地基基础-工程地质

14 工程地质 14.1 勘察 选址勘察阶段，应对拟选场址的稳定性和适应性作出工程地质评价。在这一阶段要搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质资料及当地经验。在搜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、岩石和土的性质，不良地质现象和地下水等情况对工程地质条件复杂的，已有地质资料不够要求的而又拟选的场地，应根据具体情况进行工程地质测绘及必要的勘察工作。 初步勘察阶段，应对场地内建筑地段的稳定性作出评价，并为确定建筑总平面布置，主要建筑物地基基础方案，及对不良地质现象的防治工程方案提供工程地资料。在这一勘察阶段，要初步查明地层、构造、岩石和土的物理力学性质、地下水埋藏条件及土的冻深查明场地不良地质现象的成因、分布范围、对场地稳定性影响程度及发展趋势。对设计烈度7度及7度以上的建筑物应判断场地和地基地震效应初步勘察时，尚应查明地地下水对工程的影响，调查地地下水的类型、补给和排泄条件，实测地下水位，初步判定其变化幅度对地下水对基础的浸蚀性作出评价。 详细勘察阶段是与施工设计相配合的勘察阶段，所以，详细勘察也叫做技术勘察在详细勘察阶段，应对建筑地基作出工程地质评价并对地基设计，地基处理与加固，不良地质现象防治工程提供工程地质资料。详细勘察的手段以勘探、原位测试和室内土工试验为主，必要时可以补充一些物探和工程地质测绘和调查工作。详细勘察中勘探点的布置、勘探孔的深度以及勘探孔的总数，见《勘察规范》。勘察方法可分为钻探、触探、坑探等。详细勘察的手段以勘探、原位测试和室内土工试验为主，必要时可补充一些物探和工程地质测绘和调查工作。 地质勘察报告是地质勘查工作的最终成果。一个单项工程的勘察报告一般包括以下几个内容：1）工程名称；2）场地位置：地形地物、地下水概述；3）地层土质概述、地层土的类别、厚度和均匀性、物理力学性质指标等，并附有勘探点与建筑物平面布置图及地层剖面图；4）结语及建议：根据建筑条件和勘察结果，对地基基础设计和施工提出建议。 14.2 岩土分类和特性 岩土是根据物理状态分类的。工程中对地基考虑的主要是承载力、压缩性能等工程指标。虽然考虑的出发点不同，但是岩土的工程特性和岩土类别是有关的。 岩石是颗拉间牢固联结、呈整体或具有节理裂隙的岩体。岩石按坚固性分为硬质岩石和软质岩石；按风化程度分为微风化、中风化、强风化。微风化的硬质岩石为最优良的地基，强风化的软质岩石工程性质差。 碎石土是粒径d＞2mm的颗拉含量超过全重50%的土称碎石土。根据土的粒径级配、颗粒含量及颗垃形状再细分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾六种。在工程性质上根据颗拉的排列、可挖性与可钻性，分为密实、中密和稍密三等。常见的碎石土强度大、压缩性小、渗透性大，为良好的地基。 砂土是粒径d＞2mm的颗粒含量不超过全重50%，且d＞0.075mm的颗粒超过全重50%的土。根据粒组含量再细分类；粒径由大到小分为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂五种。常见的砾砂、粗砂、中砂为良好地基；粉细砂要具休分析，如为饱和疏松状态，则为不良地基。沙土的密实度分为密实、中密、稍密、松散四类，有具体的指标。 粉土是粒径d＞0.075mm的颗粒含量不超过全重50%，且塑性指数小于或等于10的土。粉土的性质介于粘性土与砂土之间。很据d＜0.005mm的颗粒含量是否超过全重10%，再细分为粘质粉土与砂质粉土。粉土的密实度可为密实、中密和稍密三等，有具体的指标。粉土的湿度分为稍湿、为很湿、饱和三类，也有具体的指标。密实粉土性质好，饱和稍密的粉土地震时易产生液化，为不良地基。 粘性土是塑性指数大于10的土，称为粘性土。按塑性指数的大小再细分为2类。塑性指数大于17的为粘土；塑性指数在10和17之间的为粉质粘土，也称亚粘土。粘性土随其含水量的大小，处于不同的状态。密实硬塑状态粘性土为良好地基，疏松流塑状态的粘性土为软弱地基。 人工填土是由人类活动堆填形成的各类土，与上述五大类由大自然生成的土相区别。人工填土情况复杂。其中素填土是指由碎石、砂土、粉土、粘性土等组成的不含杂物的，经分层压实的土；工程中的回填土就是压实土。杂填土是指含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土，不能作为地基。 除了以上类别外，还有一些特殊类型的土，如淤泥、红粘土和次生红粘土等。 14.3 地下水 地下水对工程有着密切关系。如果对地下水处理不当，可能产生不良影响，甚至发生工程事故。地下水对工程的主要影响有几个方面。 当地下水在地基持力层中上升，则将使粘性土软化，膨胀土地基吸水膨胀。当地下水位在地基持力层中大幅度下降，则使建筑物产生附加沉降。此外，某些不良环境下的地下水质对混凝土可能有浸蚀性， 在工程地质勘察报告中，必须提供地下水水质的情况。如地下水水质对混凝土有侵蚀性，则工程设计时需采取相应措施。如可用抗硫酸盐水泥、矿碴水泥等。 地下水位分实测水位和历年最高水位两种。勘探钻孔时测得的地下水位即实测地下水位。建筑场地的地下水位不是固定的，夏季高，冬季低，施工季节与勘察季节不同时，应加以注意。 地下水位除了上述当年各季节不同外，各年之问因有丰水年、枯水年之别，水位也不同。在同一地区进行多年长期观测地下水位，将测得的数据以时间为横坐标，水位深度为纵坐标，绘制地下水位时程由线。由曲线可见每年夏季有一个峰值，在各年峰值中找出最高值，即为历年最高水位。 14.4 讨论和其它 压实填土的填料，可以选用级配良好的砂土或碎石土或性能稳定的工业废料；以砥石，卵石或块石作填料时，分层夯实时其最大粒径不宜大于400mm；分层压实时其最大粒径不宜大于200mm；以粉质粘土，粉土作填料时，其含水量宜为最优含水量，可采用击实试验确定；不得使用淤泥、耕土、冻土、膨胀性土以及有机质含量大于5%的土。压实填土的施工：在铺填料前应清除或处理场地内填土层底面以下的耕土和软弱土层；分层填料的厚度、分层压实的遍数，应根据所选用的压实设备，并通过试验确定；在雨季、冬季进行压实填土施工时，应采取防雨、防冻措施；压实填土的施工缝各层应错开搭接，在施工缝的搭接处，应适当增加压实遍数；压实填土施工结束后，宜及时进行基础施工。 地质条件是基础设计的依据，因地质条件掌握不准确造成的工程事故时有发生。由于钻孔数目的限制，地质勘查不可能百分之百地了解地下的情况，钻孔之间地下的情况只能假定为均匀变化，这就带来了一定隐患。加强验槽工作是必要的，但验槽时依据的目测、钎探等方法要求有一定经验，也不一定准确。钻探时岩土取样和试验有时较粗糙，更有时仅凭目测和经验。以上这些都可能影响地质条件的准确性。