岩土工程

第一篇：岩土工程

湿陷性黄土：是一种非饱和的欠压密土，具有大孔和垂直节理，在天然湿度下，其压缩性较低，强度较高，但遇水侵湿时，土强度显著降低，在附加压力或在附加压力与土的自重压力下引起的湿陷变形，是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形，队建筑物危害性大。红黏土：指的是我国红土的一个亚类，即母岩为碳酸盐岩系经过湿热条件下的红土作用形成的高塑性黏土这一特殊土类。红黏土的工程地质性质特征：高塑性和分散性，高含水率低密实度，强度较高压缩性较低，具有明显的收缩性膨胀性轻微。

混合土：由细粒土和粗粒土混杂且缺乏中间粒径的图应定为混合土。多年冻土：含有固态水且冻结状态持续2年或2年以上的土。膨胀岩土：含有大量亲水矿物，湿度变化时有较大体积变化，变形受约束时产生较大内应力的岩土。盐渍岩土：眼途中易熔盐含量大于0.3%，并具有溶陷，盐胀，服饰等工程特性时，应判定为盐渍土。风化岩：岩石在风化营力作用下，其结构、成分混合性质已产生不同程度的变异，应定名为风化岩，已完全风化成土的而未搬运的应定名为残积土。

污染土：由于之污染物质侵入的改变了物理力学性质状的土。（松散岩土中的空隙、坚硬岩石中的裂隙、可溶岩石中的溶穴）

上层之水：分布在包气带中局部隔水层或若隔水层之上具有自由水面的重力水。潜水：地表以下第一个稳定隔水层或渗透性极弱的岩土层之上具有自由水面的地下水。承压水：充满在每个隔水层之间的水层中具有承压性质的地下水

试坑渗水试验适合用于测定包气带 非饱和岩土层的渗透系数。常用的试验方法有试坑法 单环法 双环法。

地下水对深基坑工程的影响：1.恶化基坑开挖和施工条件2.易发生突涌、流沙管涌等不良现象3.软土基坑周围土质，减低基坑周围岩土体的强度，易造成坑壁变形，坑坡失稳，坍塌甚至整体滑移等事故。4.增大支

护结构上的压力。

场地地质条件主要是指岩土的透水性和含水量。

工程地质测绘可分两种：一种是全面查明工程地质条件为主要的综合性测绘，一种是对某一工程地质要素进行调查的专门性测绘。所谓测绘精度：指野外地质现象观察，描述及表示在图上的精确程度和详细程度。

野外工作应包括一下内容：1.检查解译标志2.检查解译成果3.检查外推结果4.对室内难以获得的资料进行外补充。

工程地质测绘与调查成果资料包括：1.工程地质测绘实际材料图2.综合工程地质图或工程分区图3.综合地质柱状图4.工程地质剖面图5.各种素描照片和文字说明。钻探工作中岩土工程勘查技术人员主要做三方面工作1.编制作为钻探依据的设计书2.钻探过程中进行岩心观测编录3.钻探后进行资料的内业整理。

坑探：有地表向深处挖掘坑槽或坑洞，以便地质人员直接深入地下了解有关地质现象或进行试验等使用的地下勘探工作。

静力触探试验：用静力匀速将标准规格的探头压入土中，利用探头内的力传感器同是通过电子测量仪器将探头受到的灌入阻力记录下来。圆锥动力触探试验：用一定质量的重锤以一定高度的自由落距将标准格的圆锥形探头灌入土中。根据打入土中一定距离所需的锤击数，判断定土的力学特性具有勘查和测试的双重功能。

场地工程地质的分类（简单、中等复杂、复杂场地）

黄土湿陷性评包括全新世黄土晚更新世马兰黄土、部分中更新世离石黄土的土层，场地和地基三个方面。湿陷性黄土包括非自重湿陷性黄土、自重湿陷性黄土。（当湿陷系数值小于0.015时为非湿陷性黄土。）防止和减小建筑物地基沁水湿陷措施可分为地基处理、防水措施、结构措施。

软土：天然孔隙比大于1.0，且天然含水量大于液限的细土粒土应判定为软土。（淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土）

填土：根据物质组成和堆填方式（素填土、杂填土、冲填土、压实填土）盐渍岩分为石膏盐渍岩、芒硝盐渍岩。

污染土场地包括：可能受污染的拟建场地、受污染的拟建场地、受污染的已建场地。

岩土中的空隙类型：松散岩土中的空隙、坚硬岩石裂隙、孔融岩石中的溶穴。

包气带自上而下可分为土壤水带、中间水带、毛细水带。

地下水按埋藏条件分为：上层滞水、潜水、承压水。按赋存的孔隙类型：孔隙水、裂隙水、岩溶水。水文地质参数：反应地层水文地质特征的数量指标（渗透系数K、导水系数T、给水度u、释水系数S/越流和越流系数Ke、越流因素B）渗水试验的方法：试坑法、单环法、双环法。

压水试验分类：按阶段划分为：（分段压水试验综合压水试验 全孔压水试验）按压力点划分为（单点 三点 和多点压水试验）按试验压力分为：（低压压水试验 高压压水试验）按加压方式分为(水柱压水试验 自流式压水试验 机械法压水试验)。工程地质测绘：综合性测绘、专门性测绘。工程地质测绘比例尺取决于勘察阶段、建筑类型、规模和工程地质条件的复杂程度。

物探的一般工作程序：接受任务、搜集资料、现场踏勘、编制计划、方法试验、外业工作、资料整理、提交成果。

成果报告应附的图件：勘探点平面布置图、工程地质柱状图、工程地质剖面图、原位测试成果图表、室内试验成果图表。

工程地质测绘与调查的成果资料应包括【工程地质测绘实际材料图】【综合工程地质图或工程地质分区图】【综合地质柱状图】【工程地质剖面图】及【各种素描图、照片和文字说明】。

湿陷性黄土的勘查重点：1.黄土地层的时代、成因2.湿陷性黄土层的厚度3湿陷系数、自重湿陷系数、湿陷起始压力随深度的变化4场地湿陷类型和地基湿陷等级的平面分布

5变形参数和承载力6地下水等环境水的变化趋势7其他工程地质条件。混合土勘查重点：1.成因、物质来源及组成成分形成时期2.是否具有湿陷性、膨胀性3.与下浮岩土的接触情况及接触面的坡度和坡向4.是否存在崩塌不良地质现象5.当地利用混合土作为建筑物地基、建筑材料的经验以及各种有效的处理措施。填土的勘查重点：1.搜集资料，调查地形和地物的变迁，填土的来源、堆积年限和堆积方式2.查明填土的分布 厚度 物质成分 均匀性，含水量等3调查有无暗塘 渗井及古墓的存在4查明地下水的水质对混凝土的腐蚀性和相邻地表水体的水力联系。

风化岩和残积土的重点：1母岩地质年代和岩石名称2岩石的风化程度3岩脉的风化花岗岩中球状风化体的分布4岩土的均匀性 破碎带和软弱夹层的分布5地下水的赋存状况及其变化。

软土的探察重点：1软土的成因、成层条件、分布规律、层理特征、可作为浅基础 深基础持力层的地下硬土层或基岩的埋藏条件2软土地区微地貌形态与不同性质的软土层分布有内在联系，查明其分布范围和埋藏深度3软土固结历史，强度和变形特征随应力水平的变化，以及结构破坏对强度和变形的影响4地下水对基础施工的影响5在强地震区对场地的地震效应做出鉴定6当地的工程经验。

混合地工程地质调查的重点：1混合土的成因 物质来源及组成成分以及其形成时期2混合土是否具有湿陷性和膨胀性3混合土与下伏岩土的接触情况以及接触面的坡度和坡向4混合土中是否存在滑坡等不良地质现象5当地利用混合土做建筑物地基、材料的经验及有效的处理措施。

红黏土的主要特征有哪些？(1)成分、结构特征：红黏土的颗粒细而均匀，黏粒含量很高，尤以小于0.002mm的细黏粒为主。矿物成分以粘土矿物为主(2)红黏土的工程地质性质特征①高塑性和分散性 ②高含水率、低密实度②强度较高，压缩性较低。④具有明显的收缩性，膨胀性轻微

地下水对基坑工程的影响①恶化基坑开挖和施土条件。②易发生突涌、流沙、管涌等不良现象。②软化基坑周围土质，降低基坑周围岩土体的强度，易造成坑壁变形、坑坡失稳、坍塌甚至整体滑移等事故。④增大支护结构上的压力。

工程地质勘探的主要任务是：1）探明地下有关的地质情况，揭露并划分地层、量测界线，采取岩土样，鉴定和描述岩土特性、成分和产状。2）了解地质构造，不良地质现象的分布、界限、形态等，如断裂构造、滑动面位置等。3）为深部取样及现场试验提供条件。4）揭露并测量地下水埋藏深度，采取水样供实验室分析，了解其物理化学性质及地下水类型5）利用勘探坑孔可以进行某些项目长期观铡以及不良地质现象处理工作。

岩土工程分析评价包括下列内容：1）场地的稳定性与适宜性2）为岩土工程设计提供场地地层结构和地下水空间分布的几何参数3）预测拟建工程对现有工程的影响，工程建设产生的环境变化以及环境变化对工程的影响。4）提出地基与基础方案设计的建议。5）预测施工过程可能出现的岩土工程问题以及解决方法，并提出相应的防治措施和合理的施工

工程地质测绘和调查，宜包括下列内容：1）查明地形、地貌特征，地貌单元形成过程及其与地层、构造、不良地质现象的关系，划分地貌单元。2）岩土的性质、成因、年代、厚度和分布。对岩层应查明风化程度．对土层应区分新近堆积土、特殊性土的分布及其工程地质条件3）查明岩层的产状及构造类型、软弱结构面的产状及其性质，包括断层的位置、类型、产状、断距、破碎带的宽度及充填胶结情况．4）查明地下水的类型、补给来源、排泄条件、井、泉的位置、含水层的岩性特征埋藏深度、水位变化及其与地表水体的关系等。5）搜集气象、水文、植被、土的最大冻结深度等资料，调查最高洪水位及其发生时间、淹没范围。6）查明岩溶、土洞、滑坡、泥石流、崩塌、冲沟、断裂、地震震害和岸边冲刷等不良地质现7）调查人类工程活动对场地稳定性的影响，包括人工洞穴、地下采空、地震等。8）建筑物变形和建筑经验。简述工程地质勘查中的方法和技术手段的种类。（1）工程地质测绘（2）工程地质物探及勘探（3）工程地质室内实验（4）工程地质野外试验（5）工程地质长期观测（6）勘察资料的室内整理

工程地质勘查的基本任务具体有哪些？1）查明建筑地区的工程地质条件，指出有利和不利条件。2）分析研究与建筑有关的工程地质问题，作出定性评价和定量评价，对建筑物的设计和施工提供可靠的地质依据。3）选出工程地质条件优越的建筑场地。4）配合建筑物的设计与施工，提出关于建筑物类型、结构、规模和施工方法的建议5）为拟定改善和防止不良地质条件的措施提供地质依据6）预测工程兴建后对地质环境造成的影响，制定保护地质环境的措施

第二篇：岩土工程

岩土工程

岩土工程是在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是以求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题，作为自己的研究对象。

岩土工程专业是土木工程的分支，涉及岩石、土、地下水的部分称岩土工程。是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。

在某些时候，会建造一些临时性建筑。然而正因为这些建筑是临时性的，为了追求经济效益，人们往往会尽可能减少投资。人们总是希望临时建筑物在不需要它的时候可以很容易的清除，所以人们就在倒塌与建成这之间的一个极值点徘徊。这也造就了一个临时建筑物建成了，然而下一个人们就会减少投资，直到出现了事故，然后再加大投资，这样的一个循环。这就是问题的所在，导致了临时建筑存在了很大的安全隐患。许多的事故也是这样发生的。这需要引起 我们的重视，在经济效益与人的生命这两个选择中，我们应该毫不犹豫的选择人的生命，因为这是最重要的。因此这也要求岩土工程师具有丰富的经验。

岩土工程研究的对象是岩体和土体。岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中，经受了各种复杂的地质作用，因而有着复杂的结构和环境。而不同地区的不同类型的岩体，由于经历的地质作用过程不同，其工程性质往往具有很大的差别。所以岩土工程师具有很强的地域性，在一个地方干过的岩土工程师到了一个新的地方必须从头干起，先到工地干几年，积累经验然后才能进行理论设计。岩土工程是一门应用科学，在岩土工程分析时不仅需要运用理论知识，还需要应用工程师的经验，才能获得满意的结果。所以对于岩土工程师来说经验是很重要的一部分。

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第三篇：岩土工程勘察

一、名次解释

粗砂：粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量的50%。

抗震设防烈度：一般房屋建筑和构筑物使用年限100a，相应的基本烈度大致相当于50a的超越概率10%的地震烈度。

二、简答

工程地质测绘研究内容：地层岩性、地质构造、地貌、水文地质不良地质现象、已有建筑物的调查、人类活动对场地稳定性的影响

基桩完整性检测方法：钻芯法声波法动测法

地震液化初判条件：1.饱和的砂土或粉土，其堆积年代为晚更新世及其以前者为不液化土。2.粉土的粘粒（d<0.005mm的土粒）含量百分率，7度、8度、9度分别小于10、13、16时为液化土，反之为不液化土。3.采用天然地基的建筑，当上覆非液化图层厚 度和地下水位埋深符合下列条件之一时，应考虑液化影响，否则可不考虑；

dud0db2

dwd0db3

dudw1.5d02db4.5

式中dw——地下水位埋深，按年最高水位采用；du——上覆非液化土层厚度。计算时将淤泥和淤泥质土扣除；db——基础砌置深度，小于2m时采用2m；d0——液化土特征深度。

三、填空

1用平板载荷试验确定地基土承载力时，当极限荷载能确定时，且该值小于对应于比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半。

2.50a内超越概率为63%的地震，烈度为对应于统计“众值”的烈度，比基本烈度低一度半。

第四篇：岩土工程专题报告

岩土工程专题报告

一、岩土工程的内涵

岩土工程是一门既古老又新近的专业技术。上古时代, 人类修道路、挖渠道、建居室，就与岩石和土打交道。近代工业化过程中，建厂房、开矿山、修铁路、兴水利等土木工程实践中，涉及到许多与岩土有关的问题，如地基的承载能力、边坡的稳定、地下水的控制、岩土材料的利用等等。但岩土工程真正成为一门独立的专业，则不到半个世纪，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。传人我国只二十几年。

土木工程中涉及岩石、土、地下水的部分称岩土工程。对岩土工程的定义有几种不完全相同的表述：

《岩土工程基本术语标准》定义为：“土木工程中涉及岩石和土的利用、处理和改良的科学技术。”中国大百科全书定义为：“土木工程的一个分支，以工程地质学、岩石力学、土力学与基础工程为理论基础，涉及岩石和土的利用、整治和改造的一门技术科学。” 也有专家定义为：“土木工程的一个分支，研究岩土体（包括其中的水）作为支承体、荷载、介质或材料，必要时对其改良或治理的一门工程技术。

二、岩土工程的研究方向

1.城市地下空间与地下工程：以城市地下空间为主体，研究地下空间开发利用过程中的各种环境岩土工程问题，地下空间资源的合理利用策略，以及各类地下结构的设计、计算方法和地下工程的施工技术（如浅埋暗挖、盾构法、冻结法、降水排水法、沉管法、TBM法等）及其优化措施等等。

2.边坡与基坑工程：重点研究基坑开挖（包括基坑降水）对邻近既有建筑和环境的影响，基坑支护结构的设计计算理论和方法，基坑支护结构的优化设计和可靠度分析技术，边坡稳定分析理论以及新型支护技术的开发应用等。

3.地基与基础工程：重点开展地基模型及其计算方法、参数研究，地基处理新技术、新方法和检测技术的研究，建筑基础（如柱下条形基础、十字交叉基础、筏形基础、箱形基础及桩基础等）与上部结构的共同作用机理和规律研究等。

三、岩土工程发展前景

岩土材料及其试验的特性决定了岩土工程学科的特殊性。岩土工程是一门应用科学，在岩土工程分析时不仅需要运用综合理论知识、室内外测成果、还需要应用工程师的经验，才能获得满意的结果。在展望岩土工程发展时不能不重视岩土工程学科的特殊性以及岩土工程问题分析方法的特点。

土木工程建设中出现的岩土工程问题促进了岩土工程学科的发展。例如在土木工程建设中最早遇到的是土体稳定问题。土力学理论上的最早贡献是1773年库伦建立了库伦定律。随后发展了Rankine(1857)理论和Fellenius(1926)圆弧滑动

岩土工程专题报告

分析理论。为了分析软粘土地基在荷载作用下沉降随时间发展过程Terzaghi(1925)发展了一维固结理论。回顾我国近50年以来岩土工程的发展，它是紧紧围绕我国土木工程建设中出现的岩土工程问题而发展的。在改革开放以前，岩土工程工作者较多的注意力集中在水利、铁道和矿井工程建设中的岩土工程问题，改革开放后，随着高层建筑、城市地下空间利用和高速公路的发展，岩土工程者的注意力较多的集中在建筑工程、市政工程和交通工程建设中的岩土工程问题。土木工程功能化、城市立体化、交通高速化，以及改善综合居往环境成为现代土木工程建设的特点。人口的增长加速了城市发展，城市化的进程促进了大城市在数量和规模上的急剧发展。人们将不断拓展新的生存空间，开发地下空间，向海洋拓宽，修建跨海大桥、海底隧道和人工岛，改造沙漠，修建高速公路和高速铁路等。展望岩土工程的发展，不能离开对我国现代土木工程建设发展趋势的分析。

一个学科的发展还受科技水平及相关学科发展的影响。二次大战后，特别是在20世纪60年代以来，世界科技发展很快。电子技术和计算机技术的发展，计算分析能力和测试能力的提高，使岩土工程计算机分析能力和室内外测试技术得到提高和进步。科学技术进步还促使岩土工程新材料和新技术的产生。如近年来土工合成材料的迅速发展被称为岩土工程的一次革命。现代科学发展的一个特点是学科间相互渗透，产生学科交叉并不断出现新的学科，这种发展态势也影响岩土工程的发展。

岩土工程是20世纪60年代末至70年代初，将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木工程实际而形成的新学科。岩土工程的发展将围绕现代土木工程建设中出现的岩土工程问题并将融入其他学科取得的新成果。岩土工程涉及土木工程建设中岩石与土的利用、整治或改造，其基本问题是岩体或土体的稳定、变形和渗流问题。笔者认为下述12个方面是应给予重视的研究领域，从中可展望21世纪岩土工程的发展。

四、岩土工程本构模型的研究

在经典土力学中沉降计算将土体视为弹性体，采用布西奈斯克公式求解附加应力，而稳定分析则将土体视为刚塑性体，采用极限平衡法分析。采用比较符合实际土体的应力-应变-强度(有时还包括时间)关系的本构模型可以将变形计算和稳定分析结合起来。自Roscoe与他的学生(1958～1963)创建剑桥模型至今，各国学者已发展了数百个本构模型，但得到工程界普遍认可的极少，严格地说尚没有。岩体的应力-应变关系则更为复杂。看来，企图建立能反映各类岩土的、适用于各类岩土工程的理想本构模型是困难的，或者说是不可能的。因为实际工程土的应力-应变关系是很复杂的，具有非线性、弹性、塑性、粘性、剪胀性、各向异性等等，同时，应力路径、强度发挥度、以及岩土的状态、组成、结构、温度等均对其有影响。

岩土工程专题报告

开展岩土的本构模型研究可以从两个方向努力：一是努力建立用于解决实际工程问题的实用模型；一是为了建立能进一步反映某些岩土体应力应变特性的理论模型。理论模型包括各类弹性模型、弹塑性模型、粘弹性模型、粘弹塑性模型、内时模型和损伤模型，以及结构性模型等。它们应能较好反映岩土的某种或几种变形特性，是建立工程实用模型的基础。工程实用模型应是为某地区岩土、某类岩土工程问题建立的本构模型，它应能反映这种情况下岩土体的主要性状。用它进行工程计算分析，可以获得工程建设所需精度的满意的分析结果。例如建立适用于基坑工程分析的上海粘土实用本构模型、适用于沉降分析的上海粘土实用本构模型，等等。笔者认为研究建立多种工程实用模型可能是本构模型研究的方向。

在以往本构模型研究中不少学者只重视本构方程的建立，而不重视模型参数测定和选用研究，也不重视本构模型的验证工作。在以后的研究中特别要重视模型参数测定和选用，重视本构模型验证以及推广应用研究。只有这样，才能更好为工程建设服务。

五、岩土工程的数值模拟技术

虽然岩土工程计算机分析在大多数情况下只能给出定性分析结果，但岩土工程计算机分析对工程师决策是非常有意义的。开展岩土工程问题计算机分析研究是一个重要的研究方向。岩土工程问题计算机分析范围和领域很广，随着计算机技术的发展，计算分析领域还在不断扩大。除前面已经谈到的本构模型和不同介质间相互作用和共同分析外，还包括各种数值计算方法，土坡稳定分析，极限数值方法和概率数值方法，专家系统、AutoCAD技术和计算机仿真技术在岩土工程中应用，以及岩土工程反分析等方面。岩土工程计算机分析还包括动力分析，特别是抗震分析。岩土工程计算机数值分析方法除常用的有限元法和有限差分法外，离散单元法(DEM)、拉格朗日元法(FLAC)，不连续变形分析方法(DDA)，流形元法(MEM)和半解析元法(SAEM)等也在岩土工程分析中得到应用。

六、岩土工程的特殊问题研究

展望岩土工程的发展，还要重视特殊岩土工程问题的研究，如：库区水位上升引起周围山体边坡稳定问题；越江越海地下隧道中岩土工程问题；超高层建筑的超深基础工程问题；特大桥、跨海大桥超深基础工程问题；大规模地表和地下工程开挖引起岩土体卸荷变形破坏问题；等等。

岩土工程是一门应用科学，是为工程建设服务的。工程建设中提出的问题就是岩土工程应该研究的课题。岩土工程学科发展方向与土木工程建设发展态势密切相关。世界土木工程建设的热点移向东亚、移向中国。中国地域辽阔，工程地质复杂。中国土木工程建设的规模、持续发展的时间、工程建设中遇到的岩土工程技术问题，都是其它国家不能相比的。这给我国岩土工程研究跻身世界一流并

岩土工程专题报告

逐步处于领先地位创造了很好的条件。展望21世纪岩土工程的发展，挑战与机遇并存，让我们共同努力将中国岩土工程推向一个新水平。

第五篇：岩土工程绪论

绪论

1.1 岩土工程勘察综述

1.1.1岩土工程勘察的历史

岩土工程勘察对于工程建设意义重大，岩土工程勘察是各类工程建设必须进行的一个重要施工环节。所谓岩土工程，一般是指利用工程地质学、土力学、岩体力学等相关学科的理论与方法，为研究各类土建工程中涉及岩土体的利用、整治或改造问题而进行的系统性工作。主要任务是在查明工程地质条件基础上，合理设计整治和施工方案，达到构筑物安全与经济的最优化。在岩土工程勘察实施过程中，目前还存在着勘察质量不高、勘察纲要编制不全、环境论证缺乏等问题。因此，要采取有效的岩土工程勘察的方法和措施。还要注意理论与经验相结合、工程勘察与设计相沟通、经济性和规范规程学习等问题。

纵观历史，我国岩土工程勘测发展分为三个阶段(1)工程地质条件研究和工程地质质量评价阶段这一阶段工作内容是选择好的建场地、提供设计必需的岩土物理力学参数。工作方法是通过勘探、试验工作获得第一性资料通过类比法进行工程地质条件评价，避劣择优.为工程服务信誉。（2）第二阶段是以岩土体系定性分析为主要特征的工程地质问题的预测，预报60年代以后，工程建设规模不断扩大，仅凭工程地质条件的定性评价已不能满足工程建设的要求，提出了岩土体稳定性分析的要求，于是开展了建筑物地基稳定性，边坡稳定性，地下洞室稳定性和区域稳定性的研究，主要工作方法是确定稳定性评价所需要参数，采用定的分析技术以预测岩土体的稳定性。

（3）防止岩土工程问题，合理利用和保护岩土工程环境为主的阶段。80年代中期后，随着改革开放的深入和经济建设的高速发展，勘察，设计和施工分离的状况愈来愈不适应工程建设的需要，勘测需要建设场地工程地质条件出发，提供岩土工程评价，岩土工程设计方案以及设计，施工中应注意的问题等方面的建议，进而结合岩土工程治理等方面。

1.1.2 岩土工程勘察的现状

岩土工程勘探有许多方法，如钻探，静力触探，标准贯入，圆锥动力初探，物探等等。

1.1.2.1 钻探

钻探是用钻机设备从地表向地下钻进成孔，从而达到所要任务的工程施工工程。

钻探所需的仪器设备 从广义上说，包括用于钻井的成套地面设备、专用的钻井工具和钻井仪表。钻井设备按功用分旋转、提升、循环、动力与传动、控制等系统。

旋转系统

主要设备是装在钻台井口上的转盘，转动时，通过方钻杆带动钻柱和钻头旋转钻进。当采用井下动力钻具带动钻头旋转时，转盘用来承受反扭矩。

提升系统

由绞车、井架、天车、游动滑车、大钩、钢丝绳等组成的一套起重设备。绞车主要用于起下钻具、下套管和钻进时控制钻压。井架用于安放天车和悬挂游动滑车、大钩等提升设备与工具，以及起下、存放管柱。天车与游动滑车是一套复滑轮装置，用以减少绞车钢丝绳上的张力,大、中型钻机复滑轮的钢丝绳数一般为8～12股。

泥浆循环系统

由泥浆泵、高压泥浆管线、水龙带、水龙头、钻柱以及泥浆固控设备等组成。功用是：维持泥浆循环，对井底进行冲洗，将注入的高压泥浆能量传递给井底。

泥浆泵从泥浆池吸入泥浆，通过地面泥浆管线、水龙带、水龙头，把泥浆注入钻柱，经钻头水眼冲向井底，携带井底岩屑从钻柱与井壁的环隙返回井口。

泥浆泵

主要有双缸，双作用活塞式和三缸单作用活塞式两种，后者的优点是排量均匀、压力高、压力波动小、体积小、重量轻、更换易损件方便、维护保养简单。

水龙头用以连接可旋转的钻柱和不转动的水龙带，并能维持泥浆循环。

固控设备

用以清除井中返出的泥浆中的无用固相颗粒。常用的设备有振动筛、除砂器、除泥器、除气器和离心分离机等。70年代末期，开始使用自动配制泥浆系统,与井控装置联用，可对井筒随时进行可靠控制,自动保持泥浆比重恒定。在出现井喷预兆时，能自动调节泥浆比重及其他性能。

动力与传动系统

包括动力机及传动机组。动力机主要用柴油机、电动机或燃气轮机。传动机组有链条、皮带、齿轮等机械传动、液压传动和电传动几种，把动力传递给绞车、转盘、泥浆泵等工作机。

柴油机驱动的钻机有机械传动和液压传动两种，后者具有随工作机负荷变化而自动无级变速和变矩的良好动力性能，在钻机上广泛应用。

电驱动钻机在深井和海上钻井中广泛应用。分两类：①柴油机或燃气轮机直流发电机组发电，带动直流电动机,简称直-直流电驱动；②交流电经可控硅整流带动直流电动机,简称交-直流电驱动。两者都具有良好的动力性能。后者优点是：动力分配灵活、装机功率利用率高，由电网供电，不需另配辅助的交流发电系统，经济效益高等，已成为主要发展方向。

控制系统

使各机组按照钻井工艺需要，协调地进行工作。包括对动力机、绞车、转盘、泥浆泵等的启动、停车、调速、并车、换向等进行控制，方式有机械、气压、液压、电控制等，并向电子计算机控制方向发展。

井控设备

是用于油气钻井中保证安全钻进的重要设备,包括防喷器、阻流管汇、压井管汇、泥浆-气体分离器等。防喷器用以防止井内泥浆和油、气、水的喷出，防喷器有闸板防喷器、旋转防喷器和万能防喷器等类型，安装在钻台下的井口处，分别用于封闭钻柱与套管之间的环隙或全部井口。此外，还有钻柱内防喷器，用于封闭钻柱内部空间。近代钻井设备都配备数套不同类型的防喷器，组成井口防喷器组，用以控制不同的钻井情况。

向地下钻孔破碎孔底岩石的方法及钻进工艺的总称。为了满足不同的钻探目的，要求采用不同的技术装备和工艺,从而形成各种不同的钻探方法。在钻探工程中,主要应用机械方法破碎岩石，根据外力作用的性质和方式，可分为冲击钻探、回转钻探、冲击回转钻探、振动钻探和喷钻探等。若按钻探时所用切削工具不同可分为硬质合金钻探、金刚石钻探和钢粒钻探；按钻探时所用冲洗液和循环方式可分为清水钻探、泥浆钻探、空气钻探、正循环钻探、反循环钻探等；按钻探区域不同可分为陆地钻探、水域钻探、极地钻探、月面钻探等；按钻探目的和作用不同可分为固体矿产钻探、水文地质钻探、工程地质钻探、砂矿床钻探、地热钻探、石油天然气钻探、科学（超深孔）钻探和地表取样钻探等。此外，一些效率高的钻探方法如热力法（如火焰喷射钻、高频电流钻、微波钻）、熔融法（如电热钻、等离子钻、激光钻等）、化学方法（利用化学反应破碎岩石）等，由于技术难度大、成本高还未推广应用。

冲击钻探

用一字型或十字型钻头，与钢丝绳或钻杆相连上下运动冲击岩石，捞出岩屑、岩粉，造成钻孔。这是创始于中国的一种古老的钻井方法，于11世纪传入西方。目前在中国和国外都还在应用。

回转钻探

用转盘、回转器或动力头驱动钻杆带动钻头回转的钻进方法，钻头分全面和环状取心两种，在轴向钻头压力作用下，回转克取岩石，取出岩心或排出岩粉，造成钻孔。这是当前最普遍用的钻探方法。回转速度视钻机而异,如石油钻机一般情况下最高160转／分，金刚石钻机最高达2400转／分。

冲击回转钻探

以钻杆带动钻头缓慢（50转／分左右）回转，在轴向钻头压力作用下，再利用通过钻杆中心的液体或气体产生的冲击力，以冲击和回转两种方式破碎岩石，充分发挥冲击和回转切削两种作用造成钻孔。

振动钻探

对松散、非胶结岩层，在管柱（下部为钻头）上施加振动力和压力（或自重），提上管柱，取出岩心，造成钻孔。振动力由两个偏心相反方向旋转产生。近年加拿大研制了一种共振钻探法，钻速很高。

钻探的应用和成果：

（1）地质钻探：从钻孔中不同深度处取得岩心、矿样进行分析研究鉴别查明矿体或划分地层，判定地层地质情况的作业。通常地质找矿中钻探的费用至少都要占到40%以上。钻孔直径小(46～91毫米)，按矿种的不同，深度从几十米到几千米。

（2）水文水井钻探：钻探至含水层（位）时固井成孔，从而满足人畜饮水问题及农田灌溉或为地质部门提供水文观测。文地质钻探，普查孔直径小于150毫米，勘探孔直径150～350毫米，水井直径 150～550 毫米，孔深300 米以上。

（3）地热钻探：钻探成，对地热资源通过热载体进行开采利用。目前的技术钻井深度一般可以达到3000到5000米，地热资源利用比较好的有羊八井高温地热田，西安地热田，北方集中在北京和天津两地。

（4）工程勘察钻探：从钻孔中取得岩心、土样进行物理性质分析从而判断其地基基础是否满足工程建设的承载重力和稳定性。工程地质钻探 为勘察坝基、水库、渠道、港口工程、高层建筑以及铁路、公路沿线的工程地质情况。

（5）石油钻探：钻探成孔直接进行资源开发利用，国内有名的三家：中石油，中石化，海石油。钻孔一般开孔915毫米，终孔216毫米，孔深1000～7000米 及以上，通常井口要安装防喷器具。

（6）文物勘察钻探（钻探）：直观准确地取得一定地点的文化堆积资料，它比发掘省工，破坏性小，能在短时间内了解较大面积的地下情况。适用于具体了解遗址堆积分布范围、厚度、大型建筑基址、大型墓葬和古城的形状和布局等。1.1.2.2 静力触探

静力触探是用静力将探头以一定的速率压入土中，利用探头内的力传 感器，通过电子量测器将探头受到的贯入阻力记录下来。通过贯入阻力的变化情况，达到了解图层工程性质的目的。

静力触探的勘察原理就是用准静力（相对动力触探而言，没有或很少冲击荷载）将一个内部装有传感器的触探头以匀速压入土中，由于地层中各种土的软硬不同，探头所受的阻力自然也不一样，传感器将这种大小不同的贯入阻力通过电信号输入到记录仪表中记录下来，再通过贯入阻力与土的工程地质特征之间的定性关系和统计相关关系，来实现取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等工程地质勘察目的

静力触探主要适用于粘性土、粉性土、砂性土。就黄河下游各类水利工程、工业与民用建筑工程、公路桥梁工程而言，静力触探适用于地面以下50m内的各种土层，特别是对于地层情况变化较大的复杂场地及不易取得原状土的饱和砂土和高灵敏度的软粘土地层的勘察，更适合采用静力触探进行勘察

静力触探成果应用很广，主要可归纳为以下几方面：划分土层；求取各土层工程性质指标；确定桩基参数。

1．划分土层及土类判别

根据静力触探资料划分土层应按以下步骤进行[1]：

（1）将静力触探探头阻力与深度曲线分段。分段的依据是根据各种阻力大小和曲线形状进行综合分段。如阻力较小、摩阻比较大、超孔隙水压力大、曲线变化小的曲线段所代表的土层多为粘土层；而阻力大、摩阻比较小、超孔隙水压力很小、曲线呈急剧变化的锯齿状则为砂土。

（2）按临界深度等概念准确判定各土层界面深度。静力触探自地表匀速贯入过程中，锥头阻力逐渐增大(硬壳层影响除外)，到一定深度(临界深度)后才达到一较为恒定值，临界深度及曲线第一较为恒定值段为第一层；探头继续贯入到第二层附近时，探头阻力会受到上下土层的共同影响而发生变化，变大或变小，一般规律是位于曲线变化段的中间深度即为层面深度，第二层也有较为恒定值段，以下类推。

（3）经过上述两步骤后，再将每一层土的探头阻力等参数分别进行算术平均，其平均值可用来定土层名称，定土层(类)名称办法可依据各种经验图形进行。还可用多孔静力触探曲线求场地土层剖面。

2．求土层的工程性质指标

用静力触探法推求土的工程性质指标比室内试验方法可靠、经济，周期短，因此很受欢迎，应用很广。可以判断土的潮湿程度及重力密度、计算饱和土重力密度Rsat、计算土的抗剪强度参数、求取地基土基本承载力f0、用孔压触探求饱和土层固结系数及渗透系数等。

3．在桩基勘察中的应用

用静力触探可以确定桩端持力层及单桩承载力，这是由于静力触探机理与沉桩相似。双桥静力触探远比单桥静力触探精度高，在桩基勘察中应优先采用。

1.1.2.3 标准贯入

标准贯入是重锤按照规定的落距自由下落，讲标准规格的贯入器打入地层，从而来判定图层的性质。这种测试方法适用于砂土，粉土和一般粘性土

标准贯入主要由标准贯入器、触探杆和穿心锤三部分组成。标准贯入试验的原理 1与钻探配合进行

2以每分钟15-30击的贯入速率，先打15CM不计击数，继续贯入土中30CM，记录锤击数

3拔出后，取出贯入器中的土样进行鉴别描述 标准贯入的应用

1按不同土质应用，如砂土的密度，粘性土状态和无侧限抗压强度 2确定地基土承载力标准值 1.1.3 岩土工程勘察的发展趋势

为使我国加入WTO后适应国际高标准建设项目系统服务的挑战,本行业在未来5年~10年中的发展目标主要体现在四方面:（1）由单纯的“工程地质勘察”向“岩土工程”发展日趋完善。

（2）向一切以人类生存的地球表面环境中的大地岩土和与其密不可分、相互影响的地表水、地下水和大气等环境物质为系统工作目标的工程领域开拓。

（3）专业分工形成了分枝趋势: a.工程咨询和工程顾问,主要负责工程计划、项目负责、工程试验分析计算和工程监测工作;b.野外钻探,可进行探查孔、钻井、灌浆钻孔、锚杆钻孔、海洋钻探以及水平钻孔、定向钻孔等等;c.岩土工程施工,可进行各类桩基及地基改良工法的施工。

（4）城市岩土工程发展迅速,为研究和评价旧城市重建和新城市的开发提供规划和建设。

近年来,经典的岩土力学面临着严重的挑战。这种挑战主要来自以下方面:（1）大规模城市建设面临的地基、基础与深开挖支护问题;城市改造工程问题;（2）填海工程及海洋工程带来的软土工程问题;各类特殊土带来的工程问题;（3）大规模的交通工程建设即跨江、跨海、桥梁、隧道工程带来的问题;水利工程问题;（4）能源工业问题,包括污染、废料尾矿坝及有害废料处理问题;（5）超重型结构所带来的地基处理和桩基础设计、施工与评价问题;（6）原子能电站等重大工程的抗震分析与地基抗震问题;（7）各类地质灾害的评价与防治问题,等等。

作为勘察单位,面对上述的发展,我们应该在如下诸方面作些工作:（1）使广大技术人员,至少是技术领导和技术骨干在掌握传统方法的基础上。了解这个发展动向和基本思想;（2）密切注意任何可以利用的新成果和具有规律性的结论,以便进行工程类比和使用;（3）探索本单位向这个方向发展的时机和可能性。原有的压剪模型和地基、基础与上层结构的协同作用程序体现了新的发展方向。这方面的工作应该继续提高。

1.2 盐城火车站地下商场岩土工程勘察设计的主要内容

1.2.1 资料的学习和收集

1.2.1.1 资料的学习

（1）通过上网下载《岩土工程勘察规范》。（2）通过学习《岩土工程勘察规范》，从中了解

1.2.1.2 资料的收集

（1）进一步了解委托方和相关单位的具体要求；

（2）.收集工程的岩土工程勘察及气象资料、地下结构和基坑工程的设计资料，了解施工组织设计（或项目管理规划）和相关施工情况；

（3）.收集周围建筑物、道路及地下设施、地下管线的原始和使用现状等资料。必要时应采用拍照或录像等方法保存有关资料；

（4）通过现场踏勘，了解相关资料与现场状况的对应关系，确定拟监测项目现场实施的可行性。1,.2.2 现场勘查和室内试验

1.2.2.1现场勘查

根据建筑物的性质和规模，并结合现场具体情况，布置钻孔、静力触探孔及小钻孔的数量及位置，检查建筑场地范围内有无暗沟暗塘等异常情况，记录好静探资料，并按相关要求取回土样。

1.2.2.2 室内试验

圆锥动力触探，利用一定质量的落锤，以一定的高度的自由落距将标准规格的圆锥形探头打入土层中，根据探头灌入的难易程度判断土层的性质。通过圆锥动力触探可以得出以下结论和数据：（1）通过触探曲线进行力学分层。利用每个触探点的触探指标随深度的关系曲线，结合场地内的钻探资料和地区经验，划分出不同的底层。（2）评价地基土的密实度（3）评价地基承载力

（4）确定地基土的变形模量（5）确定单桩承载力

标准贯入是重锤按照规定的落距自由下落，讲标准规格的贯入器打入地层，从而来判定图层的性质。这种测试方法适用于砂土，粉土和一般粘性土。通过标准贯入可以得出以下的结论和数据：

（1）确定砂土的密实度

（2）确定粘性土的状态和无侧限抗压强度（3）确定地基承载力（4）确定土的抗剪强度（5）确定土的变性参数

静力触探是用静力将探头以一定的速率压入土中，利用探头内的力传 感器，通过电子量测器将探头受到的贯入阻力记录下来。通过贯入阻力的变化情况，达到了解图层工程性质的目的。1.2.3 成果的整理

（1）各种触探参数的计算（2）划分土层及绘制剖面图

（3）土层的触探参数计算与取值（4）归一化超孔压曲线绘制