工程地质与工程建设的关系十分密切课件.ppt

1、2023-7-16工程地质与工程建设的关系十分密切工程地质与工程建设的工程地质与工程建设的关系十分密切关系十分密切工程地质与工程建设的关系十分密切 常见土方工程分类：场地平整、基坑(槽)与管沟开挖、土壁支护、施工排水、降水、路基填筑以及基坑回填等。工程地质与工程建设的关系十分密切一、施工特点（1）量大面广；（2）劳动强度大，人力施工效率低、工期长；（3）施工条件复杂，受地质、水文、气侯影响 大，不确定因素多。工程地质与工程建设的关系十分密切二、土的工程分类与现场鉴别 按开挖的难易程度分为八类 一类土（松软土）、二类土（普通土)三类土（坚土）、四类土（砂砾坚土）机械或人工直接开挖 五类土（软石）

2、、六类土（次坚石）七类土（坚石）、八类土（特坚石）爆破开挖工程地质与工程建设的关系十分密切 土方开挖难易直接影响其施工方案、劳动量消耗和工程费用。工程地质与工程建设的关系十分密切三、土的工程性质 1、土的可松性：自然状态下的土经开挖后，体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复.工程地质与工程建设的关系十分密切最初可松性系数 KS=V2/V1 1.081.5最后可松性系数 KS=V3/V1 1.011.3 V1 土在自然状态下的体积。V2 土经开挖后松散状态下的体积。V3 土经回填压实后的体积。用途：开挖、运输、存放，挖土回填，留回填松土工程地质与工程建设的关系十分密切 2、土的渗透性：指

3、土体被水透过的性能。它与土的密实程度有关，土的空隙比越大，则其渗透系数越大。土的渗透性由土的渗透系数表示。用途：降低水位方法、回填。工程地质与工程建设的关系十分密切工程地质与工程建设的关系十分密切 3、土的天然含水量:在天然状态下，土中水的重量和固体颗粒重量之比的百分率，反映了土的干湿程度，用W表示 W=（G湿-G干）/G干 开挖、行车（2530%陷车）、边坡稳定 工程地质与工程建设的关系十分密切四、地下水对工程施工的影响（一）、流砂现象 基坑挖土至地下水位以下，土质为细砂土或粉砂土的情况下，采用集水坑降低地下水时，坑下的土有时会形成流动状态，随着地下水流入基坑，这种现象称为流砂现象。工程地质

4、与工程建设的关系十分密切引起流砂的因素大致有：)地下水位越高，基坑挖深越大，水力压力差越大，越 容易产生流砂现象；)颗粒组成中粘土含量小于10%，粉砂含量大于75%)土的含水量大于30%；)土的空隙率大于43%；)在粘性土中有砂夹层的地质构造中，砂质粉土或砂层 的厚度大于250mm 工程地质与工程建设的关系十分密切2、流砂的防治 防治流砂的原则是“治流砂必先治水”。防治流砂的主要途径有：减少或平衡动水压力；设法使动水压力方向向下；截断地下水流。工程地质与工程建设的关系十分密切具体措施有：（1）枯水期施工法。枯水期地下水位较低，基坑内外水位差小，动水压力小，就不易产生流砂。（2）抢挖并抛大石块法

5、。分段抢挖土方，使挖土速度超过冒砂速度，在挖至标高后立即铺竹、芦席，并抛大石块，以平衡动水压力，将流砂压住。此法适用于治理局部的或轻微的流砂工程地质与工程建设的关系十分密切（3）设止水帷幕法。将连续的止水支护结构（如连续板桩、深层搅拌桩、密排灌注桩等）打入基坑底面以下一定深度，形成封闭的止水帷幕，从而使地下水只能从支护结构下端向基坑渗流，增加地下水从坑外流入基坑内的渗流路径，减小水力坡度，从而减小动水压力，防止流砂产生。工程地质与工程建设的关系十分密切（4）人工降低地下水位法。即采用井点降水法，使地下水位降低至基坑底面以下，地下水的渗流向下，则动水压力的方向也向下，从而水不能渗流入基坑内，可有

6、效地防止流砂的发生。因此，此法应用广泛且较可靠。此外，采用地下连续墙、压密注浆法、土壤冻结法等，阻止地下水流入基坑，以防止流砂发生。工程地质与工程建设的关系十分密切四、工程地质勘察 1地质勘察的目的、任务及内容(1)地质勘察的目的 岩土工程勘察应按工程建设各勘察阶段的要求，正确反映工程地质条件，查明不良地质作用和地质灾害，精心勘察、精心分析，提出资料完整、评价正确的勘察报告。工程地质与工程建设的关系十分密切(2)地质勘察的任务与内容 查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等。提供满足设计、施工所需的岩土参数，确定地基承载力，预测地基

7、变形性状。工程地质与工程建设的关系十分密切 提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议。提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议。对于抗震设防烈度等于或大于6度的场地，进行场地与地基的地震效应评价。工程地质与工程建设的关系十分密切2地质勘察及测试方法(1)现场勘探 包括坑探、钻探、触探和地球物理勘探等。坑探 是在建筑场地挖探井以取得直观资料和原状土样。钻探 包括三个方面：破碎孔底岩土、提取岩芯岩粉和土、加固孔壁。工程地质与工程建设的关系十分密切触探 触探是通过探杆用静力或动力将金属探头压人土层，并且测出各层土对触探头的贯人阻力大小的指标，从而间接地判断土层及其性质的一

8、类勘探方法和原位测试技术。a、静力触探 b、动力触探工程地质与工程建设的关系十分密切项目二 土方量计算1、基坑土方量：基坑土方量 按拟柱体体积公式计算 1、2 表示基坑上下底的面积0表示基坑中截面的面积 工程地质与工程建设的关系十分密切项目二 土方量计算2、基槽土方量：基槽土方量 可以按照长度方向分段后，再用同样的方法计算。计算公式：工程地质与工程建设的关系十分密切项目二 土方量计算二、场地平整的土方量计算（一）、场地平整的三种方案：1、先平整整个场地，后开挖建筑物基坑 特点：大型机械有较大工作面，可充分发挥工作效率；工期长，适用场地挖填方量大的工程。2、先开挖基坑或基槽，后平整整个场地 适用

9、于地形平坦的场地，特点可加快施工速度，减少填挖土方的数量。3、边平整场地，边开挖基坑或基槽工程地质与工程建设的关系十分密切项目二 土方量计算（二）、场地设计标高的确定：1、确定场地设计标高应该确定的因素 1)、满足建筑规划和生产工艺及运输的要求；2)、尽量利用地形，减少挖填方数量；3)、场地内的挖、填方力求平衡，使土方运输费用最少；4)、有一定的排水坡度，满足排水要求。我们常常采用方格网法初步确定场地平整的土方量 工程地质与工程建设的关系十分密切项目二 土方量计算2、初步计算场地设计标高的原则：场地内挖方总量等于填方总量方法：将场地划分为每格边长 2040m的方格网，找出每个方格各个角点的地面

10、标高（实测法、等高线插入法）。则场地设计标高为：H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4M H1一个方格所仅有角点的标高；H2、H3、H4分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高工程地质与工程建设的关系十分密切项目二 土方量计算工程地质与工程建设的关系十分密切项目二 土方量计算考虑泄水坡度对设计标高的影响 由于排水要求，场地表面场有一定的泄水坡度。因此，还需根据场地泄水坡度的要求（单面泄水或双面泄水），计算出场地内各方格角点实际施工时的设计标高。工程地质与工程建设的关系十分密切项目二 土方量计算4、场地土方量计算：1)、计算各方格角点的施工高度hn：h n=H nH 即：h n=该角点的设计

11、标高自然地面标高（m）h n角点的施工高度，即填挖高度，以“”为填，以“”为挖。H n角点的设计标高（无泄水坡度时按照场地设计标高计算）角点的自然地面标高 工程地质与工程建设的关系十分密切项目二 土方量计算2)、计算零点位置：在一个方格内同时有挖和填方时，先要算出方格网上的零点位置，并标注在方格网上，连接零点即得零点。它是填方区和挖方区的分界线。工程地质与工程建设的关系十分密切项目二 土方量计算（1）四角棱柱体法1）全挖、全填格：V挖（填）=a2(h1+h2+h3+h4)/4 h1 h4 方格角点施工高度绝对值 V挖（填）挖方或填方的体积。2）部分挖、部分填格：V挖（填）=a2 h挖（填）2

12、/4 h h挖（填）方格角点挖或填施工高度绝对值之和；h 方格四个角点施工高度绝对值总和。工程地质与工程建设的关系十分密切项目二 土方量计算工程地质与工程建设的关系十分密切项目二 土方量计算工程地质与工程建设的关系十分密切项目二 土方量计算70.09工程地质与工程建设的关系十分密切项目三 施工机械选择主要内容：1。土方机械的类型。土方机械的类型2。常见土方机械的特点，适用范围及作业方法。常见土方机械的特点，适用范围及作业方法3。土方机械的选择及配套计算土方机械的选择及配套计算工程地质与工程建设的关系十分密切一、土方机械的类型一、土方机械的类型1.挖掘机械：正铲、反铲、拉铲、抓铲挖土机挖掘机械：

13、正铲、反铲、拉铲、抓铲挖土机2.挖运机械：推土机、装载机、铲运机挖运机械：推土机、装载机、铲运机3.运输机械：自卸汽车、翻斗车运输机械：自卸汽车、翻斗车4.密实机械：压路机、蛙式夯、振动夯密实机械：压路机、蛙式夯、振动夯工程地质与工程建设的关系十分密切二、常见土方机械的特点，适用范围二、常见土方机械的特点，适用范围及作业方法及作业方法1推土机推土机：工作特点：工作特点：操纵灵活，运转方便，用途多，费用低；适用于：适用于：（1）平整场地经济运距在100m内，一三类土的挖运，压实；（2）坑槽开挖深度在1.5m内、一三类土。提高效率的作业方法：提高效率的作业方法：下坡推士，多次切土、一次推运，跨铲法

14、，并列法，加挡板。工程地质与工程建设的关系十分密切液压履带式和轮胎式推土机工程地质与工程建设的关系十分密切索式履带式推土机索式履带式推土机工程地质与工程建设的关系十分密切并列推土法并列推土法工程地质与工程建设的关系十分密切下坡推土法下坡推土法工程地质与工程建设的关系十分密切槽形推土法槽形推土法工程地质与工程建设的关系十分密切分堆集中，一次推送法分堆集中，一次推送法工程地质与工程建设的关系十分密切 2、铲运机：、铲运机：由牵引机械和土斗组成。由牵引机械和土斗组成。自行式、拖式自行式、拖式n 工作特点：工作特点：铲运机是一种能够单独完成铲土、装土、铲运机是一种能够单独完成铲土、装土、运土、卸土、压

15、实和平土的机械。运土、卸土、压实和平土的机械。运土效率高；n 适用于：适用于：运距60800m、多用于大面积场地平整、多用于大面积场地平整、开挖大型基坑填筑路基等土方工程。开挖大型基坑填筑路基等土方工程。n 作业方法：作业方法：环形线路，“8”字线路；助推法。工程地质与工程建设的关系十分密切铲运机下坡铲土法铲运机下坡铲土法铲运机开行路线示意图铲运机开行路线示意图（a）环形路线）环形路线（b）“8”字形路线字形路线工程地质与工程建设的关系十分密切挖土机械工程地质与工程建设的关系十分密切3、单斗挖土机、单斗挖土机（按工作装置不同分为如下类型）正铲挖掘机正铲挖掘机反铲挖掘机反铲挖掘机拉铲挖掘机拉铲挖

16、掘机抓铲挖掘机抓铲挖掘机工程地质与工程建设的关系十分密切（1）正铲挖土机）正铲挖土机n工作特点工作特点：“前进向上，强制切土”；挖土、装车效率高，易与汽车配合；n适用于：适用于：停机面以上。含水量30以下、一四类土的大型基坑开挖n 作业方法：作业方法：正向挖土后方卸土，正向挖土侧向卸土。工程地质与工程建设的关系十分密切工程地质与工程建设的关系十分密切（2）反铲挖土机）反铲挖土机n 工作特点：工作特点：“后退向下，强制切土”，可 与汽车配合；n 适用于：适用于：停机面以下、一三类土的基坑、基槽、管沟开挖。n 作业方法：作业方法：沟端开挖一一挖宽0.71.7R，效率高、稳定性好；沟侧开挖一一挖宽0

17、.50.8R。工程地质与工程建设的关系十分密切反铲挖土机开挖方式反铲挖土机开挖方式工程地质与工程建设的关系十分密切（3）拉铲挖土机）拉铲挖土机n 工作特点：工作特点：n后退向下，自重切土”；开挖深度、宽度大，甩土方便：适用于：适用于：停机面以下、一二类土的较大基坑开挖，填筑堤坝，河道清淤。工程地质与工程建设的关系十分密切（4）抓铲挖土机）抓铲挖土机n工作特点：工作特点：“直上直下，自重切土”，效率较低；n 适用于：适用于：停机面以下、一二类土的、面积小而深度较大的坑、井开挖。工程地质与工程建设的关系十分密切抓土斗工作示意图抓土斗工作示意图工程地质与工程建设的关系十分密切4.装载机及其他运土车装

18、载机及其他运土车履带式履带式 轮胎式，用于装卸土方和散料。轮胎式，用于装卸土方和散料。工程地质与工程建设的关系十分密切自卸式运土车自卸式运土车工程地质与工程建设的关系十分密切三、土方挖土机的选择与配套三、土方挖土机的选择与配套 1。挖土机的选择挖土机的选择原则：原则：效率高、费用低，效率高、费用低，保证挖土机连续工作 1）地形起伏不大，坡度20。以内，平整土方量面积大，土方含水量适当，平均运距短时，用铲运机。2）地形起伏较大，挖土高度3米以上，运距超过1千米：正铲挖土机自卸汽车 推土机自卸汽车 推土机装载机自卸汽车3）基坑开挖：根据运距长短和挖土深浅：推土机、铲运机或正铲挖土机自卸汽车工程地质

19、与工程建设的关系十分密切2。挖土机与运土车辆的配套计算。挖土机与运土车辆的配套计算1)挖土机数量挖土机数量N确定确定台班生产率、工程量、工期台班生产率、工程量、工期Pd=83600/tq Kc/Ks KB N=Q/Pd/(T C K)2)汽车载重量：以装35斗土为宜；汽车数量：N汽车每一工作循环的延续时间T每次装车时间t；或：N（挖土机台班产量汽车台班产量）+1工程地质与工程建设的关系十分密切四、开挖方式四、开挖方式n 1基坑开挖方式基坑开挖方式n （1）下坡分层开挖1：78的坡道n （2）墩式开挖用于不修坡道(搭设栈桥)的场地n （3）盆式开挖用于逆作法施工工程地质与工程建设的关系十分密切下

20、坡挖土和运土示意图下坡挖土和运土示意图分层开挖方案分层开挖方案工程地质与工程建设的关系十分密切盆式开挖示意图盆式开挖示意图工程地质与工程建设的关系十分密切墩式开挖示意图墩式开挖示意图工程地质与工程建设的关系十分密切n 五、开挖注意问题五、开挖注意问题n（1）挖前先验线n（2）连续开挖尽快完，防止水流入n（3）坑边堆土防坍塌：及时清运；堆土0.8m以外，高 1.5mn（4）严禁扰动基底土，加强测量防超挖：预留层，保护层，抄平清底打木桩n（5）发现文物，古墓停挖、上报、待处理n（6）注意安全，雨后复工先检查工程地质与工程建设的关系十分密切项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理1.场地清理 土方

21、工程开工前，应对施工场地内所有障碍物认真调查清楚，确定处理方案。2.地面水排除 场地内的积水必须排除，同时需注意雨水的排除，使场地保持干燥，以利土方施工。工程地质与工程建设的关系十分密切工程地质与工程建设的关系十分密切项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理一、基坑（槽）的放线 放灰线时，可用装有石灰粉末的长柄勺靠着木质平尺板侧面，边撒、边走，在地上撒出灰线，标出基础挖土的界限。工程地质与工程建设的关系十分密切项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理1.基槽放线 根据房屋主轴线控制点，首先将外墙轴线的交点用木桩测设在地面上，并在桩顶钉上铁钉标志。房屋外墙轴线测定后，再根据建筑物平面图，将内

22、部开间所有轴线都一一测出。最后根据中心轴线用石灰在地面上撒出基槽开挖边线。同时在房屋四周设置龙门板，以便于基础施工时复核轴线位置。工程地质与工程建设的关系十分密切工程地质与工程建设的关系十分密切工程地质与工程建设的关系十分密切工程地质与工程建设的关系十分密切工程地质与工程建设的关系十分密切项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理2.柱基放线 在基坑开挖前，从设计图上查对基础的纵横轴线编号和基础施工详图，根据柱子的纵横轴线。用经纬仪在矩形控制网上测定基础中心线的端点；同时在每个柱基中心线上，测定基础定位桩。每个基础的中心线上设置四个定位木桩，其桩位离基础开挖线的距离为0.51.0m。工程地质与

23、工程建设的关系十分密切项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理 若基础之间的距离不大，可每隔12个或几个基础打一定位桩，但两定位桩的间距以不超过20m为宜，以便拉线恢复中间柱基的中线。桩顶上钉了钉子，标明中心线的位置。然后按施工图上柱基的尺寸和已经确定的挖土边线的尺寸放出基坑上口挖土灰线，标出挖土范围。工程地质与工程建设的关系十分密切工程地质与工程建设的关系十分密切项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理二、基坑（槽）抄平 开挖基坑（槽）土方和其它一些工序的施工，都要在地面上设置一些水准点，作为高程（或抄平）控制的依据。这些水准点可利用龙门桩来测设。一般是根据已知水准点高程将室内地坪标高引

24、测到龙门桩上作为标记，标注标高。工程地质与工程建设的关系十分密切项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理 当开挖较深的基坑时，要在深坑内测出已给的高程的标高点，用一般水准尺引测已经不行。这时必须先从地面水准点向坑内引测一临时水准点。如图所示。工程地质与工程建设的关系十分密切工程地质与工程建设的关系十分密切项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理三、基坑（槽）开挖 基坑（槽）断面的选择1.基坑（槽）断面的有直槽、大开槽和混合槽三种。工程地质与工程建设的关系十分密切工程地质与工程建设的关系十分密切项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理2.钎探 在基坑（槽）挖成之后，为了防止基础的不均匀沉陷

25、，需要检查地基下有无地质资料上未曾提供的硬（或软）的下卧层，以及土洞、暗墓等变化异常的情况。其方法是进行钎探。工程地质与工程建设的关系十分密切项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理钎探的方法：钎探是用直径约为2050mm、长约1.53m的钢钎，用手压入土层，当土质稍硬时需用锤击，举锤高度为离顶5070。在插入相当深度时旋转钢钎，拔出钢钎后刻痕内带出土样，用以检查土的组织和类别。又可按插入土层的难易，估计土的密实程度。钢钎的深度和间距按规定执行。工程地质与工程建设的关系十分密切项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理钎探记录和结果分析：先绘制基础平面图，在图上注明钎探点的位置及编号；在钎探

26、时按平面图标定的钎探点顺序进行，并按要求项目填写记录工程地质与工程建设的关系十分密切必须钎探的条件：持力层明显不均匀 槽底以下3m的深度内可能分布有软下卧层；持力层内可能分布有暗墓，特别是用肉眼检查或夯探检查不易发现时；技术勘测报告中特别注明要进行钎探者项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理工程地质与工程建设的关系十分密切严禁钎探的条件：当持力层为不厚的粘性土，而下面是含承压水的砂层时，一当刺透粘性土层就会发生涌砂现象而破坏基底；下面有电缆或水管时项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理工程地质与工程建设的关系十分密切四、验槽 钎探后应组织有关人员进行验槽，其进行方式各地有所不同。检查内

27、容为：基槽标高及平面尺寸，打钎记录，软（或硬）下卧层，坟、井、坑的情况以及提出处理方案。如槽底有局部土质过硬或过软或废井、回填土坑等，即不符合设计承载力要求的，要进行处理。项目四项目四 基坑验槽及处理基坑验槽及处理工程地质与工程建设的关系十分密切项目五 土方填筑（填、压）n一、土料选择和填筑方法一、土料选择和填筑方法n 1土料选择土料选择 n (1)不能用的土：冻土、淤泥、膨胀性土、含有机物8的土、含可溶性硫酸盐5的土n （2）不宜用的土：含水量过大的粘性土n 2、填筑方法、填筑方法n （1）水平分层填土。填一层，压实一层，检查一层。n （2）无限制的斜坡填土 先切出台阶，台阶高宽0.20.3

28、m1mn （3）透水性不同的土不得混杂乱填，应将透水性好的填在下部（防止水囊）工程地质与工程建设的关系十分密切二、压实方法与要求二、压实方法与要求 1压实方法：压实方法：碾压法碾压法大面积填筑工程。滚轮压力。压路机、平碾、羊足碾 夯实法夯实法小面积填筑工程。冲击力。蛙式夯、柴油夯、人工夯 振动法振动法 非粘性土填筑。颗粒失重、排列填充。振动夯、平板振捣器2影响压实质量的因素影响压实质量的因素 机械的压实功吨位或冲击力，压实遍数 铺土厚度 不同机械有效影响深度不同 含水量 小则不粘结、摩阻大，大则橡皮土；应为最佳含水量工程地质与工程建设的关系十分密切（a）两轮两轴式）两轮两轴式（b）三轮两轴式）

29、三轮两轴式（c）三轮三轴式）三轮三轴式钢轮压路机碾轮与轴数简图钢轮压路机碾轮与轴数简图1机身；机身；2碾轮碾轮工程地质与工程建设的关系十分密切YL9/16型自行式轮胎碾型自行式轮胎碾工程地质与工程建设的关系十分密切YT-3.5型双筒羊脚碾外形图型双筒羊脚碾外形图YT-2.5型羊脚碾外形图型羊脚碾外形图工程地质与工程建设的关系十分密切H8-25A型蛙式夯实机型蛙式夯实机工程地质与工程建设的关系十分密切土的密度与压实功的关系示意图土的密度与压实功的关系示意图压实作用沿深度的变化压实作用沿深度的变化工程地质与工程建设的关系十分密切n压实机具 每层虚铺厚度(mm)压实遍数n压路机、平碾 200300

30、68n羊足碾 200350 816n振动压实机 250350 34n蛙式夯 200250 34n人工夯 200 343要求要求(1)每层铺士厚度与压实遍数每层铺士厚度与压实遍数（2）含水量调整与橡皮土处理）含水量调整与橡皮土处理 过大 翻松、晾晒、掺入干土或石灰；过小 洒水湿润、增加压实功；橡皮土彻底清除，轻压薄铺。工程地质与工程建设的关系十分密切三、压实质量检查三、压实质量检查n1内容内容密实度；n 指标干密度d；n 方法环刀取样，测干密度；n2要求要求：dDy dmax n 式中：Dy压实系数。（一般场地平整0.9，填土作地基0.95）n dmax该种土质的最大干密度（击实试验确定）3取样取样n 方法与数量方法与数量：分层进行，每层不少于1点（平场100400m2，回填30100m2，灰土垫层2050m2）n 位置：位置：该层下半部。2023-7-16工程地质与工程建设的关系十分密切