第三篇工程地質勘察(investigation)第二節工程地質測繪第六節工程地質勘察資料的整理第五節現場檢驗與長期監測主要內容第一節工程地質勘察的任務與方法第三節工程地質勘探第四節工程地質原位試驗張在明中國工程院院士中國地質勘察大師王思敬中國工程院院士中國地質勘察大師張在明中國工程院院士中國地質勘察大師工程地質勘察的目的和任務查明條件分析問題作出評價選擇場地提出建議制定措施預測新問題第一節工程地質勘察的任務和方法新技術：地理信息系統（GIS）、全球衛星定位系統（GPS）、監測遙感系統（RS）、地球物理層析成像技術（CT）調查收集資料

測繪物探坑探和鉆探室內外試驗長期觀測工程地質勘察的一般程序不同的工程對象，對工程地質勘察的內容和精度的要求是不一樣的。即使是同一工程，在不同的勘察階段對其工作要求和研究的內容也不盡相同。工程地質勘察階段的劃分可行性研究勘察階段初步勘察階段詳細勘察階段

施工勘察階段不同部門的名稱：

鐵道部門：草測初測詳測定測；

水電部門：規劃可行性研究初步設計技施設計運行；城建部門：總體規劃、詳細規劃初步設計技術設計施工設計與施工。勘察方法:搜集資料踏勘物探可行性研究勘察階段主要任務是選定建筑場址(或線路方案)。通過勘察對其穩定性和適宜性作出評價，經過技術經濟論證選擇最優方案。初步勘察階段勘察方法:鉆探試驗補充測繪和物探長期觀測 主要任務是確定建筑物的具體位置、選擇建筑物地基基礎方案、對不良地質現象的防治措施進行論證。需詳細查明建筑場地工程地質條件。詳細勘察階段勘察方法:試驗補充勘探配合技術設計或施工圖設計,按不同建筑物提出詳細的工程地質資料和設計所需的巖土技術參數。對基礎設計方案、地基處理方案、不良地質現象的防治方案作出論證和建議。

對工程地質條件復雜或有特殊要求的重要工程，還需進行施工勘察。它包括施工地質編錄、地基驗槽與監測和施工超前預報，以校核已有的勘察成果資料。施工勘察階段第三節工程地質勘探(exploration)勘探工作的主要任務是：查明建筑場地地下有關的地質情況。提取巖土樣及水樣，供室內試驗分析之用。利用勘探坑孔進行現場原位試驗和布設長期觀測點。

二.坑探(subsurfaceexcavation)

是用人工或機械掘進的方式來探明地表淺部的工程地質條件，包括：探坑、探槽、斜井、淺井、豎井、平洞等。坑探工程展示圖三、鉆探(drilling)

利用鉆探機械和工具在巖土層中鉆孔的勘探方法。可直接探明地層巖性、地質構造、地下水埋深、含水層類型和厚度、滑坡位置及巖溶情況，還可取巖心，在鉆孔中試驗。(一)鉆探方法和設備沖擊鉆沖擊鉆：砂土、碎石土（不能直觀鑒別）錘擊鉆：粘、粉、砂土（可取原狀土樣）振動鉆粘土粉土砂土回轉振動鉆粉土砂土（不能直觀鑒別）回轉鉆探試驗鉆桿鉆機鉆頭鉆架操縱室工民建勘察常用簡易、輕便的SH－30鉆機回轉鉆進，對軟土用薄壁取土器，對松散的砂卵石層采用沖擊鉆進或振動鉆進；對軟弱地層或破碎帶采用干鉆法、雙層巖芯管法。工程地質鉆探的常規口徑為：開孔168mm，終孔91mm。有些工程還采用大口徑或小口徑鉆進方法。(二)鉆孔觀測、編錄與資料整理巖心觀察、描述和編錄鉆孔水文地質觀測鉆進動態觀測

多個鉆孔柱狀圖工程地質剖面圖第四節工程地質原位試驗優點：可測定難以取樣的巖土體的性質。影響范圍大，因而更具代表性。可連續進行，因而可得到完整的地層剖面。快速、經濟，能大大縮短勘察周期。缺點：難以控制邊界條件費工費時，成本高所測參數和巖土工程性質之間關系建立在大量統計的經驗關系之上。一、載荷試驗

(Loadingtest)在一定面積的承壓板上向地基逐級施加荷載，并觀測每級荷載下地基變形特性，從而評定地基的承載力，計算地基的變形模量并預測基礎的沉降量。荷載試驗—地錨式載荷板千斤頂百分表荷載試驗—堆載式二、靜力觸探試驗(conepenetrationtest)

用靜力將一個內部裝有阻力傳感器的圓錐形探頭均勻壓入土中，測定土層對探頭的貫入阻力，以此來間接判斷分析地基土的物理力學性質。探頭電測裝置靜力加壓裝置靜力觸探成果的應用1、劃分土層2、估算土的物理力學指標3、確定淺基礎的承載力4、預估單樁承載力5、判定飽和砂土和粉土的液化勢靜力觸探具有測試連續、快速、效率高、功能多的特點，兼勘探與測試雙重作用。適用于粘性土、粉土、砂土，但對碎石類土難以貫入。三、動力觸探試驗(dynamic

penetrationtest)利用一定的錘擊動能，將一定規格的探頭打入土中，根據每打入土中一定深度所需的能量來判定土的性質，并對土進行分層。

類型分為：輕型（10kg錘）、落距50cm重型（63.5kg錘）、落距76cm超重型（120kg錘）、落距100cm30cm錘重：63.5kN落距：76cm標準貫入器重型圓錐標準貫入試驗(SPT)設備主要是由貫入器、貫入探桿和穿心錘三部分組成的,錘重63.5kg，在76cm的自由落距下，通過圓筒型的貫入器，貫入土層15cm，再打入30cm深度，以后30cm的錘擊數稱為標貫擊數，用N63.5來表示，一般寫作N。標準貫入試驗標準貫入試驗成果的應用1．劃分土的類別或土層剖面；2．判斷砂土的密實度及地震液化問題；3．判斷粘性土的稠度狀態及C、值；4．評定土的變形模量E0和壓縮模量ES；5．確定砂土、粘性土和粉土的地基承載力；四、十字板剪切試驗（VST）十字板剪切試驗是用插入軟粘土中的十字板頭，以一定的速率旋轉，測出土的抵抗力矩，然后換算成土的抗剪強度。第五節現場檢驗與監測(observation)巖土體形狀的監測：物理力學特性測試

變形觀測應力量測環境條件的監測：地下水監測滑坡監測地基基礎的監測：天然地基的驗槽與監測樁基工程的監測地基加固和處理的監測深基坑支護結構的監測建筑物沉降的監測

第六節工程地質勘察資料的整理資料整理的內容主要有：巖土參數的統計分析和選定；測區內各種工程地質問題的綜合分析評價；各種圖表的編繪制作以及工程地質勘察報告書的編寫。勘察報告的基本內容：緒論部分主要說明勘察工作任務，采用的工作方法和取得的成果等。通論主要闡明工作區工程地質條件，區域自然地理和地質背景也應適當介紹。專論是整個報告的中心內容，主要論證工程建筑所涉及到的有關工程地質問題，評價工程的適宜性，提出防治不良地質作用措施的建議。結論是在專論的基礎上，對各種具體問題給予簡要的結論性意見。

報告應附的圖表：（1）工程地質平面圖（房屋建筑附勘察工程布置）。（2）鉆孔柱狀圖或工程地質綜合柱狀圖。（3）工程地質縱、橫剖面圖。（4）室內試驗和原位測試成果圖表。

單項報告（1）工程地質測試報告。（2）工程地質檢驗或監測報告。（3）工程地質事故調查與分析報告。（4）巖土利用、整治或改造方案報告。（5）專門工程地質問題的技術咨詢報告。1.巖土工程勘察等級應根據建筑工程安全等級、建筑場地等級、建筑地基等級綜合確定。工民建工程地質勘察甲級在工程重要性、場地復雜程度和地基復雜程度等級中，有一項或多項為一級。乙級除勘察等級為甲級和丙級以外的勘察項目。丙級工程重要性、場地復雜場地和地基復雜程度均為三級。建筑在巖質地基上的一級工程，當場地復雜程度等級和地基復雜程度等級均為三級時，巖土工程勘察等級可定為乙級。確定勘察等級：根據：建筑工程安全等級建筑場地等級建筑地基等級確定勘察等級：一級二級三級重要工程一般工程次要工程復雜場地中等復雜簡單場地復雜地基中等復雜簡單地基甲級乙級丙級2．巖土工程勘察的主要內容(1)查明場地和地基的穩定性、地層結構、持力層和下臥層的工程特性、土的應力歷史和地下水條件以及不良地質作用等；(2)提供滿足設計、施工所需的巖土參數，確定地基承載力、預測地基變形性狀；(3)提出地基基礎、基坑支護、工程降水和地基處理設計與施工方案的建議；(4)提出對建筑物有影響的不良地質作用的防治方案建議；(5)對于抗震設防烈度≥6度的場地，進行場地與地基的地震效應評價。

可行性勘察階段：初步查清幾個可能作為建筑場地的工程地質條件，以便選址。

初步勘察階段：查明建筑場地的穩定性，提出地基基礎方案。采用勘探與測繪相結合的辦法。

詳細勘察階段：以勘探、原位和室內測試為主，按不同建筑物提出詳細的巖土技術參數。

施工勘察階段：主要解決施工中遇到的地質問題。3．勘察階段及各勘察階段的任務要求勘探點的布置：

初步勘察階段：勘探線應垂直地貌單元、地質構造和地層界線布置，每個地貌單元均應布置勘探點；詳細勘察階段：按建筑物周邊線或角點布置；對丙級建筑物可按建筑物或建筑群的范圍布置；對重大設備基礎，應單獨布置勘探點，且數量不宜少于3個。勘探點間距視地基復雜程度等級而定。對每幢重要建筑物都應設有控制性勘探孔，一般占勘探孔總數的1/5～1/3。樁基——每個單獨基礎有一個鉆孔；筏片、箱基——基礎角點、中心點應有鉆孔；勘探孔深度確定勘探孔深度以能控制地基主要受力層為原則。當基礎短邊<5m，條形基礎一般為3b，單獨基礎一般為1.5b但不應小于5m。對需進行變形驗算的地基，控制性勘探孔應超過地基沉降計算深度。當遇下列情況之一時，應適當增減勘探孔深度：1.當場地地形起伏較大時，應根據預計的整平地面標高調整孔深。2.在預定深度內遇基巖時，除控制性勘探孔應鉆入基巖適當深度外，其它勘探孔在確認達到基巖后即可終孔。3.當預計基礎埋深以下有厚度超過3～5m且分布均勻的堅實土層（如碎石土、老堆積土等）時，控制性勘探孔應達到規定深度外，其它勘探孔深度可適當減小。4.當預定深度內有軟弱土層時，勘探孔深度應適當加大。5.對重型工業建筑物應根據結構特點和荷載條件適當增加勘探孔深度。取土試樣與原位測試：取土試樣和進行原位測試的勘探孔（井）宜在平面上均勻分布，其數量可占勘探孔總數的1/4～1/2。對工程重要性等級為甲級的建筑物每幢不得少于3個。取土試樣或原位測試的數量和豎向間距，應按地層特點和土的均勻程度確定。一般在地基主要受力層內間隔1~2m，各土層一般需采取試樣或取得測試數據。每層土均應采取土試樣或進行原位測試，其數量不得少于6個。勘察規范對土樣的擾動程度分成四個等級：I級—不擾動；II級—輕微擾動；III級—顯著擾動，IV級—完全擾動工程勘察費用勘察費用占工程建設費用的1～4%，與地質條件及工程重要性有關，簡單場地0.5～1%，復雜場地2%，地下工程3%，重大工程復雜條件4%。工程地質勘察報告(Geologicalreport)任務要求及勘察工作概況；場地位置、地形地貌、地質構造、不良地質現象及地震設計烈度；場地的地層分布、巖石和土的均勻性、物理力學性質、地基承載力和其它設計計算指標；地下水的埋藏條件和腐蝕性以及土層的凍結深度；對建筑場地及地基進行綜合的工程地質評價，對場地的穩定性和適宜性作出結論，指出存在的問題和提出有關地基基礎方案的建議。所附圖表：勘探點平面布置圖鉆孔柱狀圖地層綜合柱狀圖工程地質剖面圖土工試驗成果表其它測試成果圖表工程地質勘察報告的閱讀與使用建筑場地穩定性評價區域穩定性