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工程地質勘探土的鑒別

發布時間: 2021-02-14 18:46:47

A. 地質勘探的的方法

地質勘探的方法主要有坑、槽探、鑽探、地球物理勘探等方法。
一、坑、槽探
就是用人工內或機械方式容進行挖掘坑、槽、井、洞。以便直接觀察岩土層的天然狀態以及各地層的地質結構,並能取出接近實際的原狀結構土樣。
二、鑽探
是指用鑽機在地層中鑽孔,以鑒別和劃分地表下地層,並可以沿孔深取樣的一種勘探方法。鑽探是工程地質勘察中應用最為廣泛的一種勘探手段,它可以獲得深層的地質資料。
三、地球物理勘探
簡稱物探,它是通過研究和觀測各種地球物理場的變化來探測地層岩性、地質構造等地質條件的。常用的地

球物探方法有直流電勘探、交流電勘探、重力勘探、磁法勘探、地震勘探、聲波勘探、放射性勘探。

B. 礦山地質和工程地質勘查的區別

  1. 工程地質復主要搞制工民建 主要去建築設計單位地質勘探主要搞礦產資源勘查。

  2. 礦山地質是指礦床經過地質勘查證實具有工業價值之後,在擬建或已建礦山范圍內,為保證和發展礦山生產所進行的全部地質工作。礦山地質是從礦山基建、生產直至礦山關閉等不同階段的各項地質工作的總和或總稱。

  3. 工程地質勘察是為查明影響工程建築物的地質因素而進行的地質調查研究工作。所需勘察的地質因素包括地質結構或地質構造:地貌、水文地質條件、土和岩石的物理力學性質,自然(物理)地質現象和天然建築材料等。這些通常稱為工程地質條件。查明工程地質條件後,需根據設計建築物的結構和運行特點,預測工程建築物與地質環境相互作用(即工程地質作用)的方式、特點和規模,並作出正確的評價,為確定保證建築物穩定與正常使用的防護措施提供依據。

C. 怎麼根據岩土工程勘察報告判斷是幾級土

這個看了報告後就可以得出是二類土,都是粘土,沒有礫石,砂之累的,所以是二類土。

D. 工程地質勘察與地質勘探是一回事嗎 它們有什麼區別

地質勘查是地質勘查工作的簡稱。廣義地說,一般可理解為地質工作的同義詞,是根據經濟建設、國防建設和科學技術發展的需要,對一定地區內的岩石、地層構造、礦產、地下水、地貌等地質情況進行重點有所不同的調查研究工作。按不同的目的,有不同的地質勘查工作。例如,以尋找和評價礦產為主要目的的礦產地質勘查,以尋找和開發地下水為主要目的的水文地質勘查,以查明鐵路、橋梁、水庫、壩址等工程地區地質條件為目的的工程地質勘查等。地質勘查還包括各種比例尺的區域地質調查、海洋地質調查、地熱調查與地熱田勘探、地震地質調查和環境地質調查等。地質勘查必須以地質觀察研究為基礎,根據任務要求,本著以較短的時間和較少的工作量,獲得較多、較好地質成果的原則,選用必要的技術手段或方法,如測繪、地球物理勘探、地球化學探礦、鑽探、坑探、采樣測試、地質遙感等等。這些方法或手段的使用或施工過程,也屬於地質勘查的范圍。狹義地說,在中國實際地質工作中,還把地質勘查工作劃分為5個階段,即區域地質調查、普查、詳查、勘探和開發勘探。
地質勘查專業也稱工程地質勘查專業是培養德、智、體全面發展,既具有良好工程素質、又具有較強技術崗位技能,具備地質基礎、水文及工程地質、地質工程、煤礦地質、地質災害勘查、高新技術勘測、計算機應用等方面的基本理論,具有地質資料綜合分析和應用的能力,從事資源勘查、煤炭地質、工程地質勘查設計,工程地質勘查施工與管理等方面工作,具有創新精神和實踐能力的高技能人才。
地質勘察與地質勘查專業的區別是:地質勘察指工作性質,地質勘查專業是指技術類別。

E. 怎麼看 建築工程地質勘察報告 要從地質勘察報告中看出哪部位土質不好,需要如何進行開挖,處理等

我是做勘察的復 通過我們寫報告的制重點來看!
首先要先看剖面圖,對地層有個大概的了解,然後看參數! 地基土承載力、樁基參數等,
土質的好壞看報告中對地層的描述,一般土質不好或者較差的話,在報告中都會體現出來的。然後看物理力學指標,主要看看液限、壓縮模量。

F. 工程地質勘察

1.概述

工程地質勘察是根據建設工程的要求,查明、分析、評價建設場地的地質、環境特徵和岩土工程條件,編制勘察文件的活動。它是工程建設的前期工作,旨在為工程建設的正確規劃、設計、施工和運行等提供可靠的地質資料,以保證工程建築物的安全穩定、經濟合理和正常使用。

工程地質勘察的方法包括工程地質測繪、工程地質勘探、原位測試與室內實驗、現場檢驗與監測等。工程地質勘察現場工作如圖4-13所示。

2.工程地質測繪

工程地質測繪是運用工程地質理論,通過系統地野外工作,對與工程建設有關的各種地質現象進行觀察和描述,初步查明擬建場地的工程地質條件,並將所獲取的資料反映在地形底圖上,編制工程地質圖件,為編寫報告書提供准確依據。

圖4-13 工程地質勘察現場

3.工程地質勘探

工程地質勘探是獲取地下深處地質資料的重要手段,也為野外取樣、原位測試提供場所。工程地質勘探常用方法有工程地質物探、鑽探和坑探等。

4.原位測試

在岩土體原有位置保持岩土的天然結構、含水量及應力狀態條件下測定岩土性質稱為原位測試。其主要方法有載荷試驗、點荷載強度試驗、壓水試驗、抽水試驗、注水試驗、標准貫入試驗、旁壓試驗、波速測試、回彈試驗、圓錐動力觸探試驗、靜力觸探試驗(圖4-14)、現場十字板剪切試驗(圖4-15)等。

圖4-14 靜力觸探試驗

圖4-15 十字板剪切試驗

5.室內試驗

室內試驗是為了正確取得岩土物理力學性質指標,供設計和施工使用。室內試驗有含水率試驗、密度試驗、界限含水率試驗、顆粒分析試驗、滲透試驗、擊實試驗、固結試驗、直接剪切試驗及三軸壓縮試驗等。

6.現場檢驗與監測

現場檢驗與監測旨在保證工程的質量和安全,提高工程效益。現場監測工作如圖4-16、圖4-17所示。

圖4-16 現場監測(沉降觀測)

圖4-17 現場監測(基坑變形監測)(http://www.senkee.cn)

通過檢驗與監測可以預測一些不良地質現象的發展趨勢及其對建築物的危害,以便採取防治對策和措施;通過它對岩土工程施工質量進行監控,以保證工程的質量和安全。

G. 岩土體的工程地質分類和鑒定

一、岩體

(一)岩體(岩石)的基本概念岩體(岩石)是工程地質學科的重要研究領域。岩石和岩體的內涵是有區別的兩個概念,又是密不可分的工程實體。在《建築岩土工程勘察基本術語標准》(JG J84-92)中給出的岩石定義是:天然產出的具有一定結構構造的單一或多種礦物的集合體。岩石的結構是指岩石組成物質的結晶程度、大小、形態及其相互關系等特徵的總稱。岩石的構造是指岩石組成物質在空間的排列、分布及充填形式等特徵的總稱。所謂岩體,就是地殼表部圈層,經建造和改造而形成的具有一定岩石組分和結構的地質體。當它作為工程建設的對象時,可稱為工程岩體。岩石是岩體內涵的一部分。

岩體(岩石)的工程分類,可以分為基本分類和工程個項分類。基本分類主要是針對岩石而言,根據其地質成因、礦物成分、結構構造和風化程度,用岩石學名稱加風化程度進行分類,如強風化粗粒黑雲母花崗岩、微風化泥質粉砂岩等。岩石的基本分類,在本書第一篇基礎地質中有系統論述。工程個項分類,是針對岩體(岩石)的工程特點,根據岩石物理力學性質和影響岩體穩定性的各種地質條件,將岩體(岩石)個項分成若干類別,以細劃其工程特徵,為岩石工程建設的勘察、設計、施工、監測提供不可缺少的科學依據,使工程師建立起對岩體(岩石)的明確的工程概念。岩石按堅硬程度分類和按風化程度分類即為工程個項分類。

在岩體(岩石)的各項物理力學性質中,岩石的硬度是岩體最典型的工程特性。岩體的構造發育狀況體現了岩體是地質體的基本屬性,岩體的不連續性及不完整性是這一屬性的集中反映。岩石的硬度和岩體的構造發育狀況是各類岩體工程的共性要點,對各種類型的工程岩體,穩定性都是最重要的,是控制性的。

岩石的風化,不同程度地改變了母岩的基本特徵,一方面使岩體中裂隙增加,完整性進一步被破壞;另一方面使岩石礦物及膠結物發生質的變化,使岩石疏軟以至鬆散,物理力學性質變壞。

(二)岩石按堅硬程度分類

岩石按堅硬程度分類的定量指標是新鮮岩石的單軸飽和(極限)抗壓強度。其具體作法是將加工製成一定規格的進行飽和處理的試樣,放置在試驗機壓板中心,以每秒0.5~1.0M Pa的速度加荷施壓,直至岩樣破壞,記錄破壞荷載,用下列公式計算岩石單軸飽和抗壓強度:

深圳地質

式中:R為岩石單軸飽和抗壓強度,單位為MPa;p為試樣破壞荷載,單位為N;A為試樣截面積,單位為mm2

對岩石試樣的幾何尺寸,國家標准《工程岩體試驗方法標准》(GB/T50266-99)有明確的規定,試樣應符合下列要求:①圓柱體直徑宜為48~54mm;②含大顆粒的岩石,試樣的直徑應大於岩石的最大顆粒尺寸的10倍;③試樣高度與直徑之比宜為2.0~2.5。

在此標准發布之前,岩石抗壓強度試驗的試樣尺寸要求如下:極限抗壓強度大於75M Pa時,試樣尺寸為50mm×50mm×50mm立方體;抗壓強度為25~75MPa時,試樣尺寸為70mm×70mm×70mm立方體;抗壓強度小於25MPa時,試樣尺寸為100mm×100mm×100mm立方體。

(G B/T 50266-99)的規定顯然是為了方便取樣,以金剛石鑽頭鑽探,取出的岩心進行簡單的加工,即可成為抗壓試樣。岩樣的尺寸效應對岩石抗壓強度是略有影響的。

岩石按堅硬程度分類,各行業的有關規定,雖然各自表述方式有所區別,但其標準是基本一致的(表2-2-1)。

表2-2-1 岩石堅硬程度分類

除了以單軸飽和抗壓強度這一定量指標確定岩石堅硬程度外,尚可按岩性鑒定進行定性劃分。國標:建築地基基礎設計規范(GB50007-2002)按表2-2-2進行岩石堅硬程度的定性劃分。其他規范的劃分標准大同小異。

表2-2-2 岩石堅硬程度的定性劃分

岩石堅硬程度的劃分,無論是定量的單軸飽和抗壓強度,還是加入了風化程度內容的定性標准,都是用於確定小塊岩石的堅硬程度的。岩石的單軸飽和抗壓強度是計算岩基承載力的重要指標。

(三)岩石按風化程度分類

關於岩石風化程度的劃分及其特徵,國家規范和各行業的有關規范中均有規定,其分類標准基本一致,表述略有差異。表2-2-3至表2-2-10是部分規范給出的分類標准。

表2-2-3《工程岩體分級標准》(GB50218-94)岩石風化程度劃分表

表2-2-4《岩土工程勘察規范》(GB50021-2001)岩石按風化程度分類表

續表

表2-2-5《公路橋涵地基與基礎設計規范》(JTJ024-85)岩石風化程度劃分表

表2-2-6《水利水電工程地質勘察規范》(GB50287-99)岩體風化帶劃分表

《港口工程地質勘察規范》(JTJ240-97)、《港口工程地基規范》(JTJ250-98)岩體風化程度的劃分按硬質、軟質岩體來劃分,硬質岩石岩體風化程度按表2-2-7劃分。軟質岩石岩體風化程度按表2-2-8劃分。

表2-2-7 硬質岩石岩體風化程度劃分表

表2-2-8 軟質岩石岩體風化程度劃分表

表2-2-9《地下鐵道、輕軌交通岩土工程勘察規范》(GB5037-1999)岩石風化程度分類表

續表

表2-2-10 廣東省《建築地基基礎設計規范》(DBJ15-31-2003)岩石風化程度劃分表

國家標准《建築地基基礎設計規范》(GB5007-2002)對岩石的風化只有第4.1.3條作如下敘述:岩石的風化程度可分為未風化、微風化、中風化、強風化和全風化。未列表給出風化特徵,但在岩石堅硬程度的定性劃分中(表A.0.1)把不同風化程度的岩石歸類到了岩石堅硬程度的類別中。

深圳市標准:《地基基礎勘察設計規范》(報批稿)關於岩石風化程度的劃分標准,基本採用了《地下鐵道、輕軌交通岩土工程勘察規范》GB(50307-1999)的表述形成和內容(表2-2-9),文字略有調整。

縱觀各類規范對岩石風化程度的劃分,可以看出:

1)除個別規范未列出未風化一類外,岩石風化程度的劃分均為未風化、微風化、中等(弱)風化、強風化和全風化。特徵描述簡繁不一,中等風化與弱風化相對應的風化程度略有差別。

2)風化程度的特徵描述,主要是岩石的結構構造變化、節理裂隙發育程度、礦物變化、顏色變化、錘擊反映、可挖(鑽)性等方面來定性劃定。部分規范用波速和波速比及風化系數來定量劃定是對岩石風化程度確定的有力支撐。

3)從新鮮母岩到殘積土的風化過程是連續的,有些規范把殘積土的特徵描述放在岩石風化程度劃分表中,有一定的道理。國際標准:ISO/TC182/SC,亦將風化程度分為五級,並列入了殘積土。從工程角度考慮,殘積土對母岩而言已經發生了全面質的變化,物理力學性質和對它的理論研究已屬松軟土,表中對殘積土特徵的表述對區別殘積土與全風化岩是有現實意義的。

4)國家標准:《工程岩體分級標准》中「岩石風化程度的劃分」(表2-2-3)看似簡單,規范「條文說明」解釋了這一現象,表2-2-3關於岩石風化程度的劃分和特徵的描述,僅是針對小塊岩石,為表2-2-2服務的,它並不代表工程地質中對岩體風化程度的定義和劃分。表2-2-2是把岩體完整程度從整個地質特徵中分離出去之後,專門為描述岩石堅硬程度作的規定,主要考慮岩石結構構造被破壞,礦物蝕變和顏色變化程度,而把裂隙及其發育情況等歸入岩體完整程度這另一個基本質量分級因素中去。

5)上述列表中可以看出,某些規范把硬質岩石和軟質岩石的風化程度劃分區別開來,而《工程岩體分級標准》中「岩石堅硬程度的定性劃分」表(2.2-2)將風化後的硬質岩劃入軟質岩中。這里有兩個概念不可混淆:一是從工程角度看,硬質岩石風化後其工程性質與軟質岩相近,可等同於軟質岩;二是新鮮岩石中是存在軟質岩的,如深圳的泥質砂岩、泥岩、頁岩等。

6)相鄰等級的風化程度其界線是漸變的、模糊的,有時不一定能劃出5個完整的等級,如碳酸鹽類岩石。在實際工作中要按規范的標准,綜合各類信息,結合當地經驗來判斷岩石的風化等級。

(四)岩體的結構類型

在物理學、化學及其地質學等學科中對「結構」這一術語的概念是明確的,但有各自的含義,如原子結構、分子結構、晶體結構、礦物結構、岩石結構、區域地質結構、地殼結構等等,岩體作為工程地質學的一個主要研究對象,提出「岩體結構」術語的意義是十分明確的。

岩體結構有兩個含義,可以稱之為岩體結構的兩個要素:結構面和結構體。結構面是指層理、節理、裂隙、斷裂、不整合接觸面等等。結構體是岩體被結構面切割而形成的單元岩塊和岩體。結構體的形狀是受結構面的組合所控制的。

事實上,所有與岩石有關的工程,除建築材料外,都是與有較大幾何尺寸的岩體打交道,岩石經過建造成岩(岩漿岩的浸入,火山岩的噴出,沉積岩的層狀成沉積,變質岩的混合與動力變質)及後期的改造(褶皺、斷裂、風化等),使得岩體的完整性遭到了巨大的破壞,成為了存在大量不同性質結構面的現存岩體。為了給工程界一個明朗的技術路線,不妨以建造性結構面和改造性結構面(軟弱結構面)為基礎,從各自側面首先對岩體結構基本類型進行研究,其次將兩方面的成果加以綜合,即可得出關於岩體結構基本類型的完整概念(圖2-2-1)。

(1)以建造性結構面為主的岩體結構基本類型的劃分(表2-2-11)

表2-2-11 建造性結構面的岩體結構分類

(2)以改造性結構面(軟弱結構面)為主的岩體結構類型的劃分(表2-2-12)

表2-2-12 改造結構面為主的岩體結構分類

圖2-2-1 岩體結構示意圖

(3)由建造性結構面和改造性結構面形成的三維岩體

三維岩體表現出了復雜多變的岩體結構特徵,將其綜合歸納,形成了較系統的岩體結構類型(表2-2-13)。

表2-2-13 岩體結構類型及其特徵

表中表述的岩體結構類型及其特徵基本上涵蓋了深圳地區岩體的全部結構類型。

(4)岩體完整程度的劃分

地質岩體在建造和改造的過程中,岩體被風化、被結構面切割,使其完整性受到了不同程度的破壞。岩體完整程度是決定岩體基本質量諸多因素中的一個重要因素。影響岩體完整性的因素很多,從結構面的幾何特徵來看,有結構面的密度,組數、產狀和延展程度,以及各組結構面相互切割關系;從結構面形狀特徵來看,有結構面的張開度、粗糙度、起伏度、充填情況、水的賦存等。從工程岩體的穩定性著眼,應抓住影響穩定性的主要方面,使評判劃分易於進行。在國標:《工程岩體分級標准》(GB50218-94)中,規定了用結構面發育程度、主要結構的結合程度和主要結構面類型作為劃分岩體完整程度的依據,以「完整」到「極破碎」的形象詞彙來體現岩體被風化、被切割的劇烈變化完整程度(表2-2-14)。

表2-2-14 岩體完整程度的定性分類表

在1994版的《岩土工程勘察規范》中,未見此表。很明顯,此表在《工程岩體分級標准》中出現後,在2001版修訂後的《岩土工程勘察規范》中得到了確認和使用。

(五)岩體基本質量分級

自然界中不同結構類型的岩體,有著各異的工程性質,岩石的硬度、完整程度是決定岩體基本質量的主要因素。在工程實踐中,系統地認識不同質量的工程岩體,針對其特徵性採取不同的設計思路和施工方法是科學進行岩體工程建設的關鍵。

1994年,國家標准《工程岩體分級標准》(50218-94)給出了岩體基本質量分級的標准(表2-2-15)。在此之前發布的國家標准《岩土工程勘察規范》(GB50021-94),該表是作為洞室圍岩質量分級標準的。在2001年修訂的《岩土工程勘察規范》(GB50021-2001)中,岩體基本質量分級以表2-2-15的形式來分類,岩體基本質量等級按表2-2-16分類。

表2-2-15 岩體基本質量分級

表2-2-16 岩體基本質量等級分類

(六)岩體圍岩分類

地鐵、公路、水電、鐵路以及礦山工程等行業,均有地下洞室和隧道(巷道)開挖,工程勘察均需對工程所處的圍岩進行分類。不同的規范對圍岩的分類方法略有不同。

1.隧道圍岩

《地下鐵道、輕軌交通岩土工程勘察規范》(GB50307-1999)和《公路工程地質勘察規范》(JTJ064-98)規定,隧道圍岩分類按表2-2-17劃分。

表2-2-17 隧道圍岩分類

續表

2.圍岩工程地質

《水利水電工程地質勘察規范》(GB50287-99)規定,在地下洞室勘察時,應進行圍岩工程地質分類。分類應符合表2-2-18規定。

表2-2-18 圍岩工程地質分類

上表中的圍岩總評分T為岩石強度、岩體完整程度、結構面狀態、地下水和主要結構面產狀5項因素之和。各項因素的評分辦法在該規范中均有明確規定。圍岩強度應力比亦有專門的公式計算。

3.鐵路隧道圍岩

《鐵路工程地質勘察規范》(TB10012-2001)規定,隧道工程地質調繪時,應根據地質調繪、勘探、測試成果資料,綜合分析岩性、構造、地下水及環境條件,按表2-2-19分段確定隧道圍岩分級。

表2-2-19 鐵路隧道圍岩的基本分級

續表

該規范還規定,鐵路隧道圍岩分級應根據圍岩基本分級,受地下水,高地應力及環境條件等影響的分級修正,綜合分析後確定。關於岩體完整程度的劃分,地下水影響的修正,高地應力影響的修正及環境條件的影響,規范中都有明確的規定。

4.井巷工程圍岩

礦山工程中的井巷工程,其功能和結構更為多樣,所以井巷工程對圍岩的分類更加詳盡,各種定性和定量指標明顯多於其他標准。《岩土工程勘察技術規范》(YS5202-2004、J300-2004)規定,井巷工程評定圍岩質量等級按表2-2-20劃分圍岩類別。

表2-2-20 井巷工程圍岩分類

續表

續表

5.工程岩體

國家規范:《錨桿噴射混凝土支護技術規范》(GB50086-2001)從工程岩體支護設計和施工的需要出發,給出圍岩分級表,與表2-2-20相比,僅少了Ⅵ、Ⅶ兩類,主要工程地質特徵少了岩石質量指標RQD和岩體及土體堅固性系數兩欄,其他完全相同。

(七)岩質邊坡的岩體分類

《建築邊坡工程技術規范》(GB50330-2002)對岩質邊坡的岩體分類方法,見表2-2-21

表2-2-21 岩質邊坡的岩體分類(GB50330-2002)

續表

表2-2-22 岩體完整程度劃分

(八)深圳地區岩體分類、鑒定中存在的問題和改進意見

1)深圳地區的建築工程除大量的房屋建築外,公路(道路)橋梁、水利、地鐵、鐵路等均有大量的投資建設,各行業對岩體質量等級的劃分在執行不同規范的分類標准。在當前情況下,這一狀況將繼續下去。但是,對某一岩體的不同分類標准,僅僅是某一行業的習慣性作法。宏觀上看不同分類標準的具體內容並無原則性的區別。無論採用哪種標准都不應該影響岩體評價的正確性。

2)岩體工程特性的評價中,岩體的結構分類應該受到足夠的重視。尤其是高大邊坡、地質災害評估等岩體結構對岩體穩定起主導作用的工程項目。只有採取多種科學勘察手段和縝密地進行分析,岩體的結構特徵才能弄清楚。

3)岩石風化程度的判斷,現場工作除很具經驗的野外觀察和標准貫入試驗外,應多採用岩體波速測試方法,使之成為常用方法之一。准確的波速測試結果,可能比標貫試驗所得結果更能准確地判斷岩石的風化程度。

4)岩石的風化程度是隨埋藏深度的增加而減弱的,風化岩石的強度則是隨埋藏深度的增加而增加的。為了充分發揮地基承載力,深圳市地基基礎勘察設計規范(送審稿)將厚層花崗岩強風化帶分為上、中、下3個亞帶,其劃分方法見表2-2-23。

表2-2-23 厚層花崗岩強風化帶細分

需要指出的是,花崗岩的風化規律一般是上部風化嚴重,隨深度增加而減弱,但也有個別情況,有時隨深度增加風化程度並無明顯變化,故在劃分風化亞帶時,應視強風化帶的厚度和風化程度改變的深淺,也可以劃分一個亞帶或兩個亞帶,不可強求一律劃分為3個亞帶。

龍崗區的碳酸鹽類岩石——灰岩、白雲岩、大理岩等基本上不存在全風化和強風化層。由於構造的影響或是其他某種原因(如表面溶蝕劇烈),可能岩石的裂隙比較發育,塊度比較小。

二、土體

(一)土體的含義及其工程地質分類

土是泛指還沒有固結硬化成岩石的疏鬆沉積物。土是堅硬岩石經過破壞、搬運和沉積等一系列作用和變化後形成的。土多分布在地殼的最上部。工程地質學把土看作與構成地殼的其他岩石一樣,均是自然歷史的產物。土的形成時間、地點、環境以及形成的方式不同,其工程地質特性也不同。因此在研究土的工程性質時,強調對其成因類型和地質歷史方面的研究具有特殊重要意義。

土的工程地質分類有以下特點:①分類涵蓋自然界絕大多數土體;②同類或同組的土具備相同或相似的外觀和結構特徵,工程性質相近,力學的理論分析和計算基本一致;③獲取土的物理力學指標的試驗方法基本相同;④工程技術人員,從土的類別可以初步了解土的工程性質。

土的工程地質分類是以鬆散粒狀(粗粒土)體系和鬆散分散(細粒土)體系的自然土為對象,以服務於人類工程建築活動為目的的分類。分類的任務是將自然土按其在人類工程建築活動作用下表現出的共性劃分為類或組。

合理的工程地質分類,具有以下實際用途:①根據土的分類,確定土的名稱,它是工程地質各種有關圖件中劃分土類的依據;②根據各類土的工程性質,對土的質量和建築性能提出初步評價;③根據土的類型確定進一步研究的內容、試驗項目和數量、研究的方法和方向;④結合反映土體結構特徵的指標和建築經驗,初步評價地基土體的承載能力和斜坡穩定性,為基礎和邊坡的設計與施工提供依據。

土的工程地質分類有普通的和專門的兩類。普通分類的劃分對象包括人類工程活動可能涉及的自然界中的絕大多數土體,適用於各類工程,分類依據是土的主要工程地質特徵,如碎石土、砂土、黏性土等。專門分類是為滿足某類工程的需要,或者根據土的某一或某幾種性質而制定的分類,這種分類一般比較詳細,比如砂土的密實度分類,黏性土按壓縮性指標分類等等。應當指出的是,普通分類與專門分類是相輔相成的,前者是後者的基礎,後者是前者的補充和深化。

(二)國外土的工程分類概況

近幾十年來,國外在土的工程地質分類研究方面有很大進展,工業和科學技術發達的主要國家,都分別先後制定了各自全國統一的分類標准(表2-2-24)。其中英國、日本、德國的分類均以美國分類為藍本,結合各自國情適當調整、修改而制定的。

表2-2-24 一些國家的土質分類簡況

上述各國的土質分類,都採用了統一分類體系和方法,不僅使各自國內對土質分類有了共同遵循的依據,而且體現了國際統一化的趨勢,以促進國際交流與合作。

下列美國的統一分類法(表2-2-25)作為樣本,以了解國外分類的標准和方法。

表2-2-25 美國的土的統一分類法

續表

(三)國內土的工程分類

1.統一分類法

1990年,國家標准《土的分類標准》(GBJ 145-90)發布,並於1991年8月起執行。在此之前或之後,水利水電、公路交通等行業土的分類標准與GBJ 145-90標准沒有明顯區別。(GBJ 145-90)土的分類如表2-2-26和表2-2-27所示。

表2-2-26 粒組的劃分

表2-2-27 土質分類表

2.建築分類法

國標《建築地基設計規范》(GB50007-2002)土的分類方法(簡稱:建築分類法)如表2-2-28。這是從早期《工業與民用建築地基基礎設計規范》(TJ7-74)(試行)到《建築地基基礎設計規范》(GBJ7-89)一直延續下來的土的分類標准。在TJ7-74規范之前,我國一直沿用前蘇聯規范(HИTY127-55)。建築分類法在房屋建築地基基礎工程或類似的工程中廣泛運用,這在不少行業規范中得以反映,此分類方法也為廣大工程技術人員所熟知。目前深圳除公路、鐵路行業外,大多採用此分類標准,並納入到深圳市的地方標准之中。

表2-2-28 土的分類

(四)土的狀態分類

土的狀態分類屬專門分類。對於某種行業或某類工程,土的狀態標準是有所區別的,現以《岩土工程勘察規范》(50021-2001)中規定的最常用的分類標准,對碎石土、砂土、粉土的密實度和對粉土的濕度及黏性土的狀態進行分類,見表2-2-29至表2-2-34。

表2-2-29 碎石土密實度按M63.5分類

表2-2-30 碎石土密實度按N120分類

表2-2-31 砂土密實度分類

表2-2-32 粉土密實度分類

表2-2-33 粉土濕度分類

表2-2-34 黏性土狀態分類

(五)土的現場鑒別方法

1.碎石土密實度現場鑒別方法(表2-2-35)

表2-2-35 碎石土密實度現場鑒別

2.砂土分類現場鑒別方法(表2-2-36)

表2-2-36 砂土分類現場鑒別

3.砂土密實度現場鑒別方法(表2-2-37)

表2-2-37 砂土密實度現場鑒別

4.砂土濕度的現場鑒別方法(表2-2-38)

表2-2-38 砂土濕度現場鑒別

5.粉土密實度現場鑒別方法(表2-2-39)

表2-2-39 粉土密實度現場鑒別

6.粉土濕度現場鑒別方法(表2-2-40)

表2-2-40 粉土濕度現場鑒別

7.黏性土狀態現場鑒別方法(表2-2-41)

表2-2-41 黏性土狀態現場鑒別

8.有機質土和淤泥質土的分類

土按有機質分類和鑒定方法,《岩土工程勘察規范》(GB50021—2001)的分類方法見表2-2-42。深圳市沿海近岸地區存在大量淤泥或淤泥質土,在上更新統(Q3)的雜色黏土中,有一層泥炭質土,局部有泥炭層發育。

表2-2-42 土按照有機質分類

(六)土的定名和描述

1.統一分類法定名

1)巨粒土和含巨粒的土、粗粒土按粒組、級配、所含細粒的塑性高低可劃分為16種土類;細粒土按塑性圖、所含粗粒類別以及有機質多寡劃分16種土類。

2)土的名稱由一個或一組代號組成:一個代號即表示土的名稱,由兩個基本代號構成時,第一個代號表示土的主成分,第二個代號表示副成分(土的級配或土的液限);由3個基本代號構成時,第一個代號表示土的主成分,第二個代號表示液限;第三個代號表示土中微含的成分。

《土的分類標准》(G B J145-90),對特殊土的判別,列出了黃土,膨脹土和紅黏土。對花崗岩殘積土並沒有特別加以說明。根據深圳有關單位的經驗,花崗岩殘積土中的礫質黏性土相當於G B J145-90中的含細粒土礫,代號GF;砂質黏性土相當於細粒土質礫,代號GC-GM;黏性土相當於高液限粉土一低液限粉土,代號M H-M L。對淤泥和淤泥質土,G B J145-90分的不細,從工程需要出發,淤泥和淤泥質土的分類宜按建築行業標准。

2.建築行業定名

建築行業定名依照下列幾個標准:

1)土名前冠以土類的成因和年代。

2)碎石土和砂土按顆粒級配定名。

3)粉土以顆粒級配及塑性指數定名。

4)黏性土以塑性指數定名。

5)對混合土按主要土類定名並冠以主要含有物,如含碎石黏土,含黏土角礫等。

6)對同一土層中有不同土類呈韻律沉積時,當薄層與厚層的厚度比大於三分之一時,宜定為「互層」;厚度比為十分之一至三分之一時,宜定為「夾層」;厚度比小於十分之一的土層且多次出現時,宜定為「夾薄層」。當土層厚度大於0.5m時,宜單獨分層。

3.土的描述內容

(1)當按統一分類法(GBJ145-90)定名時,應按下列內容描述

1)粗粒土:通俗名稱及當地名稱;土顆粒的最大粒徑;巨粒、礫粒、砂粒組的含量百分數;土顆粒形狀(圓、次圓、稜角或次稜角);土顆粒的礦物成分;土顏色和有機質;所含細粒土成分(黏土或粉土);土的代號和名稱。

2)細粒土:通俗名稱及當地名稱;土顆粒的最大粒徑;巨粒、礫粒、砂粒組的含量百分數;潮濕時土的顏色及有機質;土的濕度(干、濕、很濕或飽和);土的狀態(流動、軟塑、可塑或硬塑);土的塑性(高、中或低);土的代號和名稱。

(2)當按建築分類法(GB50007-2002)定名時,應按下列內容描述

1)碎石土:名稱、顆粒級配、顆粒排列、渾圓度、母岩成分、風化程度、充填物的性質和充填程度、膠結性、密實度及其他特徵。

2)砂土:名稱、顏色成分、顆粒級配、包含物成分及其含量、黏粒含量、膠結性、濕度、密實度及其他特徵。

3)粉土:名稱、顏色、包含物成分及其含量、濕度、密實度、搖振反應及其他特徵。

4)黏性土:名稱、顏色、結構特徵、包含物成分及其含量、搖振反應、光澤反應、干強度、韌性、異味及其他特徵。

5)特殊性土:除應描述上述相應土類的內容外,尚應描述其特徵成分和特殊性質,如對淤泥尚需描述臭味、有機質含量;對填土尚需描述物質成分、堆積年代、密實度和均勻程度等。

6)互層(夾層)土:對具有互層、夾層、夾薄層特徵的土,尚應描述各層的厚度及層理特徵。

H. 工程地質勘探

3.3.2.1 勘探工作綜述

(1)勘探點的布設及測量

勘察工作共布置6個工程地質勘察孔,其中北端幫4個,南端幫2個,鑽孔坐標及鑽孔深度見表3-5,鑽孔平面位置見圖3-7。

表3-5 鑽孔坐標及鑽孔深度

圖3-7 鑽孔位置

圖3-8 KT1-1鑽孔柱狀圖

(2)鑽探施工

鑽探嚴格控制回次進尺,採用套管護壁、干鑽、單動雙管金剛石鑽進等鑽探及取芯工藝,確保岩芯採取率。並按採取的岩土芯結合鑽進情況進行地層鑒定、分層與描述。鑽進深度和岩土層分層深度的測量誤差低於±5cm,同時嚴格控制非連續取芯鑽進的回次進尺,以保證分層精度符合要求。鑽孔口徑不小於108mm,並滿足取樣的要求。鑽孔施工及探井完成後,均採用水泥砂漿封閉,封孔方法採用泥漿泵注入法,並對場地進行了清污。

(3)取樣工作

原狀土樣採用標准厚壁敞口式取土器以重錘少擊法採取;岩樣從岩芯管內或邊坡上直接採取。取樣具體操作方法嚴格按現行有關標准規范,結合岩土性質分布特徵執行。

3.3.2.2 勘探成果

本次勘察工作共採集土樣720組,岩樣640組,繪制鑽孔柱狀圖6張,其中KT1-1鑽孔柱狀圖見圖3-8,工程地質剖面圖見圖3-9至圖3-11。

圖3-9 剖面1工程地質模型

圖3-10 剖面2工程地質模型

圖3-11 剖面3工程地質模型

3.3.2.3 鑽孔窺視成果

(1)工作原理

鑽孔窺視儀主要由地面部分和井下部分組成。地面部分包括控制器、電腦、三腳架、絞車、滑輪和深度計數器;地下部分包括攝像探頭和電纜,攝像探頭由CCD攝像機、LED燈、玻璃罩和錐形鏡組成。鑽孔孔壁經LED光源照亮,CCD攝像機攝取由錐形鏡反射的孔壁圖象,圖象信息經電纜傳送至控制器和電腦,整個採集過程由圖象採集控制軟體系統完成,此系統把採集的圖象展開和合並,記錄在電腦上。

圖3-12 智能鑽孔窺視儀及原理

(2)鑽孔窺視成果

本次勘察共設立了5個鑽孔窺視監測孔,其中北幫3個,南幫2個。

鑽孔KT1-1位於安家嶺礦北幫西部,其孔內4m以上區域較為破碎(圖3-13)。2014年2月,受2號井工礦影響,安家嶺礦北幫1310和1280兩個弱面發生錯動,鑽孔KT1-1位於1280弱面下緣,故其完成性較差。其餘部分局部破碎,整體完整性較好,說明下部岩層沒有發生大規模錯動。

圖3-13 KT1-1孔內情況

鑽孔KT2-1、KT2-2位於安家嶺礦北幫東部,目前受2號井影響較小,孔內岩層整體性較好,局部見裂隙發育,見圖3-14和圖3-15。

圖3-14 KT2-1孔內局部裂隙發育

圖3-15 KT2-2孔內整體完整性較好

鑽孔KT3-1、KT3-2位於安家嶺礦南幫中部,工程地質條件好於北幫,通過鑽孔電視觀察,鑽孔KT3-1、KT3-2整體完整性較好,局部裂隙發育,鑽孔KT3-2在101.3m處有出水點,見圖3-16、圖3-17。

圖3-16 KT3-1孔內整體完整性較好

圖3-17 KT3-2孔內出水

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