岩土工程勘察的基本理论.doc

1.1 岩土工程勘察的基本理论 岩土工程勘察的研究对象是工程建筑所处的地球表面的岩土体及赋存于其中的水、应力、热等组成的整个工程建筑场地的地质环境。这样一个地质环境对工程建筑条件有三方面的用途，即：建筑地基（地基、坝其、路基等）；建筑环境（硐室、油库、地下铁道、井巷等）；建筑材料。 岩土工程勘察的主要目的与任务是查明建筑场地的岩土工程条件，分析论证存在的岩土工程问题，对建筑场区作出岩土工程评价。这样除了应用广泛的理论，对各项具体问题进行阐述，论证及提出解决这些具体问题的途径和方法外，还要研究各种勘察方法的原理，适用条件相互关系与配合，研究勘察方向与步骤，不同勘察阶段的工作布署，通过勘察资料的分析整理，岩土工程图的编制，发现场地存在的岩土工程问题，分阶段、有步骤地加以解决，以应用各种理论进行正确地岩土工程评价。 岩土工程勘察的基本任务就是为工程建筑的规划、设计、施工及安全运营提供详细地可靠地地质资料，运用地质力学知识回答工程上的地质问题，以使地质环境与建筑物相适应，从地质上保证建筑的安全稳定、经济、合理、正常运行，并达到合理利用地质环境，保护地质环境的目的，同时对建筑不利的地质条件进行处理和技术措施。根据岩土工程勘察详细勘察阶段的要求，本次勘察的目的及技术要求主要是：1、查明建筑影响范围内的土层类型、深度、分布、工程特性、较弱土层和坚硬土层的位置及范围，分析评价地基的稳定性和均匀性。2、查明建筑场地内及附近有无影响工程稳定性的不良地质现象。提出整治方案的建议。3、提供地基各土层的承载力特征值、变形模量、基床系数等物理力学指标、地基变形计算参数等设计所需工程资料，对持力层及基础形式提出建议，预测建筑物的变形特征。4、查明场地埋藏的河道、沟滨、墓穴、防空洞、弧石等对工程不利的埋藏物。5、查明地下水类型埋藏条件，提供地下水位季节性变化幅度及历史最高水位，提供防水设计水位和抗浮设计水位建议。提供地下水含量，判断水质和土是否对水泥及钢材具有侵蚀性。提供各土层的渗透系数及基坑开挖时应采取的降水控制措施，并分析评价降水对周围环境的影响。6、提供勘查场地的抗震设防烈度，涉及基本地震加速度和设计特征周期。场地类别、评价场地属于对抗震有利、不利或危险地段，提供场地土的类型，覆盖层厚度、土层剪切波速等有关地震参数。7、判别有无液化土层和液化等级。8、其它有关事宜严格按岩土工程勘察规范（GB500212001）执行。 1.1.1 岩土工程勘察的任务岩土工程勘察的任务具体总结有以下几个方面的内容： （1）查明建筑场地的岩土工程条件，指出对工程有利和不利的岩土工程条件。阐明这些条件的地质特征，形成过程和控制因素。 （2）分析研究与建筑有关的岩土工程问题，作出定性和定量的评价，为建筑物的规划、设计、施工提供可靠的地质依据。满足设计阶段所需的岩土参数、确定地基土的承载力特征值，预测变形量的大小。 （3）选出岩土工程条件优越的建筑场，即选择岩土工程条件优良，岩土工程问题少而小的建筑场。选择优良的建筑场工勘的重要性尤为突出。在上述各方面的条件中，应充分体现出：充分利用自然地质环境；避免事故的发生；减少复杂的工程措施，取得获取最大的经济效益，社会效益和环境效益。 （4）配合设计、施工部门提出建筑物的类型、结构、规模、施工方法及地质要求。尤其是要提出地基基础类型、基坑支护的方法、工程降水及地基处理的方法及与地质有关的注意事项。例如对于抗震烈度大于6度的场地，应进行场地与地基的地其效应评价。 （5）为拟定、改善和防治对建筑物有影响的不良地质条件的措施、方案提供地质资料，提出改善场地岩土工程条件，解决岩土工程问题的措施及试验数据。而针对的是岩土工程条件中的缺陷和存在的岩土工程问题，只有在阐明不良条件的性质、涉及范围，以及正确评定有关岩土工程问题的严重程度的基础上，才能拟定出合适的措施方案。所以，必须有岩土工程勘察的成果作为依据。例如对于抗震烈度大于6度的场地，应进行场地与地基的地其效应评价。尽管处理地基及围岩是设计施工部门的工作，但其范围，处理的可靠性，方案的选比，没有工勘的详细工作是没有实际价值的。 （6）预测工程兴建后对地质环境的影响，制订保护地质环境的措施。人类工程经济活动取得了利用地质环境、改造地质环境为人类谋指利的巨大效益。但是，它同时也成为新的地质营力，产生了一系列不利于人类生活与生产的地质环境问题。例如铁路的修建，方便了交通，但是山区开挖边坡，也常常引起新的滑坡、崩场；水库的修建，有利于防洪、发电等，但也往往带来了库岸地区的浸没、坍岸、甚至出现水库诱发地震等问题。 （7）进一步完善和发展岩土工程勘察的理论和方法。以上几项任务，前两项是工勘独自完成的，后几项是与设计、施工及其它部门共同完成 ，前两项任务是后几项任务的基础。查明岩土工程条件是工勘最基本的任务，也是岩土工程工作者最基本的工作，在这方面出了问题，后面的几项任务就难以完成，并可能得出错误的结论。1.1.2 岩土工程条件岩土工程条件是指与工程建筑有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型及其岩土工程性质、地质结构、水文地质条件、物理地质现象和天然建筑材料等六大要素。 在此之所以将地质要素称之为岩土工程条件，是因为对其研究和评价者是以岩土工程观点出发的，是针对具体工程建筑的，对地质条件变化的预测也是与工程建筑相联系的。这些要素对区域合理利用、不同类型建筑区及场地的选择、不同类型工程的配置、建筑物的稳定性及其正常运营和施工条件起着决定性的作用；同时产生岩土工程问题也会很不相同。岩土工程条件是上述综合性的概念，是指上述六个要素的综合。单独一、两个要素不能称之为岩土工程条件，而仅能按其本身术语称之，或称之为岩土工程条件的地质结构要素等。尽管岩土工程条件受气候、水文、植被等自然因素的影响，但是这些自然因素并非为岩土工程条件的组成部分，故不能把岩土工程条件定义为“自然因素的综合”。岩土工程条件是地质演化过程及其后生变化而逐渐形成的，即：内、外动力地质作有物产物。岩土工程条件的形成受大地构造、地形地势、气候、水文、植被等自然因素的控制。但是岩土工程条件各要素之间又是相互联系、相互制约的，从而形成了差异巨大的岩土工程条件模式。例如：1）山区模式基岩为主断裂发育基岩裂隙水为主物理地质现象发育石料丰富；2）平原区模式冲积层巨厚砂土、粘性土交互发育物理地质现象不发育孔隙水为主土料丰富；3）山前平原区模式；4）峡谷区模式；5）岩溶地区模式；6）花岗岩区模式。在岩土工程勘察中，对岩土工程条件的各要素的研究应按一定的顺序进行，并且，各勘测阶段研究的重点和详细程度也不相同。下面对岩土工程条件的六大要素逐一加以阐述。1地形地貌条件地形地貌是内外动力地质作用在漫长的地质历史过程中形成的。一个地区地形地貌的各种形态及其总体特征往往有助于当地的地质结构、岩性的构成、地质作用和地质现象的分布以及它们对于已建成似建工程的危害性。地形地貌的研究对建筑场地的选择、建筑物的配置和形式、工程量的大小、勘察工作量的布置有重大影响。同时它还反映出地质结构、水文地质结构特征，成因类型、地壳运动，尤其是新构造运动特征。地形地貌条件对建筑场地的选择，尤其是水电枢纽约工程、铁路、运河渠道等方案的选择意义重大。例如，平原区的地貌条件比较简单，场地线路的选择较为理想；而在地形地貌复杂多变的山区，如何使线路“平、顺、直”，而又避免大的挖填方工程和尽可能避免大的大型工程建筑物（桥梁、隧道），是一件直接影响经济合理性的复杂工作。河谷的宽度影响到水坝的长短、山体的宽厚与否，河谷的陡峻对称与否，阶地的发育与否，直接影响到坝型的选择与工程量的大小，此外，场地的宽敞程度，有无心滩又直接影响到施工方法和施工条件，工期长短与工程造价。所以，合理利用地形地貌条件是规划选址阶段应首先加以注意的问题。地形地貌条件包括如下几个方面的研究内容：1）? 地形地貌分级；2）地貌单元划分；3）地形起伏的变化（水系分布、高程及相对高差）；4）地面切割情况（沟谷的发育系统、形态、方向、密度、深度及宽度）；5）山坡形状、高度、陡度；6）山背山顶的形态、宽度、平整程度；7）河谷情况：河谷结构、坡度、河谷地形、宽度等；8）阶地：阶地成因类型、阶地级数及高程、宽度、起伏度、完整程度、结构及组成物质；9）不同地貌单元的特征及相互联系与差异。对于地形地貌的研究一般是在踏勘和初勘阶段进行的，有关岩土工程条件的最重要的资料往往是通过对当地地形地貌的野外调查和对航测等资料的研究中获得的。岩土工程工作者在一个新的区域进行工作，没有首先对地形地貌的研究与调查其工作就会迷失方向而造成工作的被动局面。很多勘察工作的布置也难以正确进行，资料也会造成不完整性和缺乏代表性。2 地质结构条件地质结构一词比地质构造含义更广，与岩土工程关系更为密切，因此，岩土工程和岩土工程界经常采用地质结构这一术语。我们在岩土工程中常用的岩体结构、土体的结构等，并不限于地质构造的含义。地质构造所形成的结构面称为构造结构面，包括断层面、层间错动面、切理面、劈理面等，这些结构面仅限于岩体内部，在土体中很少或基本不存在。岩体土体中占重要地位的是原生结构面，它们对岩体常具有控制意义，不整合面、假整合面也是原生的沉积结构面，其分开来的不同部分，在物质成分和结构构造上也是互不相同的，差异明显，属于物质分界面。火成岩中的各种结构面；变质作用形成的结构面；风化卸荷形成的裂隙面都是构造结构面。因此，地质结构包括了构造结构面和次生结构面，原生结构面等。土体结构是指土层组合关系，即由层所分隔的各层土类型，百厚度及其空间分布变化。相变剧烈是土体结构的最大特征。对建筑极有意义的是地基土体中强度高、低，透水性大、小的土层的上下关系及其相对厚度。凡此对建筑物的地基承载力和建筑物的沉陷变形情况起着决定性作用。岩体结构的主体是构造结构面，而缝隙、软弱夹层及构造破碎带也是岩体结构的研究重点，这些结构面的性质与分布是工程勘察中的重要内容。岩体天然应力状态是赋存于地质结构中的，也就是地应力。它对于地基开挖后的岩体变形、失稳，洞室围岩的变形与破坏，尤其是在结构面发育的地段，影响尤为剧烈，破坏极为严重。在岩土工程勘察中应当重视。有关地质结构的研究在初勘阶段主要以大的控制性结构为主，而在详勘阶段，有关微裂隙的研究则成为重点对象。3 岩土类型及其岩土工程性质岩土是区域岩土工程条件是最重要的因素，是岩土工程条件诸因素中与工程建筑密切相关的。它决定着地形特征，地质作用的发育情况，地下水矿产的分布。同时岩土还是各种工程建筑的天然地基、环境和建筑材料。有关岩土类及其岩土工程性质的研究在各个勘察阶段都有其丰富的内容，而且重点也不一样。在工程初勘察阶段，在岩土类型及成因的划分上与地质测绘没有太大的差别，以分到界、系、统即可，而对其岩土工程性质的研究一般是据经验值给出，以方便对地质结构等的研究；而在详勘阶段，则对岩土类型的划分就基于岩土工程的观点进行详细地划分，以据其岩土工程性质划分岩土工程单元体，以利于对其进行正确地岩土工程评价，并且在此阶段，有关岩土性质的测试研究工作量也是巨大的，是工勘测的重要工作。有关岩土类型的划分，在地质岩石学课程和工程岩土学中已经讲过。但应说明的是，岩土分类随着研究的深入和勘察阶段性则由粗到细。例如，在规划阶段一般可按成因类型划分（注意年代），在详细勘测阶段则须按物理力学性质划分，对于岩土工程性质特殊性的特种岩土应按具体情况专门研究和划分。在详细勘察阶段则须按物理力学性质划分。软土、黄土、膨胀土、红土、盐渍土等特殊土体以及软岩、软弱夹层及破碎岩体不利于地基的稳定性，边坡的滑移、洞室的塌落也往往由这种软弱夹层引起，勘察中需要特别注意研究。在岩土工程勘察中必须进行仔细的勘探、试验工作，以查清它们的分布情况、厚度变化，取得较为准确的物理力学性质指标。4 水文地质条件 水文地质条件是影响岩土岩土工程性质，致使岩土工程问题复杂的重要因素，对其研究的主要内容有：1）水文地质结构补给、泾流和排泄条件；2）地下水类型、水质；3）地下水位、水头、水量及变化；4）含水层、隔水层的分布及组合关系、厚度；5）岩土层的渗透性、富水性、承压性、渗透压力；6）地下水的侵蚀性。地下水的高低影响到建筑基础的埋深，施工方法的选择及处理措施；岩土的岩土工程性质与含水量有直接关系；地基沉降量的计算必须考虑地下水位的波动幅度；道路灌浆、水库渗漏、浸没、渠道渗漏、基坑漏水、流砂等岩土工程问题的出现与地下水位及变幅不无密切关系。在水库库址选择中含水层、隔水层的空间分布至关重要，坝基防渗的范围与深度直接与含、隔水层有关；由于构造的破坏造成的水力联系的集中渗漏对坝基防渗的水库渗漏的影响很大。地下水位幅度的变化对岩溶的发育至关重要，对于研究岩溶发育规律，尤其是深部岩溶的发育提供了良好的资料。基岩裂隙水的分布很不均一，对于地下硐室、井巷围岩支护的稳定性有极大的威胁；而松散地基中的坝基，则由于产生渗透变形而失稳，坝基扬压力。此外，在岩土过坡中，地下水的存在一方面加大了下滑力，另一方面使结构面软化、弱化、减小了抗滑力，致使边坡产生失稳的例子很多。地下水的侵蚀性对于基础类型的选择也是必须在勘察中加以注意的。大量抽取地下水还会造成许多环境岩土工程问题，例如，地面沉降、矿区塌陷、岩溶塌陷、附近区井泉干枯等。在工程勘察中对水文地质条件的研究，在初勘测阶段一般是对其水文地质结构、含水层、隔水层的空间分布、撮度加以研究；详勘阶段则主要是通过钻探、取样和抽取地下水试验进行全面的水文地质参数的获取工作，以正确地评价岩土工程条件、解决存在的岩土工程问题。5 物理地质现象物理地质现象是内外地质动力作用对地壳表层岩土体综合作用的产物，如地震、边坡变形与破坏、地面塌陷、泥石流、冲沟等。这些现象是岩土工程条件中最活跃的因素。因此，仅对其目前的存在状态的研究是不够的，还要对其发生、发展、消亡的规律、产生的原因、影响发育的因素、形成条件与机制、发展的过程及阶段进行反演和预测，才能作出正确的评价，制订技术经济上合理的防治措施。6天然建筑材料对于大型工程来讲，天然建材是岩土工程条件的重要组成部分，它的质量，数量、开采条件和运输条件的优劣对工程的建筑类型、建筑规模、工程造价、工期长短是一上理要的制约因素，必须在勘察中放到应有的地位来专门解决。应当注意的是，具体建筑对工程条件的要求差异很大，影响也不查同。因此，岩土工程条件的评价应当与具体工程联系起来，才能评价其优劣，否则则会造成纸上谈兵，得出相反或错误的结论来。1.1.3 岩土工程问题岩土工程问题是指据岩土工程建筑与地质环境（可由岩土工程条件具体表征）相互矛盾、相互表征而引起的，对建筑物本身的顺利施工和安全运行或对周围地质环境可能产生影响的地质问题。只要兴建建筑物、地质环境就会与之相互作用、矛盾就会必然存在，因而，岩土工程问题总是存在的，只不过这种作用的强烈程度不同而已。有时表现得轻微，有时表现得强烈，并会产生严重的后果。岩土工程问题的分析研究是岩土工程勘察的中心任务，只有把勘察工作提高到研究问题的高度，才能预测工程建筑后可能引起的地质环境的恶化及发展趋势，定性、定量地作出岩土工程评价，正确地选择优良场地和制订必要性的处理措施方案，才能把岩土工程条件与工程实际有机地联系起来，体现出岩土工程工作在工程建设中的重要性，是必不可少的，才能为设计施工提供可靠的地质依据。岩土工程问题的分析与评价是一座桥梁，它把岩土工程条件的查明与场地结构的选择、施工方法及处理措施等有机地联系在一起了。从认识论上来讲，岩土工程问题分析基于、但是高于岩土工程条件的查明。这也是从感性认识到理性认识、由表及里、由现象到本质的综合推理论证过程，是实现由片面到更多的方面的一个质的飞跃。建筑场地的选择是工程规划和可行性研究阶段的一项基本工作，如果规划部门已经确定了总体的工程规划方案，总体的场址取自已确定的情况下，那么，选择保证工程安全稳定、经济合理，对地质环境影响较小的建筑场地则是工勘义不容辞的任务，是工勘的主要目标，选择这样一个比较优越的地质环境，是一项十分重要而坚难的任务。对于中小型工程，选择这样一个场地并不太维，但对于一项大型工程（如水电枢纽工程，铁路工程，隧道工程，核电工程，厂址工程等）则由于其工程建筑物多样化，生产工艺的要求特殊性，工作方便等因素，则选择起来就比较困难，如在地质环境较差的场地进行这样的大型工程补救措施有两种：一是改变建筑物设计，如结构型式改变，规模变小等；另一种是对地质环境进行岩土工程处理，以满足工程需要。从目前的技术水平而言，可以说没有什么困难难以克服，以改造地质环境，对工程进行技术处理这是地质改造的部分涵义。但也应看到，采取这些措施必然要付出很大代价，有时费用是很昂贵的，这里就有一个经济问题，这是一个不容忽视的问题。经济效益如何，在当今应当加以重视，况且这样做还会产生工期加长的问题。因此，经济合理性原则，地工程勘察中不仅本身要考虑（这里有勘察方法的问题，这是我们在工作中时刻运用着的，）而且，还要想到选择出的场地对具体工程的影响。如果不讲求经济，岩土工程勘察可以说就是失去了几乎全部的意义，而只剩下保证工程安全稳定一方面，而这方面恐怕也有相当的问题。这样的经验与教训在国内国外都有，有官僚主义的、也有相当一部分是我们岩土工程工作者不加以重视造成的。对于岩土工程问题的分析来讲，即要了解岩土工程条件的特点，又要了解建筑物的特点（建筑物理学规模、结构、类型）在些基础上，通过分析研究建筑物与岩土工程条件相互作用和影响因素，作用的机制和过程，边界条件，作出正确地定性评价，进一步利用各种参数和计算公式进行计算、作出定量的评价，明确作用的强度或岩土工程问题的严重程度、发生发展的进程这就是岩土工程预测。岩土工程条件优良的场地能使其与建筑物的作用限制在一定的程度之内，对建筑的安全稳定、顺利施工和正常运行有利，并保证了经济合理性，反之则会带来威胁。另外，工程建筑的特征对岩土工程问题的严重程度影响也热爱大，同样的岩土工程条件，由于建筑类型的差异，岩土工程条件的不同，施加的荷载与作用方式的改变、产生的岩土工程问题也不同，严重程度也不同，因此，从这两方面的相互的合作来讲，仅仅查明岩土工程条件是不够的，还要考虑到工程对其的影响。前者的查明只是达到了解自然的地步，而通过矛盾的分析岩土工程总是的分析才能使勘察工作深入一步，从而更好地理解自然，并为合理地利用自然和改造自然决定基础。此外，通过岩土工程问题的分析还可以检验岩土工程条件是否已查明充足，资料是否已充分，数据指标是否已正确合理，那些方面需要补充修正，从而指导进一步的勘察工作，在工作方法的选择和工作量的布置方面有所遵循，因此，它是一项指导全局的工作，是勘察的中心任务。1.1.4 岩土工程勘察方法及相互关系岩土工程勘察任务完成的好坏必须有一套有效的方法，勘察质量的优劣，与岩土工程勘察方法的巧妙配合，掌握运用的训练程度与正确程度有很大的关系。岩土工程学研究方法有三种：地质学方法、实验方法和计算方法。这些研究方法在勘察工作中则由如下勘察方法来体现：1）、岩土工程测绘；2）、岩土工程物探和勘探；3）、岩土工程室内试验；4）、岩土工程野外（现场或原位）试验；5）、岩土工程长期观测；6）、 勘察资料的室内整理与报告编写。岩土工程各种勘察方法在整个勘察工作中是相互联系的，逐步进行的，它们的目的及获得的信息对充分反映工作区的岩土工程条件、论证岩土工程问题、作出正确可靠的岩土工程评价是必不可少的。岩土工程测绘是工程勘察各方法中最主要最根本的方法，是勘察最先进的工作。通过岩土工程测绘，取得地面地质的实际资料，了解地质变化规律；借此推断地下地质情况；指导物探、钻探、坑探、坑槽探、试验取样及长期观测等各项勘察工作的布置的具体位置；并能初步运用便携式仪器获得测绘区岩土的物理力学性质。该项工作在岩土工程勘察初期工作量是最大的，随着勘察工作的深入，测绘范围越来越小，精度要求越来越高。勘探工作是为了验证测绘工作的推断或准确地反映区内地下地质情况，为岩土工程室内外测试提供条件而进行的工作，因此该项工作是勘察工作的深入和综合。一般在规划和初勘阶段，该项工作主要以物探和坑探为主，配合少量的钻探，而在详勘阶段，钻探工作则居主要地位。测试工作是为了获取岩土岩土工程性质指标而不可缺少的，是为了论证岩土工程条件的差异性，分析岩土工程问题、定量评价具体剖问题必备的条件。初勘测阶段该项工作是少量的，并且主要是配合测绘进行的岩性分类测试，而在详勘测阶段则以为定量病人和为设计部门提供指标，处理技术参数而进行的，其工作量及试件数量往往是大量的，投资也会很大。长期观测工作是为反映岩土工程作用的发展动态、强度，对工程的影响程度如何而埋的，该项工作视具体情况在勘察的各个阶段均可进行。勘察资料的整理，主要是数据的统计、岩土工程图的编绘和岩土工程报告的编写。这是勘察工作的最终成果，为设计和施工服务和应用。只有高质量的勘察工作，才能获得高质量的成果报告；只有深入细致的室内工作，才能体现出勘察工作的质量。勘察方法的选择及相互配合、勘察工作量的大小及工作布局，除了决定于工作区的岩土工程条件的复杂程度和工程类型外，还受勘察阶段的制约。所以明确勘察工作的阶段，以确定勘察广度和深度，是至关重要的。?最新发布日期：2009-07-23, 作者：王清, 分类：_网站静态内容_, 阅读次数：3841.2 岩土工程勘察阶段的划分1.2.1 概 述一般工程还是大型工程，其工程建设都是分阶段、分批、有步骤地完成的，各阶段解决的问题的性质不同，这就要求岩土工程勘察在不同的阶段提供不同深度和广度的地质资料，以满足工程建设和设计阶段的需要。 设计部门对一项工程建设的所有经济和技术问题都有要有明确的回答，这种解答必须遵循一定的程序，即先解答原则性的问题，再解决具体的技术性问题。也就是该项工程是否必要和可能兴建，在何处修建，采用何种结构型式，何种规模和如何兴建（施工）。这种程序就要分为几个阶段，每一阶段解决一定的问题。各项建设的不同设计阶段各有其内容，其中也包括了解决个别问题的详细程度。但各个部门对工程建设采用的设计阶段基本上是一致的，其解决的主要问题与原则是大致相同的。通常国内外划分为以下几个设计阶段，见表11：表11工程设计阶段的划分国 内欧 美苏联（东欧）规划或草图设计阶段可行性前期研究阶段技术经济论证阶段初步设计（可行性研究阶段）可行性研究阶段技术经济论证阶段技术设计阶段设计阶段技术设计阶段施工设计或施工详图阶段设计阶段施工详图阶段 岩土工程勘察是为工程的规划、设计、施工提供详细的地质资料的，它的各项工作及深度、广度必须与工程设计阶段相适应，满足设计部门的各种需要，以解答工程建设各阶段提出的地质问题并进行评价。 为此，岩土工程勘察根据不同部门的设计要求划分了不同的勘察阶段。见表12所示。表12国内不同部门岩土工程勘察阶段的划分表阶段 部门IIIIIIIV工勘可行性研究勘察（踏勘）初步勘察（初勘）详细勘察（详勘）补充勘察设计规划或草图设计阶段（规划）初步设计（可行性研究阶段）（初勘）技术设计阶段（设计）施工设计或施工详图阶段（施工设计）水工流域规划（坝段）可行性研究（坝段）初设（坝线）施工图设计（施工）铁路公路草测（定向）初测（定段）定测（定线）施工城建区域规划（城址）总体规划（第一批建筑）详细规划（具体建筑）施工 1.2.2勘察阶段的划分勘察阶段的依据是按照设计阶段来划分的，以水利部门拟定的方案来划为以下几个阶段：1. 规划阶段的工勘 此阶段对于设计方面来讲只是一个初步设想，进行工程的规划，了解工程能否修建和在何处修建，工程的技术可能性和经济合理性，工程地点和线路的走向只是轮廓性的，着重控制工程和近期修建工程的地段选择。 工勘在此阶段的主要工作是查明区域岩土工程条件，对区域稳定性进行论证，对控制性工程和可能的建筑区作出定性的岩土工程评价，并提出几个比较方案。在拟建工程进行中、小比例尺的岩土工程测绘是该阶段的主要勘察方法，其它方法只是辅助性的，以达到全面了解工作区的岩土工程条件，反映出主要岩土工程问题为目的。2. 可行性研究阶段工勘 相当于城建部门的选厂址阶段和铁路部门的初测定段阶段。这一阶段的重要任务是选择建筑物的位置、线路方案及局部方案（桥、涵洞、隧道等路堑）、厂址和主要建筑位置、水电工程的坝址坝线。 工勘工作以上述目的，往往在几个方案的地点上同时做一些工作，尽管这些工作在各个地点不相同的，工作量是有差异的。但确为了比较详尽地查明各地段的岩土工程条件，各自存在的岩土工程问题及严重程度，并对其进行定性和适当的定量地评价，以比较各方案的优劣，选择最优方案，并为初拟建筑的类型选择和规模提供资料，以大、中、比例尺岩土工程测绘和岩土工程勘探为主，详细了解地面地质和地下地质情况配合比较多的室内试验和少量原位试验。 3. 技术设计（详勘）阶段 设计部门要确定建筑物的具体位置、结构型式、规模，以及相关建筑物的相互配置方式。工勘工作是大量的，但由于地点已选定，勘察范围已大大缩小（某一坝线、某一洞轴线、某一建筑场地）勘察方法以勘探和试验为主，在重要部位如坝肩、厂房、洞口等地段采用大比例尺、高精度的地质测绘，尤其是大型原位试验工作量很大。以保证全面详细准确地查明岩土工程条件，定量地评价岩土工程问题的严重程度以及处理的措施及技术参数。 4. 施工图阶段（初充勘察阶段） 设计方案及图纸已确定，为了达到设计的要求，一些有问题的地段须要进行补充勘察；具体的处理措施的可靠性及技术参数须加以论证，并进行施工中的地质编录工作，以及时发现问题。 有了勘察阶段的划分，勘察工作就能有步骤地进行。在勘察工作中，应当体现出：范围由大到小，先地表后地下，内容由粗到细，工作量由大到小，先主要建筑后次要建筑，评价由简单到深入，由定性到定量的勘察精神。此外，勘察阶段的划分也是符合认识的客观规律性的，（由表及里，由现象到本质，由片面到更多方面，由感性认识到理性认识的认识过程），并且，也符合经济的原则，（先普查，后勘探，再施工），从而保证建筑物的安全与正常运营，避免因仓促上马而造成的重大损失。 勘察阶段的划分基本上应与设计阶段相适应，对于大型工程的勘察工作，上述几个阶段应有比较明显的划分和适宜于各阶段的具体任务。但是某些工程的勘察，在区域资料比较丰富或有相应的工程勘察资料的前提下，勘察阶段可以归并或减少，三次、干次甚至于一次即可完成。但须注意，这种归并与减少一般是对踏勘、初踏的归并与减少，而详细勘测则必须进行。那种完全取消勘察工作或不把勘察工作的重要性放在应有地位的“三边”政策应予以纠正。最新发布日期：2009-07-23, 作者：王清, 分类：_网站静态内容_, 阅读次数：3831.3 各勘察阶段的主要任务在进行与民用建筑的岩土工程勘察或城市规划的勘察过程中，勘探工作是重要手段之一。勘探孔的密度与深度主要决定于勘察阶段、建筑场地岩土工程条件的复杂程度、建筑物的重要性、地基的等级以及岩土工程勘察的等级等情况，因此，为了确定勘探工作量，首先要对影响其工作量的主要因素进行讨论1.3.1 影响各勘察阶段任务的主要因素各项工程建设的岩土工程勘察任务大小不同，工作内容、工作量及勘察方法也不一样包括钻孔的数量、孔深、取原状土试验项目与原位测试种类的多少，等等。为此，首先要确定岩土工程勘察等级，其次分析建筑场地岩土工程条件复杂程度，确定建筑场地等级和地基的等级，再次根据建筑物的规模及工程的重要性为确定工程重要性等级，建筑场地的岩土工程研究条件程度、建筑经验以及地基设计和施工的?要求也是影响各勘察阶段任务的主要因素。1. 场地的复杂程度综合有关规范规定，按建筑场地岩土工程条件复杂程度，将其划分为简单的，中等复杂的和复杂的三类：级场地(复杂场地)：符合下列条件之一者为一级场地：对建筑抗震危险的地段；不良地质作用强度发育；地质环境已经或可能受到强烈破坏；地形地貌夏杂；有影响工作的多层地下水、岩溶裂隙水或其它水文条件复杂，需专门研究场地。总之地形起伏大，单元多，岩层结构复杂，非均质性，透镜体较多，压缩性大，地基内有断裂通过；对震动敏感的地层，不良地质现象发育；地下水埋藏小于基础砌置深度，且具有腐蚀性的地质为一级场地。 二级场地(中等复杂场地)：符合下列条件之一者为二级场地：对建筑抗震不利的地段；不良地质作用一般发育；地质环境已经或可能受到一般破坏；地形地貌较复杂；基础位于地下水位发下的场地。总之地形有起伏，地貌单元较多，岩层种类较多，非均质程度高，地基压缩层内基岩起伏较大，压缩性中等，局部有不良地质现象；地下水埋藏对基础有一定影响的场地为二级场地。三级场地(简单场地)：抗震设防烈度等于或小于6度，或对建筑抗震有利的地段；不良地质作用不发育；地质环境基本末受破坏；地形地貌简单；地二水对工程无影响。总之地形平坦，地貌单一，地质构造及地层结构简单，岩土体强度高，而岩性均匀，土体村压缩性小，无不良地质现象；地下水埋深大，且对基础无不良影响和腐蚀性的场地为三级场地。通常情况下场地与地基等级的确定，从一级开始，向二级、三级推定，以最先满足的为准。2. 地基的等级通常情况下主要是根据地基的程度进行地基的分级的，一般分为三级：一级地基(复杂地基)：符合下列条件之一者为一级地基，岩土种类多，性质变化大，需特殊处理；地下水对工程影响大，且需待殊处理；多年冻土、湿陷、膨胀、盐渍、污染严重的特殊性岩土，以及其它情况复杂，需作专门处理的岩土。二级地基(中等地基)：符合下列条件之一者为二级地基，岩土种类较多，性质变化较大，地下水对工程有不利影响：除一级地基规定以外的特殊性岩土。三级地基(简单地基)：符合下列条件者为三级地基，岩土种类单一，均匀，性质变化不大；无持珠性岩土。 3. 工程重要性等级：通常根据工程规模和特征，以及由于岩土工程问题造成了工程破坏或影响正常使用的后果，来划分工程的等级：一级工程：重要的建筑物，出现问题很严重：纪念碑、馆、剧院、工业主厂房、精密车间等，水厂；20层以上的高层建筑；体形复杂的14层以上高层建筑；对地基变形有特殊要求的建筑物，科技实验室等，水泵房；单桩承受的荷载大于4000KN的建筑物。二级工程：一般工程，出现问题后果严重一般工业与民用建筑（8-14层建筑物）。三级工程：次要的建筑物，出现问题后果不严重的，通常为1-3层建筑物。4. 工程勘察等级：根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级，可将岩土工程勘察分为以下三个等级：甲级：在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度中，有一项可多项为一级：一般情况是：场地条件：抗震设防烈度大于等于9度；存在强烈动力地质作用的地区；地质环境已经人类工程活动导致产生破坏的场地；顺层倾斜场地或断裂破碎带场地。地基土质条件：极弱软或非土质需要地基处理的地层；极不稳定的地基。工程条件：一般建筑物；深基坑基开挖及支护工程；高精尖设备工程；大型地下硐室；深埋工程；超高层及>100米高层的建筑物；桩长>30米的建筑基础；重大项目。乙级：除勘察等级为甲级和丙级发外的勘察项目，通常是：场地条件：无建筑经验场地；7-8度的地震区，山区、丘陵地带一般较场地；处于不同地貌单元交界的场地。地基土质条件：补充勘察；特殊土质；工程条件二级建筑物。丙级：工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。通常情况下场地条件：已有建筑经验，且地形地质条件近似；地形地貌条件单一，地层结构简单；无特殊动力地质环境影响；抗震设防烈度小于或等于6度；地基土质条件：非特殊土，且土质岩比较单一；若为特殊土，但经验可提供；工程条件：三级建筑物；二级岩土岩土工程条件，但为附属性或补充性。但是，建筑在岩质地基上的一级工程，当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时，岩土工程勘察等级可定为乙级。1.3.2 工业及民用建筑的主要岩土岩土工程问题工业与民用建筑的主要岩土工程问题主要是地基稳定性问题，建筑物的合理配置问题，地下水的侵蚀性问题以及地基的施工条件问题等。1. 地基稳定性问题地基稳定性包括地基强度和地基变形两部分，地基的强度是指地基所能承受的修建在其上的建筑物之全部荷载的能力。它是有一定限度，若超过这一限度，将可能引起地基变形过大，使建筑物出现裂缝，倾斜或地基剪损而发生滑动破坏。所以，地基的稳定性必需同时满足强度和变形两方面的要求。 （1）地基的强度通常以地基承载力特征值来表示地基强度。是指在建筑物的沉降量不超过容许值条件下，地基单位面积所能承受的最大荷戴，有时也称地耐力，以fak表示，单位为kPa。影响地基承裁力特征值的因素有两个方面：首先是地基土的成因类型，堆积年代，结构特征，各土层的物理力学性质及其分布情况，水文地质条件；其次是基础的类型、大小、形状、砌置深度和上部结构的特点等。因此，必须综合考虑上述两个方面的具体条件，反复分析和对比，最终确定地基的容许承载力。坚硬、半坚硬岩体地基容许承强力的确定，必须强调在野外地质调查的基础上，考虑岩石的埋藏条件、风化程度、节理裂隙的发育情况及建筑物的重要性进行综合分析，并参照有关资料，必要时对强风化岩体和软岩等，尚需进行野外载荷试验及其它现场原位试验来确定；对于工业及民用建筑来说，由于岩石地基的容许承裁力主要决定于地基岩体的岩土工程性质，尤其是与岩石的风化程度、岩体的结构特点，各种结构面的特性及其组合情况以及场地的水文地质条件等有关。因此，地基承裁力特征值一般可按式(11)确定。（11）式中：K岩石地基的均匀系数，按表13查得；R0岩石的饱和单位轴抗压强度（kPa）。?表13 岩石的系数K值表岩石类型风化程度岩石完整，稍有裂隙裂隙中等发育，闭合程块状裂隙极发育，破碎，呈碎块状硬质岩石0.170.100.100.060.060.05软质岩石0.200.140.140.100.100.09?地基承裁力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、根据土体的物理力学性质指标（孔隙比、液性指标等）综合确定，并结合工程经验等方法综合确定。根据现场裁荷试验以及其它原位测试的方法确定地基承裁力特征fak的方法见以后各章中的讨论，根据土的基本物理性质指标(天然含水量、孔隙比、塑性指数和液性指数)确定地基土承载力特征值的方法各地均有当地的标准可以参照。图11 塑性变形区根据岩土工程的经验来确定地基土承载力特征值的方法称为岩土工程比拟