岩土工程勘察课程设计

土木工程专业课程设计岩土工程勘察纲要

专业名称：土木工程

年级班级：Xxxx班

学生姓名：XXXX

学号：XXXX

联系方式：XXXX 指导教师：XXXX

XXXXX土木工程学院

二○一六年六月

XXXX大学

岩土工程勘察课程设计任务书

专业班级：XXXX班学生姓名：XXXX

一、题目：XXXX东北部水系岩土工程勘察纲要

二、起止日期 2016 年 6月 27日至 2016 年 7 月 01日

三、主要任务与要求

综合运用岩土工程勘察的专业知识，结合实际工程编制勘察工作技术方案。

通过本次课程设计，学会理论联系实际，培养综合运用能力和解决实际问题能力，增强对《岩土工程勘察》的感性认识，为毕业设计收集资料工作打下基础。

在课程设计中主要运用所学的知识理解和解决下列主要问题：

①本场地各持力层的工程地质特征、主要物理力学性质、承载力指标等；

②本场地建筑物可能采用的基础型式，初步估计基础尺寸和基础埋深；

③确定合适的勘探点深度、确定合适的勘探点间距和勘探孔性质(钻探、触探的比例)；

④确定合适的取样数量、取样位置、取样深度；

⑤确定合适的原位测试数量、测试位置、测试深度、层位等；

⑥每一件土样室内试验项目、获得的主要指标及数量；

⑦场地地震效应的勘探内容、手段、相应的数量、位置、深度、层位等；

⑧不良地质作用的勘察手段、方法、工作量等；

⑨编制勘察的施工组织设计，计划投入的设备、人员及质量保证措施，制订勘察进度计划；

⑩预估勘察过程中可能遇到的问题及解决的方法和措施及勘察取得的主要成果。

成绩：批阅老师：

年月日

前言

根据现有的本科教育制度，学生在本科阶段主要的时间均利用在日常理论学习之中。而课程设计是将理论知识与施工组织相结合的一种很好的办法，是大学本科教育培养目标实现的重要手段，同时也是提高学生自身水平的一种良好方法，是对大学期间所学专业知识的全面总结。

本组课程设计题目为《岩土工程勘察课程设计》，拟对学校东北部水系进行勘察纲要设计。在课程设计进行初期，我重新详细学习了《岩土工程勘察》、《基坑工程》等专业知识课本，并查阅并学习了《岩土工程勘察规范》等相关规范。在课程设计中期，我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能以及现场调查进行勘察纲要设计。且在此过程中，我们组的组员之间相互合作、共同进步，发挥了良好的团队精神，对我的后期的纲要编写提供巨大的帮助。在课程设计末期，主要进行设计手稿的电子排版整理，期间得到了XXXX老师的审批和指正，使我圆满地完成了此次设计任务，在此我表示衷心的感谢。

在该课程设计进行过程中，在指导老师和同学的帮助下，经过资料查阅、相互学习、设计计算、设计撰写，使我加深了对岩土工程勘察以及该行业新规范、规程、手册等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决

问题的能力。并且重温学习了CAD等制图软件，使自身得到大幅度提高。

此次课程设计持续将近一周时间，由于岩土工程勘察课程设计所涉及的计算之多、设计时间有限以及个人能力不足等问题，在书写过程中如有不妥和纰漏之处，敬请各位老师批评指正。

目录

第一章概述 (1)

1.1 工程概况 (1)

1.2 勘查工作 (1)

1.2.1 执行标准 (2)

1.2.2 勘察目的及任务 (2)

第二章场地工程地质条件 (3)

2.1 地形、地貌 (3)

2.2 地质构造 (3)

2.3 地层岩性 (3)

2.4 各层土物理力学性质指标 (4)

2.5 水文地质条件及地下水腐蚀性评价 (5)

2.5.1 地下水类型、埋深及变幅 (5)

2.5.2 水质分析 (5)

2.6 场地土冻结深度 (5)

2.7 不良地质作用 (5)

2.8 活动断裂影响 (6)

2.9 场地地震效应 (6)

2.9.1 抗震设防烈度及地震动参数 (6)

2.9.2 场地土类型和建筑场地类别 (6)

2.9.3 液化判别 (6)

第三章勘察方案 (7)

3.1 勘察等级 (7)

3.2 勘察工作量布置原则 (7)

3.2.1 钻孔布置原则 (7)

3.2.2 钻孔原则 (7)

3.3 勘查技术方法和手段 (8)

3.3.1工程地质调查 (8)

3.3.2 勘探点定位及孔口标高测量 (8)

3.3.3 钻探 (8)

3.3.4 取样 (8)

3.3.5 原位测试 (8)

3.3.6 孔内水位测量 (9)

3.4 工作量概算 (9)

第四章勘察工作的技术要求和标准 (9)

4.1 钻探要求 (9)

4.2 取样要求 (10)

4.3 原位测试要求 (10)

4.3.1 标准贯入试验 (10)

4.3.2 静力触探试验 (10)

4.3.3 剪切波速试验 (11)

4.4 室内试验要求 (11)

第五章施工组织及安全环保措施 (12)

5.1 施工组织管理 (12)

5.1.1 主要人员 (13)

5.1.2 主要施工设备 (13)

5.2施工组织设计及进度计划 (14)

5.3 安全保证及保护措施 (14)

5.3.1 安全保证措施 (14)

5.3.2 环境保护措施 (15)

5.3.3 质量控制措施 (15)

第六章预计提交的勘察成果资料 (15)

6.1 文字部分 (15)

6.2 附录部分 (16)

第七章结论和建议 (17)

参考文献 (18)

致谢 (19)

附件：XXXXXX大学东北部水系勘探点布置平面图

第一章概述

1.1 工程概况

XXXXX大学拟建工程“东北部水系”，建设场地位于XXXX大学校内体育馆西

侧、春秋大道北侧以及竹园八号宿舍楼北侧，如图1-1为拟建场地所在处。该

东北部水系工程拟建总长度为700m，其中最宽处为100m，最窄处为15m，占地

m。目前开挖方式、岸边边坡支护形式及开挖深度待定。为查面积约为200002

明拟建场地工程地质条件，需对该场地的工程条件进行初步勘察、详细勘察等

岩土工程勘察工作。

图1.1 拟建工程场地位置图

1.2 勘查工作

1.2.1 执行标准

本勘察工作执行以下标准：

（1)《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）；

（2)《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004 J366-2004）；

（3)《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；

（4)《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2012）；

（5)《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；

（6)《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；

（7)《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

（8)《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）；

（9)《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）；

（10)《原状土取样技术标准》（JGJ89-92）；

（11)《岩土工程勘察报告编制标准》（CECS99：98）；

1.2.2勘察目的及任务

1、目的

本岩土工程勘察纲要的目的是提出初步的岩土工程勘察资料和设计、为勘察提供可行的方案及施工所需的岩土参数，对勘察工作计划及人员安排进行部署，并对场地基础形式和不良地质作用的防治提出初步的建议。

2、任务

（1）查明场地不良地质作用的成因、类型、分布范围；

（2）查明拟建场地范围内各层岩土的类别、结构、厚度、坡度及工程特性，评价地基稳定性和均匀性；

（3）评价地震效应，划分场地土类型和场地类别；

（4）对需要进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参数，预测建筑物的变性特征；

（5）查明埋藏的河道、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物；

（6）查明地下水埋藏条件，及判定地下水对混凝土的腐蚀性；

（7）提供各岩土层的物理力学指标及施工所需的岩土参数；

（8）对拟建物基坑开挖、坑壁支护及基坑降水进行评价，并提供方案设计

所需的相关参数；

（9）对场地岩

土条件进行综合评价，对地基基础方案进行论证分析，提出合理建议并对地基基础设计和施工提出合理建议。

第二章场地工程地质条件

2.1 地形、地貌

拟建工程场地位于焦作市高新区山阳路西侧、世纪大道北侧、迎宾大道东侧、河南省第二慈善医院南侧，场地地势开阔平坦，自北向南稍有倾斜。场地地貌属于山前冲洪积平原下部。

2.2 地质构造

场地构造位位于太行山隆起与华北坳陷平原的交换部位，区域构造多为东北向的高角度正断层，无全新活动断层通过。

2.3 地层岩性

查找相关资料显示，场地地层除表层耕土外为第四系全新统冲洪积地层，按地层的成因类型、岩性及工程地质特性将其划分为6个工程地质单元层，现分述如下：

第①层（Q4ml）素填土：黄褐色。可塑。以粉质粘土为主，含少量煤屑、碎砖屑等。个别地段夹①1层耕土或①2层杂填土。该层层底标高-2.60到-1.77米，层厚0.5-1.9米。

第①1层（Q4pd）耕土：黄褐色。硬塑。以粉质黏土为主，含少量碎砖屑、煤屑及植物根等。

第①2层（Q4ml）杂填土：灰褐色。松散，含大量砖块等杂物。

第②层（Q4al+pl）粉质粘土：黄褐色。可塑至硬塑。含少量动物壳碎片及姜石。切面稍有光泽，无摇振反应，干强度与韧性中等。场地该层分布较稳定。层底标高-3.73到-3.17米，层厚0.8-1.9米。

第③层（Q4al+pl）粉质粘土：黄褐色。可塑至软塑，局部流塑。含少量动物壳碎片及姜石。该层局部地段有③1层细砂或③2层中砂分布。切面稍有光泽，无摇振反应，干强度与韧性中等。场地内该层分布稳定。层底标高-11.11到-8.83米，层厚6.3-7.6米。

第③1层（Q4al+pl）细砂：黄褐色。中密。饱和。成份以石英、长石、云母及暗色矿物为主，浑圆状。大于0.075mm粒径含量87.1%-87.7%。

第③2层（Q4al+pl）中砂：黄褐色。中密，局部稍密。饱和。成份以石英、长石、云母及暗色矿物为主，浑圆状。大于0.25mm粒径含量61.4%-68.7%。

第④层（Q4al+pl）粉质粘土：黄褐色。可塑，局部硬塑或软塑，个别流塑。含少量动物壳碎片及姜石。切面稍有光泽，无摇振反应，干强度与韧性中等。场地内该层分布稳定。层底标高-19.39到-18.62米，层厚8.0-9.7米。

第⑤层（Q4al+pl）粉质粘土：黄褐色。可塑，局部硬塑。含少量动物壳碎片及姜石。切面稍有光泽，无摇振反应，干强度与韧性中等。该层场地分布稳定。层底标高-28.82到-27.91米，层厚8.8-9.5米。

第⑥层（Q3al+pl）粉质粘土：黄褐色。可塑至硬塑，个别坚硬或流塑。含少量动物壳碎片及姜石。切面稍有光泽，无摇振反应，干强度与韧性中等。该层场地分布稳定。层底标高-39.82到-39.22米，层厚11.0-11.6米。

第⑦层（Q3al+pl）粉质粘土：黄褐色。硬塑至可塑，个别坚硬。含少量动物壳碎片及姜石。切面稍有光泽，无摇振反应，干强度与韧性中等。场地该层分布稳定。层底标高-50.98到-50.43米，层厚11.1-11.4米。

第⑧层（Q3al+pl）粉质粘土：黄褐色。硬塑，局部可塑。含少量动物壳碎片及姜石。切面稍有光泽，无摇振反应，干强度与韧性中等。该层最大揭露厚度10.0米。

2.4 各层土物理力学性质指标统计

为评价各层土的物理力学性质指标，对各种测试结果按有关规范进行分层统计分析。室内土工实验结果首先剔除异常值，然后进行统计计算；对标准贯入试验野外实测击数首先剔除异常值，再进行杆长校正，然后进行统计计算，并提出建议值。

2.5 水文地质条件及地下水腐蚀性评价

2.5.1 地下水类型、埋深及变幅

查找有关资料，得知场地地下水类型为潜水，地下水位埋深2.0～2.4m，季

节性变化幅度1.0m左右，据调查近3-5年地下水最高水位埋深1.0m左右。含水层岩性为粉质粘土、粉土及粉细砂夹层，以接受大气降水及径流补给为主，主要消耗于地表蒸发、人工抽水和径流排泄。

场地地下水埋藏较浅，地下水对基础及施工有影响，建议采用轻型井点法降水。②、③层渗透系数经验值取2.5×10-5cm/s。

2.5.2 水质分析

根据本次勘察所取场地钻孔水样，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）第12.1.3条试验方法分析试验。

按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）规范附录G，据有关资料，本地区干燥指数K大于1.5，属于干旱区，本场地地层属含水量>20%的弱透水层，因此拟建场地环境类型为Ⅰ类。

根据有关资料，可按照环境类型地下水对混凝土结构无腐蚀性；按地层渗透性地下水对混凝土结构无腐蚀性；在长期浸水情况下对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，干湿交替情况下地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具较弱腐蚀性；地下水对钢结构具弱腐蚀性。

2.6 场地土冻结深度

根据《中国季节性冻土标准深图》并查找有关资料可得焦作市的最大冻结深度为0.31m，基础设计和施工时可不考虑冻土的影响。

2.7 不良地质作用

根据资料显示，拟建场地无暗滨、暗塘、洞穴、滑坡、泥石流等不良地质作用。

2.8 活动断裂影响

根据资料显示，拟建场地附近不存在深大断裂构造，场区内无活动断层通过。

2.9 场地地震效应

2.9.1 抗震设防烈度及地震动参数

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）附录A，焦作市抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速值为0.15g。

2.9.2 场地土类型和建筑场地类别

根据河南中原地震科技有限责任公司焦作工学院新校区《工程场地地震安全性评价工作报告》可知，场地覆盖层厚度为56m，判定本场地土类型为中软土。按照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第5.1.4条，本场地的特征周期值为0.45s。

2.9.3 液化判别

依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规定进行判别。

表2-1 建筑抗震设计规范

第三章勘察方案

3.1 勘察等级

根据本工程规模和建筑特征，以及场地与地基的复杂程度，并根据业主和施工图设计阶段的要求，本工程重要性等级为三级，场地复杂程度为二级，地基复杂程度为三级，综合判定本工程岩土工程勘察等级为乙级。

3.2 勘察工作量布置

3.2.1 钻孔布置

根据按照《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2009）, 地基复杂程度等级为三级（简单），详勘勘探点间距为30～50m。本次勘探点间距选为50m。初步勘察阶段应有1/4至1/3控制性钻孔。详细勘察阶段应有1/2控制性勘探孔,控制性钻孔位置应布置在有代表性的地段或布置在拟建建筑物中心和主要的剖面线上，其深度应达到压缩层计算深度。布置勘探孔38个，其中控制性勘探孔20个，一般性勘探孔18个，包括有取水孔勘探孔4个，波速测试勘探孔3个。

3.2.2 钻孔

勘探孔深度根据工程重要性等级为三级（次要工程），一般性勘探孔深度为6～10m，控制性勘探孔深度为10～20m。因为工程位于低洼地，且需要大量挖方，根据《边坡工程技术规范》的要求，建筑边坡的勘探范围应包括不小于1.5倍土质边坡高度，控制性勘探孔的深度应穿过最深潜在滑动面进入稳定层不小于5m，并应进入坡脚地形剖面最低点和支护结构基地下不小于3m。所以，本次勘探的一般性勘探孔深度定为10m，控制性勘探孔深度为20m。

3.3 勘查技术方法和手段

3.3.1工程地质调查

收集本区气象、水文等资料，走访周边村民，了解场地地貌变迁情况以及沟、坑分布情况。

3.3.2 勘探点定位及孔口标高测量

勘探点测放执行《工程测量规范》(GB50026—93)的相关规定，起算数以业主提供的导线点、水准点的坐标及高程为准。

3.3.3 钻探

采用SH30—2型冲击钻机，对上部土层进行取芯钻探，并在孔内进行标准贯入试验，取原状土试样。采用XY-100型钻机回旋钻进，利用SM植物胶护壁，对布设的部分控制性个钻孔内卵石土进行全断面取芯观察，取样进行颗粒分析，并在部分孔内进行波速试验。

3.3.4 取样

对场地粉质粘土、粉土采取原状土试样进行室内物理力学试验，采取地下水试样进行简分析，对卵石土采取扰动样进行室内颗粒分析。

3.3.5 原位测试

对上部细粒土层进行标准贯入试验，以评价土层的力学性能，并作为判定粉土和砂类土是否液化的手段；对卵石土进行N120超重型动力触探试验，作为评价卵石土物理力学性能的依据。在高层每栋各作一个单孔波速试验，作为场地土类别、场地类别评价的依据。

3.3.6 孔内水位测量

在孔内进行地下水位量测，作为评价水文地质条件的依据。

3.4 工作量概算

表3-1 概算勘察工作量一览表

第四章勘察工作的技术要求和标准

4.1 钻探要求

钻探是最广泛采用的一种勘探手段，采用XY-100/150型工程地质钻机，采用油压回转钻进，泥浆护壁，全孔取芯进行地质描述。采用取土器采取预定深度处的原状土样进行室内土工试验。每回次进尺一般为2m。

4.2 取样要求

岩芯采取率要求在粘土地层不小于80%；砂类土地层不小于65%；碎石土不小于50%。坚硬完整岩层中不小于85%；在强风化、破碎的岩层中不小于60%；在基坑开挖深度内应尽量提高岩芯采取率；取样、原位测试前保持孔底干净。取土间距一般为2m，取样重点为开挖深度及影响范围内的土层，取土样竖向间距为1～2m。对厚度较薄的土层适当加密取土，确保较薄土层有一定数量的土样；对厚度较厚的土层适当放大取样的间距。对粉性土及砂性土采用取土器内置土样筒锤击法取土，淤泥质土采用薄壁取土器取土，土样取出后，蜡封储存，在一周内完成室内常规土工试验工作。

4.3 原位测试要求

4.3.1 标准贯入试验

标准贯入试验采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击，锤击速率小于30 击/min，每贯入30cm 为一测点。

锤重、落距及贯入器规格均符合行业标准《标准贯入试验规程》YS5213。

土层测试时，贯入器抵达天然土层先预打15cm 再进行正式贯入试验，用钢尺准确量定30cm 长度，每10cm 长度用粉笔标画，保持探杆垂直、锤击匀速，记录每10cm长度的锤击数并累计30cm 长度的锤击数。

4.3.2 静力触探试验

采用20T 车装静探仪，连续贯入，每10cm 记录一次应变值，自动记录采用20T 车装静力触探仪，单桥探头，探头在测试前进行了率定。

测试采用连续贯入，贯入速率1.2m/min 左右，每10cm 采集一次应变值，记录仪型号为LMC-D310。

4.3.3 剪切波速试验

波速测试技术要求按《岩土工程勘察规范》( GB50021-2001)10.10 实施。波速测试采用单孔检层法，测试仪器采用中国科学院武汉岩土力学研究所生产的工程动测仪RSM24FD 及声波检测仪RSM-SYS，波速探头为中国地震局工程力学研究所生产的JBT-1 型。

波速测试时，要求测试钻孔垂直，孔壁光滑，激振板应紧贴地面，探测头贴壁良好，测绳深度标记准确，测试仪器处于正常工作状态; 测点的垂直间距采用1m，并自下而上测试。测定各土层的剪切波速、压缩波速。

4.4 室内试验要求

本工程土工试验所需的土样，凡需进行强度试验，固结试验等力学性质试验的按Ⅰ级土样取土，作土类定名、含水量、密度、液塑限等物理指标试验的按Ⅱ级样取土，Ⅲ级土样仅作土类定名、含水量分析，Ⅳ级土样仅作土类定名，不得进行其它项目试验。

本次勘察，我们将根据土质情况，尽量采用薄壁取土器，对易失水、扰动的砂性土采用现场土工试验、加强对取样、运输、贮存等环节的管理。

本工程土工试验除应进行常规物理力学性土工试验外，还应进行较多的特殊性土工试验。

1、常规物理性土工试验指标

提供各土层的含水量、密度、比重、天然孔隙比，界限含水量、颗粒分（包