1、 城市規劃和工業與民用建筑工程地質勘察城市規劃和工業與民用建筑工程地質勘察第一節第一節 城市規劃工程地質勘察城市規劃工程地質勘察 一、概述一、概述 城市是由相對密集的大量非農業人口和工業、民用建筑物組成的，具有一定的生產能力和商品交換功能，并統一在一個確定的行政邊界內； 城市的形成和發展是生產力的發展，商品交換、科學文化的進步與人口增長和高度集中的結果； 城市的形成和發展要求一定的自然環境條件，如空間（建設場地和發展用）、建筑材料、能源、水源，以及具有避免遭受地質災害的能力。第一節第一節 城市規劃工程地質勘察城市規劃工程地質勘察 城市規劃的程序城市規劃的程序 1. 區域規劃（全區性總體規劃、前

2、期規劃）區域規劃（全區性總體規劃、前期規劃） 確定區域經濟發展的總體布局，確定城市結構、規模、遠景發展方向； 2. 城市總體規劃（規劃階段）城市總體規劃（規劃階段） 確定城市的性質、發展方向和規模，安排城市用地的功能分區、建筑分帶、交通網絡，擬訂實施計劃。總體規劃期限一般20年，近期規劃5年； 3.詳細規劃（實施階段）詳細規劃（實施階段） 布置近期規劃區的詳細布局，并確定第一期規劃小區中，各建筑物位置，確定工程指標。第一節第一節 城市規劃工程地質勘察城市規劃工程地質勘察 二、城市規劃的工程地質問題二、城市規劃的工程地質問題 （一）區域穩定性（一）區域穩定性 城市選址、規劃中首要論證的問題，包括

3、地震、砂土液化、地面沉降等。最重要的是地震問題； 對城市規劃區地震問題的研究包括：震源斷層活動性、斷裂監測、建筑場地地震效應、場地基本烈度、場地烈度小區劃、場地地震加速度分區、建筑物設計烈度值。 （二）地基穩定性（二）地基穩定性 主要指地基巖土體的強度和變形。 根據城市規劃的功能分區及建筑分帶的意圖，對規劃區內各類場地地基穩定性進行評價，提出各場地地基允許承載力的基本值，以及有關基礎設計方案的工程地質論證。第一節第一節 城市規劃工程地質勘察城市規劃工程地質勘察 （三）供水源地及水資源合理利用（三）供水源地及水資源合理利用 城市供水是城市規劃中的重要項目之一，包括工業、生活及農業用水。城市供水水

4、源應同時考慮地表水和地下水，一般常以地表水為主。一個城市需有二個以上的水源地及供水方案，就供水源的質量而言，地下水優于地表水，其水質良好，水溫穩定，但必須考慮水資源保護與管理。 （四）城市地質環境的合理利用及保護（四）城市地質環境的合理利用及保護 環境保護不應局限于地面上的空氣、水等，必須涉及到地面以下地質環境的合理利用與保護，研究的問題有三個： 1.可能給城市環境帶來威脅或危害的各種自然地質災害各種自然地質災害或地質作用或地質作用（地震、火山活動、滑坡、崩塌、泥石流、地震液化、海岸侵蝕、脹縮土等）。第一節第一節 城市規劃工程地質勘察城市規劃工程地質勘察 2. 與城市規劃和建設有關的人類工程活

5、動對地質環境影人類工程活動對地質環境影響和破壞：響和破壞： 如城市附近大型水庫的修建所帶來的環境水文地質條件的變化：地下水位上升、地基軟化、斜坡失穩、黃土濕陷，礦山城市中地下采空引起地面塌陷、變形，廢礦渣堆填引起水土污染，露天開采引起地面形態的破壞，城市過量抽汲地下水引起地面沉降、水資源枯竭等。 3. 城市興建的污染問題污染問題研究 由于城市興建導致多源污染，超過環境自凈能力，引起水、土、大氣質量單向衰變、惡化；核電站廢料引起的長期放射性污染；城市熱島效應或溫室效應對大氣產生的影響，可能形成長期災害。第一節第一節 城市規劃工程地質勘察城市規劃工程地質勘察 三、三、城市規劃勘察要點城市規劃勘察要

6、點 1. 城市選址階段勘察城市選址階段勘察 踏勘、小比例尺區域工程地質調查，航衛片研究、區域穩定性評價、重大環境地質問題研究。 2. 初步勘察初步勘察 為總體規劃提供資料，城址區工程地質條件研究，主要工程地質問題評價，中比例尺工程地質測繪、物探、勘探，穿越全區的幾條工程地質剖面并有相應的勘探、試驗等。 3. 詳細勘察詳細勘察 為詳細規劃提供資料，大比例尺工程地質測繪，勘探工作針對主要工程地質問題，全面評價地基條件。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 一、一、概述概述 房屋建筑與構筑物系指一般房屋建筑、高層建筑、大型公用建筑、工業廠房及煙囪、水塔、電視電訊

7、塔等高聳構筑物。我國工業與民用建筑劃分標準我國工業與民用建筑劃分標準第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 工業建筑主要包括專供生產用的各種廠房和車間，其工業建筑主要包括專供生產用的各種廠房和車間，其特征是：特征是： 1. 跨度大而復雜，一般跨度為912m，大者達30m； 2. 邊墻高度大，一般可達2030m，高的可達40m； 3. 基礎荷載大，承重墻、框架墻、柱和地面的靜荷載都很大； 4. 基礎埋置較深，常設地下室，以深基礎為主。 民用建筑按其用途可分為住宅建筑和公共事業建筑，民用建筑按其用途可分為住宅建筑和公共事業建筑，其特點是：其特點是： 跨度不大而結

8、構簡單，基礎的荷載較小，且以靜荷載為主，很少考慮動荷載和偏心荷載，基礎埋深不大，以淺基礎為主。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 工業及民用建筑場地分類工業及民用建筑場地分類 按建筑場地工程地質條件復雜程度，將其劃分為簡單按建筑場地工程地質條件復雜程度，將其劃分為簡單的，中等的和復雜的三類：的，中等的和復雜的三類： 1. 簡單的場地 地形平坦，地貌單一；地質構造及地層結構簡單，巖土體強度高而巖性均勻，土體壓縮性變化較小；無不良物理地質現象；地下水埋深大且對基礎無不良影響； 2. 中等復雜的場地 地形有起伏，地貌單元較多；地層種類較多，巖土體性質變化較大，

9、或在一般地基壓縮層計算深度內，基巖面起伏較大；局部有不良的物理地質現象；地下水埋藏較淺且對基礎可能有不良影響；第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 3. 復雜的場地 地形起伏大，地貌單元多；地層結構復雜，巖土體性質變化大且不均勻，或在地基壓縮層計算深度內，基巖面起伏大或有斷裂存在；場地內有對振動敏感的地層；不良的物理地質現象發育；地下水埋深小于基礎砌置深度，且對基礎有不良影響。 按建筑物的重要性、工程規模大小和特點、荷重大小按建筑物的重要性、工程規模大小和特點、荷重大小及安全等方面，建筑工程可分為三級：及安全等方面，建筑工程可分為三級： 一級（重要工程）：

10、荷重較大的建筑、大于30層的住宅及公用建筑； 二級（一般工程）：730層的住宅及公用建筑； 三級（次要工程）：6層以下的的住宅及公用建筑。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 二、工業民用建筑的主要工程地質問題二、工業民用建筑的主要工程地質問題 1. 區域穩定性問題區域穩定性問題 區域穩定性的主要因素是地震和新構造運動，在新開發地區選擇建筑場址時，更應注意。在強震區興建房屋建筑與構筑物時，應著重于場地地震效應的分析與評價。 2. 斜坡穩定性問題斜坡穩定性問題 在斜坡地區興建建筑物時，斜坡的變形和破壞危及斜坡上及其附近建筑物的安全。建筑物的興建，給斜坡施加了

11、外荷載，增加了斜坡的不穩定因素，可能導致其滑動，引起建筑物的破壞。因此，必須對斜坡的穩定性進行評價，對不穩定斜坡提出相應的防治或改良措施。 第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 3. 地基穩定性問題地基穩定性問題 研究地基穩定性是房屋建筑與構筑物工程勘察中的最主要任務。地基穩定性包括地基強度和變形地基強度和變形兩部分： （1）地基的強度地基的強度 通常以地基容許承載力來表示。通常以地基容許承載力來表示。是指在建筑物的沉降量不超過容許值條件下，地基單位面積所能承受的最大荷載。影響地基容許承載力的因素有兩個方面： A. 地基土的成因類型，堆積年代，結構特征，各

12、土層的物理力學性質及其分布情況以及水文地質條件； B. 基礎的類型、大小、形狀、砌置深度和上部結構特點。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 堅硬、半堅硬巖體地基容許承載力確定堅硬、半堅硬巖體地基容許承載力確定 1.現場載荷試驗； 2.公式計算(主要指巖石地基)：R=kR0 式中k為地基的均勻系數，R0為飽和單軸抗壓強度。 土體地基的容許承載力確定土體地基的容許承載力確定 1. 理論公式計算：R=Pu / k，式中Pu為極限承載力 2. 根據現場載荷試驗確定； 3. 根據土的基本物理性質指標或用標貫和觸探試驗結果按地基基礎規范確定； 4. 工程地質比擬法。

13、 注：對于重要的或結構特殊的建筑物或構筑物，不能注：對于重要的或結構特殊的建筑物或構筑物，不能采用比擬法，而必須按前三種方法綜合確定。采用比擬法，而必須按前三種方法綜合確定。 第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 （2）地基的變形地基的變形 地基的變形是由瞬時沉降、固結沉陷和蠕變沉降瞬時沉降、固結沉陷和蠕變沉降( (次固次固結結) )所組成； 地基變形可分為均勻沉降和不均勻沉降均勻沉降和不均勻沉降兩種。 地基的均勻變形在一定范圍內對建筑物不會帶來太大的危害，而不均勻變形卻往往導致建筑物產生裂縫； 地基的變形特征包括建筑物的沉降量、沉降差、傾斜和建筑物的沉降

14、量、沉降差、傾斜和局部傾斜等。局部傾斜等。保證建筑物安全和正常使用的最大變形值稱為地基允許變形值地基允許變形值（建筑地基的容許變形值見表（建筑地基的容許變形值見表8-6）。）。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 4. 建筑物的配置問題建筑物的配置問題 大型的工業建筑往往是由工業主廠房、車間、辦公大樓、附屬建筑及宿舍構成的建筑群。由于各建筑物的用途和工藝要求不同，它們的結構、規模和對地基的要求不一樣。 在滿足建筑物對氣候和工藝方面的條件下，工程地質條工程地質條件件是建筑物配置的主要決定因素。主要決定因素。 配置問題包括：選擇較優的持力層、確定合適的基礎類選

15、擇較優的持力層、確定合適的基礎類型、提出合理的基礎砌置深度。型、提出合理的基礎砌置深度。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 A. 基礎砌置深度的選擇基礎砌置深度的選擇 影響基礎砌置深度的因素主要有三個方面 1. 工程因素用途、結構類型、荷載的大小和性質、相鄰建筑物的基礎埋深； 2. 土體的工程地質性質、水文地質情況； 3. 地基土的凍脹和融陷影響基礎砌置深度必須大于最大凍結深度。 B. 持力層的選擇持力層的選擇 標準巖性均一，結構致密，強度高，層厚且分布均勻，含水量不大，處在硬塑至可塑的稠度狀態，變形量小，其層面埋深在當地最大凍深之下并位于地下水位以上。

16、第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 5. 地下水的侵蝕性問題地下水的侵蝕性問題 混凝土是房屋建筑與構筑物的建筑材料，當混凝土基礎埋置于地下水位以下時，必須考慮地下水對混凝土的侵蝕性問題； 大多數地下水不具有侵蝕性，只有當地下水中某些化學成分(如HCO3、SO42-、Cl-、侵蝕性CO2等)含量過高時，才對混凝土產生分解性侵蝕、結晶性侵蝕及復合性侵蝕。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 侵蝕性的環境地質條件侵蝕性的環境地質條件 1. 土層中含有石膏（纖維狀、透鏡狀、碎屑狀、層狀、結核狀）； 2. 鹽湖、鹽田、鹽漬化土

17、和其它含鹽及海水滲入地區； 3. 硫化礦及煤礦水流入區； 4. 強透水層(粗碎屑土)中從含有泥炭、淤泥及含有大量有機質土層內滲入的水； 5. 工業廢水(酸性、含有大量硫酸鹽、鎂鹽及銨鹽)滲入地區； 6. 使水礦化富集的地形地貌條件。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 6. 地基的施工條件問題地基的施工條件問題 修建房屋建筑與構筑物基礎時，一般都需要進行基坑開挖工作，在基坑開挖過程中，地基的施工條件不僅會影響施工期限和建筑物的造價，而且對基礎類型的選擇起著決定性的作用。 基坑開挖可出現的問題基坑開挖可出現的問題 （1）坑壁應采用多大的坡角才能穩定、能否放坡

18、、是否需要支護； （2）如果采取支護措施，采用何種支護方式較合適等問題； 第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 （3）坑底以下有無承壓水存在，能否造成基坑底板隆起或被沖潰； （4）基坑開挖是否會遇到基坑涌水、出現流砂、流土等現象。 影響地基施工條件的主要因素影響地基施工條件的主要因素 （1）土體結構特征； （2）土的種類及其特性； （3）水文地質條件； （4）基坑開挖深度、挖掘方法、施工速度以及坑邊荷載情況等。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 三、廠址選擇的工程地質論證三、廠址選擇的工程地質論證 廠址的選擇一般是在

19、城市詳細規劃的基礎上進行。首先在幾個可能作為廠址的場地進行工程地質勘察工作，研究各廠址的主要工程地質問題，從建廠適宜性和經濟合理性選擇廠址。 根據建筑場地的地質特征和工程地質問題地質特征和工程地質問題，將廠址評定為三種類型。 類類優秀廠址優秀廠址 1. 烈度小于6度； 2. 地形平坦開闊，無不良自然地質現象；第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 3. 地基中基巖的巖性堅硬，巖體完整，土體結構簡單，土層均一，無軟弱夾層，持力層厚度大、強度高而均一，容許承載力大于150kPa； 4. 水源豐富，水質優良，地下水最高水位遠遠低于基礎砌置深度； 5. 用地面積能滿

20、足建筑物的總體布置和遠景發展規劃要求； 6. 施工方便而土方量不大。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 類類中等廠址中等廠址 1. 區域穩定性較好，基本烈度為6度或稍高一些，區內無活動斷裂，局部有易于整治的不良物理地質現象； 2. 地基土體中有軟弱土層和透鏡體，持力層不厚而結構復雜，土層巖性不均勻； 3. 地基的容許承載力不能滿足設計要求，需作人工地基或采用加固措施； 4. 地下水埋深較淺，有侵蝕性，基坑開挖時需采取排水及防治措施； 5. 地形起伏較大，建筑物布置因難，施工不方便，挖填石方量較大。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用

21、建筑工程地質勘察 類類不良廠址不良廠址 具有下列任一情況者均為不良的廠址 1. 廠址位于建筑物抗震危險的地段，地震基本烈度大于9度，地基不是由堅硬、完整的巖體所組或，或巖基中有構造斷裂存在； 2. 在地震基本烈度為79度的情況下，廠址的附近存在發震斷裂，地基中有飽和松砂、淤泥和淤泥質土、沖填土、雜填土等；地形為條形突出的山咀，高聳的山包及非巖質的陡坡等； 3. 地下有可開采的有價值礦床，未穩定的采空區或人工洞穴密集地段；第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 4.不良地質現象(如滑坡、泥石流等)很發育，且對廠址的穩定性有威脅而又難以整治的地段； 5.地表以下

22、30m深度內，巖溶、土洞發育，地面有可能塌陷，且可溶巖表面起伏懸殊的地段； 6.洪水或地下水對廠址有嚴重不良影響區； 7.洪積扇溢出帶，該處地下水埋藏淺而溢出地表，土層結構復雜，土質不均勻，地基嚴重不穩定地段。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 四、一般工業及民用建筑工程地質勘察要點四、一般工業及民用建筑工程地質勘察要點 房屋建筑和構筑物的工程地質勘察，應在搜集建筑物上部荷載、功能特點、結構類型、基礎形式、埋置深度和變形限制等方面資料的基礎上進行。其主要工作內容如下： 1. 查明場地和地基的穩定性、地層結構、持力層和下臥層的工程特性、土的應力歷史和地下水

23、條件以及不良地質作用等； 2. 提供滿足設計施工所需的巖土參數，確定地基承載力，預測地基變形性狀；第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 3. 提出地基基礎、基坑支護、工程降水和地基處理設計與施工方案的建議； 4. 提出對建筑物有影響的不良地質作用的防治方案建議； 5. 對于抗震設防烈度等于或大于6度的場地，進行場地與地基的地震效應評價。 現行巖土工程勘察規范巖土工程勘察規范GB 50021-2001將建筑物的巖土工程勘察分四個階段進行： 1.可行性研究勘察應符合選擇場址方案的要求； 2.初步勘察應符合初步設計的要求； 3.詳細勘察應符合施工圖設計的要求；

24、4.場地條件復雜或有特殊要求的工程，宜進行施工勘察。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 可行性研究勘察要點可行性研究勘察要點 1.搜集區域地質、地形地貌、地震、礦產、當地的工程地質、巖土工程和建筑經驗等資料； 2.通過踏勘了解場地的地層、構造、巖性、不良地質作用和地下水等工程地質條件； 3. 根據具體情況進行工程地質測繪和必要的勘探工作（當擬建場地工程地質條件復雜，已有資料不能滿足要求時）； 4. 當有兩個或兩個以上擬選場地時應進行比選分析。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 初步勘察要點初步勘察要點 1. 搜集擬

25、建工程的有關文件、工程地質和巖土工程資料以及工程場地范圍的地形圖； 2. 初步查明地質構造、地層結構、巖土工程特性、地下水埋藏條件； 3. 查明場地不良地質作用，對場地的穩定性做出評價； 4. 地震效應初步評價（對設防烈度6度場地）； 5. 調查場地土標準凍結深度（季節性凍土地區）； 6. 初步判定水和土對建筑材料的腐蝕性。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察初步勘察的勘探工作布置要點初步勘察的勘探工作布置要點 （1）勘探線應垂直地貌單元、地質構造和地層界線布置； （2）每個地貌單元均應布置勘探點，在地貌單元交接部位和地層變化較大的地段，勘探點應予加密；

26、（3）在地形平坦地區，可按網格布置勘探點； （4）對巖質地基，勘探線、點、孔的布置，應根據地質構造、巖體特性風化情況等按地方標準或當地經驗確定； （5）對土質地基勘探線、點、孔的布置見下表第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察初步勘察勘探線勘探點間距初步勘察勘探線勘探點間距(m) 注：注：1. 表中間距不適用于地球物理勘探；表中間距不適用于地球物理勘探； 2. 控制性勘探點宜占勘探點總數的控制性勘探點宜占勘探點總數的1/51/51/31/3，且每個地貌，且每個地貌 單元均應有控制性勘探點。單元均應有控制性勘探點。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一

27、般工業及民用建筑工程地質勘察初步勘察勘探孔深度初步勘察勘探孔深度(m) 注：注：1.勘探孔包括鉆孔、探井和原位測試孔等；勘探孔包括鉆孔、探井和原位測試孔等； 2.特殊用途的鉆孔除外。特殊用途的鉆孔除外。 一般性勘探孔（點）一般性勘探孔（點）：為查明地基主要受力層性質，滿足地基（包括樁基） 承載力評價等一般常規性問題的要求而布設的勘探點； 控制性勘探孔（點）：控制性勘探孔（點）：為控制場地地層結構，滿足場地、地基基礎和基坑工程的穩定性、變形評價的要求而布設的勘探點。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 當遇下列情形之一時，應適當增減勘探孔深度：當遇下列情形之

28、一時，應適當增減勘探孔深度： A. 遇基巖時，一般性勘探孔可終止鉆進； B. 在預定深度內有厚度較大,且分布均勻的堅實土層，一般性孔的深度可適當減小； C. 當預定深度內有軟弱土層時，勘探深度應適當增加，部分控制性孔應穿透軟弱土層； D. 對重型工業建筑應根據結構特點和荷載條件適當增加勘探孔深度。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察初步勘察取樣和進行原位測試要點初步勘察取樣和進行原位測試要點 （1）取樣和進行原位測試的勘探點數量可占勘探點總數的1/41/2； （2）取樣的數量和孔內原位測試的豎向間距，應按地層特點和土的均勻程度確定；每層土均應取樣或進行原位

29、測試，數量不少于6個。初步勘察水文地質工作要點初步勘察水文地質工作要點 （1）調查含水層的埋藏條件、水類型，補排條件，必要時應設置長期觀測孔，監測水位變化； （2）當需繪制地下水等水位線圖時，應根據地下水的埋藏條件和層位，統一量測地下水位； （3）當地下水可能浸濕基礎時，應采取水試樣進行腐蝕性評價。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 詳細勘察要點詳細勘察要點 1. 查明建筑范圍內巖土層的類型、深度、分布、工程特性、分析評價地基穩定性和承載力； 2. 查明不良地質作用的類型、成因、分布范圍、發展趨勢和危害程度，提出整治方案的建議； 3. 提供需進行沉降計算

30、的建筑物地基變形計算參數，預測建筑物的變形特征； 4. 查明天然、人工地下埋藏物（體）； 5. 查明地下水的埋藏條件，提供地下水位及變化幅度，判定水和土對建筑材料的腐蝕性; 6. 場地和地基的地震效應評價（設防烈度6度場地）。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察詳細勘察勘探點布置原則詳細勘察勘探點布置原則 （1）勘探點宜按建筑物周邊線和角點布置； （2）重大設備基礎應單獨布置勘探點，重大的動力機器基礎和高聳構筑物，勘探點不宜少于3個。詳細勘察勘探點的間距詳細勘察勘探點的間距(m)第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察詳細

31、勘察勘探的孔深詳細勘察勘探的孔深 （1）勘探深度自基礎底面算起，當基礎底面寬度小于5m時, 條形基礎不應小于基礎底面寬度的3倍，對單獨柱基不應小于1.5倍，且不應小于5m； （2）當基礎底面寬度大于5m時，按地基變形計算深度變形計算深度確定； （3）當有大面積地面堆載或軟弱下臥層時，應適當加深孔深度。第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 * *變形計算深度的確定方法變形計算深度的確定方法* * 1. 對中、低壓縮性土可取附加壓力等于上覆土層有效自重壓力20%的深度；對于高壓縮性土層可取附加壓力等于上覆土層有效自重壓力10%的深度。 2. 當無相鄰荷載影響，

32、基礎寬度b30m時，基礎中點的地基變形計算深度也可按下列簡化公式計算： 第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察 3. 變形計算深度應符合下式要求 Si在計算深度范圍內第在計算深度范圍內第i層土的計算變形值。層土的計算變形值。Sn在由計算深度向上取厚度為在由計算深度向上取厚度為z的土層計算變形值。的土層計算變形值。 當當 4b8m， z=0.8m 當當 b8m，z=1.0m第二節第二節 一般工業及民用建筑工程地質勘察一般工業及民用建筑工程地質勘察詳細勘察取樣和進行原位測試要點詳細勘察取樣和進行原位測試要點 （1）土樣和原位測試的勘探點數量，對重要建筑物每棟不少

33、于3個； （2）每個場地每一主要土層的原狀土樣或原位測試數據不少于6件(組)； （3）在地基主要受力層內，對厚度大于0.5m的夾層或透鏡體，應采取土試樣或進行原位測試。 施工勘察及監測施工勘察及監測 1.基坑或基槽開挖后，巖土條件與勘察資料不符或發現必須查明的異常情況時，應進行施工勘察； 2.在工程施工或使用期間，當地基土、邊坡體、地下水等發生未曾估計到的變化時，應進行監測，并對工程和環境的影響進行分析評價。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 一、概述一、概述 1.由于建筑物高聳，不僅承受豎向荷載，而且承受很大的水平荷載（風力和地震力）； 2.基礎一般具有較大的埋置深度，有

34、的甚至超過20m； 3.基礎類型：在土基中主要有筏式基礎、箱型基礎、樁基礎以及箱形基礎加樁的復合基礎；在巖基上則一般采用錨樁基礎或墩基礎等。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 高層建筑巖土工程勘察任務高層建筑巖土工程勘察任務 1.采用工程地質測繪與調查、勘探、原位測試、室內試驗等多種勘察手段和方法，對高層建筑場地的穩定性、巖土場地的穩定性、巖土條件、地下水條件、地下水以及它們與工程之間相互關系進行調查研究，并在此基礎上對高層建筑地基基礎、基坑工程等作出分析評對高層建筑地基基礎、基坑工程等作出分析評價和預測建議。價和預測建議。 2.對城市中重點的勘察等級為甲級的高層建筑，勘察

35、階段宜分為可行性研究、初步勘察、詳細勘察三階段進行；其它據具體情況分二階段或合并為一階段。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 二、高層建筑的主要巖土工程問題二、高層建筑的主要巖土工程問題 n高層建筑除有一般工業民用建筑中的巖土工程問題，且由于其基礎荷重大且分布不均，一般都采用深基礎致使地基變形的影響深度加大，沉降量也隨之增長，因而出現一系列新的特殊問題；n高層建筑最主要的工程地質問題首先是建筑場地的穩建筑場地的穩定性問題定性問題和基礎類型選擇論證基礎類型選擇論證，其次則是箱基持力層箱基持力層選擇與改造問題、箱基穩定性選擇與改造問題、箱基穩定性以及樁種類和樁型的選樁種類和樁型

36、的選擇問題。擇問題。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 （一）建筑場地的穩定性問題（一）建筑場地的穩定性問題 1. 高層建筑場地地基土體的穩定性除了密實而厚度大的持力層外，下臥層影響很大； 2. 下臥層的穩定性主要決定于巖性及成因類型、土體結構、各土層壓縮性和抗震性、水文地質條件、場地距主斷裂和活動斷裂的最小距離、地震基本烈度區劃情況等。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 （二）基礎類型選擇的論證（二）基礎類型選擇的論證 1. 箱形基礎箱形基礎的主要特點是基底面積大，埋置深，抗彎剛度大，整體性較好； 2. 樁基樁基包括灌注柱、預制柱、鋼管樁和墩基等，這類

37、基礎不僅承載力高、沉降速度緩慢、沉降量小而均勻，又能抵抗上拔力、機器震動力或機械動力，而且不存在基坑邊坡穩定性和施工排水等問題； 3. 箱基下加樁的復合基礎箱基下加樁的復合基礎不僅具有箱形基礎優點，而且也兼容樁基承載力高、變形小的特性，但施工復雜，造價較高。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 （三）箱基持力層的選擇與改造問題（三）箱基持力層的選擇與改造問題 箱基持力層的巖性為軟弱土層，則需采用機械壓（夯）實，或換土墊層，或砂樁等有效的地基處理方法，改造軟弱土層的工程地質性質，使其成為強度和變形都滿足箱基要求的人工地基。 （四）與箱基穩定性有關的問題（四）與箱基穩定性有關的問

38、題 與箱基穩定性有關的問題，主要有地基的強度與變地基的強度與變形，基坑底回彈隆起，基底水浮力，基底接觸反力以及形，基坑底回彈隆起，基底水浮力，基底接觸反力以及外墻土層壓力外墻土層壓力等問題。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 1. 地基的強度與變形地基的強度與變形 （1）高層建筑隨著高度增加，垂直荷載和水平荷載都隨之增長，對地基的強度要求也在提高； （2）高層建筑荷重大，變形影響深度大，沉降量相應增大，加之上部荷重的差異和土層結構不均，將會導致基礎產生較大的不均勻沉降。半無限彈性地基模型半無限彈性地基模型文克爾地基模型文克爾地基模型有限壓縮層地基模型（分層地基模型）有限壓縮

39、層地基模型（分層地基模型）彈性基礎的地基變形計算彈性基礎的地基變形計算第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 2. 基坑底回彈隆起問題基坑底回彈隆起問題 （1）高層建筑物在采用箱形基礎時，由于基坑開挖寬而深，卸除了較大的自重應力，因此，基坑底面產生較大的卸荷回彈。 （2）除卸荷回彈外，在基坑暴露期間，粘土礦物吸水膨脹以及基坑開挖接近臨界深度臨界深度時，坑壁和坑底的軟弱土層產生剪切位移，導致坑底隆起。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 3. 基底水的浮力問題基底水的浮力問題 （1）當地下水高于箱形基礎的埋深，施工初期要進行基坑降水，使地下水位降至設計坑底以下0

40、.5m；箱基修建完后，地下水位便逐漸回升，因而使箱形基礎產生整體上浮； （2）在地下水埋深淺而土的滲透性能較強的條件下，對于埋深較大的箱形基礎，在箱基修建完畢而停止抽水的同時，應采取向箱基內注水等加荷措施，以抵消地下水的上浮力。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 4. 基底接觸反力問題基底接觸反力問題 （1）基底接觸反力是設計高層建筑箱形基礎的重要數據，它是通過計算或實測兩種方法獲取的。 （2）計算法有兩種：假設結構為剛性體，基底反力可按靜力平衡條件求得；假設結構為文克地基上的箱型結構，按文克爾地基模型計算基底每一點反力。 （3）地基系數法-文克爾地基模型（E.Winkle

41、r法）適用于具有較薄而塑性較大的土層或薄的破碎巖層。 基底接觸反力（P）： P=Ky 第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 5. 外墻土壓力問題外墻土壓力問題 箱形基礎的高度一般為建筑物高度的1/81/12，箱基外墻要受回填土的自重或作用在填土表面上的荷載而產生的側向壓力。 它的性質和大小與墻身位移、墻體材料、高度及結構形式、墻后回填土的性質、地表面的形狀、墻和地基的彈性以及地下水的類型等因素有關。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 （五）樁種類及樁型的選擇問題（五）樁種類及樁型的選擇問題 （1）樁種類的選擇主要決定于建筑物荷載大小和性質以及建筑場地的工程

42、地質條件； （2）樁型的選擇主要根據建筑場地的地質情況，地基土體的工程地質性質，水文地質條件，施工技術的可行性以及經濟的合理性適當選擇。 三、高層建筑物巖土工程勘察要點三、高層建筑物巖土工程勘察要點 1. 初步勘察階段初步勘察階段應對場地和地基的穩定性作出評價，對地基基礎方案的選擇進行論證并提出建議； 2. 詳細勘察階段詳細勘察階段應對場地工程地質條件作出詳細評述，為地基基礎設計、地基處理提供經濟合理的方案和所需的詳細資料。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 （一）勘察前的準備（一）勘察前的準備 進行高層建筑勘察前，必須詳細了解設計意圖，并宜取得下列資料： 1. 建筑總平面

43、圖； 2. 建筑結構類型、特點、層數、總高度、總荷載、地下設施、防水防潮要求等； 3. 預計的基礎類型、平面尺寸、埋置深度以及其它特殊的地基基礎設計施工要求。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 （二）高層建筑工程勘察應解決的主要問題（二）高層建筑工程勘察應解決的主要問題 1. 判明建筑場地內及附近的不良地質現象；調查了解有無天然、人工地下異常體；在強震區應查明有無可液化地層，并對液化可能性作出評價，判明場地土類型和建筑場地類別，提供抗震設計有關參數； 2. 查明建筑場地的地層結構以及各層巖土的物理力學性質； 3. 查明地下水類型、埋藏情況、滲透性、腐蝕性以及季節性水位變化幅

44、度；判斷基坑開挖降水的可能性和對已有相鄰建筑的影響，提供降低地下水位的有關資料，必要時提出降水方案；第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 4. 對適于采用筏式基礎或箱形基礎等天然地基的高層建筑，應著重查明持力層和主要受力層內土層的分布，對其承載力和變形特性作出評價和預測，提供可采用的承載力并進行變形計算，對地基基礎設計方案進行論證分析； 5. 對適于采用各類樁、墩基礎的高層建筑，建議經濟合理的樁基類型；選擇合理的樁尖持力層，并詳細查明持力層和軟弱下臥層的分布；預估單樁承載力以及群樁視為實體基礎時的承載力和沉降驗算；對預制樁判斷沉樁的可能性；對灌注樁推薦合適的施工方法； 第三節

45、第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 6. 對于一級高層建筑必須進行沉降觀測；對于基礎埋深較大或距相鄰建筑、管線較近時，應進行基坑回彈、基坑邊坡變形或打（壓）樁時周圍地面隆起、振動影響的監測；若采用淺層和深層地基處理，應進行處理前后的地基對比檢驗工作。 為解決上述問題，勘察工作可以根據實際情況一次或為解決上述問題，勘察工作可以根據實際情況一次或分階段進行。分階段進行。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 （三）天然地基勘察方案布設（三）天然地基勘察方案布設( (詳勘階段詳勘階段) ) 1. 勘探點平面布設原則勘探點平面布設原則 （1）建筑平面為矩形時勘探點應按雙排

46、布設、為不規則形狀時應在凸出部位的角點和凹進的陰角布設勘探點； （2）在高層建筑層數、荷載和建筑體形變異較大位置處，應布設勘探點； （3）對勘察等級為甲級的高層建筑應在中心點或電梯井、核心筒部位布設勘探點； （4）單幢高層建筑的勘探點數，勘察等級為甲級的不應少于5個、乙級不應少于4個，控制性勘探點的數量不應少于勘探點總數的13 且不少于2個； （5）勘探點間距應控制在1535m范圍內。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 2. 天然地基勘察勘探點的深度天然地基勘察勘探點的深度 （1）控制性勘探點的深度應適當大于地基變形計算深度。對于無變形計算條件的箱基或筏基，按下式計算： d

47、c=d+acb 其中：d 為基礎埋深，b為基礎寬，為建筑層數或基底壓力有關的經驗系數（甲級1.1，乙級1.0），ac與土的壓縮性有關的經驗系數(查表) 。 （2）一般性勘探孔的深度應適當大于主要受力層的深度，對于箱基或筏基按下式計算： dg=d+agb ag與土的壓縮性有關的經驗系數(查表)。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 3. 天然地基勘察取土和原位測試勘探點的數量天然地基勘察取土和原位測試勘探點的數量 （1）采取不擾動土樣和原位測試勘探點的數量為勘探點總數的2/3 ，勘察等級為甲級的單幢高層建筑不少于4個； （2）采樣或原位測試的豎向間距，基礎底面下1.0倍基礎寬度

48、內按1 2 m，以下可據土層變化情況適當加大距離； （3）每一主要土層內采取不擾動土試樣的數量或進行原位測試的次數不應少于6件（組）次； （4）地基主要受力層內，對厚度大于0.5m 的夾層或透鏡體，應采取不擾動土試樣或進行原位測試； （5）對勘察等級為甲級的高層建筑、或工程經驗缺乏、或研究程度較差的地區，宜布設載荷試驗確定持力層的承載力特征值和變形參數。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 （四）樁基勘察方案布設（四）樁基勘察方案布設 1. 勘探點平面布設原則勘探點平面布設原則 （1）對于以端承力為主的樁，勘探點應按柱列線布設，其間距一般為1224m； （2）對于以摩擦力為主

49、的樁，勘探點間距可按2035m考慮； （3）大直徑（直徑800mm）的樁或擴底墩，當地質條件變化較大時，宜每個樁（墩）位上布置一個勘探點。 （4）控制性勘探點占總數1/3以上。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 2. 樁基勘探點深度樁基勘探點深度 （1）以端承力為主的樁，控制性勘探點的深度應深入預計樁尖平面以下510m，一般性勘探點應深入預計持力層內35m； （2）以摩擦力為主的樁，控制性勘探點的深度應達群樁樁基沉降計算深度以下12m，一般性勘探點應超過預計樁長3m。 第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 3.樁基勘察取土和原位測試勘探點的數量樁基勘察取土

50、和原位測試勘探點的數量 （1）對樁基勘探深度范圍內的每一主要土層，取土數量或原位測試次數不應少于6組（次）； （2）對嵌巖樁樁端持力層段巖層，取不少于6組的巖樣進行天然和飽和單軸極限抗壓強度試驗； （3）以不同風化帶作樁端持力層的甲級勘察樁基工程，控制性孔應進行壓縮波波速測試，劃分巖體完整程度和風化程度。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 四、設計參數檢測、現場檢驗和監測四、設計參數檢測、現場檢驗和監測 設計參數檢測設計參數檢測是指施工圖設計期間、正式施工前，對地基基礎和基坑工程設計中的重要設計參數，進行檢驗校核、對施工工藝和控制施工的重要參數進行核定的各種現場測試。 檢測

51、主要包括：檢測主要包括： 大直徑樁單樁極限端阻力載荷試驗； 單樁豎向靜載荷試驗、單樁水平靜載荷試驗； 復合地基的載荷試驗和錨桿抗拔試驗； 最終確定天然地基承載力的載荷試驗； 判定沉樁可能性的沉樁試驗等。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察 現場檢驗現場檢驗現場檢驗是指在施工期間對工程勘察成果和施工質量應進行的檢查、復核。包括基槽檢驗、樁基持力層檢驗和樁基檢測等。當現場檢驗發現地質情況有異常時，應進行分析并提出解決意見，必要時可進行施工階段補充勘察。 現場監測現場監測是指在工程施工及使用過程中對巖土體性狀、周邊環境、相鄰建筑、地下管線設施所引起的變化進行的現場觀測工作，并視其變化規律和發展趨勢，提出相應的防治措施，主要包括基坑工程監測、沉樁施工監測、地下水長期觀測和建筑物沉降觀測。第三節第三節 高層建筑巖土工程勘察高層建筑巖土工程勘察