《建筑地基基础设计规范》和有关手册中的地基承载力的确定方法，可作为使用中的参考。在使用中注意逐步积累资料，建立本地区的原位试验参数与地基承载力之间的经验关系式。 <0qY8
由标准贯入试验锤击数N和轻便触探锤击数N10确定地基承载力标准值时，应对现场锤击数根据杆长修正，再经下式计算： W2(=m!:U
N（N10）=N-1.645σ （10-3） Q)X\VQcgj
式中：N——杆长修正后平均值； k+G4<qw
σ——标准差。 |w]i$`3'I
根据N（N10）值查表10-1~表10-4确定砂土、粘性土、填土的地基承载力标准值。
