项目1地基与基础工程施工基础知识.ppt

1,项目1 地基与基础工程施工基础知识,基础施工图的识读,1.1,地基土的基本性质及分类,1.2,地质勘察,1.3,地基与基础工程施工,2,项目1.1 基础施工图的识读,基础是房屋施工图的图示内容之一，要熟的识读基础施工图首先要掌握房屋施工图的图示方法和相关制图规定。1.1.1 建筑识图概述 1房屋施工图的产生、分类 1）房屋施工图的产生 建筑工程施工图是由设计单位根据设计任务书的要求、有关的设计资料、计算数据及建筑艺术等多方面因素设计绘制而成的。,地基与基础工程施工,3,2）房屋施工图的分类（1）建筑施工图（简称建施）建筑施工图主要表达建筑物的外部形状、内部布置、装饰构造、施工要求等。这类基本图有：首页图、建筑总平面图、平面图、立面图、剖面图以及墙身、楼梯、门、窗详图等。,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,4,（2）结构施工图（简称结施）结构施工图主要表达承重结构的构件类型、布置情况以及构造作法等。这类基本图有：基础平面图、基础详图、楼层及屋盖结构平面图、楼梯结构图和各构件的结构详图等（梁、柱、板）。（3）设备施工图（简称设施）设备施工图主要表达房屋各专用管线和设备布置及构造等情况。,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,5,这类基本图有：给水排水、采暖通风、电气照明等设备的平面布置图、系统图和施工详图。3）房屋施工图的编排顺序 建筑工程施工图一般的编排顺序是：首页图、建筑施工图、结构施工图、给水排水施工图、采暖通风施工图、电气施工图等。,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,6,如果是以某专业工种为主体的工程，则应该突出该专业的施工图而另外编排。2房屋施工图识读方法和步骤 在识读整套图纸时，应按照“总体了解、顺序识读、前后对照、重点细读”的读图方法。3识读房屋施工图的相关规定 1）图线 建筑、结构施工图中图线的选用见表1-1。,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,7,项目1.1 基础施工图的识读,表1-1 建筑、结构施工图中图线的选用,地基与基础工程施工,8,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,9,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,10,2）定位轴线 定位轴线是用来确定建筑物主要结构及构件位置的尺寸基准线。按规定，定位轴线采用细点划线表示。通常应编号，轴线编号的圆圈用细实线，一般直径为8mm，详图直径为10mm。在圆圈内写上编号，水平方向的编号用阿拉伯数字，从左至右顺序编写。垂直方向的编号，用大写拉丁,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,11,字母，从下至上顺序编写。各种定位轴线见表1-2所示。3）尺寸及标高 施工图上的尺寸可分为总尺寸、定位尺寸及细部尺寸三种。尺寸除了总平面图尺寸及标高尺寸以米（m）为单位外，其余一律以毫米（mm）为单位。在施工图上，常用标高符号表示某一部位,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,12,项目1.1 基础施工图的识读,表1-2 定位轴线,地基与基础工程施工,13,的高度。标高符号形式如图1-1所示。标高符号画法如图1-2所示。立面图与剖面图上的标高符号注法如图1-3所示。,项目1.1 基础施工图的识读,图1-1 标高符号形式图a）总平面图上的室外地坪标高符号；b）平面图上的楼地面标高符号；c）立面图、剖面图各部位的标高符号,地基与基础工程施工,14,项目1.1 基础施工图的识读,图1-2 标高符号画法,图1-3 标高符号注法,地基与基础工程施工,15,4）索引符号和详图符号 对需用详图表达部分应标注索引符号，并在所绘详图处标注详图符号。索引符号由直径为10mm的圆和其水平直径组成，圆及其水平直径均应以细实线绘制。索引符号如用于索引剖面详图，应在被剖切的部位绘制剖切位置线，并以引出线引出索引符号，引出线所在的一侧应为投射方向，见,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,16,表1-3。,表1-3 索引符号与详图符号,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,17,5）常用建筑材料图例 按照房屋建筑制图统一标准GB/T50001-2010的规定，常用建筑材料应按表1-4所示图例画法绘制。4钢筋混凝土结构的基本知识 用钢筋和混凝土制成的梁、板、柱、基础等构件，称为钢筋混凝土构件。全部由钢筋混凝土构件组成的房屋结构，称为钢筋混凝土结,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,18,构。1）钢筋混凝土结构中的材料（1）混凝土 由水泥、石子、砂和水及其它掺和料按一定比例配合，经过搅拌、捣实、养护而形成的一种人造石。它是一种脆性材料，抗压能力好，抗拉能力差，一般仅为抗压强度的1/101/20。混凝土的强度等级按混凝土结构设计,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,19,规范GB50010-2010规定分为14个不同的等级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等。工程上常用的混凝土有C20、C25、C30、C35、C40等。（2）钢筋 按钢筋的外观特征可分为光面钢筋和带肋钢筋，按钢筋的生产加工工艺可分为热轧钢筋、,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,20,冷拉钢筋、钢丝和热处理钢筋，按钢筋的力学性可分为：有明显屈服点钢筋和没有明显屈服点钢筋。建筑结构中常用热轧钢筋，其种类有：HPB300、HRB335、HRB400、HRB500分别用符号A、B、C、D表示。配置在钢筋混凝土构件中的钢筋，按其所起的作用主要有以下几种（见图1-4）：受力筋，构件中承受拉力或压力的钢筋。,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,21,箍筋，构件中承受剪力和扭矩的钢筋，同时用来固定纵向钢筋的位置，形成钢筋骨架，多用于梁和柱内。架立筋，一般用于梁内，固定箍筋位置，并与受力筋、箍筋一起构成钢筋骨架。分布筋，一般用于板、墙类构件中，与受力筋垂直布置，用于固定受力筋的位置，与受力筋一起形成钢筋网片，同时将承受的荷载,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,22,均匀地传给受力筋。构造筋，包括架立筋、分布筋、腰筋、拉接筋、吊筋等由于构造要求和施工安装需要而配置的钢筋，统称为构造筋。2）钢筋混凝土构件的图示方法（1）钢筋图例 一般钢筋的规定画法，见表1-5。（2）钢筋的标注,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,23,钢筋的标注方法有以下两种：钢筋的根数、级别和直径的标注，如图1-5所示。钢筋级别、直径和相邻钢筋中心距离的标注，主要用来表示分布钢筋与箍筋，标注方法如图1-6所示。3）常用结构构件代号 建筑结构的基本构件种类繁多，布置复杂,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,24,，为了便于制图图示、施工查阅和统计，常用构件代号用各构件名称的汉语拼音的第一个字母表示，详见表1-6。,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,25,表1-4 常用建筑材料图例,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,26,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,27,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,28,图1-4 钢筋混凝土构件的钢筋配置,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,29,表1-5 一般钢筋图例,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,30,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,31,表1-6 常用构件代号,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,32,1.1.2 基础平面布置图的识读 基础是位于墙或柱下面的承重构件，它承受建筑的全部荷载，并传递给基础下面的地基。根据上部结构的形式和地基承载能力的不同，基础可做成条形基础、独立基础、联合基础等。基础图是表示房屋地面以下基础部分的平面布置和详细构造的图样，通常包括基础平面图和基础详图两部分。,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,33,1基础平面图的形成与作用 假想用一个水平剖切面，沿建筑物首层室内地面把建筑物水平剖开，移去剖切面以上的建筑物和回填土，向下作水平投影，所得到的图称为基础平面图。基础平面图主要表达基础的平面位置、形式及其种类，是基础施工时定位、放线、开挖基坑的依据。2基础平面图的图示方法,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,34,1）图线 应符合结构施工图图线的有关要求。2）绘制比例 基础平面图绘制，一般采用1100、1200等比例，常采用与建筑平面图相同的比例。3）轴线 基础平面图上的轴线和编号应与建筑平面,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,35,图上的轴线一致。4）尺寸标注 基础平面图中应标注出基础的定形尺寸和定位尺寸。5）剖切符号 不同尺寸和构造的基础需加画断面图，与其对应在基础平面图上要标注剖切符号并对其进行编号。,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,36,3基础平面图的阅读方法 1）了解图名、比例。2）与建筑平面图对照，了解基础平面图的定位轴线。3）了解基础的平面布置，结构构件的种类、位置、代号。4）了解剖切编号，通过剖切编号了解基础的种类，各类基础的平面尺寸。,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,37,5）阅读基础设计说明，了解基础的施工要求、用料。6）联合阅读基础平面图与设备施工图，了解设备管线穿越基础的准确位置、洞口的形状、大小以及洞口上方的过梁要求。4几种常见的基础平面图 1）条形基础 图1-7所示为办公楼的基础平面图，它表,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,38,示出条形基础的平面布置情况。2）独立基础 采用框架结构的房屋以及工业厂房的基础常用柱下独立基础，如图1-8所示。,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,39,图1-7 条形基础平面图（1100）,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,40,图1-8 独立基础平面图（1100）,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,41,1.1.3 基础详图的识读 1基础详图的形成与作用 假想用剖切平面垂直剖切基础，用较大比例画出的断面图称为基础详图。基础详图主要表达基础的形状、大小、材料和构造做法，是基础施工的重要依据。2基础详图的图示方法 1）图线,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,42,基础详图中的基础轮廓、基础墙及柱轮廓等均用中实线（0.5b）绘制。2）绘制比例 基础详图是局部图样，它采用比基础平面图要放大的比例，一般常用比例为110、120或150。3）轴线 为了便于对照阅读，基础详图的定位轴线,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,43,应与对应的基础平面图中的定位轴线的编号一致。4）图例 剖切的断面需要绘制材料图例。5）尺寸标注 主要标注基础的定形尺寸，另外还应标注钢筋的规格、防潮层位置、室内地面、室外地坪及基础底面标高。,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,44,6）文字说明 有关钢筋、混凝土、砖、砂浆的强度和防潮层材料及施工技术要求等说明。3基础平面图的阅读方法 1）了解图名与比例，因基础的种类往往比较多，读图时，将基础详图的图名与基础平面图的剖切符号、定位轴线对照，了解该基础在建筑中的位置。,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,45,2）了解基础的形状、大小与材料。3）了解基础各部位的标高，计算基础的埋置深度。4）了解基础的配筋情况。5）了解垫层的厚度尺寸与材料。6）了解基础梁的配筋情况。7）了解管线穿越洞口的详细做法。4.几种常见的基础详图,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,46,1）条形基础 图1-9所示是墙下钢筋混凝土条形基础。混凝土采用C20，钢筋采用HPB300钢筋。2）柱下独立基础 图1-10所示为柱下独立基础详图，图中的柱轴线、外型尺寸、钢筋配置等标注清楚。基础底部通常浇注100mm厚混凝土垫层。,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,47,图1-9 条形基础详图,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,48,图1-10 柱下独立基础详图,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,49,1.1.4 基础施工图识读案例 图1-11和图1-12分别是某房屋的基础平面布置图和详图。平面图中粗实线表示墙体，细实线表示基础底面轮廓，读图时应该弄清楚以下几个问题：1）轴线网及其尺寸 2）基础的类型 3）基础的形状、大小及其与轴线的关系,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,50,4）基础中有无地沟与孔洞 5）基础底面的标高和室内、外地面的标高 6）基础的详细构造,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,51,图1-11 条形基础平面图,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,52,图1-12 条形基础详图,项目1.1 基础施工图的识读,地基与基础工程施工,53,土的组成与物理性质 1土的组成和结构 一般情况下，天然状态的土是由固相、液相和气相三部分组成，这三部分通常称为土的三相组成，如图1-13所示。,项目1.2 地基土的基本性质及分类,图1-13 土的三相组成,地基与基础工程施工,54,1）土的固相 土的固相，即土中固体颗粒，简称土粒，是土中最主要的组成部分。土粒分为无机矿物颗粒与有机质，无机矿物颗粒由原生矿物和次生矿物组成。（1）原生矿物 岩石经物理风化作用后破碎形成的矿物颗粒，称原生矿物。,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,55,（2）次生矿物 岩石经化学风化作用（水化、氧化、碳化等）所形成的矿物，称次生矿物。（3）土中的有机质 土中的有机质是在土的形成过程中动、植物的残骸及其分解物质与土混参沉积在一起，经生物化学作用生成的物质。2）土中水,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,56,土中的水按存在方式不同，分别以固态、液态、气态三种形式存在。（1）液态水 按照水与土相互作用的强弱，土中的液态水分为结合水和自由水。结合水 结合水是指受土粒表面电场力作用失去自由活动的水。结合水又可根据受电场力作用的,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,57,强弱分成强结合水和弱结合水，如图1-14所示。,项目1.2 地基土的基本性质及分类,图1-14 土粒与水分子相互作用模拟图,地基与基础工程施工,58,自由水 土孔隙中位于结合水以外的水称为自由水，自由水由于不受土粒表面静电场力的作用，可在孔隙中自由移动，按其运动时所受的作用力不同，可分为重力水和毛细水。（2）气态水 气态水即水汽，对土的性质影响不大。（3）固态水,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,59,固态水即冰。当气温降至0以下时，液态水结冰为固态水。3）土中气体 土中的气体可分为自由气体和封闭气体两种基本类型。4）土的结构 土的结构是指土粒或粒团的排列方式及其粒间或粒团间连结的特征。通常土的结构可分,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,60,为三种基本类型，即单粒结构、蜂窝结构和絮状结构，如图1-15所示。,项目1.2 地基土的基本性质及分类,图1-15 土的结构,地基与基础工程施工,61,2土的物理性质指标 土的物理性质不仅取决于三相组成中各相的性质，而且三相之间量的相对比例关系也是一个非常重要的影响因素。把土体三相间量的相对比例关系称为土的物质性质指标。为了更直观反映土中三相数量之间的比例关系，把分散的三相物质分别集中在一起，以图1-16表示出来，该图称为土的三相草图。,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,62,项目1.2 地基土的基本性质及分类,图1-16 土的三相草图,地基与基础工程施工,63,图中各符号的意义如下：W表示重量，m表示质量，V表示体积。下标a表示气体，下标s表示土粒，下标w表示水，下标v表示孔隙。如Ws、ms、Vs分别表示土粒重量、土粒质量和土粒体积。土的物理性质指标包括实测指标（如土的密度、含水率和土粒比重）和换算指标（如土的干重度、饱和重度、浮重度、孔隙比、孔隙,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,64,率和饱和度等）两大类。1）实测指标（1）土的密度 土的质量密度（简称土的密度）是指天然状态下单位体积土的质量，常用表示，其表达式为：,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,65,土的重度：是指天然状态下单位土体所受的重力，常用表示，其表达式为：（2）土粒比重GS 土粒比重是指土在105110温度下烘,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,66,至恒重时的质量与同体积4时纯水的质量之比，简称比重，其表达式为：式中：w为4时纯水的密度，取w1g/cm3。（3）土的含水率 土的含水率是指土中水的质量与土粒质量,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,67,的百分数比值，其表达式为：2）换算指标（1）孔隙比e 土的孔隙比是指土中孔隙体积与土颗粒体积之比，其表达式为：,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,68,（2）孔隙率n 土的孔隙率是指土中孔隙体积与总体积之比，常用百分数表示，其表达式为：（3）饱和度Sr 饱和度反映土中孔隙被水充满的程度，饱和度是土中水的体积与孔隙体积之比，用百分,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,69,数表示，其表达式为：理论上，当Sr100%时，表示土体孔隙中全部充满了水，土是完全饱和的；当Sr0时，表明土是完全干燥的。（4）干密度d 土的干密度是指单位土体中土粒的质量，即土体中土粒质量ms与总体积V之比，表达式为：,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,70,单位体积的干土所受的重力称为干重度（d），可按下式计算：（5）饱和密度sat 土的饱和密度是指土在饱和状态时，单位,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,71,体积土的密度。此时，土中的孔隙完全被水所充满，土体处于固相和液相的二相状态，其表达式为：式中：mw土中孔隙全部充满水时的水重；w水的重度，w1g/cm3。,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,72,饱和重度sat=satg。3土的物理状态指标 土的物理状态对土的工程性质影响较大，类别不同的土所表现出的物理状态特征也不同。1）粘性土的稠度 所谓稠度，是指粘性土在某一含水率时的稀稠程度或软硬程度，粘性土处在某种稠度时所呈现出的状态，称稠度状态，粘性土有四种,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,73,稠度状态即：固态、半固态、可塑状态和流动状态。所谓界限含水率是指粘性土从一个稠度状态过渡到另一个稠度状态时的分界含水率，也称稠度界限。粘性土的物理状态随其含水率的变化而有所不同，四种稠度状态之间有三个界限含水率，分别叫做缩限s、塑限p和液限L，如图1-17所示。,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,74,a缩限s是指固态与半固态之间的界限含水率。当含水率小于缩限s时，土体的体积不随含水率的减小而缩小。b塑限p是指半固态与可塑态之间的,项目1.2 地基土的基本性质及分类,图1-17 粘性土的稠度状态,地基与基础工程施工,75,项目1.2 地基土的基本性质及分类,界限含水率。c液限L是指可塑状态与流动状态之间的界限含水率。2）无粘性土的密实状态 无粘性土是单粒结构的散粒体，它的密实状态对其工程性质影响很大。（1）孔隙比e判别 判别无粘性土密实度最简便的方法是用孔,地基与基础工程施工,76,隙比e，孔隙比愈小，表示土愈密实，孔隙比愈大，土愈疏松。（2）相对密度Dr判别 为弥补用孔隙比判别的缺陷，在工程上采取相对密度判别，相对密度Dr是将天然状态的孔隙比e与最疏松状态的孔隙比emax和最密实状态的孔隙比emin进行对比，作为衡量无粘性土密实度的指标，其表达式为：,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,77,4土的压实性 土的压实性就是指土体在一定的击实功能作用下，土颗粒克服粒间阻力，产生位移，颗粒重新排列，使土的孔隙比减小、密度增大，从而提高土料的强度，减小其压缩性和渗透性。1）黏性土的击实特征,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,78,要使黏性土的压实效果最好，含水量一定要适宜。根据黏性土的击实数据绘出的击实曲线如图1-18所示。,项目1.2 地基土的基本性质及分类,图1-18 黏性土的击实曲线,地基与基础工程施工,79,2）无黏性土的击实特征 根据无黏性土的击实试验数据绘出的击实曲线如图1-19所示。,项目1.2 地基土的基本性质及分类,图1-19 无黏性土的击实,地基与基础工程施工,80,1.2.2 土的工程分类与鉴别 土的工程分类目的是为判断土的工程特性和评价土作为建筑场地的可用程度。土的分类方法很多，不同部门根据研究对象的不同采用不同的分类方法。1按土的主要特征分类 建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）将作为建筑地基的岩土，分为岩石、,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,81,碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土六大类，另有淤泥质土、红粘土、膨胀土、黄土等特殊土。1）岩石 作为建筑地基的岩石根据其坚硬程度和完整程度分类。岩石按饱和单轴抗压强度标准值分为坚硬岩、较坚硬岩、较软岩、软岩和极软岩5个等级；岩石风化程度可分为未风化、微,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,82,风化、中等风化、强风化和全风化岩石详见表1-7。2）碎石土 粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量的50%的土为碎石土，根据粒组含量及颗粒形状可进一步分为漂石或块石、卵石或碎石、圆砾或角砾。3）砂土,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,83,粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量的50%、粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土为砂土。根据粒组含量可进一步分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。4）粉土 塑性指数Ip10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土为粉土。5）黏性土,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,84,塑性指数Ip10的土为黏性土。黏性土按塑性指数大小又分为：黏土（Ip17）；粉质黏土（10Ip17）。6）人工填土 人工填土是指由于人类活动而形成的堆积物。人工填土按堆积物的成分和成因可分为如下几类。（1）素填土。由碎石土、砂土、粉土或黏,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,85,性土所组成的填土。（2）压实填土。经过压实或夯实的素填土。（3）杂填土。含有建筑物垃圾、工业废料及生活垃圾等杂物的填土。（4）冲填土。由水力冲填泥沙形成的填土。7）特殊性土 建筑地基基础设计规范GB50007-2011中又把淤泥、淤泥质土、红粘土和膨胀土及,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,86,湿陷性黄土单独制定了它们的分类标准。（1）淤泥和淤泥质土。淤泥和淤泥质土是指在静水或缓慢流水环境中沉积，经生物化学作用形成的粘性土。天然含水率大于液限，天然孔隙比e1.5的粘性土称为淤泥；天然含水率大于液限而天然孔隙比1e1.5为淤泥质土。（2）红粘土。红粘土是指碳酸盐岩系出露,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,87,的岩石，经风化作用而形成的褐红色的粘性土的高塑性粘土。（3）膨胀土。土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀性和失水收缩性，其自由胀缩率大于或等于40%的粘性土为膨胀土。（4）湿陷性黄土。黄土广泛分布于我国西北地区，是一种第四纪时期形成的黄色粉状土,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,88,，当土体浸水后沉降，其湿陷系数大于或等于0.015的土称为湿陷性黄土。2按土的坚硬程度分类及其鉴别方法 在建筑施工中，根据土的开挖难易程度，将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石等八类。前四类属一般土，后四类属岩石。土的这八种分类方法及现场鉴别方法见表1-8。,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,89,表1-7 岩石风化程度划分,项目1.2 地基土的基本性质及分类,地基与基础工程施工,90,项目1.2 地基土的基本性质及分类,表1-8 土的工程分类及鉴别方法,地基与基础工程施工,91,1.3.1 工程地质常识 1地质作用 在地质历史发展的过程中，由自然动力引起的地球和地壳物质组成、内部结构及地表形态不断变化发展的作用，称为地质作用。2风化作用 地壳表层的岩石，在太阳辐射、大气、水和生物等风化营力的作用下，发生物理和化学,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,92,变化，使岩石崩解破碎以致逐渐分解的作用，称为风化作用。3地质构造 在漫长的地质历史发展演变过程中，地壳在内、外力地质作用下，不断运动、发展和变化，所造成的各种不同的构造形迹，如褶皱、断裂等，称为地质构造。1）褶皱构造,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,93,组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，称为褶皱构造。褶曲的基本形式只有两种，即背斜和向斜（图1-20）。,项目1.3 地质勘察,图1-20 背斜与向斜,地基与基础工程施工,94,2）断裂构造 岩体受力断裂，使原有的连续完整性遭受破坏而形成断裂构造，沿断裂面两侧的岩层未发生位移或仅有微小错动的断裂构造，称为节理；反之，如发生了相对的位移，则称为断层。分居于断层面两侧相互错动的两个断块，其中位于断层面之上的称为上盘，位于断层面之下的称为下盘。若按断块之间的相对错动的,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,95,方向来划分，上盘下降、下盘上升的断层，称正断层；反之，上盘上升、下盘下降的断层称逆断层。如两断块水平互错，则称为平移断层（图1-21）。,图1-21 断层类型示意图（a）正断层；（b）逆断层；（c）平移断层,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,96,4不良地质条件 建筑工程中常见的不良地质条件有山坡滑动、河床冲淤、地震、岩溶等，这些不良地质条件可能导致建筑物地基基础事故。1）山坡滑动 一般天然山坡经历漫长的地质年代，已趋稳定。但由于人类活动和自然环境的因素，会使原来稳定的山坡失稳而滑动。,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,97,2）河床冲淤 平原河道往往有弯曲，凹岸受水流的冲刷产生坍岸，危及岸上建筑物的安全；凸岸水流的流速慢，产生淤积，使当地的抽水站无水可抽（如图1-22）。,图1-22 河床冲淤示意图,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,98,1.3.2 地质勘察任务与要求 任何建筑工程都是建造在地基上的，地基岩土的工程地质条件将直接影响建筑物安全。1工程地质勘察的任务 工程地质勘察是完成工程地质学在经济建设中“防灾”这一总任务的具体实践过程，其任务从总体上来说是为工程建设规划、设计、施工提供可靠的地质依据，以充分利用有利的自,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,99,然和地质条件，避开或改造不利的地质因素，保证建筑物的安全和正常使用。具体而言，工程地质勘察的任务可归纳为：1）査明建筑场地的工程地质条件，选择地质条件优越合适的建筑场地；2）查明场区内崩塌、滑坡、岩溶、岸边刷等物理地质作用和现象，分析和判明它们对建筑场地稳定性的危害程度，为拟定改善和防,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,100,治不良地质条件的措施提供地质依据；3）查明建筑物地基岩土的地层时代、岩性、地质构造、土的成因类型及其埋藏分布规律。测定地基岩土的物理力学性质；4）査明地下水类型、水质、埋深及分布变化；5）根据建筑场地的工程地质条件，分析研究可能发生的工程地质问题，提出拟建建筑,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,101,物的结构形式、基础类型及施工方法的建议；6）对于不利于建筑的岩土层，提出切实可行的处理方法或防治措施。2工程地质勘察的一般要求 建设工程项目设计一般分为可行性研究、初步设计和施工图设计三个阶段。为了提供各设计阶段所需的工程地质资料，勘察工作也相应地划分为选址勘察（可行性研究勘察）、初,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,102,步勘察、详细勘察三个阶段。1）选址勘察阶段 选择场址阶段应进行下列工作：（1）搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质资料及当地的建筑经验；（2）在收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、岩石和土的,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,103,性质、不良地质现象及地下水等工程地质条件；（3）对工程地质条件复杂，已有资料不能符合要求，但其他方面条件较好且倾向于选取的场地，应根据具体情况进行工程地质测绘及必要的勘探工作。2）初步勘察阶段 本阶段的主要工作如下：,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,104,（1）搜集本项目可行性研究报告、有关工程性质及工程规模的文件。（2）初步査明地层、构造、岩石和土的性质；地下水埋藏条件、冻结深度、不良地质现象的成因和分布范围及其对场地稳定性的影响程度和发展趋势。（3）对抗震设防烈度为7度或7度以上的建筑场地，应判定场地和地基的地震效应。,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,105,3）详细勘察阶段 详细勘察阶段的主要工作要求是：（1）取得附有坐标及地形的建筑物总平面布置图，各建筑物的地面整平标高、建筑物的性质和规模，可能采取的基础形式与尺寸和预计埋置的深度，建筑物的单位荷载和总荷载、结构特点和对地基基础的特殊要求；（2）査明不良地质现象的成因类型，分布,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,106,范围、发展趋势及危害程度，提出评价与整治所需的岩土技术参数和整治方案建议；（3）查明建筑物范围各层岩土的类别、结构、厚度、坡度、工程特性，计算和评价地基的稳定性和承载力；（4）对需进行沉降计算的建筑物，提出地基变形计算参数，预测建筑物的沉降、差异沉降或整体倾斜；,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,107,（5）对抗震设防烈度大于或等于6度的场地，应划分场地土类型和场地类别。（6）査明地下水的埋藏条件，判定地下水对建筑材料的腐蚀性。（7）提供为深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数，论证和评价基坑开挖、降水等对邻近工程和环境的影响；（8）为选择桩的类型、长度，确定单桩承,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,108,载力，计算群桩的沉降以及选择施工方法提供岩土技术参数。,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,109,1.3.3 地质勘察的方法 1工程地质测绘 1）工程地质测绘的内客 工程地质测绘实质上是综合性地质测绘，它的任务是在地形图上填绘出测区的工程地质条件。工程地质测绘的内容包括有工程地质条件的全部要素，即测绘拟建场地的地层、岩性、,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,110,地质构造、地貌、水文地质条件、物理地质作用和现象；已有建筑物的变形和破坏状况和建筑经验；可利用的天然建筑材料的质量及其分布等。2）工程地质测绘的方法 工程地质测绘方法有相片成图法和实地测绘法。实地测绘法有路线法、布点法、追索法三种。,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,111,2工程地质勘探 工程地质勘探方法主要有钻探、井探、槽探和地球物理勘探等。1）钻探 工程地质钻探是获取地表下准确的地质资料的重要方法，而且还可通过钻探的钻孔采取原状岩土样和做原位试验。2）井探、槽探,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,112,当钻探方法难以查明地下情况时，可采用探井、探槽进行勘探。槽探是在地表挖掘成长条形的槽子，深度通常小于3m，其宽度一般为0.81.0m，长度视需要而定。井探一般是垂直向下掘进，浅者称为探坑，深者称为探井。3）地球物理勘探,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,113,地球物理勘探简称为物探，是利用仪器在地面、空中、水上测量物理场的分布情况，通过对测得的数据和分析判释，并结合有关的地质资料推断地质性状的勘探方法。3测试 测试是工程地质勘察的重要内容。通过室内试验或现场原位试验，可以取得岩土的物理力学性质和地下水水质等定量指标，以供设计,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,114,计算时使用。1）室内试验 室内试验项目应按岩土类别、工程类型，考虑工程分析计算要求确定。2）原位测试 原位测试包括地基静载荷试验、旁压试验、土的现场剪切试验、地基土的动力参数的测定、桩的静载荷试验以及触探试验等等。,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,115,3）长期观测 有时在建筑物建成之前或以后的一段时期内，还要对场地或建筑物进行专门的工程性质长期观测工作。,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,116,1.3.4 工程地质勘察报告 在野外勘察工作和室内土样试验完成后，将工程地质勘察纲要、勘探孔平面布置图、钻孔记录表、原位测试记录表、土的物理力学试验成果、勘察任务委托书、建筑平面布置图及地形图等有关资料汇总，并进行整理、检查、分析、鉴定，经确定无误后编制成工程地质勘察成果报告。,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,117,1工程地质勘察报告的基本内容 1）文字部分 2）图表部分 一般工程勘察报告书中所附图表有下列几种：勘探点平面布置图；工程地质剖面图；地质柱状图或综合地质柱状图；室内土工试验成果表；原位测试成果图表、其他必要的专门土建和计算分析图表。,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,118,2工程地质勘察报告的阅读 工程地质勘察报告的表达形式各地不统一，但其内容一般包括工程概况、场地描述、勘探点平面布置图、工程地质剖面图、土层分布、土的物理力学性质指标及工程地质评价等内容。下面根据某单位拟建在某市的某花苑工程情况，介绍怎样阅读工程地质勘察报告。该项,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,119,目的工程地质勘察报告摘录如下：1）工程概况 该花苑工程包括兴建两幢28层塔楼及4层裙楼。场地整平高程为30.00m。塔楼底面积73 m40m，设一层地下室，拟采用钢筋混凝土框剪结构，最大柱荷载为17000KN，采用桩基方案。裙楼底面积73m60m，钢筋混凝土框架结构，采用天然地基浅基础或沉管灌,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,120,注桩基础方案。2）勘察目的与要求 受某市城镇建设局委托，某勘测总队对拟建的某市西区某花苑进行岩土工程勘察工作，要求达到以下目的：（1）查明拟建场地的地层结构及其分布规律，提供各层土的物理力学性质指标、承载能力及变形指标。,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,121,（2）提出建议基础方案并进行分析论证，提供相关的设计参数。（3）查明地下水类型、埋藏条件、有无腐蚀性等。（4）查明场地内及其附近有无影响工程稳定的不良地质情况，成因分布范围，并提出处理措施及建议。（5）查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,122,洞、孤石等对工程不利的埋藏物。（6）划分场地土类型和场地类别，对场地土进行液化判别。（7）为基坑开挖的边坡设计和支护结构设计提供必要的参数，评价基坑开挖对周围环境的影响，建议合理的开挖方案，并对施工中应注意的问题提出建议。（8）对施工过程和使用过程中的监测方案,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,123,提出建议。3）勘探点平面布置图 按建筑物轮廓布置钻孔25个。如图1-23所示。4）场地描述 拟建场地位于河流西岸一级阶地上，由于场地基岩受河水冲刷，松散覆盖层下为坚硬的微风化砾岩。阶地上冲积层呈“二元结构”；上,项目1.3 地质勘察,地基与基础工程施工,124,层颗粒细，为黏土或粉土层；下层颗粒粗，为砂砾或卵石层。根据场地岩、土样剪切波速测量结果，地表下15m范围内剪切波速平均值vsm=324.4m/s，属中硬场地土类型。又据有关地震烈度区划图资料，场地一带基本地震烈度为6度。5）地层分