《第1章工程地质.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1章工程地质.pptx（61页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 1.5 土的工程地质特征土是各种岩石矿物颗粒组成的松散集合土是各种岩石矿物颗粒组成的松散集合体体.土体是由一定的土体材料组成土体是由一定的土体材料组成,具有一定具有一定的土体结构的土体结构,赋存于一定地质环境中的地赋存于一定地质环境中的地质体质体.土在工程上的作用：土在工程上的作用：1.作为建筑物的地基；作为建筑物的地基；2.作为建筑材料；作为建筑材料；3.作为建筑物周围的介质或环境；作为建筑物周围的介质或环境；第1页/共61页 地表岩石破坏 搬运 沉积 1.土的形成第2页/共61页2 土的成因类型：土的成因类型：残积土残积土 坡积土坡积土 洪积土洪积土 冲积土冲积土 湖积土湖积土 海积土海
2、积土 冰积土冰积土 风积土风积土第3页/共61页残积土残积土：岩石经岩石经风化后风化后未被搬运而未被搬运而残留残留于原地于原地的碎屑物质所组成的土的碎屑物质所组成的土体，它处于岩石体，它处于岩石风化壳的上部风化壳的上部。其粒度成分和矿物成分受气候其粒度成分和矿物成分受气候和母岩岩性的控制。其发育情和母岩岩性的控制。其发育情况还和地形有关。况还和地形有关。残积土的工程性质：残积土的工程性质：孔隙度孔隙度、强度、强度、压缩性、压缩性，均质性差，但具有一定的结构强，均质性差，但具有一定的结构强度。原位测试强度度。原位测试强度室内测试值。室内测试值。第4页/共61页坡积土：坡积土：雨水将山坡高处的风化
3、雨水将山坡高处的风化碎屑物顺坡冲洗，堆积在较平缓碎屑物顺坡冲洗，堆积在较平缓的山坡脚处而形成。的山坡脚处而形成。坡积土的工程性质：坡积土的工程性质：结构疏松，结构疏松，一般具较高的压缩性。坡积形成一般具较高的压缩性。坡积形成的黄土湿陷性较大。的黄土湿陷性较大。第5页/共61页洪积土洪积土:由暴雨形由暴雨形成的暂时性山成的暂时性山洪急流带来的洪急流带来的碎屑物质在山碎屑物质在山沟出口处堆积沟出口处堆积而成。而成。第6页/共61页 洪积土的工程性质：洪积土的工程性质：分选性较好，离山前较近的分选性较好，离山前较近的洪积土颗粒粗，地下水位埋洪积土颗粒粗，地下水位埋藏深，具有较高的承载力，藏深，具有较
4、高的承载力，压缩性低，是工民建的良好压缩性低，是工民建的良好地基。离山较远的地带，洪地基。离山较远的地带，洪积土的颗粒细，透水性不好，积土的颗粒细，透水性不好，土质弱，承载力低，作为建土质弱，承载力低，作为建筑物地基时应慎重对待。筑物地基时应慎重对待。第7页/共61页 冲积土：冲积土：由河流的流由河流的流水作用将碎水作用将碎屑物质搬运屑物质搬运到河谷坡降到河谷坡降平缓的地带平缓的地带堆积而成。堆积而成。第8页/共61页河床相冲积土：河床相冲积土：在河流上游多是粗在河流上游多是粗大的石块、砾石和大的石块、砾石和粗砂，中下游或平粗砂，中下游或平原地区沉积物变细，原地区沉积物变细，磨圆度好，厚度很磨
5、圆度好，厚度很大。大。古河床相土的压古河床相土的压缩性低，强度高。缩性低，强度高。现代河床堆积物现代河床堆积物的密实度差，透水的密实度差，透水性强，若作为水工性强，若作为水工建筑物的地基将引建筑物的地基将引起坝下渗漏。饱水起坝下渗漏。饱水砂土还可能由于振砂土还可能由于振动而引起液化动而引起液化第9页/共61页河漫滩相冲河漫滩相冲积土：是在洪积土：是在洪水期河水漫溢水期河水漫溢河床两侧，携河床两侧，携带碎屑物质堆带碎屑物质堆积而成。土粒积而成。土粒较细，可以是较细，可以是粉土、粉质粘粉土、粉质粘土或粘土，并土或粘土，并夹有淤泥或泥夹有淤泥或泥炭等软弱土层，炭等软弱土层，覆盖于河床相覆盖于河床相冲
6、积土之上，冲积土之上，形成上细下粗形成上细下粗的的“二元结构二元结构”。第10页/共61页牛轭湖相冲积土：是在废河道形成的牛轭湖相冲积土：是在废河道形成的牛轭湖中沉积的松软土，颗粒很细，牛轭湖中沉积的松软土，颗粒很细，常含大量有机质，有时形成泥炭。压常含大量有机质，有时形成泥炭。压缩性很高，承载力很低，不宜作为建缩性很高，承载力很低，不宜作为建筑物的天然地基。筑物的天然地基。第11页/共61页河口（海口）三角洲相冲积土：通常是淤泥质土河口（海口）三角洲相冲积土：通常是淤泥质土或典型淤泥。面积宽广而厚度极大。不宜作为建筑或典型淤泥。面积宽广而厚度极大。不宜作为建筑物的天然地基。但表层硬壳层，有时
7、可用作低层建物的天然地基。但表层硬壳层，有时可用作低层建筑物的地基。筑物的地基。第12页/共61页湖积土：湖积土：湖湖边边沉积物是湖浪冲蚀湖岸形成的碎屑物质在沉积物是湖浪冲蚀湖岸形成的碎屑物质在湖边沉积而形成的。近岸带沉积的多是粗颗粒湖边沉积而形成的。近岸带沉积的多是粗颗粒的卵石、圆砾和砂土，远岸带则是细颗粒的砂的卵石、圆砾和砂土，远岸带则是细颗粒的砂土和粘性土。土和粘性土。湖湖心心沉积物是由河流携带的细小悬浮颗粒到达沉积物是由河流携带的细小悬浮颗粒到达湖心后沉积形成，主要是粘土和淤泥，常夹有湖心后沉积形成，主要是粘土和淤泥，常夹有细砂、粉砂薄层，土的压缩性高，强度低。细砂、粉砂薄层，土的压缩
8、性高，强度低。沼泽土沼泽土主要由半腐烂的植物残体泥炭组成，主要由半腐烂的植物残体泥炭组成，含水量极高，承载力极低，不宜作天然地基。含水量极高，承载力极低，不宜作天然地基。第13页/共61页第14页/共61页海积土：海积土：滨海沉积物主要由卵石、圆砾和砂组成，滨海沉积物主要由卵石、圆砾和砂组成，承载力较高。承载力较高。浅海沉积物主要由细粒砂土、粘性土、淤浅海沉积物主要由细粒砂土、粘性土、淤泥和生物化学沉积物组成，有层理构造，泥和生物化学沉积物组成，有层理构造，较疏松，含水量高，压缩性大而强度低。较疏松，含水量高，压缩性大而强度低。深海沉积物主要是有机质软泥。深海沉积物主要是有机质软泥。第15页/
9、共61页第16页/共61页冰积土冰积土:由冰川或冰水挟带搬运所形成的沉积物由冰川或冰水挟带搬运所形成的沉积物.分分选性极差选性极差,石料占多数石料占多数,冰水沉积物可有一定成层性、冰水沉积物可有一定成层性、分选性。分选性。第17页/共61页风积土：风积土：在干旱的气候条件下，岩石的风化碎屑物在干旱的气候条件下，岩石的风化碎屑物被风吹扬，搬运一段距离后，在有利的条件下被风吹扬，搬运一段距离后，在有利的条件下堆积起来的一类土，最常见的是风成砂和风成堆积起来的一类土，最常见的是风成砂和风成黄土。黄土。第18页/共61页第19页/共61页3.特殊性土的主要工程性质特殊性土的主要工程性质特殊性土是指某些
10、具有特殊物质成分和结构、特殊性土是指某些具有特殊物质成分和结构、工程性质也较特殊的土。是在一定的条件下形成工程性质也较特殊的土。是在一定的条件下形成的，其分布有明显的区域性特征。的，其分布有明显的区域性特征。第20页/共61页1.6 工程地质勘察 工程地质勘察的目的和任务工程地质勘察的目的和任务查查明明条条件件分分析析问问题题作作出出评评价价选选择择场场地地提提出出建建议议制制定定措措施施预预测测新新问问题题第21页/共61页工程地质条件工程地质条件与工程建筑物有关的各种地质因素的综合。与工程建筑物有关的各种地质因素的综合。包括：包括：岩岩土土类类型型及及性性质质地地质质结结构构与与构构造造地
11、地形形地地貌貌水水文文地地质质物物理理地地质质现现象象天天然然建建筑筑材材料料第22页/共61页第23页/共61页工程地质勘察阶段的划分可行性研究勘察阶段可行性研究勘察阶段 初步勘察阶段初步勘察阶段 详细勘察阶段详细勘察阶段 施工勘察阶段施工勘察阶段第24页/共61页勘察方法勘察方法:1.搜集资料搜集资料2.踏勘踏勘3.物探物探可行性研究勘察阶段可行性研究勘察阶段主要任务是选定建筑场主要任务是选定建筑场址址(或线路方案或线路方案)。通过。通过勘察对其稳定性和适宜勘察对其稳定性和适宜性作出评价，经过技术性作出评价，经过技术经济论证选择最优方案。经济论证选择最优方案。第25页/共61页初步勘察阶段
12、勘察方法勘察方法:1.钻探钻探2.试验试验3.补充测绘和物探补充测绘和物探4.长期观测长期观测主要任务是确定建主要任务是确定建筑物的具体位置、选择建筑物的具体位置、选择建筑物地基基础方案、对不筑物地基基础方案、对不良地质现象的防治措施进良地质现象的防治措施进行论证。需详细查明建筑行论证。需详细查明建筑场地工程地质条件。场地工程地质条件。第26页/共61页详细勘察阶段详细勘察阶段勘察方法勘察方法:1.勘探勘探2.试验试验3.补充勘探补充勘探 配合技术设计或施工配合技术设计或施工图设计图设计,按不同建筑物提出按不同建筑物提出详细的工程地质资料和设详细的工程地质资料和设计所需的岩土技术参数。计所需的
13、岩土技术参数。第27页/共61页 对工程地质条件复杂或有特殊要求的对工程地质条件复杂或有特殊要求的重要工程，还需进行重要工程，还需进行施工勘察施工勘察。它包括施。它包括施工地质编录、地基验槽与监测和施工超前工地质编录、地基验槽与监测和施工超前预报，预报，以校核已有的勘察成果资料以校核已有的勘察成果资料。第28页/共61页 工程地质测绘工程地质测绘 通过对地质现象的详细观察和描述，并将通过对地质现象的详细观察和描述，并将其反映到一定比例尺的地形图上。据测绘成果其反映到一定比例尺的地形图上。据测绘成果可以分析各种地质现象的成因、分布、发展变可以分析各种地质现象的成因、分布、发展变化规律以及对工程建
14、筑的影响，还可为勘探、化规律以及对工程建筑的影响，还可为勘探、试验等其他工作的布置奠定基础。试验等其他工作的布置奠定基础。工工程程地地质质测测绘绘可可分分为为综综合合性性测测绘绘和和专专门门性性测绘测绘。第29页/共61页 工程地质勘探工程地质勘探勘探工作的主要任务是：勘探工作的主要任务是：1.查明建筑场地地下有关的地质情况。查明建筑场地地下有关的地质情况。2.提取岩土样及水样，供室内试验分析之用。提取岩土样及水样，供室内试验分析之用。3.利用勘探坑孔进行现场原位试验和布设长期利用勘探坑孔进行现场原位试验和布设长期观测点。观测点。第30页/共61页 1.物探：物探：以以专门仪器探测地质体的物理
15、场专门仪器探测地质体的物理场来进行地来进行地层划分，判定地质构造、水文地质条件及各种层划分，判定地质构造、水文地质条件及各种物理地质现象的勘探方法。物理地质现象的勘探方法。物探分为：电法、磁法、震法、重力法及物探分为：电法、磁法、震法、重力法及放射性勘探，但应用最广泛的是放射性勘探，但应用最广泛的是电法电法和和震法震法。第31页/共61页 2.2.钻探钻探 利用钻探机械和工具在岩土层中钻孔的勘利用钻探机械和工具在岩土层中钻孔的勘探方法。可直接探明地层岩性、地质构造、地探方法。可直接探明地层岩性、地质构造、地下水埋深、含水层类型和厚度、滑坡位置及岩下水埋深、含水层类型和厚度、滑坡位置及岩溶情况，
16、还可取岩心，在钻孔中试验。溶情况，还可取岩心，在钻孔中试验。第32页/共61页1)钻探方法和设备钻探方法和设备第33页/共61页第34页/共61页第35页/共61页第36页/共61页2)2)钻孔观测、编录与资料整理钻孔观测、编录与资料整理1.岩心观察、描述和编录岩心观察、描述和编录2.钻孔水文地质观测钻孔水文地质观测3.钻进动态观测钻进动态观测 第37页/共61页第38页/共61页第39页/共61页 3.坑探坑探 是用人工或机械掘进的方式来探明地表是用人工或机械掘进的方式来探明地表浅部的工程地质条件，包括：探坑、探槽、浅部的工程地质条件，包括：探坑、探槽、斜井、浅井、竖井、平洞等。斜井、浅井、
17、竖井、平洞等。坑探工程的编录主要是绘制展示图。坑探工程的编录主要是绘制展示图。第40页/共61页第41页/共61页4.工程地质勘探的布置工程地质勘探的布置1)勘探孔平面布置的一般原则勘探孔平面布置的一般原则 在地质测绘和物探的基础上布置勘探工作在地质测绘和物探的基础上布置勘探工作 勘探工程的布置与勘察阶段相适应勘探工程的布置与勘察阶段相适应 勘探布置因建筑物类型和规模而异勘探布置因建筑物类型和规模而异 勘探布置应考虑地质条件变化大的部位勘探布置应考虑地质条件变化大的部位 多种勘探方法相互配合多种勘探方法相互配合第42页/共61页2)勘探孔深度确定勘探孔深度确定应根据建筑类型、勘察阶段地质条件复
18、应根据建筑类型、勘察阶段地质条件复杂程度综合考虑布孔深度。工民建的孔杂程度综合考虑布孔深度。工民建的孔深应达到地基压缩层之下（独立基础基深应达到地基压缩层之下（独立基础基底下底下1.5倍基础宽度，条形基础基底下倍基础宽度，条形基础基底下3倍基础宽度）或可能的桩基深度之下。倍基础宽度）或可能的桩基深度之下。第43页/共61页调查调查收集资料收集资料 测绘测绘 物探物探 坑探和钻探坑探和钻探室内外试验室内外试验 长期观测长期观测工程地质勘察的施工程序工程地质勘察的施工程序第44页/共61页工程地质野外试验工程地质野外试验优点：优点：1.可测定难以取样的可测定难以取样的岩土体的性质。岩土体的性质。2
19、.影响范围大，因而影响范围大，因而更具代表性。更具代表性。3.可连续进行，因而可连续进行，因而可得到完整的地层可得到完整的地层剖面。剖面。4.快速、经济，能大快速、经济，能大大缩短勘察周期。大缩短勘察周期。缺点：缺点：1.难以控制边界条件难以控制边界条件2.费工费时，成本高费工费时，成本高3.所测参数和岩土工所测参数和岩土工程性质之间关系建程性质之间关系建立在大量统计的经立在大量统计的经验关系之上。验关系之上。第45页/共61页野外试验分为三类：野外试验分为三类：1.岩土力学性质试验岩土力学性质试验2.水文地质试验水文地质试验3.地基处理试验地基处理试验第46页/共61页第47页/共61页1、
20、载荷试验、载荷试验 在一定面积在一定面积的承压板上向地的承压板上向地基逐级施加荷载，基逐级施加荷载，并观测每级荷载并观测每级荷载下地基变形特性，下地基变形特性，从而评定地基的从而评定地基的承载力，计算地承载力，计算地基的变形模量并基的变形模量并预测基础的沉降预测基础的沉降量。量。第48页/共61页2、静力触探试验、静力触探试验 用静力将一个内部装有阻力用静力将一个内部装有阻力传感器的圆锥形探头均匀压入土传感器的圆锥形探头均匀压入土中，测定土层对探头的贯入阻力，中，测定土层对探头的贯入阻力，以此来间接判断分析地基土的物以此来间接判断分析地基土的物理力学性质。理力学性质。第49页/共61页静力触探
21、成果的应用静力触探成果的应用1、划分土层划分土层2、估算土的物理力学指标、估算土的物理力学指标3、确定浅基础的承载力、确定浅基础的承载力4、预估单桩承载力、预估单桩承载力5、判定饱和砂土和粉土的液化势、判定饱和砂土和粉土的液化势静力触探具有测试连续、快速、效率高、静力触探具有测试连续、快速、效率高、功能多的特点，兼勘探与测试双重作用。功能多的特点，兼勘探与测试双重作用。适用于粘性土、粉土、砂土，但对碎石类适用于粘性土、粉土、砂土，但对碎石类土难以贯入。土难以贯入。第50页/共61页第51页/共61页3、动力触探试验、动力触探试验1.圆锥动力触探试验（圆锥动力触探试验（DPT）2.标准贯入试验（
22、标准贯入试验（SPT）其其共共同同点点是是利利用用一一定定的的锤锤击击动动能能，将将一一定定规规格格的的探探头头打打入入土土中中，根根据据每每打打入入土土中中一一定定深深度度所所需需的的能能量量来来判判定定土土的的性性质质，并并对对土土进进行分层。行分层。第52页/共61页标标准准贯贯入入试试验验设设备备主主要要是是由由贯贯入入器器、贯贯入入探探杆杆和和穿穿心心锤锤三三部部分分组组成成的的,锤锤重重63.5kg，在在76cm的的自自由由落落距距下下，通通过过圆圆筒筒型型的的贯贯入入器器，贯贯入入土土层层15cm，再再打打 入入 30cm深深 度度，以以 后后30cm的的锤锤击击数数称称为为标标
23、贯贯击击数数，用用N来来表表示示，一一般般写作写作N。第53页/共61页第54页/共61页标准贯入试验成果的应用标准贯入试验成果的应用1划分土的类别或土层剖面；划分土的类别或土层剖面；2判断砂土的密实度及地震液化问题；判断砂土的密实度及地震液化问题；3判断粘性土的稠度状态及判断粘性土的稠度状态及C、值；值；4评定土的变形模量评定土的变形模量E0和压缩模量和压缩模量ES；5确定地基承载力。确定地基承载力。第55页/共61页4 4、十字板剪切试验、十字板剪切试验十字板剪切试验是用插入十字板剪切试验是用插入软粘土中的十字板头，以软粘土中的十字板头，以一定的速率旋转，测出土一定的速率旋转，测出土的抵抗
24、力矩，然后换算成的抵抗力矩，然后换算成土的抗剪强度。土的抗剪强度。第56页/共61页现场检验与监测现场检验与监测岩土体形状的监测：岩土体形状的监测：物理力学特性测试物理力学特性测试 变形观测变形观测 应力量测应力量测环境条件的监测：环境条件的监测：地下水监测地下水监测 滑坡监测滑坡监测地基基础的监测：地基基础的监测：天然地基的验槽与监测天然地基的验槽与监测 桩基工程的监测桩基工程的监测 地基加固和处理的监测地基加固和处理的监测 深基坑支护结构的监测深基坑支护结构的监测 建筑沉降的监测建筑沉降的监测 第57页/共61页工程地质勘察资料的整理工程地质勘察资料的整理勘察报告的基本内容勘察报告的基本内
25、容（1 1）委委托托单单位位、场场地地位位置置、工工作作简简况况、勘勘察察的的目目的的、要求和任务；要求和任务；（2 2）勘察方法及各项勘察工作的数量布置及依据；）勘察方法及各项勘察工作的数量布置及依据；（3 3）场场地地工工程程地地质质条条件件分分析析，包包括括地地形形地地貌貌、地地层层岩岩性性、地地质质构构造造、水水文文地地质质和和不不良良地地质质现现象象等等内内容容，对场地稳定性和适宜性作出评价；对场地稳定性和适宜性作出评价；（4 4）岩岩土土参参数数的的分分析析与与选选用用，包包括括各各项项岩岩土土性性质质指指标标的的测测试试成成果果及及其其可可靠靠性性和和适适宜宜性性，评评价价其其变
26、变异异性性，提出其标准值。提出其标准值。第58页/共61页（5 5）工工程程施施工工和和运运营营期期间间可可能能发发生生的的工工程程地地质质问问题的预测及监控、预防措施的建议。题的预测及监控、预防措施的建议。（6 6）根根据据地地质质和和岩岩土土条条件件、工工程程结结构构特特点点及及场场地地环环境境情情况况，提提出出地地基基基基础础方方案案、不不良良地地质质现现象象整整治治方方案案、开开挖挖和和边边坡坡加加固固方方案案等等岩岩土土利利用用、整整治治和和改改造方案的建议；造方案的建议；（7 7）对对建建筑筑结结构构设设计计和和监监测测工工作作的的建建议议，工工程程施施工工和和使使用用期期间间应应注注意意的的问问题题，下下一一步步岩岩土土工工程程勘勘察察工作的建议等。工作的建议等。第59页/共61页 报告应附的图表：（1 1）场地工程地质图（附勘察工程布置）；（2 2）工程地质柱状图、剖面图或立体投影图；（3 3）室内试验和原位测试成果图表；（4 4）岩土利用、整治、改造方案的有关图表；（5 5）岩土工程计算简图及计算成果图表。第60页/共61页感谢您的观看！第61页/共61页