第一篇：巖土工程

巖土工程

巖土工程是在土木工程實踐中建立起來的一種新的技術體制。巖土工程是以求解巖體與土體工程問題，包括地基與基礎、邊坡和地下工程等問題，作為自己的研究對象。

巖土工程專業是土木工程的分支，涉及巖石、土、地下水的部分稱巖土工程。是運用工程地質學、土力學、巖石力學解決各類工程中關于巖石、土的工程技術問題的科學。

在某些時候，會建造一些臨時性建筑。然而正因為這些建筑是臨時性的，為了追求經濟效益，人們往往會盡可能減少投資。人們總是希望臨時建筑物在不需要它的時候可以很容易的清除，所以人們就在倒塌與建成這之間的一個極值點徘徊。這也造就了一個臨時建筑物建成了，然而下一個人們就會減少投資，直到出現了事故，然后再加大投資，這樣的一個循環。這就是問題的所在，導致了臨時建筑存在了很大的安全隱患。許多的事故也是這樣發生的。這需要引起 我們的重視，在經濟效益與人的生命這兩個選擇中，我們應該毫不猶豫的選擇人的生命，因為這是最重要的。因此這也要求巖土工程師具有豐富的經驗。

巖土工程研究的對象是巖體和土體。巖體在其形成和存在的整個地質歷史過程中，經受了各種復雜的地質作用，因而有著復雜的結構和環境。而不同地區的不同類型的巖體，由于經歷的地質作用過程不同，其工程性質往往具有很大的差別。所以巖土工程師具有很強的地域性，在一個地方干過的巖土工程師到了一個新的地方必須從頭干起，先到工地干幾年，積累經驗然后才能進行理論設計。巖土工程是一門應用科學，在巖土工程分析時不僅需要運用理論知識，還需要應用工程師的經驗，才能獲得滿意的結果。所以對于巖土工程師來說經驗是很重要的一部分。

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第二篇：巖土工程

濕陷性黃土：是一種非飽和的欠壓密土，具有大孔和垂直節理，在天然濕度下，其壓縮性較低，強度較高，但遇水侵濕時，土強度顯著降低，在附加壓力或在附加壓力與土的自重壓力下引起的濕陷變形，是一種下沉量大、下沉速度快的失穩性變形，隊建筑物危害性大。紅黏土：指的是我國紅土的一個亞類，即母巖為碳酸鹽巖系經過濕熱條件下的紅土作用形成的高塑性黏土這一特殊土類。紅黏土的工程地質性質特征：高塑性和分散性，高含水率低密實度，強度較高壓縮性較低，具有明顯的收縮性膨脹性輕微。

混合土：由細粒土和粗粒土混雜且缺乏中間粒徑的圖應定為混合土。多年凍土：含有固態水且凍結狀態持續2年或2年以上的土。膨脹巖土：含有大量親水礦物，濕度變化時有較大體積變化，變形受約束時產生較大內應力的巖土。鹽漬巖土：眼途中易熔鹽含量大于0.3%，并具有溶陷，鹽脹，服飾等工程特性時，應判定為鹽漬土。風化巖：巖石在風化營力作用下，其結構、成分混合性質已產生不同程度的變異，應定名為風化巖，已完全風化成土的而未搬運的應定名為殘積土。

污染土：由于之污染物質侵入的改變了物理力學性質狀的土。（松散巖土中的空隙、堅硬巖石中的裂隙、可溶巖石中的溶穴）

上層之水：分布在包氣帶中局部隔水層或若隔水層之上具有自由水面的重力水。潛水：地表以下第一個穩定隔水層或滲透性極弱的巖土層之上具有自由水面的地下水。承壓水：充滿在每個隔水層之間的水層中具有承壓性質的地下水

試坑滲水試驗適合用于測定包氣帶 非飽和巖土層的滲透系數。常用的試驗方法有試坑法 單環法 雙環法。

地下水對深基坑工程的影響：1.惡化基坑開挖和施工條件2.易發生突涌、流沙管涌等不良現象3.軟土基坑周圍土質，減低基坑周圍巖土體的強度，易造成坑壁變形，坑坡失穩，坍塌甚至整體滑移等事故。4.增大支

護結構上的壓力。

場地地質條件主要是指巖土的透水性和含水量。

工程地質測繪可分兩種：一種是全面查明工程地質條件為主要的綜合性測繪，一種是對某一工程地質要素進行調查的專門性測繪。所謂測繪精度：指野外地質現象觀察，描述及表示在圖上的精確程度和詳細程度。

野外工作應包括一下內容：1.檢查解譯標志2.檢查解譯成果3.檢查外推結果4.對室內難以獲得的資料進行外補充。

工程地質測繪與調查成果資料包括：1.工程地質測繪實際材料圖2.綜合工程地質圖或工程分區圖3.綜合地質柱狀圖4.工程地質剖面圖5.各種素描照片和文字說明。鉆探工作中巖土工程勘查技術人員主要做三方面工作1.編制作為鉆探依據的設計書2.鉆探過程中進行巖心觀測編錄3.鉆探后進行資料的內業整理。

坑探：有地表向深處挖掘坑槽或坑洞，以便地質人員直接深入地下了解有關地質現象或進行試驗等使用的地下勘探工作。

靜力觸探試驗：用靜力勻速將標準規格的探頭壓入土中，利用探頭內的力傳感器同是通過電子測量儀器將探頭受到的灌入阻力記錄下來。圓錐動力觸探試驗：用一定質量的重錘以一定高度的自由落距將標準格的圓錐形探頭灌入土中。根據打入土中一定距離所需的錘擊數，判斷定土的力學特性具有勘查和測試的雙重功能。

場地工程地質的分類（簡單、中等復雜、復雜場地）

黃土濕陷性評包括全新世黃土晚更新世馬蘭黃土、部分中更新世離石黃土的土層，場地和地基三個方面。濕陷性黃土包括非自重濕陷性黃土、自重濕陷性黃土。（當濕陷系數值小于0.015時為非濕陷性黃土。）防止和減小建筑物地基沁水濕陷措施可分為地基處理、防水措施、結構措施。

軟土：天然孔隙比大于1.0，且天然含水量大于液限的細土粒土應判定為軟土。（淤泥、淤泥質土、泥炭、泥炭質土）

填土：根據物質組成和堆填方式（素填土、雜填土、沖填土、壓實填土）鹽漬巖分為石膏鹽漬巖、芒硝鹽漬巖。

污染土場地包括：可能受污染的擬建場地、受污染的擬建場地、受污染的已建場地。

巖土中的空隙類型：松散巖土中的空隙、堅硬巖石裂隙、孔融巖石中的溶穴。

包氣帶自上而下可分為土壤水帶、中間水帶、毛細水帶。

地下水按埋藏條件分為：上層滯水、潛水、承壓水。按賦存的孔隙類型：孔隙水、裂隙水、巖溶水。水文地質參數：反應地層水文地質特征的數量指標（滲透系數K、導水系數T、給水度u、釋水系數S/越流和越流系數Ke、越流因素B）滲水試驗的方法：試坑法、單環法、雙環法。

壓水試驗分類：按階段劃分為：（分段壓水試驗綜合壓水試驗 全孔壓水試驗）按壓力點劃分為（單點 三點 和多點壓水試驗）按試驗壓力分為：（低壓壓水試驗 高壓壓水試驗）按加壓方式分為(水柱壓水試驗 自流式壓水試驗 機械法壓水試驗)。工程地質測繪：綜合性測繪、專門性測繪。工程地質測繪比例尺取決于勘察階段、建筑類型、規模和工程地質條件的復雜程度。

物探的一般工作程序：接受任務、搜集資料、現場踏勘、編制計劃、方法試驗、外業工作、資料整理、提交成果。

成果報告應附的圖件：勘探點平面布置圖、工程地質柱狀圖、工程地質剖面圖、原位測試成果圖表、室內試驗成果圖表。

工程地質測繪與調查的成果資料應包括【工程地質測繪實際材料圖】【綜合工程地質圖或工程地質分區圖】【綜合地質柱狀圖】【工程地質剖面圖】及【各種素描圖、照片和文字說明】。

濕陷性黃土的勘查重點：1.黃土地層的時代、成因2.濕陷性黃土層的厚度3濕陷系數、自重濕陷系數、濕陷起始壓力隨深度的變化4場地濕陷類型和地基濕陷等級的平面分布

5變形參數和承載力6地下水等環境水的變化趨勢7其他工程地質條件?；旌贤量辈橹攸c：1.成因、物質來源及組成成分形成時期2.是否具有濕陷性、膨脹性3.與下浮巖土的接觸情況及接觸面的坡度和坡向4.是否存在崩塌不良地質現象5.當地利用混合土作為建筑物地基、建筑材料的經驗以及各種有效的處理措施。填土的勘查重點：1.搜集資料，調查地形和地物的變遷，填土的來源、堆積年限和堆積方式2.查明填土的分布 厚度 物質成分 均勻性，含水量等3調查有無暗塘 滲井及古墓的存在4查明地下水的水質對混凝土的腐蝕性和相鄰地表水體的水力聯系。

風化巖和殘積土的重點：1母巖地質年代和巖石名稱2巖石的風化程度3巖脈的風化花崗巖中球狀風化體的分布4巖土的均勻性 破碎帶和軟弱夾層的分布5地下水的賦存狀況及其變化。

軟土的探察重點：1軟土的成因、成層條件、分布規律、層理特征、可作為淺基礎 深基礎持力層的地下硬土層或基巖的埋藏條件2軟土地區微地貌形態與不同性質的軟土層分布有內在聯系，查明其分布范圍和埋藏深度3軟土固結歷史，強度和變形特征隨應力水平的變化，以及結構破壞對強度和變形的影響4地下水對基礎施工的影響5在強地震區對場地的地震效應做出鑒定6當地的工程經驗。

混合地工程地質調查的重點：1混合土的成因 物質來源及組成成分以及其形成時期2混合土是否具有濕陷性和膨脹性3混合土與下伏巖土的接觸情況以及接觸面的坡度和坡向4混合土中是否存在滑坡等不良地質現象5當地利用混合土做建筑物地基、材料的經驗及有效的處理措施。

紅黏土的主要特征有哪些？(1)成分、結構特征：紅黏土的顆粒細而均勻，黏粒含量很高，尤以小于0.002mm的細黏粒為主。礦物成分以粘土礦物為主(2)紅黏土的工程地質性質特征①高塑性和分散性 ②高含水率、低密實度②強度較高，壓縮性較低。④具有明顯的收縮性，膨脹性輕微

地下水對基坑工程的影響①惡化基坑開挖和施土條件。②易發生突涌、流沙、管涌等不良現象。②軟化基坑周圍土質，降低基坑周圍巖土體的強度，易造成坑壁變形、坑坡失穩、坍塌甚至整體滑移等事故。④增大支護結構上的壓力。

工程地質勘探的主要任務是：1）探明地下有關的地質情況，揭露并劃分地層、量測界線，采取巖土樣，鑒定和描述巖土特性、成分和產狀。2）了解地質構造，不良地質現象的分布、界限、形態等，如斷裂構造、滑動面位置等。3）為深部取樣及現場試驗提供條件。4）揭露并測量地下水埋藏深度，采取水樣供實驗室分析，了解其物理化學性質及地下水類型5）利用勘探坑孔可以進行某些項目長期觀鍘以及不良地質現象處理工作。

巖土工程分析評價包括下列內容：1）場地的穩定性與適宜性2）為巖土工程設計提供場地地層結構和地下水空間分布的幾何參數3）預測擬建工程對現有工程的影響，工程建設產生的環境變化以及環境變化對工程的影響。4）提出地基與基礎方案設計的建議。5）預測施工過程可能出現的巖土工程問題以及解決方法，并提出相應的防治措施和合理的施工

工程地質測繪和調查，宜包括下列內容：1）查明地形、地貌特征，地貌單元形成過程及其與地層、構造、不良地質現象的關系，劃分地貌單元。2）巖土的性質、成因、年代、厚度和分布。對巖層應查明風化程度．對土層應區分新近堆積土、特殊性土的分布及其工程地質條件3）查明巖層的產狀及構造類型、軟弱結構面的產狀及其性質，包括斷層的位置、類型、產狀、斷距、破碎帶的寬度及充填膠結情況．4）查明地下水的類型、補給來源、排泄條件、井、泉的位置、含水層的巖性特征埋藏深度、水位變化及其與地表水體的關系等。5）搜集氣象、水文、植被、土的最大凍結深度等資料，調查最高洪水位及其發生時間、淹沒范圍。6）查明巖溶、土洞、滑坡、泥石流、崩塌、沖溝、斷裂、地震震害和岸邊沖刷等不良地質現7）調查人類工程活動對場地穩定性的影響，包括人工洞穴、地下采空、地震等。8）建筑物變形和建筑經驗。簡述工程地質勘查中的方法和技術手段的種類。（1）工程地質測繪（2）工程地質物探及勘探（3）工程地質室內實驗（4）工程地質野外試驗（5）工程地質長期觀測（6）勘察資料的室內整理

工程地質勘查的基本任務具體有哪些？1）查明建筑地區的工程地質條件，指出有利和不利條件。2）分析研究與建筑有關的工程地質問題，作出定性評價和定量評價，對建筑物的設計和施工提供可靠的地質依據。3）選出工程地質條件優越的建筑場地。4）配合建筑物的設計與施工，提出關于建筑物類型、結構、規模和施工方法的建議5）為擬定改善和防止不良地質條件的措施提供地質依據6）預測工程興建后對地質環境造成的影響，制定保護地質環境的措施

第三篇：巖土工程勘察

一、名次解釋

粗砂：粒徑大于0.5mm的顆粒質量超過總質量的50%。

抗震設防烈度：一般房屋建筑和構筑物使用年限100a，相應的基本烈度大致相當于50a的超越概率10%的地震烈度。

二、簡答

工程地質測繪研究內容：地層巖性、地質構造、地貌、水文地質不良地質現象、已有建筑物的調查、人類活動對場地穩定性的影響

基樁完整性檢測方法：鉆芯法聲波法動測法

地震液化初判條件：1.飽和的砂土或粉土，其堆積年代為晚更新世及其以前者為不液化土。2.粉土的粘粒（d<0.005mm的土粒）含量百分率，7度、8度、9度分別小于10、13、16時為液化土，反之為不液化土。3.采用天然地基的建筑，當上覆非液化圖層厚 度和地下水位埋深符合下列條件之一時，應考慮液化影響，否則可不考慮；

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——上覆非液化土層厚度。計算時將淤泥和淤泥質土扣除；db——基礎砌置深度，小于2m時采用2m；d0——液化土特征深度。

三、填空

1用平板載荷試驗確定地基土承載力時，當極限荷載能確定時，且該值小于對應于比例界限的荷載值的2倍時，取極限荷載值的一半。

2.50a內超越概率為63%的地震，烈度為對應于統計“眾值”的烈度，比基本烈度低一度半。

第四篇：巖土工程專題報告

巖土工程專題報告

一、巖土工程的內涵

巖土工程是一門既古老又新近的專業技術。上古時代, 人類修道路、挖渠道、建居室，就與巖石和土打交道。近代工業化過程中，建廠房、開礦山、修鐵路、興水利等土木工程實踐中，涉及到許多與巖土有關的問題，如地基的承載能力、邊坡的穩定、地下水的控制、巖土材料的利用等等。但巖土工程真正成為一門獨立的專業，則不到半個世紀，是歐美國家于20世紀60年代在土木工程實踐中建立起來的一種新的技術體制。傳人我國只二十幾年。

土木工程中涉及巖石、土、地下水的部分稱巖土工程。對巖土工程的定義有幾種不完全相同的表述：

《巖土工程基本術語標準》定義為：“土木工程中涉及巖石和土的利用、處理和改良的科學技術。”中國大百科全書定義為：“土木工程的一個分支，以工程地質學、巖石力學、土力學與基礎工程為理論基礎，涉及巖石和土的利用、整治和改造的一門技術科學。” 也有專家定義為：“土木工程的一個分支，研究巖土體（包括其中的水）作為支承體、荷載、介質或材料，必要時對其改良或治理的一門工程技術。

二、巖土工程的研究方向

1.城市地下空間與地下工程：以城市地下空間為主體，研究地下空間開發利用過程中的各種環境巖土工程問題，地下空間資源的合理利用策略，以及各類地下結構的設計、計算方法和地下工程的施工技術（如淺埋暗挖、盾構法、凍結法、降水排水法、沉管法、TBM法等）及其優化措施等等。

2.邊坡與基坑工程：重點研究基坑開挖（包括基坑降水）對鄰近既有建筑和環境的影響，基坑支護結構的設計計算理論和方法，基坑支護結構的優化設計和可靠度分析技術，邊坡穩定分析理論以及新型支護技術的開發應用等。

3.地基與基礎工程：重點開展地基模型及其計算方法、參數研究，地基處理新技術、新方法和檢測技術的研究，建筑基礎（如柱下條形基礎、十字交叉基礎、筏形基礎、箱形基礎及樁基礎等）與上部結構的共同作用機理和規律研究等。

三、巖土工程發展前景

巖土材料及其試驗的特性決定了巖土工程學科的特殊性。巖土工程是一門應用科學，在巖土工程分析時不僅需要運用綜合理論知識、室內外測成果、還需要應用工程師的經驗，才能獲得滿意的結果。在展望巖土工程發展時不能不重視巖土工程學科的特殊性以及巖土工程問題分析方法的特點。

土木工程建設中出現的巖土工程問題促進了巖土工程學科的發展。例如在土木工程建設中最早遇到的是土體穩定問題。土力學理論上的最早貢獻是1773年庫倫建立了庫倫定律。隨后發展了Rankine(1857)理論和Fellenius(1926)圓弧滑動

巖土工程專題報告

分析理論。為了分析軟粘土地基在荷載作用下沉降隨時間發展過程Terzaghi(1925)發展了一維固結理論?；仡櫸覈?0年以來巖土工程的發展，它是緊緊圍繞我國土木工程建設中出現的巖土工程問題而發展的。在改革開放以前，巖土工程工作者較多的注意力集中在水利、鐵道和礦井工程建設中的巖土工程問題，改革開放后，隨著高層建筑、城市地下空間利用和高速公路的發展，巖土工程者的注意力較多的集中在建筑工程、市政工程和交通工程建設中的巖土工程問題。土木工程功能化、城市立體化、交通高速化，以及改善綜合居往環境成為現代土木工程建設的特點。人口的增長加速了城市發展，城市化的進程促進了大城市在數量和規模上的急劇發展。人們將不斷拓展新的生存空間，開發地下空間，向海洋拓寬，修建跨海大橋、海底隧道和人工島，改造沙漠，修建高速公路和高速鐵路等。展望巖土工程的發展，不能離開對我國現代土木工程建設發展趨勢的分析。

一個學科的發展還受科技水平及相關學科發展的影響。二次大戰后，特別是在20世紀60年代以來，世界科技發展很快。電子技術和計算機技術的發展，計算分析能力和測試能力的提高，使巖土工程計算機分析能力和室內外測試技術得到提高和進步?？茖W技術進步還促使巖土工程新材料和新技術的產生。如近年來土工合成材料的迅速發展被稱為巖土工程的一次革命?，F代科學發展的一個特點是學科間相互滲透，產生學科交叉并不斷出現新的學科，這種發展態勢也影響巖土工程的發展。

巖土工程是20世紀60年代末至70年代初，將土力學及基礎工程、工程地質學、巖體力學三者逐漸結合為一體并應用于土木工程實際而形成的新學科。巖土工程的發展將圍繞現代土木工程建設中出現的巖土工程問題并將融入其他學科取得的新成果。巖土工程涉及土木工程建設中巖石與土的利用、整治或改造，其基本問題是巖體或土體的穩定、變形和滲流問題。筆者認為下述12個方面是應給予重視的研究領域，從中可展望21世紀巖土工程的發展。

四、巖土工程本構模型的研究

在經典土力學中沉降計算將土體視為彈性體，采用布西奈斯克公式求解附加應力，而穩定分析則將土體視為剛塑性體，采用極限平衡法分析。采用比較符合實際土體的應力-應變-強度(有時還包括時間)關系的本構模型可以將變形計算和穩定分析結合起來。自Roscoe與他的學生(1958～1963)創建劍橋模型至今，各國學者已發展了數百個本構模型，但得到工程界普遍認可的極少，嚴格地說尚沒有。巖體的應力-應變關系則更為復雜。看來，企圖建立能反映各類巖土的、適用于各類巖土工程的理想本構模型是困難的，或者說是不可能的。因為實際工程土的應力-應變關系是很復雜的，具有非線性、彈性、塑性、粘性、剪脹性、各向異性等等，同時，應力路徑、強度發揮度、以及巖土的狀態、組成、結構、溫度等均對其有影響。

巖土工程專題報告

開展巖土的本構模型研究可以從兩個方向努力：一是努力建立用于解決實際工程問題的實用模型；一是為了建立能進一步反映某些巖土體應力應變特性的理論模型。理論模型包括各類彈性模型、彈塑性模型、粘彈性模型、粘彈塑性模型、內時模型和損傷模型，以及結構性模型等。它們應能較好反映巖土的某種或幾種變形特性，是建立工程實用模型的基礎。工程實用模型應是為某地區巖土、某類巖土工程問題建立的本構模型，它應能反映這種情況下巖土體的主要性狀。用它進行工程計算分析，可以獲得工程建設所需精度的滿意的分析結果。例如建立適用于基坑工程分析的上海粘土實用本構模型、適用于沉降分析的上海粘土實用本構模型，等等。筆者認為研究建立多種工程實用模型可能是本構模型研究的方向。

在以往本構模型研究中不少學者只重視本構方程的建立，而不重視模型參數測定和選用研究，也不重視本構模型的驗證工作。在以后的研究中特別要重視模型參數測定和選用，重視本構模型驗證以及推廣應用研究。只有這樣，才能更好為工程建設服務。

五、巖土工程的數值模擬技術

雖然巖土工程計算機分析在大多數情況下只能給出定性分析結果，但巖土工程計算機分析對工程師決策是非常有意義的。開展巖土工程問題計算機分析研究是一個重要的研究方向。巖土工程問題計算機分析范圍和領域很廣，隨著計算機技術的發展，計算分析領域還在不斷擴大。除前面已經談到的本構模型和不同介質間相互作用和共同分析外，還包括各種數值計算方法，土坡穩定分析，極限數值方法和概率數值方法，專家系統、AutoCAD技術和計算機仿真技術在巖土工程中應用，以及巖土工程反分析等方面。巖土工程計算機分析還包括動力分析，特別是抗震分析。巖土工程計算機數值分析方法除常用的有限元法和有限差分法外，離散單元法(DEM)、拉格朗日元法(FLAC)，不連續變形分析方法(DDA)，流形元法(MEM)和半解析元法(SAEM)等也在巖土工程分析中得到應用。

六、巖土工程的特殊問題研究

展望巖土工程的發展，還要重視特殊巖土工程問題的研究，如：庫區水位上升引起周圍山體邊坡穩定問題；越江越海地下隧道中巖土工程問題；超高層建筑的超深基礎工程問題；特大橋、跨海大橋超深基礎工程問題；大規模地表和地下工程開挖引起巖土體卸荷變形破壞問題；等等。

巖土工程是一門應用科學，是為工程建設服務的。工程建設中提出的問題就是巖土工程應該研究的課題。巖土工程學科發展方向與土木工程建設發展態勢密切相關。世界土木工程建設的熱點移向東亞、移向中國。中國地域遼闊，工程地質復雜。中國土木工程建設的規模、持續發展的時間、工程建設中遇到的巖土工程技術問題，都是其它國家不能相比的。這給我國巖土工程研究躋身世界一流并

巖土工程專題報告

逐步處于領先地位創造了很好的條件。展望21世紀巖土工程的發展，挑戰與機遇并存，讓我們共同努力將中國巖土工程推向一個新水平。

第五篇：巖土工程緒論

緒論

1.1 巖土工程勘察綜述

1.1.1巖土工程勘察的歷史

巖土工程勘察對于工程建設意義重大，巖土工程勘察是各類工程建設必須進行的一個重要施工環節。所謂巖土工程，一般是指利用工程地質學、土力學、巖體力學等相關學科的理論與方法，為研究各類土建工程中涉及巖土體的利用、整治或改造問題而進行的系統性工作。主要任務是在查明工程地質條件基礎上，合理設計整治和施工方案，達到構筑物安全與經濟的最優化。在巖土工程勘察實施過程中，目前還存在著勘察質量不高、勘察綱要編制不全、環境論證缺乏等問題。因此，要采取有效的巖土工程勘察的方法和措施。還要注意理論與經驗相結合、工程勘察與設計相溝通、經濟性和規范規程學習等問題。

縱觀歷史，我國巖土工程勘測發展分為三個階段(1)工程地質條件研究和工程地質質量評價階段這一階段工作內容是選擇好的建場地、提供設計必需的巖土物理力學參數。工作方法是通過勘探、試驗工作獲得第一性資料通過類比法進行工程地質條件評價，避劣擇優.為工程服務信譽。（2）第二階段是以巖土體系定性分析為主要特征的工程地質問題的預測，預報60年代以后，工程建設規模不斷擴大，僅憑工程地質條件的定性評價已不能滿足工程建設的要求，提出了巖土體穩定性分析的要求，于是開展了建筑物地基穩定性，邊坡穩定性，地下洞室穩定性和區域穩定性的研究，主要工作方法是確定穩定性評價所需要參數，采用定的分析技術以預測巖土體的穩定性。

（3）防止巖土工程問題，合理利用和保護巖土工程環境為主的階段。80年代中期后，隨著改革開放的深入和經濟建設的高速發展，勘察，設計和施工分離的狀況愈來愈不適應工程建設的需要，勘測需要建設場地工程地質條件出發，提供巖土工程評價，巖土工程設計方案以及設計，施工中應注意的問題等方面的建議，進而結合巖土工程治理等方面。

1.1.2 巖土工程勘察的現狀

巖土工程勘探有許多方法，如鉆探，靜力觸探，標準貫入，圓錐動力初探，物探等等。

1.1.2.1 鉆探

鉆探是用鉆機設備從地表向地下鉆進成孔，從而達到所要任務的工程施工工程。

鉆探所需的儀器設備 從廣義上說，包括用于鉆井的成套地面設備、專用的鉆井工具和鉆井儀表。鉆井設備按功用分旋轉、提升、循環、動力與傳動、控制等系統。

旋轉系統

主要設備是裝在鉆臺井口上的轉盤，轉動時，通過方鉆桿帶動鉆柱和鉆頭旋轉鉆進。當采用井下動力鉆具帶動鉆頭旋轉時，轉盤用來承受反扭矩。

提升系統

由絞車、井架、天車、游動滑車、大鉤、鋼絲繩等組成的一套起重設備。絞車主要用于起下鉆具、下套管和鉆進時控制鉆壓。井架用于安放天車和懸掛游動滑車、大鉤等提升設備與工具，以及起下、存放管柱。天車與游動滑車是一套復滑輪裝置，用以減少絞車鋼絲繩上的張力,大、中型鉆機復滑輪的鋼絲繩數一般為8～12股。

泥漿循環系統

由泥漿泵、高壓泥漿管線、水龍帶、水龍頭、鉆柱以及泥漿固控設備等組成。功用是：維持泥漿循環，對井底進行沖洗，將注入的高壓泥漿能量傳遞給井底。

泥漿泵從泥漿池吸入泥漿，通過地面泥漿管線、水龍帶、水龍頭，把泥漿注入鉆柱，經鉆頭水眼沖向井底，攜帶井底巖屑從鉆柱與井壁的環隙返回井口。

泥漿泵

主要有雙缸，雙作用活塞式和三缸單作用活塞式兩種，后者的優點是排量均勻、壓力高、壓力波動小、體積小、重量輕、更換易損件方便、維護保養簡單。

水龍頭用以連接可旋轉的鉆柱和不轉動的水龍帶，并能維持泥漿循環。

固控設備

用以清除井中返出的泥漿中的無用固相顆粒。常用的設備有振動篩、除砂器、除泥器、除氣器和離心分離機等。70年代末期，開始使用自動配制泥漿系統,與井控裝置聯用，可對井筒隨時進行可靠控制,自動保持泥漿比重恒定。在出現井噴預兆時，能自動調節泥漿比重及其他性能。

動力與傳動系統

包括動力機及傳動機組。動力機主要用柴油機、電動機或燃氣輪機。傳動機組有鏈條、皮帶、齒輪等機械傳動、液壓傳動和電傳動幾種，把動力傳遞給絞車、轉盤、泥漿泵等工作機。

柴油機驅動的鉆機有機械傳動和液壓傳動兩種，后者具有隨工作機負荷變化而自動無級變速和變矩的良好動力性能，在鉆機上廣泛應用。

電驅動鉆機在深井和海上鉆井中廣泛應用。分兩類：①柴油機或燃氣輪機直流發電機組發電，帶動直流電動機,簡稱直-直流電驅動；②交流電經可控硅整流帶動直流電動機,簡稱交-直流電驅動。兩者都具有良好的動力性能。后者優點是：動力分配靈活、裝機功率利用率高，由電網供電，不需另配輔助的交流發電系統，經濟效益高等，已成為主要發展方向。

控制系統

使各機組按照鉆井工藝需要，協調地進行工作。包括對動力機、絞車、轉盤、泥漿泵等的啟動、停車、調速、并車、換向等進行控制，方式有機械、氣壓、液壓、電控制等，并向電子計算機控制方向發展。

井控設備

是用于油氣鉆井中保證安全鉆進的重要設備,包括防噴器、阻流管匯、壓井管匯、泥漿-氣體分離器等。防噴器用以防止井內泥漿和油、氣、水的噴出，防噴器有閘板防噴器、旋轉防噴器和萬能防噴器等類型，安裝在鉆臺下的井口處，分別用于封閉鉆柱與套管之間的環隙或全部井口。此外，還有鉆柱內防噴器，用于封閉鉆柱內部空間。近代鉆井設備都配備數套不同類型的防噴器，組成井口防噴器組，用以控制不同的鉆井情況。

向地下鉆孔破碎孔底巖石的方法及鉆進工藝的總稱。為了滿足不同的鉆探目的，要求采用不同的技術裝備和工藝,從而形成各種不同的鉆探方法。在鉆探工程中,主要應用機械方法破碎巖石，根據外力作用的性質和方式，可分為沖擊鉆探、回轉鉆探、沖擊回轉鉆探、振動鉆探和噴鉆探等。若按鉆探時所用切削工具不同可分為硬質合金鉆探、金剛石鉆探和鋼粒鉆探；按鉆探時所用沖洗液和循環方式可分為清水鉆探、泥漿鉆探、空氣鉆探、正循環鉆探、反循環鉆探等；按鉆探區域不同可分為陸地鉆探、水域鉆探、極地鉆探、月面鉆探等；按鉆探目的和作用不同可分為固體礦產鉆探、水文地質鉆探、工程地質鉆探、砂礦床鉆探、地熱鉆探、石油天然氣鉆探、科學（超深孔）鉆探和地表取樣鉆探等。此外，一些效率高的鉆探方法如熱力法（如火焰噴射鉆、高頻電流鉆、微波鉆）、熔融法（如電熱鉆、等離子鉆、激光鉆等）、化學方法（利用化學反應破碎巖石）等，由于技術難度大、成本高還未推廣應用。

沖擊鉆探

用一字型或十字型鉆頭，與鋼絲繩或鉆桿相連上下運動沖擊巖石，撈出巖屑、巖粉，造成鉆孔。這是創始于中國的一種古老的鉆井方法，于11世紀傳入西方。目前在中國和國外都還在應用。

回轉鉆探

用轉盤、回轉器或動力頭驅動鉆桿帶動鉆頭回轉的鉆進方法，鉆頭分全面和環狀取心兩種，在軸向鉆頭壓力作用下，回轉克取巖石，取出巖心或排出巖粉，造成鉆孔。這是當前最普遍用的鉆探方法?；剞D速度視鉆機而異,如石油鉆機一般情況下最高160轉／分，金剛石鉆機最高達2400轉／分。

沖擊回轉鉆探

以鉆桿帶動鉆頭緩慢（50轉／分左右）回轉，在軸向鉆頭壓力作用下，再利用通過鉆桿中心的液體或氣體產生的沖擊力，以沖擊和回轉兩種方式破碎巖石，充分發揮沖擊和回轉切削兩種作用造成鉆孔。

振動鉆探

對松散、非膠結巖層，在管柱（下部為鉆頭）上施加振動力和壓力（或自重），提上管柱，取出巖心，造成鉆孔。振動力由兩個偏心相反方向旋轉產生。近年加拿大研制了一種共振鉆探法，鉆速很高。

鉆探的應用和成果：

（1）地質鉆探：從鉆孔中不同深度處取得巖心、礦樣進行分析研究鑒別查明礦體或劃分地層，判定地層地質情況的作業。通常地質找礦中鉆探的費用至少都要占到40%以上。鉆孔直徑小(46～91毫米)，按礦種的不同，深度從幾十米到幾千米。

（2）水文水井鉆探：鉆探至含水層（位）時固井成孔，從而滿足人畜飲水問題及農田灌溉或為地質部門提供水文觀測。文地質鉆探，普查孔直徑小于150毫米，勘探孔直徑150～350毫米，水井直徑 150～550 毫米，孔深300 米以上。

（3）地熱鉆探：鉆探成，對地熱資源通過熱載體進行開采利用。目前的技術鉆井深度一般可以達到3000到5000米，地熱資源利用比較好的有羊八井高溫地熱田，西安地熱田，北方集中在北京和天津兩地。

（4）工程勘察鉆探：從鉆孔中取得巖心、土樣進行物理性質分析從而判斷其地基基礎是否滿足工程建設的承載重力和穩定性。工程地質鉆探 為勘察壩基、水庫、渠道、港口工程、高層建筑以及鐵路、公路沿線的工程地質情況。

（5）石油鉆探：鉆探成孔直接進行資源開發利用，國內有名的三家：中石油，中石化，海石油。鉆孔一般開孔915毫米，終孔216毫米，孔深1000～7000米 及以上，通常井口要安裝防噴器具。

（6）文物勘察鉆探（鉆探）：直觀準確地取得一定地點的文化堆積資料，它比發掘省工，破壞性小，能在短時間內了解較大面積的地下情況。適用于具體了解遺址堆積分布范圍、厚度、大型建筑基址、大型墓葬和古城的形狀和布局等。1.1.2.2 靜力觸探

靜力觸探是用靜力將探頭以一定的速率壓入土中，利用探頭內的力傳 感器，通過電子量測器將探頭受到的貫入阻力記錄下來。通過貫入阻力的變化情況，達到了解圖層工程性質的目的。

靜力觸探的勘察原理就是用準靜力（相對動力觸探而言，沒有或很少沖擊荷載）將一個內部裝有傳感器的觸探頭以勻速壓入土中，由于地層中各種土的軟硬不同，探頭所受的阻力自然也不一樣，傳感器將這種大小不同的貫入阻力通過電信號輸入到記錄儀表中記錄下來，再通過貫入阻力與土的工程地質特征之間的定性關系和統計相關關系，來實現取得土層剖面、提供淺基承載力、選擇樁端持力層和預估單樁承載力等工程地質勘察目的

靜力觸探主要適用于粘性土、粉性土、砂性土。就黃河下游各類水利工程、工業與民用建筑工程、公路橋梁工程而言，靜力觸探適用于地面以下50m內的各種土層，特別是對于地層情況變化較大的復雜場地及不易取得原狀土的飽和砂土和高靈敏度的軟粘土地層的勘察，更適合采用靜力觸探進行勘察

靜力觸探成果應用很廣，主要可歸納為以下幾方面：劃分土層；求取各土層工程性質指標；確定樁基參數。

1．劃分土層及土類判別

根據靜力觸探資料劃分土層應按以下步驟進行[1]：

（1）將靜力觸探探頭阻力與深度曲線分段。分段的依據是根據各種阻力大小和曲線形狀進行綜合分段。如阻力較小、摩阻比較大、超孔隙水壓力大、曲線變化小的曲線段所代表的土層多為粘土層；而阻力大、摩阻比較小、超孔隙水壓力很小、曲線呈急劇變化的鋸齒狀則為砂土。

（2）按臨界深度等概念準確判定各土層界面深度。靜力觸探自地表勻速貫入過程中，錐頭阻力逐漸增大(硬殼層影響除外)，到一定深度(臨界深度)后才達到一較為恒定值，臨界深度及曲線第一較為恒定值段為第一層；探頭繼續貫入到第二層附近時，探頭阻力會受到上下土層的共同影響而發生變化，變大或變小，一般規律是位于曲線變化段的中間深度即為層面深度，第二層也有較為恒定值段，以下類推。

（3）經過上述兩步驟后，再將每一層土的探頭阻力等參數分別進行算術平均，其平均值可用來定土層名稱，定土層(類)名稱辦法可依據各種經驗圖形進行。還可用多孔靜力觸探曲線求場地土層剖面。

2．求土層的工程性質指標

用靜力觸探法推求土的工程性質指標比室內試驗方法可靠、經濟，周期短，因此很受歡迎，應用很廣?？梢耘袛嗤恋某睗癯潭燃爸亓γ芏取⒂嬎泔柡屯林亓γ芏萊sat、計算土的抗剪強度參數、求取地基土基本承載力f0、用孔壓觸探求飽和土層固結系數及滲透系數等。

3．在樁基勘察中的應用

用靜力觸探可以確定樁端持力層及單樁承載力，這是由于靜力觸探機理與沉樁相似。雙橋靜力觸探遠比單橋靜力觸探精度高，在樁基勘察中應優先采用。

1.1.2.3 標準貫入

標準貫入是重錘按照規定的落距自由下落，講標準規格的貫入器打入地層，從而來判定圖層的性質。這種測試方法適用于砂土，粉土和一般粘性土

標準貫入主要由標準貫入器、觸探桿和穿心錘三部分組成。標準貫入試驗的原理 1與鉆探配合進行

2以每分鐘15-30擊的貫入速率，先打15CM不計擊數，繼續貫入土中30CM，記錄錘擊數

3拔出后，取出貫入器中的土樣進行鑒別描述 標準貫入的應用

1按不同土質應用，如砂土的密度，粘性土狀態和無側限抗壓強度 2確定地基土承載力標準值 1.1.3 巖土工程勘察的發展趨勢

為使我國加入WTO后適應國際高標準建設項目系統服務的挑戰,本行業在未來5年~10年中的發展目標主要體現在四方面:（1）由單純的“工程地質勘察”向“巖土工程”發展日趨完善。

（2）向一切以人類生存的地球表面環境中的大地巖土和與其密不可分、相互影響的地表水、地下水和大氣等環境物質為系統工作目標的工程領域開拓。

（3）專業分工形成了分枝趨勢: a.工程咨詢和工程顧問,主要負責工程計劃、項目負責、工程試驗分析計算和工程監測工作;b.野外鉆探,可進行探查孔、鉆井、灌漿鉆孔、錨桿鉆孔、海洋鉆探以及水平鉆孔、定向鉆孔等等;c.巖土工程施工,可進行各類樁基及地基改良工法的施工。

（4）城市巖土工程發展迅速,為研究和評價舊城市重建和新城市的開發提供規劃和建設。

近年來,經典的巖土力學面臨著嚴重的挑戰。這種挑戰主要來自以下方面:（1）大規模城市建設面臨的地基、基礎與深開挖支護問題;城市改造工程問題;（2）填海工程及海洋工程帶來的軟土工程問題;各類特殊土帶來的工程問題;（3）大規模的交通工程建設即跨江、跨海、橋梁、隧道工程帶來的問題;水利工程問題;（4）能源工業問題,包括污染、廢料尾礦壩及有害廢料處理問題;（5）超重型結構所帶來的地基處理和樁基礎設計、施工與評價問題;（6）原子能電站等重大工程的抗震分析與地基抗震問題;（7）各類地質災害的評價與防治問題,等等。

作為勘察單位,面對上述的發展,我們應該在如下諸方面作些工作:（1）使廣大技術人員,至少是技術領導和技術骨干在掌握傳統方法的基礎上。了解這個發展動向和基本思想;（2）密切注意任何可以利用的新成果和具有規律性的結論,以便進行工程類比和使用;（3）探索本單位向這個方向發展的時機和可能性。原有的壓剪模型和地基、基礎與上層結構的協同作用程序體現了新的發展方向。這方面的工作應該繼續提高。

1.2 鹽城火車站地下商場巖土工程勘察設計的主要內容

1.2.1 資料的學習和收集

1.2.1.1 資料的學習

（1）通過上網下載《巖土工程勘察規范》。（2）通過學習《巖土工程勘察規范》，從中了解

1.2.1.2 資料的收集

（1）進一步了解委托方和相關單位的具體要求；

（2）.收集工程的巖土工程勘察及氣象資料、地下結構和基坑工程的設計資料，了解施工組織設計（或項目管理規劃）和相關施工情況；

（3）.收集周圍建筑物、道路及地下設施、地下管線的原始和使用現狀等資料。必要時應采用拍照或錄像等方法保存有關資料；

（4）通過現場踏勘，了解相關資料與現場狀況的對應關系，確定擬監測項目現場實施的可行性。1,.2.2 現場勘查和室內試驗

1.2.2.1現場勘查

根據建筑物的性質和規模，并結合現場具體情況，布置鉆孔、靜力觸探孔及小鉆孔的數量及位置，檢查建筑場地范圍內有無暗溝暗塘等異常情況，記錄好靜探資料，并按相關要求取回土樣。

1.2.2.2 室內試驗

圓錐動力觸探，利用一定質量的落錘，以一定的高度的自由落距將標準規格的圓錐形探頭打入土層中，根據探頭灌入的難易程度判斷土層的性質。通過圓錐動力觸探可以得出以下結論和數據：（1）通過觸探曲線進行力學分層。利用每個觸探點的觸探指標隨深度的關系曲線，結合場地內的鉆探資料和地區經驗，劃分出不同的底層。（2）評價地基土的密實度（3）評價地基承載力

（4）確定地基土的變形模量（5）確定單樁承載力

標準貫入是重錘按照規定的落距自由下落，講標準規格的貫入器打入地層，從而來判定圖層的性質。這種測試方法適用于砂土，粉土和一般粘性土。通過標準貫入可以得出以下的結論和數據：

（1）確定砂土的密實度

（2）確定粘性土的狀態和無側限抗壓強度（3）確定地基承載力（4）確定土的抗剪強度（5）確定土的變性參數

靜力觸探是用靜力將探頭以一定的速率壓入土中，利用探頭內的力傳 感器，通過電子量測器將探頭受到的貫入阻力記錄下來。通過貫入阻力的變化情況，達到了解圖層工程性質的目的。1.2.3 成果的整理

（1）各種觸探參數的計算（2）劃分土層及繪制剖面圖

（3）土層的觸探參數計算與取值（4）歸一化超孔壓曲線繪制