建筑工程地质与勘察教学课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,建筑施工现场“八大员岗位资格考试及技能抽查要求,熟悉建筑工程地质与勘察根本知识，能识读和应用工程地质勘察报告。,教学目标,知识目标,熟悉工程地质与勘察的根本知识。,掌握土的物理指标计算的相关知识，能运用指标来判别土的物理性质及状态。,熟悉土工实验指标的测定方法及应用，掌握岩土工程勘察报告的阅读和应用。,能力目标,能够选择合理的实验方法对土的物理性质进行判别和工程分类。,能读懂岩土工程勘察报告，会对其相关参数进行分析及应用。,素质目标,通过本章的学习，培养学生重视土性质的判别及合理的应用，培养学生求真务实、一丝不苟的学习、工作作风。,通过实验操作，锻炼学生动手能力和解决实际问题能力，培养学生的团队协作精神。,模块一,建筑工程地质与勘察,1.1 工程地质根本知识认知,1.2 地基土的工程特性,1.3 工程地质勘察,模块一,建筑工程地质与勘察,一、地质构造,1.1工程地质根本知识认知,表,1-1,第四纪地质年代,纪,世,距今年代（万年）,第四纪（,Q,）,全新世,Q,4,2.5,更新世,Q,3,晚更新世,15,Q,2,中更新世,50,Q,1,早更新世,100,地质年代,2,、地质作用,1)概念：地壳的物质、形态和内部构造是在不断改造和演变的。导致地壳成分变化和构造变化的作用，称为地质作用。,2分类：根据地质作用的能量来源的不同，可分为内力地质作用和外力地质作用。,3、岩石和土的类型,1岩石的类型,岩石按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。,2 土按成因分为,1,残积土,2,坡积土,残积土是指残留在原地未被搬运的那一局部原岩风化剥蚀后的产物,雨雪水流的地质,作用将高处岩石,风化产物缓慢地,洗刷剥蚀、沿着,斜坡向下逐渐,移动、沉积在平缓,的山坡上而,形成的沉积物,3,洪积土,4,冲积土,洪积土是由暂时性山,洪急流挟带着大量,碎屑物质堆积于山谷,冲沟出口或山前倾斜,平原而形成的沉积物,冲积土是江河流水的地质作用剥蚀两岸的基岩和沉积物，经搬运与沉积在平缓地带而形成的沉积物,4,、地质构造,1地质构造是指在内力、外力地质作用下，不断运动演变，所留下来的各种构造形态。,1褶皱：是地壳中层状岩层在水平运动的作用下，使原始的水平产状的岩层弯曲起来形成的。,2),断裂：是岩体受地壳运动的作用，在其内部产生了许多断裂面，使岩石丧失了原有的连续完整性。,可分为节理和断层。,断层进一步可分为正断层、逆断层和平移断层,二、水文地质,1,、概念：指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。,2,、通常建筑场地的水文地质条件主要包括地下水的埋藏条件、地下水位及其随季节的变化、地下水化学成分及其对钢筋混凝土的腐蚀性等。,1.2,地基土的工程特性与分类,一、土的组成与结构,=+,自然界中的土,固体颗粒,水,气体,固体颗粒构成土的骨架，骨架之间贯穿着孔隙，孔隙中填充有水和气体，因此，土也被称为三相孔隙介质。,1,、土的组成,自,然,界,中,的,土,1.土颗粒的大小与土的性质密切相关。如土,颗粒由粗变细，土的性质可由无粘性变为粘性,2.按适当的粒径范围，分为假设干粒组,3.土的颗粒级配是指工程上常以土中各个,粒组的相对含量(各个粒组占土粒总量的,百分数)来表示土粒的大小及其组成情况,固体颗粒,固体颗粒,结合水,自由水,强结合水,弱结合水,都不能传递,静水压力,毛细水是受到水与空气交界面处,外表张力作用的自由水,在重力或压力差作用下而运动的,自由水,土中气体影响较小,2.,土的结构,1,单粒结构,3,絮状结构,2,蜂窝结构,指由土粒单元的大小、形状、外表特征、相互排列,及其联结关系等因素形成的综合特征。,粗颗粒土,在重力作用下沉积而成,单粒结构分为疏松和紧密,紧密：,强度较大、压缩性,小可作为良好的天然地基。,疏松型与紧密型相反,悬浮在水中的粘粒凝,聚成絮状的粘粒集合体,形成空隙很大的絮状结构,蜂窝结构和絮状结构的,土中存在大量孔隙，压缩性高、,抗剪强度低、,透水性弱，其土粒之间的粘结力,土的物理性质指标,一、三相简图,：,为了研究方便，我们把本来交错分布的三相分别集中起来，按体积和质量的 比例画出来的图，叫土的。,V,土的总体积；,V,a,土中气体所占的体积；,V,w,土中水所占的体积；,V,s,土中颗粒所占的体积；,V,v,土中孔隙的体积；,m,土的总质量；,m,w,土中水的质量；,m,s,土中颗粒的质量。,二、土的根本物理指标,土的物理指标,根本物理指标3个,其它物理指标6个,1,、,含水量,%,在天然状态下，土中水的质量与土颗粒质量之比的百分率，称为。,含水量是标志土的湿度的一个重要物理指标。含水量大,湿,软,2,、土的,天然重度,土在天然状态下，单位体积的重量，称为。,3,、土的,相对密度,土颗粒的密度与水的密度之比值，称为。,一般土,18,20 ;,砂土,16,20,土粒相对密度取绝于土的矿物成分。粘性土,270,275,，砂土,265,左右。,三、其它指标,换算指标,1,、干土重度,2,、土的饱和重度,饱和土,孔隙完全被水充满。,3,、,有效重度,4、土的孔隙比e小数0610,5,、土的,孔隙率,n%,6,、土的,饱和度,描述土体中孔隙被水充满的程度。干土为,0,；湿土为,100%,。,反映土的,密实程度,土的物理状态指标,土,的,物,理,状,态,指,标,无粘性土的密实度,1,孔隙比,2,相对密度,粘性土的物理特征,3,标准贯入锤击数,无粘性土的密实度与其工程性质有着密切的关系，呈密,实状态时，强度较高，压缩性较小，可作为良好的天然地基,判,别,砂,土,密,实,度,指,标,1,塑性指数,粘性土的工程特性与土中的含水量多少,有很大关系,2.,液性指数,一、岩石,1.,岩石的坚硬程度分坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩。,2.,建筑地基的岩石按风化程度分类 风化程度分 未风化、微风化 中风化 强风化、全风化,3,岩体完整程度分为完整、较完整、较破碎、破碎、极破碎。,二、碎石土,粒径大于,2 mm,的颗粒含量超过全重,50,的土。依粒组含水量及颗粒形状分块石，碎石，角砾。,土的工程分类与野外鉴别方法,三、砂土,粒径大于,2 mm,的颗粒含量不超过全重,50,及粒径大于,0.075mm,的颗粒超过全重,50,的土。依粒组含量分砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂,。,四、粉土,Ip10,及粒径大于,0.075 mm,的颗粒含量不超过,50,。,五、粘性土,Ip,10,的土为粘性土。,1.,分类：无粘性土、一般粘性土、新近沉积的粘性土。,Ip,17,粘土按,Ip,分类,10,Ip17,粉质粘土,六、人工填土,按堆积物的成分和成因可分为：素填土、杂填土、冲填土。,1.3,工程地质勘察,一、地基勘察的目的,在于使用各种勘察手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料。,二、岩土工程勘察等级,甲级:在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级,乙级:除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察工程,丙级:工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级,三、工程地质勘察的任务,1.,通过工程地质勘察，查明场地的工程地质条件,调查场地的地形地貌,查明场地的地层条件,调查场地的地质构造,查明场地的水文地质条件,确定场地有无不良地质现象,测定岩土的物理力学性质指标，并指出可靠、适用的岩土参数,2.进行岩土工程分析评价，提出根底工程、整治工程和土方工程等的设计方案和施工措施。岩土工程分析评价包括以下工作：,整编测绘、勘探、测试和搜集到的各种资料；编制各种图件,统计和选定岩土计算参数,进行咨询性的岩土工程设计,预测或研究岩土工程施工和运营中可能发生或已经发生的问题，提出预防或处理方案,编制岩土工程勘察报告书,3.对于重要工程或复杂岩土工程问题，在施工阶段或使用期间须进行现场检验或监测。必要时，根据监测资料对设计、施工方案作出适当调整或采取补救措施，以保证工程质量平安和总结经验。,三,工程地质勘察阶段,建筑物的岩土工程勘察也相应分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段。,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求，应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价。,初步勘察应符合初步设计的要求，目的在于对场地内各拟建建筑地段的稳定性做出评价，为确定建筑物总体平面布置和建筑物的地基根底方案提供资料和依据；对不良地质现象的防治提供资料和建议。,详细勘察应符合施工图设计的要求，目的在于针对单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、根底形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。,场地条件复杂或有特殊要求的工程，宜进行施工勘察。,地基勘察方法,1,、测绘与调查,2,、常用的工程地质勘探方法主要有：,坑探,钻探,地球物理勘探,1,、坑探,坑探是在建筑场地中开挖探井探槽、探洞以揭示地层并取得有关地层构成及空间分布状态的直观资料和原状岩土试样。,这种方法不必使用专门的钻探机具，对地层的观察直接明了，是一种适宜条件下广泛应用的最常规勘探方法。,2,、钻探,通过钻机在地层中钻孔来鉴别和划分地层，并在孔中预定位置取样，用以测定土层的物理力学性质,土的某些性质也可直接在孔内进行原位测试,钻机,回转式,冲击式,钻孔,技术钻孔,鉴别钻孔,3,、地球物理勘探,地球物理勘探是一种兼有,勘探和测试,双重功能的技术。,常用的物探方法主要有：,电阻率法、电位法、地震、声波、电视测井等,。,一、工程地质勘察的最终成果,工程地质勘察的最终成果以?工程地质勘察报告书?的形式提出。,勘察报告书一般包括：,文字局部,图表局部,地基勘察报告的编制与阅读,1,、,工程地质勘察报告的编制,工程概况、勘察任务、勘察根本要求、勘察技术要求及勘察工作简况；,场地位置、地形地貌、地质构造、不良地质现象及地震设防烈度等；,场地的岩土类型、地层分布、岩土结构构造或风化程度、场地土的均匀性、岩土的物理力学性质、地基承载力以及变形和动力等其他设计计算参数或指标；,文字局部,工程地质勘察报告的编制,地下水的埋藏条件、分布变化规律、含水层的性质类型、其他水文地质参数、场地土或地下水的腐蚀性以及地层的冻结深度；,关于建筑场地及地基的综合工程地质评价以及场地的稳定性和适宜性等结论；,针对工程建设中可能出现或存在的问题，提出相关的处理方案，预防防治措施和施工建议。,文字局部,工程地质勘察报告的编制,勘察点线的平面布置图和场地位置示意图,钻孔柱状图,工程地质剖面图,综合地质柱状图,土工试验成果总表和其他测试成果图表,图表局部,对设计和施工人员来说，,正确阅读和使用,勘察报告是非常重要的，以下几点应引起重视：,场地稳定性评价,持力层的选择,考虑环境效应,二、工程地质勘察报告的阅读和使用,