10级工程勘察与测试技术复习题(2)

2019-01-12 11:32

定测阶段工程地质勘察的主要任务是查明与各类建筑物有关的工程地质条件及存在的主要工程地质问题。从而提供建筑物定型设计所需的工程地质资料及有关数据和参数。此外,对线路局部改善地段,亦需要查明其工程地质条件和提供相应的工程地质资料。 4、施工阶段的工程地质勘察要点

施工地质工作的具体任务是:及时查明地质问题发生原因,发展趋势,以及对工程建筑的危害程度,提出处理意见;搜集因施工困难或其它特殊原因而改变设计方案或增加建筑物所需要的工程地质资料,根据施工实际开挖情况,核对定测阶段地质资料的准确性,修改补充原有设计图件的工程地质内容;为各类工程编制竣工图件提供所需要的地质资料;对存在疑难问题的病害工点做好工程地质预测,或布臵长期观测等。

十一、简述动力触探方法及应用。 十二、简述地下水对建筑基础的侵蚀作用。

侵蚀类型混凝土是工业及民用建筑常用的建筑材料,当混凝土基础埋臵在地下水位以下时,必须考虑地下水对混凝土的侵蚀性问题。

通常地下水水质多数不具有侵蚀性,只有当地下水中某些化学成分(如.HCO3-,O42-,l-,pH侵蚀性CO2及弱盐基硫酸阳离子等)含量过高时,才对混凝土具有分解性侵蚀性,结晶性侵蚀性,或分解、结晶复合性侵蚀性。

侵蚀性环境地质条件: 1.土层中含有石膏(纤维状、透镜状、碎屑状、层状及结核状石膏); 2.盐湖、盐田、盐渍化土和其它含盐(如岩盐,芒硝,光卤石,水氯镁石等)地区以及海水和海水渗入地区; 3.硫化矿及煤矿水流入区; 4.强透水层(粗碎屑土)中从含有泥炭,淤泥及含有大量有机质土层内渗入的水; 5、工业废水(酸性、含有大最硫酸盐、镁盐及铵盐)渗入地区;6、使水矿化富集的地形地貌条件。

1结晶类腐蚀

如果地下水中SO4 离子的含量超过规定值,那么 SO4离子将与混凝土中的Ca(OH)2。起反应,生成二水石膏结晶体CaSO4〃2H2O,这种石膏再与水化铝酸钙CaOA12O3〃6H2O发生化学反应,生成水化硫铝酸钙,这是一种铝和钙的复合硫酸盐(水泥杆菌)由于水泥杆菌结合了许多的结晶水,因而其体积比化合前增大很多,约为原体积的221.86%,于是在混凝土中产生很大的内应力,使混凝土的结构遭受破坏。

水泥中CaOA12O3〃6H2O含量少,抗结晶腐蚀强,因此,要想提高水泥的抗结晶腐蚀,主要是控制水泥的矿物成分。 2.分解类腐蚀

地下水中含有CO2,CO2与混凝土中的Ca(OH)2作用,生成碳酸钙沉淀。由于CaCO3不溶于水,它可填充混凝土的孔隙,在混凝土周围形成一层保护膜,能防止Ca(OH)2的分解。但是,当地下水中CO2的含量超过一定数值,而 离子的含量过低,则超量的CO2再与CaCO3反应,生成重碳酸钙Ca(HCO3),并溶于水。 这种反应是可逆的:当CO2含量增加时,平衡被破坏,反应向右进行,固体CaCO3继续分解;当CO2含量变少时,反应向左移动,固体CaCO3沉淀析出。如果CO2和 的浓度平衡时,反应就停止。所以,当地下水中CO2的含量超过平衡时所需的数量时,混凝土中的CaCO3就被溶解而受腐蚀,这就是分解类腐蚀。我们将超过平衡浓度的CO2叫侵蚀性CO2。地下水中侵蚀性CO2愈多,对混凝土的腐蚀愈强。地下水流量、流速都很大时,CO2易补充,平衡难建立,因而腐蚀加快。另一方面, 离子含量愈高,对混凝土腐蚀性愈弱。

如果地下水的酸度过大,即pH值小于某一数值,那么混凝土中的Ca(OH)2也要分解,特别是当反应生成物为易溶于水的氯化物时,对混凝土的分解腐蚀很强烈。 3.结晶分解复合类腐蚀

当地下水中SO4 、Cl-和Mg2+离子的含量超过一定数量时,与混凝土中的Ca(OH)2

发生反应,例如:MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaSO4 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2 Ca(OH)2与镁盐作用的生成物中,除Mg(OH)2不易溶解外,CaC12则易溶于水,并随之流失;硬石膏CaSO4一方面与混凝土中的水化铝酸钙反应生成水泥杆菌:另一方面,硬石膏遇水后生成二水石膏,二水石膏在结晶时,体积膨胀,破坏混凝土的结构。

综上所述,地下水对混凝土建筑物的腐蚀是一项复杂的物理化学过程,在一定的工程地质与水文地质条件下,对建筑材料的耐久性影响很大。

十三、简述旁压试验的原理及适用对象。

原理:旁压试验是将圆柱形旁压器竖直放入土中,通过旁压器在竖直的孔内加压,使旁压膜膨胀,并由旁压膜将压力传给周围的土体(岩体),使土体(岩体)产生变形直至破坏,通过量测施加的压力和土变形之间的关系,即可得到地基土在水平方向的应力应变关系。 适用对象:粘性土、粉土、砂土、碎石土、残积土、极软岩和软岩等

十四、简述高层建筑对地基勘察的基本要求。

1地基承载力:由于高层建筑荷载大,对地基承载力要求高,因此需要选择地基承载力较高的土层作为基础持力层,同时对地基承载力的评价精度也有较高的要求。在地基承载力不能满足时(包括下卧层),需要进行地基加固或采用桩基。 2变形和倾斜:高层建筑可能产生的地基变形较大,因此需要提供地基土的变形性质指标以 作地基变形验算。同时,由于建筑物重心高,容易产生横向整体倾斜,因而必须查清地基土在纵横两个方向的不均匀性。

3深基坑开挖:由于高层建筑的基础埋深较大,箱形基础的高度一般取建筑物高度的1/8-1/12,不宜小于箱形基础长度的1/18,随之带来了深基坑开挖边坡稳定性等一系列岩土工程问题,还有基坑卸荷回弹对地基强度和变形的影响。如果地下水位较高,则还有人工降低地下水位以及地下室防水等问题。

4环境影响:高层建筑往往位于城市中建筑物密集的街道两侧成建筑群中心,因此需要考虑对环境的影响问题,包括施工过程中的基坑开挖、人工降低地下水位、打桩振动和噪音以及建筑物建成后的地基沉降对相邻建筑物的影响等。

5抗震设计:在地震烈度大于7度的地区,高层建筑的抗震设计需要提供场地、地基的地震效应,确定场地和场地土的类别,判定砂土液化的可能性以及确定地基土的卓越周期等。


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