0岩土工程勘察(1).ppt
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岩土工程勘察,东华理工大学建筑工程学院,主要参考书,中华人民共和国国家标准岩土工程勘察规范(GB500212001),2009版岩土工程勘察设计手册(林宗元主编)。
辽宁科学技术出版社,1996。
建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)中国建筑工业出版社,2002。
建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)中国建筑工业出版社,2008。
高层建筑岩土工程勘察规范(JGJ72-2004),中国建筑工业出版社,2004。
(第四版),本章重点:
介绍有关岩土工程地质勘察的基本概念及岩土工程勘察的目的与任务,对其它内容作一般的了解。
学习要求:
掌握岩土工程、岩土工程勘察等基本概念。
理解岩土工程勘察的目的与任务。
绪论,绪论,一、岩土工程的含义和研究对象岩土工程(GeotechnicalEngineering)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。
岩土工程是以岩土体为研究对象,以工程地质学、岩石力学、土力学和基础工程学为基本内容,涉及岩石和土的利用、处理或改良的科学技术,是土木工程的一个组成部分。
岩土工程基本内容包括岩土工程的勘察、设计、施工(治理)、监测和监理五个方面。
岩土工程在房屋、市政、能源、水利、道路、航运、矿山、国防等各种工程建设中,有十分重要的意义。
它是由土木工程、地质、力学和材料科学等多学科相互渗透、融合而形成的边缘学科。
岩土工程的来源工程地质,建筑结构,施工技术,岩土工程设计,设计是核心,预测是关键设计与勘察、规划、施工、监理一条龙绿色设计综合设计信息化设计岩土工程设计标准市政工程地质灾害防治工程、生命线工程,岩土工程几个重要进展,系统综合科学研究方法正在形成更加重视施工技术,专利产品不断增加绘图技术进步神速岩土工程CAD,GIS制图不断采用高新技术“3S”技术,数字技术,决策支持系统,野外快速信息获取技术,野外监测设备,施工设备,岩土工程数值模拟技术,数值模拟是优化设计施工的重要手段常用数值方法:
有限差分法,有限单元法,边界单元法,离散单元法新的数值方法:
节理单元法,块体理论,不连续变形分析,快速拉格朗日法。
反分析技术:
位移反分析,应力反分析,数值模拟三维网格图,位移矢量,三峡工程坝区,三斗坪坝址及其西部,航空彩色红象图像,长江三峡工程鸟瞰图,三峡工程坝区永久船闸高边坡,二、岩土工程勘察的定义、任务和特点岩土工程勘察(Geotechnicalengineeringinvestigation)根据建设工程的要求,查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件,编制勘察文件的活动。
或采用各种勘察方法和手段,对建筑场地的工程地质条件进行调查研究与分析评价。
岩土工程问题指的是工程建筑物与岩土体之间所存在的矛盾或问题(沉降差异基坑开挖支护,降水边坡稳定地面沉降等)。
工程地质条件定义为与工程建设有关的地质因素的综合。
这些因素包括:
岩土类型及其工程性质、地质构造及岩土体结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。
不良地质现象定义为对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。
它泛指地球外动力作用为主引起的各种地质现象,如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等,它们既影响场地稳定性,也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。
二、岩土工程勘察的任务和特点岩土工程勘察的基本任务:
按照建筑物或构筑物不同勘察阶段的要求,查明情况,提供数据,分析评价和提出处理意见,以保证工程安全,提高投资效益,促进社会和经济的可持续发展。
具体任务归纳如下:
(1)查明建筑场地的工程地质条件;
(2)提供设计、施工和整治所需的地质资料和岩土技术参数;(3)分析、研究有关的岩土工程问题,并作出评价结论;(4)对场地内建筑总平面布置、各类岩土工程设计、岩土体加固处理、不良地质现象整治等具体方案作出论证和建议;(5)预测工程施工和运行过程中对地质环境和周围建筑物的影响,并提出保护措施的建议。
三、我国岩土工程的现状,工程地质勘察体制:
局限,明显的弊病和缺陷,一是侧重于定性分析,定量评价不够;二是侧重于“宏观”研究,结合工程具体较差,在建筑结构、基础方案和地基处理措施等方面,往往缺乏权威性意见和建议。
这反映了勘察与设计、施工在一定程度上是脱节的,影响了勘察工作社会地位和经济效益的提高;岩土工程勘察:
结合工程设计、施工条件进行技术论证和分析评价,提出解决具体岩土工程问题的建议。
针对工程地质勘察的缺陷,中国城建、冶金部门的一些工程勘察单位自80年代初期,引进了岩土工程体制。
这一技术体制是为工程建设全过程服务的,因此很快就显示了它突出的优越性。
此时,由于国内地质找矿市场逐渐萎缩,不少原从事找矿地质勘查的地质队也纷纷转产,从事岩土工程勘察。
因而形成了一支庞大的岩土工程勘察队伍,它们遍布全国各大、中城市,主要从事工业与民用建筑和市政设施的勘察。
由于高层建筑,尤其是超高层建筑的涌现,对天然地基稳定性计算和评价、桩基计算与评价、基坑开挖与支护、岩土加固与改良等方面,都提出了新的研究课题,要求对勘探、取样、原位测试和监测的仪器设备、操作技术和工艺流程等不断创新。
由于勘察工作与设计、施工、监测结合紧密,勘察真正成为工程咨询性的工作,为保证工程安全和提高经济效益作出了很大的贡献,并积累了许多勘察经验和资料。
可以认为:
勘察与设计、施工、监测的紧密结合,是岩土工程技术体制的最大优越性。
从目前国内大量的实践可看出,岩土工程勘察侧重于解决土体工程的场地评价和地基稳定性问题;而对地质条件较复杂的岩体工程,尤其是重大工程(如水电站、核电站、铁路干线等)的区域地壳稳定性,边坡和地下洞室围岩稳定性的分析、评价,仅由岩土工程师是无法胜任的,必须有工程地质人员的参与才能解决。
要求岩土工程与工程地质在发挥各自学科专业优势的前提下,互相渗透、交叉,二者互为补充而相得益彰。
我国岩土工程工作体制的重大转变优点:
注册岩土工程师制缺点:
标准过多;专业分工过细;市场混乱,恶性竞争.岩土工程的可持续发展观环境岩土工程环境岩土工程作为一门新兴科学,自1985年由美籍华人方晓阳先生提出并创立以来,在国际上得到了迅速发展。
环境岩土工程(environmentalgeotechnics)是一门交叉学科,研究岩石、土的物理化学性质及其与大气圈、生物圈、水圈、岩石圈和微生物圈的相互作用。
利用岩土工程的理论与实践解决由于人类活动和工农业生产带来的包括环境的合理利用、保护和综合治理的工程措施等的环境问题。
地质环境的概念:
指自然环境的一个重要组成部分,与人类生存和发展有紧密联系的岩石圈的一部分,这部分积极地与水、气和生物圈相互作用着。
上限为岩石圈表面,下限为人类技术经济活动引起的物理场、化学场因素变迁消失的深度。
地质环境是多因子系统:
大气、水、生物、岩石四个圈,环境自然环境人类环境大气、水、社会环境人为环境生物、岩石地质环境,人类能到达的地下深度:
5000m,钻探深度10000m。
地球上现有工程建筑都建于地壳表层一定的地质环境中,地质环境以一定的作用方式影响建筑物。
人类工程活动对地质环境有一定作用,使其变化,又影响着工程建筑的稳定和正常使用。
人类工程活动与地质环境之间,处于相互联系又相互制约的矛盾之中。
地质环境对工程建筑的影响地震影响区域工程建筑软土地基需进行专门地基处理岩溶水库渗漏崩滑泥石流工程改线,人类工程活动对地质环境的影响,抽汲地下水地面沉降海水入侵地下水质恶化大型水库修建库岸再造库周浸没库区淤积诱发地震,四、本书的内容包括岩土工程勘察方法、建筑场地评价和勘察以及各类建筑岩土工程勘察。
第一篇为岩土工程勘察的技术方法。
讨论岩土工程勘察的基本技术要求、工程地质测绘与调查、勘探与取样、岩土体原位测试、现场检验与监测、勘察成果整理等。
第二篇为建筑场地评价与勘察。
讨论各种不同地质环境中场地的评价方法和勘察要点,包括斜坡场地、岩溶场地、强震区场地及泥石流场地等,以场地稳定性评价为主,讨论其评价准则和方法,不良场地的整治措施。
第三篇为各类建筑岩土工程勘察。
包括房屋建筑与构筑物、地下洞室、道路与桥梁的岩土工程勘察。
以各类建筑主要的岩土工程问题分析、评价为中心,讨论勘察工作布置原则、工作量安排、各勘察阶段所要求的成果。
思考题与习题:
何谓岩土工程、岩土工程勘察?
岩土工程包含那些工作内容?
岩土工程勘察的目的和任务有哪些?
如何理解工程地质条件、岩土工程地质问题、不良地质作用等等基本概念?
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