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岩土工程勘察的主要是查明工程地质条件,分析存在的地质问题,对建筑地区做出工程地质评价。岩土工程勘察的条件
1、查明工程地质条件,并指出有利和不利因素。
2、研究工程地质问题,进行定性和定量评价,作出确切的结论。
3、选择地质条件优良的建筑场址。
4、预测工程修建后可能对地质环境造成的影响,避免人为地质灾害。
5、根据建筑场址的具体地质条件和建筑物特征,提出岩土工程设计方案和施工措施等方面的建议。
6、对重点或高难度岩土工程的施工和运行进行监测。
钻探
(1)钻探工程的布置,不仅要考虑自然地质条件,还要结合工程类型及其结构特点。如房屋建筑与构筑物一般应按建筑物的轮廓线布孔。
(2)除了深埋隧道及为了解专门地质问题而进行的钻探外,孔深一般十余米至数十米,采用小型、轻便的钻机。
(3)钻孔目的多样,除了查明地质条件外,还要取样、作原位测试和监测等;有些原位测试往往与钻进同步进行,所以不能盲目追求进尺。
(4)在钻进方法、钻孔结构、钻进过程中的观测编录方面,均有特殊的要求。
岩土工程勘探常采用的方法为冲击钻探、回转钻探和振动钻探;按动力来源分为人力和机械2种。机械回转钻探的钻进效率高、孔深大、可采取岩心,故使用广泛。
土体原位测试
土体原位测试指在岩土工程勘察现场,在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试,获得所测土层的物理力学性质指标及划分土层。可归纳为以下2类:(1)土层剖面测试法,主要包括静力触探、动力触探、扁铲松胀仪试验及波速法等;(2)专门测试法,主要包括载荷试验、旁压试验、标准贯入试验、抽水和注水试验、十字板剪切试验等。
1、静力触探试验是把具有一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压入土中,以测定探头阻力等参数的一种原位测试方法。
静力触探成果应用:划分土层;求取各土层工程性质指标;确定桩基参数。
动力触探试验成果的应用:划分土类或土层剖面;确定地基土承载力;求桩基承载力和确定桩基持力层;确定砂土密实度及液化势;确定粘性土稠度。
2、旁压试验成果
(1)试验成果整理
数据校正:压力校正;测管水位下降值。
根据预钻式旁压p-S曲线的特征,可以求取静止侧压力;临塑压力;极限压力
(2)试验成果应用
旁压试验与载荷试验在加压方式、变形观测、曲线形状等方面都有类似之处,其用途也基本相同:确定地基承载力标准值;计算地基土的旁压模量
3、十字板剪切试验
(1)估算地基允许承载力;
(2)预估极限端阻力和极限侧摩阻力。
将十字板抗剪强度用于软土地基及其他软土填挖方斜坡工程的稳定性分析与核算。用十字板剪切仪可测定软土中地基及边坡遭受破坏后的滑动面附近土的抗剪强度,反算滑动面上土的强度参数,可为地基与边坡稳定性分析确定合理的系数提供依据。
在软土地基堆载预压处理过程中,可用十字板剪切试验测定地基强度的变化,用于控制施工速率及检验地基加固程度。
原位岩体强度试验主要有直剪试验、单轴和三轴抗压试验等。
4、应力恢复法
一般在平硐壁面上进行。在岩面上切槽,岩体应力被解除,应变也随之恢复;然后在槽中埋入液压枕,对岩体施加压力,使岩体的应变恢复至应力解除前的状态;液压枕施加的压力即为应力解除前岩体受到的应力,这一应力值实际上是平硐开挖后壁面处的环向应力。根据所采用应变计的类型不同,应力恢复法可分为钢弦应变计法、电阻片法和光弹应变计法。应力恢复法适应于坚硬、半坚硬完整岩体。
5、水压致裂法
水压致裂法是利用橡胶栓塞封堵一段钻孔,然后通过水泵将高压水压入其中,使孔壁岩体产生拉破裂。水压致裂法的主要优点是:量测深度不受限制、代表性好;试验设备简单,操作方便,测量结果直观,精度高。
6、岩体回弹锤击试验
根据刚性材料的抗压强度与冲击回弹高度在一定条件下存在着某种函数关系的原理,利用岩体受冲击后的反作用,使弹击锤回跳的数值即为回弹值,此值越大,表明岩体越富弹性、越坚硬。
现场检验与监测
现场检验与监测是构成岩土工程系统的重要环节。一般需在高级勘察阶段开始实施,其主要目的在于保证工程质量和,提高工程效益。对有特殊要求的工程及一些对工程有重要影响的不良地质作用,应在建筑竣工后继续进行。勘察资料室内整理包括岩土物理力学性质指标的整理、图片的编制反演、岩土工程分析评价及编写报告书等。只有通过整理资料对存在的岩土工程问题作定量和定性的评价才能为工程的设计和施工提供资料和地质依据。
基本任务
1、场地稳定性的评价。即查明建筑场地的工程质量条件,指出场地内不良地质作用的发育情况及其对工程建筑的影响。
2、查明工程范围内土体的分布、性状和地下水的活动条件,提供设计、施工和治理所需的地质资料和技术参数。
3、分析研究施工过程可能出现得岩土工程问题,并提出对应的措施和合理的施工方法建议。
4、对建筑地基做出评价,并对基础方案、岩土加固与改良方案及其他地基设计方案。
5、预测工程施工和运行过程中可能出现的问题,并提出保护措施的建议。
6、为现有工程性评价,拟建工程为现有工程的影响和事故工程的调查分析提供依据。