word文檔 郭超英主編 2第一章 巖土工程勘察的基本技術(shù)要求
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1、第一章 巖土工程勘察的基本技術(shù)要求 本章重點(diǎn):本章介紹了巖土工程勘察的基本知識(shí),巖土工程勘察的基本任務(wù)、基本程序、勘察的分級(jí)、勘察階段的劃分和主要工作以及巖土工程勘察的基本方法。并介紹了工程巖土的分類原則和方法。 學(xué)習(xí)要求:通過(guò)學(xué)習(xí),要十分明確巖土工程勘察在建設(shè)工程中的重要性,掌握不同勘察階段、不同勘察等級(jí)時(shí)的任務(wù),細(xì)化巖土工程勘察工作,實(shí)現(xiàn)更好地為工程服務(wù)的目的。 本章提要 巖土工程勘察是根據(jù)建設(shè)工程的要求,查明、分析、評(píng)價(jià)建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件,編制勘察文件的活動(dòng)。包括工程地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查、勘察與巖土取樣、原位測(cè)試與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、巖土工程評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)等內(nèi)容,巖土
2、工程勘察應(yīng)符合下列基本程序: (1)通過(guò)調(diào)查、搜集資料、現(xiàn)場(chǎng)踏勘或工程地質(zhì)測(cè)繪,初步了解場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件及主要巖土工程問(wèn)題,明確工程中設(shè)計(jì)與施工方案中所需解決的巖土工程問(wèn)題以及要求提供的巖土技術(shù)參數(shù)。 (2)有針對(duì)性地制定勘察方案,選擇有效的勘探測(cè)試手段,積極采用新技術(shù)和綜合方法,布置合理的工作量,獲得所需的巖土技術(shù)參數(shù)。 (3)認(rèn)真分析工程中巖土體性狀與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的巖土樣性狀間的關(guān)系,通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析和判斷,提供工程所需的巖土指標(biāo)和計(jì)算參數(shù)。 (4)運(yùn)用合理的分析原理和計(jì)算模式,依據(jù)建議的巖土設(shè)計(jì)參數(shù),加上工程經(jīng)驗(yàn)的判斷,對(duì)特定的巖土工程問(wèn)題做出分析評(píng)價(jià)。 巖土工程勘察的主要
3、目的是為工程建設(shè)的規(guī)劃選址、可行性研究、設(shè)計(jì)、施工、以及工程建成后的運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)提供技術(shù)成果和技術(shù)服務(wù)。 第一節(jié) 巖土工程勘察分級(jí) 巖土工程勘察等級(jí)劃分的主要目的,是為了勘察工作的布置及勘察工作量的確定。顯然,工程規(guī)模較大或較重要、場(chǎng)地地質(zhì)條件以及巖土體分布和性狀較復(fù)雜者,所投入的勘察工作量就較大。反之則較小。按《規(guī)范》規(guī)定,巖土工程勘察的等級(jí),是由工程安全等級(jí)、場(chǎng)地和地基的復(fù)雜程度三項(xiàng)因素決定的。首先應(yīng)分別對(duì)三項(xiàng)因素進(jìn)行分級(jí),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合分析,以確定巖土工程勘察的等級(jí)劃分。下面先分別論述三項(xiàng)因素等級(jí)劃分的依據(jù)及具體規(guī)定,隨后綜合劃分巖土工程勘察的等級(jí)。 一、工程重要性等級(jí) 工程重
4、要性等級(jí),是根據(jù)工程的規(guī)模和特征,以及由于巖土工程問(wèn)題造成工程破壞或影響正常使用的后果,可分為三個(gè)工程重要性等級(jí): 表1-1 工程安全等級(jí) 工程重要性等級(jí) 工程的規(guī)模和特征 破壞后果 一級(jí) 重要工程 很嚴(yán)重 二級(jí) 一般工程 嚴(yán)重 三級(jí) 次要工程 不嚴(yán)重 對(duì)于不同類型的工程來(lái)說(shuō),應(yīng)根據(jù)工程的規(guī)模和特征具體劃分。目前房屋建筑與構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)等級(jí),已在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007—2002)中明確規(guī)定根據(jù)地基復(fù)雜程度,建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問(wèn)題可能造成建筑物破壞或影響正常使作的程度,將地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)
5、根據(jù)具體情況,按表1-2選用。 表1-2 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí) 設(shè)計(jì)等級(jí) 工程的規(guī)模 建筑和地基類型 甲級(jí) 重要工程 重要的工業(yè)與民用建筑物;30層以上的高層建筑;體型復(fù)雜,層數(shù)相差超過(guò)10層的高低層連成一體建筑物;大面積的多層地下建筑物(如地下車庫(kù),商場(chǎng).運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等);對(duì)地基變形有特殊要求的建筑物;復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物(包括高邊坡);對(duì)原有工程影響較大的新建建筑物;場(chǎng)地和地基條件復(fù)雜的一般建筑物;位于復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地區(qū)的二層及二層以上地下室的基坑工程 乙級(jí) 一般工程 除甲級(jí),丙級(jí)以外的工業(yè)與民用建筑物 丙級(jí) 次要工程 場(chǎng)地和地基條件簡(jiǎn)單,荷載分布均
6、勻的七層及七層以下民用建筑及一般工業(yè)建筑物;次要的輕型建筑物 目前,地下洞室、深基坑開(kāi)挖、大面積巖土處理等尚無(wú)工程安全等級(jí)的具體規(guī)定,可根據(jù)實(shí)際情況劃分。大型沉井和沉箱、超長(zhǎng)樁基和墩基、有特殊要求的精密設(shè)備和超高壓設(shè)備、有特殊要求的深基坑開(kāi)挖和支護(hù)工程、大型豎井和平洞、大型基礎(chǔ)托換和補(bǔ)強(qiáng)工程,以及其他難度大、破壞后果嚴(yán)重的工程,以列為一級(jí)安全等級(jí)為宜。 二、 場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí) 場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)是由建筑抗震穩(wěn)定性、不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育情況、地質(zhì)環(huán)境破壞程度、地形地貌條件和地下水等五個(gè)條件衡量的。根據(jù)場(chǎng)地的復(fù)雜程度,可按下列規(guī)定分為三個(gè)場(chǎng)地等級(jí): 1.符合下列條件之一者為一級(jí)場(chǎng)地(復(fù)雜場(chǎng)地
7、): (1)對(duì)建筑抗震危險(xiǎn)的地段; (2)不良地質(zhì)作用強(qiáng)烈發(fā)育; (3)地質(zhì)環(huán)境已經(jīng)或可能受到強(qiáng)烈破壞; (4)地形地貌復(fù)雜; (5)有影響工程的多層地下水,巖溶裂隙水或其他水文地質(zhì)條件復(fù)雜,需專門研究的場(chǎng)地。 2.符合下列條件之一者為二級(jí)場(chǎng)地(中等復(fù)雜場(chǎng)地): (1)對(duì)建筑抗震不利的地段; (2)不良地質(zhì)作用一般發(fā)育; (3)地質(zhì)環(huán)境已經(jīng)或可能受到一般破壞; (4)地形地貌較復(fù)雜; (5)基礎(chǔ)位于地下水位以下的場(chǎng)地; 3.符合下列條件者為三級(jí)場(chǎng)地(簡(jiǎn)單場(chǎng)地): (1)抗震設(shè)防烈度等于或小于6度,或?qū)ㄖ拐鹩欣牡囟危? (2)不良地質(zhì)作用不發(fā)育; (3)地質(zhì)環(huán)境
8、基本未受破壞; (4)地形地貌簡(jiǎn)單; (5)地下水對(duì)工程無(wú)影響; 以上劃分從一級(jí)開(kāi)始,向二級(jí),三級(jí)推定,以最先滿足的為準(zhǔn)。參見(jiàn)表1-3。 表1-3 場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí) 等級(jí) 一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 建筑抗震穩(wěn)定性 危險(xiǎn) 不利 有利(或地震設(shè)防烈度≤6度) 不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育情況 強(qiáng)烈發(fā)育 一般發(fā)育 不發(fā)育 地質(zhì)環(huán)境破壞程度 已經(jīng)或可能強(qiáng)烈破壞 已經(jīng)或可能受到一般破壞 基本未受破壞 地形地貌條件 復(fù)雜 較復(fù)雜 簡(jiǎn)單 地下水條件 多層水、水文地質(zhì)條件復(fù)雜 基礎(chǔ)位于地下水位以下 無(wú)影響 注:一級(jí)、二級(jí)場(chǎng)地各條件中只要符合其中任一條件
9、者即可。 (一)建筑抗震穩(wěn)定性 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)規(guī)定,選擇建筑場(chǎng)地時(shí),對(duì)建筑抗震穩(wěn)定性地段的劃分規(guī)定為: (1)危險(xiǎn)地段:地震時(shí)可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流及發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表位錯(cuò)的部位。 (2)不利地段:軟弱土和液化土,條狀突出的山嘴,高聳孤立的山丘,非巖質(zhì)的陡坡、河岸和斜坡邊緣,平面分布上成因、巖性和性狀明顯不均勻的土層(如古河道、斷層破碎帶、暗埋的塘浜溝谷及半填半挖地基)等。 (3)有利地段:穩(wěn)定基巖、堅(jiān)硬土,開(kāi)闊、平坦、密實(shí)均勻的中硬土等。 (二)不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育情況 “不良地質(zhì)作用強(qiáng)烈發(fā)育”是指泥石流溝谷、崩
10、塌、土洞、塌陷、岸邊沖刷、地下水強(qiáng)烈潛蝕等極不穩(wěn)定的場(chǎng)地,這些不良地質(zhì)作用直接威脅著工程的安全;“不良地質(zhì)作用一般發(fā)育”是指雖有上述不良地質(zhì)作用,但并不十分強(qiáng)烈,對(duì)工程設(shè)施安全的影響不嚴(yán)重;或者說(shuō)對(duì)工程安全可能有潛在的威脅 。 (三)地質(zhì)環(huán)境破壞程度 “地質(zhì)環(huán)境”是指人為因素和自然因素引起的地下采空、地面沉降、地裂縫、化學(xué)污染、水位上升等。 由于人類工程——經(jīng)濟(jì)活動(dòng)導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境的干擾破壞,是多種多樣的。例如,采掘固體礦產(chǎn)資源引起的地下采空;抽汲地下液體(地下水、石油)引起的地面沉降、地面塌陷和地裂縫;修建水庫(kù)引起的邊岸再造、浸沒(méi)、土壤沼澤化;排除廢液引起巖土的化學(xué)污染;等等。地質(zhì)環(huán)境破壞
11、對(duì)巖土工程實(shí)踐的負(fù)影響是不容忽視的,往往對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。地質(zhì)環(huán)境 “受到強(qiáng)烈破壞”,是指由于地質(zhì)環(huán)境的破壞,已對(duì)工程安全構(gòu)成直接威脅;如礦山淺層采空導(dǎo)致明顯的地面變形、橫跨地裂縫等。“受到一般破壞”是指已有或?qū)⒂械刭|(zhì)環(huán)境的干擾破壞,但并不強(qiáng)烈,對(duì)工程安全的影響不嚴(yán)重。 (四)地形地貌條件 主要指的是地形起伏和地貌單元(尤其是微地貌單元)的變化情況。一般地說(shuō),山區(qū)和丘陵區(qū)場(chǎng)地地形起伏大,工程布局較困難,挖填土石方量較大,土層分布較薄且下伏基巖面高低不平。地貌單元分布較復(fù)雜,一個(gè)建筑場(chǎng)地可能跨越多個(gè)地貌單元,因此地形地貌條件復(fù)雜或較復(fù)雜。平原場(chǎng)地地形平坦,地貌單元均一,土層厚度大且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)
12、單,因此地形地貌條件簡(jiǎn)單。 (五)地下水條件 地下水是影響場(chǎng)地穩(wěn)定性的重要因素。地下水的埋藏條件、類型、和地下水位等直接影響工程及其建設(shè)。 綜合以上因素,把場(chǎng)地復(fù)雜程度劃分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)三個(gè)等級(jí)。 三、 地基復(fù)雜程度等級(jí) 地基復(fù)雜程度依據(jù)巖土種類、地下水的影響;特殊土的影響也劃分為三級(jí): 1.一級(jí)地基 符合下列條件之一者即為一級(jí)地基: (1)巖土種類多,性質(zhì)變化大,地下水對(duì)工程影響大,且需特殊處理; (2)多年凍土及濕陷、膨脹、鹽漬、污染嚴(yán)重的特殊性巖土,對(duì)工程影響大,需作專門處理的;變化復(fù)雜,同一場(chǎng)地上存在多種的或強(qiáng)烈程度不同的特殊性巖土也屬之。 2.二級(jí)地基 符合
13、下列條件之一者即為二級(jí)地基: (1)巖土種類較多,性質(zhì)變化較大,地下水對(duì)工程有不利影響; (2)除上述規(guī)定之外的特殊性巖土。 3.三級(jí)地基 (1)巖土種類單一,性質(zhì)變化不大,地下水對(duì)工程無(wú)影響; (2)無(wú)特殊性巖土。 四、巖土工程勘察等級(jí) 綜合上述三項(xiàng)因素的分級(jí),即可劃分巖土工程勘察的等級(jí),根據(jù)工程重要性等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)和地基復(fù)雜程度等級(jí)、可按下列條件劃分巖土工程勘察等級(jí)。 甲級(jí):在工程重要性、場(chǎng)地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級(jí)中,有一項(xiàng)或多項(xiàng)為一級(jí); 乙級(jí):除勘察等級(jí)為甲級(jí)和丙級(jí)以外的勘察項(xiàng)目; 丙級(jí):工程重要性、場(chǎng)地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級(jí)均為三級(jí)。 注:建筑在巖
14、質(zhì)地基上的一級(jí)工程,當(dāng)場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)和地基復(fù)雜程度等級(jí)均為三級(jí)時(shí),巖土工程勘察等級(jí)可定為乙級(jí)。 第二節(jié) 巖土工程勘察階段的劃分 為保證工程建筑物自規(guī)劃設(shè)計(jì)到施工和使用全過(guò)程達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、合用的標(biāo)準(zhǔn),使建筑物場(chǎng)地、結(jié)構(gòu)、規(guī)模、類型與地質(zhì)環(huán)境、場(chǎng)地工程地質(zhì)條件相互適應(yīng)。任何工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程必須遵照循序漸進(jìn)的原則,即科學(xué)地劃分為若干階段進(jìn)行。 建筑物的巖土工程勘察宜分階段進(jìn)行,可行性研究勘察應(yīng)符合選擇場(chǎng)址方案的要求;初步勘察應(yīng)符合初步設(shè)計(jì)的要求;詳細(xì)勘察應(yīng)符合施工圖設(shè)計(jì)的要求;場(chǎng)地條件復(fù)雜或有特殊要求的工程,宜進(jìn)行施工勘察。場(chǎng)地較小且無(wú)特殊要求的工程可合并勘察階段。當(dāng)建筑物平面布置已經(jīng)
15、確定,且場(chǎng)地或其附近已有巖土工程資料時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況,直接進(jìn)行詳細(xì)勘察。 按照《規(guī)范》要求,巖土工程勘察的工作可劃分為以下幾個(gè)階段: 一、可行性研究勘察 可行性研究勘察也稱為選址勘察,其目的是根據(jù)建設(shè)條件進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)論證,提出設(shè)計(jì)比較方案??辈斓闹饕蝿?wù)是對(duì)擬選場(chǎng)址的穩(wěn)定性和適宜性做出巖土工程評(píng)價(jià);進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證和方案比較,滿足確定場(chǎng)地方案的要求。這一階段的勘察范圍是在可能進(jìn)行建筑的建筑地段,一般有若干個(gè)可供選擇的場(chǎng)址方案,都要進(jìn)行勘察;各方案對(duì)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件的了解程度應(yīng)該是相近,并對(duì)主要的巖土工程問(wèn)題的作初步分析評(píng)價(jià),以此比較說(shuō)明各方案的優(yōu)劣,選取最優(yōu)的建筑場(chǎng)地。本階段的勘察方
16、法主要是在搜集、分析已有資料的基礎(chǔ)上,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘、了解場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件。如果場(chǎng)地工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜,已有資料不足以說(shuō)明問(wèn)題時(shí),應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪,或必要的勘探工作。工程結(jié)束時(shí),應(yīng)對(duì)場(chǎng)址穩(wěn)定性和適宜性做出巖土工程評(píng)價(jià),進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證和方案比較。并應(yīng)符合下列要求: 1.搜集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)、當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)、巖土工程和建筑經(jīng)驗(yàn)等資料; 2.在充分搜集和分析已有資料的基礎(chǔ)上,通過(guò)踏勘了解場(chǎng)地的地層、構(gòu)造、巖性、不良地質(zhì)作用和地下水等工程地質(zhì)條件; 3.當(dāng)擬建場(chǎng)地工程地質(zhì)條件復(fù)雜,已有資料不能滿足要求時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪和必要的勘探工作; 4.當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以
17、上擬選場(chǎng)地時(shí)應(yīng)進(jìn)行比選分析。 二、初步勘察 初步勘察的目的,是密切結(jié)合工程初步設(shè)計(jì)的要求,提出巖土工程方案設(shè)計(jì)和論證。其主要任務(wù)是在可行性勘察的基礎(chǔ)上,對(duì)場(chǎng)地內(nèi)擬建建筑地段的穩(wěn)定性做出巖土工程評(píng)價(jià),為確定建筑物總平面布置、主要建筑物地基基礎(chǔ)方案、對(duì)不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程方案進(jìn)行論證。勘察階段的工作范圍一般限定于建筑地段內(nèi),相對(duì)比較集中。本階段的勘察方法,在分析已有資料的基礎(chǔ)上,根據(jù)需要進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪,并以勘探、物探或原位測(cè)試為主。應(yīng)根據(jù)具體的地形地貌、地層和地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件,布置勘探點(diǎn)、線、網(wǎng),其密度和孔(坑)按不同的工程類型和巖土工程勘察等級(jí)確定。原則上每一巖土層應(yīng)取樣和進(jìn)行原位測(cè)試,取樣
18、和原位測(cè)試的坑孔的數(shù)量應(yīng)占相當(dāng)大的比重。此階段進(jìn)行下列主要工作: 1.搜集擬建工程的有關(guān)文件、工程地質(zhì)和巖土工程資料以及工程場(chǎng)地范圍的地形圖; 2.初步查明地質(zhì)構(gòu)造、地層結(jié)構(gòu)、巖土工程特性、地下水埋藏條件; 3.查明場(chǎng)地不良地質(zhì)作用的成因、分布、規(guī)模、發(fā)展趨勢(shì),并對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)。 4.對(duì)抗震設(shè)防烈度等于或大于6度的場(chǎng)地,應(yīng)對(duì)場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)做出初步評(píng)價(jià); 5.季節(jié)性凍土地區(qū),應(yīng)調(diào)查場(chǎng)地土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度; 6.初步判定水和土對(duì)建筑材料的腐蝕性; 7.高層建筑初步勘察時(shí),應(yīng)對(duì)可能采取的地基基礎(chǔ)類型、基坑開(kāi)挖與支護(hù)、工程降水方案進(jìn)行初步分析評(píng)價(jià)。 三、詳細(xì)勘察 詳細(xì)勘察
19、的目的,是對(duì)巖土工程設(shè)計(jì)、巖土提出利于加固、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程進(jìn)行計(jì)算與評(píng)價(jià),以滿足施工圖設(shè)計(jì)的要求。此階段的任務(wù)應(yīng)按單體建筑物或建筑群提出詳細(xì)的巖土工程資料和設(shè)計(jì)、施工所需的巖土參數(shù);對(duì)建筑地基做出巖土工程評(píng)價(jià),并對(duì)地基類型、基礎(chǔ)形式、地基處理、基坑支護(hù)、工程降水和不良地質(zhì)作用的防治等提出建議??辈斓姆秶饕诮ㄖ鼗鶅?nèi)。本階段的勘察方法以勘探和原位測(cè)試為主??碧近c(diǎn)一般應(yīng)按建筑物輪廓線布置,其間距根據(jù)巖土工程勘察等級(jí)確定,較之初勘階段密度更大、深度更深??碧娇涌椎纳疃纫话阋越ㄖこ袒A(chǔ)底面為準(zhǔn)算起。采取巖土試樣和進(jìn)行原位測(cè)試的坑孔數(shù)量,也較初勘階段要大。為了與后續(xù)的施工監(jiān)理銜接,此階段應(yīng)
20、適當(dāng)布置監(jiān)測(cè)工作。在此階段主要應(yīng)進(jìn)行下列工作: 1.搜集附有坐標(biāo)和地形的建筑總平面圖,場(chǎng)區(qū)的地面整平標(biāo)高,建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷載、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基礎(chǔ)形式、埋置深度、地基允許變形等資料; 2.查明不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)和危害程度,提出整治方案的建議; 3.查明建筑范圍內(nèi)巖土層的類型、深度、分布、工程特性、分析和評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力; 4.對(duì)需進(jìn)行沉降計(jì)算的建筑物,提供地基變形計(jì)算參數(shù),預(yù)測(cè)建筑物的變形特征; 5.查明埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對(duì)工程不利的埋藏物; 6.查明地下水的埋藏條件,提供地下水位及其變化幅度; 7.在季節(jié)性凍土地區(qū),
21、提供場(chǎng)地土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度; 8.判定水和土對(duì)建筑材料的腐蝕性。 四、施工勘察 施工勘察不作為一個(gè)固定階段,視工程的實(shí)際需要而定,對(duì)條件復(fù)雜或有特殊施工要求的重大工程地基,需進(jìn)行施工勘察。施工勘察包括施工階段的勘察和竣工運(yùn)營(yíng)工程中的一些必要的勘察工作,主要是檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)工作、施工地質(zhì)編錄和施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、檢驗(yàn)地基加固效果。它可以起到核對(duì)已取得的地質(zhì)資料和所作評(píng)價(jià)結(jié)論準(zhǔn)確性的作用。此外,對(duì)一些規(guī)模不大且工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的場(chǎng)地,或者由建筑經(jīng)驗(yàn)的地區(qū),可簡(jiǎn)化勘察階段。 第三節(jié) 巖土工程勘察的方法及其相互關(guān)系 巖土工程勘察的方法或技術(shù)手段,有以下幾種: 1.工程地質(zhì)測(cè)繪。 2.勘
22、探與取樣。 3.原位測(cè)試與室內(nèi)試驗(yàn)。 4.現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)。 工程地質(zhì)測(cè)繪是巖土工程勘察的基礎(chǔ)工作,一般在勘察的初期階段進(jìn)行。這一方法的本質(zhì)是運(yùn)用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論,對(duì)地面的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和描述,分析其性質(zhì)和規(guī)律,并藉以推斷地下地質(zhì)情況,為勘探、測(cè)試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質(zhì)條件較復(fù)雜的場(chǎng)地,必須進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪;但對(duì)地形平坦、地質(zhì)條件簡(jiǎn)單且較狹小的場(chǎng)地,則可采用調(diào)查代替工程地質(zhì)測(cè)繪。工程地質(zhì)測(cè)繪是認(rèn)識(shí)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件最經(jīng)濟(jì)、最有效的方法,高質(zhì)量的測(cè)繪工作能相當(dāng)準(zhǔn)確地推斷地下地質(zhì)情況,起到有效地指導(dǎo)其他勘察方法的作用。 勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用
23、來(lái)調(diào)查地下地質(zhì)情況的;并且可利用勘探工程取樣進(jìn)行原位測(cè)試和監(jiān)測(cè)。應(yīng)根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。 物探是一種間接的勘探手段,它的優(yōu)點(diǎn)是較之鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟(jì)而迅速,能夠及時(shí)解決工程地質(zhì)測(cè)繪中難于推斷而又急待了解的地下地質(zhì)情況,所以常常與測(cè)繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,其成果需用勘探工程來(lái)驗(yàn)證。 鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質(zhì)情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用最為廣泛,可根據(jù)地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當(dāng)鉆探方法難以查明地下地質(zhì)
24、情況時(shí),可采用坑探方法??犹焦こ痰念愋洼^多,應(yīng)根據(jù)勘察要求選用。勘探工程一般都需要?jiǎng)佑脵C(jī)械和動(dòng)力設(shè)備,耗費(fèi)人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長(zhǎng),而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時(shí)應(yīng)具有經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn),布置勘探工程需要以工程地質(zhì)測(cè)繪和物探成果為依據(jù),切避盲目性和隨意性。 原位測(cè)試與室內(nèi)試驗(yàn)的主要目的,是為巖土工程問(wèn)題分析評(píng)價(jià)提供所需的技術(shù)參數(shù),包括巖土的物性指標(biāo)、強(qiáng)度參數(shù)、固結(jié)變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應(yīng)力、應(yīng)變時(shí)間關(guān)系的參數(shù)等。原位測(cè)試一般都藉助于勘探工程進(jìn)行,是詳細(xì)勘察階段主要的一種勘察方法。 原位測(cè)試與室內(nèi)試驗(yàn)相比,各有優(yōu)缺點(diǎn)。原位測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)是:試樣不脫離原來(lái)的環(huán)境,基本上在原
25、位應(yīng)力條件下進(jìn)行試驗(yàn);所測(cè)定的巖土體尺寸大,能反映宏觀結(jié)構(gòu)對(duì)巖土性質(zhì)的影響,代表性好;試驗(yàn)周期較短,效率高;尤其對(duì)難以采樣的巖土層仍能通過(guò)試驗(yàn)評(píng)定其工程性質(zhì)。缺點(diǎn)是:試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力路徑難以控制;邊界條件也較復(fù)雜;有些試驗(yàn)耗費(fèi)人力、物力較多,不可能大量進(jìn)行。室內(nèi)試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是:試驗(yàn)條件比較容易控制(邊界條件明確,應(yīng)力應(yīng)變條件可以控制等);可以大量取樣。主要的缺點(diǎn)是:試樣尺寸小,不能反映宏觀結(jié)構(gòu)和非均質(zhì)性對(duì)巖土性質(zhì)的影響,代表性差;試樣不可能真正保持原狀,而且有些巖土也很難取得原狀試樣。 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)是構(gòu)成巖土工程系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),大量工作在施工和運(yùn)營(yíng)期間進(jìn)行;但是這項(xiàng)工作一般需在高級(jí)勘察階段開(kāi)
26、始實(shí)施,所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的在于保證工程質(zhì)量和安全,提高工程效益。 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的涵義,包括施工階段對(duì)先前巖土工程勘察成果的驗(yàn)證核查以及巖土工程施工監(jiān)理和質(zhì)量控制?,F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)則主要包含施工作用和各類荷載對(duì)巖土反應(yīng)性狀的監(jiān)測(cè)、施工和運(yùn)營(yíng)中的結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)和對(duì)環(huán)境影響的監(jiān)測(cè)等方面。 檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)所獲取的資料,可以反求出某些工程技術(shù)參數(shù),并以此為依據(jù)及時(shí)修正設(shè)計(jì),使之在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面優(yōu)化。此項(xiàng)工作主要是在施工期間內(nèi)進(jìn)行,但對(duì)有特殊要求的工程以及一些對(duì)工程有重要影響的不良地質(zhì)現(xiàn)象,應(yīng)在建筑物竣工運(yùn)營(yíng)期間繼續(xù)進(jìn)行。 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,在巖土工程勘察領(lǐng)域中不斷引進(jìn)高新技術(shù)。例如,工程地質(zhì)
27、綜合分析、工程地質(zhì)測(cè)繪制圖和不良地質(zhì)現(xiàn)象監(jiān)測(cè)中遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)即“3S”技術(shù)的引進(jìn);勘探工作中地質(zhì)雷達(dá)和地球物理層成像技術(shù)(CT)的應(yīng)用等。 第四節(jié) 巖土的工程分類 巖土的工程分類是巖土工程勘察和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),從工程的角度來(lái)說(shuō),巖土分類就是系統(tǒng)的把自然界中不同的巖土分別根據(jù)工程地質(zhì)性質(zhì)的相似性劃分到各個(gè)不同的巖土組合中去,以使人們有可能依據(jù)同類巖土一致的工程地質(zhì)性質(zhì)去評(píng)價(jià)其性質(zhì)、或提供人們一個(gè)比較確切的描述巖土的方法。 一、分類的目的、原則和分類體系 土的分類體系就是根據(jù)土的工程性質(zhì)差異將土劃分成一定的類別,目的在于通過(guò)通用的鑒別標(biāo)準(zhǔn),便
28、于在不同土類間作有價(jià)值的比較、評(píng)價(jià)、積累以及學(xué)術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的交流。分類原則如下: 1.分類要簡(jiǎn)明,既要能綜合反映土的主要工程性質(zhì),又要測(cè)定方法簡(jiǎn)單,使用方便。 2.土的分類體系所采用的指標(biāo)要在一定程度上反映不同類工程用土的不同特性。 巖體的分類體系有: ⑴建筑工程系統(tǒng)分類體系 側(cè)重作為建筑地基和環(huán)境的巖土,例如:《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)地基土分類方法、《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)巖土的分類。 ⑵工程材料系統(tǒng)分類體系 側(cè)重把土作為建筑材料,用于路堤、土壩和填土地基工程。研究對(duì)象為擾動(dòng)土,例如:《土的分類標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ145—90)工程用土
29、的分類和《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ051—93)土的工程分類。 二、分類方法: (一)巖石的分類和鑒定 在進(jìn)行巖土工程勘察時(shí),應(yīng)鑒定巖石的地質(zhì)名稱和風(fēng)化程度,并進(jìn)行巖石堅(jiān)硬程度、巖體結(jié)構(gòu)、完整程度和巖體基本質(zhì)量等級(jí)的劃分。 1.巖石按成因可劃分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖等類型。 2.巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD) 用直徑為75mm 的金剛石鉆頭和雙層巖芯管在巖石中鉆進(jìn),連續(xù)取芯,回次鉆進(jìn)所取巖芯中,長(zhǎng)度大于10cm 的巖芯段長(zhǎng)度之和與該回次進(jìn)尺的比值,以百分?jǐn)?shù)表示。 表1-4 巖石質(zhì)量指標(biāo)的劃分 巖石質(zhì)量指標(biāo) 好的 較好的 比較差的 差的 極差的 RQD
30、 >90% 75%-90% 50%-75% 25%-50% <25% 3.巖石按風(fēng)化程度可劃分為六個(gè)級(jí)別,見(jiàn)表1-5。 表1-5 巖石按風(fēng)化程度分類 風(fēng)化程度 野外特征 風(fēng)化程度參數(shù)指標(biāo) 波速比Kv 風(fēng)化系數(shù)Kf 未風(fēng)化 巖質(zhì)新鮮、偶見(jiàn)風(fēng)化痕跡 0.9-1.0 0.9-1.0 微風(fēng)化 結(jié)構(gòu)基本未變,僅節(jié)里面有渲染,或略有變形,有少量風(fēng)化痕跡 0.8-0.9 0.8-0.9 中等風(fēng)化 結(jié)構(gòu)部分變化,沿節(jié)理有次生礦物,風(fēng)化裂隙發(fā)育,巖體被切割成巖塊。用鎬難挖,用巖芯鉆進(jìn)方可鉆進(jìn) 0.6-0.8 0.4-0.8
31、 強(qiáng)風(fēng)化 結(jié)構(gòu)大部分破壞,礦物部分顯著變化,風(fēng)化裂隙很發(fā)育,巖體破碎??捎面€挖,干鉆不易鉆進(jìn) 0.4-0.6 <0.4 全風(fēng)化 結(jié)構(gòu)基本破壞,但尚可確認(rèn),有殘余結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,可用鎬挖,干鉆可鉆進(jìn) 0.2-0.4 -- 殘積土 組織結(jié)構(gòu)全部破壞,已風(fēng)化成土狀,鎬易挖掘,干鉆易鉆進(jìn),具有可塑性 <0.2 -- 注:①波速比為風(fēng)化巖石與新鮮巖石壓縮波速度之比。 ②風(fēng)化系數(shù)為風(fēng)化巖石與新鮮巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度之比。 ③巖石風(fēng)化強(qiáng)度,除按表列特征和定量指標(biāo)劃分外,也可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)劃分。 ④花崗巖類巖石,可采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)劃分,為強(qiáng)風(fēng)化;為全風(fēng)化;為殘積土。 ⑤泥巖和半成巖,可
32、不進(jìn)行風(fēng)化程度劃分。 4.巖體按結(jié)構(gòu)可分為五大類(見(jiàn)表1-6) 表1-6 巖體按結(jié)構(gòu)類型劃分 巖體結(jié)構(gòu)類型 巖體地質(zhì)類型 結(jié)構(gòu)面形狀 結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況 巖體工程特征 可能發(fā)生的巖體工程問(wèn)題 整體狀結(jié)構(gòu) 巨塊狀巖漿巖和變質(zhì)巖,巨厚層沉積巖 巨塊狀 以層面和原生、構(gòu)造節(jié)理為主,多呈閉合性,間距大于1.5m,一般為1~2組,無(wú)危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)面 巖體穩(wěn)定,可視為均質(zhì)彈性各向同性體 局部滑動(dòng)或坍塌,深埋洞室的巖爆 塊狀結(jié)構(gòu) 厚層狀沉積巖,塊狀沉積巖和變質(zhì)巖 塊狀 柱狀 有少量貫穿性節(jié)理裂隙,節(jié)理面間距0.7~1.5m,一般有2~3組,有少量分離體 結(jié)
33、構(gòu)面相互牽制,巖體基本穩(wěn)定,接近彈性各向同性體 層狀結(jié)構(gòu) 多韻律薄層、中厚層狀沉積巖,副變質(zhì)巖 層狀 板狀 有層理、片理、節(jié)理,常有層間錯(cuò)動(dòng)帶 變形和強(qiáng)度受層面控制,可視為各向異性彈塑性體,穩(wěn)定性較差 可沿結(jié)構(gòu)面滑塌,軟巖可產(chǎn)生塑性變形 碎裂結(jié)構(gòu) 構(gòu)造影響嚴(yán)重的破碎巖層 碎塊狀 斷層、節(jié)理、片理、層理發(fā)育,結(jié)構(gòu)面間距0.25~0.50m,一般3組以上,有許多分離體 整體強(qiáng)度較低,并受軟弱結(jié)構(gòu)面控制,呈彈塑性體,穩(wěn)定性差 易發(fā)生規(guī)模較大的巖體失穩(wěn),地下水加劇失穩(wěn) 散體狀結(jié)構(gòu) 斷層破碎帶,強(qiáng)風(fēng)化及全風(fēng)化帶 碎屑狀 構(gòu)造和風(fēng)化裂隙密集,結(jié)構(gòu)面錯(cuò)綜復(fù)雜,多充填粘性土,
34、形成無(wú)序小塊和碎屑 完整性遭極大破壞,穩(wěn)定性極差,接近松散介質(zhì) 易發(fā)生規(guī)模較大的巖體失穩(wěn),地下水加劇失穩(wěn) 5.巖石堅(jiān)硬程度、巖體完整程度和巖體基本質(zhì)量等級(jí)的劃分,應(yīng)分別按表1-8~表1-11執(zhí)行 (1)巖石的堅(jiān)硬程度等級(jí)可按表1-7定性劃分。 按表1-7 巖石的堅(jiān)硬程度等級(jí)定性劃分 名稱 定性鑒定 代表性巖石 硬質(zhì)巖 堅(jiān)硬巖 捶擊聲清脆,有回彈,震手,難擊碎,基本無(wú)吸水反應(yīng) 未風(fēng)化-微風(fēng)化的:花崗巖、閃長(zhǎng)巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、片麻巖、石英巖、石英砂巖、硅質(zhì)礫巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等 較堅(jiān)硬巖 捶擊聲較清脆,有輕微回彈,稍震手,較難擊碎,有輕微吸
35、水反應(yīng) 弱風(fēng)化的堅(jiān)硬巖:未風(fēng)化-微風(fēng)化凝灰?guī)r、大理巖、板巖、白云巖、石灰?guī)r、鈣質(zhì)膠結(jié)砂巖等 軟質(zhì)巖 較軟巖 捶擊聲不清脆,無(wú)回彈,較易擊碎,浸水后,指甲可刻出指痕 強(qiáng)風(fēng)化堅(jiān)硬巖;弱風(fēng)化較堅(jiān)硬巖;未風(fēng)化-微風(fēng)化:千枚巖、頁(yè)巖等 軟巖 捶擊聲啞,無(wú)回彈,有凹痕,易擊碎,浸水后,手可掰開(kāi) 強(qiáng)風(fēng)化堅(jiān)硬巖;弱風(fēng)化-強(qiáng)風(fēng)化的較堅(jiān)硬巖;弱風(fēng)化較軟巖;微風(fēng)化的泥巖 極軟巖 捶擊聲啞,無(wú)回彈,有較深凹痕,手可捏碎,浸水后,手可捏成團(tuán) 全風(fēng)化的各種巖石;各種未成巖 (2)巖石的堅(jiān)硬程度等級(jí)可根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強(qiáng)度f(wàn)rk定量分類(表1-8)。 表1-8 巖石堅(jiān)硬程度的定量分
36、類 堅(jiān)硬程度類別 堅(jiān)硬巖 較硬巖 較軟巖 軟巖 極軟巖 飽和單軸抗壓強(qiáng)度f(wàn)rk(MPa) frk>60 30<frk≤60 15<frk≤30 5<frk≤15 frk≤5 (3)巖體的完整性程度等級(jí)可按野外鑒定特征定性劃分(表1-9) 表1-9 巖體的完整性程度等級(jí)定性劃分 名稱 結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度 主要結(jié)構(gòu)面的結(jié)合程度 主要結(jié)構(gòu)面類型 相應(yīng)結(jié)構(gòu)面類型 組數(shù) 平均間距(m) 完整 1~2 >1.0 結(jié)合好或結(jié)合一般 裂隙、層面 整體狀或厚層狀結(jié)構(gòu) 較完整 1~2 >1.0 結(jié)合差 裂隙、層面 塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu) 2~
37、3 1.0~0.4 結(jié)合好或一般 塊狀結(jié)構(gòu) 較破碎 2~3 1.0~0.4 結(jié)合差 裂隙、層面 小斷層 鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu) ≥3 0.4~0.2 結(jié)合好 中、薄層狀結(jié)構(gòu) 結(jié)合一般 裂隙塊狀結(jié)構(gòu) 破碎 ≥3 0.4~0.3 結(jié)合差 各種類型結(jié)構(gòu)面 裂隙塊狀結(jié)構(gòu) ≤0.2 結(jié)合一般或結(jié)合差 碎裂狀結(jié)構(gòu) 極破碎 無(wú)序 結(jié)合很差 散體狀結(jié)構(gòu) (4)巖體的完整性程度等級(jí)按表1-10定量劃分 表1-10 巖體的完整性程度等級(jí)定量劃分 完整程度等級(jí) 完整 較完整 較破碎 破碎 極破碎 完整性系數(shù) >0.75 0.
38、75-0.55 0.55-0.35 0.35-0.15 <0.15 注:完整性系數(shù)為巖體壓縮波速度與巖塊壓縮波速度之比的平方,選定巖體和巖塊測(cè)定波速時(shí)應(yīng)注意代表性。 (5)巖體的基本質(zhì)量指標(biāo)的劃分 巖體基本質(zhì)量等級(jí)的劃分依據(jù)巖石的堅(jiān)硬程度等級(jí)和巖體的完整程度等級(jí)來(lái)劃分,見(jiàn)表1-11。 表1-11 巖體基本質(zhì)量等級(jí)的劃分 完整程度 堅(jiān)硬程度 完整 較完整 較破碎 破碎 極破碎 堅(jiān)硬巖 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 較堅(jiān)硬巖 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅳ Ⅴ 較軟巖 Ⅲ Ⅳ Ⅳ Ⅴ Ⅴ 軟巖 Ⅳ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅴ 極軟巖 Ⅴ Ⅴ
39、 Ⅴ Ⅴ Ⅴ (二)地基土的分類和鑒定 地基土的分類可按成沉積時(shí)代、地質(zhì)成因、有機(jī)質(zhì)含量及土粒大小、塑性指數(shù)劃分為如下幾類: 1.土按沉積時(shí)代劃分:晚更新世Q3及其以前沉積的土,應(yīng)定為老沉積土;第四紀(jì)全新世中近期沉積的土,應(yīng)定為新近沉積土。 2.根據(jù)地質(zhì)成因,可劃分為殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、淤積土、冰積土和風(fēng)積土等。 3.土根據(jù)有機(jī)質(zhì)含量分類,應(yīng)按表1-12執(zhí)行。 表1-12 土根據(jù)有機(jī)質(zhì)含量分類 分類名稱 有機(jī)質(zhì)含量 Wu(%) 現(xiàn)場(chǎng)鑒定特征 說(shuō)明 無(wú)機(jī)土 Wu<5% 有機(jī)質(zhì)土 5%≤Wu≤10% 深灰色,有光澤,味臭,除腐殖
40、質(zhì)外尚含有少量未完全分解的動(dòng)植物體,浸水后水面出現(xiàn)氣泡,干燥后體積收縮 1如現(xiàn)場(chǎng)能鑒定或由地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí),可不做有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定 2當(dāng)w>wL,1.0≤e<1.5時(shí)稱為淤泥質(zhì)土 3當(dāng)w>wL, e≥1.5,時(shí)稱為淤泥 泥炭質(zhì)土 10%<Wu≤60% 深灰色或黑色,有腥臭味,能看到未完全分解的植物結(jié)構(gòu),浸水體脹,易崩解,有植物殘?jiān)∮谒校煽s現(xiàn)象明顯 可根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)和需要, 按Wu細(xì)分為: 弱泥炭質(zhì)土(10%<Wu≤25%) 中泥炭質(zhì)土(25%<Wu≤40%) 強(qiáng)泥炭質(zhì)土(40%<Wu≤60%) 泥炭 Wu>60% 除有泥炭質(zhì)土特征之外,結(jié)構(gòu)松散,土質(zhì)很輕,暗無(wú)光澤,干縮
41、現(xiàn)象極為明顯 4. 根據(jù)土粒大小、土的塑性指數(shù)把地基土分為碎石土、砂土、粉土和粘性土四大類。 (1)碎石土的分類 粒徑大于2mm的顆粒含量超過(guò)全重50%的土稱為碎石土(表1-134)。 表1-13 碎石土的分類 土的名稱 顆粒形狀 顆粒級(jí)配 漂石 圓形及亞圓形為主 粒徑大于200mm的顆粒含量超過(guò)全重50% 塊石 棱角形為主 卵石 圓形及亞圓形為主 粒徑大于20mm的顆粒含量超過(guò)全重50% 碎石 棱角形為主 圓礫 圓形及亞圓形為主 粒徑大于2mm的顆粒含量超過(guò)全重50% 角礫 棱角形為主 注:定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以
42、最先符合者確定 (2)砂土的分類 粒徑大于2mm的顆粒含量不超過(guò)全重50%的土,且粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重50%的土稱為砂土(表1-14)。 表1-14 砂土的分類 土的名稱 顆粒級(jí)配 礫砂 粒徑大于2mm的顆粒含量占全重25%~50% 粗砂 粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過(guò)全重50% 中砂 粒徑大于0.25mm的顆粒含量超過(guò)全重50% 細(xì)砂 粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重85% 粉砂 粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重50% 注:定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定 (3)粉土的分類 粒徑大于0.0
43、75mm的顆粒含量超過(guò)全重50%,塑性指數(shù)IP≤10的土稱為粉土。 (4)粘性土的分類 粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過(guò)全重50%,塑性指數(shù)IP>10的土稱為粘性土。粘性土根據(jù)塑性指數(shù)細(xì)分(表1-15)。 表1-15 粘性土的分類 土的名稱 塑性指數(shù) 粘土 IP>17 粉質(zhì)粘土 10<IP≤17 注:塑性指數(shù)由相應(yīng)于76g圓錐體沉入土樣中深度為10mm測(cè)定的液限計(jì)算而得 5.特殊土的分類 對(duì)特殊成因和年代的土類應(yīng)結(jié)合其成因和年代特征定名,特殊性土除應(yīng)描述上述相應(yīng)土類規(guī)定的內(nèi)容外,尚應(yīng)描述其特殊成分和特殊性質(zhì);如對(duì)淤泥尚需描述嗅味,對(duì)填土尚
44、需描述物質(zhì)成分、堆積年代、密實(shí)度和厚度的均勻程度等。。 6.土的密實(shí)度鑒定 (1)碎石土的密實(shí)度可根據(jù)圓錐動(dòng)力觸探錘擊數(shù)按表1-16或表1-17確定,表中的N63.5和N120應(yīng)進(jìn)行桿長(zhǎng)修正。定性描述可按表1-18的規(guī)定執(zhí)行。 表1-16 碎石土密實(shí)度按N63.5分類 重型動(dòng)力觸探捶擊數(shù)N63.5 密實(shí)度 重型動(dòng)力觸探捶擊數(shù)N63.5 密實(shí)度 N63.5≤5 松散 10<N63.5≤20 中密 5<N63.5≤10 稍密 N63.5>20 密實(shí) 注:本表適用于平均粒徑小于或等于50mm,且最大粒徑小于100mm的碎石土,對(duì)于平均粒徑大于50m
45、m,或最大粒徑大于100mm碎石土,可用超重型動(dòng)力觸探或野外觀察鑒別。 表1-17 碎石土密實(shí)度按N120分類 重型動(dòng)力觸探捶擊數(shù)N120 密實(shí)度 重型動(dòng)力觸探捶擊數(shù)N120 密實(shí)度 N120≤3 松散 11<N120≤14 密實(shí) 3<N120≤6 稍密 N120>14 很密 63<N120≤11 中密 表1-18 碎石土密實(shí)度野外鑒別 密實(shí)度 骨架顆粒含量和排列 可挖性 可鉆性 松散 骨架顆粒含量小于總質(zhì)量的,排列混亂,大部分不接觸 鍬可以挖掘,井壁易坍塌,從井壁取出大顆粒后,立即崩落 鉆進(jìn)較易
46、,鉆桿稍有跳動(dòng),孔壁易坍塌 中密 骨架顆粒含量等于總質(zhì)量的,呈交錯(cuò)排列,大部分接觸 鍬鎬可以挖掘,井壁有掉塊現(xiàn)象,從井壁取出大顆粒處,能保持凹面形狀 鉆進(jìn)較困難,鉆桿、吊錘跳動(dòng)不劇烈,孔壁有坍塌現(xiàn)象 密實(shí) 骨架顆粒含量大于總質(zhì)量的,呈交錯(cuò)排列,連續(xù)接觸 鍬鎬挖掘困難,用撬棍方能松動(dòng),井壁較穩(wěn)定 鉆進(jìn)困難,鉆桿、吊錘跳動(dòng)不劇烈,孔壁較穩(wěn)定 注:密實(shí)度應(yīng)按表列各項(xiàng)特征綜合確定 (2)砂土的密實(shí)度應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)實(shí)測(cè)值N劃分為密實(shí)、中密、稍密和松散,并應(yīng)符合表1-19的規(guī)定。當(dāng)用靜力觸探探頭阻力劃分砂土密實(shí)度時(shí),可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。 表1-19
47、 砂土密實(shí)度分類 標(biāo)準(zhǔn)貫入捶擊數(shù)N 密實(shí)度 標(biāo)準(zhǔn)貫入捶擊數(shù)N 密實(shí)度 N≤10 松散 105<N≤30 中密 10<N≤15 稍密 N>30 密實(shí) (3)粉土的密實(shí)度應(yīng)根據(jù)孔隙比e劃分為密實(shí)、中密和稍密;其濕度應(yīng)根據(jù)含水量w(%)劃分為稍濕、濕、很濕。密實(shí)度和濕度的劃分應(yīng)分別符合表1-20和表1-21的規(guī)定。 表1-20 粉土密實(shí)度分類 孔隙比e 密實(shí)度 e<0.75 密實(shí) 0.75≤10e≤0.90 中密 e>0.9 稍密 表1-21 粉土濕度分類 含水量w 濕度 w<20 稍濕 20≤w
48、≤30 濕 w>30 很濕 (4)粘性土的狀態(tài)應(yīng)根據(jù)液性指數(shù)IL劃分為堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑和流塑,并符合表1-22的規(guī)定。 表1-22 粘性土的狀態(tài)分類 液性指數(shù) 狀態(tài) 液性指數(shù) 狀態(tài) IL≤0 堅(jiān)硬 軟塑 0.75<IL≤1 0<IL≤0.25 硬塑 流塑 IL>1 0.25<IL≤0.75 可塑 思考題與習(xí)題: 1. 巖土工程勘察的任務(wù)? 2. 巖土工程勘察是如何分級(jí)的?分級(jí)時(shí)應(yīng)考慮那些因素? 3. 巖土工程勘察分幾個(gè)勘察階段?它們之間有何聯(lián)系? 4. 試述巖土工程勘察的方法和各自的作用。 5. 試述工程巖土分類的目的和方法。
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