《巖土工程勘察作業(yè)指南》

《巖土工程勘察作業(yè)指南》

浙江宏宇工程勘察設(shè)計有限公司

HY—QM—2006

巖土工程勘察作業(yè)指南

編號：HY/J-03-2006

版號：B第1次修訂

持有者：分發(fā)號：

發(fā)布日期：2006年12月01日實施日期：2006年12月01日地

址：舟山普陀?xùn)|港金城街185號郵編：316100

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第一章巖土工程基本概念與特點

一、巖土工程基本概念與特點

（一）基本概念

巖土工程是土木工程的分支，是以土力學(xué)、巖體力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、

基礎(chǔ)工程學(xué)、彈塑性力學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)等為基礎(chǔ)理論，并將其直接應(yīng)用解決

和處理各項土木工程中土或巖石的調(diào)查研究、利用、整治或改造的一門技

術(shù)科學(xué)。簡而言之，巖土工程是土木工程中涉及巖石、土的利用、處理或

改良的科學(xué)技術(shù)。它貫穿于巖土工程勘察、設(shè)計、施工及工程運營等各個

環(huán)節(jié)。

（二）巖土工程與工程地質(zhì)的關(guān)系與區(qū)別

兩者間的主要區(qū)別及對比如下表（表1）

二、巖土工程勘察基本要求

（一）巖土工程勘察概念

根據(jù)建設(shè)工程的要求，查明、分析、評價建設(shè)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，稱巖土工程勘察。

（二）巖土工程勘察基本準(zhǔn)則

1.巖土工程勘察技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

為貫徹國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針政策和基本建設(shè)程序，必須遵照執(zhí)行有關(guān)現(xiàn)

行的勘察技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以利于提高工程經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益，促

進(jìn)勘察技術(shù)的發(fā)展。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分國家、行業(yè)、地方、企業(yè)四個等級，每個等級又分強制性

和推薦性兩種，規(guī)范中粗黑字體為強制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容包括：（1）工程地質(zhì)測繪與調(diào)查；（2）勘探與取樣；（3）

原位測試；（4）工程物探；（5）室內(nèi)試驗；（6）現(xiàn)場試驗；（7）檢測與監(jiān)

測；（8）巖土工程分析評價等。

巖土工程勘察主要依據(jù)的規(guī)范、規(guī)程有：《巖土工程勘察規(guī)范》

（GB50021-2001）＞《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JGJ72-90）、《建筑地基

基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）及（DB33/1001-2003）＞《建筑抗震設(shè)計

規(guī)范》（GB50011-2001）＞《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94）、《建筑工程地

質(zhì)鉆探1

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ87-92）、《工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)》（GB5技18-94）、《土的

分類標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ145-90）、《原狀土取樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ89-92）、《土工試驗

方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123-1999）等。

2.巖土工程勘察主要內(nèi)容及要求

一般建（構(gòu)）筑物巖土工程勘察主要工作內(nèi)容如下：

（1）查明場地和地基的穩(wěn)定性、地層結(jié)構(gòu)、持力層和下臥層工程特

性、地下水條件及不良地質(zhì)作用；

（2）提供滿足設(shè)計、施工所需的巖土參數(shù)，確定地基承載力，預(yù)測

地基變形性狀；（3）提出地基基礎(chǔ)、基坑支護(hù)、工程降水和地基處理與

施工方案的建議；（4）提出對建筑物有影響的不良地質(zhì)作用的防治方案

建議；（5）對于抗震設(shè)防烈度26度的場地，進(jìn)行地震效應(yīng)評價。

巖土工程勘察的工作內(nèi)容和任務(wù)要求，是結(jié)合巖土工程勘察等級和工

程特性分階段進(jìn)行的，不同階段勘察內(nèi)容及任務(wù)如下表。（表2）

表2不同勘察階段工作內(nèi)容及任務(wù)

三、巖土工程勘察基本程序

巖土工程勘察工作基本程序一般如下：

2

1.接受委托，承接勘察項目。委托方一般應(yīng)提供勘察委托書及技術(shù)

要求，建筑總平面布置圖，工程場地范圍地形圖，已有測量資料。

2.編制勘察綱要或勘察設(shè)計。

3.籌備工作。搜集有關(guān)資料，人員、設(shè)備、儀器等籌備，勘探點測

量放點。

4.進(jìn)場，開展外業(yè)工作。

5.資料綜合整理及報告編制、送審、提交。

四、巖土工程勘察分析評價基本要求

（一）場地穩(wěn)定性宏觀分析

場地穩(wěn)定宏觀分析是工程選址、規(guī)劃設(shè)計或初勘的重要內(nèi)容，目的是

避免工作盲目建造在不穩(wěn)定的地段上，如水壩、核電站等工程場地一旦失

穩(wěn)，將會造成極為嚴(yán)重的后果。故場地穩(wěn)定性分析是巖土工程勘察的工作

重點之一，《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）規(guī)定，抗震設(shè)防烈度等

于或大于6度的地區(qū)，應(yīng)進(jìn)行場地和地基地震效應(yīng)的巖土工程勘察。主要

分析以下因素。

1.區(qū)域地殼穩(wěn)定性分析

研究內(nèi)容包括巖石圈結(jié)構(gòu)與其動力學(xué)條件和內(nèi)力作用引起的地質(zhì)災(zāi)

害對工程建設(shè)的影響兩大方面。具體研究內(nèi)容及方法見下表。（表3）

2.地殼穩(wěn)定性與地震區(qū)劃的關(guān)系及地震危險性分析

場地的工程地震工作是重大工程選址可行性研究階段與初步勘察設(shè)

計階段中的一個組成部分。要求：（1）預(yù)測場址及周圍地區(qū)可能存在的潛

在震源區(qū)及其強度；（2）查明可能危及場址的活動斷裂帶；（2）對場址地

震危險性評價，估計地震動參數(shù)（如加速度和速度等），以及預(yù)測場區(qū)可

能的次生災(zāi)害。

3.區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究及全新活動斷裂分級

區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究內(nèi)容有：

（1）區(qū)域構(gòu)造背景研究；（2）活斷層判定；（3）地震危險性分析。

全新活動斷裂分級如下表（表4）：

3

表4

全新斷裂分級

（二）地基穩(wěn)定性分析分析各建筑物位置上（即地基）是否存在不

良地質(zhì)作用和地震災(zāi)害，當(dāng)存在這些不利因素時，宜采取“避、防、治、

用”的綜合處理原則。主要工作內(nèi)容為：（1）活動斷裂分析；（2）邊坡穩(wěn)

定性分析；（3）地基地震效應(yīng)分析；（4）巖溶地基分析；（5）特殊性巖土

分析。

（三）巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的統(tǒng)計與分析

巖土物理力學(xué)參數(shù)受土質(zhì)不同，取土方法和取土器類型，土樣的保存,

樣品制備，試驗儀器

方法及人員等因素控制。應(yīng)按工程單元、區(qū)段及層位分別統(tǒng)計。巖土

參數(shù)應(yīng)根據(jù)工程特點和地質(zhì)條件選用，并按以下內(nèi)容評價其可靠性和適用

性：（1）取樣方法的影響；（2）采用的試驗方法和取值標(biāo)準(zhǔn)；（3）不同測

試方法所得結(jié)果的分析比較；（4）測試結(jié)果離散程度。

巖土參數(shù)統(tǒng)計應(yīng)符合：（1）按工程地質(zhì)單元和層位分別統(tǒng)計；（2）按

規(guī)范中公式計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)值。

變異系數(shù)一般可按下表（表5）分級。

表5巖土參數(shù)變異性分級標(biāo)準(zhǔn)值fk?rs?fm式中：fm一平均值

rs—統(tǒng)計修正系數(shù)

?1.7044.678?

rs?l???2????n??n

式中：n—數(shù)據(jù)個數(shù)？一變異系數(shù)

式中正負(fù)號按不利組合考慮，如c、？值修正系數(shù)取負(fù)號。

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）規(guī)定：土的工程特

征指標(biāo)中壓縮性指標(biāo)應(yīng)取平均值，抗剪強度指標(biāo)應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值，載荷試驗承

載力應(yīng)取特征值。

（四）地基基礎(chǔ)方案分析

巖土工程勘察通過巖土工程條件，分析地基與基礎(chǔ)適宜性，并為地基

基礎(chǔ)設(shè)計提供可靠的巖土參數(shù)，為施工指明施工條件。主要任務(wù)如下：

1.分析天然地基的適宜性（1）評價地基土承載力；（2）評價地

基變形量；

4

（3）分析地基均勻性。

2.人工地基的處理與要求

采用各種辦法：如壓（夯）實法，換土墊層法，砂樁與石灰樁，碎石

樁，CFG樁，深層攪拌，排水固結(jié)，深基加固等，對天然地基進(jìn)行改良與

加固。

對樁基勘察評價的具體要求是：（1）持力層的選定；（2）正確提供各

種樁基參數(shù)和單樁極限承載力；（3）評價成樁的可能性；（4）提出樁型的

建議和設(shè)計施工中應(yīng)注意的問題。

第二章巖土工程勘察工作方法

一、勘察綱要（或設(shè)計）的編制

勘察綱要是巖土工程勘察工作的綱領(lǐng)性文件，勘察綱要的編寫應(yīng)根據(jù)

勘察任務(wù)書（合同書）以及國家、地方和行業(yè)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程，還

應(yīng)考慮工程特點，巖土工程特征，勘察等級等因素。編寫前應(yīng)搜集鄰近場

地及類似工程有關(guān)資料，并進(jìn)行現(xiàn)場踏勘。綱要一般應(yīng)包含以下主要內(nèi)容:

（1）工程概況；

（2）綱要（或設(shè)計）編制依據(jù)；

（3）勘察工作目的與任務(wù)；

（4）工作部署原則；

（5）工作方法和質(zhì)量要求；

（6）工作布置、技術(shù)措施、設(shè)計工作量；

（7）施工組織；

（8）技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及經(jīng)費預(yù)算；

（9）預(yù)計工期及成果。

勘察綱要要求內(nèi)容全面，重點突出，工作部署合理，方法選用正確，

技術(shù)措施切實可行，施工組織恰當(dāng)。重大工程應(yīng)按勘察階段編寫巖土工程

勘察設(shè)計。

二、勘探點部署原則及布置

（一）部署原則

勘探點的布置應(yīng)根據(jù)建（構(gòu)）筑物體型、荷載分布，以及巖土工程特

點和復(fù)雜程度，并應(yīng)滿足縱橫兩個方向地層結(jié)構(gòu)和均勻性的評價要求。勘

探線垂直地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層界線等地質(zhì)體變化最大的方向布置；勘探

點布置在擬建物周邊線、角點、突出部分中點等基礎(chǔ)主要承重部位、應(yīng)力

集中、變形沉降可能較大的部位。

（二）勘探點布置

勘探點的具體布置見下表（表6）

5

復(fù)雜地基的一柱一樁工程，宜每柱設(shè)置勘探點；當(dāng)建筑物平面為矩形

時，宜按雙排布設(shè)；建筑物為不規(guī)則形時，宜按突出部位角點和中心點布

設(shè)；高層建筑的詳細(xì)勘察，單棟勘探點不應(yīng)少于4個；密集的高層建筑群，

勘探點可適當(dāng)減少，但每棟至少有1個控制勘探點；對于基礎(chǔ)底面寬度大

于30m的高層建筑，其中心應(yīng)布置勘探點；重大設(shè)備基礎(chǔ)應(yīng)單獨布置勘探

點；重大的動力機(jī)器基礎(chǔ)和高聳構(gòu)筑物，勘探點不宜少于3個。

三、勘察線、勘探點間距

初步勘察因多按網(wǎng)絡(luò)法布置勘探點，所以有勘探線、勘探點間距之區(qū)

別，而詳細(xì)勘察的勘探點系按建筑物或建筑群范圍布置，故不存在勘探線

距問題。

有關(guān)規(guī)范中對勘探線、勘探點間距的規(guī)定如下表（表7）。

表7勘探線、勘探點間距一覽表

從表7可以看出，勘探點的間距主要是根據(jù)勘察等級（階段）、地基

復(fù)雜程度確定；樁基按端承

樁與摩擦樁進(jìn)一步區(qū)分則更為合理。舟山地區(qū)中等復(fù)雜場地詳細(xì)勘察,

勘探點孔距20-30m較為合適；相鄰兩孔持力層層面坡度大于10%時，宜

適當(dāng)加密，但加密孔距不宜小于10m（如《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)

計規(guī)范》（DBJ01-501-92）＞上海市《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（DBJ01-11-89）中

已有規(guī)定）。

四、勘探深度

（一）勘探深度設(shè)計原則

勘探深度過大，將導(dǎo)致勘察費用增加，造成浪費；而勘探深度不足,

則造成地質(zhì)情況不明，當(dāng)持力層之下存在軟弱層時，可能造成地基不均勻

沉降或變形過大，給設(shè)計、施工帶來諸多隱患。

勘探孔深度應(yīng)能控制地基主要受力層，對高層建筑和需作變形計算的

地基，控制性勘探孔深度應(yīng)超過地基變形計算深度。據(jù)《高層建筑巖土工

程勘察規(guī)范》（JGJ72-90）規(guī)定，勘探點深度可用以下公式確定：

1.控制性勘探點深度（箱形、筏形基礎(chǔ)）

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dc?d?acb

2.一般性勘探點深度（箱形、筏形基礎(chǔ)）

dg?d?agb

de、dg一控制性及一般性勘探點深度（m）

d一基礎(chǔ)埋置深度（m）

b一基礎(chǔ)寬度（m）

。ac、ag一與土的壓縮性有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)，見下表（表8）

表8

經(jīng)驗ac、ag值

（二）詳細(xì)勘察階段樁基勘探深度

有關(guān)規(guī)范中詳勘階段樁基勘探深度的規(guī)定見下表

表9勘探深度的有關(guān)規(guī)范

綜合表9所述，各種規(guī)范對勘探深度要求大體相近，主要是從進(jìn)入持

力層深度和滿足地基變形計算深度及強度驗算要求兩方面考慮。一般性孔

深應(yīng)達(dá)到預(yù)計樁尖平面以下3-5d,且不小于3m（大直徑樁不小于5m）；

控制性孔應(yīng)穿透樁端平面以下壓縮層厚度（地基變形計算深度）。地基變

形計算深度，對中、低壓縮性土可取附加壓力等于上覆土層有效自重壓力

20%的深度，對于高壓縮性土層可取附加壓力等于上覆土層有效自重壓力

10%的深度。在勘探階段也可按下列簡化公式計算：

7

zn?b（2.5?0.4Lnb）

式中b為基礎(chǔ)寬度。

舟山地區(qū)濱海海積平原，埋深40-50m處有一層軟塑狀態(tài)的深灰色粘

土，時代為晚更新世晚期（Qp3）,俗稱“老淤泥”。多層及高層建筑物的

控制性鉆孔，均需鉆穿此層3-5m以上。

2

五、控制性孔與一般性孔

顧名思義，控制性孔就是指在勘察工作中起控制作用的勘探鉆孔。因

此，控制性孔不僅僅是揭露深度大，能滿足控制持力層深度變化，以及滿

足計算沉降所需深度；而且，在取樣、原位測試等方面都要比一般性孔的

工作程度高，不應(yīng)該把控制性孔單純當(dāng)作取土孔。另外，從運用各種手段

綜合研究、評價巖土層的工程特征來看，一般性孔也不宜將取土孔與原位

測試孔絕然分開。

有關(guān)規(guī)范中控制性孔、取土孔的數(shù)量規(guī)定如下表（表10）。

綜合上表規(guī)定，結(jié)合舟山地區(qū)實際，詳勘工作樁基控制性孔、取土孔

及原位測試孔數(shù)量，宜占勘探孔總數(shù)

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六、勘察方法與手段

巖土工程勘察中通常使用工程地質(zhì)測繪、遙感影象判釋、勘探、取樣

及測試、地球物理勘探等幾種方法。其中工程地質(zhì)繪測、遙感影象判釋方

法通常是重大或復(fù)雜工程的可行性研究和初步勘察階段的主要工作方法;

另外，詳細(xì)勘察中的山區(qū)地基邊坡工程，不良地質(zhì)作用的評價也常用到工

程地質(zhì)繪測。

勘探的目的是為了查明巖土層的性質(zhì)和分布，采取巖土試樣，進(jìn)行原

位測試。勘探方法的選擇是根據(jù)場地的工程地質(zhì)、水文物質(zhì)條件，工程類

型，勘察階段及目的不同而選用，它們都是服務(wù)于巖土工程勘察、設(shè)計、

試驗與監(jiān)測，從而獲取場地內(nèi)某確定點的巖土工程資料與巖土參數(shù)的最基

本的方法。以下就主要的幾種勘探方法及應(yīng)用條件，作簡要介紹：

（一）鉆探

是巖土工程勘察中應(yīng)用最為廣泛的一種勘探手段。用來揭露隱伏的巖

土層，進(jìn)行巖土取樣，原位測試或剪切波速測定，查明鉆進(jìn)深度內(nèi)地下水

賦存狀況。

按鉆進(jìn)方法可以分為回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，沖擊鉆進(jìn)，沖擊一一回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)幾類;

勘探淺部土層還可以采用小口徑人力麻花鉆、小口徑勺形鉆、洛陽鏟（人

力筒狀鉆）等鉆進(jìn)方法。目前，舟山地區(qū)巖土工程勘察中，大多數(shù)使用的

是XY?1型巖芯鉆機(jī)。

1.鉆孔規(guī)格

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鉆孔直徑應(yīng)根據(jù)鉆探目的和鉆進(jìn)工藝確定。采取原狀土的鉆孔口徑宜

為130~110mm;基巖中采用金剛石鉆頭鉆進(jìn)，為保證試驗巖樣的采取，口

徑不宜小于75mm；人工填土中為保證套管的順利下入，鉆孔直徑宜采用

當(dāng)需確定巖石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)采用口徑雙層巖

150~130mmoRQD75mm

心管和金剛石鉆頭。

鉆孔的彎曲度，對于垂直孔每米允許偏差±2°。

2.鉆進(jìn)與護(hù)壁

巖土工程勘察一般均采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，清水或（孔內(nèi)）自制泥漿護(hù)壁。

當(dāng)遇松散的砂層、碎石土等不易取芯的地層時，可采用干鉆取芯。在破碎

巖層、松散的碎石土中，宜采用優(yōu)質(zhì)泥漿、化學(xué)泥漿或水泥漿護(hù)壁。

3.回次進(jìn)尺、孔深及巖土芯采取率

（1）回次進(jìn)尺

代表本回次鉆進(jìn)的深度。為保證巖心樣采取率，一般回次進(jìn)尺不得大

于2m,嚴(yán)禁回次進(jìn)尺超過巖心管長度。

回次進(jìn)尺=下鉆后機(jī)上余尺-提鉆前機(jī)上進(jìn)尺

（2）鉆孔孔深

鉆孔孔深是鉆進(jìn)過程及巖土分層的原始數(shù)據(jù)，累計量測允許誤差為土

5cm,各項數(shù)據(jù)均需用鋼尺丈量。

鉆孔孔深=鉆具總長（機(jī)上鉆桿+鉆桿總長+鉆具）-機(jī)上余尺-鉆機(jī)高度;

（3）巖土芯采取率

完整和較完整巖石不應(yīng)低于80%,破碎和較破碎巖不宜小于65%；粘

性土、粉土、軟土采取率不應(yīng)低于80%,砂土、碎石土、人工填土不應(yīng)低

于70%o

4.鉆探編錄

鉆探記錄包括鉆進(jìn)過程和巖土編錄描述兩個部分，應(yīng)由經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練

的人員承擔(dān)；記錄應(yīng)該及時、真實、準(zhǔn)確、齊全、嚴(yán)禁事后追記，不得任

意涂改和偽造。巖土芯現(xiàn)場鑒別主要采用肉眼觀察和手觸方法，芯樣應(yīng)按

回次、上下順序依次排放。鉆探成果用分層記錄表或鉆孔野外柱狀圖表示;

巖土樣根據(jù)工程要求保存一定期限或長期保存，亦可拍攝彩照歸入勘察成

果資料。

鉆探記錄應(yīng)包括以下內(nèi)容：（1）工程名稱及鉆孔位置及編號；（2）孔

口坐標(biāo)及高程；（3）地下水位；（4）施工日期；（5）回孔進(jìn)尺、孔深、巖

土芯采取率；（6）分層巖土芯名稱、特征、換層深度；（7）取樣位置及編

號；（8）原位測試位置及擊次；（9）鉆機(jī)負(fù)責(zé)人、記錄員姓名。

（二）槽探

適用于覆蓋層較淺（小于3m）的山區(qū)地基巖土工程勘察。一般用來

揭露覆蓋物下覆基巖、不同巖（地）層界線、破碎帶寬度、覆蓋物構(gòu)造線

方向。其長度根據(jù)所需了解的地質(zhì)條件而定，深度和寬度根據(jù)覆蓋物的厚

度而定，為了便于工作，槽底寬度一般不小于0.8m。

（三）井探和洞探

能直接觀察地質(zhì)情況，詳細(xì)分層和描述，并取出接近實際的原狀結(jié)構(gòu)

巖土試樣，常用于地下工程、大型邊坡、壩址等勘探中，其形式有淺井、

豎井、平洞等。在山區(qū)地基詳勘工作，也用到井探，探井?dāng)嗝婵捎脠@形或

矩形。園形直徑一般0.8~lm,矩形斷面一般0.8X1.2m。

（四）原位測試

原位測試方法有很多種，如載荷試驗（有淺層平板、深層平板、螺旋

板載荷試驗等），靜力觸探試驗，園錐動力觸探試驗，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，十

字板剪切試驗，旁壓試驗，扁鏟側(cè)脹試驗，波速測試，巖體原位應(yīng)力測試

等多種方法。原位測試方法應(yīng)該根據(jù)場地條件、巖土特征、設(shè)計對參數(shù)的

要求、測試方法的適用性、地區(qū)經(jīng)驗等因素選用，樁基勘察中應(yīng)用最為廣

泛的是靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入、重型園錐動力觸探三種試驗方法，下面著重

介紹：

1.靜力觸探（CPT）

（1）概述

靜力觸探是用靜力將探頭以一定的速率壓入土中，利用探頭內(nèi)的傳感

器，經(jīng)過電子量測儀器9

將探頭受到的貫入阻力記錄下來，通過貫入阻力的變化，了解土層的

工程性質(zhì)，適用于軟土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石的土。可

采用單橋、雙橋探頭，測定比貫入阻力（ps）、錐尖阻力（qc）、側(cè)壁摩阻

力）和貫入時的孔隙水壓力（）它可以用來對土層進(jìn)行力學(xué)分層（其

（fsuo

分層精度遠(yuǎn)高于鉆探取芯），判斷土的塑性狀態(tài)或密實度，確定地基土承

載力，確定單樁豎向承載力；此外，還可以用來確定土的變形性質(zhì)指標(biāo)（如

壓縮模量ES,飽和軟土不排水抗剪強度?u、砂土密實度及內(nèi)摩擦角？。

現(xiàn)場作業(yè)時應(yīng)注意以下幾點：

1）探頭規(guī)格應(yīng)符合規(guī)范要求，探頭、儀器、電纜應(yīng)定期標(biāo)定；

2）探頭應(yīng)勻速垂直壓入土中，速率為1.2m/min；

3）深度記錄誤差不應(yīng)大于觸探深度的±1%；

4）貫入深度超過30m,或穿過厚層軟土后再進(jìn)入硬土層時，應(yīng)采取

措施防止孔斜或斷桿。

（2）成果應(yīng)用

a）劃分土層界線

根據(jù)貫入阻力大小、曲線形態(tài)特征、摩阻比變化等對土類進(jìn)行判別分

層。應(yīng)注意的是上、下層貫入阻力變化較大時，存在所謂“超前”、“滯后”

現(xiàn)象。所謂“超前”現(xiàn)象，就是當(dāng)探頭處于上、下土層界線附近，但尚未

進(jìn)入下臥土層，而下臥土層的影響已超前反映出來，稱“超前”現(xiàn)象（或

反映）；而探頭已進(jìn)入下臥土層一定深度，上覆土層的影響仍有一定反映，

稱“滯后”現(xiàn)象。當(dāng)上為硬土層下為軟土層時，超前（約0.5~0.7m）大于

滯后（約0.2m）；上為軟土層下為硬土層時，超前（約0.1~0.2m）小于滯

后（約0.3~0.5）。

靜力觸探的分層界線應(yīng)劃在超前與滯后的范圍內(nèi)：當(dāng)上下層貫入阻力

相差不到一倍時，分層界線取超前或滯后深度的中點（或中點偏向小阻力

土層5-10cm）；上下層貫入阻力相差一倍以上時，取軟層最后一個（或第

一個）低貫入阻力偏向硬層10-15cm處作分層界線。

b）土類判別

利用雙橋探頭的qc、Rf（Rf?fs/qc?100%）在Douglas等（1981,1984）

的土分類圖

[1]，進(jìn)行土類判別。

c）壓縮模量（Es）、變形模量（E0）

Es???qc

?一與土類、土應(yīng)力歷史、狀態(tài)有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)。

?及E0估算的經(jīng)驗公式見參考文獻(xiàn)［1］（374-376頁）表4.3-13,表4.3-14。

c.地基土承載力

依據(jù)靜探參數(shù)qc（或ps）評價地基土承載力的方法有兩種：

（i）用qc（或ps）估算土的強度參數(shù)（如C、？），再按承載力理論公

式計算具體基礎(chǔ)條件下的地基土承載力。

（ii）建立qc（或ps）與載荷試驗或由試驗所得土的物理力學(xué)指標(biāo)確

定的承載力進(jìn)行對比，⑴林宗元主編，巖土工程試驗監(jiān)測手冊，1994o

10

建立經(jīng)驗關(guān)系。

國外多采用方法（i），我國大多采用方法（ii）,軟件中已有現(xiàn)成程序

或查閱文獻(xiàn)［1］表4.3-15,或下表（表11）。

表11

利用靜力觸探確定地基土承載力基本值（f0）

的建立有待于積累和完善。

d、單樁承載力

Quk?U??Li?Bi?fsi???qc?Ap（適用于粘性土、粉土、砂土）

式中Quk一單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）

U一樁身周長（m）,Ap一樁端面積（m2）

fsi—第i層土的探頭平均側(cè)阻力（kPa）

qc一樁端平面上、下探頭阻力，取樁端平面以上4d（樁徑）范圍內(nèi)探

頭阻力厚度加權(quán)平均值與樁端平面以下Id范圍內(nèi)探頭阻力的平均值。

(kPa)o

?一端阻力修正系數(shù)，粘性土、粉土為2/3,飽和砂土為1/2。

?i一第i層土側(cè)阻力綜合修正系數(shù)，粘性土、粉土：?i?10.04(fsi)?0.55,

砂土：?i?5.05(fsi)?0.45

d.粘性土的不排水抗剪強度(Cu)

11

估算粘性土的不排水抗剪強度Cu的常用關(guān)系式為：

Cu?(qc??o)/Nk

式中Cu一不排水抗剪強度(與試驗方法、應(yīng)變速率、剪切破壞面方向

等有關(guān))

?。一原位應(yīng)力，常用上覆壓力?V。

Nk—錐頭系數(shù)(由經(jīng)驗得)

表12列出了估算Cu的關(guān)系式。

2.標(biāo)準(zhǔn)貫入(SPT)

(1)概述

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗是用63.5kg的穿心錘，以76cm高的自由落距，將外徑

651mm的貫入器(長55~58cm),先打入土中15cm(不計擊數(shù))，再打入

30cm,記錄貫入30cm的錘擊數(shù)，稱標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)(N)。當(dāng)擊數(shù)已達(dá)50

擊，而貫入深度未達(dá)30cm時，可記錄50擊的實際貫入深度，按N?30?50

換算成相當(dāng)30cm的標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)，并終止試驗，?s為50擊時貫入度

(cm)。?S

（2）成果應(yīng)用

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗可用于對砂土、粉土、粘性土的狀態(tài)，土的強度，變形

參數(shù)，地基承載力。單樁承載力，砂土和粉土的地震液化，成樁的可能性

等做出評價。

應(yīng)用中值得注意的問題是：

1）N值是否作桿長修正？據(jù)GB50021-2001規(guī)定：“勘察報告應(yīng)提供不

作桿長修正的N值，應(yīng)用時再根據(jù)情況考慮修正或不修正，用何種方法修

正?！蹦壳霸u價地震液化、砂土密實度劃分，N值不作修正；而土性參數(shù)、

承載力確定時，所用N值未注明者均經(jīng)桿長修正；桿長修正系數(shù)見下表（表

13）。

12

2）自動落錘與人力牽引落錘的關(guān)系

國內(nèi)外都已明確規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)貫入采用自由落錘裝置。但是，以往有關(guān)

文獻(xiàn)中用標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)劃分砂土密實度、粘性土塑性狀態(tài)為人力手拉牽引

落錘擊數(shù)，故存在機(jī)械自動落錘與手拉牽引落錘擊數(shù)的換算問題。

N手?0.738?1.12N機(jī)（據(jù)冶金工業(yè)部武漢勘察公司）

3）擊數(shù)統(tǒng)計取值

由于N值離散性較大，所以不能僅根據(jù)單孔擊數(shù)N對土的工程性能作

出評價，應(yīng)剔除個別異常N值后，計算各土層標(biāo)準(zhǔn)貫入標(biāo)準(zhǔn)值，再查表格、

公式，求得有關(guān)巖土參數(shù)等。

（i）土狀態(tài)的劃分

利用N值劃分砂土密實度（GB50021-2001,GB50007-2002）及粘性土

塑性狀態(tài)(上海市《巖土工程勘察規(guī)范》)有關(guān)表格中，未注明擊數(shù)是否

自動落錘，但根據(jù)《工程地質(zhì)手冊》(1992年第3版)，上述試驗系人力手

拉落錘所得數(shù)據(jù)，故應(yīng)換算為自動落錘數(shù)，見表14、表15；表14中擊數(shù)

均為桿長修正后數(shù)值。

表14粘性土稠密狀態(tài)劃分

表15

砂土密實度劃分

(ii)地基土承載力的確定

利用N值確定粘性土、砂土承載力標(biāo)準(zhǔn)值見表16、表17(據(jù)《建筑

地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GBJ7-89)

(iii)砂土內(nèi)摩擦角、相對密實度確定見表18(據(jù)Terzaghi和Peck,1968)

13

(iv)飽和砂土、粉土地震液化判別

據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)規(guī)定：“當(dāng)飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入

錘擊數(shù)(未經(jīng)桿長修正)小于液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值，應(yīng)判為液

化土。”

a)15m深度范圍

Ncr?N0[0.9?0.1(ds?dw)b)15-20m深度范圍

C

Ncr?N0(2.4?

O.lds)式中Ncr—液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值

c

NO—液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊基準(zhǔn)數(shù)（見表19）ds—標(biāo)準(zhǔn)貫入點

深度（m）dw一地下水位深度（m）

?c一粘粒含量百分率，當(dāng)小于3或為砂土?xí)r，應(yīng)采用3。

表19

標(biāo)準(zhǔn)貫入錘數(shù)基準(zhǔn)值

注：括號內(nèi)數(shù)值用于設(shè)計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)

3.重型圓錐動力觸探（DPT）（1）概述

重型圓錐動力觸探是利用質(zhì)量63.5kg的落錘。以76cm的落距，將直

徑74mm的探頭打入土中，記錄貫入10cm的讀數(shù)N63.5。也可記錄每一

陣擊的貫入度，再換算為每貫入10cm所需錘擊數(shù)。實際工作中，為防止

探頭未達(dá)到孔底，多采用擊入土中40cm,第一個10cm不計擊數(shù)，后30cm

擊數(shù)平均值作為N63.5。錘擊速度宜為15~30次/min,貫入過程應(yīng)連續(xù)進(jìn)

行；當(dāng)連續(xù)三次N63.5>50時可停止試驗或改用超重型動力觸探（落錘

質(zhì)量120kg）。本方法可用于土的力學(xué)分層。評定土的均勻性和物理性質(zhì)，

土的強度及變形參數(shù)，地基承載力，單樁承載力。適用于砂土、中密以下

的碎石土、極軟巖。當(dāng)桿長大于2m時，錘擊數(shù)應(yīng)按下式校正：

N63.5??N,63.5

式中N63.5一校正后的重型圓錐動力觸探擊數(shù)；N

63.5—實測的重型圓錐動力觸探擊數(shù)；

?一桿長校正系數(shù)，見表20。

14

?

（i）碎石土、砂土密實度確定見表21、表22。

（ii）確定地基土承載力見表23、表24、表25。

15

表23

用N63.5確定砂土、碎石土承載力（kPa）

（據(jù)《工業(yè)與民用建筑工程地質(zhì)勘察規(guī)范》TJ21-77）

此表一般適用沖、洪積物，不均勻系數(shù)中、粗砂不大于6,礫砂不大

于20,碎石土不大于120o表24用N63.5確定砂土、碎石土承載力（kPa）

（鐵道部《動力觸探技術(shù)規(guī)定》TBJ18-87）

本表適用于沖洪積中一礫砂及碎石土，深度范圍l-20m。表25

用N63.5確定細(xì)粒土承載力（kPa）（據(jù)《油氣管道工程地質(zhì)勘察技術(shù)

規(guī)定》）

4.輕型動力觸探（N10）（1）概述

輕型動力觸探設(shè)備由質(zhì)量10kg的穿心錘，直徑625mm、長5m

的探桿，640mm的探頭三部分組成。人力將落錘以0.5m的落距自由落下,

將探頭豎直打入土中，記錄每貫入30cm的錘擊數(shù)即為N10。當(dāng)N10大于

100時，或貫入0.15m超過50時，可停止試驗；本試驗貫入深度一般小于

4m。輕型動力觸探可用于確定粘性土承載力，深層攪拌（水泥攪拌樁，石

灰攪拌樁）質(zhì)量的檢驗。

16

（2）成果應(yīng)用

（1）粘性土承載力確定（見表26、表27）

表26粘性土承載力標(biāo)準(zhǔn)值（《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GBJ7-89）

廣州地區(qū)粘性土經(jīng)驗公式為：fk?24?4.5N10

（ii）深層攪拌質(zhì)量檢驗

當(dāng)1天齡期樁身N10大于15擊，或7天齡期N10大于原地基土N10

值的L0倍以上，樁身強度可滿足設(shè)計要求。

七、取樣

（一）概述

取樣的目的是通過采取巖土樣品，進(jìn)行試驗、鑒定。判別巖、土體的

狀態(tài)和性質(zhì)，取得設(shè)計、施工所需的巖土參數(shù)。

土試樣質(zhì)量按擾動程度分為四個等級，所能滿足試驗?zāi)康娜缦卤恚ū?/p>

28）o

（二）土樣采取方法與工具

1.采樣方法

土樣采取的方法主要有兩種方法：一種是直接從探井、探槽中采取,

例如，挖開表土后用樣筒直接壓入“硬殼層”所取得的樣品；二是在鉆孔

中通過取土器或其它鉆具采取。前者所采取土樣質(zhì)量最好，但開挖成本高、

效率低、受地下水位等因素控制。

2.取土器類型

常見的取土器類型如下表（表29）。

17

目前巖土工程勘察中常用的為厚壁取土器及雙層雙動取土器。

3.取樣技術(shù)要求

取土器直徑不應(yīng)小于100mm；下放取土器前應(yīng)仔細(xì)清孔，孔底殘留浮

土厚度不得大于取土器上端廢土段長度，下放取土器時禁止沖擊孔底；宜

用快速靜力連續(xù)壓入法。

4.樣品封閉、保存及運輸

取出之土樣應(yīng)及時妥善密封（用臘或膠帶紙密封），避免曝曬或冰凍，

并粘貼樣簽。

土樣采取后應(yīng)妥善保存，及時送試驗室進(jìn)行試驗，存放時間不得超過

3周（軟土不宜超過10天），運輸途中應(yīng)避免顛簸振動。

5.特殊土類的取樣

（1）飽和軟粘土取樣

飽和軟粘土具有強度低、靈敏度高、極易受擾動，擾動后強度顯著降

低，嚴(yán)重擾動時強度可能較原來降低90%。

在飽和軟粘土中采取高質(zhì)量等級試樣必須選用薄壁取土器，采用快速、

連續(xù)靜壓法貫入取土器。

（2）砂土、殘積土取樣

砂土取樣十分困難，在鉆采、取樣過程中結(jié)構(gòu)易受擾動，密度發(fā)生變

化；另外，純凈砂無粘聚力，提升取土器時土樣極易掉落。因此，有關(guān)砂

的計算參數(shù)大多來自原位測試和室內(nèi)人工制備砂樣。

可以在探井、探槽中采取砂樣。在鉆孔中用泥漿護(hù)壁，用固定活塞薄

壁取土器和雙層單動回轉(zhuǎn)取土器采取砂土是比較成功的；前者只能貫入較

松和細(xì)粒的砂層，后者可以在密實、粗粒砂層中采用。

殘積土因其土質(zhì)及結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，軟硬變化懸殊，一般取土器難以適

應(yīng)。在殘積土中最好采用回轉(zhuǎn)取土器。

6.巖石試樣采取

巖石試樣可以利用鉆探巖芯或在探井、探槽、豎井、平洞中刻取，采

取的毛樣尺寸應(yīng)滿足試塊加工的要求。通常采用676mm的雙層金剛石鉆

頭，采取巖石強度試驗樣品，樣品直徑650mm,高徑比為2.0~2.5。

7.水樣采取

采取的地下水樣必須代表天然條件下的客觀水質(zhì)情況，采集鉆孔、生

產(chǎn)井和民井、探井中剛從含水層滲透進(jìn)來的新鮮水；泉水應(yīng)從泉口處取樣。

盛水容器一般用磨口玻璃瓶或塑料瓶（桶），取樣前必須洗凈，并經(jīng)

蒸僧水清洗。取樣時先用所取的水沖洗容器和瓶塞三次以上。容器頂應(yīng)留

出高20mm的空間，及時用石臘或膠帶紙封口，并貼好水試樣標(biāo)簽，

盡快送至化驗室，保存期一般2-3天。水試樣采集質(zhì)量:簡全析500~1000ml,

全分析2000~3000ml。

八、室內(nèi)試驗

（一）概述

18

巖土性質(zhì)室內(nèi)試驗項目和試驗方法，應(yīng)根據(jù)工程要求和巖土性質(zhì)的特

點確定。其具體操作和試驗儀器應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》

（GB/T50123）和《工程巖體試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB50266）的規(guī)定。

（二）土的物理性質(zhì)試驗

各類工程均應(yīng)測定下列土的分類指標(biāo)和物理性質(zhì)指標(biāo)（即所謂常規(guī)分

析），見表29。

基坑降水設(shè)計時要求提供透水性參數(shù)時，可進(jìn)行滲透試驗。透水性很

低的軟土可通過固結(jié)系數(shù)、體積壓縮系數(shù)，計算滲透系數(shù)。

（三）壓縮一固結(jié)試驗

用于測定土的壓縮系數(shù)、壓縮模量、壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)、先期固結(jié)

壓力、固結(jié)系數(shù)等。前者（壓縮試驗）用于非飽和土，后者用于飽和粘性

土。土的壓縮系數(shù)a是在側(cè)限條件下孔隙比的減少量與豎向有效壓應(yīng)力增

量的比值，為了便于比較，通常用Pl=100kPa,P2=200kPa時的壓縮系數(shù)

al-2oal-2<0.1Mpa-l時為低壓縮性土，0.1<al-2<0.5Mpa-l時為中壓縮

性土，al-220.5Mpa-l時為高壓縮性土。

當(dāng)采用壓縮模量進(jìn)行沉降計算時，固結(jié)試驗最大壓力應(yīng)大于土的有效

自重壓力與附加壓力之和，試驗成果可用e-p曲線整理。當(dāng)考慮土的應(yīng)力

歷史進(jìn)行沉降計算時，應(yīng)進(jìn)行高壓固結(jié)試驗，試驗成果應(yīng)按e-Lgp曲線整

理，施加的最大壓力應(yīng)滿足繪制完整的e-Lgp曲線。

（四）抗剪強度試驗

實驗室內(nèi)有直剪試驗、三軸壓縮試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗等方法。

抗剪強度指標(biāo)和試驗時的剪切速率、應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)力歷史、尤其是排水條

件等因素有關(guān)。由于試驗室條件和現(xiàn)場條件差別較大，怎樣更好地摸擬現(xiàn)

場實際，選用指標(biāo)十分重要。

1.直接剪切試驗

直接試驗方法應(yīng)根據(jù)荷載類型、加荷速率和地基土的排水條件確定。

其指標(biāo)在工程上用于土體穩(wěn)定的總應(yīng)力分析方法，適用于砂土及滲透系數(shù)

k?10s的粘土。根據(jù)排水條件分快剪（Q試驗）、固結(jié)快剪（R試驗）、慢剪

（S試驗）O

（1）快剪試驗

適用于建筑物在很短期內(nèi)完成，或預(yù)計施工期內(nèi)地基土不固結(jié)不排水,

即施工速率較快，排水條件差的土，可采用不固結(jié)不排水剪（快剪）。

（2）固結(jié)快剪試驗

對施工速率較慢，排水條件好的土，施工期間具有一定固結(jié)，可采用

固結(jié)不排水剪（固結(jié)快剪），用于一般建筑物地基穩(wěn)定性評價。

（3）慢剪試驗

適用于加荷速率慢，施工期長，排水條件較好（如粘土層中夾砂層），

透水性較好的低塑性土，以及在軟弱飽和土層上的高填方分層控制填筑。

慢剪因試驗過程費時費工，較少采用。

2.三軸壓縮試驗

根據(jù)試樣排水條件分為：（1）不固結(jié)不排水剪（UU）試驗；（2）固結(jié)

不排水（CU）試驗；

（3）固結(jié)排水（CD）試驗。通常三軸壓縮試驗指標(biāo)選用的原則見下

表（表30）。

19?6

驗都采用固結(jié)快剪，對于一級建筑物和提出特殊要求的二級建筑物

（如基坑開挖、地下室等），則應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行三軸壓縮試驗。

3.無側(cè)限抗壓強度試驗

為了測定飽和軟粘土的不排水抗剪強度，可以采用無側(cè)限抗壓試驗代

替三軸儀試驗，此時?u?0。

Cu?qu/2

式中：Cu——土的不排水抗剪強度，kPa；

q——無限側(cè)抗壓強度，kPa。

（五）巖石試驗

本地區(qū)巖石試驗一般僅作單軸抗壓強度試驗，每組樣品應(yīng)分別測定干

燥和飽和狀態(tài)下的強度，提供單軸極限抗壓強度和軟化系數(shù)。

（六）水和土的腐蝕性評價試驗

1.樣品采取

只有當(dāng)經(jīng)驗豐富或資料充分，認(rèn)定場地土或地下水對建筑材料不具腐

蝕性時，可不取樣進(jìn)行腐蝕性評價。否則，應(yīng)取水或土樣進(jìn)行試驗。采樣

應(yīng)符合以下規(guī)定：

（1）混凝土或鋼結(jié)構(gòu)位于地下水位以下時，應(yīng)采取地下水試樣和地

下水位以上的土試樣，分別作腐蝕性試驗。

（2）混凝土或鋼結(jié)構(gòu)處于地下水位以上時，應(yīng)采取土樣作土的腐蝕

性試驗。

（3）混凝土或鋼結(jié)構(gòu)處于地表水中，應(yīng)采取地表水樣，作水的腐蝕

性試驗。

（4）水和土的取樣每個場地不應(yīng)少于各2件，對建筑群不宜少于各3

件。

2.腐蝕性測試項目

（1）土的腐蝕性評價測試項目

Ca2?、Mg2?、NH4、Cl?、HC03>OH?、SO4、CO3>PH值、總礦化度。

（2）水的腐蝕性評價測試項目：

???2?2?Ca2?>Mg2?、NH4、Cl?、HCO3>OH?、S04、83、侵蝕性C02、

游離82、

PH值，總礦化度。

20

?2?2?

九、野外編錄

（一）概述

巖土工程地質(zhì)編錄包括：（1）工程地質(zhì)調(diào)查測繪，主要在可行性研究

勘察及專門性勘察（如地質(zhì)災(zāi)害勘察等）；（2）鉆探地質(zhì)編錄；（3）槽探、

井探、洞探編錄。本文著重介紹鉆探地質(zhì)編錄，但其基本工作方法和描述

內(nèi)容等，均適用于其它種類的勘探方法。

（二）鉆探地質(zhì)編錄

其基本要求見“六、勘察方法與手段（一）鉆探”部分，總的要求是

及時、真實、準(zhǔn)確、齊全。記錄內(nèi)容應(yīng)按有關(guān)規(guī)范、勘察綱要及鉆探記錄

報表進(jìn)行。技術(shù)人員到鉆機(jī)后，首先應(yīng)該檢查鉆探班報表，看記錄內(nèi)容是

否符合要求，回次進(jìn)尺、分層深度等有無錯誤或遺漏？巖土樣品及原位測

試是否按要求進(jìn)行。然后，進(jìn)行巖土芯復(fù)查，看描述定名是否有誤或有無

遺漏，并及時提出整改意見。

由于巖土層是地質(zhì)編錄的最主要對象和內(nèi)容，因此，以下著重介紹野

外巖土層的觀察、描述與鑒別。

（三）土的分類、描述

1.土的分類

土的工程分類可分為碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土五類。

各類土的分類標(biāo)準(zhǔn)見表

31、表32。

說明：定名時，應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定。21

質(zhì)XX土”，含量5-15%稱“含XXX土”。如粘土含量為80%,含砂20%

的土，可稱砂質(zhì)粘土。

2.特殊性質(zhì)土的分類：

舟山地區(qū)常見的幾種特殊性質(zhì)的土有：

（1）人工填土：根據(jù)其組成和成因可分為：

（i）素填土一一由碎石、砂、粉土或粘土等一種或幾種材料組成，不

含雜質(zhì)或只含少量雜質(zhì)。（ii）雜填土一一成分復(fù)雜，由建筑垃圾、生活

垃圾、工業(yè)廢料任意堆填而成。

（iii）沖（吹）填土——由水力沖填泥砂而成。

（2）淤泥及淤泥質(zhì)土：

天然含水量大于液限，天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土稱淤泥。

天然含水量大于液限，天然孔隙比小于1.5,但大于或等于1.0的粘性土稱

淤泥質(zhì)土。

（3）混合土：

由細(xì)粒土（即粘性土和粉土）和粗粒土（砂土、礫類土）混雜且缺乏

中間粒徑的土命名為混合土。其形成的成因有殘積、坡積、洪積、沖洪積,

以及冰積等。由于其成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、膠結(jié)方式變化很大，故其工程性質(zhì)

差別很大，在巖土工程勘察中將其作為一種特殊的土進(jìn)行評價。

混合土一般按組成成分分為兩類：

（i）粗?；旌贤粒ㄓ址QI類混合土）

碎石土中小于0.075mm的細(xì)粒土質(zhì)量超過總質(zhì)量25%時，稱粗粒混合

土。

（ii）細(xì)?；旌贤粒ㄓ址QII類混合土）

粉土或粘性土中＞2mm的粗粒土超過25%時，稱細(xì)?；旌贤?。

（4）殘積土

由基巖在強烈的物理、化學(xué)、生物風(fēng)化作用下，完全風(fēng)化成土，但未

經(jīng)搬運殘留原地的土稱為殘積土。

殘積土的成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造，受原巖成分及風(fēng)化作用雙重因素控制。舟

山地區(qū)殘積土大多數(shù)由中酸性火山巖、火山碎屑巖及花崗巖風(fēng)化而成，壓

縮性中等或偏低，強度較高，厚度較大時可作為持力層，也可以作為下伏

基巖頂面的指示層；但其厚度一般不大（很少越過5-6m）,且變化較大。

另外，在花崗巖頂部殘積土之上的沖洪積物，常有全風(fēng)化花崗巖組成的“風(fēng)

化球”，在鉆進(jìn)過程中易誤認(rèn)已鉆至殘積土，造成勘探深度過淺的失誤。

（5）膨脹土

土中粘粒成分主要由親水性礦物組成，具顯著吸水膨脹和失水收縮特

性，其自由膨脹率大于或等于40%的粘性土。舟山地區(qū)基巖多數(shù)為中一酸

性火山巖及火山碎屑巖，酸性火山巖類經(jīng)次生熱液交代，易形成膨潤土類,

巖土工程勘察中應(yīng)引起重視。

2.土的描述

不同類型的土主要描述內(nèi)容見下表（表33）。

表33土的主要描述內(nèi)容

對具有互層（薄層：厚層＞1:3）、夾層（薄層：厚層=1:3~1:10）、夾薄

層（薄層:厚層＜1:10,且多次出現(xiàn)）特征的土，尚應(yīng)描述各層厚度和層理。

（四）土的鑒別

22

1.碎石土密實度鑒定見表34

2.砂土的鑒別見表35

表35砂土的野外鑒別

3.粘性土、粉土的野外鑒別（1）概述

粘性土、粉土的野外簡易鑒別方法主要有光澤反應(yīng)、手捻、搓條、韌

度、搖震反應(yīng)、干強度等定性方法。各種方法簡述如下：

（i）光澤反應(yīng)用小刀切開稍濕的土，并用小刀抹過土面，觀察土面

有無光澤，以及粗糙程度。

（ii）手捻試驗將稍濕或硬塑的小土塊在手中揉捏，然后用拇指和食

指將土捻成片狀，根據(jù)手感和土片光滑程度可區(qū)分為：

a）塑性高一一手感滑膩，捻面光滑，無砂粒；

b）塑性中等一一稍有滑膩感，捻面稍有光澤，有砂粒；c）塑性低

——稍有粘性，捻面粗糙，砂感強；

（iii）搓條試驗將含水量略大于塑限的濕土塊在手中揉捏均勻，再在

手掌上搓成土條，根據(jù)土條不斷裂而能達(dá)到的最小直徑可區(qū)分為:

a）塑性高一一能搓成直徑1mm的土條；

b）塑性中等一一能搓成直徑l-3mm的土條而不斷；c）塑性低一一

能搓成直徑大于3mm的土條即斷裂；

（iv）韌性試驗將含水量約大于塑限的土塊在手中揉捏均勻，然后搓

成直徑3mm的土條，

23

再揉成土團(tuán)后再次搓條，根據(jù)再次搓條的可能性分為：

a）韌性高一一能揉成團(tuán)，再搓成條，捏而不碎者；

b）韌性中等一一可再揉成團(tuán)，捏而不易碎者；

c）韌性低一一勉強或不能再揉成團(tuán)，稍捏或不捏即碎者；

（v）搖震反應(yīng)將軟塑至流動的小土塊捏成土球，放在手掌上作水平

向反覆搖晃，并以此手掌背面有力地振擊另一只手，土中自由水將滲出，

球面呈現(xiàn)光澤；用手指捏土球，放松后水又被吸收，光澤消失，稱為搖震

反應(yīng)。反應(yīng)迅速的表示粉粒含量較多，反之表示粘粒含量較多。根據(jù)搖震

反應(yīng)可分為：

a）反應(yīng)快---立即滲水及吸水者；

b）反應(yīng)中等---滲水及吸水中等者；

c）反應(yīng)慢或無反應(yīng)---滲水、吸水慢或不滲不吸者；

（vi）干強度試驗

將待試驗的土捏成小土團(tuán)（球），風(fēng)干后用手指捏碎、掰斷及捻碎，

根據(jù)用力大小區(qū)分為：a）干強度高一一很難或很用力才能捏碎或掰斷者;

b）干強度中等一一稍用力即可捏碎或掰斷者;

c）干強度低一一易于捏碎和捻成粉末者；

（2）粘性土、粉土的野外鑒別：

粘性土、粉土可根據(jù)以下標(biāo)志性特征進(jìn)行鑒別（表36）。

此外，粘性土、粉土狀態(tài)（稠度）的野外鑒別見下表（表37）。

24

（五）巖石的分類、鑒別

在巖土工程方面，通常按巖石工程性質(zhì)如堅硬程度或風(fēng)化程度進(jìn)行巖

石類型劃分；而不是象基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)那樣，按巖石成分、形成環(huán)境及成因進(jìn)

行劃分。巖石的工程地質(zhì)分類及鑒別見表38。

表38巖石按堅硬程度劃分

按風(fēng)化程度巖石可以分為微風(fēng)化、中等風(fēng)化、強風(fēng)化三大類型。它們

的鑒別標(biāo)志，主要是通過巖石中礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、風(fēng)化裂隙、堅硬程

度、開挖及可鉆性等進(jìn)行區(qū)分，見表39。

25

f,

VP?VB

強烈。波速比KV?,VP及VP分別為新鮮巖石和風(fēng)化巖石的壓縮波速

（m/s）,KV越

VP

大，說明風(fēng)化越強烈。

在野外準(zhǔn)確地鑒別巖石風(fēng)化程度，才能正確地確定嵌巖樁（人工挖孔

樁或鉆孔灌注樁）的嵌巖深度，這對于工程質(zhì)量、施工周期、施工成本等

都至關(guān)重要。因此，舟山市質(zhì)量監(jiān)督站已下文，要求嵌巖樁巖石風(fēng)化程度

必須經(jīng)勘測單位鑒別認(rèn)可。根據(jù)我們在實際工作的體會，巖石風(fēng)化程度的

野外鑒別主要抓住以下幾條：在基巖露頭或人工挖孔中，通過錘擊反應(yīng)（聲

音、回彈、破碎的難易）和小刀刻劃的難易程度及刻痕深淺，鑒別巖石是

硬質(zhì)巖還是軟質(zhì)巖？再區(qū)分其風(fēng)化程度。而后用肉眼及放大鏡觀察巖石的

礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造，進(jìn)一步判別其風(fēng)化程度；另外，也可用鎬鍬挖掘的

難易程度進(jìn)行區(qū)分。但鉆孔中巖石碎屑風(fēng)化程度的鑒別相對較難，首先，

應(yīng)根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)速度，鉆機(jī)工作狀態(tài)，確定鉆頭是否進(jìn)入基巖；然后通過

碎屑的形狀、斷口新鮮程度，判斷其是否鉆進(jìn)基巖破碎造成的巖屑，還是

上部土層中掉落的砂礫？前者以具有棱角狀外形，斷口新鮮，無磨圓，成

分與下伏基巖一致而與后者區(qū)別。而后，可以根據(jù)小刀刻劃，用手指或指

甲掰（掐）斷的難易程度進(jìn)行區(qū)分。對于硬質(zhì)巖石來講，難掐斷者為微風(fēng)

化，能掐斷者為強風(fēng)化；同時，依據(jù)礦物及礦物集合體的色澤、成分的次

生變化判斷其風(fēng)化程度。在基巖風(fēng)化程度判斷標(biāo)志確定后，也可以用鉆進(jìn)

速度反推其風(fēng)化程度。

十、室內(nèi)綜合整理及報告編寫

（一）室內(nèi)綜合整理

室內(nèi)綜合整理工作是為了勘察綱要的貫徹執(zhí)行，勘察報告的順利編寫,

以及整個勘察工作質(zhì)

26

量的重要保證；勘察報告所依據(jù)的原始資料，應(yīng)進(jìn)行整理、檢查、分

析，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行報告編寫。它與報告編寫工作既有區(qū)別，又緊密

聯(lián)系。但以往許多地區(qū)的巖土工程勘察常常忽視此點，今后應(yīng)加強重視。

室內(nèi)綜合整理包括成果整理及質(zhì)量檢查兩部分，主要以有下幾方面工作：

1.勘察工作作業(yè)方法和作業(yè)程序是否符合有關(guān)技術(shù)規(guī)程及勘察綱要

要求，各項工作是否完成勘察綱要規(guī)定的要求。主要檢查：

（1）測量放點資料；

（2）工程地質(zhì)測繪成果；

（3）鉆（挖）探（含標(biāo)準(zhǔn)貫入、動力觸探、靜力觸探）工作質(zhì)量：

孔位、回次進(jìn)尺、孔深、地下水位、取樣位置、編號、數(shù)量、包裝、送樣、

地質(zhì)描述、原位測試等。

2.巖土參數(shù)的分析和選定

巖土參數(shù)的統(tǒng)計應(yīng)符合下列要求：

（1）按場地的工程單元和層位，分別統(tǒng)計巖土層的物理力學(xué)指標(biāo)。

（2）分析數(shù)據(jù)分布情況，剔除異常數(shù)據(jù)［一般取士3□（。為均方差）］。

（3）按規(guī)范計算巖土參數(shù)的平均值，標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)。一般應(yīng)提

供巖土參數(shù)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、數(shù)據(jù)分布范圍、數(shù)據(jù)的數(shù)量,

以及承載能力極限狀態(tài)計算所需要的巖土參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。

3.巖土層分層

巖土層分層是巖土層工程性能評價的基礎(chǔ)工作，巖土層的劃分主要根

據(jù)巖土層的時代、成因（沉積環(huán)境）、成分、工程性質(zhì)等。野外鉆孔編錄

主要是根據(jù)土層的成分、狀態(tài)等進(jìn)行初步劃分，而后應(yīng)根據(jù)室內(nèi)土工試驗

結(jié)果、靜力觸探分層等資料進(jìn)行修訂。巖土層劃分不能僅僅根據(jù)巖性來劃

分，如把稠度不同的粘土，或者將密實度不同的砂土劃為同一層。在實際

工作中要抓住主要矛盾及矛盾的主要方面，即根據(jù)勘察結(jié)果及工程特征，

抓住持力層與下臥軟弱層這對主要矛盾及矛盾的主要方面（即持力層）。

在同一工程地質(zhì)層組中劃分亞層時應(yīng)該注意，亞層與主層在空間上緊密伴

生，在成因（沉積環(huán)境）上一致，屬于同一沉積旋回。

4.工程地質(zhì)剖面的連接對比

工程地質(zhì)剖面是巖土層三維空間特征的反映，剖面質(zhì)量的高低影響到

對場地巖土層結(jié)構(gòu)、分布、工程特性分析、持力層及樁長的選定，因此不

能掉以輕心。剖面上巖土層的連接應(yīng)該考慮它們的時代、成因、巖性、工

程地質(zhì)性質(zhì)等因素。應(yīng)著重指出，不能無視上述因素，只考慮剖面上巖性

一致就順手連結(jié)剖面，連接剖面時要注意以下幾點：

（1）剖面上海相地層產(chǎn)狀應(yīng)該與區(qū)域及鄰近場地地層相近；如果出

入很大，應(yīng)考慮是局部沉積環(huán)境變化造成（如有水下潮汐通道、水下砂壩），

還是剖面連接有誤。（2）應(yīng)注意沉積盆地基底（即土層下伏基巖）對上覆

沉積層的控制。后者受前者控制，其產(chǎn)狀一般應(yīng)與前者表面近似一致。（3）

第四紀(jì)海相沉積物傾角都很平緩，正常情況下傾角一般只有幾度，如果剖

面上出現(xiàn)傾角較大的地層，則可能連接有誤。

（二）報告編寫

1.基本要求

巖土工程勘察報告應(yīng)資料完整、真實準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)無誤、圖表清晰、結(jié)

論有據(jù)、建議合理，并應(yīng)因地制宜，重點突出，有明確的工程針對性。

報告應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求、勘察階段、工程特點和地質(zhì)條件等具體情況編

寫，并應(yīng)包括下列內(nèi)容:

(1)勘察目的、任務(wù)要求和依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；

(2)擬建工程概況；

(3)勘察方法和勘察工作布置；

(4)場地地形、地貌、地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)及其均勻性；

(5)各項巖土性質(zhì)指標(biāo)，巖土的強度參數(shù)、變形參數(shù)、地基承載力

的建議值；

(6)地下水埋藏情況、類型、水位及其變化；

(7)土和水對建筑材料的腐蝕性；

27

(8)可能影響工程穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用的描述和工程危害程度的

評價；

(9)場地穩(wěn)定性和適宜性的評價。

2.巖土工程勘察報告基本格式及圖表

勘察報告的格式根據(jù)目的任務(wù)、工程特點、地質(zhì)條件的不同而有所不

同，但主要章節(jié)內(nèi)容如下：

(1)前言

a、目的任務(wù)；b、工程概況；c、勘察工作布置及工作概況。

(2)場地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件

a、地形、地貌；b、地基土類型及性質(zhì)；c、水文地質(zhì)概況；

(3)不良地質(zhì)作用及水和土腐蝕性評價；

(4)地基土工程地質(zhì)評價；

a、巖土層物理力學(xué)參數(shù)；b、地基承載力確定；c、地基土工程性能評

價。

（5）基礎(chǔ)類型選擇及樁基參數(shù)確定

a、基礎(chǔ)類型及持力層選擇；b、樁基設(shè)計參數(shù)及單樁豎向極限承載力；

c樁型選擇。

（6）結(jié)論與建議

勘察報告應(yīng)附圖表如下：

a、勘察點平面布置圖；

b、工程地質(zhì)剖面圖；

c、工程地質(zhì)柱狀圖；

d、勘探點一覽表；

e、室內(nèi)試驗成果（圖）表；

f、室內(nèi)試驗分層統(tǒng)計成果表；

g、原位測試成果圖表。

3.報告編寫中的幾個重點問題：

（1）持力層的選擇

選擇基礎(chǔ)持力層時，應(yīng)考慮下列條件：

1）建筑物用途、結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)型式和構(gòu)造；

2）作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)；

3）巖土層性質(zhì)及承載力；

此外，持力層選定的基本原則是：

1）土（巖）性狀良好。對于粘性土宜為硬可塑一硬塑，砂土、碎石

土宜為中密一密實狀態(tài)。

2）持力層應(yīng)有一定厚度。淺基礎(chǔ)持力層一般要求大于5m；樁基由于

樁端要求進(jìn)入持力層1~2d（視土類型而定），持力層下有軟弱層時，樁端

以下厚度不宜小于4d,故持力層厚度不宜小于5~6倍樁徑。

3）樁端持力層以下最好沒有軟弱下臥層。若有軟弱下臥層，應(yīng)對其

承載力和沉降進(jìn)行驗算。

（2）地基承載力計算

地基承載力應(yīng)該根據(jù)建筑物重要性，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級等因素，根據(jù)

有關(guān)規(guī)范采用載荷試驗，室內(nèi)土工試驗結(jié)果，原位測試（靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)

貫入、動力觸探），并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗確定。

地基承載力不僅與土的性質(zhì)有關(guān)，還與基礎(chǔ)大?。▽挾龋?、形狀、埋

深及荷載情況有關(guān)。

1）用公式計算地基承載力：

當(dāng)偏心距e<0.033倍基礎(chǔ)寬度時，由土的抗剪強度參數(shù)確定地基承載

力特征值的公式如下，這是地基臨界荷載P的修正公式：

fa?Mb?b?Md?md?McCk

式中：fa—地基土承載力特征值（kPa）；

28

Mb、Md、Me------承載力系數(shù)，見下表（表40）

b一基礎(chǔ)底面寬度（m）,大于6m時按6m取值，對于砂土小于3m時

按3m取值；d一基礎(chǔ)埋置深度（m）；

?一基礎(chǔ)底面以下土的重度（KN/m3）,地下水位以下取浮重度；

?m一基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度;

表40承載力系數(shù)Mb、Md、Me

表中？k是基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的內(nèi)摩擦角。

當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋深大于0.5m時，從載荷試驗或其它原位測試、

經(jīng)驗值等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按下式修正：

fa?fak??br（b?3）??drm（d?0.5）

；fa、fak一修正后、修正前地基承載力特征值（kPa）

?b、？d一基礎(chǔ)寬度、埋深的地基承載力修正系數(shù)，按基底下土的類別

查表41取值；

29

注：①強風(fēng)化和全風(fēng)化巖石，可參照所風(fēng)化成的相應(yīng)土類取值，其它

狀態(tài)下的巖石不修正；②深層平板載荷試驗僅作寬度修正，nd取0。

標(biāo)準(zhǔn)平板載荷試驗和靜力觸探等原位測試所得地基承載力均應(yīng)進(jìn)行

深、寬修正。

2）用原位測試計算地基承載力：

詳見“六、勘探方法與手段之（四）原位測試”部分。

3）經(jīng)驗查表法：

原《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GBJ7-89給出各類土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值如

下表（表42-46）。雖然在2002年新版《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》

（GB50007-2002）中已取消了查表法，但是，這些數(shù)據(jù)是以平板載荷試驗

資料為對比依據(jù)，經(jīng)過大量對比統(tǒng)計分析，而建立的土的物理力學(xué)指標(biāo)與

承載力之間的經(jīng)驗關(guān)系。因此，我們認(rèn)為查表法在中小型巖土工程中，可

以用作參考，但是不能單獨使用。

注：對于微風(fēng)化硬質(zhì)巖石，如取用＞4000kPa時，應(yīng)由試驗確定；強

風(fēng)化巖石與殘積土難于區(qū)分時，按土考慮。

30

表43碎石土承載力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）

注：適用于骨架顆粒空隙全部由中、粗砂或硬塑、堅硬狀態(tài)粘性土或

稍濕粉土充填；當(dāng)粗顆粒為中等或強風(fēng)化時，可按風(fēng)化程度適當(dāng)降低承載

力，當(dāng)顆粒間呈半膠結(jié)狀時，可適當(dāng)提高承載力。

表