民用建筑的工程地质勘察

民用建筑的工程地质勘察




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工程地质勘察是一种对客观事物的由浅入深、逐步深化的进行调查研究的认识过程。因此，工程地质勘察必须明确勘察工作的因素，有必要划分工作阶段，按阶段进行工作，并且必须与各个设计阶段的要求相适应。民用建筑的工程地质勘察作为工程地质勘察的一个重要组成部分，应该严格遵从这些要求。
（一）勘察阶段的划分
民用建筑的工程地质勘察一般划分为三个阶段：
1． 选择场（厂）址勘察（简称选址勘察）；
2． 初步勘察（简称初勘），应满足初步设计或扩大初步设计的要求；
3． 详细勘察（简称详勘），应满足施工图设计要求。
当工程地质条件复杂或有特殊施工要求的重大建筑物地基，有时通过详细勘察尚不能全部查明情况或取得全部所需资料时，则需进行施工勘察。对于面积不大且工程地质条件简单的场地，或有较多经验的地区，可以简化勘察阶段，例如按设计所提供的总平面布置直接进行详细勘察等。
（二）确定勘察工作的因素
在确定了勘察阶段的前提下，勘察工作的内容，方法及工作量应综合考虑下列四个因素：
1． 场地地质条件复杂程度
自然界的地质情况是很复杂，多变的，因区域，地区，场地而各异。为了便于勘察工作的进行，将场地按复杂程度分为几类，作为工程地质勘察的指导原则，是必要的。场地按工程地质条件的复杂程度，分为简单，中等复杂与复杂场地三类。分类中所包括的主要工程地质条件有地形，地貌，地质构造，地层种类和结构，岩石和土的种类和性质，基岩分布和基岩面的起伏，不良地质现象和水文地质条件等。这些主要工程地质条件又分属场地地质和地基两个方面。在不同勘察阶段，对这两个方面的侧重应有所不同，但不能偏废。
2． 场地地质条件研究程度及当地建筑经验
3． 建设规模及建筑物类别
《工业与民用建筑工程地质勘察》（简称《勘察规范》）和《工业与民用建筑地基基础设计规范》（简称《地基规范》）对建筑物的类别都有所划分。《地基规范》中的分类实质上是按地基计算的分类，其目的是区别情况，节省不必要的工作量，而又同时保证对某些建筑物有必要的变形验算。为此，它把建筑物分为甲，乙两类。甲类——按容许承载力计算；乙类——除按容许承载力计算外，还应进行变形验算。《勘察规范》则主要考虑勘察工作的大小，需要采用的方法和对工作的精度要求等，因此根据建筑物的重要性，基底荷载的大小和对地基变形的要求及容许限度，将建筑物划分为I，II两类。
I类：重要建筑物，基底荷载较大的建筑物，使用上或生产工艺上对地基变形有特殊要求的建筑物。
II类：基底荷载不大的一般建筑物。
随着社会主义建设的发展和由于不同地区情况的差别，建筑物类别划分中的一些具体标准不是一成不变的。
（三）勘察工作的实施
（1）选择场（厂）址勘察
选择一个适宜的场（厂）址，是一个建设项目的建设过程中遇到的第一个重大问题。场（厂）址选择得是否适当，直接关系到设计方案，投资大小，建设速度，特别是项目在建成后能否充分发挥作用，能否正常运行和能否合理经营等大问题。选择工作一般可分为两个阶段：第一是选择项目的建设地区；第二是在这基础上选择具体的建设地点和位置。前者由国家有关部门及主管机关确定。
选择场（厂）址勘察一般采取搜集和分析研究有关资料与现场调查研究相结合的方法。在这基础上，对拟选场地的主要工程地质条件提出评价意见。
选择场（厂）址勘察的主要工作内容可归纳为：
1． 搜集场（厂）址所在地区的地质，地形地貌，地震，矿产和附近地区的工程资料及当地的建筑经验。
2． 在搜集，分析研究资料的基础上，进行现场调查，了解场地的地层，地质构造，岩石和土的性质，地下水及不良地质现象等工程地质条件。
3． 若工程地质条件复杂或已有资料不能符合要求，而影响场（厂）址的确定时，应作进一步工作，即进行工程地质调查或测绘及必要的勘探工作。
根据我国的建设经验，具有下列不利工程地质条件的地区或地段，一般不宜选择为场（厂）址：
1． 不良地质现象发育且对场地稳定性有直接危害或潜在威胁；
2． 地震基本烈度较高，可能存在有发震断裂带及地震时可能发生滑坡，山崩，地陷的场地，或有分布广泛，厚度较大，埋藏浅的饱和粉细砂，轻亚粘土，淤泥和淤泥质土，冲填土，松软的人工填土的场地；
3． 洪水或地下水对建筑物场地有严重不良影响；
4． 地下有未开采的有价值矿藏或未稳定的地下采空区。
（2）初步勘察
初步勘察是在场（厂）经批准后进行的。工作前要掌握选场（厂）报告书，要了解到建设项目，类型，规模，建筑面积及建筑物和工艺设施的有关特殊要求，包括主要建筑物名称，最大高度，最大荷重，基础的一般与最大埋深及主要设备等情况；要取得1/1000—1/5000带有坐标的地形图。图上标明工业与民用建筑物的预计分布范围与初步勘察边界线。
初步勘察的目的是对场地内各建筑地段的稳定性作出评价，并为确定建筑物总平面布置，主要建筑物地基基础工程方案及对不良地质现象的防治工程提供资料和建议。
初步勘察的主要任务为：初步查明地层，地质构造，岩石和土的物理力学性质；初步查明水文地质条件及冻结深度；查明场地不良地质现象的成因，分布范围，对场地稳定性的影响程度及其发展趋势；对设计烈度为7度或7度以上的建筑物，应判定场地和地基的地震效应。
初步勘察的工作内容和步骤一般是：搜集分析已有资料，进行工程地质测绘与调查，根据需要和场地条件进行地球物理勘探。在上列工作基础上进行勘探，测试工作。
初步勘察分四部分：
1． 工程地质调查与测绘：可以指导工程地质勘察方案的制定并作为工程地质评价的基本资料。主要内容如下：划分地貌单元，研究其形态特征，研究地形，地貌的演变过程；划分地层，调查鉴定岩石和土的性质，成因，类型，时代，分布范围；从工程地质角度研究各地层的性质；进行地质构造的调查，调查水文及水文地质条件，调查研究不良地质现象的形成，分布，以育程度及对场地的影响。调查研究当地建筑经验。
2． 勘探点的布置与孔深的确定：初步勘察阶段勘探点的布置应主要根据场地地质条件的复杂程度确定。在这勘察阶段，设计上尚未进行场地建设的具体规划，勘察人员对建筑和工艺要求方面的了解尚是粗略的，有可能了解到的只是各建筑区段的初步规划。因此，勘探工作的布置，在主要考虑地质因素的同时，只能一般地顾及各建筑区段建筑物的配置因素和有关工艺要求。
3． 取样与测试：这里的取样，系指采取供试验的试样，包括原状土样，水样及岩石样而非指作一般目测鉴别用的岩土样。岩石，土，水的试样的采取均要掌握样品的真实性和代表性。选取土样的时候要注意地层分布特点和土的均匀性，尽量做到平面上和剖面上均匀分布，并有代表性。取试样或原位测试的竖向间距主要按照地层情况掌握。当地层稳定，土质较均匀，可放宽取样间距。岩石试样的采取，不一定照搬前述原则，而可按工程具体情况确定是否采取并决定采取数量。水样应按《工业与民用建筑工程地质勘察规范》中规定进行。测试可以选择原位测试与室内试验等方式。
4． 水文地质工作：在初步勘察阶段要初步查明对工程建设有影响的水文地质条件。为此要调查研究地下水类型，含水层性质，补给和排泄条件，实测水位深度，初步确定地下水位变化幅度。当地下水有可能浸没或浸湿基础时，应采取水试样，分析地下水对混凝土的侵蚀性。

（3）详细勘察
详细勘察在初步设计完成后进行，它是为了施工图设计提供资料的。除此，对于有建筑经验的地区，小型工程或现有项目的扩建工程，一般的作法是直接进行这一阶段的勘察工作。勘察前应取得下列资料作为布置工作的依据：附有坐标及地形的建筑总平面布置图；各建筑物的地面整平标高，上部结构特点及地下设施情况等；可能采取的基础的形式，尺寸，埋置深度，单位荷载或总荷载，以及有特殊要求的地基基础设计，施工方案。
详细勘察的目的与任务：
1． 查明建筑物范围内的地层结构，岩石和土的物理力学性质，并对地基的稳定性及容许承载力作出评价；
2． 查明地下水类型，埋藏条件和侵蚀性，必要时，还需查明地层的渗透性，水位变化幅度及规律。
3． 提供不良地质现象的整（防）治工程所需的资料。
4． 研究和查明地基岩土和地下水在建筑物施工和使用中可能产生的变化和影响并提出建议。
详细勘察阶段的工作内容主要有：
1． 勘探点的布置与孔深的确定。
2． 取样与测试。
3． 水文地质工作。
（4）施工勘察
施工勘察不是一个固定的勘察阶段，而是一定的需要下进行的勘察工作，其目的是配合设计，施工单位，解决与施工有关的工程地质问题，并提供相应的勘察资料。不仅包括施工阶段的勘察工作，还包括可能在施工完成后进行的勘察工作。
一般而言，当有下列情况时应进行施工勘察：
1． 对较重要建筑物的复杂地基，需进行施验槽；
2． 基槽开挖后，地质条件与原勘察资料不符，有可能需作较大设计修改时；
3． 深基础施工设计及施工中需进行的测试工作；
4． 研究地基处理，加固方案，需进行设计和检验工作时；
5． 需进一步查明及处理地基中的不良地质现象时；
6． 对施工中出现的边坡失稳等地质问题需进行观察及处理等；
施工勘察的主要工作内容有以下几种：
1． 施工验槽：系检查核对原勘察资料，与设计，施工单位一起研究与处理地基问题。
2． 深基础施工勘察：为深基础施进行的勘察，要根据不同的施工方法，确定勘察内容。
3． 地基处理，加固的勘察：应根据地基处理，加固方法确定勘察内容。


2005.4.24于东北大学