8工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)與土力學74課件

工程地質(zhì)與土力學主講人：熊熙8-工程地質(zhì)勘察任務(wù)工程勘察的目的和任務(wù)目的：通過勘察查明土木工程場地的原始工程地質(zhì)條件，分析存在的工程地質(zhì)問題，對建筑場地作出工程地質(zhì)評價。工程地質(zhì)勘察的目的工程地質(zhì)勘察的任務(wù)（1）查明建筑物地區(qū)的工程地質(zhì)條件，指出有利和不利條件地質(zhì)條件；（2）分析研究與建筑物有關(guān)的工程地質(zhì)問題，作出定性、定量評價為工程建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計、施工提供可靠的地質(zhì)依據(jù)；（3）選出工程地質(zhì)條件優(yōu)越的工程建筑場地;（4）配合建筑物的設(shè)計與施工，提出關(guān)于建筑物類型、結(jié)構(gòu)、規(guī)模和施工方法的建議；（5）預(yù)測工程興建后對工程地質(zhì)環(huán)境造成的影響，制定保護地質(zhì)環(huán)境的措施。工程勘察的目的和任務(wù)工程地質(zhì)條件巖土類型—巖土類型的差異決定了其工程性質(zhì)的不同;地質(zhì)構(gòu)造—包括土體與巖體構(gòu)造等;地形地貌條件—地形形態(tài)、地貌單元劃分等;水文地質(zhì)條件—地下水的類型、水位、含水層、巖土層的透水性、富水性、地下水的補給、徑流和排泄條件等;物理地質(zhì)現(xiàn)象—自然地質(zhì)作用，如地震、滑坡、崩塌、泥石流;天然建筑材料—儲量、質(zhì)量及開采運輸條件。直接關(guān)系到工程的造價、工期的長短。故也是工程地質(zhì)條件的重要內(nèi)容，應(yīng)“就近取材，就地取材”。與工程建筑物有關(guān)的各種地質(zhì)因素的綜合工程勘察的目的和任務(wù)了解水文地質(zhì)條件存在于地面下土和巖石的孔隙、裂隙或溶洞中的水叫做地下水。建筑場地的水文地質(zhì)條件主要包括地下水的埋藏條件，地下水化學成分及其對混凝土的腐蝕等。（一）地下水的埋藏條件地下水按其埋藏條件可分為：上層滯水、潛水和承壓水三種類型。1.上層滯水：指埋藏在地表淺處，具有自由水面的地下水。上層滯水地帶只有在融雪或大量降水后才能聚集較多的水，因而只能作為季節(jié)性的或臨時性的水源。工程勘察的目的和任務(wù)1.上層滯水：指埋藏在地表淺處，具有自由水面的地下水。上層滯水地帶只有在融雪或大量降水后才能聚集較多的水，因而只能作為季節(jié)性的或臨時性的水源。工程勘察的目的和任務(wù)

2.潛水：指埋藏在地表以下穩(wěn)定隔水層以上的具有自由水面的地下水。潛水直接受雨水滲透或河流滲入土中而得到補給，同時也直接由于蒸發(fā)或流入河流而排泄。因此，潛水位的變化直接受氣候條件變化的影響。

3.承壓水：指充滿于兩個連續(xù)的穩(wěn)定隔水層之間的含水層中的地下水。它承受一定的靜水壓力。由于承壓水的上面存在隔水頂板，它的埋藏區(qū)與地表補給區(qū)不一致。因此，承壓水的動態(tài)變化，受局部氣候因素影響不明顯。工程勘察的目的和任務(wù)（二）、地下水的腐蝕性地下水中含有多種化學分，當某些成分含量過多時，會對混凝土等材料產(chǎn)生危害。1.地下水中的硫酸根含量過多時，將與水泥水化生成的Ca（OH）2發(fā)生作用，生成生石膏CaSO4·2H2O。生石膏再與水泥的水化產(chǎn)物水化鋁酸鈣發(fā)生反應(yīng)，生成硫鋁酸鈣（水泥桿菌），硫鋁酸鈣的體積膨脹使混凝土產(chǎn)生膨脹破壞。2.pH<7的酸性地下水對混凝土中的Ca（OH）2和CaCO3起到溶解破壞作用。3.地下水中的游離的CO2可與混凝土中的Ca(OH)2化合生成CaCO3硬殼，對混凝土可起到保護作用。但CO2含量過多時，又會與CaCO3化合生成可溶于水的Ca(HCO3)2。這種過多的、能與CaCO3起作用的那一部分游離CO2稱為腐蝕性CO2

。工程勘察的目的和任務(wù)地下水在滲流過程中受到土骨架的阻力，作為反作用力，水對土骨架的作用力稱為滲流力。豎向滲流的作用可使土的有效重度發(fā)生變化。向下滲流使有效應(yīng)力增加，增大土的抗剪強度；向上滲流則使有效應(yīng)力減少，降低土的抗剪強度。向上滲流的水力梯度增加到使有效應(yīng)力減少為零的某一數(shù)值icr，此時，土中的有效應(yīng)力降低為零，砂土因抗剪強度喪失而“液化”。這種滲透液化現(xiàn)象稱為流砂。了解土中滲流的影響工程勘察的目的和任務(wù)流砂出現(xiàn)時的水力梯度icr稱為臨界水力梯度。流砂是一種不良的工程地質(zhì)現(xiàn)象，所以在地基勘察中應(yīng)對可能出現(xiàn)的流砂現(xiàn)象的條件及其危害性作出評估?；庸こ谭乐瘟魃暗脑瓌t主要是：1.減小基坑內(nèi)外地下水的水頭差；2.增大滲流路徑；3.在向上滲流出口處地表用透水材料覆蓋壓重以平衡滲流力。工程勘察的目的和任務(wù)當土中滲流的水力梯度小于臨界水力梯度時，雖不致誘發(fā)流砂現(xiàn)象，但土中細小顆粒仍有可能穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流挾帶而去，如果這種現(xiàn)象發(fā)生的時間比較長，在土層中將形成管狀空洞，使土體強度降低，壓縮性增大，這種現(xiàn)象稱為“管涌”。滲流對土坡和擋土墻都會產(chǎn)生不利于其穩(wěn)定性的影響。1.滲流對土坡穩(wěn)定性的不利影響主要是滲流力的促滑作用，其次是靜水浮托力的減重作用。2.滲流對擋土墻穩(wěn)定性的不利影響表現(xiàn)在滲流會使處于主動、靜止或被動三者中任何狀態(tài)的土壓力明顯增大。工程勘察的目的和任務(wù)地質(zhì)構(gòu)造漫長的地質(zhì)歷史發(fā)展中，地殼在內(nèi)，外力地質(zhì)作用下，不斷運動演變，所造成的地層形態(tài)統(tǒng)稱為地質(zhì)構(gòu)造。1.褶皺構(gòu)造地殼中層狀巖層在水平運動的作用下，使原始的水平產(chǎn)狀的巖層彎曲起來，形成褶皺構(gòu)造。山區(qū)見到的褶曲，一般形成的年代久遠，由于長期暴露地表使得部分巖層，軟質(zhì)或裂隙發(fā)育的巖石受到風化和剝蝕作用的嚴重破壞而喪失了完整的褶曲形態(tài)。2.斷裂構(gòu)造巖體受力斷裂使原有的連續(xù)完整性遭受破壞而形成斷裂構(gòu)造．沿斷裂面兩側(cè)的巖層未發(fā)生位移或僅有微小錯動的斷裂構(gòu)造，稱為節(jié)理，反之，如發(fā)生了相對的位移，則稱為斷層。了解地質(zhì)構(gòu)造工程勘察的目的和任務(wù)工程勘察的目的和任務(wù)工程勘察的目的和任務(wù)新技術(shù)：地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、監(jiān)測遙感系統(tǒng)（RS）、地球物理層析成像技術(shù)（CT）工程勘察的目的和任務(wù)勘察工