项目1地基与基础工程施工基础知识

,地基与基础工程施工,*,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,1.3,1,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。,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,（,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,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,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,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,项目1.1 基础施工图的识读,项目1.1 基础施工图的识读,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,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,项目1.1 基础施工图的识读,表,1-2,定位轴线,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,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,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,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,5,）常用建筑材料图例,按照,房屋建筑制图统一标准,GB/T50,001-2010,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,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,1/10,1/20,。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,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,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,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,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,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,，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,表,1-4,常用建筑材料图例,项目1.1 基础施工图的识读,项目1.1 基础施工图的识读,项目1.1 基础施工图的识读,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,表,1-5,一般钢筋图例,项目1.1 基础施工图的识读,项目1.1 基础施工图的识读,表,1-6,常用构件代号,项目1.1 基础施工图的识读,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,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,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,、,1,200,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,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,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,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,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,图,1-7,条形基础平面图（,1100,）,项目1.1 基础施工图的识读,图,1-8,独立基础平面图（,1100,）,项目1.1 基础施工图的识读,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,基础详图中的基础轮廓、基础墙及柱轮廓,等均用,中实线,（,0.5,b,）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,、,1,20,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,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,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,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,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,图,1-9,条形基础详图,项目1.1 基础施工图的识读,图,1-10,柱下独立基础详图,项目1.1 基础施工图的识读,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,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,图,1-11,条形基础平面图,项目1.1 基础施工图的识读,图,1-12,条形基础详图,项目1.1 基础施工图的识读,1.2.1,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,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,（,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,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,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,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,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,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,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,项目1.2 地基土的基本性质及分类,图,1-16,土的三相草图,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,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,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,G,S,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,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,w,1g/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,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,（,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,S,r,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,数表示，其表达式为：,理论上，当,S,r,100%,时，表示土体孔隙,中全部充满了水，土是完全饱和的；当,S,r,0,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,m,s,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,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,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,饱和重度,sat,=,sat,g,。,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,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,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,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,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,D,r,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,D,r,是将天然状态的,孔隙比,e,与最疏松状态的孔隙比,e,max,和最密实,状态的孔隙比,e,min,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,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,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,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,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,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,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,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,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,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,GB50007-201,1,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,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,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,，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,表,1-7,岩石风化程度划分,风化特征,特征,未风化,岩质新鲜，表面未有风化迹象,微风化,岩质新鲜，表面稍有风化迹象,中等风化,1.,结构和构造层理清晰,2.,岩石被节理、裂缝分割成块状（,200500mm,），裂缝中填充少量风化物。锤击声脆，且不易击碎,3.,用镐难挖掘，用岩心钻方可钻进。,强风化,1.,结构和构造层理不甚清晰，矿物成分已显著变化,2.,岩石被节理、裂缝分割成碎石状（,20200mm,），碎石用手可以折断,3.,用镐难挖掘，用手摇钻不易钻进,全风化,1.,结构和构造层理错综扎乱，矿物成分变化很显著,2.,岩石被节理、裂缝分割成碎屑状（,200 mm,），用手可捏碎,3.,用锹镐挖掘困难，用手摇钻钻进极困难,项目1.2 地基土的基本性质及分类,项目1.2 地基土的基本性质及分类,土的分类,土的名称,可松性系数,现场鉴别方法,Ks,K,s,一类土,（松软土）,砂；亚砂土；冲积砂土层；种植土；泥炭（淤泥）,1.081.17,1.011.03,能用锹、锄头挖掘,二类土,（普通土）,亚粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；种植土；填筑土及亚砂土,1.141.28,1.021.05,用锹、锄头、挖掘，少许用镐翻松,三类土,（坚土）,软及中等密实粘土；重亚粘土；粗砾石；干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土；压实的填筑土,1.241.30,1.041.07,主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍,四类土,（砂砾坚土）,重粘土及含碎石、卵石的粘土；粗卵石；密实的黄土；天然级配砂石；软泥灰岩及蛋白石,1.261.32,1.061.09,整个用镐、撬棍，然手用锹挖掘，部分用楔子及大锤,五类土,（软石）,硬石炭纪粘土；中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不紧的砾岩；软的石炭岩,1.301.45,1.101.20,用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法,六类土,（次坚石）,泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩；泥灰岩；密实的石灰岩；风化花岗岩；片麻岩,1.301.45,1.101.20,用爆破方法开挖，部分用风镐,七类土,（坚石）,大理岩；辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩、风化痕迹的安山岩、玄武岩,1.301.45,1.101.20,用爆破方法开挖,八类土,（特坚石）,安山岩；玄武岩；花岗片麻岩、坚实的细粒花岗岩，闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩,1.451.50,1.201.30,用爆破方法开挖,表,1-8,土的工程分类及鉴别方法,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,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,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,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,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,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,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,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,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,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,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,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,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,（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,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,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,（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,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,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,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,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,0.8,1.0m,，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,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,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,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,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,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,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,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,（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,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,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,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,v,sm,=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,）地层分布,该工程取,I,一,I,一,八个地质剖面，其,项目1.3 地质勘察,中,一,剖面见,图,1-24,所示。,ZK1,钻孔柱状,图见,图,1-25,所示。,钻探显示，场地的地层自上而下分为六,层，各土层描述如下：,（,1,）人工填土：浅黄色，松散。以中、粗,砂和粉质细粒土为主。有混凝土块、碎砖、瓦,片，厚约,3m,。,（,2,）黏土：冲积，硬塑，压缩系数,a,1-2,=,项目1.3 地质勘察,0.29MPa,-1,，具有中等压缩性。地基承载力特,征值,f,a,=288.5KPa,，桩侧土极限侧阻力标准值,q,sik,=70KPa,，厚度,4,5m,。,（,3,）淤泥：灰黑色，冲积，流塑，具有高,压缩性，底夹薄粉砂层。厚度,0,3.70m,，场,地西部较厚，东部缺失。,（,4,）砾石：褐黄色，冲积，稍密，饱和，,层中含卵石和粉粒，透水性强，厚度,3.70,项目1.3 地质勘察,8.20m,。,（,5,）粉质黏土：褐黄色，残积，硬塑至坚,硬，为砾岩风化产物。压缩系数,a,1-2,=0.22M,Pa,-1,，具有中等偏低压缩性。桩侧土极限侧阻,力标准值,q,sik,=90KPa,，桩端土极限端阻力标,准值,q,PK,=5400KPa,，厚度,5,6m,。,（,6,）砾岩：褐红色，岩质坚硬，岩样单轴,抗压强度标准值,f,rk,=58.5KPa,，场地东部的基,项目1.3 地质勘察,岩埋藏浅，而西部较深，埋深一般为,24,26c,m,。,6,）地下水情况,本区地下水为潜水，埋深约,2.10m,。表层,黏土层为隔水层，渗透系数,k=1.2810,-7,cm,/s,；砾石层为强透水层，渗透系数,k=2.07,10,-1,cm/s,，砾石层地下水量丰富。,7,）土的物理力学性质指标见,表,1-9,。,项目1.3 地质勘察,8,）,S,波测试结果报告，其中,ZK1,孔测试结,果见,表,1-10,。,9,）工程地质评价,（,1,）本场地地层建筑条件评价,a,人工填土层物质成分复杂，含有分布,不均的混凝土块和砖瓦等杂物，呈松散状，承,载力低。,b,黏土层呈硬塑状态，具有中等压缩性,项目1.3 地质勘察,，场地内厚度变化不大，一般为,4,5m,。地基,承载力特征值,f,a,=288.5KPa,，可直接作为,5,6,层建筑物的天然地基。,c,淤泥层含水量高，孔隙比大，具有高,压缩性，厚度变化大，不宜作为建筑物地基的,持力层。,d,砾石层，呈稍密状态，厚度变化颇,大，土的承载能力不高。,项目1.3 地质勘察,e,粉质黏土，呈硬塑至坚硬状态，桩侧,土极限侧阻力标准值,q,sik,=90KPa,，桩端土极,限端阻力标准值,q,PK,=5400KPa,，可作为沉管,灌注桩的地基持力层。,f,微风化砾岩，岩样的单轴抗压强度标,准值,f,rk,=58.5KPa,，呈整体块状结构，是理想,的高层建筑桩基持力层。,（,2,）基型与地基持力层的选择,项目1.3 地质勘察,4层裙楼,对4层裙楼可采用天然地基上的浅基础方,案，以硬塑黏土作为持力层。由于裙楼上部荷,载较小，黏土层相对来说承载力较高，并有一,定厚度，其下又没有软弱淤泥层。黏土层作为,持力层具有下列有利因素：,a地基承载力完全可以满足设计要求（,其地基承载力标准值达288.5KPa）；,项目1.3 地质勘察,b该层具有一定厚度，在本场地内的厚,度为45m，分布稳定，且其下方不存在淤泥,等软弱土层；,c黏土层呈硬塑状态，是场地内的隔水,层，预计基坑开挖后的涌水量较少，基坑边坡,易于维持稳定状态；,d上部结构荷载不大，若柱基的埋深和,宽度加大，黏土层承载力还可提高。,项目1.3 地质勘察,28层塔楼,对28层塔楼来说，情况与裙楼完全不同：,塔楼层数高，荷载大且集中，最大柱荷载为,17000KN；黏土层虽有一定承载力和厚度，,但该地段下方分布有厚薄不均的软弱淤泥土,层，加之塔楼设置有一层地下室，部分黏土层,被挖去后，将使基底更接近软弱淤泥层顶面，,正常使用过程中发生不均匀沉降的可能性很大,项目1.3 地质勘察,；场地内基岩强度高，埋藏深度又不大，故选,择砾岩作为桩基持力层合理可靠。从地下室底,面起算的桩长为,20m,左右，施工难度不大。,选择砾岩作为桩基持力层，由于砾石层地,下水量丰富，透水性强，因而不宜采用人工挖,孔桩，而应选用,钻孔灌注桩,，并以微风化砾岩,作为桩端持力层。,项目1.3 地质勘察,图,1-23,勘探点平面布置图,图,1-24,工程地质剖面图,图,1-25,钻孔柱状图,表,1-9,某花苑岩土物理力学性质指标的标准值,项目1.3 地质勘察,表,1-10 ZK1,孔,S,波测试结果表,项目1.3 地质勘察,1.3.5,地基承载力基本知识,所谓,地基承载力,，是指地基单位面积上所,能承受荷载的能力。地基承载力一般可分为,地,基极限承载力,和,地基承载力特征值,两种。,要研究地基承载力，首先要研究地基在荷,载作用下的破坏类型和破坏过程。,1,）整体剪切破坏,对于比较密实的砂土或较坚硬的粘性土，,项目1.3 地质勘察,常发生这种破坏类型。,其特点,是地基中产生连,续的滑动面一直延续到地表，基础两侧土体有,明显隆起，破坏时基础急剧下沉或向一侧突然,倾斜，,p,s,曲线有明显拐点,，如,图,1-26,（,a,）,所示。,2,）局部剪切破坏,在中等密实砂土或中等强度的粘性土地基,中都可能发生这种破坏类型。局部剪切破坏的,项目1.3 地质勘察,特点,是基底边缘的一定区域内有滑动面，类似,于整体剪切破坏，但滑动面没有发展到地表，,基础两侧土体微有隆起，基础下沉比较缓慢，,一般无明显倾斜，,p,s,曲线拐点不易确定,，如,图,1-26,（,b,）,所示。,3,）冲切剪切破坏,若地基为压缩性较高的松砂或软粘土时，,基础在荷载作用下会连续下沉，破坏时地基无,项目1.3 地质勘察,明显滑动面，基础两侧土体无隆起也无明显倾,斜，基础只是下陷，就像“切入”土中一样，故,称为冲切剪切破坏，或称刺入剪切破坏。该破,坏形式的,p,s,曲线也无明显的拐点,，如,图,1-26,（,c,）,所示。,2,地基变形的三个阶段,根据地基从加荷到整体剪切破坏的过程，,地基的变形一般经过三个阶段。,项目1.3 地质勘察,1,）弹性变形阶段,：相应于,图,1-27,（,a,）,P,s,曲线的,oa,部分。,2,）塑性变形阶段,：相应于,图,1-27,（,a,）,中,P,s,曲线的,ab,部分。,3,）破坏阶段：,相应于,图,1-27,（,a,）,中,P,s,曲线的,bc,阶段。,对应于上述地基变形的三个阶段，在,P,s,曲线上有两个转折点,a,和,b,图,1-27,（,a,）,。,a,项目1.3 地质勘察,点所对应的荷载为,临塑荷载,，以,p,cr,表示，即地,基从压密变形阶段转为塑性变形阶段的临界荷,载。,b,点所对应的荷载称为,极限荷载,，以,p,u,表,示，是使地基发生整体剪切破坏的荷载。荷载,从,p,cr,增