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文档简介
1、工点勘察中若干问题的思考与建议分院制定的工点勘察技术指导书(KC2009120101)以下简称指导书施行 已经一年,对保证勘察成果质量起到了积极作用。为进一步提高勘察工作质量,现结合公 路工程地质勘察规范(报批稿)以下简称报批稿、贵州省高速公路前期工作及勘察 设计指导意见(黔交设2010 119号)、以下简称意见、岩溶地区公路工程地质勘 察方法指南(以下简称指南)及一年来工作中存在的主要问题,提出以下的思考与建议, 请同志们讨论,以便正式的公路工程地质勘察规范颁布后修改指导书。1术语工程地质条件与工程有关的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质和不良地质等条件。1.2工程地质问题与工程建设有关
2、的场地环境和岩土体稳定性为主的地质问题。1.31.4工程地质勘察勘察阶段划分对建设场地工程地质条件和工程地质问题进行调查和研究的活动。预可勘察预可行性研究阶段工程地质勘察初步了解工可勘察初步勘察工程可行性研究阶段工程地质勘察初步设计阶段工程地质勘察初步查明基本查明详细勘察施工图设计阶段工程地质勘察查明施工勘察施工阶段工程地质勘察针对详勘未解决的难点 问题及施工中新发现的重大地质问题详细查明初步工程地质勘察基本查明建设场地工程地质条件。对工程建设场地的适宜性和优 劣进行评价、比选,并提出工程地质意见和建议,为初步设计文件编制提供工程地质资料。工作方法:根据现场地形地质条件,采用遥感解释、工程地质
3、调绘、物探、钻探、原 位测试和室内试验等手段相结合的方法进行综合勘察。详细工程地质勘察查明场地工程地质条件。对场地工程地质条件进行评价,分析存 在的工程地质问题,提出工程地质意见和建议,为施工图设计提供完整、可靠的工程地质资料。工作方法:以钻探、测试为主,辅以必要的工程地质调绘、物探和挖探等手段收集施 工图设计阶段所必须的各项地质资料。工程地质条件复杂程度划分简单:地形简单,地貌单元少,岩性单一,褶皱断裂不发育,基岩风化不严重,无特 殊性岩土和不良地质发育,地下水对工程无影响,地基岩土种类少、性质变化不大,地基均 匀,基岩面起伏变化不大。较复杂:地形较复杂,地貌单元较多,岩性变化较大,褶皱断裂
4、较发育,基岩风化较 严重,有特殊性岩土或不良地质发育、但对工程影响不大,地下水对工程影响不大,地基岩 土种类较多、性质变化较大,地基不均匀,基岩面起伏变化较大。复杂:地形复杂,地貌单元多,岩性变化大,褶皱断裂发育,基岩风化严重,有特殊 性岩土和不良地质发育、且对工程有较大影响,地下水对工程影响较大,地基岩土种类多, 性质变化大,地基不均匀,基岩面起伏变化很大。施工中的补充勘察:对工程地质特别复杂的场地,为进一步查明工程地质情况或新增项目在施工期间安排 的有针对性的工程地质勘察工作。不良地质由各种地质作用和人类活动而造成的各种不良地质现象。贵州主要有:1.9.1岩溶1.9.2滑坡1.9.3危岩、
5、崩塌与岩堆1.9.4泥石流1.9.5 采空区1.9.6强震区1.10特殊性岩土具有特殊的物质成分、结构和工程特性的岩土。贵州主要是:软土填土红粘土2工程地质调查与测绘地调与调绘是两个不同深度的概念。可行性研究阶段,主要是对沿线及重大工程进行 工程地质调查,发现并研究关键性的工程地质问题。调绘工作一般是在初勘阶段进行,详勘 阶段仅在初勘成果的基础上,对某些专门性的地质问题作必要的补充调查与测绘。岩土分类和描述不规范,如:1)定名为粉土、粉质粘土及粘土的Ip (塑性指数)值不符合规范规定;定名为砂土、 碎石土(广义的)的粒径及含量不符合规范规定。2)粘土、粉质粘土最基本的描述是塑性状态;粉土、砂土
6、、碎石土最基本的描述应 有密实度及潮湿度。3)对岩石的描述不规范,有缺、有错。基本描述应为:颜色+结构+构造+岩性,如 灰色细粒中厚层状石灰岩;绿色辉绿结构块状辉绿岩;绿灰色杏仁状块状玄武岩。4)块石土都是崩塌堆积成因?很多情况下应是坡积成因类型。5)同类土不同成因类型应分别描述。6)碎石土(广义的)以N63.5或N120原位测试判定密实度,其中的漂石土/块石土密 实度主要以野外鉴别判定;砂土以N (标贯)原位测试判定密实度;粉土以原状土样室内测 试孔隙比e判定密实度;粘性土以原状土样室内测试液性指数I判定塑性状态。填土单元划分不合理,如:1)覆盖层未按成因类型分别圈定;同一成因类型覆盖层,需
7、要时应对大厚度及一般 厚度分布区分别圈定。2)沉积岩区基岩填图单元以地层统组为唯一依据?应按岩石强度或岩石组合分划 为不同填图单元,如黔北地区T1y夜郎组底部钙质泥岩/泥灰岩(称沙堡湾段)与其上灰岩 段(玉龙山段)岩石强度差异大,不应只为T1y1,而应分为T1y1. T1y2分别在图上表示; 并层应以工程地质特征为依据,如黔中地区PJ应归入S2,在图上用PJ+ S2表示,不能归入 P1q+m灰岩内。地层划分应以贵州地质志为准,1: 20万区调图与其不对应的应作修正。正确使用互层、夹层、夹x层并在断面图上用特殊图列表示;不要将同生角砾岩误认 为构造角砾岩。岩石风化程度划分不够合理,按报批稿规定,
8、现划分普遍偏低。报批稿岩石风化程度划分如下表:风化程度野外特征波速Kv风化系数Kf残积土组织结构全部破坏,已风化成土状,锹镐易挖掘,干 钻易钻进,具可塑性。0.2全风化结构基本破坏,但尚可辨认,有残余结构,可用镐挖, 干钻可钻进。0.2 0.4强风化结构大部分破坏,矿物成分已显著变化,风化裂隙很 发育,岩体较破碎破碎,用镐可挖,干钻不易钻进。0.4 0.640020040020 200a.报批稿和公路桥涵地基与基础设计规范(JTG063 2007)都按上述分类划 定节理发育程度,公路工程地质勘察规范(JTJ06498)中四级划分(节理很发育、节理 发育、节理较发育、节理不发育)按其内涵调整到新
9、的要求上来。目前工作中问题是只有节理面产状描述,无节理间距,或节理间距的描述与发育程 度不对应;对节理性状如:张开度、充填情况、胶结情况等多数未予描述。不同构造物,对结构面评价有补充要求,如:隧道围岩评价公路隧道设计规范(JTGD702004):若无Kv实测值,可用岩体体积节理 数Jv (条/m3)定性确定岩体完整程度。划分情况见手册P.4表1.3 6。这就是说,若无 Kv值定量划分岩体完整程度,对节理发育程度的描述应采用体积节理数判定。同上规范,若无Kv实测值,可用结构面发育程度、主要结构面结合程度、主 要结构面类型三要素定性划分岩体完整程度。其规定详见该规范P.11表3.6.2 3。结构面
10、结合程度判定详见手册P.43表4.2 14。岩质边坡以岩体完整程度、结构面结合程度、结构面产状三要素划分边坡岩体类 型,详见手册P.40表4.2 7及表4.2 8。河谷陡岸坡上的大型卸荷裂隙或卸荷裂隙发育带应予高度关注。2.7以报批稿规定,现地质观察点密度不够,且观察点布置目的性不强。2.8缓倾界线在图上表示不符合V形法则的现象普遍;实测与推测界限不分常见;平面图 上通过覆盖层区的界线未表示,确认位置无疑的应用实线表示。结构面倾角陡缓分类如下:60急倾斜8090。可描述为直立/近于直立2.9山岳分类、地形坡度及地貌类型的划分应按手册P.74表8.1 1、8.1 2、8.1 3执行。2.10地震
11、分级:按手册P.72P.74规定执行。2.11跨河或傍河工点,应有测时水位、流量及最高洪水位调查资料;河流及水库应在图上 标出最高洪水位线或最大淹没高程线;泉水应确认是上升泉/下降泉,并在图上用不同符号 表示;钻孔在终孔后24小时测量定安定水位并在钻孔柱状图上标示,干孔或冲洗液残留水 位应在原始记录中应予记录。需要时选择有代表性工点作地表水、地下水水质分析,以便作出水对建筑材料腐蚀性评 价,必要时还应作土、岩的腐蚀性评价。测试项目针对混凝土结构及钢结构分布提出。这里 特别指出岩体工程勘察规范(2008版)已将腐蚀性评价等级由原弱、中、强改为微、弱、 中、强,微腐蚀性就是原来的不具腐蚀性或无腐蚀
12、性;该规范及报批稿均指出:当有足 够经验或充分资料,认定工程场地及其附近的土或水(地下水或地表水)对建筑材料为微腐 蚀性时,可不取样试验进行腐蚀性评价。今后报告中都应对原称无腐蚀性改称为微腐蚀性。3路基初勘3.1路基勘察中的主要问题是实物工作量偏少,有的工点甚至无横断面图,因此,这里强调路基工点初勘中主要实物工作量应满足下表要求:项目高填路堤陡坡路堤深路堑支挡工程横断面间距(m)一般200,简单500同前一般100,可以5020030 50横断面数量(每个工点)不少于2个同前同前同前勘探点数(点/每一横断面)不少于2个同前同前同前需要说明的是:1)横断面间距及数量在报批稿中并未作硬性规定,作这
13、样的变动显然是合适的;为了工作中具体操作有所遵循,故仍然列出上述要求。2)勘探点的定义,报批稿中对陡坡路堤、深路堑及支挡工程是我们常规认识,即挖 探、钻探、物探点都是勘探点;然对于高填路堤,则将勘探点定为钻孔,且初勘阶段每个横 断面上不少于1个钻孔。3)需要时,对工程地质条件复杂的工点,勘探点及横断面都应适当增加。3.2项目不同,勘察重点各异3.2.1高填路堤 填土厚度大于20m或填土厚度虽未到20m但基地有软弱层发育,填筑的路 堤有可能失稳或产生过量的沉降及不均匀沉降时应按高路堤进行勘察。1)判定地层中是否有软弱夹层;2)判定地表水、地下水和在路堤附加荷载作用下地基沉降和滑移的稳定性;3)判
14、定基底的稳定性;提出持力层的承载力、抗剪指标和压缩变形指标;提供处理方 案建议或详勘工作建议。3.2.2陡坡路堤横坡坡率陡于1:2.5或坡率虽未达到1: 2.5但路堤有可能沿基底潜在滑动面滑移时,应按陡坡路堤勘察。1)判定沿斜坡或下卧基岩面滑动破坏的可能性;2)地表水、地下水和路堤附加荷载作用下,地基沉降和滑移的稳定性;3)判定边坡和基底稳定性,提出土层、岩土界面和控制边坡与基底稳定的结构面的抗 滑、抗剪指标,提供抗滑措施方案建议或详勘工作建议。3.2.3深路堑 土质边坡垂直挖方高度大于20m,岩质边坡垂直挖方高度超过30m,或边坡 高度虽不高,但需特殊处理时,应按深路堑进行勘察。1)划分土质
15、边坡、岩质边坡、混合边坡;2)岩质边坡以岩体完整程度、结构面产状及其坡向的关系、结构面结合程度划分边坡 岩体类型,岩体类型划分见手册表4.2-7及表4.2-8;3)提出软弱夹层或结构面抗剪、抗滑指标;提供稳定处理措施方案建议或详勘工作建 议。4)意见规定:中心深挖超过30m的深路堑路基应作为独立重要工点进行专门设计。避免“防护过当”。边坡防护设计应尽量少用框格式锚杆(索)。3.2.4支挡工程1)提出支挡工程构造物承重地层的物理力学指标;在附加应力影响深度内有软弱下卧层 时应为勘察工作重点研究对象;2)提供基础类型和工程支挡方案建议或提出详勘工作建议。3)支挡工程多处于不良地质、特殊性岩土路段或
16、重点工程路段,各项工作还应兼顾有 关的规定执行。3.3据报批稿,详勘阶段勘探点最少数量,对高填路堤为13个钻孔,对陡坡路堤、深 路堑及支挡工程同3.1规定。结合以往工作实际,在多数情况下,初勘成果即可满足施工图 设计要求,因此,初勘工作一定要作到位,尽量避免再进行详勘,以节约时间和实物工作量 投入。4桥位初勘4.1桥位初勘目的任务同1.5条,目前工作中存在的主要问题:1)对涉及桥梁墩台、边坡、引道稳定性的工程地质问题和环境地质问题在报告中叙述 和评价不够。2)深切峡谷及陡坡地段岸坡地质结构及及其稳定性评价不够全面,特别是对于特大桥 桥位比选,投入钻探工作量很多,效果未必如愿。3)桥梁通过采空区
17、或煤层分布区时,对于因此而影响场区稳定性及有害气体资料收集 不够,危害性评价不够准确。4.2采用工程地质调绘、物探、钻探、原位测试及室内试验等手段相结合的方法进行综合勘 察。4.3桥位初勘主要实物工作量布置原则4.3.1工程地质调绘1)除地形地质条件简单的中桥桥位可只进行地质调查外,其余桥位都应进行工程地质 调绘。2)据收集到的1: 5万或1: 20万区域地质资料并初步校核后在室内先编制出草图,然 后再作外业实地测绘。近来出现的突出问题是校核工作不够,照搬区域资料,从而导致评价 失误。3)必要时一地质条件复杂、跨河、比选方案多而集中,应作1: 50001: 10000区域 工程地质调绘。4.3
18、.2钻孔数量及孔深1)据报批稿钻孔数量及孔深,如下表作参考值:桥梁类型工程地质条件简单工程地质条件较复杂或复杂孔数(个)孔深(米)孔数(个)孔深(米)中桥351035573550特大桥3520403740120该报批稿同时指出:当桥位基岩裸露,岩体完整,岩质新鲜,无不良地质发育,通 过工程地质调绘能够满足初步设计要求时,可不钻探。2)关于孔数对非可溶岩分布区和可溶岩分布区中的岩溶弱发育区,初勘钻孔数量建议按上表中 “工程地质条件简单”类下限采用;岩溶中等发育区,按上表“工程地质条件较复杂或复杂”类下限采用;岩溶强发育或极强发育区,按上表“工程地质条件较复杂或复杂”类上
19、限采用。连续钢构桥主墩、拱桥拱座、悬索桥和斜拉桥垮塔及锚碇位置应有钻孔控制。指南中指出,必要时,在每个基础范围内可布置一个钻孔。3)关于终孔深度非可溶岩分布区及岩溶弱发育区,终孔深度为进入中风化基岩层58m。岩溶中等发育、强发育和极强发育区,据指南要求,孔深应至完整基岩内10m, 必要时钻至当地侵蚀基准面高程。特别注意不要将钻孔终于覆盖层中厚度大的孤石中,初勘阶段判定正确了,将给详勘 工作带来极大方便;终孔深度判定有困难时,宁可多打一些,以免留下后患,这方面教训实 在太多了。4.3.3勘探断面沿轴线方向布置;工程地质条件复杂或墩台位置地质结构复杂及坡度较陡时, 应增加横断面;特大跨度主桥墩位置
20、需要时应增加横断面。4.3.4物探测线一般情况下沿轴线布置一条,以了解覆盖层及强风化层厚度、破碎带、软弱 夹层及岩溶发育等情况。对基岩中具有无次生颜色的砂状、粒状岩心段进行钻孔声波测试, 以Vp值辅助判定岩体风化及破碎程度。4.3.5地下水发育且需要时,对钢构桥、悬索桥、斜拉桥的垮墩、锚碇等深基础,应作抽水 试验。4.4评价1)评价与建议应结合工程设计及充分利用调绘、勘探、测试等手段取得的各项成果资 料,在综合分析的基础上进行;2)对场区稳定性及建设适宜性评价;3)基础设计所需的岩土参数,在测试成果的基础上充分考虑地区经验和类似工程经验;4)桥梁建设引起的环境变化,环境变化对桥梁影响及桥梁工程
21、对已有构建筑物影响;5)需要时,对桥位工程地质比选评价;6)存在的主要工程地质问题及下步工作建议;7)使用本报告的限制条件及其它需要说明的问题。5隧道初勘5.1隧道初勘的目的任务:一般隧道,工作成果应满足隧道方案设计的要求;特长隧道、控 制路线方案的长隧道、水下隧道以及工程地质条件极复杂的隧道应超前安排工作。目前工作 中存在的主要问题是:1)进出口段工程地质调绘工作一般化;对洞口边坡、仰坡和引道稳定性工程地质问题 和环境地质问题在报告中叙述和评价较粗略。2)面上物探手段单一,且解释深度较小;点上物探(如钻孔声波测井,井中电视等) 目的性不甚明确。3)围岩岩石试样代表性、数量、测试项目均不同程度
22、成在问题;进出口覆盖层厚度大 时其物理力学指标推荐值缺乏原位测试或室内试验资料支撑,多数是经验值。4)隧道埋深很大、Vp、Kv均很高,仍划分属中风化岩体;5)隧道穿过采空区、煤层分布区时,对于由此而影响围岩稳定性及有害气体危害性资 料收集和测试不足,致使评价不够确切。5.2在工程地质调绘的基础上,采用物探、钻探、原位测试和室内试验手段进行综合勘察。5.3隧道初勘主要实物工作量布置原则5.3.1工程地质调绘1)水文地质条件复杂时,除进行工程地质调绘外,还应进行专门的水文地质测绘。2)出现下列条件之一时,应进行比例尺为1: 500001: 10000的隧址区域工程地质调绘:方案比选需要。特长隧道、
23、控制路线方案的长隧道,水下隧道隧址。工程地质条件极复杂隧址。3)据收集到的1: 5万或1: 20万区域地质资料并初步校核后在室内先编制出草图,然 后再外业实地调绘。4)调绘重点:进出口:微地貌特征、地质结构、边仰坡稳定性是重点。隧道围岩岩性、岩石组合及风化和破碎程度,岩体完整性及结构类型。断裂的类型、分布、规模、产状、破碎带物质组成及含水情况。各种结构面的产状、规模、间距、交切组合关系及充填闭合情况。不良地质的类型、分布、规模、稳定性及发展趋势;石灰岩分布区特别注意对岩溶的 调查。地下水的成因、类型、分布、水量、水质、腐蚀性及地下水动态变化规律。隧道施工对环境可能产生的不良影响。5.3.2物探
24、工作1)合理选择物探方法。2)基本控制线沿轴线布置,进出口段或洞身段必要时应作横断面控制。5.3.3钻探1)报批稿对隧道初勘钻孔数量未提出具体要求。据报批稿及贵州实践经验,初 勘阶段钻孔布置原则:影响围岩级别划分的地层或岩组分界线、特殊性岩土和不良地质地段应有钻孔控制。隧道进出口覆盖层发育或地质条件复杂时,应布置勘探钻孔,必要时辅以挖探、物探 进行综合勘察。可能影响隧道方案的重大工程地质问题(主要是水文地质及岩溶问题)需要研究时应 布置钻孔。2)钻孔布置在测设基线上,施工完毕后应回填封孔。3)钻孔深度:非可岩溶分布区:隧道地板设计标高下35m。可岩溶分布区:隧道地板设计标高下58m。若在上述深
25、度范围内遇影响隧道稳定的重大不良地质及特殊性岩土,如采空区、溶洞、 暗河、富水断层破碎带、软弱夹层薄,则应穿透后至稳定地层58m方可终孔。4)报批稿指出:当隧址地层单一,露头清楚,构造简单,通过调绘能满足设计要求 时,短隧道可不进行钻探。5.3.4勘探断面沿测设基线(即轴线)布置;进出口段、洞身浅埋段、偏压段等应有横断面 控制。5.3.5水文地质工作1)通过工程地质调绘及钻孔简易水文观测对隧址区水文地质评价在一般情况下可满足初 步设计要求。2)必要时,进行注(抽)水试验,以便为隧道涌水量预测提供计算数据。5.3.6测试工作1)自终孔孔底或隧道设计底板之上的35倍洞径范围内进行声波测试,结合块样
26、Vp 值,获取围岩分级定量指标Kv值。2)在自终孔孔底或隧道设计底板之上的35倍洞径范围内取岩样进行室内试验,获取 围岩分级定量指标中的Rc/Rt值。3)作为隧道围岩的土层及极破碎、破碎岩体,应采用原位测试或室内试验方法取得有关 物理力学指标。5.4评价1)隧道工程地质条件评价在充分利用调绘、勘探、测试等手段取得的各项资料,在综合 分析的基础上评价;2)对场地稳定性及建设适宜性评价;3)隧道围岩初步分级;公路隧道设计规范:“围岩分级应采用定性划分和定量相结合的方法综合评价”“在 初步勘测阶段,可采用定性划分的方法或工程类比的方法进行围岩级别划分”。提供BQ值而非BQ值。各级围岩的物理力学参数,
27、初步分级时,据实验资料并结合手册P.10表1.411 选用。4)隧道涌水量预测及断层破碎带、岩溶、采空区、浅埋段等地段产生突水、突泥和塌方、 滑塌的可能性;煤系地层区瓦斯影响程度;5)进出口段及引道边、仰坡稳定性评价;6)隧道建设引起的环境变化,环境变化对隧道的影响及隧道建设对已有构(建)筑物的影响;7)存在的主要工程地质问题及下步工作建议;8)使用本报告的限制条件及其他需要说明的问题。6桥位详勘6.1桥位详勘目的任务同1.6条。这里特别强调:1)桥位详勘应充分利用初勘取得的各项地质资料并沿确定的桥位进行。2)采用以钻探、原位测试及室内试验为主,调绘、物探、挖探为辅的综合勘察方法。3)据桥型、
28、桥跨、墩高和基础形式确定勘察重点。6.2桥位详勘主要实物工作量布置原则6.2.1工程地质调绘1)一般情况下,对初勘工程地质调绘资料进行复核即可。2)初勘桥位偏离施工图桥位较远或地质条件需进一步查明时,应进行补充工程地质调绘。3)对涉及桥梁墩台、边坡、引道和调治构造物稳定性的工程地质问题进行重点调查研究。4)当需要查明断层、大型节理或卸荷裂隙带、重要的岩土界线、溶洞、塌陷等情况时, 应布置槽探、探井,甚至平洞对其揭露。6.2.2钻探1)钻孔布置非可溶岩分布区:每个桥台于台口两边线处各布置1个钻孔;若露头良好或覆盖层厚度较薄且 变化不大,可只于中线布置1个钻孔。一般情况下,每个桥墩布置一个钻孔。同
29、一横断面上,若一侧基岩出露,一 侧为覆盖层,钻孔应布置于覆盖层一侧;若一排墩柱位置均为大约5m厚度的覆盖层或强风 化层时,于边柱位置各布1孔,即一排2孔。符合下列条件之一的跨径小于40m的梁桥,纵向上应隔墩布孔:A、基岩露头良好或覆盖层及强风化层厚度较薄地段。B、虽覆盖层及强风化层厚度较大,但厚度变化不大的地段。高墩(群桩)基础每一承台布置2个钻孔。拱桥拱座,钢构桥主墩,斜拉桥、悬索桥主墩或塔墩、锚碇基础应采用四角布置钻孔。影响桥梁墩台及引道边坡稳定的不良地质、特殊性岩土或陡斜坡,需要时应 布钻控制。能利用的初勘钻孔,应尽量加以利用。可溶岩分布区:位于可溶岩区的钻孔布置,按院贵州山区高速公路可
30、溶岩地层桥位详勘钻孔布置指 导书(试行)规定执行,结合近年一来的实践,建议作如下细化和量化。岩溶弱发育或岩溶中等发育的桥位A、梁桥基础在一个横断面上,或基础在一个横断面上且左右幅桥梁分幅距离小于 10m的基础:桥台布置36个孔,桥墩每排于边柱布置2个孔。路线分幅、左右幅基础错位大于5m,或基础虽在一个横断面上,但左右幅桥 梁距离大于10m的基础:原则上按2座独立桥进行布置钻孔,即桥台24个钻孔,桥墩每 排布置12个钻孔,采用每排布置1个钻孔时,纵向上沿边柱左右交替布置,采用每排布 置2个钻孔时,钻孔布于边柱柱位。B、跨径小于250m的钢构桥主墩及拱桥拱座基础在一个横断面上,或基础在一个横断面上
31、且左右桥梁分幅距离小于10m 的主墩(拱座)基础,布置46个钻孔。路线分幅、左右幅基础错位大于10m,或基础虽在一个横断面上,但左右幅 桥梁距离大于10m的基础:主墩(拱座)钻孔布置原则上按2座独立桥进行,即各布设4 6孔。C、高墩(群桩)基础一般情况下,一个承台布置2个钻孔;地形复杂、横坡陡峻、地形结构复杂 时,一个承台布置34个钻孔。D、上述钻孔中若发现有影响基础稳定或埋深确定的溶洞时,应加密钻孔控制。岩溶强发育或岩溶极强发育的桥位A、基础在一个横断面上,或基础在一个横断面上且左右幅桥梁分幅距离小于 10m的基础:桥台布置58个孔,桥墩逐桩布孔。B、路线分幅,左右幅基础错位大于5m,或基础
32、虽在一个横断面上,但左右幅 桥梁距离大于10m的基础:桥台布置45个孔,桥墩逐桩布孔。C、若采用上述钻孔密度控制后仍对岩溶发育及影响程度判定存在疑议时,应采 取增加钻孔或采取有效的井中物探方法查明场区工程地质条件。D、指南规定:单桩基础或明挖基础,底面积小于3此1个钻孔;底面积3 5 m2,3个钻孔;底面积5 m2 5个钻孔。影响桥梁墩台、引道、边坡稳定的不良地质、特殊性岩土或陡斜坡,需要时应 布钻控制桩径半径以内的初勘孔,应加以利用。2)终孔深度非可溶岩分布区:扩大基础或端承桩基础,终孔深度为基底下中风化层内35m ;摩 擦桩的终孔深度,应至概算的摩擦桩桩端下10m。可溶岩分布区:扩大基础或
33、端承桩基础,终孔深度为影响基础埋深的溶洞底板下至少 5m;摩擦桩的终孔深度,应至概算的摩擦桩桩端下10m。指南规定,岩溶地区钻孔深度应至构筑物基础以下515m,桩基础应至桩尖以 下10m;当预定深度内有溶洞存在,且可能影响地基稳定时,应钻入洞底基岩面下不小于3m。拱桥拱座,钢构桥主墩,斜拉桥、悬索桥的主墩或塔墩,锚碇基础,墩高大于70 的梁桥桥墩的终孔深度必须与设计人员联系后确定。对需作物探的钻孔,应据不同物探方法或设备的需要,增加孔深510m,以保证对 所需测量段达到预期目的。位于陡斜坡或岩溶深槽陡倾岩面上的钻孔,钻孔深度应适当增加,以保证基底下影响 范围内不出现应力扩散临空状态,从而导致基
34、础失稳。岩质地基压力扩散角为3040(硬质岩石取小值、软质岩石取大值,并考虑不利结构面影响选用)。目前工作中存在的主要问题桥台挖方,终孔深度不够。覆盖层中大厚孤石定为基岩,钻孔深度未控制覆盖层厚度及进入真正的基岩层。拱座、主墩、塔墩等特殊结构桥墩(座)终孔深度既有不够的,也有过深的。覆盖层厚度大(通常以50m为界),且具有作摩擦桩条件的,终孔深度仍一定要到 基岩层中。3)对于因孔位位于陡崖、建(构)筑物、坟地、果园等未能就位施工的设计钻孔,施工阶段是否需要补勘在勘察报告中应予说明。6.2.3断面控制1)纵断面整幅、错台、错幅桥位,沿左右幅边柱位布置4条全桥纵断面;分幅(分线)桥位, 沿边柱位布
35、置2条纵断面。比例尺大于1: 2000,未施钻桩位亦需注记。需要时,对桥台、拱座、主墩、塔墩等位置加测短纵断面,比例尺大于1: 500,未 施钻桩位亦需注记。2)横断面比例尺大于1: 500,未施钻桩位亦需注记。桥台至少应有台口和台尾各1个横断面。每一排墩柱位置都应有横断面。需要时一如对不良地质评价、陡坡等应加测横断面控制。6.2.4物探 目的要明确,方法要恰当。1)覆盖层厚度大或结构复杂地区,应在钻探施工之前,补充进行物探工作,以指导钻孔 终孔深度。2)查明影响桥位稳定的岩溶、大型节理、卸荷裂隙、破碎带、富水带、危岩、堆积体 等需要时,应进行地面、挖探点或钻孔中物探工作,其目的是要对上述地质
36、现象作出三维空 间分布的判断。3)需要时,对钻孔作声波测试,以判定岩体的完整程度。6.2.5测试1)土层不以其作为持力层的: 碎石土(广义的)以n63.5或n120原位测试判定密实度;砂 土以N (标贯)原位测试判定密实度;粉土以原状土样室内试验孔隙比e判定密实度;粘性 土以原状土样室内试验中液性指数I判定塑性状态。拟以其作为持力层的:碎石土、砂土:在上述原位测试的基础上,即可提出皖。、E0 (变形模量) 及qik(侧壁摩阻力);现场作探坑(0.5mX0.5mX0.5m)称重可求得丫值,以挖出物作锥形堆 置,测量定安息角,可近似求出值。 粉土及粘性土:据室内测试资料,提出Y、fj、Es (压缩
37、模量)、qik、 c各值。特别需要时,可进行载荷试验和剪切试验探求土体承载力和物理力学指标。土样测得的物理力学指标非土层物理力学指标,按有关规定:Y .Es值:土样试验的平均值即为土层标准值,但仍需进行标准差和变异系 数计算c、中值:现场测试或室内试验土样结果在计算平均值、标准差、变异系数 和统计修正系数后求得的标准值为土层c、值标准值。2)岩层极破碎、破碎岩体物理力学指标的确定如同土层。较破碎、较完整和完整岩体才是真正意义上的岩质地基。岩样测试项目一般情况 下有Y (重度)、Rc (单轴饱和抗压强度,泥质岩石可用天然单轴抗压强度Rt),需要时加 测Vp (岩块纵波波速值)以便与钻孔岩体声波测
38、试结果计算岩体Kv值以判定岩体完整程 度。岩体Y值的确定方法同土层;c、中、E等值由岩样变为岩体值同7.2.6条 有关规定。岩质地基承载力基本容许值fao取标准值,在无载荷试验的情况下,可用 岩石Rc或Rt值经数理理统计后得出的岩体frk值折减而来,目前工作中主要问题是:同类岩石样本数量小于最低要求的6件;frk值低于Rc或Rt标准值过多;软硬夹层或互层岩体的取值不规范,且普遍偏低; 折减系数普遍偏低。建议按岩土工程勘察规范取值。完整岩体取0.5较完整岩体取0.20.5较破碎岩体取0.10.2无数的载荷试验证明,载荷试验所取得的听。值大于按上述折减系数折减 取得的fao值,现用折减系数0.06
39、0.08显然极不合理岩体因机械破碎而无法取得柱状岩芯,地表又取不到岩块样时,应作点载 荷试验样确定Rc值。当统计计算中变异系数0大于0.3时,应查明差异过大的原因,必要时应增 加试样数量或重新划分统计单元;当0大于0.4时,统计修正系数可按经验取值。条件适宜 时提倡多工点综合统计。3)为满足对拱座、锚碇基础及桥梁墩台边坡和岸坡稳定评价要素而作的样品测试,测 试项目应满足有关规范、规程要求,不能只有一个Rc值。4)桥位通过含煤地层区、采空区等地段,原则上以收集当地开采资料以对有害气体对 工程建设的影响进行评价,有条件时,应作实测校核。5)对地下水或地表水可能对基坑(特别是深基坑)充水的影响,需要
40、时,应作抽水试 验;对采空区或小窑分布密集区可能存在的透水作出分析判断;需要时取地表水、地下水作 水质分析,判定腐蚀性。6)地震动峰值加速度为0.1g (相当于地震烈度W度,贵州只有威宁及望谟两区)地区 饱和的粉土、砂土地层,应用标准贯入试验等方法判定地基砂土液化的可能性。6.3评价6.3.1在充分利用初勘成果的基础上,综合运用工程地质调绘、勘探、测试资料、结合工程 特点和要求,进行工程地质评价,主要内容:1)桥位场地适宜评价;2)基础设计、施工所需的岩土参数;3)基础形式建议;4)引道、墩台地基和边坡的稳定性及治理建议;5)桥梁建设引起的环境变化,环境变化对桥梁的影响及桥梁工程对已有构筑物的
41、影响;6)使用本报告的限制条件及其他需要说明问题。6.3.2当前存在的主要问题1)场地工程地质条件复杂程度未予划分。2)岩溶强发育和极强发育区,虽然钻探已施工一桩一孔,又作了井中物探,然个别工 点开挖时仍发现有较大竖向发育溶洞未予查明。3)提供的岩土层物理力学指标不全面:土层可作扩大基础持力层的,除提供旗外,尚应提出Y、Es/E0值,以便进行沉 降计算;作摩擦桩的,还应提出qik值。需要做稳定性计算的,土层应有Y、c、中;岩质地基应有Y、c、中、p、E0及 抗拉强度。现在最大的问题是如拱座基础,也只有一个值。4)天然地基基础形式浅基础、扩大基础:不是浅基础都一定要用扩大基础;一般情况下,覆盖层
42、+强 风化层厚度小于6m,无边坡问题,墩高小一无抗倾伏和抗滑移需要时,应尽量采用扩大基 础而不采用桩基础;“建议持力层顶面高程”确定应恰当,过深或过浅都不对。桩基础:钻(挖)孔桩a,端承桩 对比公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63 2007)、建筑桩基 技术规范(JGJ94 2008)和贵州建筑地基基础设计规范(DBJ50-047-2006),其含 义和有关参数取值方式略有不同,因而提供的计算参数亦略有不同。公路桥涵地基与基础设计规范支撑在基岩上或嵌入基岩的钻(挖)孔桩、单桩轴向受压容许承载力Ra计 算公式详见手册P.60。Ra值由土层(含极破碎、破碎岩石层及4小于2MPa的极软岩层)侧
43、阻力 和嵌岩段侧阻力、端阻力三部分组成。按上述含义,提出土层(广义的)侧摩阻力及嵌岩段岩层的fk值即可满足 设计要求。前者在无试验资料时,可在手册P.54表5.31中查取;fk值据岩石单轴 抗压强度试验结果经数理统计后提出。建筑桩基技术规范嵌岩桩、单桩竖向极限承载力标准值(Quk)的计算公式见手册P.60。Quk值由土层(含极破碎、破碎岩石层)总极限侧阻力(Qsk)及嵌岩段总极 限阻力(Qrk)组成。桩周土层极限侧阻力标准值,若无当地经验时,可按手册P.56表5.3 5 中查取;fk值据岩石单轴抗压强度试验结果经数理统计后提出。贵州建筑地基基础设计规范硬质岩石上的端承桩,桩的竖向承载力特征值R
44、a=qpaAp,式中的qpa为桩端 岩石承载力特征值。据fk值折减后提出qpa值即可满足设计计算要求。这样的规定,其实质就是地区经验,对于桩端置于硬质岩石上的端承桩,桩 侧阻力作为富余储存,不计入总承载力计算。该规范指出,当持力层为软质岩石时,宜采用摩擦端承桩;并按摩擦桩进行计算。“建议持力层顶面高程”确定恰当,特别是岩溶发育区应认真研究后确定。b,摩擦桩各规范选用的计算公式是一样的。这些公式在手册P.53、P.55、P.58页列 出。当无试验资料时,侧阻力可用查表法提出;端阻力在建筑地基基础设计规范 和建筑基桩技术规范中规定亦是用查表法取得,而公路桥涵地基与基础设计规范 规定是用计算法求得,
45、即勘察报告中需提出桩端土4值及桩身穿过的各土层的Y值。试算单桩轴向受压承载力设计值时,公路桥涵地基与基础设计规范和建 筑地基基础设计规范有两点差异:.安全系数都采用2。公路桥涵地基与基础设计规范只对总侧阻力除以2, 1.建筑地基基础设计规范则是对侧阻力+端阻力之和除以211. d800mm的大直径桩,建筑地基基础设计规范要求有侧阻、端阻尺寸 效应系数修正。强风化岩层,极破碎、破碎岩层及/VkW2MPa的极软岩层视同桩周土层。同排桩位或群桩基础,不得同时采用摩擦桩和端承桩;覆盖层厚度大而又有条 件的地段,应采用摩擦桩。5)水文地质千篇一律现象普遍。应按指导书3.2.9条要求评价。6)对(需要评价
46、)引道、墩台地基和边坡的稳定性评价不足。7)勘察报告对整幅桥/分幅桥/错幅桥/错台桥定位不准确。利用初勘资料,特别是面上物探资料不够。原始编录不规范,综合研究不深入,组级及项目部级校核较差,致使文,文、图. 图、文.图对应性差,错编之处甚多。结论与建议缺乏针对性。7隧道详勘7.1隧道详勘的任务同1.6条。这里特别强调:1)隧道详勘应充分利用初勘取得的各项地质资料并沿确定的位置进行。2)采用以钻探、原位测试及室内试验为主,调绘、物探、挖探为辅的综合方法。3)勘察工作重点是围岩级别划分。7.2隧道详勘主要实物工作量布置原则7.2.1工程地质调绘1)一般情况下,对初勘工程地质调绘资料进行复核即可。2
47、)初勘隧址偏离施工图隧址较远或地质条件需进一步查明时,应进行补充工程地质调 绘。3)补充调绘的重点:隧道进出口、引道及洞身浅埋段稳定性。影响围岩级别划分的软硬岩层界面、可溶岩层与非可溶岩地层界面、断层破碎带 性质、产状及影响带宽度、不良地质等应实测,必要时应进行地表挖探及深部钻探揭露。处于岩溶发育区的隧址,应加强对地表各种岩溶现象(如洼地、漏斗、塌陷、落 水洞、溶洞、深溶槽、管道)的调查,并借此与物探、钻探资料配合解释岩溶空间分布及发 育规律。泉水、溶洞水、暗河地下水、老窑集水、富水断层、水渠、小水库等对隧道施工 的影响及隧道建设对地表水点可能引起的水动力平衡和构筑物破坏而导致的影响当地居民
48、生活、生产用水的评价。隧道施工对环境的影响。7.2.2钻探1)尽量利用初勘钻孔2)报批稿对隧道详勘钻孔数量未提出具体要求。据报批稿及贵州实践经验,详 勘阶段钻孔布置原则:利用初勘孔后对进出口评价仍有困难时,应补作钻探。影响围岩级别划分的地层分界线、断层、特殊性岩土及不良地质地段,应有钻孔控 制。特别是煤系地层分布区,由于岩石组合复杂,需在纵向上对岩组分布有钻孔控制。围岩分级、分段或水文地质评价需要时,应布置钻探。洞身浅埋、洞口偏压等需要时应布置钻探。必要而且可能时,对可能产生突泥、突水及围岩大变形段进行钻孔控制。3)终孔深度同初勘要求。需作物探的钻孔,应据不同物探方法或设备的需要,增加孔深510m。7.2.3断面控制1)纵断面沿测设基线(即轴线)布置纵断面一条,其地质内容应综合反应调绘、挖探、钻探、 初勘地面物探、详勘井中物探各项成果。2)横断面进出口应至少各有三条横断面,即洞门及前后各一个。对浅埋、偏压
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