岩土工程勘察规范要点-ppt

岩土工程勘察规范要点XXXX省勘察设计研究院二00六年二月序岩土工程勘察不少人都是这样认为的：主要是解决好以下三个层面的问题：1、场地岩土体的类型及空间分布；2、掌握各岩土层的工程性质（物理、力学参数）；3、为基础或其它岩土工程设计提供合理的技术参数。介绍以下几方面一、岩土体及其分类二、土体的物理力学参数三、各类岩土工程勘察的基本要求关于岩土的分类在《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）中仅分开作了说明，而未作归纳；在《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）却作了归纳，规范的4.1.1条明确：作为建筑地基的岩土，可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土，共六类。岩石主要需研究和解决以下几方面的问题：1、首先要确定地质年代、岩性定名、并判别风化程度；（1）这方面需要我们了解工作区甚至更大范围的区域地质条件，掌握本区地层、岩浆岩分布的基本情况，各时代地层的岩性特征等；（2）就岩石的岩性定名，也没有更多的捷径，只有多看、多学、多经历，我个人认为首先要掌握区分三大岩类，区分海相沉积、陆相沉积、火山沉积，对常见的岩石的基本特征要详细了解；（3）岩石的风化程度的研究是岩土工程勘察中岩石部分的最重要的内容之一，因为对工程建设而言我们经常需面对遭受风化的岩层，岩石由于风化作用，其工程性质发生很大的变化。岩石风化程度的判别有定性与定量二种方法（二种方法规范上都作了详细说明）；对于岩石的定名我们可以按上述三个方面综合定名，例如第三系中风化粉砂岩，这种定名包含了不少的地质信息。在规范中经常提到岩石、岩体二种情况，要区别对待；我们可以简单地认为：岩体是大量岩石的组合。2、研究岩石的特性指标（包括岩石的坚硬程度、岩体的完整性、岩体基本质量等级；（1）岩石的坚硬程度是根据该新鲜岩石饱和单轴抗压强度来进行划分；岩石的坚硬程度代表了岩石的强度特征，直接与地基承载力和变形有关，是表征岩石性质重要的指标之一；（2）岩体的完整性是根据岩体和岩块的压缩波速度来划分的；岩石的完整程度反映了岩石的被断裂、节理、裂隙破坏的程度；裂隙发育程度的不同岩石工程性质差异极大，破碎岩石在工程上往往成为薄弱环节，成为重点研究的对象；（3）岩体基本质量等级是一个综合指标，是根据岩石的坚硬程度、岩体的完整性来划分的；在工程实践中由于新鲜岩石不易获得、加之勘察费用低等原因，导致波速测试等试验很少开展等，定量判别缺乏数据，在这种情况下，规范中也提出了相应的定性判别方法。岩石根据上述特性指标定名时可以反映该岩石的工程性质，对工程设计十分有益；例如：坚硬完整的花岗岩、极软破碎的页岩等。根据岩石的干与饱和抗压强度的比值确定岩石的软化性，可以表征岩石在不同的环境（尤其是地下水条件）下性质的变化；任何岩体如果它是新鲜且完整的，其强度都远大于土层，但是岩石往往由于局部的软弱结构面、特殊的组份和性质（易溶性、膨胀性、崩解性等）使得岩石的性质产生很大的变化，岩石的这些特性，正是从事岩石区岩土工程勘察重点研究的内容；5、岩石的描述应包括的内容规范上作了明确地规定，包括地质年代、地质名称、风化程度、颜色、主要矿物、结构、构造和岩石质量指标(RQD)等；在具体工作中，我们可以将野外记录表格，按以上内容进行设置，以免记录时缺项漏项；岩石质量指标(RQD)也是一个重要指标，都应对每个孔有详细的统计；6、岩体的描述应包括的内容(结构面、结构体、岩层厚度和结构类型)，对结构面、结构体的描述内容规范有明确规定；7、软岩、极软岩，破碎和极破碎的岩石，包括基本质量等级为Ⅳ、V级的岩石，其工程性质很差，经常形成软弱结构面等，是进行岩土工程勘察中，应特别注意和开展研究的岩类，应该详细查明其相应的岩性、性质、分布、软化、崩解性等等。在实际操作中，对于完整性好、抗压强度偏高的岩体，对于一般性工程而言是不会有任何问题的；土体土体是最常见的一种物质，也是岩土工程勘察中最主要的研究对象，对于土层的研究，贯穿到岩土工程工作的全过程。先从土的分类开始进行介绍1、宏观分类土是指连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。实际上指的是未成岩的沉积物，按地质时代来划分就是第四系时期的沉积物。对形成时间或年龄大体是这样划分的：全新统（Q4）底界年龄：1－1.2万年；上更新统底（Q3）界年龄：30万年；中更新统（Q2）底界年龄：75－120万年；下更新统底（Q1）界年龄：260万年。其中全新统底界和下更新统底界年龄基本上是全世界统一的。第四系全新统的划分全新统还可细分为3个段，划分方案为:上全新统Q430.25万年全新统Q4中全新统Q420.75万年下全新统Q411.00万年（1）按形成时代划分为二大类：晚更新世Q3以前沉积的土和全新世Q4以后沉积的土；前者定名为老沉积土(形成时间早、性质较好，无需判别砂土液化问题)；而后者则为一般沉积土(形成时代晚、性质偏差)规范中规定第四系全新统中近期沉积的土，应定名为新近沉积土；也就是指沉积时间在0.75万年以来沉积的土体。这类土往往由于形成时间晚，土层压实固结的程度稍差，而成为工程性质软弱的土层，需重点关注。（2）按成因类型划分：冲积、洪积、残积、湖积、坡积、风积等。(实际上每种成因类型它们各应有各自的特性。如：洪积层：往往颗粒大小混杂，分选性差，粗颗地层中含有一定量的粘粒成份；湖积层属静水环境沉积物，颗粒细小，水平层理发育，常形成淤泥质土层；坡积、残积层，因搬运距离短或未搬运，无分选、磨园度极差，甚至还隐约可见原岩结构等)。（3）根据土中有机质含量的多少分为无机土(小于5%)、有机土（5－10%）、泥炭土（10－60%）、泥炭（大于60%）。2、土的工程分类及定名上面谈到土可根据形成时代、成因类型等进行宏观分类；上述宏观分类，存在其使用上的局限性，尤其是在工程建设上更加突出一些，实际上对于岩土工程勘察而言，使用的岩土分类或定名主要是工程分类。根据组成土体颗粒的大小、所占比重、塑性指数和特殊性质等可将土划分为五大类：碎石土、砂土、粉土、粘性土和特殊土（人工填土等）。各大类土层还可根据特性指标（碎石土、砂土为颗粒的粒径大小与所占比例；粘性土为塑性指数等）的大小，进一步细分；详细的划分方法规范中都有明确说明。在此，主要解释一下非常规土：1、粉土：是介于砂土与粘性土之间的土体，具体是指粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，塑性指数小于10的土；2、淤泥或淤泥质土：是指在相对静水的环境中沉积的，并经生物化学作用形成的土。控制指标是三个：天然含水量、液限、孔隙比；3、人工填土：顾名思义是指其形成与人类活动有关的土。按其组成和成因又可细分是：素填土、杂填土、冲填土和压实填土。以上三类土可能在工程实践中不常见到，但是由于其各自特有的性质、以及工程性质普遍较差，往往是勘察工作中需重点研究的对象，同时也往往是产生质量问题的主要因素。土层的描述不同的土类有其相应的特性，所以各土类其描述的内容有所不同，详细要求如下：（1）各类土层描述的内容各有特点，详细见3.3.7条，以及下表；（2）关于互层、夹层、薄层、透镜体类结构的土层的定名、描述、分层的要求等在规范中有相应规定；尤其是要注意对厚度大于0.5ｍ的土层应单独分层，这一点应特别注意（也就是说作为单独层位应有的东西，它也应该有）。各类土层定性描述要点土类主要应描述的内容及特殊性质碎石土颗粒级配（分选性）、颗粒形状（磨园度）、颗粒排列、母岩成份、风化程度、充填物性质和充填程度、密实度砂土颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度粉土颜色、包含物、粘粒含量、湿度、密实度、摇震反应、光泽反映、干强度、韧性粘性土颜色、状态、包含物、饱和度、光泽反映、干强度、韧性、土层结构特殊土针对其特殊性进行描述（如淤泥质土、人工填土等）土的常用物理性指标及其意义土是由固体颗粒、水和气体三部分组成；三部分之间的比例关系，反映了土体所处的不同状态，如密实与松散程度、湿度情况、孔隙度、状态等；实际上表示这三部分之间比例关系的指标，就是土的物理性指标。土的基本物理性指标包括：含水量、密度、重度、比重、孔隙比、孔隙率、饱和含水量、饱和度等；粘性土的水理性指标包括：液限、塑限、液性指数、塑性指数等；土的物理性指标必须熟悉并掌握其内含和意义，这是最为基础的东西，要注意结合实际工作进行总结和归纳，基本做到看到一种土，就大体能够了解其性质；对某种土体的物理性指标测试结果，是否合理等。土的物理性指标的取值是否合理，涉及到对土层性质的评价、判断和结论下法是否正确、依据是否充分。土的物理性指标物理性指标定义单位表达式土的质量密度(土的密度)单位体积土的质量mg/cm3p=m/V土的含水量土中水的质量与颗粒质量之比%ω=mw/ms(100%)土粒相对密度(比重)土粒单位体积的质量与4时蒸馏水的密度之比ds=ms/vspw以上三项指标为直接采用实验方法测定，称为实验指标。下面的为计算指标(1)土的干密度、(2)土的干重度、(3)土的饱和密度、(4)土的饱和重度土的重力密度(土的重度)单位体积土所承受的重力kN/m3γ=G/V土的孔隙比土中孔隙体积与土颗粒体积之比e=Vv/Vs土的孔隙率土中孔隙体积与土的体积之比n=饱和度土中水的体积与孔隙体积之比St=Vw/Vv粘性土对于粘性土，上面提到应重点描述以下内容：颜色、状态、包含物、饱和程度、光泽反映、干强度、韧性、土层结构等；对粘性土的研究是土层研究的重要任务之一，我个人认为应重点抓住以下几方面：（1）形成时代：确定是老粘性土、一般粘性土或是新近沉积土，有了这种判断以后，对该土层就有了基本的认识。一般可以这样认为，如果是老粘性土则其土性应该比较优良，存在软弱土体的可能性就很小；（2）状态特征：硬塑、可塑、流塑状三种状态是对土层性质的就为直接的反映；（3）饱和程度：它是反映土层孔隙中饱水程度的，同样在某一侧面亦反映土层的状态。（4）土层的结构特征：砂性土透镜体、薄层、夹层等，这些都对土的性质存在不小的影响。对粘性土而言，其水理性性质是其特征指标之一，也是研究粘性土性质的重要参数。粘性土的水理性特征指标水理性指标定义用途塑限指粘性土由固体状态转变为塑性状态时的界线含水量判定土的介线含水层，计算塑性指数和液性指数液限指粘性土由塑性状态转变为流动状态时的界线含水量塑性指数液限与塑限的差值（与土中所含粘粒成份的多少有关系）定名，判定土层粘粒含量液性指数天然含水量与塑限之差除以塑性指数判定粘性土的状态砂土类对于砂土，重点描述以下内容：颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度；砂性土层几乎都在动水条件下沉积形成的，其成因多为冲积、冲洪积等，我个人认为对于该土类的研究应重点抓住以下几方面：（1）颗粒级配：了解和判定土层的分选性、原始形成环境，以及形成时代，有了这种判断后，对该土层同样就有了基本的认识。（2）密实度：分松散、稍密、中密和密实四个等级。砂土的密实度是反映砂土层工程性质好坏的最为直接、也是应用最为广泛的指标；可以直接求取砂土的承载力参数，并换算变形参数等，应重点进行研究。（3）土层的结构特征：砂土层中往往存在一些粘性土透镜体、薄层、夹层等，这些都对砂土的整体性质产生一定的影响。对砂土准确判其密实性是最为主要的内容之一；下面就密实性判别作如下介绍（包括碎石土和粉土）：（粗粒）土层的密实性判定土类密实度的级别及判别方法注意事项砂土分为松散、稍密、中密和密实四个级别；判别方法为根据标准贯入试验值确定标准贯入试验值为实测值，无需修正碎石土分为松散、稍密、中密、密实或很密五个级别；判别方法为根据园锥动力触探值确定和野外观察鉴别法二种园锥动力触探值需按规范规定进行修正粉土分为稍密、中密和密实三个级别；判别方法为根据室内试验的孔隙比值确定这就要求必须取原状粉土样土的力学性指标土的力学性指标主要包括土的压缩性指标和土的强度指标；土的压缩性用于表述土的压缩性的参数有二个：压缩系数（ａ）和压缩模量（Eｓ）ａ＝ｔｇß＝（ｅ1－ｅ2）/（ｐ2－ｐ1）*1000Eｓ＝（1