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岩溶地區地區工程地質調查規程

發布時間: 2021-02-05 07:37:48

Ⅰ 西南岩溶地區水文地質環境地質調查成果

中國地質科學院岩溶地質研究所

西南岩溶地區包括雲南、貴州、廣西、湖南、四川、重慶、湖北、廣東8個省(區、市),岩溶面積78萬平方千米。該岩溶地區存在嚴重乾旱缺水、水土流失與岩溶石漠化、地下水質惡化、岩溶塌陷和岩溶內澇等典型資源環境問題,制約了經濟社會的發展。2009~2011年,西南地區連續發生的嚴重乾旱主要分布於岩溶地區,耕地受旱面積1億余畝,受災人口6000多萬人,直接經濟損失300多億元,引起了黨中央國務院的高度關注。

2003年起,在中國地質調查局的領導下,中國地質科學院岩溶地質研究所組織西南8省(區、市)地調院等單位,聯合實施了「西南岩溶地區水文地質環境地質調查」計劃項目。至2011年底,完成了80個工作項目,包括1:5萬水文地質環境地質調查44項、地下水開發利用與環境治理示範13項、地下水動態監測3項和綜合研究20項。面上工作覆蓋了西南8省(區、市),1:5萬水文地質綜合調查選擇了77個典型岩溶流域。

通過調查與探測,查明了不同岩溶環境類型區地下水分布結構、水循環機理、水質與污染現狀、生態環境狀況和開發利用與保護條件;通過監測與試驗,掌握了岩溶水系統形成演變規律與動態變化趨勢;通過科技攻關,進行水質、水量和開發利用潛力評價,制定了地下水開發利用、水污染防治和生態環境綜合整治區劃;通過開發與治理示範,建立岩溶水資源有效開發利用與保護優化模式,為面上推廣積累了經驗。完成1:5萬水文地質調查面積20萬平方千米,水文地質鑽探52000米,綜合地球物理探測60000點,岩溶洞穴探測60千米。本項目調查成果為該區抗旱找水提供了很好的技術支撐,快速確定了找水靶區和取水水源,使得勘探成井率達到了90%以上。

該項目主要取得了6方面成果:

第一,掌握了西南岩溶區水資源量及其開發利用潛力,為該區地下水開發利用提供了依據,為地方經濟社會發展提供了技術支撐。對西南岩溶地區地下水資源量進行了評價論證,掌握了岩溶地下水可供有效開發利用的潛力。調查區地下水天然資源量為1762.82億立方米/年,岩溶水允許開采量615.70億立方米/年,地下水資源潛力為517.38億立方米/年。區內有2863條地下河,己開發利用的地下河138條,佔4.82%,地下河的開發利用潛力很大。

第二,查清了岩溶石漠化的分布狀況及其發展趨勢,掌握了岩溶石漠化形成的主要機理,為正在開展的石漠化治理提供了依據。西南岩溶地區石漠化面積為11.35萬平方千米,占岩溶區面積的22.7%,年平均增長率為1.86%,岩溶石漠化呈不斷惡化的趨勢。

第三,查清了典型流域岩溶水文地質條件和環境地質問題。選擇不同類型岩溶區,以流域為單元,開展了1:5萬水文地質和環境地質調查,掌握了岩溶乾旱、洪澇、地質災害狀況,制定了流域內岩溶水開發工程方案和地質環境綜合整治區劃。這一基礎性調查成果已被多個部門應用於調查區開發治理工作中。

第四,針對不同類型區開發條件,因地制宜,採取堵洞蓄水、暗河截流、大泉壅水、鑽井等多種方式,開展了岩溶地下水開發利用與生態環境綜合治理示範,取得了明顯的社會效應與經濟效益。攔截地下河形成地下調節水庫6座,鑽探成井200餘口,解決了100餘萬人飲用水、50萬余畝耕地的灌溉用水問題。在雲南瀘西盆地邊緣建成了皮家寨岩溶大泉束流調壓壅水開發示範工程(圖1),允許開采量6萬立方米/天。解決了25660人的飲水困難和36000畝耕地的灌溉用水問題。在貴州省實施了巨木地下河岩溶水開發示範工程,利用地下空間在地下河出口處築壩攔蓄地下水成庫(圖2和圖3),建成了庫容239.2萬立方米地下水庫1座、300立方米的高位蓄水池1座,解決了區內12000餘人和14000餘頭大牲畜的飲水、緩解了8000餘畝農田缺水灌溉。水稻平均增收150千克/畝、總增收水稻90.0萬千克/年、油菜增產8.82萬千克/年,實現經濟收入145萬元/年。在廣西黎塘鎮謝村橋美示範區,開發表層岩溶系統地下水(圖4),建設以蔬菜為主的高效農業基地,使蔬菜總產值達1300多萬元,增收20%~30%,蘿卜單產由過去的2000千克提高到現在的3500~5000千克,年產值達235萬元,增收125萬元,人均增收350元。

圖1 雲南岩溶大泉壅水示範

圖2 貴州攔蓄地下河示範

圖3 貴州蓄水構造機井開采示範

圖4 廣西表層岩溶泉開發示範

第五,初步建立了西南岩溶石山區地下水與環境地質信息系統,實現了地質調查成果的信息化。建立了具有輸入、編輯、查詢、空間分析、輸出等功能的西南岩溶石山區地下水與環境地質信息系統,為岩溶地區水資源開發利用、生態資源和土地資源保護與管理等提供了科學依據。

第六,地調與科研相結合,開展了綜合性研究工作,實現了地質調查工作的科技創新。在岩溶水資源形成機理、岩溶水資源定量評價方法、岩溶石漠化形成機理與演變規律、表層岩溶帶及其對水資源的調蓄功能、岩溶水自動化監測技術、地下河水變化與土地利用關系、碳酸鹽岩岩性地層遙感填圖技術和岩溶地下水綜合探測技術和示蹤技術研究等方面取得了新進展。

Ⅱ 貴州岩溶地區岩溶水文地質地球物理勘查

一、內容概述

1.成果簡介

該項目的工作目標是:配合貴州重點岩溶地區水文地質環境地質調查工作,選擇典型地段,利用遙感、物探技術,查明岩溶地下水賦存構造空間分布特徵;開展常規方法技術應用研究與新技術新方法試驗研究,形成不同地質單元、不同類型岩溶地下水勘查技術方法體系,為貴州岩溶地區岩溶地下水勘查提供技術支撐。

經過收集、整理貴州岩溶地區不同水文地質單元的地質、物探、鑽探等資料120餘份以及兩年2229個綜合物理點的野外工作,取得了以下成果:

(1)通過遙感技術的應用查明了鳳岡縣以及重點地區地質構造分布規律,圈定了找水靶區。並結合貴州二水以及本項目組開展的綜合物探工作,確定宜井孔位5處,經鑽探驗證,出水4眼。

(2)通過對各種物探方法在岩溶地區勘查地下水資料分析以及不同類型岩溶地下水地球物理勘查技術的應用試驗研究和有效性分析,總結出地球物理剖面曲線(音頻大地電場法、聯合剖面法、電測深法、激電法、充電法等)在不同儲水構造體上的反應特徵,白雲岩、灰岩等岩性富水性以及地球物理反應特徵以及構造特徵,為以後工作提供技術經驗。

(3)通過對收集資料的綜合分析,結合實測資料,總結出貴州裂隙型構造水、溶洞型地下水、地下河和管道型地下水等不同類型地下水綜合物探勘查技術模式,為類似地區地下水勘查提供技術指導。

(4)研究了譜激電參數判別岩溶管道充填物性質的提取譜激電參數技術、分離電磁耦合效應的數據處理技術以及模型參數的反演技術,為有效利用鬆弛時間t、虛分量電阻率進行岩溶充填物性質,消除電磁耦合效應,准確求取激電參數提供了理論依據。

(5)通過八個不同成分、質量比的人工標本試驗和土槽實驗數據,分析總結出振幅、相位以及虛電阻率分量的頻譜響應特徵。通過對實驗數據處理分析認為:充泥和充水時的時間常數t遠比空洞和實心的t 大得多,充泥和充水時的相比,t充水略微大於t充泥,m充水略微小於m充泥,c充水略微小於c充泥。頻段范圍在0.01~1 Hz的虛電阻率分量是區分岩溶管道充填物性質的有效參數。

(6)通過野外已知孔試驗,總結出了在貴州省灰岩區判斷地下管道岩溶水的激化參數的特徵,即:相對背景值而言,時間常數t值明顯增大(一般兩個數量級,大小:n~10×n);充電率m值中等(0.05 左右),頻率相關系數c值較小(0.01~0.04),為探測岩溶管道型地下水提供了一種新的技術手段。

(7)結合已有地質資料和鑽探數據,通過碳酸鹽岩地層(基岩水井特別是岩溶石山地區水井所涉及的地層基本為碳酸鹽岩地層)地質構造和岩石力學物理性質分析,找出影響水力壓裂效果的應力、應變等工程地質與水文地質特徵因素,為水力壓裂岩石力學分析計算和裂縫模擬以及壓裂工藝優化設計奠定了基礎。

(8)針對典型的碳酸鹽岩地層及頂、底板狀況,建立了水力壓裂時與實際地層狀況變化相符的裂縫發展數學模型,在此基礎上,運用Visual C+ +與OpenGL交互的科學計算與圖形開發平台,開發出了面向碳酸鹽岩地層水井水力壓裂裂縫的擬三維可視化模擬軟體。能夠實時動態演示裂縫的發展方向和縫長縫寬發育情況,能即時顯示出該時刻的水井水力壓裂裂縫的縫長縫寬值。為碳酸鹽岩水井水力壓裂裂縫動態預測提供了技術手段。

(9)通過大量室內實驗,開發成功的水基壓裂液具有價廉、性能好、無毒無害、不污染含水層、可操作性強等優點,可滿足基岩水井水力壓裂對壓裂液的要求。

(10)採用單管頂壓、雙封隔器封隔座封,可以實現單井局部孔段壓裂和多段壓裂,使壓裂設備小型化、管路系統簡單化,為基岩水井壓裂增水技術的推廣應用創造了條件。

(11)首次將水力壓裂增產技術引入到成井深度相對較淺、投資較少的基岩水井領域,可為我國乾旱、半乾旱缺水山區特別是西南岩溶石山地區小水量井的增產提供了一種有效的技術措施。填補國內水力壓裂用於基岩水井增產的研究空白。

2.技術特點

(1)針對貴州岩溶地區不同水文地質單元地下水地球物理勘查特點,綜合常規物探方法和新技術新方法,系統總結出不同水文地質單元地下水地球物理勘查組合方案,既提高該區域地下水地球物理勘查效率,又便於推廣應用。

(2)針對貴州岩溶地區開發利用地下水存在的技術難題,開展了譜激電法以及水井水力壓裂新技術的研究與應用,有效地推進了新技術的發展。

二、應用范圍及應用實例

1.應用范圍

本項目是在貴州岩溶地區開展示範研究,貴州岩溶地區類型較多,可以代表西南岩溶地區不同類型的岩溶水文地質單元,因此,其應用范圍可以覆蓋西南岩溶地區不同地下水類型勘查。

2.應用實例

(1)管道型地下水綜合物探勘查地下水

金沙縣沙土鎮大路村為峰叢谷地,出露地層由上至下分別為:①第四系殘坡積層(Q):黃褐色紅黏土,表面含植物根系,分布於斜面坡、谷地及地勢平坦帶,厚0~5.0m ±。②中三疊統松子坎組(T2s):分布於場區南部,岩性為灰、灰白色中至厚層白雲岩,灰岩夾泥岩。③下三疊統茅草鋪組(T1m):分布於整個場區,岩性為灰、深灰色中至厚層微晶灰岩、白雲質灰岩,局部夾深灰色、灰黑色泥質灰岩、泥岩。

在該工作區選擇的物探方法包括高密度電阻率法、激發極化法、音頻大地電場和音頻大地電磁法四種。音頻大地電場法呈北東向低值異常帶;高密度電阻率在埋深70m左右存在一低阻體,推斷可能為岩溶管道;激發極化法中的半衰時、極化率在AB/2=120~160均有明顯的高值異常反映,說明其為含水構造;音頻大地電磁法反映出兩條地下管道的存在,其一為淺層20m左右,其二為中深層90~115m。從岩性方面分析,淺層均有第四系砂質黏土覆蓋,其電阻率相對較低;下部低電阻率區域主要為構造破碎帶充水或管道裂隙充水區和泥質灰岩組成區域,其中高電阻率區域主要為三疊系灰岩和白雲質灰岩,中厚層白雲質灰岩電阻率超過1000Ω·m。

上述四種物探勘查結果反映的中深層管道異常均與已知井資料基本一致。因此可以說明以下兩點:一是所選方法在該地區地質條件下均有效。二是激發極化參數中的半衰時、極化率均顯示為高值,應是判別岩溶管道充填物性質的有效參數。

(2)譜激電法判別岩溶管道充填物性質

圖1、圖2分別為貴州畢節地區岩溶含水介質充填水和泥的譜激電法應用實例。

圖1 充填物為水時不同深度的m,t,c 值圖件

由圖1和圖2可見,岩溶含水介質充填水時激發極化參數時間常數t有明顯的趨勢變化,且在5號和6號點的各深度處都較大,表明滲透系數越強,出水量大。充填物為泥時,激發極化參數時間常數t變化無規律,表明滲透系數較差,出水量小或無。與實際情況相符。

圖2 充填物為泥時不同深度的m,t,c 值圖件

圖3 唐縣山陽庄示範孔壓裂前後抽水試驗水位對比圖

(3)水井水力壓裂技術應用

唐縣高昌鎮山陽庄村水井岩性為片麻岩,成井深度80m,孔徑220mm,靜水位9.1m。壓裂前水井日出水量僅有6.26m3,屬干孔。對該井實施壓裂前採用MicroLogger 2 數字測井儀進行了電測井。根據測井結果,安排第一壓裂孔段為44.5~54m,第二壓裂孔段為19.8~29m,第一壓裂段開啟壓力7.0 MPa,共壓入水量9.87m3;第二壓裂段最大泵壓5.1 MPa,共壓入水量6.6m3。壓裂後經抽水試驗,該井日出水量達到62.4m3,為壓裂前水量的10倍,解決了該村400餘人長期吃水難題。圖3 為該孔壓裂前後水位對比圖。

三、推廣轉化方式

會議交流、技術咨詢、人員培訓、現場服務、宣傳報道等。

技術依託單位:中國地質調查局水文地質環境地質調查中心

聯系人:魏玉梅武毅

通訊地址:河北省保定市七一中路1305號

郵政編碼:071051

聯系電話:0312-5908510

電子郵件:[email protected]

Ⅲ 岩溶區的主要工程地質問題有哪些

主要工程地質問題有三類:

滲漏問題;

地基穩定性問題;

地下洞室穩定和突然涌水、涌泥問題;

Ⅳ 岩溶地區的主要工程地質問題是什麼

主要工程地質問題有三類:滲漏問題;地基穩定性問題;地下洞室穩定和突然涌專水、涌泥問題。
研究屬意義:岩溶地區有許多可以利用的有利條件,如地下蘊藏豐富的喀斯特水資源;地下洞穴中富集石油、天然氣、砂礦及礦泉資源;各種奇特的地貌現象常是很好的旅遊資源;喀斯特洞穴曾是人類祖先的棲居地,蘊藏著寶貴的考古資源。但是,岩溶也帶來許多問題,如喀斯特山區耕地少、地表水少,窪地易積水成災;采礦、地下開挖工程會遇到喀斯特涌水;地面工程建設中會遇到工程地基的地面塌陷、水庫漏水和喀斯特氣爆水庫地震、壩基溶蝕引起潰壩等,這對工農業建設是不利因素。總之,對岩溶地區工程地質研究有利於人們合理開發利用自然資源、盡量保證工程安全等。

Ⅳ 工程地質鑽探規程91年的最新嗎

是最新的。DZ/T 0017-91 工程地質鑽探規程;現行版本。規定了進行區域工程地質專調查和各類建屬築工程場(廠)址基礎工程地質勘察鑽探的各項生產活動的技術要求,它既包含技術工作要求,又包括有關工藝操作規定。適用於區域工程地質調查和各類場(廠)址基礎工程地質勘察鑽探的設計、施工、管理和檢查,是進行各類工程地質鑽探各項工作的重要依據和准則。不適用於大口徑基礎樁施工工程鑽探。

Ⅵ 岩溶地區的主要工程地質問題是什麼及其研究意義.

主要工程地質問題有三類:滲漏問題;地基穩定性問題;地下洞室版穩定和突然涌水、涌泥問題權。
研究意義:岩溶地區有許多可以利用的有利條件,如地下蘊藏豐富的喀斯特水資源;地下洞穴中富集石油、天然氣、砂礦及礦泉資源;各種奇特的地貌現象常是很好的旅遊資源;喀斯特洞穴曾是人類祖先的棲居地,蘊藏著寶貴的考古資源。但是,岩溶也帶來許多問題,如喀斯特山區耕地少、地表水少,窪地易積水成災;采礦、地下開挖工程會遇到喀斯特涌水;地面工程建設中會遇到工程地基的地面塌陷、水庫漏水和喀斯特氣爆水庫地震、壩基溶蝕引起潰壩等,這對工農業建設是不利因素。總之,對岩溶地區工程地質研究有利於人們合理開發利用自然資源、盡量保證工程安全等。

Ⅶ 如何做好岩溶地區地質勘查與探測

岩土工程勘察常用的方法有鑽探工程、坑探工程及地球物理勘探三類。鑽探和坑探專工程是直接勘屬探手段,能較可靠地了解地下地質情況。鑽探工程是使用最廣泛的一類勘探手段,普遍應用於各類工程的勘察中。由於它對一些重要的地質體或地質現象有可能會誤判、遺漏,所以也稱它為「半直接」勘探手段,而坑探工程勘探人員可以在其中觀察編錄,以掌握地質結構的細節,但是重型坑探工程耗資高,勘探周期長,使用時應考慮經濟要求。地球物理勘探簡稱物探,是一種間接的勘探手段,它可以簡便而迅速的探測地下地質情況,且具有立體透視性的特點,但其勘探成果具多解性,使用時往往受一定條件的限制

Ⅷ 岩溶地區岩土工程勘察現狀

我國的可溶性碳酸鹽岩分布面積達3.44 ×106 km 2,占國土面積的1/3以上,其中碳酸鹽岩出露面積約91 ×104 km 2,為岩溶的發育提供了根本條件。貴州、雲南、廣西、湖南、湖北、四川、西藏、新疆、青海、河北、山西、內蒙古等省區均有大面積出露。

1.1.1岩溶岩土工程勘察方法手段

隨著社會經濟的發展和西部大開發政策的落實,岩溶地區的工程建設項目越來越多,岩溶地區的岩土工程勘察技術和水平也不斷地提高。在岩溶地區,岩土工程勘察分析方法及岩溶探測技術,目前常用的方法或手段有:

(1)工程地質鑽探:是岩溶區岩土工程勘察中最直接、最可靠的方法手段,也是用得最廣泛的勘察方法,對查明岩溶場地岩土工程條件,具有不可替代的地位。

(2)工程地質調查與測繪:包括岩溶地形地貌調查、地層岩性、水文地質調查、測量及試驗等內容的野外調查,能夠從宏觀上把握岩溶發育的分布和特點,並據此可進一步進行工程地質勘探工作。該方法簡單,方便實用,能獲得直觀的野外工程地質資料。主要用於大型工程場地選擇,以及公路、邊坡等工程。

(3)地球物理勘探:適用於對岩體中復雜的岩溶洞穴進行探測,除了電阻率(電剖面和電測深)法、高密度電法、無線電波透射法、地面地震反射波法、聲波透射法、微重力法、射氣測量等以外[1],20世紀80年代以後發展起來的探地雷達GPR(地質雷達)、層析成像(CT)技術等在岩溶工程地質勘察中得到了廣泛的應用,尤其是在確定岩溶溶洞、土洞及塌陷等的分布、形態和充填情況時,發揮了很大的作用。在查明大范圍的區域岩溶發育和深部岩溶的分布規律方面,地球物理勘探是最理想的方法之一,但探測的准確程度受場地的干擾、技術人員的解譯水平等因素影響。

(4)工程地質原位測試技術:主要採用原位標准貫入試驗、動力觸探試驗等測定溶洞和土洞中充填物、岩溶塌陷堆積物的工程地質性質和地基土承載力。該技術在各岩溶地區有較成熟的應用經驗,施工簡單,成本較低,應用廣泛。

(5)插釺:用一定長度鋼釺(筋)按一定的間距插入上覆土層,用來查明土層中是否發育有岩溶土洞。例如廣西桂林岩溶地區,在地基基坑開挖後,一般採用插釺來進一步查明土層中是否存在土洞或塌陷軟弱層,實踐證明該法效果顯著。該方法還具有施工簡單、經濟實用的特點。

1.1.2岩溶地基穩定性評價

岩溶地基穩定性的評價,是岩溶地區岩土工程勘察的重要內容,直接關繫到地基基礎方案的選擇確定,目前常用的岩溶穩定性評價方法如下。

1.1.2.1定性評價方法

主要根據已查明的地質條件,對影響溶洞穩定性的各種因素(地質構造、岩層產狀、岩性和層厚、洞體形態及埋藏條件、頂板情況、充填情況、地下水等),並結合基底荷載情況,進行分析比較,作出穩定性評價,它是一種經驗比擬方法,僅適合一般工程。

1.1.2.2定量評價方法

主要是根據一些公式對溶洞或土洞的穩定性進行分析,目前有以下幾種方法[2~7]:

(1)根據溶洞頂板坍塌自行填塞洞體所需厚度進行計算;

(2)根據頂板裂隙分布情況,分別對其進行抗彎、抗剪驗算;

(3)根據極限平衡條件,按頂板能抵抗受荷載剪切的厚度計算;

(4)普氏壓力拱理論分析法;

(5)坍塌平衡法;

(6)溶洞局部破壞型式穩定性分析法;

(7)有限元數值分析法;

(8)多元逐步回歸分析和模糊綜合分析法。

總體說來,目前對岩溶地基穩定性的評價,大多是採用《工程地質手冊》( 第四版)[2]。或《岩土工程手冊》[3]中所推薦的計算方法,或者是依據《岩土工程勘察規范》(GB 50021—2001)和《建築地基基礎設計規范》( GB 50007—2002)中有關規定[8,9]。由於評價計算方法較單一,由溶洞及土洞對建築地基所產生的影響的評價分析,往往與實際情況有出入。

目前常用的岩溶地基穩定性評價方法,都是在一定的條件下得到的,具有其自身的特點和適用性,《建築地基基礎設計規范》(GB 50007—2002)或《岩土工程勘察規范》(GB 50021—2001)所建議的方法,僅僅是根據基礎底面以下土層厚度的大小來判別地基的穩定性,而沒有考慮以下幾個因素對岩溶地基穩定性的影響:下伏溶洞或土洞的規模尺寸及形狀、地下水的存在及水位的高低、地基土層的組成、土洞內的充填物等。

1.1.3岩溶地基承載力和沉降

1.1.3.1岩溶地基承載力

岩溶地基承載力的確定和地基沉降驗算,是地基基礎設計的重要內容。當地基中存在溶洞、土洞或塌陷時,它們對地基承載力和沉降的影響,國內很少進行過系統研究,也沒有可供工程實踐使用的成熟的計算公式。更多的是關於岩溶樁基礎施工的經驗報道。

地基中溶洞或土洞的存在,將影響地基的承載能力。其實我們可以通過分析地基中溶洞周圍應力狀態,在保證溶洞地基穩定的前提下,進行反算求得地基的承載能力。含溶洞岩石地基承載力,除與溶洞跨度、頂板厚度等因素有關外,還與洞頂覆蓋層厚度(重量)、地基荷載、基礎尺寸大小、岩石的泊松比(側壓力系數)等諸因素有關。

1.1.3.2岩溶地基的沉降變形

在岩溶地基勘察時發現土洞,一般都會進行地基處理,如換填、灌漿等,在進行地基處理後,地基的沉降變形與正常的地基同樣考慮,並無特別之處。但有些岩溶地區在岩土工程勘察中沒有發現土洞,在建築物建成後,由於地基中有地下水,且地下水位經常波動,地下水(或地表水)產生的潛蝕作用或崩解作用,往往會形成土洞。起初土洞的規模尺寸不大,若不採取有關處理措施,土洞則會繼續擴大,產生地基土體變形,繼而引起建築物開裂。在岩溶地區,有許多建築物在建成後,由於地下水或地表水的活動,形成土洞繼而產生地面變形而引發建築物牆體開裂,這一點往往被工程技術人員忽略。文獻[10]根據彈塑性理論,推導了岩溶地基發育的土洞對地基變形影響的計算公式,並且發現,地下水位的下降,僅僅是由於存在土洞,引起土洞應力狀態的改變而產生附加的沉降,就足以導致某些敏感結構建築(如框架結構)的開裂。

對於已經產生塌陷的岩溶地基的變形計算,文獻[11]指出塌陷土層中的應力及沉降不能按常規方法來計算,並利用散體極限平衡條件,推導了單層或多層地基塌陷土層的應力計算公式,並用推導的附加應力來進行塌陷土體的沉降計算。

對於含溶洞岩石地基的沉降變形,一般情況下其變形可忽略不計。

Ⅸ 工程地質鑽探工安全操作規程,誰知道有這類書籍

「工程地質鑽探工安全操作規程
1、嚴格遵守勞動紀律、堅守工作崗位,上班前不準喝酒,進入施工現場必須穿戴整齊,戴好安全帽,不得赤腳、穿拖鞋、打赤膊工作。
2、高空作業必須掛好安全帶,禁止上下同時作業。
3、各類機械設備安裝、牢固、周正、水平,不準帶電移動設備。雷雨、暴雨禁止作業。
4、在鑽具下入鑽孔途中遇阻時,用管鉗轉動鑽具但吊卡必須吊住鑽桿。
5、回次終了時,必須用升降機將主動鑽桿提上孔口,不得邊用卡盤,邊用管鉗別,以防管鉗打滑傷人。
6、提下鑽不能猛提猛放,孔內卡鑽更不得強行起拔,應用震動或轉動等方法提升。
7、不得將手置於鑽具、取土器底部或用手托。起拔墊叉時不得將手拿在墊叉下面。
8、不使用扭傷錯股的鋼絲繩,鋼絲繩上的斷頭刺應削掉,斷頭達1/7時不得繼續使用。
9、彎曲及裂痕未經修復的鑽塔不得使用,各部、零件均應保持完整無缺,起鑽時應隨時注意塔架的負荷能力。
10、鑽塔場地應進行整平,以防設備及鑽塔傾斜,木機台板厚度不得小於40毫米。
11、錘擊套管不能用手扶套管打箍,在打吊時不準用手扶吊錘桿,同時必須安裝沖擊把手。
12、用鑽桿撬起鑽具時不得用胸口或腹部向下壓鑽桿,不使用有傷痕的撬桿。
13、定期對機具進行檢查,對摩損部件應及時修理或更換。
14、在稻田和泥濘的場地上施工,操作人員應穿長筒膠鞋,嚴禁打赤腳,以防傷腳或觸電。
15、所有設備遷移,必須先切斷電源總開關,嚴禁帶電移位。
16、所有從事工程地質鑽探施工人員必須嚴格執行《岩心鑽探規程》中的有關條款。
」可以在網上搜搜,網路里有! 中華人民共和國地質礦產行業標准
DZ/T 0017—91
工 程 地 質 鑽 探 規 程
1991—12—09發布 1992—07—01實施
中華人民共和國地質礦產部 發布
目 次
1 主題內容與適用范圍 (1)
2 引用標准 (1)
3 各類工程勘查鑽探的工作要點 (1)
4 鑽探設備的選擇與安裝 (7)
5 鑽探方法與鑽進工藝 (10)
6 水域鑽探 (19)
7 鑽孔原狀土樣的採取 (25)
8 鑽孔原位測試與水文地質試驗 (27)
9 工程質量基本要求 (33)
10 施工安全的基本要求 (38)
11 機械儀器、專用工具的使用與維護 (42)
12 機台管理 (45)
附錄A 動力觸探試驗探桿長度校正系數及公式(補充件) (48)
附錄B 觸探指標與土的主要力學指標的關系(參考件) (49)
附錄C 土石的類型及野外鑒別(參考件) (52)
附錄D 本規程所用法定計量單位與沿用的非法定計量單位的對照和
換算(參考件) (54)
中華人民共和國地質礦產行業標准
DZ/T 0017—91
工 程 地 質 鑽 探 規 程
工程地質鑽探是工程地質工作的重要組成部分,是進行國土整治與開發、城市規劃與建設、水利水電建設規劃與開發以及鐵路、交通、國防工程建設中,為直接取得地下地質實物資料和野外試驗資料的最主要、最有效的技術方法。它的基本任務是在工程地質測繪及物探工作的基礎上,揭露並劃分地層、測定界線;鑒定和描述岩土的岩性、成分和產狀;了解地質構造及不良地質現象的分布、界限及形態等;並通過鑽孔。原位測試、水文地質試驗與觀測,採取各類原狀或擾動樣品,提供室內試驗,以了解岩土體的物理力學性質,為評價、規劃和進行各類工程建設項目提供必需的地質數據及資料。
1 主題內容與適用范圍
1.1 主題內容
本規程規定了進行區域工程地質調查和各類建築工程場(廠)址基礎工程地質勘察鑽探的各項生產活動的技術要求,它既包含技術工作要求,又包括有關工藝操作規定。
1.2 適用范圍
本規程適用於區域工程地質調查和各類場(廠)址基礎工程地質勘察鑽探的設計、施工、管理和檢查,是進行各類工程地質鑽探各項工作的重要依據和准則。
本規程不適用於大口徑基礎樁施工工程鑽探。
本規程中有些條款只是一般性和原則性的規定要求,在貫徹執行本規程時可根據具體情況制訂實施細則或補充規定。
2 引用標准
2.1 直接引用標准
GB 3423 金剛石岩芯鑽探用無縫鋼管
DZl.1 金剛石岩芯鑽探管材螺紋
DZ 2.1 地質鑽探金剛石鑽頭
DZ 2.2 地質鑽探金剛石擴孔器
TB J12 鐵路工程地質技術規則
2.2 配合使用的標准
ZB D14002 1/20萬工程地質調查規范
ZB D14003 1/2.5—1/5萬工程地質調查規范(岩土工程地質勘察規范)(水文地質鑽探規程)
3 各類工程勘查鑽探的工作要點
3.1 區域工程地質調查鑽探
3.1.1 區域工程地質調查鑽探是指1∶100萬、1∶50萬、1∶20萬、1∶5萬、1∶2.5萬等比例尺的區域性、基礎性、綜合性的工程地質調查中所採用或選用的一種技術方法,一般應在綜合分析已有資料的基礎上,根據區域工程地質特徵和國民經濟規劃發展的需要,布置鑽探工作。
3.1.2 區域工程地質調查鑽探的目的是揭露埋藏的岩土體地質結構及水文地質條件,了解岩土體的工程地質性質,其主要任務是一
a.調查岩土體的空間分布、岩性、厚度,進行分層和劃分土體結構類型;
b.揭露地質構造的變化,破碎帶的空間分布和岩性、膠結程度及其隨深度變化情況;
c. 了解風化帶、滑動體、岩溶等處動力地質現象的空間分布、規模、組成或充填物性質及發育規律;
d.調查含水層的水位、含(透)水性及水質;
e. 採取試驗樣品,進行野外原位測試,為了解岩土體物理力學性質的空間變化規律以及工程地質長期觀測提供條件,獲取必需和足夠數量的岩土工程地質性質方面的代表性資料以及取得評價工程地 質條件的定量指標;
f.了解工程建築材料的埋藏分布、岩性及開采條件。』
3.1.3 區域工程地質調查鑽探工作應考慮國民經濟建設的需要,把經濟發達區和列為近期規劃的重點工程或有經濟發展前景的地區作為工作重點。鑽孔布置的一般原則是:
a.在平原區,為建立勘探結構剖面,應在代表性地區投入較多的工作量,沿工程地質條件變異大的方向布置鑽探剖面或組成「十」字形、「井」字形勘探線(網);
b.在山區,勘探線主要布置在山間盆地、大型河谷及其他地形平緩的較大面積土層覆蓋區;勘探線方向應垂直主要構造線或地貌單元以及岩土體工程地質類型;對重大而具有代表性的動力地質現象和斷裂構造帶地段,應布置適當鑽孔;
c.黃土地區,應把查明黃土垂直分層和水平變化規律、濕陷性等作為勘探重點;
d. 凍土地區,應把查明凍土結構類型和季節性凍土的上、下界面,主要不良凍融現象作為勘探的重點;其他,如岩溶地區、濱海區、沙漠地區及其他分布有特殊岩土體的地區,都應依其工程地質特點和主要工程地質問題布置鑽探工作。
此外,在布置的鑽孔中,控制性鑽孔數量一般應占總數的5%一10%。
3.1.4 鑽孔深度確定的一般原則
a.平原區孔深一般為10一30 m左右:根據工程地質條件並結合建設布局的需要可適當加深,如濱海平原區域市工程地質調查鑽孔可加深至50m;
b.對於厚度小於20 m的覆蓋層和風化帶,應鑽進至新鮮基岩3—5m;
c.對於揭露構造破碎帶的鑽孔,應鑽透破碎帶至完整基岩3—5m;
d.對於外動力地質現象的活動體,應鑽進至活動體下5m左右;
e.岩溶裸露區和淺埋區的鑽孔,一般應鑽入岩層內20一30 m,控制性鑽孔應酌情加深;
f .少量深部控制性鑽孔,孔深一般控制在100 m左右。
3.1.5 鑽孔原狀土樣的採取
以了解每個工程地質單元中主要土體的物理力學特性指標為主:一般在鑽孔中分層採取,對主要土層和有特殊意義的夾層每層至少一組樣,厚度大而岩性又變化明顯者,應酌情增加。
3.1.6鑽孔原位測試
應選擇在各工程地質單元中具有代表性的鑽孔與孔段進行,測試方法可根據測試對象的特點選取。常用鑽孔原位測試方法的應用范圍與作用是:
a.採用動力觸探可測得砂土的孔隙比或相對密度,粉土、粘性土的狀態,估算土的強度和變形參數,評定地基土和樁基的承載力等;標准貫入試驗主要適用於砂土、粉土、一般粘性土,以及補步判定砂土、粉土的地震液化可能性;
b.靜力觸探適用於粘性土、粉土及中密、稍密的砂土層,也可用於含少量碎石的土層;可對地基土進行力學分層,測定各類土,特別是軟弱土層(如淤泥、淤泥質土等)的容許承載力和壓縮模量;在樁基工程勘查中,尤其適用於選擇持力層和預估單樁承載力;
c. 採用十字板剪切試驗可測定飽和粘土層、淤泥等軟弱粘土的不排水抗剪強度和土的靈敏度;
d.旁(橫)壓試驗適合用於測定粘性土、砂土、粉土、軟質岩石和風化岩石的承載力,橫壓變形模量及其應力應變關系等。
3.1.7水文地質試驗
在擬建的水工建築區,尤其是水庫工程的可能滲漏地段和壩址區,應在鑽孔中進行自上而下的分段壓(注)水試驗,以了解岩石的透水性和裂隙性;在規劃的建築區,尤其是地下建築和開采工程區,應選擇其主要含水層進行少量的抽水試驗工作。
3.2 場(廠)址地基鑽探
3.2.1 選擇場(廠)址鑽探
3.2.1.1 選擇場(廠)址鑽探是工業及民用建築、水利水電工程、機場、港口及國防工程等各類場(廠)址工程地質鑽探的第一個階段,其目的是為規劃選點或場地可行性研究以及下一階段——初勘階段提供地質資料,對擬選場(廠)址在地質上的穩定性和適宜性做出評價;當已有資料不滿足要求時布置鑽探工作。
3.2.1.2 選擇場(廠)址鑽探的任務是了解建設地區的工程地質條件,即場(廠)址的地層岩性、構造、岩土的物理力學性質、不良地質現象及地下水等,為規劃選點及可行性論證提供依據。由於各類場(廠)址工程的性質和類別不盡相同,其鑽探工作的布置、鑽孔深度、原狀土樣的採取、原位測試及水文地質試驗與觀測等應按照有關專業規程規范要求進行。
3.2.2 初勘工程鑽探
3.2.2.1 初步勘查工程鑽探是在場(廠)址經批准後進行。其目的是全面查明選定場(廠)址的工程地質條件,對場地內各建築地段的穩定性和工程地質問題作出定量評價,並為確定建築工程的形式、規模、主要建築地基基礎工程施工方案及對不良地質現象的防治工程提供足夠的工程地質數據資料。其主要任務是:
a.初步查明場(廠)址地層岩性、構造、岩土的物理力學性質、水文地質條件及凍結層深度;
b.查明場地不良地質現象的成因類型、分布范圍、對場地穩定性的影響程度及其發展趨勢;
c.對設計地震裂度為七級及其以上的建築物,應判定場地和地基的地震效應;
d.對水工建築物場地區附近的天然建築材料進行初查。
3.2.2.2 工程布置與鑽ZL深度:
初勘工程鑽孔分為一般性鑽孔和控制性鑽孔兩類。控制性鑽孔,一般占鑽孔總數的1/5一l/3,且每個地貌單元均應有控制性鑽孔。鑽孔深度根據工程類別和場地工程地質條件確定,一般不超過30 m,以滿足建築物地基受壓層深度的要求以及了解場地較深部的地層岩性及是否存在軟弱地層或其他地質問題為准;同時,根據鑽探中出現的具體情況可適當增減鑽孔深度。
3.2.2.3 鑽孔原狀土樣的採取、原位測試及水文地質試驗:
a.工業和民用建築鑽孔原狀土樣的採取與原位測試的數量,一般應占總數的1/4—1/2,並在平面上適當均布;多數情況下,作原位測試的鑽孔,同時應作為採取原狀土樣鑽孔使用;同時,通常採用簡易可行的原位測試方法,如標准貫入試驗;對於復雜費時的原位測試項目,一般到詳勘時再做。
b.取原狀土樣或原位測試的豎向間距,主要按地層特點和土的均勻程度確定,當地層穩定、土質較均勻時可放寬取樣、測試間距,反之則應縮小間距,但各土層一般均需要採取試樣或取得測試數據。
c.要初步查明對工程建設有影響的水文地質條件,應調查地下水的類型、含水層性質、補給排泄條件,實測地下水水位,初步確定其變化幅度,必要時應設地下水長期觀測孔。
d.在擬建的水工建築基岩區,除少數專門性鑽孔外,均應進行分段壓水試驗;在平原河流或有深厚覆蓋層的峽谷水工建築區,對砂礫卵石層或其他主要含(透)水層的鑽孔,應分層進行抽、注水試驗。
3.2.3詳勘工程鑽探
3.2.3.1 詳細勘查工程地質鑽探在初步設計後進行,目的是補充初勘工作中的不足之處,使每個建築物下的地基條件完全明確,以便為地基基礎設計、地基處理與加固、不良地質現象的防治工程,提供設計數據和資料,即對具體建築物地基或具體地質問題進行鑽探,為施工圖設計和施工提供工程地質資料。
其主要任務是:
a.查明場地內的地層結構、岩土的物理力學性質,並對地基的穩定性、壓縮性及容許承載力作出
評價;
b.查明地下水類型、埋藏條件和侵蝕性,必要時還需查明地層的滲透性、水位變化幅度及其規律;
c.提供不良地質現象的整、防治工程所需資料和數據;
d.判定和查明地基岩土和地下水在建築物施工和使用中可能產生的變化和影響及其防治所需的資料;
e.對水工建築區附近的天然建築材料進行詳查。
3.2.3.2 根據工程性質及其類別確定鑽孔深度,其中:
a.工業和民用建築工程鑽孔深度一般按地基計算類別確定,其中按容許承載力計算的地基,以控制地基主要受力層為原則;對除按容許承載力計算外尚需進行變形驗算的地基,控制性鑽孔應達到地基壓縮(沉降)層的計算深度,場地有大面積地面堆載或有軟弱下卧層時,應適當加深。
b.水工建築鑽孔深度應根據地質條件,結合建築物類型、建築物高度或基礎寬度等具體確定;河床鑽孔,一般為1/2—2倍壩高或閘底板寬度,岩溶地區應適當加深;中低壩或閘基鑽孔,一般為壩高或閘底板寬度的一倍左右;對建在覆蓋層上的壩(閘)鑽孔,通常應打入基岩適當深度;當軟土層或透水層厚度較大時,應有部分控制深孔打到相對隔水層或相對硬土層;岸坡上的鑽孔,應打到可利用的穩定岩體與相對隔水層或地下水位以下一定深度。
3.2.3.3 鑽孔原狀土樣的採取與原位測試:
a.其數量應按地基土的復雜程度、建築物類別及場地面積確定,工業和民用建築鑽孔一般應占鑽孔總數的1/3—2/3,且每個場地和每個建築物不得少於2—3個;
b.其豎向間距應按設計要求、地基土的均勻性和代表性確定,在地基主要受力層內一般為1—2m,其下間距可適當放寬;但在同一場地內每個主要土層的試樣和原位測試數據一般各不得少於3—6個,對於厚度小於1m的夾層或透鏡體,應視其對地基的影響程度確定是否採取原狀土樣及原位測試。
3.2.3.4 水文地質測試:
在初勘的基礎上進一步查明場地的水文地質條件,進行必要的水文地質觀測與試驗,以查明地下水的類型、性質、埋藏條件、變化規律及有關的水文地質參數。例如為建築物基礎、地下建築物設計提供滲透性系數和單位涌水量資料的鑽孔進行抽水試驗;為了了解岩石的裂隙發育程度並為防滲漏設施的設計提供資料的鑽孔進行壓水試驗;為測定上部土層的滲透性能而進行的鑽孔注水試驗;以及為掌握地下水動態而進行的鑽孔長期觀測等。
3.3 專門工程勘查鑽探
3.3.1 類別與目的
專門工程勘查通常包括高層建築基礎工程、動力基礎工程、取水工程、橋涵工程、線路工程、隧洞工程勘查等,此外,施工勘察也屬此范疇。專門工程勘查工作通常在初詳勘後進行或與詳勘工作同步進行,其鑽探目的是為滿足專門工程進行設計施工的需要,解決與設計施工有關的工程地質問題,提供相應的工程地質資料。
3.3.2 高層(指八層以上需用電梯的)建築基礎工程鑽探
3.3.2.1 箱形基礎鑽探
3.3.2.1.1 主要任務:
a. 查明建築物影響范圍內地基上的分布、組成及均勻性,採取原狀土樣,進行鑽孔原位測試,對土的強度和變形指標作出評價;
b.查明地下水的狀況,提供設計施工所需的基坑開挖和人工降低地下水位的有關參數;
c.查明建築物附近有無影響工程穩定的不良地質現象及產生地震液化的地層及其埋藏分布狀況,以便對整個建築場地的長期穩定性和抗震穩定性以及對鄰近建築物的影響進行評價。
3.3.2.1.2 工作布置與鑽孔深度:通常每幢單獨高層建築物的鑽孔數不少於4個,鑽孔最大間距不得超過35m,其中控制性鑽孔不少於2個;深度一般為1.5—2倍箱形基礎寬度(從基礎底面算起)。
3.3.2.2 樁基工程鑽探
當場地的地基土層較軟弱,其下不太深處又有較密實的持力層時,可採用鑽孔灌注樁基礎。
3.3.2.2.1 主要目的是選擇樁尖的持力層,查明樁尖持力層的分布、厚度及其物理力學指標、確定單樁承載力,為樁基設計提供工程地質資料。
3.3.2.2.2 鑽孔深度,根據樁的不同類型而定:
a.對於單排端承樁,一般應鑽至預計的樁尖持力層頂板以下2—3m;當預定深度內有軟弱下卧層時,應予鑽穿並鑽到厚度不小於3m的密實土層;當持力層為基岩時,一般鑽到基岩即可;
b.對於單排摩擦樁,鑽孔深度應超過預計樁長l一2m。
3.3.2.2.3 對樁基鑽孔深度范圍內的每一主要土層,均應採取原狀土或進行原位測試。
3.3.3 動力機器基礎勘查鑽探
動力機器基礎,除要求查明地基在靜載下的穩定性、變形性質和承載力外,尚應查明地基在動載下的穩定性、變形性質和承載力等。
3.3.3.1 鑽探工作一般與建築物地基鑽探一並進行,其目的是查明地基土層的構成,特別是人工填土、堆積土、軟土及可能產生液化的砂土等;對振動反應敏感的土層的分布;採取原狀土樣及進行原位測試, 以確定土層的物理力學性質及動力性質。
3.3.3.2 鑽孔深度根據基礎埋深及地質情況確定,一般按靜荷載的壓縮層計算深度或達基礎底面下1.5—3倍基礎短邊長即可。
3.3.4 線路工程勘查鑽探
主要包括工廠的鐵道專用線、公路專用線、重型車輛試車道和架空索道,輸電線路及給排水管道的地基鑽探,是在工程地質測繪(一般比例尺不小於1∶5000)不能滿足設計要求時進行。
3.3.4.1 鐵路和公路專用線、試車道地基鑽孔一般沿線路中心線布置,對高路堤、深路塹、斜坡地段及其他特殊地質條件地段,應布置一定數量的鑽探橫剖面,每一橫剖面不少於3個鑽孔;鑽孔深度應達基底持力層下或鑽入基岩1—2m,但孔深一般不超過10 m。
3.3.4.2 架空索道、輸電線路地基鑽探主要為查明每個支架處的工程地質條件,並提供。。。。。

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