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1、第十二章第十二章 房屋建筑與構(gòu)筑物巖土工程勘察房屋建筑與構(gòu)筑物巖土工程勘察 隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，各種工業(yè)與民用建筑物的數(shù)量隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，各種工業(yè)與民用建筑物的數(shù)量越來(lái)越多，而且規(guī)模越來(lái)越大。為了保證這類建筑物的安全、越來(lái)越多，而且規(guī)模越來(lái)越大。為了保證這類建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)、正常使用，有必要對(duì)建筑物地區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確的工程地質(zhì)勘經(jīng)濟(jì)、正常使用，有必要對(duì)建筑物地區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確的工程地質(zhì)勘察，為建筑物選擇適宜的建筑場(chǎng)地和結(jié)構(gòu)類型，制定合理的配察，為建筑物選擇適宜的建筑場(chǎng)地和結(jié)構(gòu)類型，制定合理的配置方案和施工方法等，提供必要的地質(zhì)資料。置方案和施工方法等，提供必要的地質(zhì)資料。 任何一種建筑物都是

2、由上部任何一種建筑物都是由上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)組成的，其全部荷載結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)組成的，其全部荷載均由其下面的地基來(lái)承擔(dān)。均由其下面的地基來(lái)承擔(dān)。 上部結(jié)構(gòu)地面 基礎(chǔ) D B 地基建筑物的規(guī)模、結(jié)構(gòu)類型、工作條件及作用于地基上的荷載形式和大小不同，對(duì)工程地質(zhì)環(huán)境的適應(yīng)性也就有所不同。地質(zhì)環(huán)境的優(yōu)良或不利制約著工程建設(shè)。工程建筑對(duì)地質(zhì)環(huán)境又有反作用。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、建筑物安全等級(jí)一、建筑物安全等級(jí) 根據(jù)地基損壞造成建筑物破壞后果（危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響及修復(fù)的可能）的嚴(yán)重性，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中將建筑物分為三個(gè)安全等級(jí)。安全等級(jí)安全等級(jí) 破壞后果破壞后果 建筑類型建筑類型

3、一級(jí) 很嚴(yán)重 重要的工民建；20層以上的高層；體形復(fù) 雜的14層以上高層建筑；對(duì)地基變形有特 殊要求的建筑；單樁承荷4000kN以上建筑 二級(jí) 嚴(yán)重 一般的工業(yè)與民用建筑 三級(jí) 不嚴(yán)重 次要的建筑物二、地基、基礎(chǔ)的概念二、地基、基礎(chǔ)的概念1、地基：建筑物荷載引起的應(yīng)力狀態(tài)變化的巖土體。它承受了建、地基：建筑物荷載引起的應(yīng)力狀態(tài)變化的巖土體。它承受了建筑物全部荷載。筑物全部荷載。地基又分為持力層及下臥層，直接與基礎(chǔ)接觸的巖土體叫持力層。地基又分為持力層及下臥層，直接與基礎(chǔ)接觸的巖土體叫持力層。持力層下部的巖土體叫下臥層。持力層下部的巖土體叫下臥層。地基可分為天然地基和人工地基。地基可分為天然地基

4、和人工地基。2、基礎(chǔ)：建筑物的基礎(chǔ)也可叫建筑物的下部結(jié)構(gòu)，是建筑物在地面、基礎(chǔ)：建筑物的基礎(chǔ)也可叫建筑物的下部結(jié)構(gòu)，是建筑物在地面以下的那一部分。它的作用是承受整個(gè)建筑物的重量及作用在建筑物以下的那一部分。它的作用是承受整個(gè)建筑物的重量及作用在建筑物上的所有荷載，并將它們傳遞給地基。上的所有荷載，并將它們傳遞給地基?；A(chǔ)按砌置深度（地面至基礎(chǔ)底面的距離）可分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)?；A(chǔ)按砌置深度（地面至基礎(chǔ)底面的距離）可分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)（砌置深度小于淺基礎(chǔ)（砌置深度小于5m）單獨(dú)基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏片基礎(chǔ)、箱單獨(dú)基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏片基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、大塊基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)等。形基礎(chǔ)、大塊基礎(chǔ)和殼體

5、基礎(chǔ)等。深基礎(chǔ)（砌置深度大于深基礎(chǔ)（砌置深度大于5m） 沉井、沉箱、樁基礎(chǔ)和地下連續(xù)墻。沉井、沉箱、樁基礎(chǔ)和地下連續(xù)墻。天然地基上淺基礎(chǔ)，最為經(jīng)濟(jì)。天然地基上淺基礎(chǔ)，最為經(jīng)濟(jì)。第二節(jié)第二節(jié) 城市規(guī)劃巖土工程勘察城市規(guī)劃巖土工程勘察一、概述一、概述（一）城市的定義及發(fā)展（一）城市的定義及發(fā)展城市是由相對(duì)密集的大量非農(nóng)業(yè)人口和工業(yè)、民用建筑物組成的，城市是由相對(duì)密集的大量非農(nóng)業(yè)人口和工業(yè)、民用建筑物組成的，具有一定的生產(chǎn)能力和商品交換功能，并統(tǒng)一在一個(gè)確定的行政邊具有一定的生產(chǎn)能力和商品交換功能，并統(tǒng)一在一個(gè)確定的行政邊界內(nèi)。界內(nèi)。城市的發(fā)生和發(fā)展是生產(chǎn)力的發(fā)展，商品交換、科學(xué)文化的進(jìn)步與城市的發(fā)

6、生和發(fā)展是生產(chǎn)力的發(fā)展，商品交換、科學(xué)文化的進(jìn)步與人口增長(zhǎng)和高度集中的結(jié)果。人口增長(zhǎng)和高度集中的結(jié)果。城市的形成和發(fā)展要求一定的自然環(huán)境條件。如空間（建設(shè)場(chǎng)地和城市的形成和發(fā)展要求一定的自然環(huán)境條件。如空間（建設(shè)場(chǎng)地和發(fā)展用）、建筑材料、能源、水源，以及具有避免遭受地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展用）、建筑材料、能源、水源，以及具有避免遭受地質(zhì)災(zāi)害的能力。能力。城市化程度較高的國(guó)家或地區(qū)，非農(nóng)業(yè)人口比例增長(zhǎng)較快，城市化城市化程度較高的國(guó)家或地區(qū)，非農(nóng)業(yè)人口比例增長(zhǎng)較快，城市化的速度也快。我國(guó)非農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘陌俜种畮?。目前世界上的速度也快。我?guó)非農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘陌俜种畮?。目前世界上非農(nóng)業(yè)人口占非農(nóng)業(yè)人口

7、占33%以上，到以上，到2080年達(dá)到年達(dá)到95%。甚至認(rèn)為到。甚至認(rèn)為到2025年達(dá)年達(dá)到到96%。隨著工業(yè)化程度的提高，新城鎮(zhèn)大量出現(xiàn)，城市規(guī)模日益擴(kuò)大，這隨著工業(yè)化程度的提高，新城鎮(zhèn)大量出現(xiàn)，城市規(guī)模日益擴(kuò)大，這一過(guò)程稱之為城市化過(guò)程。一過(guò)程稱之為城市化過(guò)程。我國(guó)城市規(guī)模按人口劃分的標(biāo)準(zhǔn)是：我國(guó)城市規(guī)模按人口劃分的標(biāo)準(zhǔn)是：100萬(wàn)萬(wàn) 特大城市特大城市城市將成為人類生活的主要場(chǎng)所，這種趨勢(shì)為城市建設(shè)提出新的城市將成為人類生活的主要場(chǎng)所，這種趨勢(shì)為城市建設(shè)提出新的課題，新城市規(guī)劃和舊城市擴(kuò)建與改造。課題，新城市規(guī)劃和舊城市擴(kuò)建與改造。城市規(guī)劃不僅建立在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)上，而且要求特別重視自城

8、市規(guī)劃不僅建立在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)上，而且要求特別重視自然環(huán)境保護(hù)、資源需求和防止自然災(zāi)害的沖擊。然環(huán)境保護(hù)、資源需求和防止自然災(zāi)害的沖擊。城市的發(fā)展，環(huán)境地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)負(fù)有重要使命。城市的發(fā)展，環(huán)境地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)負(fù)有重要使命。（二）城市規(guī)劃的主要內(nèi)容（二）城市規(guī)劃的主要內(nèi)容1、城市規(guī)劃的原則、城市規(guī)劃的原則按照國(guó)家、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，因地制宜，合理確定城市發(fā)展按照國(guó)家、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，因地制宜，合理確定城市發(fā)展方向、規(guī)模和布局，使其具有發(fā)展的潛力和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，并注意方向、規(guī)模和布局，使其具有發(fā)展的潛力和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，并注意保護(hù)和改善城市環(huán)境。保護(hù)和改善城市環(huán)境。2、城市規(guī)劃的基

9、本內(nèi)容、城市規(guī)劃的基本內(nèi)容（1）功能分區(qū)）功能分區(qū) 按城市建設(shè)總方針，將城市劃分為若干功能區(qū)，如行政、工業(yè)、商業(yè)、住宅、文教、風(fēng)景綠化區(qū)等。各功能區(qū)在建筑形式、規(guī)模和對(duì)自然條件的要求各具特殊性。 大型城市尚有市區(qū)、郊區(qū)、衛(wèi)星城之分。（2）建筑物分帶）建筑物分帶 按建筑高度分：低層、多層、高層建筑帶，不宜混建，并應(yīng)合理配置和注意城市風(fēng)貌。不同地帶對(duì)地質(zhì)條件的要求不同。（3）交通網(wǎng)絡(luò)）交通網(wǎng)絡(luò) 合理布置市內(nèi)及對(duì)外的交通系統(tǒng)，包括交通干線、支線、街道網(wǎng)以及地下鐵道、橋梁、高速公路、交叉工程等。交通網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃應(yīng)考慮交通安全、方便和人口密集區(qū)的短時(shí)疏散。（4）交通樞紐）交通樞紐 機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭。（5）

10、綠地系統(tǒng)）綠地系統(tǒng) 公園、林區(qū)、防風(fēng)林區(qū)、街道綠化。（6）供水系統(tǒng)）供水系統(tǒng) 水源地及衛(wèi)生防護(hù)帶、水塔、泵站及管線。（7）動(dòng)力系統(tǒng)）動(dòng)力系統(tǒng) 供電、供熱（包括地?zé)衢_采及輸送）、煤氣。（8）衛(wèi)生工程系統(tǒng)）衛(wèi)生工程系統(tǒng) 給、排水系統(tǒng)、三廢處理系統(tǒng)、污水處理廠、固體垃圾處理場(chǎng)、環(huán)境保護(hù)工程。（9）風(fēng)景名勝）風(fēng)景名勝 文化古跡、名勝的保護(hù)與規(guī)劃。（三）城市規(guī)劃的程序（三）城市規(guī)劃的程序1、區(qū)域規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃 （全區(qū)性總體規(guī)劃、前期規(guī)劃）確定區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體布局，確定城市結(jié)構(gòu)、規(guī)模、遠(yuǎn)景發(fā)展方向。2、城市總體規(guī)劃、城市總體規(guī)劃 （規(guī)劃階段）確定城市的性質(zhì)、發(fā)展方向和規(guī)模，安排城市用地的功能分區(qū)、建筑分

11、帶、交通網(wǎng)絡(luò)，擬訂實(shí)施計(jì)劃?？傮w規(guī)劃期限一般20年，近期規(guī)劃5年。3、詳細(xì)規(guī)劃、詳細(xì)規(guī)劃 （實(shí)施階段）布置近期規(guī)劃區(qū)的詳細(xì)布局，并確定第一期規(guī)劃小區(qū)中，各建筑物位置，確定工程指標(biāo)。二、城市規(guī)劃的自然依據(jù)二、城市規(guī)劃的自然依據(jù)指導(dǎo)思想是合理利用自然環(huán)境，適當(dāng)改造使之適于人類生存，并達(dá)到環(huán)境協(xié)調(diào)與平衡。城市規(guī)劃必須依據(jù)自然條件，合理利用地域，使城市規(guī)劃與自然條件相適宜。因此，自然條件、地質(zhì)環(huán)境是城市規(guī)劃的基本依據(jù)。（一）自然地理?xiàng)l件（一）自然地理?xiàng)l件1、氣候條件、氣候條件 氣溫、降雨量、蒸發(fā)量、風(fēng)向、風(fēng)力、日照時(shí)間、 凍結(jié)深度。 2、水文條件、水文條件 城市規(guī)劃應(yīng)充分考慮利用地表水資源為供水源、水

12、運(yùn)、環(huán)境保護(hù)（調(diào)節(jié)氣候、凈化環(huán)境）的調(diào)劑。 羅姆塔澤建議的區(qū)域淹沒(méi)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：（1）適宜的不會(huì)被百年一遇洪水（洪水頻率1%）淹沒(méi)；（2）適宜，但有限制會(huì)被25-100年一遇洪水（1-4%）淹沒(méi)；（3）不適宜可被低于25年一遇洪水（大于4%）淹沒(méi)。（二）工程地質(zhì)條件（二）工程地質(zhì)條件1、地形條件、地形條件（地貌） 是場(chǎng)地選擇的重要依據(jù)之一，地形坡度1-5%是最適宜條件。羅姆塔澤建議的地形條件分類標(biāo)準(zhǔn)：羅姆塔澤建議的地形條件分類標(biāo)準(zhǔn)：適宜性適宜性 地形坡度地形坡度 垂直切割程度垂直切割程度 水平切割程度水平切割程度 （%） 相對(duì)高差（相對(duì)高差（m） 溝谷間距（溝谷間距（Km）適宜 0.5-10%（5

13、.7） 2-5（微弱切割）適宜但 平原：20% 25 30%2、巖土類型及其工程性質(zhì)、巖土類型及其工程性質(zhì)關(guān)系到砌置深度、基礎(chǔ)形式及布局，不適于建筑場(chǎng)地的巖土類型：（1）低承載力地層、飽水松散土層、高壓縮性土層；（2）濕陷性黃土；（3）脹縮土；（4）非均質(zhì)殘、坡積土；（5）人工堆填土、及抗震性差、可能有不均勻沉陷的地基土。3、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)（1）巖土均一、工程地質(zhì)性質(zhì)良好，堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬巖類，密實(shí)砂礫土、低壓縮性粘土，適于一般標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。（2）巖土成分有差異，工程性質(zhì)欠佳或均一性較差，松散沙礫土、飽和砂、特殊土。利用時(shí)需人工改良。（3）巖土均一性差，工程性質(zhì)不良，厚度不穩(wěn)定，產(chǎn)生強(qiáng)烈不均勻沉陷

14、或變形量超過(guò)允許值。采用時(shí)必須特殊處理。4、地下水條件、地下水條件 除地下水資源可利用性外，主要考慮地下水埋藏條件對(duì)基礎(chǔ)設(shè)置的影響。（h-地下水埋深、D-砌置深度）（1）干燥場(chǎng)地 hD,D=3-5m, 無(wú)上層滯水。（2）過(guò)濕場(chǎng)地 hD, 需降低水位，疏干、隔水、防侵蝕。（3）水文地質(zhì)條件復(fù)雜場(chǎng)地 hD，h變化大，有上層滯水，需采取復(fù)雜的專門防水措施。5、動(dòng)力地質(zhì)作用、動(dòng)力地質(zhì)作用 影響區(qū)域穩(wěn)定性（地震、地面沉降、凍融作用）；影響地區(qū)穩(wěn)定性（滑坡、巖溶塌陷、河流侵蝕和淤積、泥石流）。按下列標(biāo)準(zhǔn)劃分場(chǎng)地適宜性：（1）適宜 不需采用專門措施防治地質(zhì)災(zāi)害；（2）較適宜 要求采用專門措施防治地質(zhì)災(zāi)害；（

15、3）不適宜 要求采用復(fù)雜措施防治地質(zhì)災(zāi)害。6、自然資源和天然建材、自然資源和天然建材 按工程地質(zhì)條件對(duì)城市建設(shè)的適宜程度進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)評(píng)價(jià)，按工程地質(zhì)條件對(duì)城市建設(shè)的適宜程度進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)評(píng)價(jià)，并作出建筑適宜程度分區(qū)圖，為城址選擇方案比較提供地質(zhì)依據(jù)。并作出建筑適宜程度分區(qū)圖，為城址選擇方案比較提供地質(zhì)依據(jù)。三、城市規(guī)劃的工程地質(zhì)問(wèn)題三、城市規(guī)劃的工程地質(zhì)問(wèn)題以城市選址的工程地質(zhì)論證為核心，考慮以下問(wèn)題：（一）區(qū)域穩(wěn)定性（一）區(qū)域穩(wěn)定性是城市選址、規(guī)劃中首要論證的問(wèn)題，包括地震、砂土液化、地面沉降等。最重要的是地震問(wèn)題。對(duì)城市規(guī)劃區(qū)地震問(wèn)題的研究包括：震源斷層活動(dòng)性、斷裂監(jiān)測(cè)、建筑場(chǎng)地地震

16、效應(yīng)、場(chǎng)地基本烈度、場(chǎng)地烈度小區(qū)劃、場(chǎng)地地震加速度分區(qū)、建筑物設(shè)計(jì)烈度值。（二）地基穩(wěn)定性（二）地基穩(wěn)定性地基巖土體的強(qiáng)度和變形。根據(jù)城市規(guī)劃的功能分區(qū)及建筑分帶的意圖，對(duì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)各類場(chǎng)地地基穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出各場(chǎng)地地基允許承載力的基本值，以及有關(guān)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的工程地質(zhì)論證。（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(guī)劃中的重要項(xiàng)目之一，包括工業(yè)、生活及農(nóng)業(yè)用水。城市供水水源應(yīng)同時(shí)考慮地表水和地下水，一般常以地表水為主。一個(gè)城市需有二個(gè)以上的水源地及供水方案，就供水源的質(zhì)量而言，地下水優(yōu)于地表水，其水質(zhì)良好，水溫穩(wěn)定，但必須考慮水資源保護(hù)與管理。（四）城市地質(zhì)

17、環(huán)境的合理利用及保護(hù)（四）城市地質(zhì)環(huán)境的合理利用及保護(hù)環(huán)境保護(hù)不應(yīng)局限于地面上的空氣、水等，必須涉及到地面以下地質(zhì)環(huán)境的合理利用與保護(hù)，研究的問(wèn)題有：（1）可能給城市環(huán)境帶來(lái)威脅或危害的各種自然地質(zhì)災(zāi)害或地質(zhì)作用（地震、火山活動(dòng)、滑坡、崩塌、泥石流、地震液化、海岸侵蝕、脹縮土等）。（2）與城市規(guī)劃和建設(shè)有關(guān)的人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響和破壞。（如城市附近大型水庫(kù)的修建所帶來(lái)的環(huán)境水文地質(zhì)條件的變化：地下水位上升、地基軟化、斜坡失穩(wěn)、黃土濕陷；礦山城市，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(tài)的破壞；城市過(guò)量抽汲地下水引起地面沉降、水資源枯竭等。）（3）由于城市興建導(dǎo)致多源污染，超過(guò)環(huán)境自凈能力，引起水、土、大氣質(zhì)量單向衰變、惡化；核電站廢料引起的長(zhǎng)期放射性污染；城市熱島效應(yīng)或溫室效應(yīng)對(duì)大氣產(chǎn)生的影響，可能形成長(zhǎng)期災(zāi)害。四、城市規(guī)劃巖土工程勘察要點(diǎn)四、城市規(guī)劃巖土工程勘察要點(diǎn)1、城市選址階段勘察 踏勘、小比例尺區(qū)域工程地質(zhì)調(diào)查，航衛(wèi)片研究、區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、重大環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題研究。2、初步勘察 為總體規(guī)劃提供資料，城址區(qū)工程地質(zhì)條件研究，主要工程地質(zhì)問(wèn)題評(píng)價(jià)，中比例尺工程地質(zhì)測(cè)繪、物探、勘探，穿越全區(qū)的幾條工程地質(zhì)剖面并有相應(yīng)的勘探、試驗(yàn)等。3、詳細(xì)勘察 為詳細(xì)規(guī)劃提供資料，大比例尺工程地質(zhì)測(cè)繪，勘探工作針對(duì)主要工程地質(zhì)問(wèn)題。全面評(píng)價(jià)地基條件。