建筑物工程系地质勘察

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1、第六章建筑物工程地质勘察第一节概述一、地基基础概念地基由于建筑物的兴建，导致岩土体中某一范围内原来的应力状态发生了变化。这部分由建筑物荷载引起应力变化的岩土体叫地基。换句话讲，承受建筑物全部荷载的那部分岩土体叫地基。地基又分持力层及下卧层两部分，直接与基础接触的岩土体叫持力层。持力层下部的岩土体叫下卧层。类型：天然地基人工地基：人工土基、人工桩基（二）基础建筑物的基础也叫建筑物的下部结构，是建筑物在地面以下的那一部分。它的作用是承受整个建筑物的重量及作用在建筑物上的所有载荷，并将它们传递给地基。因此，基础

2、是起承上启下作用。分类：按埋深分为可分为浅基础和深基础两大类。一般认为，砌置深度小于5m者为浅基础，砌置深度大于5m者为深基础。浅基础有单独基础、条形基础、筏片基础、箱形基础和壳体基础等。深基础主要有沉井、沉箱、桩基础和地下连续墙等。二、建筑物的主要工程地质问题（一）区域稳定性问题（二）斜坡稳定性问题（三）地基稳定性问题（四）建筑物配置的工程地质论证问题（五）地下水的侵蚀性问题（六）地基的施工条件问题（一）区域稳定性问题区域地壳的稳定性直接影响着城市建设的安全和经济，在建设中必须首先注意这个问题。影响区域

3、稳定性的主要因素是地震和新构造运动，在新地区选择建筑场址时，更应注意。（二）斜坡稳定性问题在斜坡地区修建建筑物时，斜坡稳定性也是一个重要的工程地质问题。斜坡的变形和破坏危及斜坡上及其附近建筑物的安全，建筑物的兴建，给斜坡施加了外荷载，增加了斜坡不稳定的因素，可能导致其滑动，使建筑物破坏。因此，在斜坡地区修建建筑物时，必须对斜坡稳定性进行研究，做出工程地质评价，对不稳定斜坡提出相应的防治或改良措施。（三）地基稳定性问题研究地基稳定性是工业与民用建筑工程地质勘察中的最主要任务。地基稳定性包括地基强度和变形两部

4、分。地基强度指地基在荷载作用下，抵抗破坏的能力。地基变形是指地基在上部荷载的作用下，土体被压缩而产生相应的变形。若建筑物荷载超过地基强度、地基的变形量过大，则会使建筑物出现裂隙、倾斜或发生破坏。为了保证建筑物的安全、经济合理和正常使用，必须研究与评价地基的稳定性，提出合理的地基承载力及变形量，使地基稳定性同时满足强度和变形两方面的要求。（四）建筑物配置的工程地质论证问题大型的工业建筑往往是由工业主厂房、车间、办公大楼、附属建筑及宿舍构成的建筑群。由于各建筑物的用途和工艺要求不同，他们的结构、规模和对地基的

5、要求不一样，因此，对各种建筑物进行合理的配置，才能保证整个工程建筑物的安全稳定、经济合理和正常使用。在满足各建筑物对气候和工艺方面要求的条件下，工程地质条件是建筑物配置的主要决定因素，只有通过对场地工程地质条件的调查，才能为建筑物选择较优的持力层、确定合适的基础类型，提出合理的基础砌置深度，为各建筑物的配置提供可靠的依据。（五）地下水的侵蚀性问题混凝土是工业与民用建筑常用的建筑材料，当混凝土基础埋置于地下水位以下时，必须考虑地下水对混凝土的侵蚀性问题。大多数地下水不具有侵蚀性，只有当地下水中某些化学成分（

6、如HCO、SO、Cl-、侵蚀性CO2等）含量过高时，才对混凝土产生分解性侵蚀、结晶性侵蚀及分解、结晶复合性侵蚀。地下水中的化学成分与环境及污染情况有关。所以，在工业与民用建筑工程地质勘察时，必须测定地下水的化学成分，并评价其对混凝土的各种侵蚀性。（六）地基的施工条件问题修建工业及民用建筑物基础时，一般都需要进行基坑开挖工作。地基的施工条件不仅会影响施工期限和建筑物的造价，而且对基础类型的选择起着决定性作用。开挖基坑时，会遇到采取多大坡角的坑壁才能稳定，以及是否需要支撑等问题。若基坑开挖到地下水位以下时，会

7、遇到基坑排水问题，需预测基坑涌水量大小，为选择排水方法和排水设备提供依据。第二节地基中的应力分布地基土体受到外力作用之后，要产生两种效应：一是产生垂向沉降与水平位移，这属于变形问题；二是土体是否发生破坏或失去稳定性，这属于强度问题。这两方面都是由土中应力引起的，因此，要研究土体的变形与强度，首先应了解土中应力的分布特点。所谓应力是指土中单位面积上所承受的力，单位为KPa或MPa。在实际工作中，土中的应力有自重应力、附加应力、渗透压力和构造应力等。其中主要的是自重应力和附加应力，本章只介绍这两种应力。一、自

8、重应力由于土层本身重量产生的应力，称之为土的自重应力。二、基底压力建筑物荷重是通过建筑物基础底面传给地基的，基础底面与地基之间的法向压力，称为基底压力。它主要用于计算地基中的附加应力。影响基底压力分布和大小的因素很多，除与基础所受荷载大小及基础形状、尺寸和埋深有关外，还与基础本身与地基土的相对刚度及地基土的性质等有关。因此，基底压力计算是一个很复杂的问题。在实际应用中，可以根据实际情况，对基底压力进行一些简化计算。1.中心荷载