关于岩土工程勘察有关问题汇报(课堂PPT).ppt

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1、1,姓名：李金都 河南南阳市人 本科：河海大学（南京）硕士：武汉大学（武汉）博士：中国地质大学（武汉） 博士后：河海大学 （南京） 就职单位：黄河水利委员会勘测规划设计研究院 教授级高级工程师 社会兼职：中国水利学会第四届勘测专业委员会 秘书长 河海大学教授 博士生导师 华北水电学院教授 硕士生导师 河南工业大学教授 硕士生导师,主要成果：完成大中型水利水电工程勘察多项，完成工业与民用建筑勘察一百多项、完成郑州大石桥立交桥、郑州南三环立交桥、郑州陇海路高架桥等市政工程勘察多项。承担完成国家自然科学基金1项 、省部级科研基金5项、获得省部级科技进步奖、优秀工程勘察奖6项。和建设部林宗元大师合作参

2、加专业手册编写2部、出版译著1部、获得治黄著作出版基金赞助专著1部，先后在国内、外专业会议、一级专业刊物发表论文40篇。多篇获得EI收录。,关 于 岩 土 工 程 勘 察 有 关 问 题 汇 报,李金都,黄河勘测规划设计有限公司(黄委设计院),2,汇报内容,关于岩土工程勘察有关问题汇报 一、岩土工程勘察基本概念 二、岩土工程勘察的阶段划分 三、岩土工程勘察分级问题 四、从质检角度看岩土工程勘察外业工作中常见影 响勘察质量的主要问题 五、岩土工程勘察报告常见问题 六、岩土工程勘察市场目前存在的主要问题,3,一、岩土工程勘察基本概念,4,1、岩土工程 岩土工程（Geotechnical engin

3、eering）是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制，是以求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题作为自己的研究对象。岩土工程专业是土木工程的分支，是运用工程地质学、土力学、岩石（体）力学、工程力学、水力学等解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。 岩土工程工作内容可以分为：岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测、岩土工程检测等。,一、岩土工程勘察基本概念,5,门类 门类 学 科 学 科 代码 名称 代 码 名 称 专业代码 专业名称 08 工学 0814 土木工程 081401 岩土工程 08 工学 0818 地质资

4、源与地质工程 081803 地质工程,6,本学科的主要研究方向包括： 城市地下空间与地下工程：以城市地下空间为主体，研究地下空间开发利用过程中的各种环境岩土工程问题，地下空间资源的合理利用策略，以及各类地下结构的设计、计算方法和地下工程的施工技术（如浅埋暗挖、盾构法、冻结法、降水排水法、沉管法、法等）及其优化措施等等。 边坡与基坑工程：重点研究基坑开挖（包括基坑降水）对邻近既有建筑和环境的影响，基坑支护结构的设计计算理论和方法，基坑支护结构的优化设计和可靠度分析技术，边坡稳定分析理论以及新型支护技术的开发应用等。 地基与基础工程：重点开展地基模型及其计算方法、参数研究，地基处理新技术、新方法和

5、检测技术的研究，建筑基础（如柱下条形基础、十字交叉基础、筏形基础、箱形基础及桩基础等）与上部结构的共同作用机理和规律研究等。,7,强调,8,2、岩土工程勘察 岩土工程勘察(The investigation of geotechnical engineering)是根据建设工程的要求，采用工程地质测绘、岩土工程勘探、原位测试、现场检验、现场检测、室内试验，计算与分析等手段，查明、分析、评价建设场地的地质环境和岩土工程重要条件，编制勘察文件的活动。 由于岩土工程研究方向较多，本次汇报主要针对工业与民用建筑勘察。,9,工业与民用建筑勘察主要包括以下主要技术内容： 场地稳定性的评价，对建筑场地拟建的

6、建筑作适宜的技术论证； 为工程设计提供场地各岩土分层、地下水的埋藏条件及其对工程的影响，以及岩土体的工程设计参数； 对工程施工过程中可能出现的各种岩土工程问题 （如开挖 、降水 、沉桩等）作出预测，并提出相应的防治措施和合理的施工方法的建议； 对拟建场地做出岩土工程评价，对岩土加固（包括基坑支护）改良方案或其他人工地基设计方案进行沦证和提出建议，并根据设计图纸在岩土工程施工中监控施工质量； 预测由于场地及临近自然环境的变化对建设场地环境和临近建筑物可能产生的变化及其对工程建造的影响； 为已有工程的安全性进行预测性的评定对拟建工程可能会造成已有工程的不良影响和事故进行分析提供依据； 指导岩土工程

7、在建筑物运营、使用过程中的长期观测如建筑物的沉降和变形观测等工作。,10,岩土工程勘察根本目的：为设计服务、为工程服务（注意与岩土工程概念区别） 监督检查岩土工程勘察质量可以从内、外业入手,强调,岩土工程勘察,外业：地质测绘、勘探、取样、现场（原位）试验等 内业：绘图、计算、分析研究、报告,11,岩土工程勘察工作是我国基本建设程序中的一个重要环节，是一项将固定资产投资转化为现实生产力的前导性工作，是工程建设项目规划、可行性研究、选址和设计的重要依据，是保证建设工程质量的重要因素，岩土工程勘察的准确性和科学性，对建设项目具有极大的影响。 根据以上谈的岩土工程勘察主要技术内容，可以得出岩土工程勘察

8、的主要作用有以下几点： 有利于全面掌握场地地基概况，把握工程特征和难点； 有利于比较和确定经济合理的基础施工方法； 有利于比较和确定经济合理的地基处理方法； 有利于制定相应的应急措施； 有利于较准确地评估地基和基础的施工难度和施工强度，做好 人力、材料机械的前期施工组织准备； 有利于对地基和基础工程因不可遇见因素进行造价分析。,3、岩土工程勘察的作用,12,岩土工程勘察作用主要是,强调,为设计服务、为工程服务,13,二岩土工程勘察的阶段划分,14,1、岩土工程勘察划分阶段的意义 岩土工程勘察是分阶段进行的，岩土工程勘察是一种探索性很强的工作，总有一个从不知到知，从知之不多到知之较多的过程，对自

9、然的认识总是由粗而细，由浅而深，不可能一步到位，况且，各设计阶段对勘察成果也有不同的要求，因此，分阶段勘察的原则是必要的。但是，各行业设计阶段的划分不完全一致，工程的规模和要求各不相同，场地和地基的复杂程度差别很大，要求每个工程都分阶段勘察，是不实际也是不必要的。,二岩土工程勘察的阶段划分,15,2、岩土工程勘察的阶段划分 岩土工程勘察的阶段分为可行性研究勘察阶段（可研）、初步设计勘察阶段（初勘）、详细设计勘察阶段（详勘），施工补充勘察阶段。 可行性研究勘察应符合选择场址的要求，对拟选场址的稳定性和适宜性作出评价；重点是面。 初步勘察应符合初步设计的要求，初步查明场地岩土条件，进一步评价场地的

10、稳定性；重点是场地。 详细勘察应符合施工图设计要求，查明场地岩土条件，提出设计、施工所需参数，对设计、施工和不良地质作用的防治等提出建议；重点是地基。 场地条件复杂或有特殊要求的工程，宜进行施工勘察，解决施工过程出现的岩土工程问题。重点是针对具体问题补充勘察。,16,强调,岩土工程勘察最好分阶段进行。岩土工程勘察阶段分为可研、初勘、详勘，施工补勘。岩土工程勘察的阶段划分是一个从宏观到微观、从面上到具体、从战略到战术的过程，与设计阶段相对应。视具体情况可以简化阶段，常见两阶段：初勘详勘。,17,三、岩土工程勘察分级问题,18,工程重要性、工程规模、工程要求、工程造价、地质条件不同，对设计要求不一

11、样，对岩土工程勘察精细程度要求也不一样，这就要求岩土工程勘察也要有所区别、有所分级，目的是区别对待勘察对象，节省勘察投入。 岩土工程勘察分级考虑三个方面进行分级：工程重要性分级、场地等级、地基复杂程度。,三、岩土工程勘察分级问题,19,一级工程：重要工程，后果很严重。（30,100） 二级工程：一般工程，后果严重。(730层) 三级工程：次要工程，后果不严重。（6层）,工程重要性分级,高层建筑岩土工程勘察分为甲级和乙级两级,一级（复杂）：建筑抗震危险地段、不良地质作用强烈发育、地质环境破坏、地形地貌复杂、影响工程的地下水复杂（多层水、岩溶等）。符合1条即可。 二级（中等）：建筑抗震不利地段、不

12、良地质作用一般发育、地质环境一般破坏、地形地貌较复杂、基础位于地下水一下。符合1条即可。（郑州多数） 三级（简单）：建筑抗震有利地段（设防烈度6度）、不良地质作用不发育、地质环境未破坏、地形地貌简单、地下水无影响。符合1条即可。,场地等级,20,一级（复杂地基）： 岩土种类多、不均匀严重湿陷、膨胀等特殊土。符合1条即可。 二级（中等复杂地基）：岩土种类较多、地基土不均匀除了第一条外的其它特殊性土。（郑州多数） 三级（简单地基）：岩土种类单一、均匀。无特殊岩土,地基复杂程度,根据工程重要性分级、场地等级、地基复杂程度等级把岩土工程勘察进行分级：,21,处于区别对待勘察对象的目的，根据工程重要性分

13、级、场地等级、地基复杂程度等级把岩土工程勘察进行分级，岩土工程勘察分级分为甲级、乙级、丙级。 甲级岩土工程勘察，工程很重要，地质条件最复杂。 乙级岩土工程勘察，介于甲、乙级之间。 丙级岩土工程勘察，工程简单、地质条件简单。 在每个工程进行勘察工作之前，要先进行勘察分级。质检重点,强调,22,四、从质检角度看岩土工程勘察外业工作中,常见影响勘察质量的主要问题,23,1、钻探,重点是孔数、孔深、孔位等涉及实物工作量问题,表1 初步勘察勘探线、勘探点间距规定,表2 初步勘察勘探孔深度规定,注释：勘探孔包括钻孔、探井、原位测试孔等。特殊用途孔除外,注释：控制性勘探点宜占勘探点总数的1/31/5,24,

14、关于孔深：对于高层建筑、超高层建筑如果采用桩基，则孔深控制要进行专门计算，计算的时候分桩型进行。基本原则是，要使孔深超出设计或者预估桩长一定长度。 关于孔位：在地貌变化地方、岩性变化地方、设计需要的地方、计算需要的地方要有钻孔布置。 关于钻孔工作量：上述表1、表2、表3的要求是通用要求，是最低标准，实际工作中，钻探工作量布置必须满足所勘察的工程行业归类相关规程、规范的要求。 孔位挪动：不按事先设计好的位置施工、设计方或者甲方未批准、挪位没进行测量坐标和高程,表3 详细勘察勘探点间距规定,说明,25,强调,要学会看孔位布置图，以此为技术依据进行现场质检,26,取样数目问题： 一般规定：总控制，每

15、层土原状样要满足6个，最好9个。现场操作做法，一般每隔1m或者1.5m 或者2.0m 取一次原状样。 取样方法问题：专用工具-取土器、取砂器、重锤少击或旋转取样。 取样前清孔问题：检查取土前取样器是否到达预定位置、否则清孔。 护壁问题：塌孔采取护壁措施没有？护壁措施：泥浆护壁、套管护壁。 样品包装与运输：包装、封蜡或胶带密封、盖护、铺垫等。（规范3周。我们规定室内是当天送往实验室。）,2.取样（取土样）,27,强调,学会看样品包装、封护技术文件，以此为技术依据进行现场质检,28,结 论,常见现场试验（原位试验）：载荷试验；静力触探试验；动力触探试验；标准贯入试验；十字板剪切试验；旁压试验；波速

16、测试等等。（郑州地区用得多的是等。） 现场试验（原位试验）仪器设备检标：载荷试验仪器设备要定期检验和标定。 载荷试验问题：数目每个场地3个。相对稳定标准：土体，慢速法，每级荷载施加后，间隔5min5min10min10min15min15min测读一次沉降、以后每30min读一次、当连续两个小时每小时沉降量0.1mm时，才可以认为沉降达到相对稳定，才可以继续施加下一级荷载。,3.现场试验（原位试验）,29,强调,30,强调：要检查仪器设备定期检验和标定的凭据、从事仪器设备定期检验和标定的单位的认可性、权威性。从事土工实验人员的合法性。重点是实验结果的可靠性，例如：某个实验数据出现了失常问题。,

17、静力触探试验：孔斜、均匀垂直压入、贯入速率为1.2m/min、测试深度误差应控制在1%以内。（全自动电脑控制） 标准贯入试验与动力触探试验：塌孔问题、倾斜问题、探头是否有豁口等。 *附带说一下室内土工试验质检问题： 各种室内试验土工仪器、设备，都有定期检验和标定的规定。,31,钻孔编号、孔位、坐标和高程（一般在测量人员处、工前测、工后测）、设计孔深、钻探方法、开工时间、终孔时间（完工孔）、终孔孔深（完工孔）、原位试验位置、取样位置、取样样品编号、地下水水位等。（强调以上为重点） 岩石的描述：不讲，工作中用得比较少。 土的鉴定与描述,4、地质监钻记录,32,土的描述应按下述记录： 碎石土应描述颗

18、粒级配、颗粒形状、母岩成分、风化程度、充填物的性质和充填程度、密实度等； 砂土应描述颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度、含杂物； 粉土应描述颜色、包含物、湿度、密实度、摇震反应、光泽反应、干强度、韧性、含杂物等； 粘性土应描述颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、干强度、韧性、土层结构、含杂物等； 特殊性土除应描述上述相应土类的内容外，尚应描述其特殊成分和特殊性质；如对淤泥尚需描述嗅味、含杂物，对填土尚需描述物质成分、堆积年代、密实度和厚度的均匀程度等。,33,地质监钻记录不一定描述的很全、但是地质监钻记录就是简单地定个名字（土、砂），是不合格的描述。不仅仅是责任心问

19、题，关键是影响内业分析工作质量。但不要陷于定名争论，如果发生定名争论以实验室定名为准。,强调,34,5、现场管理工作 现场负责人、现场各个工作环节负责人如：钻探负责人、每个钻机负责人、现场试验负责人、物探负责人、地质负责人、安全负责人等； 现场管理：是否有特殊部位施钻是否封闭、遮挡等、人员戴安全帽等； 现场有没有一套完整的质量管理体系要求（索要纸质文件、投标文件有）； 现场质量有没有人复核、有人复核要看复核记录（签字）等。,35,强调,现场管理工作是否正规、是否受勘察单位重视，对最终勘察成果有着很大影响。我们自己要树立现场管理工作属于质检的重要内容的思想。方法：一问（人）二看（文件）三查（查落

20、实情况）。,36,五、岩土工程勘察报告常见问题,37,1、岩土工程勘察报告主要内容,岩工工程勘察报告所依据的原始资料，应进行整理、检查、分析，确认无误。岩土工程勘察报告应资料完整、真实准确、数据无误、图表清晰、结论有据、建议合理、便于使用和适宜长期保存,并应因地制宜，重点突出，有明确的工程针对性。 岩土工程勘察报告应根据任务要求、勘察阶段、工程特点和地质条件等具体情况编写，并应包括下列内容:,38,勘察目的、任务要求和依据的技术标准； 拟建工程概况； 勘察方法和勘察工作布置； 场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性； 各项岩土性质指标，岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值；

21、 地下水埋藏情况、类型、水位及其变化； 土和水对建筑材料的腐蚀性； 可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价；,39,场地稳定性和适宜性的评价。 岩土工程勘察报告应对岩土利用、整治和改造的方案进行分析论证,提出建议；对工程施工和使用期间可能发生的岩土工程问题进行预测，提出监控和预防措施的建议。 成果报告应附下列图件： 勘探点平面布置图； 工程地质柱状图； 工程地质剖面图； 原位测试成果图表； 室内试验成果图表。 对岩土的利用、整治和改造的建议、宜进行不同方案的技术经济论证，并提出对设计、施工和现场监测要求的建议。,40,2、岩土工程勘察报告(含报告附图)常见问题 (1)、柱状

22、图 岩性、地层、高程、取样、试验、与剖面图对应问题 (2)、剖面图 岩性、地层、高程、取样、试验、与剖面图对应问题 各种代号的正确使用 (3)、土层描述 岩性、颜色、特征、状态、密实度、包含物、高程,41,(4)、土的物理力学性指标和渗透性指标 土的物理性指标：含水量、相对密度、质量密度、颗粒组成、砂土的密实度，等，粘性土的可塑性指标包括液限、塑限以及液性指数、塑性指数，以及由之求得的重度、干密度、孔隙比、孔隙率、饱和度。 土的力学性指标：压缩性、抗剪强度、孔隙水压力系数、无侧限抗压强度和灵敏度等。 土的渗透性指标：常用土的渗透系数等。 (5)、岩土工程勘察内业工作中的计算问题 软件选择、计算

23、方法、公式、参数选择、计算结果的分析、结论论证 例如：边坡稳定性计算、地震液化计算、单桩承载力计算、基坑开挖与支护计算等,42,工程地质数值模拟近二三十年来发展起来的解决工程地质问题的有效方法，它的突出优点是在正确的工程地质研究基础上，可以较好的考虑各向异性、非均质性及随时间变化、复杂边界条件和介质不连续等复杂地质条件。 最常用的数值方法有有限单元法、离散单元法、边界单元法。 岩土工程勘察中地质模拟主要采用的计算软件GEO-SLOPE、ANSYS、STAB等。,地质模拟与计算,43,采用ANSYS9.0，用有限元方法进行桩基沉降数值模拟,采用STAB2009进行边坡稳定性分析,无地震，Morg

24、enstern-price法 单纯形法搜索任意形状滑裂面,44,（6）、地下水问题 地下水分类（潜水、承压水）、地下水位线、水化学指标与分类 水腐蚀性评价,（7）、方案论证 基础方案论证：天然地基、桩基、桩基类型、桩基布置、桩基设计参数 桩长 基坑降水与支护 边坡开挖、降水、支护方式 特殊岩土工程问题,45,六、岩土工程勘察市场目前存在的主要问题,46,1、岩土工程勘察资质问题 岩土工程勘察资质分综合甲级、甲级、乙级、丙级 招标单位对资质要求不严、投标人冒用资质现象。 2、岩土工程勘察队伍素质问题 钻探人员：职业素质下降，民工开钻； 试验设备：缺少，重要试验外委为主； 技术人员：水平不高，满足

25、于一般描述，缺乏有深度地计算、分析、 论证，缺乏有针对性地建议； 单位管理问题：对外称单位实际是个人在承包问题、单位缺乏严格的内外业作业的质量保证问题、单位缺乏各个环节把关专家问题、往往一个人写一个岩土工程勘察报告、重大技术问题认真讨论研究问题。,47,3、岩土工程勘察招、投标工作中的主要问题 招标单位：不考虑正常成本一味压价、谋求不正常的低价问题。（实际是以牺牲工程质量为代价）树立质量为本、技术为本兼顾经济的思想。 投标单位：为了中标，不考虑正常成本不正常报价、一味互相压价问题。（实际偷工减料、也是以牺牲工程质量为代价）树立质量、技术、人才办企、质量求胜、质量终身负责 的思想，强调社会责任。,48,4、岩土工程勘察工作中的“三新”问题 岩土工程勘察手段、勘察设备、勘察理论、勘察技术的发展与创新问题，倡导新材料、新技术、新理论的应用-从业主单位招标开始提出明确（体现在招标文件中）要求做起。 5、加强行业监管问题 政府主管部门加强行业监管加大检查、监督、奖惩力度，维持市场健康发展，维护行业健康发展。,49,谢 谢 !,汇 报 完 毕,素材和资料部分来自网络，如有帮助请下载!,