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文檔簡介

1、2022/8/26巖土工程勘察 1、巖土工程勘察概述2、我國巖土工程勘察的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢3、本課程的內(nèi)容和學習要求緒論: 一、巖土工程勘察概述1、巖土工程勘察概述 巖土工程(geotechnical engineering)是20世紀60年代,歐美發(fā)達國家在土木工程實踐中建立并發(fā)展起來的一種新的技術(shù)體系。它主要以工程地質(zhì)學、土力學、巖體力學和基礎工程為理論基礎,解決工程建設中出現(xiàn)的與巖土體有關(guān)的工程技術(shù)問題,是一門地質(zhì)與工程緊密結(jié)合的學科。巖土工程是土木工程、地質(zhì)、力學和材料學等多學科相互滲透、相互融合而形成的邊緣學科。它包括巖土工程勘察、巖土工程設計、巖土工程施工以及巖土工程監(jiān)測四個方面的內(nèi)

2、容。20世紀80年代開始傳入我國,近年來,由于中國基本建設的快速發(fā)展,巖土工程技術(shù)在我國也取得了長足進步。2、巖土工程勘察的目的和任務(一)巖土工程勘察的目的:巖土工程勘察的主要目的查明場地工程地質(zhì)條件,給出詳細的巖土工程資料和設計、施工所需的巖土參數(shù);對建設場地做出巖土工程評價,并對地基類型、基礎形式、地基處理和不良地質(zhì)作用的防治提出建議。(二)巖土工程勘察的任務(1)查明不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢和危害程度,提出整治方案的建議,并評價場地穩(wěn)定性和適宜性;(2)查明建筑范圍內(nèi)巖土層的類型、深度、分布、工程特性,分析和評價地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力;(3)查明埋藏的河道、溝

3、浜、防空洞等對工程不利的埋藏物;(4)查明地下水類型、埋藏條件,提供地下水位及其變化幅度;判定水和土對建筑材料的腐蝕性;(5)提出勘察場地的抗震設防烈度,劃分場地類別,劃分對抗震有利、不利或危險的地段;提供抗震設計的有關(guān)參數(shù);(6)對地基基礎方案進行分析和論證,提出經(jīng)濟合理的方案建議;(7)查明與基坑開挖有關(guān)的場地條件、土質(zhì)條件和工程條件,進行基坑邊坡穩(wěn)定性分析,提出處理方式和支護結(jié)構(gòu)選型的建議;(8)對施工和使用過程中監(jiān)測檢驗方案提出建議。二、我國巖土工程勘察的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(一)我國巖土工程勘察的現(xiàn)狀:巖土工程在國際上始于20世紀60年代,形成于70年代,我國是在20世紀80年代引進并逐步

4、發(fā)展建立起來的。在政府的引導下,巖土工程專業(yè)體制在我國已基本確立,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)執(zhí)業(yè)范圍從單純勘察變?yōu)閹r土工程勘察、設計、施工、檢測和監(jiān)測全過程;(2)巖土工程勘察成果加深了針對工程的分析評價力度,量化的提出來工程設計方案或工程處理方案及具體建議; (3)以巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-94)為代表的一批更加符合巖土工程要求的工作規(guī)律的國家標準、行業(yè)標準和地方標準相繼出臺,適合了體制的要求和國家基本建設的需要,近年來該規(guī)范又進行了二次較大規(guī)模的修訂,現(xiàn)行巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-2001)(2009年版)表達更加嚴謹,并盡量與國際標準接軌,與其它國內(nèi)相關(guān)標準更加協(xié)調(diào)

5、;(4)注冊巖土工程師制度逐步建立,2002年在全國范圍內(nèi)舉行了第一次土木工程師(巖土)的執(zhí)業(yè)資格考試,2009年9月1日統(tǒng)一實施注冊土木工程師(巖土)執(zhí)業(yè)制度。實行注冊巖土工程師制度后,只有注冊工程師簽字的文件才能生效,這樣將會大大加強注冊工程師的榮譽感和責任心。(5)高等教育專業(yè)設置目錄進行了調(diào)整,擴大了專業(yè)覆蓋面,巖土工程專業(yè)本科、碩士和博士等各層次專業(yè)人才資源更加充足,出現(xiàn)了一批高水平的研究成果和高素質(zhì)的青年學者和專家群體。(二)我國巖土工程勘察發(fā)展趨勢近年來,經(jīng)典的巖土力學面臨著嚴重的挑戰(zhàn)。這種挑戰(zhàn)主要來自以下方面:(1)大規(guī)模城市建設面臨的地基、基礎與深開挖支護問題;城市改造工程問

6、題;(2)填海工程及海洋工程帶來的軟土工程問題;各類特殊土帶來的工程問題;(3)大規(guī)模的交通工程建設即跨江、跨海、橋梁、隧道工程帶來的問題。水利工程問題; (4)能源工業(yè)問題,包括污染、廢料尾礦壩及有害廢料處理問題;(5)超重型結(jié)構(gòu)所帶來的地基處理和樁基礎設計、施工與評價問題;(6)原子能電站等重大工程的抗震分析與地基抗震問題;(7)各類地質(zhì)災害的評價與防治問題,等等。 展望未來,巖土工程的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)由單純的“工程地質(zhì)勘察”向“巖土工程”發(fā)展日趨完善。(2)向一切以人類生存的地球表面環(huán)境中的大地巖土和與其密不可分、相互影響的地表水、地下水和大氣等環(huán)境物質(zhì)為系統(tǒng)工作目

7、標的工程領域開拓。(3)專業(yè)分工形成了分枝趨勢: a.工程咨詢和工程顧問,主要負責工程計劃、項目負責、工程試驗分析計算和工程監(jiān)測工作; b.野外鉆探,可進行探查孔、鉆井、灌漿鉆孔、錨桿鉆孔、海洋鉆探以及水平鉆孔、定向鉆孔等等;c.巖土工程施工,可進行各類樁基及地基改良工法的施工。(4)城市巖土工程發(fā)展迅速,為研究和評價舊城市重建和新城市的開發(fā)提供規(guī)劃和建設的依據(jù)。(三)巖土工程勘察的技術(shù)準則1.基本概念(1) 場地(site)。他是指工程建設所直接占有并直接使用的有限面積的土地。(2) 地基(foundation soils, sub-grade)。它是支撐地基土體和巖體(即受結(jié)構(gòu)物影響的那一

8、部分地層)。(3) 基礎(foundation footing)。它是結(jié)構(gòu)物向地基傳遞荷載的下部分結(jié)構(gòu),其具有承上啟下的作用。(4) 工程地質(zhì)條件(engineering geological conditions)。它是指工程建筑物所在地區(qū)地層的巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、地表地質(zhì)作用及地貌等地質(zhì)環(huán)境各項因素的綜合。(5) 巖土工程問題(geotechnical engineering problems)。它是指工程建筑物與巖體之間所存在得矛盾或問題。(6) 不良地質(zhì)作用(adverse geologic actions)。它是指地球內(nèi)力或外力產(chǎn)生的對工程可能造成危害的地質(zhì)作用。(7) 巖

9、土工程勘察(geotechnical investigation)。它是指根據(jù)建設工程的要求,查明、分析、評價建設場地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件,編制勘察文件的活動。 2.巖土工程勘察技術(shù)準則(1) 在理論、方法和經(jīng)驗上,要充分做到工程地質(zhì)、土力學和巖土力學相結(jié)合,定性與定量相結(jié)合。(2) 在工程實踐上,必須做到勘察和設計、施工密切配合協(xié)作,力求技術(shù)可靠與經(jīng)濟合理的統(tǒng)一,巖土條件與建設要求的統(tǒng)一。(3) 將巖土體(包括巖土層及由其組成的場地與地基)即看成是地質(zhì)體,又要看成是力學介質(zhì)體,同時將其看作是工程的實體。(4) 采用各項巖土參數(shù)時,應注意巖土材料的非均勻性與各向異性,參數(shù)與原型巖土體

10、性狀之間的差異及其隨工程環(huán)境不同而可能產(chǎn)生的變異。測定巖土性質(zhì)時宜通過不同的試驗手段進行綜合驗證。(5) 工程勘察宜以實際觀測得數(shù)據(jù)和巖土體性狀為依據(jù),并以原型觀測、實體試驗及原位測試作為對類似的工程進行分析論證的依據(jù),但應考慮不同的工程類型在設計、施工方面的差異。對重點工程宜進行室內(nèi)試驗或現(xiàn)場模型試驗。(6) 在巖土工程穩(wěn)定性計算中宜對兩種以上的可能方案進行對比分析,通常取其安全系數(shù)最小的一種方案作為安全控制。為避免保守,可與當?shù)氐膶嶋H工程經(jīng)驗對照以進行必要的修正。在巖土勘察中,應執(zhí)行相關(guān)標準和規(guī)范(程),在對工程項目不斷創(chuàng)新的前提下,提高現(xiàn)有準則與要求。三、本課程的內(nèi)容和學習要求1、課程的

11、內(nèi)容本教材首先介紹了巖土工程勘察的基本要求、工程巖土體的分類;其次討論了工程地質(zhì)測繪和調(diào)查、勘探與取樣、原位測試、地下水、現(xiàn)場檢測與監(jiān)測等各種勘察技術(shù)和方法的基本原理和方法、適用條件、工作內(nèi)容、技術(shù)要求及成果應用;最后,討論了巖土工程勘察報告的基本內(nèi)容和具體要求以及報告書的整理分析、閱讀和使用等。2、課程教學的基本要求(1)要把理論和實踐結(jié)合起來,實現(xiàn)原則性和靈活性的統(tǒng)一。要建立正確的勘察思想,強調(diào)勘察工作必須在保證建筑物安全和穩(wěn)定的前提下,做到經(jīng)濟合理、技術(shù)可行。(2)加強對巖土工程勘察基本問題的認識。巖土工程勘察的首要任務就是查明建筑場地的工程地質(zhì)條件,理解工程地質(zhì)條件的內(nèi)涵,對各類建筑的

12、巖土工程問題有一個全面的認識。(3)不同勘察階段對巖土工程問題的要求程度不同,因而對工程地質(zhì)條件的查明的詳細程度也不同,勘察的工作量布置也不同,應據(jù)此制定勘察計劃。要善于綜合運用各種勘察手環(huán),及時而有步驟地取得準確資料和符合質(zhì)量要求的成果。(4)加強自學,獨立思考。隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展,建筑類型越來越多,各種新的建筑類型對勘察的要求也各不相同,需要學生掌握勘察的基本原理,針對各類建筑學習相關(guān)勘察知識,多閱讀參考書籍、專業(yè)雜志,結(jié)合工程案例,不斷探索、創(chuàng)新。才能為今后從事相關(guān)工作打下良好的基礎。思考題1.何為巖土工程、巖土工程勘察?2.如何理解工程地質(zhì)條件、不良地質(zhì)作用等概念?3.巖土工程勘察的目

13、的和任務有哪些?4.巖土工程勘察的技術(shù)準則?第二章 巖土工程勘察等級及巖土分類第一節(jié)巖土工程勘察的分級1、工程的安全等級工程的安全等級,是根據(jù)由于工程巖土體或結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞,導致建筑物破壞而造成生命財產(chǎn)損失、社會影響及修復可能性等后果的嚴重性來劃分的。根據(jù)國家標準建筑結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準GBJ500682001的規(guī)定,將工程結(jié)構(gòu)劃分為三個安全等級,如下表所示。安全等級破壞后果工程類型一級很嚴重重要工程二級嚴重一般工程三級不嚴重次要工程 對于不同類型的工程來說,應根據(jù)工程的規(guī)模和重要性具體劃分。目前房屋建筑與構(gòu)筑 物的安全等級,已在國家標準建筑地基基礎設計規(guī)范GBJ7-89中明確規(guī)定。此外,各產(chǎn)

14、業(yè)部門和地方根據(jù)本部門(地方)建筑物的特殊要求和經(jīng)驗,在頒布的 有關(guān)技術(shù)規(guī)范中也劃分了適用于本部門(地方)的工程安全等級,一般均劃分為三級。 目前,地下洞室、深基坑開挖、大面積巖土處理等尚無工程安全等級的具體規(guī)定,可根據(jù)實際情況劃分。大型沉井和沉箱、超長樁基和墩基、有特殊要求的精密設備和超高壓設備、有特殊要求的深基坑開挖和支護工程、大型豎井和平洞、大型基礎托換和補強工程,以及其它難度大、破壞后果嚴重的工程,以列為一級安全等級為宜。安全等級建筑和地基類型甲級重要的工業(yè)與民用建筑物;30層以上的高層建筑;體型復雜,層數(shù)相差超過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、商場、

15、運動場等);對地基變形有特殊要求的建筑物;復雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物(包括高邊坡);對原有工程影響較大的新建建筑物;場地和地基條件復雜的一般建筑物位于復雜地質(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;開挖深度大于15m的基坑工程;周邊環(huán)境條件復雜、環(huán)境保護要求高的基坑工程乙級除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物;除甲級、丙級以外的基坑工程丙級場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑及一般工業(yè)建筑;次要的輕型建筑物;非軟土地區(qū)且場地地質(zhì)條件簡單、基坑周邊環(huán)境條件簡單、環(huán)境保護要求不高且開挖深度小于5.0m的基坑工程2、場地復雜程度等級場地復雜程度是由建筑抗震穩(wěn)定性、不良地質(zhì)現(xiàn)

16、象發(fā)育情況、地質(zhì)環(huán)境破壞程度和地形地貌 條件四個條件衡量的,也劃分為三個等級 。 等級場地條件 一 級 二級 三級建筑抗震穩(wěn)定性危險不利有利(或地震設防烈度6度)不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育情況強烈發(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雜較復雜簡單(一)建筑抗震穩(wěn)定性 按國家標準建筑抗震設計規(guī)范GBJ11-89規(guī)定,選擇建筑場地時,對建筑抗震穩(wěn) 定性地段的劃分規(guī)定為:(1)危險地段:地震時可能發(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

17、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:巖石和堅硬土或開闊平坦、密實均勻的中硬土等。 (二)不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育情況 不良地質(zhì)現(xiàn)象泛指由地球外動力作用引起的,對工程建設不利的各種地質(zhì)現(xiàn)象。它們分布于場地內(nèi)及其附近地段,主要影響場地穩(wěn)定性,也對地基基礎、邊坡和地下洞室等具體的巖土工程有不利影響。 “強烈發(fā)育”是指由于不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育招致建筑場地極不穩(wěn)定,直接威脅工程設施的安全 。例如,山區(qū)崩塌、滑坡和泥石流的發(fā)生,會釀成地質(zhì)災害,破壞甚至整個摧毀工程建筑物 。巖溶地區(qū)溶洞和土洞的存在,所造成的地面變形甚至塌陷

18、,對工程設施的安全也會構(gòu)成直接威脅。 “一般發(fā)育”是指雖有不良地質(zhì)現(xiàn)象分布,但并不十分強烈,對工程設施安全的影響不嚴重;或者說對工程安全可能有潛在的威脅。(三)地質(zhì)環(huán)境破壞程度 由于人類工程經(jīng)濟活動導致地質(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; 修建水庫引起的邊岸再造、浸沒、土壤沼澤化;排除廢液引起巖土的化學污染;等等。 地質(zhì)環(huán)境破壞對巖土工程實踐的負影響是不容忽視的,往往對場地穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。 地質(zhì)環(huán)境的“強烈破壞”,是指由于地質(zhì)環(huán)境的破壞,已對工程安全構(gòu)成直接威脅; 如礦山淺層采空導致明顯的地面變

19、形、橫跨地裂縫等。 “一般破壞”是指已有或?qū)⒂械刭|(zhì)環(huán) 境的干擾破壞,但并不強烈,對工程安全的影響不嚴重。 (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,山區(qū)和丘陵區(qū) 場地地形起伏大,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。地貌單元分布較復雜,一個建筑場地可能跨越多個地貌單元,因此地形地貌條件復雜或 較復雜。平原場地地形平坦,地貌單元均一,土層厚度大且結(jié)構(gòu)簡單,因此地形地貌條件簡 單。 3、地基復雜程度等級 地基復雜程度也劃分為三級:1、 一級地基: 符合下列條件之一者即為一級地基: (1)巖土種類多,性質(zhì)變化大,地下水對

20、工程影響大,且需特殊處理; (2)多年凍土及濕陷、膨脹、鹽漬、污染嚴重的特殊性巖土,對工程影響大,需作專門處理 的;變化復雜,同一場地上存在多種的或強烈程度不同的特殊性巖土也屬之。2、二級地基: 符合下列條件之一者即為二級地基:(1)巖土種類較多,性質(zhì)變化較大,地下水對工程有不利影響; (2)除上述規(guī)定之外的特殊性巖土。 3、三級地基(1)巖土種類單一,性質(zhì)變化不大,地下水對工程無影響; (2)無特殊性巖土。 4、巖土工程勘察等級勘察等級確 定 勘 察 等 級 的 因 素工程安全等級場地等級地基等級甲 級一 級任 意任 意二 級一 級任 意任 意一 級乙 級二 級二 級二級或三級三 級二 級三

21、 級一 級任 意任 意一 級二 級二 級丙 級二 級三 級 三 級 三 級二 級三 級 三 級 二級或三級 5、巖土工程勘察階段一、工程地質(zhì)勘察階段我國建設工程項目設計一般分為可行性研究、初步設計和施工圖設計三個階段。為了提供各階段所需的工程地質(zhì)資料,勘察工作一般也相應劃分為選址勘察、初步勘察和詳細勘察三個固定階段,此外,對于某些特殊工程還需要增加部分施工勘察工作。對于勘察對象的不同,勘察階段的劃分和所采用的規(guī)范也不近相同。勘察對象勘察階段采用的規(guī)范房屋建筑和構(gòu)筑物可行性研究勘察初步勘察詳細勘察施工勘察(不固定階段GB50021-2001地下洞室可行性研究勘察初步勘察詳細勘察施工勘察岸邊工程可

22、行性研究勘察初步設計階段勘察施工圖設計階段勘察管道工程選線勘察初步勘察詳細勘察架空線路工程初步勘察施工圖設計勘察廢棄物處理工程可行性研究勘察初步勘察詳細勘察核電站初步可行性研究勘察可行性研究勘察初步設計勘察施工圖設計勘察工程建造勘察邊坡初步勘察詳細勘察施工勘察 公路可行性研究勘察初步工程地質(zhì)勘察詳細工程地質(zhì)勘察JTGC20-2011預可勘察工可勘察鐵路踏勘加深地質(zhì)工作初測定測補充定測TB10012-2007水利、水電規(guī)劃階段工程地質(zhì)勘察可行性研究階段工程地質(zhì)勘察初步設計階段工程地質(zhì)勘察設計階段工程地質(zhì)勘察GB50287-2016港口可行性研究勘察初步設計階段勘察施工圖設計階段勘察施工期中的勘察

23、JTS133-2013勘察對象處于不同各勘察階段,其勘察目的、要求和工作內(nèi)容不同,以房屋建筑類勘察階段為例,各勘察階段的任務和工作內(nèi)容簡述如下:1、可行性研究勘察(選址勘察)搜集、分析已有資料,進行現(xiàn)場踏勘,工程地質(zhì)測繪,少量勘探工作,對場址穩(wěn)定性和適宜性作出巖土工程評價,進行技術(shù)經(jīng)濟論證和方案比較。2、初步勘察建筑地段穩(wěn)定性的巖土工程評價,為確定建筑物總平面布置、主要建筑物地基基礎方案、對不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程方案 進行論證。3、詳細勘察對地基基礎設計、地基處理與加固、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程進行巖土工程計算與評價,滿足施工圖設計的要求。4、施工勘察施工勘察不作為一個固定階段,視工程的實際需要

24、而定,對條件復雜或有特殊施工要求的重大工程地基,需進行施工勘察。施工階段勘察的目的和任務就是配合設計、施工單位進行勘察,解決與施工有關(guān)的巖土工程問題,并提出相應的勘察資料。第二節(jié)巖土的分類和鑒定巖土在土木、采礦、水利等工程中有不同的用途,對其進行分類時要綜合考慮各個學科領域和側(cè)重點的不同。如:建筑工程側(cè)重于巖石的風化程度及強度,地下工程側(cè)重考慮圍巖地壓問題,水利水電側(cè)重于水的影響。因此,為了便于各個領域的使用,出現(xiàn)了不同的分類標準。主要有:工程巖體分級標準、各種建(構(gòu))筑物及水利水電等分類標準。一、工程巖體分級標準的巖體分級巖體基本質(zhì)量應由巖石堅硬程度和巖體完整程度兩個因素確定。應采用定性劃分

25、和定量指標兩種方法確定。 1.定性劃分(1)根據(jù)巖石堅硬程度的定性劃分。堅硬程度定性鑒定代表性巖石硬質(zhì)巖堅硬巖錘擊聲清脆,有回彈,震手,難擊碎;浸水后,大多無吸水反應未風化微風化的;花崗巖、正長巖、閃長巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、片麻巖、硅質(zhì)板巖、石英巖、硅質(zhì)膠結(jié)的礫巖、石英砂巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等較堅硬巖錘擊聲教清脆,有輕微回彈,稍震手,較難擊碎;浸水后,有輕微吸水反應中等(弱)風化的堅硬巖;未風化微風化的;熔結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、板巖、白云巖、石灰?guī)r、鈣質(zhì)砂巖、粗晶大理巖等軟質(zhì)巖較軟巖錘擊聲不清脆,無回彈,較易擊碎;浸水后,指甲可刻出印痕強風化的堅硬巖;中等(弱)風化的較堅硬巖;未風化微風化的:凝灰

26、巖、千枚巖、砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)頁巖等軟巖錘擊聲啞,無回彈,有凹痕,易擊碎;浸水后,手可掰開強風化的堅硬巖;中等(弱)風化強風化的較堅硬巖;中等(弱)風化的較軟巖;未風化的泥巖、泥質(zhì)頁巖、綠泥石片巖、絹云母片巖等極軟巖錘擊聲啞,無回彈,有較深凹痕,手可捏碎;浸水后,可捏成團全風化的各種巖石;強風化的軟巖;各種半成巖(2)巖體完整程度的定性劃分。完整程度結(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)面類型相應結(jié)構(gòu)類型組數(shù)平均間距(m)完整121.0結(jié)合好或結(jié)合一般節(jié)理、裂隙、層面整體狀或巨厚層狀結(jié)構(gòu)較完整121.0結(jié)合差節(jié)理、裂隙、層面塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu)231.00.4結(jié)合好或結(jié)合

27、一般塊狀結(jié)構(gòu)較破碎231.00.4結(jié)合差節(jié)理、裂隙、劈理、層面、小斷層裂隙塊狀或中厚層狀結(jié)構(gòu)=30.40.2結(jié)合好鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)結(jié)合一般薄層狀結(jié)構(gòu)破碎=30.40.2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)合差破碎結(jié)構(gòu)極破碎無序結(jié)合很差 散狀體結(jié)構(gòu) 2. 定量指標巖石堅硬程度的定量指標,采用巖石飽和單軸抗壓強度RC。一般RC采用實測值。當無條件取得實測值時,也可采用實測的巖石點荷載強度指數(shù)Is(50)的換算值,并按下式換算:RC=22.82(2-1)式中:Rc巖石飽和單軸抗壓強度(MPa)。巖體完整程度的定量指標,采用巖體完整性指數(shù)。也采用實測值。當無條件取得實測值時,也可用巖體體積

28、節(jié)理數(shù)JV,并按表2-10確定對應的KV值。表2-10 JV與KV的對應關(guān)系JV(條/m3)0.750.750.550.550.350.350.15=0.15巖石飽和單軸抗壓強度RC與巖石堅硬程度的對應關(guān)系,可按表2-11確定。 表2-11 RC與巖石堅硬程度的對應關(guān)系RC(MPa)6060303015155=5堅硬程度硬質(zhì)巖軟質(zhì)巖堅硬巖較堅硬巖較軟巖軟巖極軟巖巖體完整性指數(shù)KV與巖體完整程度的對應關(guān)系,可按表2-12確定。 表2-12 KV與巖體完整程度的對應關(guān)系KV0.750.750.550.750.350.350.15=0.15完整程度完整較完整較破碎破碎極破碎定量指標RC、Is(50)

29、、KV、JV的測試應符合工程巖體分級標準(GB/T 502182014)的規(guī)定。3. 工程巖體基本質(zhì)量分級(1)巖體基本質(zhì)量分級,是根據(jù)巖體基本質(zhì)量的定性特征和巖體基本質(zhì)量指標BQ兩者相結(jié)合巖體基本質(zhì)量分級巖體基本質(zhì)量級別巖體基本質(zhì)量的定性特征巖體基本質(zhì)量指標(BQ)堅硬巖,巖體完整550堅硬巖,巖體較完整;較堅硬巖,巖體完整550451堅硬巖,巖體較破碎;較堅硬巖,巖體較完整;較軟巖,巖體完整450351堅硬巖,巖體破碎;較堅硬巖,巖體較破碎破碎;較軟巖,巖體較完整較破碎;軟巖,巖體完整較完整350251較軟巖,巖體破碎;軟巖,巖體較破碎破碎;全部極軟巖及全部極破碎巖=250當根據(jù)基本質(zhì)量定

30、性特征和巖體基本質(zhì)量指標BQ確定的級別不一致時,可通過對定性劃分和定量指標的綜合分析,確定巖體基本質(zhì)量級別。當兩者的基本級別劃分相差達一級及以上時,應進一步補充測試;各基本質(zhì)量級別巖體的物理力學參數(shù)、結(jié)構(gòu)面抗剪斷峰值強度參數(shù),按標準確定。 (2)基本質(zhì)量的定性特征和基本質(zhì)量指標巖體基本質(zhì)量指標的確定應符合下列規(guī)定:巖體基本質(zhì)量指標BQ,根據(jù)分級因素的定量指標RC的兆帕數(shù)值和KV,按下式計算: BQ=100+3RC+250KV (2-2)使用公式(2-2)計算時,應符合下列規(guī)定:當RC90KV+30時,應以RC=90KV+30和KV代入計算BQ值;當KV0.04RC+0.4時,應以KV=0.04

31、RC+0.4和RC代入計算BQ值。(3)工程巖體級別的確定對工程巖體進行初步定級時,應按本標準表2-13確定的巖體基本質(zhì)量級別作為巖體級別;對工程巖體進行詳細定級時,應在巖體基本質(zhì)量分級的基礎上,結(jié)合不同類型工程的特點,根據(jù)地下水狀態(tài),初始應力狀態(tài)、工程軸線或工程走向線的方位與主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀的組合關(guān)系等修正因素,確定各類工程巖體質(zhì)量指標。地下工程巖體詳細定級,當遇有下列情況之一時,有地下水;巖體穩(wěn)定性受結(jié)構(gòu)面影響,且有一組起控制作用;工程巖體存在由強度應力比所表征的初始應力狀態(tài)。應對巖體基本質(zhì)量指標BQ進行修正,并以修正后獲得的工程巖體質(zhì)量指標值確定巖體級別。二、巖土工程勘察規(guī)范的巖土分類1.

32、巖石的分類(1)在進行巖土工程勘察時,應鑒定巖石的地質(zhì)名稱和風化程度、巖體完整程度,并進行巖石堅硬程度、巖體完整程度和巖體質(zhì)量等級的劃分;(2)巖石堅硬程度、巖體基本質(zhì)量等級的劃分,見表2-14、表2-15和表2-16;(3)巖土風化程度的劃分可按表2-17執(zhí)行。表2-14巖石堅硬程度分類堅硬程度堅硬度較堅硬較軟巖軟巖極軟巖飽和單軸抗壓強度(MPa)60603030151555注:1. 當無法取得飽和單軸抗壓強度數(shù)據(jù)時,可用點荷載強度換算,換算方法按現(xiàn)行國家標準工程巖體分級標準執(zhí)行;2. 當巖體完整程度為極為破碎時,可不執(zhí)行堅硬程度分類。表2-15巖石完整程度分類完整程度完整較完整較破碎破碎極

33、破碎完整性指數(shù)0.750.750.550.550.350.350.150.15注:完整性指數(shù)為巖體壓縮波速度與巖塊壓縮波速度之比的平方,選定巖體和巖塊測定波速時,應注意其代表性。表2-16巖體基本質(zhì)量等級分類完整較完整較破碎破碎極破碎堅硬巖較硬巖較軟巖軟巖極軟巖表2-17巖石風化程度分類風化程度野外特征風化程度參數(shù)指標波速比風化系數(shù)為風化巖質(zhì)新鮮,偶見分化痕跡0.91.00.91.0微風化結(jié)構(gòu)基本未變,僅節(jié)理面有渲染或略微有變色,有少量風化裂隙0.80.90.80.9中等風化結(jié)構(gòu)部分破壞,沿節(jié)理面有次生礦物,風化裂隙發(fā)育,巖體破壞切割成巖塊,用鎬難挖,巖芯鉆方可鉆進0.60.80.40.8強風

34、化結(jié)構(gòu)大部分破壞,礦物成分顯著變化,風化裂隙發(fā)育,巖體破壞,用鎬難挖,干鉆不易鉆進0.40.60.4全風化結(jié)構(gòu)基本破壞,但尚可辨認,有殘余結(jié)構(gòu)強度,可用鎬難挖,干鉆可鉆進0.20.4殘積土組織結(jié)構(gòu)已全部破壞,已風化成土狀,鍬鎬易挖掘,干鉆易鉆進,具可塑性90)、較好的(RQD=7590)、較差的(RQD=5075)、差的(RQD=2575)和極差的(RQD1.0中厚層0.5h0.1厚層1.0h0.5薄層h0.1(7)對巖體基本性質(zhì)且等級為級和的巖體,鑒定和描述除按以上的要求外應符合下列規(guī)定:1、對軟巖和極軟巖,應注意是否具有可軟化性、膨脹性、崩解性等特殊性質(zhì); 2、對極破壞巖體,應說明破碎的原

35、因,如斷層、全風化等;3、開挖后是否有進一步風化的特征。2.土的分類晚更新世及其以前的沉積土,應定為老沉積土如、;第四紀全新世中近期沉積的土,應定為新近沉積土。根據(jù)地質(zhì)成因,可劃分為殘積土、坡積土、沖積土、洪積土、冰積土和風積土等。(1)粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%以上的土,應定名為碎石土,并按表2-19進一步分類。表2-19 碎石土分類土的分類顆粒形狀顆粒級配漂石圓形及亞圓形為主粒徑大于200mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%塊石棱角形為主卵石圓形及亞圓形為主粒徑大于20mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%碎石棱角形為主圓礫圓形及亞圓形為主粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%角

36、礫棱角形為主(2)粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50%,粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%以上,應定名為砂土,并按表2-20進一步分類。表2-20砂土分類 土的名稱顆粒級配礫砂粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的25%50%粗砂粒徑大于0.5mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%中砂粒徑大于0.25mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%細砂粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的85%粉砂粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%(3)粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50%,且塑性指數(shù)等于或小于10的土,應定名為粉土。 (4)黏性土的塑性指數(shù)表2-21黏土的

37、分類塑性指數(shù)土的名稱塑性指數(shù)土的名稱17黏土1090)、較好的(RQD=7590)、較差的(RQD=5075)、差的(RQD=2575)和極差的(RQD1.0中厚層0.5h0.1厚層1.0h0.5薄層h0.1(5)土根據(jù)有機質(zhì)含量的分類,應按表2-22執(zhí)行。表2-22土根據(jù)有機質(zhì)含量分類分類名稱有機質(zhì)含量Wu(%)現(xiàn)場鑒別特征說 明無機土WuwL,1.0ewL,e1.5時稱淤泥泥炭質(zhì)土10%Wu60%深灰或黑色,有腥味,能看到未完全分解的植物結(jié)構(gòu),浸水體脹,易崩解,有植物殘渣浮于水中,干縮現(xiàn)象明顯可根據(jù)地區(qū)特點和需要按Wu細分為:弱泥炭質(zhì)土(10%Wu25%)中泥炭質(zhì)土(25%Wu40%)強泥

38、炭質(zhì)土(40%Wu60%)泥炭Wu60%除有泥炭質(zhì)土特征外,結(jié)構(gòu)松散,土質(zhì)很輕,暗無光澤,干縮現(xiàn)象極為明顯 (6)除顆粒級配和塑性指數(shù)定名外,土的綜合定名應符合下列規(guī)定:對特殊成因和年代的土類應結(jié)合其成因和年代特征命名;對特殊性土,應結(jié)合顆粒級配和塑性指數(shù)定名;對混合土,應冠以主要含有的土類定名;對同一土層中相間呈韻律沉積,當薄層與厚層的厚度比大于1/3時,宜定位 “互層”;厚度比為1/101/3時,宜定義為“夾層”;厚度比小于1/10的土層,且多次出現(xiàn)時,應定為“夾薄層”;當土層厚度大于0.5m時,宜單獨分層。(7)據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范(GB 50072002),淤泥等土的劃分為:淤泥為在

39、靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積,并經(jīng)生物化學作用形成,其天然含水量大于液限,天然孔隙比大于或等于1.5的黏性土,當天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5或大于及等于1.0的黏性土或粉土為淤泥質(zhì)土。紅黏土為碳酸鹽巖系的巖石經(jīng)紅土化作用形成的高塑性黏土。其液限一般大于50。紅黏土經(jīng)搬運后仍保留其基本特征,液限大于45%的土為次生紅粘土。人工填土根據(jù)其組成和成因,可分為素填土、壓實土、沖填土。素填土為由碎石土、砂土、粉土、黏性土等組成的填土。經(jīng)過壓實或夯實的填土為壓實填土。雜填土為含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土。沖填土為由水力充填泥沙形成的填土。膨脹土為土中黏粒成分主要由親水性礦物組成,

40、同時具有亞的吸水膨脹和失水收縮特性,其自由膨脹率大于或等于40%的黏性土。濕陷性土為浸水后產(chǎn)生附加沉降,其濕陷系數(shù)大于或等于0.015的土。(8)土的鑒定應在現(xiàn)成描述的基礎上,結(jié)合室內(nèi)試驗的開土紀錄和試驗結(jié)果綜合確定。土的描述如下:碎石土應描述顆粒級配、顆粒形狀、顆粒排列、母巖成分、風化程度、充填物的性質(zhì)和充填程度、密實度等。砂土應描述顏色、礦物組成、顆粒級配、顆粒形狀、黏粒含量、濕度、密實度等。粉土應描述顏色、包含物、濕度、密實度、搖震反應、光澤反應、干強度、韌性等。黏性土應描述顏色、狀態(tài)、包含物、搖震反應、光澤反應、干強度、韌性、土層結(jié)構(gòu)等。特殊性土除應描述上述土類規(guī)定的內(nèi)容外,還應描述其

41、特殊成分和特殊性質(zhì);如對淤泥需描述嗅味,對填土需描述物質(zhì)成分、堆積年代、密實度和厚度及均勻程度等。對具有互層、夾層、薄夾層特征的土,應描述各層的厚度和層理特征。(9)碎石土的密實度可根據(jù)圓錐動力觸探錘擊數(shù)按表2-23或表2-24確定,表中的N63.5和N120應按圓錐動力觸探錘擊數(shù)修正表進行修正。定性描述可按表2-25執(zhí)行。表2-23重型動力觸探錘擊數(shù)密實度重型動力觸探錘擊數(shù)密實度5松散10 20中密520密實表2-24超重型動力觸探錘擊數(shù)密實度超重型動力觸探錘擊數(shù)密實度3松散11 14密實314很密6 11中密 表2-25碎石土密實度野外鑒別密實度骨架顆粒含量可挖性可鉆性松散骨架顆粒質(zhì)量小于

42、總質(zhì)量的60%,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,立即坍塌鉆進較容易,鉆桿稍有跳動,孔壁易坍塌中密骨架顆粒質(zhì)量等于總質(zhì)量的60%70%,呈交錯排列,大部分接觸鍬鎬可以挖掘,井壁有掉塊現(xiàn)象,從井壁取出大顆粒后,能保持凹面性狀鉆進較困難,鉆桿、吊錘跳動不劇烈,孔壁有坍塌現(xiàn)象密實骨架顆粒質(zhì)量大于總質(zhì)量的70%,呈交錯排列,連續(xù)接觸鍬鎬挖掘困難,用撬棍方能松動,井壁較穩(wěn)定鉆進困難,鉆桿、吊錘跳動劇烈,孔壁較穩(wěn)定(10)砂土的密實度可根據(jù)標準貫入試驗錘擊數(shù)實測值N劃分為密實、中密、稍密和松散,并應符合表2-26的規(guī)定。當用靜力觸探探頭阻力劃分砂土密實度時,可根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗確

43、定。 表2-26砂土密實度分類標準貫入錘擊數(shù)N密實度標準貫入錘擊數(shù)N密實度標準貫入錘擊數(shù)N密實度N4極松10N15稍密30N50密實4N10松散15N30中密N50極密實(11)粉土的密實度應根據(jù)孔隙比e劃分為密實、中密、和稍密;其濕度應根據(jù)含水量w劃分為稍濕、濕、很濕。密實度和濕度的劃分應分別符合表2-27和表2-28的規(guī)定。當有經(jīng)驗時,也可用原位測試或其他方法劃分粉土的密實表2-27粉土密實度分類孔隙比ee0.750.75e0.90e0.9密實度密 實中 密稍 密表2-28 粉土濕度分類含水量ww2020w30w30濕 度稍 濕濕很濕(12)塑性指數(shù)大于10的土應定名為黏性土。黏性土應根據(jù)

44、塑性指數(shù)分為粉質(zhì)黏土和黏土。塑性指數(shù)大于10,且小于或等于17的土,應定名為粉質(zhì)黏土;塑性指數(shù)大于17的土應定名為黏土。塑性指數(shù)應由相應于76g圓錐儀沉入土中深度為10mm時測定的液限計算而得。黏性土的狀態(tài)應根據(jù)液性指數(shù)IL劃分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑和流塑,按表2-29確定。表2-29 黏性土狀態(tài)分類液性指數(shù)IL00IL0.250.25IL0.750.75IL1IL1狀態(tài)堅硬硬塑可塑軟塑流塑三、水利水電工程巖土分類與鑒定水利水電的巖土分類基本上同巖土工程勘察規(guī)范(GB 50021-2001)。但分類更強調(diào)了圍巖的地質(zhì)分類。如水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范(GB 50487-2008),圍巖工程地質(zhì)

45、分類分為初步分類和詳細分類。初步分類適用于規(guī)劃階段、可研階段以及深埋洞室施工之前的圍巖工程地質(zhì)分類;詳細分類主要用于初步設計、招標和施工圖設計階段的圍巖工程地質(zhì)分類。1.圍巖初步分類以巖石強度、巖體完整程度、巖體結(jié)構(gòu)類型為基本依據(jù),以巖層走向與洞軸線的關(guān)系、水文地質(zhì)條件為輔助依據(jù)。表2-30圍巖穩(wěn)定性評價 圍巖類型圍巖穩(wěn)定性評價支護類型I穩(wěn)定、圍巖可長期穩(wěn)定,一般無不穩(wěn)定塊體不支護或局部錨桿或噴薄層混凝土。大跨度時,噴混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋網(wǎng)基本穩(wěn)定、圍巖整體穩(wěn)定,不會產(chǎn)生塑性變形,局部可能產(chǎn)生掉塊局部穩(wěn)定性差。圍巖強度不足,局部會產(chǎn)生塑性變形,不支護可能產(chǎn)生塌方或變性破壞。完整的較軟巖,可能

46、暫時穩(wěn)定噴混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋網(wǎng)。采用TBM掘進時,需要及時支護??缍却笥?0m時,宜采用錨索或剛性支護不穩(wěn)定,圍巖自穩(wěn)時間很短,規(guī)模較大的各種變形和破壞都可能發(fā)生噴混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋網(wǎng)、剛性支護,并澆筑混凝土襯砌,不適宜于開敞式TBM施工極不穩(wěn)定。圍巖不能自穩(wěn),變形破壞嚴重2.圍巖工程地質(zhì)詳細分類應控制圍巖穩(wěn)定的延時強度、巖體完整程度、結(jié)構(gòu)面狀態(tài)、地下水和主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀五項因素之和的總評分為基本判據(jù),圍巖強度應力比為限定判據(jù),并應符合表2-31規(guī)定。表2-31圍巖工程地質(zhì)分類圍巖類別圍巖穩(wěn)定性圍巖總評分T圍巖強度應力比S支護類型穩(wěn)定。圍巖可長期穩(wěn)定,一般無不穩(wěn)定巖體T854不支護或局部

47、錨桿或噴薄層混凝土。大跨度時,噴混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋網(wǎng)基本穩(wěn)定。圍巖整體穩(wěn)定,不會產(chǎn)生塑性變形,局部可能掉塊85T654穩(wěn)定性差。圍巖強度不足,局部會產(chǎn)生塑性變形,不支護可能產(chǎn)生塌方或變形破壞。完整的較軟巖,可能暫時穩(wěn)定65T452噴混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋網(wǎng)。跨度為2025m時,并澆筑混凝土襯砌不穩(wěn)定。圍巖自穩(wěn)時間很短,規(guī)模較大的各種變形和破壞都可能發(fā)生。45T252極不穩(wěn)定。圍巖不能自穩(wěn),變形破壞嚴重。T25不限噴混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋網(wǎng),并澆筑混凝土襯砌圍巖強度應力比S可根據(jù)下式求得: 式中: Rb巖石飽和單軸抗壓強度(MPa);Kv巖體完整性系數(shù);圍巖的最大主應力(MPa) 3.圍巖工

48、程地質(zhì)分類中五項因素的評分應符合下列標準:(1)巖石強度的評分應符合表2-32的規(guī)定表2-32巖石強度評分巖質(zhì)類型中硬巖 較軟巖軟巖 飽和單軸抗壓強度Rb30Rb1515Rb5 巖石強度評分A10550注:1.當巖石飽和單軸抗壓強度大于100Mpa時,巖石強度的評價為30。2.當巖體完整程度與結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分之和小于5時,巖石強度評分大于20的,按20評分。(2)巖體完整程度的評分應符合表2-33的規(guī)定。表2-33巖石完整程度評分巖體完整程度完整較完整完整性差完整性差破碎巖體完整性系數(shù)KVKV0.750.75KV0.550.55KV0.250.35KV0.15KV0.15巖體完整性評分B硬質(zhì)巖4

49、030302222141466軟質(zhì)巖25191914149944注:1.當60MpaRb30Mpa,巖體完整性程度與結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分之和大于65時,按65評分。 2.當30MpaRb15Mpa,巖體完整性程度與結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分之和大于55時,按55評分。 3.當15MpaRb5Mpa,巖體完整性程度與結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分之和大于40時,按40評分。4.當Rb 5Mpa,屬特軟巖,巖體完整性程度與結(jié)構(gòu)面狀態(tài)不參加評分。(3)結(jié)構(gòu)面狀態(tài)的評分應符合表2-34的規(guī)定。(4)地下水狀態(tài)的評分應符合表2-35的規(guī)定。(5)主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀的評分應符合表2-36的規(guī)定。結(jié)構(gòu)面狀態(tài)張開度W (mm)閉合W0.5微張 0

50、.5=W5張開 W=5.0充填物無填充巖屑泥屑巖屑泥質(zhì)起伏粗糙狀況起伏粗糙平直光滑起伏粗糙起伏光滑或平直粗糙平直光滑起伏粗糙起伏光滑或平直粗糙平直光滑起伏粗糙起伏光滑或平直粗糙平直光滑結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分C硬質(zhì)巖272124211521171215129126軟巖18141714814118108684表2-34結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分注:1. 結(jié)構(gòu)面的延伸長度小于3m時,硬質(zhì)巖、較軟巖的結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分另加3分,軟巖加2分;結(jié)構(gòu)面延伸長度大于10m時,硬質(zhì)巖、較軟巖減3分,軟巖減2分。 2. 當結(jié)構(gòu)面張開度大于10mm,無充填時,結(jié)構(gòu)面狀態(tài)的評分為零。表2-35地下水評分活動狀態(tài) 干燥到滲水、滴水線狀流水涌水

51、水量q(L/min10洞長)或壓力水頭H(m)q=25或H=1025q=125或10H=100q125或H100基本因素評分TT85地下水評分D00-2-2-685T6502-2-6-6-1065T45-2-6-6-10-10-1445T25-6-10-10-14-14-18T25-10-14-14-18-18-20注:基本因素評分T系前述巖石強度評分A、巖石完整性評分B和結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分C的和。表2-36主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀評分結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線夾角9060603030結(jié)構(gòu)面傾角707045452020707045452020707045452020結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀評分E洞頂0-2-5-10-2-5-10

52、-12-5-10-12-12邊墻-2-5-20-5-10-20-10-12-504.本圍巖工程地質(zhì)分類不適用于埋深小于2倍洞涇或跨度的地下洞室和特殊土、喀斯特洞穴發(fā)育地段的地下洞室。5.大跨度地下洞室圍巖的分類除采用所列分類外,尚應采用其他有關(guān)國家標準綜合評定。對國際合作的工程還可采用國際通用的圍巖分類對比使用。思考題1. 巖土工程勘察的等級由哪些因素決定?2. 巖土工程勘察可劃分為幾個階段?各個階段的主要工作是什么?3.工程巖體分級標準(GB/T 502182014)的巖體如何分級?4.巖土工程勘察規(guī)范(GB 500212001)的巖土如何分類?5.水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范(GB 50487

53、-2008),圍巖工程地質(zhì)如何初步分類和詳細分類?6.巖土體勘察現(xiàn)場描述的作用和主要內(nèi)容是什么?第四章工程地質(zhì)測繪與調(diào)查第一節(jié)工程地質(zhì)測繪與調(diào)查的基本要求工程地質(zhì)測繪是工程地質(zhì)勘察過程中的基礎工作,是勘察中最先進行的項目。其目的是為編制工程地質(zhì)圖系統(tǒng)地獲取原始資料。工程地質(zhì)測繪是運用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論,對與工程建設有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進行觀察和描述,初步查明擬建場地或各建筑地段的工程地質(zhì)條件。將工程地質(zhì)條件諸要素采用不同的顏色、符號,按照精度要求標繪在一定比例尺的地形圖上,并結(jié)合勘探、測試和其他勘察工作的資料,編制成工程地質(zhì)圖。這一重要的勘察成果可對場地或各建筑地段的穩(wěn)定性和適宜性做出評價。一、

54、工程地質(zhì)測繪與普通地質(zhì)測繪的區(qū)別(1)工程地質(zhì)測繪密切結(jié)合工程建筑物的要求,結(jié)合工程地質(zhì)問題進行。(2)對與工程有關(guān)的地質(zhì)現(xiàn)象,如軟弱層、風化帶、斷裂帶的劃分,節(jié)理裂隙、滑坡、崩塌等,要求精度高,涉及范圍較廣,研究程度深。(3)常使用較大比例尺(1:100001:20001:500),對重要地質(zhì)界限或現(xiàn)象采用儀器法定位。當然在區(qū)域性研究中也使用中、小比例尺。(4)突出巖土類型、成因、巖土地質(zhì)結(jié)構(gòu)等工程地質(zhì)因素的研究,對基礎地質(zhì)方面,盡量利用已有資料,但對重大問題應進一步深化研究。二、工程地質(zhì)測繪范圍的確定工程地質(zhì)測繪不像一般的區(qū)域地質(zhì)或區(qū)域水文地質(zhì)測繪那樣,嚴格按比例尺大小由地理坐標確定測繪范

55、圍,而是根據(jù)擬建建筑物的需要在與該項工程活動有關(guān)的范圍內(nèi)進行。原則上,測繪范圍應包括場地及其鄰近的地段。適宜的測繪范圍,既能較好地查明場地的工程地質(zhì)條件,又不至于浪費勘察工作量。根據(jù)實踐經(jīng)驗,由以下三方面確定測繪范圍,即擬建建筑物的類型和規(guī)模、設計階段以及工程地質(zhì)條件的復雜程度和研究程度。建筑物的類型、規(guī)模不同,與自然地質(zhì)環(huán)境相互作用的廣度和強度也就不同,確定測繪范圍時首先應考慮到這一點。例如,大型水利樞紐工程的興建,由于水文和水文地質(zhì)條件急劇改變,往往引起大范圍自然地理和地質(zhì)條件的變化;這一變化甚至會導致生態(tài)環(huán)境的破壞和影響水利工程本身的效益及穩(wěn)定性。此類建筑物的測繪范圍必然很大,應包括水庫

56、上、下游的一定范圍,甚至上游的分水嶺地段和下游的河口地段都需要進行調(diào)查。房屋建筑和構(gòu)筑物一般僅在小范圍內(nèi)與自然地質(zhì)環(huán)境發(fā)生作用,通常不需要進行大面積工程地質(zhì)測繪。在工程處于初期設計階段時,為了選擇建筑場地一般都有若干個比較方案,它們相互之間有一定的距離。為了進行技術(shù)經(jīng)濟論證和方案比較,應把這些方案場地包括在同一測繪范圍內(nèi),測繪范圍顯然是比較大的。但當建筑場地選定之后,尤其是在設計的后期階段,各建筑物的具體位置和尺寸均已確定,就只需在建筑地段的較小范圍內(nèi)進行大比例尺的工程地質(zhì)測繪??梢姡こ痰刭|(zhì)測繪范圍是隨著建筑物設計階段(即巖土工程勘察階段)的提高而縮小的。一般的情況是:工程地質(zhì)條件愈復雜,研

57、究程度愈差,工程地質(zhì)測繪范圍就愈大。工程地質(zhì)條件復雜程度包含兩種情況:(1)一種情況是在場地內(nèi)工程地質(zhì)條件非常復雜。例如,構(gòu)造變動強烈,有活動斷裂分布;不良地質(zhì)現(xiàn)象強烈發(fā)育;地質(zhì)環(huán)境遭到嚴重破壞;地形地貌條件十分復雜。(2)另一種情況是場地內(nèi)工程地質(zhì)條件比較簡單,但場地附近有危及建筑物安全的不良地質(zhì)現(xiàn)象存在。如山區(qū)的城鎮(zhèn)和廠礦企業(yè)往往興建于地形比較平坦開闊的洪積扇上,對場地本身來說工程地質(zhì)條件并不復雜,但一旦泥石流暴發(fā)則有可能摧毀建筑物。此時工程地質(zhì)測繪范圍應將泥石流形成區(qū)包括在內(nèi)。又如位于河流、湖泊、水庫岸邊的房屋建筑,場地附近若有大型滑坡存在,當其突然失穩(wěn)滑落所激起的涌浪可能會導致滅頂之災

58、。三、工程地質(zhì)測繪比例尺的選擇工程地質(zhì)測繪的比例尺大小主要取決于設計要求。建筑物設計的初期階段屬選址性質(zhì)的,一般往往有若干個比較場地,測繪范圍較大,而對工程地質(zhì)條件研究的詳細程度并不高,所以采用的比例尺較小。但是,隨著設計工作的進展,建筑場地的選定,建筑物位置和尺寸愈來愈具體明確,范圍愈益縮小,而對工程地質(zhì)條件研究的詳細程度愈益提高,所以采用的測繪比例尺就需逐漸加大。當進入到設計后期階段時,為了解決與施工、使用有關(guān)的專門地質(zhì)問題,所選用的測繪比例尺可以很大。在同一設計階段內(nèi),比例尺的選擇則取決于場地工程地質(zhì)條件的復雜程度以及建筑物的類型、規(guī)模及其重要性。工程地質(zhì)條件復雜、建筑物規(guī)模巨大而又重要

59、者,就需采用較大的測繪比例尺。總之,各設計階段所采用的測繪比例尺都限定于一定的范圍之內(nèi)。1比例尺選定原則:(1)應和使用部門的要求提供圖件的比例尺一致或相當;(2)與勘測設計階段有關(guān);(3)在同一設計階段內(nèi),比例尺的選擇取決于工程地質(zhì)條件的復雜程度、建筑物類型、規(guī)模及重要性。在滿足工程要求的前提下,盡量節(jié)省測繪工作量。2根據(jù)國際慣例和我國各勘察部門的經(jīng)驗,工程地質(zhì)測繪比例尺一般規(guī)定為:(1)可行性研究勘察階段150 00015 000,屬小、中比例尺測繪;(2)初步勘察階段110 00012 000,屬中、大比例尺測繪;(3)詳細勘察階段12 0001200或更大,屬大比例尺測繪。四、工程地質(zhì)

60、測繪的精度要求工程地質(zhì)測繪的精度包含兩層意思,即對野外各種地質(zhì)現(xiàn)象觀察描述的詳細程度,以及各種地質(zhì)現(xiàn)象在工程地質(zhì)圖上表示的詳細程度和準確程度。為了確保工程地質(zhì)測繪的質(zhì)量,這個精度要求必須與測繪比例尺相適應。“精度”指野外地質(zhì)現(xiàn)象能夠在圖上表示出來的詳細程度和準確度。1詳細程度指對地質(zhì)現(xiàn)象反映的詳細程度,比例尺愈大,反映的地質(zhì)現(xiàn)象的尺寸界限愈小。一般規(guī)定,按同比例尺的原則,圖上投影寬度2mm的地層或地質(zhì)單元體,均應按比例尺反映出來。投影寬度2mm的重要地質(zhì)單元,應使用超比例符號表示。如軟弱層、標志層、斷層、泉等。2準確度指圖上各種界限的準確程度,即與實際位置的允許誤差。一般對地質(zhì)界限要求嚴格,大

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