关于武广客运专线衡阳站岩土工程详细地质勘察研究

1、地质工程毕业论文：关于武广客运专线衡阳站岩土工程详细地质勘察研究目录摘要 iabstract iii、彳 、 刖吕 111第一章岩土工程勘察纲要111工程概况及任务来源112本纲目勘察目的及要求213勘察纲要 3第二章勘察技术设计521工程地质测绘522工程测量 623工程物探824钻探取样技术设计925水文地质勘探 1526原位测试技术设计1627现场技术工作1728室内试验设计 21第三章野外工作施工组织设计2331施工准备工作 23 32人员编制及组织机构岗位责任 2333施工进度安排及工期保证措施2634施工质量标准及质量保证措施2735安全牛产和文明施工措施 3036施工设备一览31

2、37施工费用预算 31第四章岩土试验与测试3541岩土试验方法与规程3542试验数据记录整理与分析 4343岩土参数取值 4644原位测试统计分析47第五章勘查成果应用4951场地环境及地质灾害评价4952场地稳定性评价4953地层岩土性能评价4954水文地质条件评价4955地震效应评价 5056不良地质现象及特殊性岩土评价5157基坑开挖及支护评价5258基础方案评价52 59结论与建议52结束语54参考文献55附图56摘要近年来随着国民经济的高速发展中国的铁路建设也进入了一个前所未有的 时代2008年4月18 口我国自主知识产权的和谐号动车下线开创了我国高速铁路 的新时代继而京津高铁的建成

3、通车拉开了我国高速铁路建设的序幕京沪高铁郑 西高铁的投入建设标志着我国高速铁路建设高峰期的到来火车速度一次比一次 高当然对铁路建设的要求也就会越来越高和越来越严格并且建设的地质环境也 越来越复杂因此这对铁路工程地质勘查的理论和技术方法的要求也越来越高以 便于为铁路建设提供更加准确可靠的地质依据铁路工程地质勘察是铁路建设中最基本也是最重要的一个环节是铁路建设 的基础性工作它的主要任务是查明铁路沿线的工程地质条件不良工程地质问题 并进行分析和评价为铁路建设提供可靠的准确的完整的勘察资料和地质依据并 且要考虑到环境地质问题以确保铁路建设的安全稳定经济合理本文主要是关于武广客运专线衡阳站岩土工程详细地

4、质勘察为了能够提供 可靠准确的地质资料本次勘察采用了多种勘察方法和手段包括全取芯钻探现场 标贯试验动静力触探试验波速测试注水试验等对采集的资料进行综合的分析与 整理为铁路建设部门提供相关的推荐值本文还对衡阳站建设场地的水文地质条 件不良工程地质问题进行了分析与评价并给出了处理意见对于地基和桩基也结 合材料给了建议供有关部门设计参考此工程预算造价为2635766元关键词工程地质勘察标准贯入试验液化地基in recent years with the rapid development of the national economy chinas reiilwciy construction ha

5、s entered an unprecedented age on april 18 2008 our country proprietary intellectual property rights train the harm nation moving which founded our country high-speed railroads new times then beijing and tianjin high-speed railroad has build and revolving this ope ns to the traffic and raises the cu

6、rtain for high-speed railway construction of our country whi 1 e bei jing-shanghai high-speed railway and zhengzhou-xian high speed railway building which symbolizes our country high-speed railroad construction peak arrival the trains speed one time compeired to high and the requirements of the rail

7、way construction will also more and more high and more and more strict and the constructions environment becomes more and more complex therefore the geological surveys requirements of the railway works in theory and technique are more and more high in order to provide a more accurate and reliable ge

8、ological basis for railway construetionrailway engineering geological reconnaissance of the railway construetion is the most basic and most important aspect also is the foundation of the railway construction work its primary mission is verifies engineering geology condition the bad engineering geolo

9、gy question and analysis and evaluation the problem provides reliable accurate the complete reconnaissance material and the geological basis for the railroad construction and taking into account the cnvironmcntal geological problems in order to ensure the safety and stability economical and reasonab

10、le of the railwaythis article is mainly about hengyang station wuhan-guangzhou passenger dedicated line preliminary engineering geological recormaissanee in order to be able to provide reliable and accurate geological information the reconnaissance has used many kinds of reconnaissance methods this

11、is including core dri 1 ling sptsite testing dynamic and static cone penetration tests analysis and collatc comprehensive the collected data and provides the related recommendation value for the railroeid const rue tion departme nt this arti cle also analysis and evaluate hydro geological conditions

12、 and adverse geological engineering problem of the hengyang station and give the views of the treatment for the foundation has also give the suggestion for design departments reference this project budget cost of construction is rmb2635766key words engineering geological investigation standardpenetr

13、ati on test liquefaction foundation木设计主要介绍了武广客运专线衡阳站项目的详细工程地质勘察从多方面 多角度阐述了工程地质勘察的各个程序初步了解了工程地质勘察行业的部分规 范及要求本设计共分为五部分第一部分主要介绍了岩土工程勘察纲要包括了拟 建工程的工程概况和任务来源以及木次勘察的目的和要求等第二部分是勘查技 术的设计包括了各种勘察方法的原理内容拟解决的问题和预期成果等第三部分 为野外工作施工组织设计包括施工准备工作和施工质量保证措施以及施工费用 预算第四部分为岩土试验与测试包括岩土试验的方法与规程以及试验数据的记 录整理与分析等第五部分勘察成果应用主要是水文

14、及工程地质评价以及基础方 案的论证及结论第一章岩土工程勘察纲要11工程概况及任务来源com拟建工程概况及其勘察等级确定拟建新衡阳站位于衡南县咸塘镇西南临近耒河旁有机耕道和施工便道通过 交通较为方便勘察场地站台雨棚区标高58075976m站房区标高56835799m本工程建筑安全等级为一级拟采用框架结构和变形设计主要由两部分组成 1主站房为一层局部夹层局部有地下室其最大柱底内力标准值约为4500kn地基 基础设计等级为乙级地面设计标高57407m基础面标高-200m以下其中地下通道 标高56407ni2站台南棚单层其最大柱底轴力标准值为1500kn根据岩土工程勘查规范gb50021-2001和铁

15、路工程地质勘查规范tb100122001关于工程勘察的基本技术准则确定工程的重要性等级一级重要工 程破坏后果很严重建筑类别三类设计使用年限50年结构安全等级一级由于所建 场地位于河流冲蚀形成的河流阶地地势较平坦但是地层地质情况复杂场地等级 为二级对建筑抗争不利地段不良地质作用发育一般地形地貌复杂基础位于地下 水位以上地基等级中等复杂二级根据岩土工程勘察基木技术准则确定工程勘察 等级由于衡阳新建火车站工程重要等级为一级场地复杂等级为二级地基复杂等 级为二级综合分析确定本次工程勘察等级甲级com区域地质概况根据区域地质资料勘察区内无影响场地稳定的地质构造地震基本烈度为小 于六度场地区域地质稳定co

16、m地形地貌及交通条件拟建站房位于衡南县咸塘镇王江村地貌单元属于河流阶地地貌场地地形比 较平缓测得各钻孔孔口标高变化于56835976m之间勘察区位于衡南县咸塘镇王江村有机耕道及施工便道与省道s315相连交通 较为便利com气象特征拟建场地属亚热带湿润季风气候年平均气温165°c无霜期约180250天年 平均降雨量1100 1400mm降水量6月7月最高月降雨量超过200mmcom环境特征根据本次调查结果拟建项目区内地面民房已基本拆除勘察区内地表原有一 条小溪沟横穿而过现场地已经回填整平压实勘察区内无电力电信网线亦未见古 建筑遗址com任务来源该项目由武广铁路客运专线有限责任公司投资兴

17、建由中南建筑设计院设计 中南建筑设计院委托我院进行武广铁路客运专线新衡阳站站房及站台雨棚的岩 土工程详细勘察工作12木纲目勘察目的及要求com勘察要求工程勘察的目的是在定测勘察的基础上通过钻探和各种原位实验以及室内 试验定性和定量的查明地质情况为初步设计提供准确的可靠的岩土工程地质勘 察资料其主要的任务有七点1查明建筑场地的地质构造就该场地作为多层建筑的场地作出评价和建议2提供场地岩土层分布图3提供场地各岩土层的物理力学指标应按不同的基础型式提供基础承载力 和变形计算所需的齐岩土层相应的物理力学指标4查明场地内有无不良地质现象若有不良地质现象应查明其成因类型分布 范围发展趋势及危害程度并提出评

18、价与整治所需的岩土技术参数和整治方案的 建议5提供深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数对基坑 开挖屮的边坡稳定性和对周围建筑物和地下设施的影响等作出分析与评价6查明地下水的类型埋藏情况及侵蚀性并查明土层的透水性地下水位变化 幅度及规律提供施工降水的有关技术参数并对施工降水方案提出建议提供计算 地下室水浮力的设计水位7木工程抗震设防烈度为小于6度com勘察目的勘察的主要目的是查明建筑物范围内的地形地质构造及不良地质构造提供 岩石及各土层的物理力学性质各层承载力及其它设计指标担供采用桩基础的各 层物理力学指标如有不良地质构造应提供防治工程所要的计算指标和资料查明 地下水的埋藏条件和

19、侵蚀性确定该地区的地震烈度各土层的剪切波速场地的类 别及场地土液化不判定对建筑物场地和基础进行综合评价勘察的深度应满足变 形要求控制深度应入基岩或进入持力层深度不小于10米com本次勘察执行的主要标准本次勘察内外业依据的技术标准是中国铁路系列的标准规范规程及相关的 岩土工程勘察的标准规范规程主要参照技术标准有1屮南设计院提供的工程地质勘察任务委托书及勘察技术要求2地下铁道轻轨交通岩土工程勘察规范gb 50307-19993岩土工程勘察规范gb 50021-20014建筑地基基础设计规范gb 50007-20025建筑抗震设计规范gb 50011-20016建筑桩基技术规范jgj 94-947建

20、筑地基基础技术规范db42242-20038基坑支护技术规程jgj120-999供水水文地质勘察规范gb 50027-200110铁路工程地质勘察规范tb10012-200711铁路工程土工试验规程tb10102-200413勘察纲要com程勘察基本程序本次勘察执行的基本程序如图1-1图1-1岩土工程勘察基本程序图com各种勘察方法的工程布置及预计完成工作量表1 t勘察工作量统1计表工作项目单位工作量1勘探钻孔m孔 448671192 取样原状土样组62扰动土样组16岩样组11水样组43原位测试 标准贯入试验 次202重型动力触探试验ni次 135m72次 4 土工试验常规试验组62颗分试验组

21、165 岩石试验抗压试验组116 水样试验水质分析试验组119 9 原位测试 单孔波速测试m 691 10 注水试验 段2 根据任务要求木次勘察共布置钻孔119个勘探深度为30-40米其编 号依次为zk001zk119其屮控制性勘探孔51个一般性勘探孔68个土样78组岩 样11组水样四组其中钻孔布置按照沿着建筑物周边或柱列线布置间距20-35m 桩端持力层或软弱下卧层层位变化大时加密勘探点的原则控制孔的布置按照占 总数的12-13要求布置图样的取样和原位测试则按桩基础要求的勘探孔深度内 每一主要土层取样和原位测试数量n6个进行而岩样就按嵌岩桩端持力层岩石 取$6个岩石饱和单轴抗压强度实验样标准

22、贯入试验按土层中从1米处开始每2 米一次动力触探试验按遇强风化基岩及碎石类土 2米一次进行预计其完成的工 作量见上表1-1第二章勘察技术设计21工程地质测绘com质测绘概述工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作在诸项勘察方法中最先进行按一 般勘察程序主要是在可行性研究和初步勘察阶段安排此项工作但在详细勘察阶 段为了对某些专门的地质问题作补充调查也进行工程地质测绘工程地质测绘是运用地质工程地质理论对与工程建设有关的各种地质现象 进行观察和描述初步查明拟建场地或各建筑地段的工程地质条件将工程地质条 件诸要素采用不同的颜色符号按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上并结 合勘探测试和其他勘察工作的资料编

23、制成工程地质图这一重要的勘察成果可对 场地或各建筑地段的稳定性和适宜性作出评价com测绘方法及其内容本工程的工程地质测拟采用的方法为实地测绘法实地测绘主要用布点法布 点法是工程地质测绘的基本方法也就是根据不同的比例尺预先在地形图上一定 数量的观测路线和观测点木次工程地质测绘主要任务包括下列内容1查明地形地貌特征地貌单元形成过程及其与地层构造不良地质现象的关 系划分地貌单元2查明岩土的性质成因年代厚度和分布对岩层应查明风化程度对土层应区 分新近沉积土特殊性土的分布及其工程地质条件3查明岩层产状及构造类型软弱结构面的产状及性质包括断层的位置类型 产状断距破碎带的宽度充填胶结情况岩土层的接触面及软弱

24、夹层的特性等第四 纪构造活动的行迹特点及与地震活动关系4查明地下水的类型补给来源排泄条件及井泉的位置含水层的岩性特征埋 藏深度水位变化污染性况及其与地表水的关系等5收集气象水文植被土的最大冻结深度等资料调查最高洪水位及其发生时 间淹没范围6查明岩溶土洞滑坡等不良地质现象的形成分布形态规模发育程度及其对 工程建设的影响7调查人类活动对场地稳定性的影响包括人工洞穴地下采空大挖大填抽水 排水等8收集建筑物的变形沉降资料及其他建筑经验com围和测绘比例尺对于工业民用建筑测绘范应包括建筑场地及其邻近地段另如建筑物拟建在 靠过斜坡的地段测绘范围应考虑到斜坡可能产生的不良地质现象的影响地带对 于测绘范围在一

25、般情况下应稍犬于建筑面积但也不宜过大以解决实际问题为前 提测绘精度要求主要指图幅的精确度也就是比例尺大小按照岩土工程勘察规 范gb50021-2001详细勘察阶段比例尺选用1500-12000根据现场实际情况这里 我们选用11000的比例尺22工程测量com测量目的施工测量的目的是把设计的建筑构筑物的平面位置和高程按设计要求以一 定的精度测设在地面上作为施工的依据并在施工过程中进行一系列的测量工作 以衔接和指导工序间的施工这里的测量主要是将设计屮的钻孔的精确位置测设在场地中并标记好测设精度的要求取决于建筑物的大小材料用途和施工方法等 因素施工测量工作与工程质量及施工进度有密切的联系测量人员必须

26、了解设计 的内容性质及其对测量工作的精度要求熟悉图纸上的尺寸和高程数据了解施工 的全过程并掌握施工现场的变动情况使施工测量工作能够与施工密切配合另外 施工现场工种多交叉作业频繁并有大量土石方填挖地面变动大等因此各种测量 标志必须埋设稳固且在不易破坏的位置还应经常检查如有破坏应及时恢复施工 工测量的原则施工测量和测绘地形图一样遵循从整体到局部先控制后碎部的原 则即先在施工现场建立统一的平面控制网和高程控制网然后以此为基础测设岀 地面上的地物地貌对施工测量所使用仪器工具应进行检验校正否则不能使用工作中必须注意 人身和仪器的安全com测量仪器全站仪是一种可以同时进行角度水平角竖直角测量距离斜距平距高

27、差测量 和数据处理由机械光学电子元件组合而成的测量仪器全站仪上半部分包含有测 量的四大光电系统即水平角测量系统竖直角测量系统水平补偿系统和测距系统 通过键盘可以输入操作指令数据和设置参数以上各系统通过10接口接入总线与 微处理机联系起来微处理机cpu是全站仪的核心部件主要有寄存器系列缓冲寄存器数据寄存 器指令寄存器运算器和控制器组成微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪 器进行测量工作执行测量过程中的检核和数据传输处理显示储存等工作保证整 个光电测量工作有条不紊地进行输入输出设备是与外部设备连接的装置接口输 入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯传输数据ts02powcr全站 仪它是一

28、款测量精度较高且稳定性较好的全站仪其技术参数如表2-1com法木次勘察钻孔位置系根据钻孔平面图计算出各钻孔坐标根据施工方中铁三 局提供的两个 gps 测量坐标点 sjtk26bx29766266380y47076813611 = 58895 和 sjtk27bx2976537286y470450092利用全站仪实地放点施测以测定每个孔的位置 和高程其测量方法如下1仪器的安置在实验场地上选择一点作为测站另外两点作为观测点将全站仪安置于点对 中整平在两点分别安置棱镜iso-17123-3 2 角度测量-最小读数01olmgon oolmil角度测量-设置精度05 15 2 距离测量-圆棱镜测程gp

29、r1 3500m距离测量-反射片测距250m距离测量-精度测量时间标准偏差iso-17123-4 标准15nini 2 x10-6d 24s快速3mm 2 x10-6d 08s跟踪3mm 2 x10-6d <015s数据存储通讯-可扩展内存最大24000固定点最大13500测量点数据存储通讯-接口串口波特率从1200到115200数据存储通讯-数据格式 gsi dxf landxml用户自定义ascii格式望远镜放大倍数 30 x 望远镜分辨率3 望远镜视场1 30 looin处27in望远镜调焦范围 17m至无穷远显示屏图形化显示160 x280像素5级亮度可调键盘 标准键盘电池类型

30、锂电池操作时间 一般为20小时 全站仪重量包括geb211和基座 51kg2竖直度盘和水平度盘指标的设置竖直度盘指标设置松开竖直度盘制动钮将望远镜纵转一周望远镜处于盘左 当物镜穿过水平面时竖直度盘指标即已设置随即听见一声鸣响并显示岀竖直角水平度盘指标设置松开水平制动螺旋旋转照准部360水平度盘指标即自动 设置随即一声鸣响同时显示水平角至此竖直度盘和水平度盘指标己设置完毕注 意每当打开仪器电源时必须重新设置和的指标调焦与照准目标操作步骤与一般经纬仪相同注意消除视差坐标测量设定测站点的三维坐标设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角当设定后视 点的坐标时全站仪会自动计算后视方向的方位

31、角并设定后视方向的水平度盘读 数为其方位角设置棱镜常数设置大气改正值或气温气压值量仪器高棱镜高并输入全站仪计算显示测点的棱镜波速测试作为地基土动力特性测试项目之一也是一种 简便快速准确的原位测试技术当固体介质受到外力冲击时介质受到应力作用而 产生应变在作用于介质的应力消失后应变和应力失去平衡应变就在介质中以弹 性波的形式由介质中的质点依次向周围传播这种弹性波既有面波又有体波体波 又分为压缩波p波和剪切波s波 剪切波的垂直分量叫sv波其水平分量称sh 波在地层表面传播的面波可分为瑞雷波ray lcigh和拉夫波love各种波在介 质中传播的特征和速度不相同通过波速测试可获得岩土体的弹性波速为工程

32、 设计提供所需的动弹性力学参数划分建筑物场地类别评价地震效应进行场地地 震反应分析等泥浆泵是在钻探过程中向钻孔输送泥浆或水等冲洗液的机械泥浆 泵是钻探机械设备的重要组成部分它的主要作用是在钻进过程屮将泥浆随钻头钻进注入井下起着冷却钻头清洗钻具固着井壁驱动钻进并将打钻后岩屑带回地而的作用泥浆泵性能的两个主要参数为排量和压力排量以每分钟排出若干升计算它与钻孔直径及所要求的冲洗液自孔底上返速度有关即孔径越大所需排量越 大要求冲洗液的上返速度能够把钻头切削下來的岩屑岩粉及时冲离孔底并可靠 地携带到地表b系列泥浆泵既可用于地质勘探也可用于注浆工程用于注浆工程 时具备流量大且流量可调的特点可实现单双液注浆

33、且双液比例可调200 钻 杆直径 4250mm 钻杆直径 4250mm 立轴转速正900 578 388 205 157 68 rmin立轴转速反256 85 rmin 最大扭矩 2000nm立轴倾角 0° 360° 油缸最大给进力 29kn 油缸最大上顶 力39kn 钢丝绳直径125価钢丝绳容量30m卷扬机单绳最大提升力 30kn卷筒线速度027 064 083 158 164 ms 动力机型号 zs1110型柴油机额定功率 132kv 转速 2200rmin 钻机质量800kg hb-3型泥浆泵是根据广大客户的建议对泵进行了较大的改 进使其效率更高和更加可靠适用于水泥浆

34、和一定比例的砂浆体积小重量轻适用 于环境下作业型号hb3 型式 卧式单缸单作用柱塞式流量lmin50压力mpa15配套功率rw4吸水高度m2进水管直径mm65排水管直径mm25外形尺寸mm1130x470x1050重量kg250钻探地层勘察要求直观鉴别粘性土粉土砂土 碎石土岩石扰动样不扰动样回转螺旋钻探 无岩芯钻探 岩芯钻探冲击冲击钻探锤击钻探震动钻探锤击钻探-注适用部分适用-不适用2孔径的确定根据建筑工程地质钻探技术标准jgj87-921规定钻探口径应根据钻探目 的和钻进工艺确定取原状土样的钻孔口径不得低于91mm所以我们这里选择终孔 孔径91mm开孔孔径130mm钻杆选用常用的42mm钻杆

35、3钻头的选择根据建筑工程地质钻探技术标准jgj87-92的规定我们综合考虑选用孕 镶金刚石取芯钻头金刚石钻头根据碎岩特点可分为表镶金刚石钻头孕镶金刚石钻头和聚晶烧 结体 包括复合片 金刚石钻头我国钻探生产主要用孕镶钻头比表镶钻头具有以 下优越性1对于金刚石品级的要求低于表镶钻头2抗冲击载荷能力较好如果唇面金刚石发生剪崩对钻进效果的影响小对违 反操作规程的敏感程度也小3不必用手工摆放金刚石颗粒工业制造过程更简单价格相对便宜4土样等级的选择原状土取样是岩土工程勘察中的一项基础工作目前我国在这一方面无论是 设备还是操作技术都缺乏统一的标准严重影响基础资料的质量致使原状土的采 取成为勘察工作中的一个薄

36、弱环节原状土样质量低劣就不可能正确反映地基土 层的真实性状既可能导致对地基的估计过高使工程设计偏于危险更多的是导致 对土层的评价降低无形屮浪费大量宝贵的建设资金所以选好取芯取样工具是勘 察的重要环节之一土样的质量取决于土样的扰动程度所谓的不扰动土样传统上称为原状土样 是指尽管原位应力状态已改变但基木上保持土的天然结构天然密度和含水量且 能满足室内试验各项要求的土样但不是所有的试验都要求使用这种高标准的土 样不同的试验对土样有不同的扰动程度的控制要求另一方面采取不同等级土试 样的成木差别很大因此根据国家标准岩土工程勘察规范gb50021-20012将 土试样质量根据试验目的分为四个等级如表2-5

37、表2-5 土试样质量等级级别扰动程度试验内容 1不扰动土类定名含水量密度强度 试验固结试验ii轻微扰动 土类定名含水量密度 iii显著扰动土类定名含水量iv完全扰动 土类定名注不扰动是指原位应力状态虽已改变但土的结构密度和含水量变化很小能满足室内试验各项要 求除地基基础设计等级为甲级的工程外在工程技术要求允许的情况下可用 ii级土试样进行强度和【古i结试验但宜对土试样受扰动程度抽样鉴定判定用于试 验的适宜性并结合地区经验使用试验成果根据考虑土层的特点操作水平和地区经验结合设备和操作条件相邻场地经 验本工程拟采取i级土样以达到预期的质量等级5取土工具的选择取土器是影响土样质量的重要因素所以勘察部

38、门都注重取土器的设计制造 对取土器的基木要求是尽可能使土样不受或少受扰动能顺利切入土层中并取上 土样结构简单且使用方便取土器又分为贯入式取土器和回转式取土器国内主要 使用贯入式取土器贯入式取土器取样时采用击入或压入的方法将取土器贯入土中这类取土器 乂可分为敞口取土器和活塞取土器两类敞口取土器按取样管壁厚分厚壁薄壁和 束节式三种活塞取土器又有固定活塞水压固定活塞白由活塞等几种现将它们的 结构特点适用上类及优缺点列于表2-6摘抄自原状土取样技术标准 jgj89-923从技术和经济的角度综合考虑我们选用敞口取土器中的厚壁式取土 器其结构组成见图2-1图2-1厚壁式取土器结构图6土样的封装和贮存1 i

39、 ii【ii级土样应妥善密封密封方法有蜡封和粘胶带缠绕等应避免暴晒和 冰冻表2-6贯入式取土器汇总表取土器种类结构特点适用土类优缺点敞口取土器厚壁式取样管为两个对分半圆管内设衬管其上端接装有上提活阀的取 土器头部下端接加厚管靴 均匀的粘性土部分粉土和砂土 结构简单操作方便 不易变形受损能取多种土类土样易受扰动质量为ii-iii级且易逃土薄壁式取样管为薄壁厚15-20010!无缝管内不设衬管上端与取土器头部用螺 丝连接下端无管靴通过卷口切削形成一定的刃口角度和内间隙比取土器提出地 而后卸下固定螺丝土样与取样管一起封装 可塑-流塑状粘性土部分粉土和粉 砂土 土样扰动少质量ii-iii级适用于较软土

40、层需备有许多取样管管材消耗 大不经济遇较硬密实土体刃口易损坏束节式综合厚壁式与薄壁式优点的变径取土器即下端刃口段为薄壁管取样 管整圆或对分半圆内装衬管或环刀上端取土器头部结构与厚壁式相同可塑- 流塑状粘性土粉土和粉砂土土样扰动少质量ii-iii级不能取较硬密实主体否则 刃口段易损坏活塞取土器水压固定活塞式具上下两个活塞下活塞固定通过一段活塞杆与取土器头 部及钻杆相接上活塞可动连接在取样管上端还连接一压力缸取样开始时将钻杆 下活塞固定且下活塞在孔底封闭取样管通过钻杆施加水压驱动上活塞及取样管 向下贯入取样贯入达满行程时压力水通过活塞杆的泄水孔排出压力下降取样管 厚薄壁皆可软塑-流塑状粘性土部分可

41、塑状粘性土粉土和粉砂土具有i古i定活塞取土器的基本优点土样质 量i-ii级操作较方便但结构较复杂一般只限于取较软的土样固定活塞薄壁式 在敞口薄壁取上器的基础上加设一个与取样管内径匹配的活塞取样 开始时活塞位置处于取样管底端封闭取样管贯入取样过程中上提活塞贯入结束 提升取土器时活塞可隔绝土样顶部水压力软塑-流塑状粘性土部分可塑状粘性土粉土和粉砂土为高质量取土器土样质量i级取土成功 率高逃土可能性小结构较复杂安装和操作较麻烦只能取软土自由活塞薄壁式将固定活塞取土器的活塞延仲杆去掉仅保留活塞通向取土器头部的一段 通过装设于取土器头部的弹簧锥卡来限制活塞的反向位移贯入取样时活塞可随 着土样相对于取样管

42、而向上移动 可塑-流塑状粘性土部分粉土和粉砂土 结构和操作较简单类似于一般敞口薄壁取土器土样 上顶活塞时易受扰动故可塑状粘性土才能取得i级土样流塑-软塑状粘性土只能取ii级土样2尽可能缩短取样至试验之间的贮存时间一般不宜超过3周取样后应快送到实验室做相关实验3 土样在运输途中要避免震动对易于震动液化和水分离析的土样应就近进 行试验7取岩芯工具选型及工艺钻探过程中保证质量最关键的环节是采取岩芯岩芯是供地质人员正确描述 地层岩性和真实地反映地层情况的依据在钻进过程屮进入岩芯管的岩芯往往由 于钻具震动而破碎磨耗产生变化等振动致使采芯率达不到100%为了避免或减 少这些干扰根据地质情况和设备条件合理选

43、择钻进方法和取芯工具遵守操作规 程保证采取岩芯的质量1常用的卡取岩芯的方法有卡料卡取法卡簧卡取法干钻卡取法沉淀卡取法 和楔段器卡取法这里我们根据操作水平和地区经验结合设备和操作条件拟采用 简单实用的沉淀卡取法2取芯工具的选择根据工程相邻场地己建建筑物所揭露的地层情况下部岩层为强风化到中风 化节理裂隙极发育较发育岩体破碎完整为极软软质岩由卡取岩芯的特点 及其适用情况本工程拟采用沉淀卡取法为取芯方法双动双层岩芯管为取芯钻具图2-2双层双动管钻具结构图1 回水孔2双管接头3球阀4 球阀座5外管6内管78外内钻头 9 送水孔双层岩芯管钻具用在软地层及駛脆碎岩层中钻进是提高岩芯采取率的有效 工具这类钻具

44、分为双动双管和单动双管两类双动钻具用于硬质合金钻进和金刚 石钻进单动钻具用于硬质合金和钻粒钻进木工程采用双动钻具双管钻具的冲洗 液是从两岩芯管z间的空隙流到孔底又由孔壁间隙返回孔口而收存岩芯的内管 中不通过冲洗液流这样能够保存岩芯免受冲洗液的扰动但仍受机械震动和摩擦 的影响双动双管钻具的结构如上图2-28采取水试样的基本规定和要求1水试样应能代表天然条件下的水质情况2简单分析水样取100ml分析侵蚀性二氧化碳的水样取500ml并加大理石粉 2盹全分析水样取300ml3取水容器要洗净取样前应用水试样的水对水样瓶反复冲洗三次4采取水样时应将水样瓶沉入水中预定深度缓慢将水注入瓶中严防杂物混 入水面与

45、瓶塞间要留1cm左右的空隙5水样采取后要立即封好瓶口贴好水样标签及时送化验室6水试样应及时试验清洁水放置时间不宜超过72h稍受污染的水不宜超过48h受污染的水不宜超过12h水试样的采取和试验项目应符合水的腐蚀性试验的规定由于不能认定工程场地的水对建筑材料是否具有腐蚀性因此应采取水试样 进行试验并评定其对建筑物的腐蚀性采取水试样应符合下列规定1混凝土或钢结构处于以下时应釆取地下水试样做腐蚀性试验2混凝土或钢结构处于地表水屮时应采取地表水试样做水的腐蚀性试验3水取样数量毎个场地不少于2件对建筑群不宜少于3件本工程设计取水样4件进行腐蚀性分析com堵漏在岩土层中钻进除能保持孔壁稳定的粘性土层和完整岩

46、层外均应采取护壁 措施土层由于容易下套管因此在土层屮采用套管护壁在岩层屮由于选用硬质合 金回转转进因此采用泥浆护壁泥浆具有携带悬浮和排除岩粉冷却钻头润滑钻具 保护孔壁和堵漏功能为了使泥浆符合钻进工艺所要求需加入适量的化学处理剂 加入量通过试验确定烧碱或纯碱可增粘度增静切力调节ph值纯碱投入量一般为 土质量的2%单宁酸钠可降粘度降失水量降静切力一般加入量不超过3%5% 当需要提高泥浆比重时可投放适量的重晶石粉石粉岩粉等物质com洗液钻进中选择适用冲洗液主要是根据钻进地层情况来选用原则是1钻进致密稳定地层选用清水作冲洗液2钻进松散掉块裂隙或遇水膨胀等地层应选用淡水泥浆或不分散低固相泥 浆也可以采用

47、钙处理泥浆冲洗液3钻进易溶解的矿层如岩盐光卤石等为了保护矿心防止冲蚀孔壁应选用盐水泥浆作冲洗液4金刚石钻进应选用聚丙酰胺不分散低固相泥浆乳化泥浆作冲洗液根据综合考虑本工程在岩层钻探时选用聚丙酰胺不分散低固相泥浆做冲洗 液2. 5水文地质勘探水文地质勘探由地下水质分析和水文地质测试组成地下水质分析主要环境 水对建筑材料的腐蚀性评价分析建筑场地地地下水污染调查分析水质分析往往 用各种开式的指标值及水化学表达式来表示具体方法有以下内容1离子含量指 标2分子含量指标3综合指标这里我们主要采用离子含量指标法取水试样要求 采取的地下水试样必须代表天然条件下的客观水质情况水文地质勘察中常用的 野外试验有水文

48、地质试验钻孔压水试验抽水试验渗水试验岩溶连通试验回灌试 验地下水流向和实际流速测定试验等摘自水文地质学基础4这类试验是为了 获取地层的相关水文地质参数com注水试验注水试验是通过钻孔祥试验段注水保持固定水头高度量测注入岩土层水量 或量测水头高度与试验时间的变化率来确定岩土层的渗透系数的方法此次使用 的是钻孔降水头注水试验其适用于地下水位以下渗透率较低的粘性土层注水试验可根据以下公式计算含水层的渗透系数2-12-22-3上式中f形状系数由钻孔和水流边界条件确定k试验土层的渗透系数t滞后时间h试验的水头a注水管内径截面积l试验段长度r钻孔半径i试验吋间本次勘察工程中的注水试验计算过程及注水试验成果

49、图见附图9com水位观测水位观测应注意以下几点1遇地下水位时应测量水位2稳定水位应在初始水位后一定的稳定吋间后量测3对多层含水层的水位量测应采取止水措施将被测含水层与其他含水层隔 开初见水位和稳定水位可在钻孔内直接量测稳定水位的间隔时间按地层的渗 透性确定对于砂土和碎石土不得少于05h对粉土和粘性土不得少于8h并宜在勘 察结束后统一量测稳定水位量测读数至厘米精确度不得低于2cm2. 6原位测试技术设计动力触探试验英文缩写dpt是利用一定的锤击动能将一定规格的探头打入 土屮根据每打入土屮一定深度的锤击数或以能量表示来判定土的性质并对土进行粗略的力学分层的一种原位测试方法动力触探技术在国内外应用极

50、为广泛是 一种主要的土的原位测试技术这是和它所具有的独特优点分不开的其优点是设 备简单且坚固耐用操作及测试方法容易适应性广砂土粉土砾石土软岩强风化岩 石及粘性土均可快速经济能连续测试土层有些动力触探测试如标准贯入可同时 取样观察描述虽然动力触探试验方法很多但可以归为两大类即圆锥动力触探试 验和标准贯入试验前者根据所用穿心锤的重量将其分为轻型重型及超重型动力 触探试验一般将圆锥动力触探试验简称为动力触探或动探将标准贯入试验简称 为标贯由于动力触探试验具有简易及适应性广等突出优点特别是用静力触探不能 贯入的碎石类土动力触探则可大有用武之地动力触探及其成果应用已被列于多 种勘察规范中在勘察实践中应用

51、较广主要应用于以下几个方面1划分土类或土层剖面2确定地基土承载力3求桩基承载力和确定桩基持力层4确定砂土密实度及液化势5确定粘性土稠度及粘聚力和内摩擦角值com重型圆锥动力触探试验选用原因动力触探试验具有勘探和测试双重功能最基本的成果应用就是作为勘探手 段用来判别土类和划分土层作为测试手段动力触探试验的成果应用主要有以下 几个方面1评价土的状态或密实度这是碎石土密实度最主要的评价方法2估算土的强度指标3估算土的压缩性指标4评价地基承载力5估算单桩承载力6查明土洞滑动面及软硬土层界面等7进行地基处理效果的检测8应用试验成果时是否对其修正或如何修正应根据建立统计关系时的具体 情况确定com标准贯入

52、试验选用原因1评价砂土的密实度和粘性土的状态这是砂土密实度的最主要判定方法2估算土的强度指标包括砂土的内摩擦角和粘性土的不排水强度3估算土的压缩性指标包括压缩模量和变形模量4评价地基承载力5估算单桩承载力6对砂土或粉土进行液化判别分析这是进一步判别液化的首选方法7估算沉桩阻力进行预制桩的沉桩可能性分析8进行地基处理效果的检测2. 7现场技术工作com与编录有关的野外工作程序1提钻后测量并登记残留岩土芯长度可用小尺子或钢尺测量岩芯管下端空 管长度岩土芯不平整时取岩芯管中点及两端空管长度平均值2测孔深孔斜及水位填写班报表常见的工业与民用建筑岩土工程勘察时要求垂直钻探且钻孔较浅孔斜不必测量一般当孔深

53、大于100m或有特殊要求时应测 孔斜水位应测初见水位及稳定水位地下水有多层时应分层测量3装岩土芯箱按顺序摆放每回次之间摆放铅笔填写的岩芯票其格式大致如 下所示单位工程孔号孔深米至米进尺米残留米岩土芯长度米提升回次岩芯编号及块数日期 记录人其中岩芯编号及块数示例如式中4指第4回次3表示该回次岩芯有3块2 表示为第2块4初步鉴定岩土层分层逐回次描述5岩土芯采取率的确定当无残留岩芯吋某冋次岩土芯采取率为当有残留岩土芯时岩土芯采取率n为式中1指该回次的岩土芯长l该回次进尺l2指本冋次残留岩土芯长度l1上回次残留岩土芯长度6计算换层深度hii上回次累计孔深l0本回次分界面以上岩土芯所代表进尺lm上回次累

54、计孔深l0指本回次以上进尺的累计孔深计算换层深度步骤为1找到换层界而所在回次并测量该回次中岩土层分界而以上提取的岩土芯 长度lm2若该回次岩土芯采取率为n则lm n即代表分界面以上在该回次屮的进尺lm lm n3将上一回次累计孔深lo加上lm即得换算深度7校正孔深孔深总钻具长-机上余尺-机高8岩土芯轴夹角测量岩土层产状不能在钻孔中直接度量宜配合地表及其他资料据有关公式换算 需要计算岩土层产状时可参考有关教材和参考书籍9在分层处插入分界牌填写地质记录10采样或原位测试并及时记录位置及测试结果土工试验样及水样应认真采 取和包装及吋送至实验室进行测试11据室内土工试验和原位测试结果对野外记录进行补充

55、和修正com钻孔编录要求格式和内容1钻孔编录要求1野外记录应由受过专业训练的人员承担记录应真实及时按钻进回次逐段 填写严禁事后追记2钻探记录可采用肉眼鉴别和手触方法有条件时或需要时应采用定量化标准化方法包括微型贯入仪点荷载仪孟塞尔色标及砂土粒度样模等3钻探成果可用钻孔野外柱状图或分层记录表示岩土芯可据具体工程要求保存一定时间或长期保存可拍摄岩土芯彩照纳入工程勘察成果资料2野外编录管理规则野外编录管理规则要点如下1所有野外文件钻探班报表采样记录薄观察记录册等等均应有确切的户 头各级单位名称有关研究目标的名称钻孔编号等2记载应该有一定顺序清晰明了不省略文字数字用印刷体书写记述出现错 误和笔误用单线

56、扛掉并就近改写擦涂或数字压数字的涂写是不允许的3用普通软铅笔2h记载不允许使用化学铅笔和墨水4野外编录应该是原始记录即直接的野外现场记录不做中间转记进行誉写 以达到文件清洁是不允许的5野外编录上由负责人进行的所有修改均应作为代替原始记录的补充并要 负责人签名6所有野外文件均应含有每天的编录日期而且要有编录员和相应负责人的 签名3钻孔编录格式钻孔现场记录可参照下列格式也可按照施工单位的编录表格进行填写钻孔现场记录表工程钻探野外记录全 页第 页钻孔探井编号 孔井口标高 m孔口位座标x工程地点钻机型号钻孔孔径开孔m终孔m地下水位初见m时间自年月口时起静止m至年 月日 时止4记录内容钻孔记录内容包括两大类一类为钻进过程记录另一类为岩土芯描述1钻进过程记录填写钻探日志时要认真记录具体钻进过程的观察和记录包括以下内容回次进尺地层名称地层描述岩石质量指标rqd岩土芯采取率岩土样原位测试类型与成果钻进过程情况记载自至 颜色状态密度湿度 成分及其他编号 取样深度 取土器型号回收率钻 探 单 位 钻探机长钻探班长记录员钻进方法钻头类型及规格更换钻头情况及原因钻具突然陷落掉