土層滲透系數(shù)試驗(yàn)報(bào)告

1、PAGE 1目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc320797467 1、前言 PAGEREF _Toc320797467 h 1 HYPERLINK l _Toc320797468 2、執(zhí)行的技術(shù)依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc320797468 h 1 HYPERLINK l _Toc320797469 3、現(xiàn)場(chǎng)采取土樣 PAGEREF _Toc320797469 h 1 HYPERLINK l _Toc320797470 3.1取土試樣孔的布置 PAGEREF _Toc320797470 h 2 HYPERLINK l _Toc320797471 3

2、.2取土試樣鉆孔地層結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc320797471 h 2 HYPERLINK l _Toc320797472 3.3采取土樣工藝 PAGEREF _Toc320797472 h 4 HYPERLINK l _Toc320797473 4、室內(nèi)滲透試驗(yàn) PAGEREF _Toc320797473 h 5 HYPERLINK l _Toc320797474 4.1常水頭滲透試驗(yàn) PAGEREF _Toc320797474 h 5 HYPERLINK l _Toc320797475 4.2變水頭滲透試驗(yàn) PAGEREF _Toc320797475 h 6 HYPERLINK l

3、_Toc320797476 4.3試驗(yàn)結(jié)果 PAGEREF _Toc320797476 h 8 HYPERLINK l _Toc320797477 5、結(jié)論 PAGEREF _Toc320797477 h 9附錄：1.鉆孔平面布置示意圖 2.鉆孔柱狀圖3.土的滲透系數(shù)試驗(yàn)報(bào)告深圳市南山區(qū)蛇口金融中心二期工程土層滲透系數(shù)試驗(yàn)報(bào)告PAGE 10中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院1、前言擬建的蛇口金融中心二期場(chǎng)地位于深圳市南山區(qū)蛇口太子路與興華路、工業(yè)三路交匯的三角地，總用地面積約1.9萬(wàn) m2。現(xiàn)狀場(chǎng)地為停車(chē)場(chǎng)及空地，平整，絕對(duì)標(biāo)高在+3.3m左右。擬建建筑物設(shè)計(jì)為25層的高層辦公樓和3層的多層商

4、業(yè)樓，設(shè)有三層地下室，基坑開(kāi)挖深度約14.1m，基坑圍護(hù)采用800mm厚地下連續(xù)墻，兩道鋼筋混凝土支撐體系；建筑基礎(chǔ)采用樁基。受深圳招商房地產(chǎn)有限公司的委托，我院于2012年3月23日至3月24日進(jìn)場(chǎng)鉆孔取土樣進(jìn)行室內(nèi)滲透系數(shù)試驗(yàn)。滲透系數(shù)試驗(yàn)的目的是測(cè)試場(chǎng)地內(nèi)主要土層的滲透系數(shù)。2、執(zhí)行的技術(shù)依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)(1) 深圳市南山區(qū)蛇口金融中心二期工程詳細(xì)勘察報(bào)告 ；(2)土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（GB T50123-1999）；(3)巖土工程試驗(yàn)監(jiān)測(cè)手冊(cè)（林宗元主編)； (4)深圳市基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范（SJG 05-2011）；(5)工程地質(zhì)手冊(cè)（第四版）（工程地質(zhì)手冊(cè)編委會(huì)）；(6)巖土工程勘察規(guī)范(GB5

5、0021-2001，2009年版)。3、現(xiàn)場(chǎng)采取土樣本場(chǎng)地的地層結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)深圳市南山區(qū)蛇口金融中心二期工程勘察報(bào)告。根據(jù)業(yè)主、設(shè)計(jì)院的意見(jiàn)，綜合考慮場(chǎng)地各地層的實(shí)際分布情況，在金融中心二期抽水試驗(yàn)鉆孔CS1、CS2附近各選取一個(gè)鉆孔點(diǎn)，進(jìn)行鉆探取土樣，送實(shí)驗(yàn)室測(cè)試土的滲透系數(shù)。3.1取土試樣孔的布置本場(chǎng)地的地層結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)深圳市南山區(qū)蛇口金融中心二期工程勘察報(bào)告。根據(jù)業(yè)主、設(shè)計(jì)院的意見(jiàn)，綜合考慮場(chǎng)地各地層的實(shí)際分布情況，在金融中心二期抽水試驗(yàn)鉆孔CS1、CS2附近各選取一個(gè)鉆孔點(diǎn)，進(jìn)行鉆探取土樣，送實(shí)驗(yàn)室測(cè)試土的滲透系數(shù)。鉆孔編號(hào)為G1、G2。取土試樣鉆孔概況如下表所示：取土試樣鉆孔概況表鉆孔編號(hào)位

6、置取樣個(gè)數(shù)取樣地層孔深備注Q1CS1抽水試驗(yàn)孔附近18素填土、粗礫砂、含砂粉質(zhì)粘土、礫質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖29.2mQ1、Q2鉆孔深度標(biāo)準(zhǔn)：滿(mǎn)足巖土工程勘察規(guī)范中每層土應(yīng)取至少6個(gè)樣的強(qiáng)條要求Q2CS2抽水試驗(yàn)孔附近18素填土、粗礫砂、含砂粉質(zhì)粘土、礫質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖39.2m3.2取土試樣鉆孔地層結(jié)構(gòu)鉆孔Q1的地層結(jié)構(gòu)如下：0.002.20m：素填土，褐黃色，松軟，稍濕，以粉粘粒為主，含少量碎石。地表20cm為砼塊。2.206.10m：粗礫砂，灰黃色，灰白色，松散，飽和，以粗礫砂為主，局部含圓礫，僅含少量粘性土。6.109.50m：含砂粉質(zhì)粘土，褐紅色，稍

7、濕濕，可塑硬塑，局部軟塑。含較多石英砂，干強(qiáng)度及韌性中等，粘性較強(qiáng)。9.5016.80m：礫質(zhì)粘性土，褐黃色，褐紅色，灰白色，黃色，稍濕，可塑硬塑，由花崗巖風(fēng)化殘積而成，除石英顆粒外，其它礦物已風(fēng)化成土狀，土質(zhì)較均勻，粘性稍差。16.8019.90m：全風(fēng)化花崗巖，褐黃色，褐紅色，灰褐色，原巖結(jié)構(gòu)基本破壞，但尚可辨認(rèn)，手捏有砂感，浸水易軟化崩解，巖心呈土狀，局部夾有強(qiáng)風(fēng)化碎塊，干鉆可鉆進(jìn)，巖石極破碎，屬軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為。19.9029.20m：強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，褐黃色，褐紅色，灰褐色，原巖結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，手捏有礫感，浸水易崩解，風(fēng)化強(qiáng)烈，巖心呈土狀、土夾碎塊狀、塊狀，手捏

8、易碎，巖石極破碎破碎，屬軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為。素填土取試樣2個(gè)，粗礫砂取試樣4個(gè)，含砂粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖各取試樣3個(gè)。鉆孔Q2的地層結(jié)構(gòu)如下：0.004.00m：素填土，褐黃色，松軟，稍濕，以粉粘粒為主，局部碎石。地表20cm為砼塊。4.006.50m：粗礫砂，灰黃色，灰白色，松散，飽和，粗礫砂含量約占50%，含20%30%的粘性土，局部含圓礫。6.509.50m：含砂粉質(zhì)粘土，褐紅色，稍濕濕，可塑硬塑，局部軟塑。含較多石英砂，干強(qiáng)度及韌性中等，粘性較強(qiáng)。9.5023.20m：礫質(zhì)粘性土，褐黃色，褐紅色，灰白色，黃色，稍濕，可塑硬塑，由花崗巖風(fēng)化殘積而成，除石英顆粒外，其

9、它礦物已風(fēng)化成土狀，土質(zhì)較均勻，粘性稍差。23.2030.10m：全風(fēng)化花崗巖，褐黃色，褐紅色，灰褐色，原巖結(jié)構(gòu)基本破壞，但尚可辨認(rèn)，手捏有砂感，浸水易軟化崩解，巖心呈土狀，局部夾有強(qiáng)風(fēng)化碎塊，干鉆可鉆進(jìn)，巖石極破碎，屬軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為。 30.1039.20m：強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，褐黃色，褐紅色，灰褐色，原巖結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，手捏有礫感，浸水易崩解，風(fēng)化強(qiáng)烈，巖心呈土狀、土夾碎塊狀、塊狀，手捏易碎，巖石極破碎破碎，屬軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為。素填土取試樣4個(gè)，粗礫砂取試樣2個(gè)，含砂粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖各取試樣3個(gè)。3.3采取土樣工藝(1)鉆孔采用泥漿護(hù)壁，回

10、轉(zhuǎn)巖芯鉆探。鉆具使用合金鉆頭和金剛石，成孔直徑為127mm。鉆進(jìn)過(guò)程中要防止鉆具抖動(dòng)，升降鉆具時(shí)避免對(duì)孔壁的擾動(dòng)破壞。(2)取土樣采用回轉(zhuǎn)取土器取樣。下放取土器前仔細(xì)清孔，清除擾動(dòng)土，孔底殘留浮土厚度不大于取土器廢土段長(zhǎng)度。取土器要平穩(wěn)下放，不沖擊孔底。下放取土器后，采用快速靜力連續(xù)壓力法取土樣。取得土樣后提升取土器前，稍加靜置或回轉(zhuǎn)23圈，以切斷土樣與下部土層的聯(lián)系。(3)土樣的保存、運(yùn)輸取土器提出地面之后，小心地卸下，用適配的盒蓋將兩端蓋嚴(yán)，將所有接縫用紗布條臘封或用膠粘帶封口。土樣臘封后貼上標(biāo)簽，標(biāo)簽上寫(xiě)明工程名稱(chēng)及土樣編號(hào)，取樣深度，土類(lèi)名稱(chēng)，取樣日期等。土樣密封后置于溫度及濕度變化小

11、的環(huán)境中，避免暴曬或冰凍。運(yùn)輸土樣，采用專(zhuān)用的土樣箱包裝，土樣之間用柔軟的緩沖材料填實(shí)。一箱土樣總重不超過(guò)40kg。4、室內(nèi)滲透試驗(yàn)室內(nèi)滲透試驗(yàn)根據(jù)不同的土類(lèi)采用不同的試驗(yàn)方法，本批試樣中，粗礫砂采用常水頭滲透試驗(yàn)，其他試樣采用變水頭滲透試驗(yàn)。采用純水進(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)在試驗(yàn)前用抽氣法或者煮沸法脫氣。4.1常水頭滲透試驗(yàn)常水頭滲透儀器裝置，由金屬封底圓筒、金屬孔板、濾網(wǎng)、測(cè)壓管、調(diào)節(jié)管、溢水孔、滲水孔、供水管和供水瓶等組成。金屬圓筒內(nèi)徑為10cm，高40cm。常水頭滲透試驗(yàn)步驟：1.安裝常水頭滲透儀器，測(cè)量濾網(wǎng)至筒頂?shù)母叨?，將調(diào)節(jié)管和供水管連接，從滲水孔向圓筒充水至高出濾網(wǎng)頂面。2.取風(fēng)干砂樣34k

12、g，測(cè)定其風(fēng)干含水率。將風(fēng)干砂樣分層裝入圓筒內(nèi)，每層23cm。在濾網(wǎng)上鋪2cm厚的粗砂作為過(guò)濾層，防止試樣中的細(xì)粒流失。每層試樣裝完后從滲水孔向圓筒充水至試樣頂面，最后一層試樣應(yīng)高出測(cè)壓管34cm，并在試樣頂面鋪2cm礫石作為緩沖層。當(dāng)水面高出試樣頂面時(shí)，應(yīng)繼續(xù)充水至溢水孔有水溢出。3.量試樣頂面至筒頂高度，計(jì)算試樣高度，稱(chēng)剩余砂樣的質(zhì)量，計(jì)算試樣質(zhì)量。4.檢查測(cè)壓管水位，當(dāng)測(cè)壓管與溢水孔水位不平時(shí)，用吸球調(diào)整測(cè)壓管水位，直至兩者水位齊平。5.將調(diào)節(jié)管提高至溢水孔以上，將供水管放入圓筒內(nèi)，開(kāi)止水夾，使水由頂部注入圓筒，降低調(diào)節(jié)管至試樣上部1/3高度處，形成水位差使水滲入試樣，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)管流出。調(diào)

13、節(jié)供水管止水夾，使進(jìn)入圓筒的水量多于溢出的水量，溢水孔始終有水溢出，保持圓筒內(nèi)水位不變，試樣處于常水頭下滲透。6.當(dāng)測(cè)壓管水位穩(wěn)定后，測(cè)記水位。并計(jì)算各測(cè)壓管之間的水位差。按規(guī)定時(shí)間記錄滲出水量，接取滲出水量時(shí)，調(diào)節(jié)管口不得浸入水中，測(cè)量進(jìn)水和出水處的水溫，取平均值。7.降低調(diào)節(jié)管至試樣的中部和下部1/3處，按上述5、6款的步驟重復(fù)測(cè)定滲出水量和水溫，當(dāng)不同水力坡降下測(cè)定的數(shù)據(jù)接近時(shí)，結(jié)束試驗(yàn)。常水頭滲透系數(shù)按下式計(jì)算：KT=QL/AHt式中：KT水溫為T(mén)時(shí)試樣的滲透系數(shù)(cm/s);Q時(shí)間t秒內(nèi)的滲出水量(cm3)；L兩測(cè)壓管中心間的距離(cm)；A試樣的斷面積(cm2)；H平均水溫差(cm

14、)；t時(shí)間（s）。 4.2變水頭滲透試驗(yàn)變水頭滲透試驗(yàn)的主要的儀器設(shè)備，應(yīng)符合下列規(guī)定：滲透容器：由環(huán)刀、透水石、套環(huán)、上蓋和下蓋組成。環(huán)刀內(nèi)徑61.8mm，高40mm；透水石的滲透系數(shù)應(yīng)大于10-3cm/s。 變水頭裝置：由滲透容器、變水頭管、供水管、進(jìn)水管等組成。變水頭管的內(nèi)徑應(yīng)均勻，管徑不大于1cm，管外壁應(yīng)有最小分度1.0mm的刻度，長(zhǎng)度宜為2m左右。變水頭滲透試驗(yàn)，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1.將裝有試樣的環(huán)刀裝入滲透容器，用螺母旋緊，要求密封至不漏水不漏氣。對(duì)不易透水的試樣，應(yīng)按土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（GB T50123-1999）第3.2.4條的規(guī)定進(jìn)行抽氣飽和；對(duì)飽和試樣和較易透水的試樣，直

15、接用變水頭裝置的水頭進(jìn)行試樣飽和。2.將滲透容器的進(jìn)水口與變水頭管連接，利用供水瓶中的純水向進(jìn)水管注滿(mǎn)水，并滲入滲透容器，開(kāi)排氣閥，排除滲透容器底部的空氣，直至溢出水中無(wú)氣泡，關(guān)排氣閥，放平滲透容器，關(guān)進(jìn)水管夾。3.向變水頭管注純水。使水升至預(yù)定高度，水頭高度根據(jù)試樣結(jié)構(gòu)的疏松程度確定，一般不應(yīng)大于2m，待水位穩(wěn)定后切斷水源，開(kāi)進(jìn)水管夾，使水通過(guò)試樣，當(dāng)出水口有水溢出時(shí)開(kāi)始測(cè)記變水管中起始水頭高度和起始時(shí)間，按預(yù)定時(shí)間間隔測(cè)記水頭和時(shí)間的變化，并測(cè)記出水口的水溫。4.將變水頭管中的水位變換高度，待水位穩(wěn)定再進(jìn)行測(cè)記水頭和時(shí)間變化，重復(fù)試驗(yàn)56次。當(dāng)不同開(kāi)始水頭下測(cè)定的滲透系數(shù)在允許差值范圍內(nèi)時(shí)

16、，結(jié)束試驗(yàn)。變水頭滲透系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算：KT=2.3aL*log（H1/H2）/A（t2-t1）式中：KT水溫為T(mén)時(shí)試樣的滲透系數(shù)(cm/s);a變水頭管的斷面積(cm2);2.3ln和log的變換因數(shù)；L滲徑，即試樣高度(cm)；t1，t2分別為測(cè)讀水頭的起始和終止時(shí)間(s)；H1，H2起始和終止水頭。分別通過(guò)常水頭滲透試驗(yàn)和變水頭滲透試驗(yàn)測(cè)得試樣在水溫為T(mén)時(shí)的滲透系數(shù)，以水溫20為標(biāo)準(zhǔn)溫度，標(biāo)準(zhǔn)溫度下的滲透系數(shù)按下式計(jì)算：K20= KTT /20式中：KT20標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)試樣的滲透系數(shù)(cm/s);TT時(shí)水的動(dòng)力粘滯系數(shù)(kPa.s);2020時(shí)水的動(dòng)力粘滯系數(shù)(kPa.s)。粘滯系數(shù)比T

17、/20查土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（GB T50123-1999）表13.1.3得出。4.3試驗(yàn)結(jié)果共采取土試樣36個(gè)，進(jìn)行滲透系數(shù)試驗(yàn)36次，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)“土的滲透系數(shù)試驗(yàn)報(bào)告”。嚴(yán)格意義上，由于室內(nèi)試驗(yàn)所用的試樣具有隨機(jī)性的特點(diǎn)，每個(gè)試樣只能代表其本身的滲透性能，無(wú)法完全代表其所在地層的水理性質(zhì)。土樣的出土、保存與運(yùn)輸無(wú)法完全避免受到氣溫、濕度、金屬器具接觸等外界影響。試驗(yàn)時(shí)的假設(shè)條件是建立在統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)上的，與實(shí)際情況會(huì)有一定的出入。考慮到上述因素，室內(nèi)滲透試驗(yàn)往往出現(xiàn)差異性較大的情況，并且部分?jǐn)?shù)據(jù)與工程地質(zhì)手冊(cè)等工具書(shū)所載經(jīng)驗(yàn)數(shù)值相差較大。本次滲透系數(shù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表：鉆孔地層滲透系數(shù)統(tǒng)計(jì)表 地層鉆孔 素填土粗礫砂含砂粉質(zhì)粘土礫質(zhì)粘性土全風(fēng)化花崗巖強(qiáng)風(fēng)化花崗巖統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)666666最大值（m/d）5.6155.4430.0290.0310.0770.337最小值（m/d