岩土工程勘察规范(征求意见稿)_第1页
岩土工程勘察规范(征求意见稿)_第2页
岩土工程勘察规范(征求意见稿)_第3页
岩土工程勘察规范(征求意见稿)_第4页
岩土工程勘察规范(征求意见稿)_第5页
已阅读5页,还剩325页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

×××××江苏省工程建设标准×DGJ××-2015岩土工程勘察规范Codeforinvestigationofgeotechnicalengineering(征求意见稿)2015-××-××发布2015-××-××实施江苏省《岩土工程勘察规范》编制组2015.××

江苏省工程建设标准岩土工程勘察规范Codeforinvestigationofgeotechnicalengineering(征求意见稿)DGJ×××--2015批准部门:江苏省住房和城乡建设厅主编单位:江苏省地质工程勘察院江苏省建苑岩土工程勘测有限公司江苏省水文地质工程地质勘察院批准部门:江苏省住房和城乡建设厅施行日期:2015年××月××日江苏省《岩土工程勘察规范》编制组2015.××前言根据江苏省住房和城乡建设厅苏建科函(2012)789号“关于印发《2012年度江苏省工程建设标准编制、修订计划(第二批)》的通知”精神,江苏省《岩土工程勘察规范》主编单位会同全省相关勘察单位组成编制组,经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内外标准,并在广泛征求意见的基础上,经多次讨论反复修改,并与正在实施和正在修订的国家、行业及省市相关审图意见进行了协调,先后形成了《初稿》、《征求意见稿》、《送审稿》,经审查,报批定稿。我省首次编制的《岩土工程勘察规范》是我省岩土工程勘察技术法规,针对江苏地质条件,明确我省岩土工程勘察过程中各阶段的技术要点,与国家现行《岩土工程勘察规范》相配套。本规范不仅规定工程地质调查和测绘、勘探及采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测方法,还对场地工程地质条件进行定性或定量分析评价、编制满足不同阶段所需的成果报告文件提出了具体要求。本规范分为18章:1总则;2术语和符号;3岩土分类;4区域地貌及第四纪地层;5勘察等级、阶段和纲要;6工程地质测绘和调查;7勘探和取样;8原位测试;9建筑工程勘察;10市政工程勘察;11轨道交通工程勘察;12不良地质作用和地质灾害;13特殊性岩土;14场地和地基的地震效应;15地下水;16岩土室内试验要求;17岩土参数的分析与选定;18岩土工程勘察分析评价及勘察报告;19现场检验和监测。本规范将来可能进行局部修订,有关局部修订的信息和条文内容将刊登在《江苏省工程建设标准化简讯》杂志上。本规范由江苏省住房和城乡建设厅负责管理,由本规范编制组负责具体技术内容的解释。为了提高规范标准质量,请各单位在执行过程中,注意总结经验,积累资料。执行过程中如有意见或建议,随时将有关意见反馈给江苏省地质工程勘察院(南京市安德门大街11号,邮编210012),以供今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:江苏省地质工程勘察院江苏省建苑岩土工程勘测有限公司江苏省水文地质工程地质勘察院参编单位:江苏省工程勘测研究院有限公司江苏省纺织工业设计研究院有限公司江苏苏州地质工程勘察院江苏南京地质工程勘察院江苏连云港地质工程勘察院江苏中设集团股份有限公司南京市测绘勘察研究院有限公司无锡市建筑设计研究院有限责任公司徐州中国矿大岩土工程新技术发展有限公司常州市规划设计院南京南大岩土工程技术有限公司盐城市建筑设计研究院有限公司南通市建筑设计研究院有限公司常州市东华岩土工程有限公司主要起草人:参与审阅的专家委员会成员有:江苏省住房和城乡建设厅2015年××月江苏省《岩土工程勘察规范》第城市轨道交通工程勘察11.1一般规定11.1.1城市轨道交通工程是一个复杂的系统工程,是各类工程和建筑类型的结合体。本章节主要针对是地下或高架敷设的车站工程、区间线路工程。其中区间工程包含地下区间、高架区间、路基区间、联络线工程及区间的各类联络通道、风井、施工竖井、盾构始发(接收)井。与城市轨道交通相关各类房屋建筑工程包括地面车站、控制中心、变电站、车辆基地、停车场等,该类建构筑物的勘察可参照第9章相关内容执行。车辆基地还需同时考虑场地挖填方对勘察的要求,勘探点布置是应考虑到场地平整和股道路基设计需要提供的地质横断面图的需要,填土厚度变化大时需要提供填土厚度等值线图及不良土层平面分布图。。11.1.2城市轨道交通工程投资巨大,线路穿越城市中心地带,地质、环境风险极高,所以,很有必要按照工程的建设阶段分阶段进行岩土工程勘察工作,提交不同阶段的岩土工程资料。对于地质条件复杂的地区,如不按阶段进行岩土工程勘察工作,有可能产生重大的安全隐患或资金浪费。11.1.3城市轨道交通工程勘察首先要从工程结构类型、破坏结果的严重性、场地工程地质条件的复杂程度、环境安全风险等级等因素来确定岩土工程勘察等级,以便在勘察工作量布置、岩土工程评价、参数获取、工程措施建议等方面突出重点、区别对待。勘察工作量布置要合理,要采用综合的勘察方法。场地的重要性等级按照第5章相关要求进行划分。场地的复杂程度等级可根据地形地貌、工程地质条件、水文地质条件进行划分,下列条件最先满足为准。符合下列条件之一者为一级场地(或复杂场地):地形地貌复杂;建筑抗震危险和不利地段;不良地质作用强烈发育;地基、围岩或边坡的岩土性质较差;地下水对工程的影响较大需要进行专门研究和治理。符合下列条件之一者为二级场地(或中等复杂场地):地形地貌较复杂;建筑抗震一般地段;不良地质作用一般发育;地基、围岩或边坡的岩土性质一般;地下水对工程的影响较小。符合下列条件之一者为三级场地(或简单场地):地形地貌简单;对建筑抗震有利地段;不良地质作用不发育;地基、围岩或边坡的岩土性质较好;地下水对工程无影响。工程周边环境风险等级可根据工程周边环境与工程的相互影响程度及破坏后果的严重程度进行划分。一级环境风险:工程周边环境与工程相互影响很大,破坏后果很严重。如:下穿既有轨道线路。二级环境风险:工程周边环境与工程相互影响大,破坏后果严重。如:下穿重要的既有建(构)筑物、重要市政管线及河流,上穿既有轨道线路等。三级环境风险:工程周边环境与工程相互影响较大,破坏后果较严重。如:下穿一般既有建(构)筑物、重要市政道路,临近重要的既有建(构)筑物、重要市政管线及河流等。四级环境风险:工程周边环境与工程相互影响小,破坏后果轻微。如:下穿一般市政管线、一般市政道路及其它市政基础设施,临近一般既有建(构)筑物、重要市政道路等。岩土工程勘察等级从工程的重要性等级、场地复杂程度等级和工程周边环境风险等级三个方面参照第5章5.1.4条规定进行划分。11.1.4可行性研究阶段线路方案一般都不稳定和具体,勘探点可以搜集线路沿线可利用的勘探点为主,距离一般控制在线路沿线1000m以内且应位于同一地貌单元内;当无可利用资料时,应布置适量的勘探点,勘探点的数量应满足工程地质分区的要求,每个工程地质区均应有勘探点;各比选线路均应有勘探点;孔深要满足场地稳定性、适宜性评价和方案比选的需要。11.1.5初步勘察阶段勘探点的平面布置应根据初步设计方案进行布置,各工点的孔数应满足初步设计的要求,考虑到后期施工图设计方案的调整及初勘孔的可利用性,勘探点的孔深可适当增加。对于控制性节点工程(穿越水体、换乘节点、重要建构筑物地段)应作为勘察重点,若方案稳定,可直接进行节点的详细勘察。11.1.6详细勘察阶段主要是为解决地基基础、隧道围岩稳定、边坡稳定性、周边环境保护等岩土工程问题,需要针对工程特点、工程建构筑物类型和结构形式、结构埋置深度、施工方法来进行勘察工作。故详勘工作除了针对结构主体开展工作外,还要着重对上述问题提出评价或提供岩土参数。详勘阶段出入口、通道、风井、施工竖井均应布置勘探孔。11.1.7鉴于工程地质现象的复杂性和不确定性,按一定间距布设勘探点所揭示地层信息存在局限性;受周边环境条件限制,部分钻孔在详细勘察阶段无法实施;工程施工阶段周期较长(一般为2年~4年),在此期间,地下水和周边环境会发生较大变化;同时在工程施工中经常会出现一些工程问题。因此,城市轨道交通工程在施工阶段有必要开展勘察工作,对地质资料进行验证、补充或修正。另外,对工程方案有重大影响的岩土工程问题应进行专项勘察工作,提出有针对性的工程措施建议,确保工程规划设计经济、合理,工程施工安全、顺利。11.2地下工程11.2.1本条阐述了地下工程勘察的适用范围及主要的施工工法;通风道、通风井的勘察宜在详细勘察阶段实施。11.2.31地下车站布置的勘探点不得少于4个,当地质条件复杂时,还需增加钻孔。2地下区间勘探点的间距应根据工法来确定,矿山法隧道宜取小值,特殊地段应该需增加勘探点。3地下车站勘探点一般孔数较少,勘探点宜均为取样孔,同时兼作为原位测试孔。4勘探点的深度应该考虑到设计方案调整以及初勘勘探孔的可利用性,应适当将钻孔深度加深,以避免以后产生工作量的不足或浪费。11.2.51勘探点的平面布置时要求勘探点在满足表11.2.5规定间距的基础上,勘探点平面布置还要考虑工程结构特点、场地条件、施工方法、附属结构、特殊部位的要求。对于水域段、矿山法隧道、浅埋隧道的勘探点间距宜取小值。勘探点间距为对于中心线的投影距离。车站横剖面一般结合通道、出入口、风井的分布情况布设,数量可根据地质条件复杂程度和设计要求进行调整。隧道采用单线单洞时,左右线距离大于3倍洞径时采用双排孔布置,左右线距离小于3倍洞径或隧道采用双线单洞时可交叉布点。对于区间隧道洞口、陡坡段、大断面、异形断面、工法变换、联络通道等部位勘探点不宜小于2个,孔距不宜大于30m;渡线需结合主线综合布置勘探点,孔距不宜大于30m;施工竖井按照结构形状角点布置勘探点,孔数不宜少于3个,孔距不宜大于25m。当区间线路左右线地层变化大时,应在两线中间布置勘探点查明横向地层的变化。对于浅埋隧道,特别是矿山法隧道,需重点查明洞身及其顶底板上下1倍洞身范围岩土层的分布特征内,如遇地层变化大或有特殊岩土分布,应加密勘探孔间距,查清其性质及分布范围,避免施工时产生地质危害。2岩溶区的钻探深度除满足条文中要求外,还需同时满足进入结构底板或桩端平面下不应小于10m,揭露溶洞时应根据工程需要适当加深。3控制性勘探孔可以为取岩土试样孔,也可为连续贯入的原位测试孔。当勘探深度内均为土层且具备静力触探孔施工条件时,应多布置静力触探孔,静力触探孔占勘探孔总数的1/2,在确保取得足够土样数量的情况下,可适当提高静力触探孔比例,但不宜超过2/3。当结构主体位于基岩或以基岩作为持力层时,上部土层的原位测试试验宜以标准贯入试验或动探试验为主,取岩试样勘探孔的数量不应少于勘探点总数的1/2。4采取岩土试样时,应重点加强对工程有影响的岩土层位进行取样,保证各层位所需测试项目的有效样本数,变异性大时应增加样品数量。在地下工程开挖段及其上下1倍开挖范围类的取岩土样和原位测试点的间距宜为1~2m。5原位测试试验一般为波速测试、电阻率测试、旁压试验、螺旋板试验、扁铲侧胀试验、十字板剪切试验等,各原位测试孔的数量应满足要求,对于车站或区间工程交界的原位测试孔可兼顾使用;对于跨不同地质单元的车站或区间工程应保证每个地质单元每个原位测试试验不少于1点(孔)。波速测试测试深度要求大于20m或场地覆盖层厚度,同时测量横波及纵波,以提供岩土的动力参数;电阻率测试测试深度应至结构底板下5m(根据设计要求,一般提供结构底板下1m、3m、5m段的电阻率值)。6不同工法所需的测试指标均不同,下表将不同工法一般所需的主要测试项目进行汇总,一些特殊测试应根据设计要求进行。不同工法所需实施的主要测试项目明挖法放坡开挖土体:常规试验、抗剪强度、渗透系数;软土还需做无侧限抗压强度岩体:密度、抗压强度和抗剪强度、软化性支护开挖土体:常规试验、抗剪强度、渗透系数、静止侧压力系数、基床系数、回弹及回弹再压缩试验;软土还需做无侧限抗压强度、有机质含量试验岩体:密度、抗压强度和抗剪强度、弹性模量、软化性矿山法土体:常规试验、抗剪强度、渗透系数、变形模量和压缩模量、基床系数、静止侧压力系数、热物理;软土还需做无侧限抗压强度、有机质含量试验;膨胀土的膨胀率试验岩体:密度、抗压强度和抗剪强度、软化性、弹性模量、泊松比、热物理盾构法土体:常规试验、颗粒分析、抗剪强度、渗透系数、压缩系数和压缩模量、基床系数、静止侧压力系数、热物理、硬质矿物含量;软土还需做无侧限抗压强度、有机质含量试验;膨胀土的膨胀率试验岩体:密度、抗压强度和抗剪强度、软化性、弹性模量、泊松比、热物理常规实验主要为含水率、密度、塑液限等物性指标;基床系数可通过原位测试、室内试验结合经验值综合确定,必要时通过专题研究或现场K30载荷试验确定;在基岩地区应根据需要提供抗剪强度指标、软化系数、完整性指数、岩体基本质量等级等参数;岩土的抗剪强度指标宜通过室内试验、原位测试结合地区的工程经验综合确定。7一般情况下,在需要人工降低地下水位的车站、区间宜布置水文地质试验孔;试验应布置在不同地貌、不同含水层(组)且富水性较强的地段,并应距隧道外侧3~5m。具备条件时应每个工点进行水文地质试验。11.3高架工程11.3.1本条阐述了高架工程勘察的适用范围,附属工程的勘察一般在详细勘察阶段实施。11.3.2高架工程一般会采用桩基方案,勘察的重点是桩基方案的评价和建议。11.3.3由于初步设计阶段的高架结构柱跨或桥墩台位置尚不确定,初勘阶段的勘探点间距是参考地区经验提出的要求;对于已经基本确定桥柱位置和柱跨情况,初勘点位应尽量结合桥柱、框架柱布置。车站勘探点一般孔数较少,勘探点宜均为取样孔同时兼作为原位测试孔。当覆盖层较薄,下伏基岩风化层不厚时,为了确认所取岩芯是基岩而非孤石,应将岩芯同当地岩层露头、岩性、层理、节理和产状进行对比分析,综合判断。11.3.51对于场地条件复杂或位于岩溶发育的场地,宜一墩一孔。2岩溶地区的勘察要求同地下工程部分的要求。4高架工程的重点取样部位是浅部承台开挖深度及其以下1倍深度、可能的桩端持力层位置的岩土层。11.4路基、涵洞工程11.4.1路基工程,特别是路堑工程除布置合适的勘察工作量外,还需加强地面调查。12不良地质作用和地质灾害12.1滑坡12.1.5滑坡详细勘察工作量依据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330)布置,滑动方向不明确时,按垂直和水平方向布置勘探线。12.1.6硬岩中软弱破碎带或薄风化层、黏性土中上软下硬隔水层面形成软弱滑移面等情况下滑动面为平面。坡积黏性土沿基岩顶面滑动时滑动面为折线形。厚层土产生滑动时滑动面为园弧形。按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330)公式计算滑坡稳定系数。滑坡治理主要从避让、截水、排水、刷方减载和滑坡角填土加载反压、抗滑挡墙、抗滑桩、锚杆等支挡工程方面进行。12.2危岩、崩塌12.2.3形成危岩、崩塌的条件。1地形条件:陡峻的斜坡地形是形成崩塌的必要条件,规模较大的崩塌,一般发生在坡度大于45。高度大于30m的斜坡上。发生崩塌的陡峻斜坡,通常是海、湖、河谷和冲沟的岸坡及陡峻山坡,其坡形可能是直线形、凸形、凹形、阶梯形,只要其他条件具备,都可能发生崩塌。2岩性条件:岩性对崩塌的形成具有明显的控制作用,软硬岩互层,因差异风化,坡面凹凸不平,易产生崩塌落石,下部软岩遭受侵蚀,还可产生大规模崩塌。3构造条件:地质构造对崩塌的形成同样具有控制作用,与区域构造线平行的地段、断裂交汇处、褶皱核部,往往是崩塌易发地段;结构面(层理、节理、断裂、泥化夹层等)发育,完整性差的岩体,尤其是当岩体内发育的软弱结构面倾向地基时,被切割的不稳定岩块易发生崩塌。4地下水条件:地下水发育路段,表明斜坡地带有连通的节理裂隙,易得到降水或较远处地下水的补给,使得斜坡上方的不稳定岩体更易失稳,形成崩塌。5其他条件:降雨、地震、昼夜温差变化、冰雪冻融、不合理的边坡开挖等等,都可促使岩体产生崩塌。岩堆结构松散,稳定差,易产生地基沉陷、边坡坍塌或岩堆沿基底滑动等地质病害,应注意研究岩堆的类型、分布范围、物质组成及稳定性。12.3岩溶12.3.5对框架结构的建筑物可按柱网间距布置,孔距12-24m。12.4采空区12.4.1我国煤矿采空区分布较广,属于隐蔽、复杂、地表变形范围大、容易引发地质灾害的不良地质场地。采空区地表的不均匀下沉和水平变形、垮塌等灾害给工程建设及运营带来了较为严重的安全隐患。由地表移动和变形引起地面塌陷、滑坡和崩塌等次生灾害也时有发生,大面积煤矿采空区垮塌甚至可能引发地震,严重威胁工程安全。故本条强调“拟建工程场地或其附近分布有不利于场地稳定和工程安全的采空区时,应进行专门的采空区勘察。”本条为强制性条文,必须严格执行。12.4.2由于采空区类型不同,所掌握的采空区资料完整程度也不尽相同,因此,采空区稳定性评价应根据其特点和所掌握的资料,采用定性与定量相结合的方法进行。采空区场地的稳定性是建(构)筑物稳定的先决条件,应首先评价。在此基础上,根据拟建建(构)筑物的工程条件,分析采空区剩余变形对拟建工程及拟建工程对采空区稳定性的影响,综合评价采空区场地的工程建设适宜性及拟建建(构)筑物的地基稳定性,并提出采空区治理措施建议。12.4.3采空区勘察阶段划分应与设计阶段相适应:对拟建场地稳定性和工程建设的适宜性进行初步评价,为城乡规划、场址选择、工程建设的可行性和方案设计提供依据,是可行性研究阶段勘察的主要工作内容,以定性评价为主,不得留给下一阶段,若到初勘或详勘阶段再进行场地稳定性和工程建设适宜性评价,一旦评价为不稳定或不适宜,必将造成前期投入的浪费。采空区岩土工程初步勘察阶段主要任务除包括常规场地初勘工作内容外,应侧重于采空区专项调查及分析计算采空区地表已完成的移动变形量及剩余移动变形量,定量分析评价场地稳定性及工程建设的适宜性,为确定建(构)筑物总平面布置、采空区治理方案及地基基础类型提供初步设计依据。详勘阶段的主要任务是为地基基础设计、地基处理和采空区治理提供详细的岩土工程资料及设计、施工所需的岩土参数。对于采空区稳定且对工程建设影响小的场地,勘探线、点间距符合本规范第9章要求。对于稳定性差、需进行处治的采空区场地,详勘勘探线、点的布置结合采空区处置方法确定。在已建工程场地或其附近,施工及运营过程中发生新采或复采时,由于场地工程地质条件发生变化,原有勘察资料已无法满足地场地稳定性评价及自治设计要求,因此需进行施工勘察。12.4.5物探工作可按本规范附录I选择相应的地面物探(电法、电磁法、地震法、地质雷达等)或井内(间)物探方法(CT成像、测井法、孔内成像、孔内地质雷达等)。⑴地面物探宜用于探查采空区的分布范围和深度,定性判定采空区的充填密实程度和充水状态。⑵井内(间)物探宜用于探查采空区覆岩破坏现状、垮落断裂带高度、采空区的充填密实程度和充水状态、地下巷道等空洞的分布、采空区空隙率的估计等。井内(间)物探应选择在典型部位的钻孔内进行,应深入采空区底板适当深度,同时采取可靠措施维护井壁。孔径(孔间距)应与探头(仪器)相匹配,保证测试效果。同一场地内测试的钻孔宜不少于2个(对)。钻进方法和钻进工艺应根据采空区埋深、覆岩类别、可钻性和钻探技术要求等确定,除了应按现行标准《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJ/T87-2012)的有关规定执行外,尚应符合下列要求:1钻孔成孔口径应根据采空区埋深、覆岩岩性以及取样、测试、监测和钻进工艺要求确定。2钻进方法应采用全孔取芯回转钻进工艺,钻头宜采用金刚石钻头或硬质合金钻头;对完整地层可采用普通单层岩芯管钻头钻进;对软硬互层、破碎松散层可采用双层岩芯管钻头钻进或绳索取芯钻进;对坚硬岩层可采用双管钻具钻进;对需验明采空区“三带”特征层位的重点部位,应采用双层岩芯管连续取芯。3当钻穿采空顶板时应立即停钻,采用钻杆或动力触探试探,再根据采空垮落特点,确定适宜的钻进方法和钻具;应详细描述采空区顶、底板的深度,采空内垮落物性质、成分、粒径、充水情况等。4采空区内有垮落物时,宜采用双层岩芯管钻进或单层岩芯管无泵钻进;采空区内无垮落物或垮落物充填不满时,钻进时可按采空大小及时埋设相应长度的护壁套管。12.4.10本规范采空区场地稳定性、适宜性评价标准,采空区对工程的影响程度评价标准引自《煤矿采空区岩土工程勘察规范》(GB51044)。13特殊性岩土13.1填土13.1.1填土,也称人工填土,是指由人类活动在地表形成的无规则堆积体,其组成成分复杂,堆填的方法、时间和厚度随意性大。一、填土根据其物质组成可分为两类:1.素填土:天然土经受人类扰动和搬运堆积而成,由块石、碎石土、砂土、粉土和黏性土等一种或几种材料组成,不含杂物或仅含少量的杂物,不具天然土的结构;按主要物质组成,可进一步细分为抛石填土、碎石素填土、砂性素填土、粉性素填土与黏性素填土;2.杂填土:组成成分复杂,含有大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物;按主要物质组成可进一步细分为建筑垃圾填土、工业废料填土与生活垃圾填土。二、填土根据其堆填方式,可分为四类:1.冲填土:又称吹填土,是利用水力运移冲(吹)填泥砂形成的填土;2.抛石填土:按一定方量和高度要求,人工回填,分层夯实或碾压密实的填土;3.压实填土:一种特殊的素填土,通常指压实黏性土填土,为按一定标准要求控制材料成分、密度、含水量,经过人工分层压实或夯实的填土;4.非压实填土:无质量控制要求,随意堆填而成。13.1.2填土堆填年代长短,与填土的工程特性无规律可循。一般情况下,堆积时间超过10年的黏性素填土、超过5年的砂性土,由于其自重压密作用,具有一定的密实度和强度,可考虑作为天然地基,其承载力应通过载荷试验等方法确定。13.1.3由于填土的分布、厚度和成分的不均匀性,勘探点布置应结合拟建建(构)筑物重要性、荷载及基础埋深等特点确定。当拟采用天然地基或人工处理地基时,可按复杂地基要求布置,并根据工程需要加密勘探点。对主要建筑物,详勘阶段的勘探点间距宜为10~15m,当土性显著变化时,应加孔查明。对暗埋的河(沟)、浜、塘、坑以及大面积填土区的分布范围,宜采用小螺纹钻等轻型钻具追索圈定,控制其边界的孔距宜为2~4m。勘探孔的深度应穿透填土层,进入正常沉积土层不少于0.5m,并应满足天然地基或地基加固设计的需要。当拟采用桩基础时,应满足桩基勘察的相关要求。13.1.4勘察方法应根据填土性质确定。对由粉土或黏性土为主组成的素填土,可采用钻探取样、轻型钻具与原位测试相结合的方法;对含有较多粗粒成分的素填土和杂填土,如抛石填土、建筑垃圾、工业废料填土等宜采用动力触探、钻探,并宜布置一定数量的探井;探井一般应布置在填土厚度较大,成分复杂的部位和拟建建筑物关键的部位。填土边界的范围可采用小螺纹钻等轻型钻具进行追索圈定。对大面积填土,尚可结合地球物理勘探方法查明填土的分布。近年来,地球物理勘探方法发展很快,探地雷达、面波测试、剪切波速测试以及神经网络多参数非线性预测理论等方法均可定性地进行大面积填土的均匀性评价,采用钻探与地球物理勘探相结合的方法可提高勘察工作效率。13.1.6除了控制质量的压实填土外,通常填土的成分比较复杂、均匀性差、厚度变化大,相应的工后沉降量比较大,因此利用填土作为天然地基应予慎重研究。13.1.7施工验槽的必要性是针对填土的物质成分、分布和厚度多变的现实情况提出来的。坚持施工验槽能揭露勘察过程中遗漏的主要现象(即使勘察工作密度足够大和勘察孔数量已足够多时),并据此修改岩土工程评价和建议中的不当、不足之处,防止工程事故的发生。施工验槽除对槽底土质进行直接检验外,还可采用轻型动力触探、钎探等手段,按一定间距(通常在1.5m左右)进行普查,深度应穿透填土层进入天然土层。13.2软土13.2.1软土是指天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水率大于液限的细粒土。软土,顾名思义,就是软弱的土,强度低的土,但本规范所述软土并不完全是这个意义上的强度低的土,主要是指软弱的黏性土,不包括松散的粉土和砂土。《建筑地基基础设计规范》及一些行业规范中对软土是这样描述的:在静水或缓慢流水环境中,经生物化学作用形成的沉积物。我省的沿海、沿江、沿湖、里下河地区及废黄河流域软土广泛分布。淤泥、淤泥质土、泥炭质土泥炭现行国标标准《建筑地基基础设计规范》(50007-2011)已明确定义。考虑到软土分类的多标准,本条给予明确,分别按物理力学性质、有机质含量和成因类型进行分类。1按照物理力学性质可分为:流泥、淤泥、淤泥质土等。这里的流泥是借鉴《疏浚岩土分类标准》(JTJ/T320-96)中引入。在现代滨海、河漫滩、湖底及浜塘底部分布着一层最新近沉积的软土,其特点是直接流动,强度极低,厚度大时,施工机械可能陷入其中。2软土按有机质含量分类与《建筑地基基础设计规范》(GB50007)相一致,这里明确了有机质含量的测定方法。铁路规范上写明了使用烧失量法,但烧失的不仅是有机质,很多矿物中的构造水【OH-】会被烧掉,无形中增大了测试结果,在工程中使用起来偏于安全,但很多的实验与实际结果很不相符。我们曾经做将硬塑态的褐黄色残积黏土,用烧失量法做出的结果是8%-12%。3《软土地区岩土工程勘察规程》(JGJ83-2011)及《岩土工程勘察规范》(GB50021)都要求查明各种成因类型,然而,关于软土的成因类型,相关规范并没有表述,借鉴铁路、公路等行业规范增加了成因类型分类的表述。软土的成因,在其不同行业规范上,表述各异,大多数规范及《工程地质手册上》划分为滨海相、泻湖相、溺谷相、三角洲相、湖相、牛轭湖相、河漫滩相、沼泽相等。不同沉积相的软土的基本特征如表13.2.2:表13.2.1软土的成因类型特征地貌特征成因类型沉积物特征滨海平原滨海相土质不均匀、极疏松、具交错层理,常与砂砾层混杂,砂砾分选好、磨圆度好,有时含生物碎片泻湖相颗粒细、孔隙比大、强度低,显示水平纹层,交错层理不发育,常夹有泥炭薄层溺谷相孔隙比大、结构疏松、含水率大三角洲相分选性差,结构疏松、多交错层理,多粉砂薄层湖积平原湖相粉粒分量高,季节性韵律带状层理,结构松软,表层硬壳厚度不规则河流冲积平原河漫滩相成层情况较复杂,呈特殊的洪水层理,成分不匀一,以淤泥及淤泥质土为主,间与砂层或泥炭互层,二元结构牛轭湖相成层情况复杂,成分不匀一以淤泥及淤泥质土为主,间与砂层或泥炭互层,含腐植物山间谷地谷地相软土分布呈片状、带状,靠山边浅,谷地中心深,厚度变公较大。颗粒由山前向谷地中心逐渐变细。下伏硬层坡度较大泥炭沼泽沼泽相以泥炭沉积为主,孔隙极大,富有弹性,常与薄淤泥互成夹层13.2.3本条提出了对软土的勘察应查明的内容:1对软土的排水固结条件、沉降速率、强度增长等起关键作用的薄层理与夹砂层特征;2土层均匀性,即厚度、土性等在水平向和垂直向的变化;3可作为浅基础、深基础持力层的硬土层或基岩的埋藏条件;4软土的固结历史,确定是欠固结、正常固结或超固结土,是十分重要的。先期固结压力前后变形特性有很大不同不同固结历史的软土的应力应变关系而不同特征;要很好确定先期固结压力,必须保证取样的质量;另外,应注意灵敏性软土受扰动后,结构破坏对强度和变形的影响;5软土地区微地貌形态与不同性质的软土层分布有内在联系,查明微地貌、旧堤、堆土场、暗埋的塘、浜、沟、穴等,有助于查明软土层的分布;62009年7月26日上海倒楼事件发生后,施工对工程的影响引起了人们的高度关注,勘察应查明施工活动引起的软土应力状态、强度、压缩性的变化;7地区的建筑经验是十分重要的工程实践经验,应注搜集。13.2.3软土勘察应考虑下列问题:1对勘探点的间距,提出了针对不同成因类型的软士和地基复杂程度采用不同布置的原则,详细勘察时,勘探点间距不宜大于30m;2对勘探孔的深度,不要简单地按地基变形计算深度确定,而提出据地质条件、建筑物特点、可能的基础类型确定;此外还应预计到可能采取的地基处理方案的要求;3勘探手段以钻探取样与静力触探或十字板剪切试验相结合为原则;在软土地区用静力触探孔或十字板剪切试验取代相当数量的勘探孔,不仅减少钻探取样和土工试验的工作量,缩短勘察工期,而且可以提高勘察工作质量:静力触探、十字板剪切试验是软土地区十分有效的原位测试方法:标准贯人试验对软土并不适用,但可用于软土中的砂土及硬土夹层。13.2.4软土易扰动,为保证取土质量,应使用薄壁取土。13.2.5适用软土地区的,原位测试方法方法很多。静力触探最大的特点在于精确的分层,用旁应试验测定软士的模量和强度,用十字板剪切试验测定内摩擦角近似为零的软土强度,都是行之有效的方法。扁铲侧胀试验和螺旋板截荷试验,虽然经验不多,适用于软土。采用哪种方法要根据工程的特点和要求进行。其中静力探触在我省软土地区应用最为广泛,积累了丰富的经验。13.2.6试验土样的初始应力状态、应力变化速率、排水条件和边变条件均应尽可能模拟工程的实际条件。故对正常固结的软土应在自重应力下预固结后再作不固结不排水三轴剪切试验。随着工程建设规模的不断发展,单纯进行天然地基勘察的工程越来越少,复合地基、桩基础、深大基坑,给岩土工程勘察工作提出了新的任务。现行《地基基础设计规范》(50007-2011)规定:土的抗剪强度指标,可采用原状土室内剪切试验、无侧限强度试验、现场剪切试验、十字板剪切试验等方法确定。当采用室内剪切试验确定时,宜选择三轴压缩试验的自重压力下预固结不排水不固结试验。经过预压处理的地基可采用固结不排水试验。但鉴于我省各勘察目前的状况,大多数单位仍然使用直剪,长期工程实践中,已积累了相关经验,利用固结快剪代替三轴试验的不固结不排水剪试验。不同工程或基础类别的测试项目按本规范第16章确定。13.2.8软土的岩土工程分析与评价应考虑下列问题:1分析软土地基的均匀性,包括强度、压缩性的均匀性,注意边坡稳定性;2选择合适的持力层,并对可能的基础方案进行技术经济论证,尽可能利用地表硬壳层;3注意不均匀沉降和减少不均匀沉降的措施;4对评定软土地基承载力强调了综合评定的原则,不单靠理论计算,要以当地经验为主,对软土地基承载力的评定,变形控制原则十分重要;5当建筑物相邻高低层荷载相差较大时,应分析其变形差异和相互影响;当地面有大面积堆载时,应分析对相邻建筑物的影响;6软土地基的沉降计算仍推荐分层总和法,一维固结沉降计算模式并乘经验系数的计算方法,但也可采用其他新的计算方法,以便积累经验,提高技术水平。7《软土地区岩土工程勘察规程》(JGJ83-2011)对岩土工程分析与评价分为天然地基、桩基础、地基处理和基坑等类别评价。涉及具体的工程时应满足此规范要求,具体如下:天然地基勘察与评价宜包括下列内容:①天然地基持力层的选择和建议②各拟建物适宜采用的基础形式及基础埋(标高)的建议,相应基础尺寸的地基承载力特征值,地基变形的验算;③明浜、暗浜等不良地质的地基处理方法建议;④大面积填方工程等的压实填土的质量控制参数;⑤工程需要时,对可能采用的地基加固处理方案进行技术经济分析、比较并提出建议。⑥当地表有硬壳层时,应利用其作为天然地基的持力层。⑦当建筑物离池塘、河岸、边坡较近时,应判别软土侧向塑性挤出或滑移产生的危险程度。⑧当地基土受力范围内有基岩或硬土层,且表面起伏倾斜时,应判定其对地基产生滑移或不均匀变形的影响。⑨当地基主要受力层中有薄砂层或软土与砂土层呈互层,应根据其固结排水条件,判定其对地基变形的影响。⑩天然地基评价时,应判定地下水的变化化幅度和承压水头等水文地质条件对软土地基稳定性和变形的影响。对含有沼气的地基,应评价沼气逸出对地基稳定性和变形的影响。⑵换填垫层法的勘察与评价宜包括下列内容:①查明待换填的不良土层的分布范围和埋深;②测定换填材料的最优含水率、最大干密度;③评定换填材料对地下水的环境影响;④评定垫层以下软弱下卧层的承载力和变形特性;⑤对换填垫层施工质量控制及施工过程中应注意的事项提出建议;⑥对换填垫层质量检验或现场试验提出建议。⑶预压法的勘察与评价宜包括下列内容:①查明土的成层条件,排水层和夹砂层的埋深和厚度,地下水的补给和排泄条件等;②提供待处理软土的先期固结压力、压缩性参数、固结特性参数和抗剪强度指标;③预估预压荷载大小、分级、加荷速率和沉降量;④对重要工程,宜选择代表性试验区进行预压试验并反算软土固结系数,预测固结度与时间、沉降量的关系,为预压处理的设计施工提供可靠依据;⑤任务需要时,对检验预压处理效果提出建议。⑷水泥土搅拌法的勘察与评价宜包括下列内容:①查明浅层填土层的厚度和组成,软土层组成、含水率、塑性指数、有机质含量及分布范围;②查明地下水pH值及其腐蚀性;③提供加固深度范围内各土层侧阻力及桩端地基土承载力特征值;④对大型处理工程,设计前应进行拟处理土的室内配比试验。针对现场拟处理的最弱软土层的性质,选择合适的固化剂、外掺挤及其掺量,提供各种龄期、各种配比的强度参数;⑤建议选择有代表性场地进行水泥土搅拌法试成桩,以确定各项施工参数;⑥任务需要时,应对水泥土搅拌桩施工时桩身质量检验、承载力检验提出建议。⑸桩土复合地基的勘察与评价宜包括下列内容:①查明暗塘、暗浜、暗沟、洞穴等分布和埋深;②查明土的组成、分布和物理力学性质,软弱土的厚度和埋深,可作为桩基持力层的相对硬层的埋深;③预估沉桩施工可能性和沉桩对周围环境的影响;④评定桩间土承载力,预估单桩承载力;⑤评定桩间土、桩身、复合地基、桩端以下变形计算深度范围内各土层的压缩性;⑥工程需要时应根据桩土复合地基的设计,进行桩间土、单桩和复合地基载荷试验,检验复合地基承载力。⑹桩基勘察评价应包括下列内容:①提出桩的类型、规格和桩人土深度的要求,提出桩周各岩土层摩阻力和桩端阻力的设计参数,预估或计算承载力,工程需要时提出试桩方案及要求;②提出沉降计算参数,工程需要时进行桩基沉降分析;③评价地下水对地基设计和施工的影响,提出成桩可能性的分析意见;④评价桩基施工对周周围境影响,并提出预防措施和监方案;⑤当桩土层欠固结土或抽取地下水且有大面积地面沉降的场地,以及周围有大面积堆载时,应考虑桩的负摩阻力。目前,根据连云港市的建筑经验,一般情况下,在计算桩基承载力时,软土底板以上的土层不计算摩阻力,即既不考虑正摩阻力也不考虑摩阻力。⑺基坑工程评价及地下水控制①对基坑工程安全等级提出建议;②对基坑的整体稳定性和可能的破坏模式作出评价;③对地下水控制方案提出建议,且当建议采取降水措施时,应提供水文地质计算的有关参数和预测降水对周边环境可能造成的影响;④对基坑工程支护方案和施工中应注意的问题提出建议;⑤对基坑工程的监测工作提出建议;⑥基坑工程应根据地层情况、含水层埋置条件、补给条件、地下水类型等条件进行地下水控制设计,可采用降低地下水位、隔离地下水、坑内明排等方法,并应提出控制降、排水引起的地层变形的措施建议;⑦基坑工程应充分考虑基坑开挖暴露时间造成对土体可能发生的软化崩解及强度的影响。⑧当基坑底部有饱和软土时,应提出抗隆起、抗突涌和整体稳定加固的措施或建议,必要时,应对基坑底土进行加固以提高基坑内侧被动抗力。⑨软土地区基坑工程应建立信息反馈处理程序,加强过程监测。监测的主要内容宜包括变形监测、应力监测、地下水动态。13.3污染土13.3.1由于致污物质的侵入,导致土的成分、结构和性质发生显著变异的土,应判定为污染土。污染土的定名可在原分类名称前冠以“污染”二字。核污染主要是核废料污染,因其具有特殊性,因此本节内容不适用于核污染勘察。污染土场地和地基的勘察可分为下列四种类型,以便于勘察工作中突出重点,合理确定勘察工作量,并进行有针对性的岩土工程评价:1.已受污染的已建场地和地基;2.已受污染的拟建场地和地基;3.可能受污染的已建场地和地基;4.可能受污染的拟建场地和地基。13.3.3本条列出污染土地区现场勘察的适用手段,其中现场调查和钻(坑)探、取样分析是必要手段,强调污染土勘察以现场调查为主。根据现有工程经验,应先调查污染源位置及相关背景资料,否则会导致勘察工作量出现不足或造成浪费,且缺乏针对性,以致影响评价结论的可靠性。用于不同测试目的及不同测试项目的样品,其保存的条件和保存的时间不同,具体参见《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166)中相关规定。13.3.5本节中初步勘察和详细勘察要求,系针对污染土自身特点而言,勘察过程中涉及的常规勘察要求,按本规范相关条文内容执行。13.3.7污染土的现场检测,常用的测试测量设备包括油水界面计、光化电离检测器、火焰电离检测器、气体检测器以及便携式X光萤光光谱分析仪、气相色谱分析仪等。布置原位测试勘探点,并与背景土层进行对比,以辅助判定污染对土的工程特性的影响程度。13.3.8为查明污染物在地下水中不同深度分布情况,需要采取不同深度的地下水试样。不同深度的地下水试样可以通过布设不同深度的勘探孔采取;当在同一钻孔中采取不同深度的地下水样时,为防止因采取混合水样而影响判别结论,需要采取严格的隔离措施。监测井的设置,可参照本规范15.1.3款内容要求。13.3.9污染土和水的化学成分试验内容,应根据任务要求确定。无环境评价要求时,测试的内容主要满足地基土和地下水对建筑材料的腐蚀性评价;有环境评价要求时,则应根据相关标准与任务委托时的具体要求,确定需要测试的内容。13.3.10污染土地区建筑场地和地基的岩土工程评价,应根据污染土的物理、水理和力学性质,结合原位测试和室内试验结果,进行系统的分析研究和综合评价。勘察报告应对污染土和水对建筑材料的腐蚀程度、污染对土的工程特性指标的影响程度、污染土和水对环境的影响程度等方面,结合各自的适用标准和后期处理方法等因素,分别予以评价,且应突出重点,针对性强。13.3.11污染土的处置与修复应根据污染程度、分布范围、土的性质、修复标准、处理工期和处理成本等综合考虑。目前国内处理污染土的常用方法有:隔离法、挖除换垫法、酸碱中和法、水稀释减低污染程度以及采用抗腐蚀的建筑材料等。国外污染土修复方法主要包括物理方法(换土、过滤、隔离、电处理)、化学方法(酸碱中和、氧化还原、加热分解)和生物方法(微生物、植物)等,其中部分简单修复方案与我国工程界处理方法类同。生物修复历时较长,修复费用高。13.3.13当无明确要求时可按现行国家标准《土壤环境质量标准》(GB15618);《地下水质量标准》(GB/T14848)和《地表水质量标准》(GB3838)相关要求进行评价。13.3.14强度和变形指标可选用抗剪强度、压缩模量、变形模量;也可采用标贯击数、静力触探、动力触探和载荷试验等数据参数。应注意的是同一工程,经受同样程度的污染,当采用不同的工程特性指标判别结果有差异时,宜在分别评价的基础上根据工程要求进行综合评价。关于污染等级的划分,可依据受污染土地基土的物理力学指标和土的性质发生变化的程度来划分,变化幅度大的定为严重污染土,变化有明显变化的定为中等污染土,变化不明显或无变化的定为轻微污染土。本款根据工程特性指标变化率划分为影响程度大、中等和轻微三个等级,可与上述三个污染等级联系考虑。13.4风化岩和残积土13.4.1本节阐述了对风化岩和残积土作专门勘察的条件。岩石在风化营力作用下,其结构、成分和性质已产生不同程度的变异,应定名为风化岩。已完全风化成土而未经搬运的应定名为残积土。不同的气候条件和不同的岩类具有不同风化特征,湿润气候以化学风化为主,干燥气候以物理风化为主。我省属湿润气候,通常以化学风化为主。花岗岩类多沿节理风化,风化厚度大,且以球状风化为主。层状岩,多受岩性控制,硅质比黏土质不易风化,风化后层理尚较清晰,风化厚度较薄。可溶岩以溶蚀为主,有岩溶现象,不具完整的风化带,风化岩保持原岩结构和构造,而残积土则已全部风化成土,矿物结晶、结构、构造不易辨认,成碎屑状的松散体。13.4.2本条规定了风化岩和残积土勘察的任务,但对不同的工程应有侧重。如作为建筑物天然地基时,应着重查明岩土的均匀性及物理力学性质,作为桩基础时应重点查明破碎带和软弱夹层的位置和厚度等。花岗岩的风化岩和残积土的厚度往往变化较大,其厚度可以从不足一m到数十m变化,勘察时应注意风化带的划分;这类残积土和风化岩层中可能含有大量微风化球状孤石,对桩基施工产生很大影响,勘察时应注意识别风化球,提示其对工程的影响;如果风化岩中有破碎带,应加密勘探点,查明其厚度及力学特性。我省东北部地区以变质岩为主,大部分岩石为长英质的片麻岩类,但其中也常夹有层状的云母片岩夹层,云母片岩易风化,强度低,对工程不利,勘察时应加以注意,一但发现,应加密勘探点,查明分布、产状、厚度及力学特性。13.4.3勘探点布置除遵循一般原则外,由于风化带变化较大,勘探点间距宜适当加密;对层状岩应垂直走向布置,并考虑具有软弱夹层的特点。由于风化岩和残积土在应力释放后,遇水易软化和崩解,钻探时对土层扰动较大,因此建议应有一定数量探井,可在探井中取样和进行原位测试;风化岩和残积土一般很不均匀,取样试验的代表性差,故应考虑原位测试与室内试验结合的原则,并以原位测试为主。对风化岩和残积土的划分,可用标准贯入试验或无侧限抗压强度试验,也可采用波速测试,同时也不排除用规定以外的方法,可根据当地经验和岩土的特点确定。由于花岗岩残积土含砂量较大,有明显砂土特性,因此建议进行颗粒分析试验。需进行湿陷性或湿化试验的,主要考虑在地势较高、地下水埋藏较深的地区的最低地下水位线以上部分。13.4.4花岗岩残积土,含有一定数量的稳定矿物石英,常规试验方法所作出的天然含水率失真,计算出的液性指数都小于零,与实际情况不符,正常的计算方法不能正确反映其液性指数,此条是为求得合理的液性指数。13.4.5花岗岩分布区,因为气候湿热,接近地表的残积土受水的淋滤作用,氧化铁富集,并稍具胶结状态,形成网纹结构,土质较坚硬。而其下强度较低,再下由于风化程度减弱强度逐渐增加。因此,同一岩性的残积土强度不一,评价时应予注意。我省东北部地区普遍分布着变质岩,其多数为片麻岩,其矿物成份与花岗岩类似,物理力学性质相近,经多年的实践,片麻岩上的残积土可参照花岗岩类经验评价。利用标准贯入试验N值确定花岗岩残积土的变形模量,是新国标增加的内容。13.4.6对于花岗质岩石的强风化、全风化及其风化所形成残积土,分别用标准贯入锤击数、风干样无侧限抗压强度、剪切波速定量划分,也是新国标增加的内容。花岗岩类风化岩与残积土呈渐变过渡,在岩性上主要是长石矿物变化显著,其钾长石在残积土中均风化黏土,略可见结晶晶体,当标贯击数大于50击(经杆长校正后的击数)时,钾长石晶体一般完整,用手捏碎,感觉成砂状态或砾态,斜长石、云母矿物基本风化成高岭土或黏土,预制桩也难以打入,因此将校正后的标贯50击作为划分强风化岩的标准。但是实际工程中得到的是试验击数,现在工程中习惯采用实测的试验击数,本次修订时采用实测的试验击数70击作为划分强风化的标准,相当于杆长校正系数取0.7,这个标准经过深圳市多个工程实测对比,比较符合实际情况,已经被深圳市标准《地基基础勘察设计规范》SJG01-2010和行业标准《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-2004采用。但是当杆长超过30.0m时,工程师还是应该根据上述花岗岩强风化野外特征进行鉴别为主,适当考虑实测标贯击数的杆长效应。我省东北部地区的片麻岩类岩石,成矿物组成和结构上与花岗岩相似,多年的工作经验认为可以参考花岗岩类岩石执行。风化岩和残积土的岩土工程评价应注重其特性,包括遇水易软化、崩解,原生结构面产生的软弱面,风化不均产生的球状风化岩等的影响。关于花岗岩残积土定名,花岗岩的主要矿物成分为石英、长石、云母及少量的黑色矿物。根据其结晶大小,有中、粗、细粒之分。在花岗岩体中,并穿插有后期侵入的岩脉,主要有煌斑岩、花岗斑岩、细晶岩等细粒岩脉。因此花岗岩残积土与母岩的矿物成分,结晶晶体大小有直接关系。一般中、粗、细粒花岗岩风化后石英矿物保存较完好,而长石与黑色矿物多风化成高岭土(黏土)。故将含粗粒石英粒的数量和不含石英粒者作为定名的依据,即砾级颗粒质量大于或等于总质量的20%,命名为砾质黏性土,砾级质量小于20%,命名砂质黏性土,对于由岩脉风化的残积土,因不含石英粒,定名为黏性土,这样既反映残积土的组成成分,也反映了母岩性质。13.5混合土13.5.1由细粒土和粗粒土混杂且缺乏中间粒径的土应定名为混合土。混合土在颗粒分布曲线形态上反映出呈不连续状。主要成因有坡积、洪积。经验和专门研究表明:黏性土、粉土中的碎石组分的质量只有超过总质量的25%时,才能起到改善土的工程性质的作用;而在碎石土中,黏粒组分的质量大于总质量的25%时,则对碎石土的工程性质有明显的影响,特别是当含水率较大时。13.5.2我省混合土的主要分布在坡面、山麓及洪积扇上,不同的成因,工程性相差较大。混合土无论在水平方向上还是在竖直方向上都有可能有较大的变化。混合土因含有粗颗粒,钻孔取样难以取得原状样,因此要能过探井采取大体积土试样进行试验。现场试验也应该使用较大尺寸。13.5.3因混合土的不均性,导致了无论采用什么方法进行现场或室内试验,其结果与实际情况都有一定的差距,所以当地经验很很重,重要工程应进行专门研究。13.6膨胀土(岩)13.6.1含有大量亲水矿物,湿度变化时有较大体积变化,变形受约束时产生较大内应力的岩土,应判定为膨胀岩土。膨胀土的成因类型主要为残坡积,少量冲积。膨胀土的初判应符合下列规定:1多分布在二级或二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘;2地形平缓,无明显自然陡坎;3常见浅层滑坡、地裂、新开挖的路堑、边坡、基槽易发生坍塌;4裂缝发育、方向不规则,常有光滑面和擦痕,裂缝中常充填灰白、灰绿色黏土;5干时坚硬,遇水软化,自然条件下呈坚硬或硬塑状态;6自由膨胀率一般大于40%;7未经处理的建筑物成群破坏,低层较多层严重,刚性结构较柔性结构严重;8建筑物多呈“倒八字”、“X”或水平裂缝,裂缝随气候变化而张开和闭合。膨胀土的终判是在以上初判的基础上结合各种室内试验及邻近工程损坏原因分析等进行的,这里还需说明6点:1自由膨胀率是一个很有用的指标,但不能作为唯一依据,否则易造成误判;2从实用出发,应以是否造成工程的损害为最直接的标准;但对于新建工程,不一定有已有工程的经验可借鉴,此时仍可通过各种室内试验指标结合现场特征判定;3初判和终判不是互相分割的,应互相结合,综合分析,工作的次序是从初判到终判,但终判时仍应综合考虑现场特征,不宜只凭个别试验指标确定。4对于膨胀岩的判定参照膨胀土的判定方法进行判定。5《铁路工程特殊岩土勘察规程》(TB10038-2012)中对膨胀岩作了一个定义:遇含有较多的蒙脱石或硬石膏、无水芒硝等亲水矿物,具有含水率增加、体积膨胀、岩质软化、饱水后崩解泥化和失水后体积收缩、岩体破裂、新鲜岩石在空气中具有鳞片状剥落特性的软质岩石时,应按膨胀岩进行工程地质勘察。6中国科学院地质所曲永新等1991年《中国东部膨胀岩的研究》提出,膨胀岩按成因可分为5类,这几类在我省均有:沉积型泥质膨胀岩,地质时代以石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系为主。脱石化中基性火成岩类膨胀岩。⑶蒙脱石化凝灰岩类膨胀岩。⑷断层泥类膨胀岩。⑸含石膏和无水芒硝类膨胀岩。13.6.2本条的规定与现行国家标准《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112-2013)一致,自然环境不同,对土的含水率影响也随之而异,必然导致胀缩变形的显著区别。平坦场地和坡地场地处于不同的地形地貌单元上,具有各自的自然环境,便形成了独自的工程地质条件,将其划分为两类场地是必要性。13.6.3工程地质测绘和调查规定的五项内容,是为了综合判定膨胀土的需要设定的。即从岩性条件、地形条件、水文地质条件、水文和气象条件以及当地建筑损坏情况和治理膨胀土的经验等诸方面判定膨胀土及其膨胀潜势,进行膨胀岩土评价,并为治理膨胀岩土提供资料。13.6.4勘探点的间距、勘探孔的深度和取土数量是根据膨胀土的特殊情况规定的。大气影响深度是膨胀土的活动带,在活动带内,应适当增加试样数量。我国平坦场地的大气影响深度一般不超过5m,故勘察孔深度要求超过这个深度。采取试样要求从地表下1m开始,这是因为在计算含水率变化值Δω需要地表下1m处土的天然含水率和塑限含水率值。对于膨胀岩中的洞室,钻探深度应按洞室勘察要求考虑。13.6.5本条提出的五项指标的前四项指标是国标判定膨胀岩土,评价膨胀潜势,计算分级变形量和划分地基膨胀等级的主要依据,一般情况下都应测定。《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112-2013)规定了下同勘察阶段的取土测试:可行性研究勘察,采取适量原状土样和扰动土样,分别进行自由膨胀率试验,初步判定场地内有无膨胀土及其膨胀潜势;初步勘察时,采取原状土样进行室内基本物理力学性质试验、收缩试验、膨胀力试验和50kPa压力下的膨胀率试验,判定有无膨胀土及其膨胀潜势,查明场地膨胀土的物理力学性质及地基胀缩等级。详细勘察,采取原状土样进行室内50kPa压力下的膨胀率试验、收缩试验及其资料的统计分析,确定建筑物地基的胀缩等级;进行室内膨胀力、收缩和不同压力下的膨胀率试验;必要时,尚应根据土的矿物成分、阳离子交换量等试验验证。进行矿物分析和化学分析时,应注重测定蒙脱石含量和阳离子交换量,蒙脱石含量和阳离子交换量与土的自由膨胀率的相关性可按下表确定:表13.6.5-1膨胀土的自由膨胀率与蒙脱石含量和阳离子交换量的关系膨胀潜势分类自由膨胀率δef(%)蒙脱石含量(%)阳离子交换量CEC(NH4+)(mmol/kg土)膨胀潜势40≤δef<657~14170~260弱膨胀65≤δef<9014~22260~340中等膨胀≥90>22>340强膨胀注:1表中蒙脱石含量为干土全重含量的百分数,采用次甲基蓝吸附法测定;2对不含碳酸盐的土样,采用醋酸铵法测定其阳离子交换量;对含有碳酸盐的土样,采用氯化铵法测定其阳离子交换量。不同行业判定膨胀岩土、评价膨胀潜势的标准差异很大。《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112-2013)评价膨胀潜势的标准没有改变,和1987版标准一样,是以自由膨胀率为判定依据的,见表13.6.5-1。地基的胀缩等级,按变形量来评价,见表13.6.5-2。表13.6.5-2膨胀土的地基的胀缩等级地基分级变形量Sc(mm)膨胀潜势40≤Sc<65Ⅰ65≤Sc<90Ⅱ≥90Ⅲ《公路工程地质勘察规范》(JTG_C20-2011)在评价膨胀土时采用了三个指标进行综合评价,当有两个指标符合该档时则判定为该档,见表13.6.5-3。表13.6.5-3公路工程膨胀土评价标准分级分级指标非膨胀弱膨胀中等膨胀强膨胀自由膨胀率Fs(%)Fs<4040≤Fs<6060≤Fs<90Fs≥90塑性指数(IP)IP<1515≤IP<2828≤IP<40IP≥40标准吸湿含水率Wt(%)Wt<2.52.5≤Wt<4.84.8≤Wt<6.8Wt≥6.8注:标准吸湿含水率指在标准温度下(通常为25℃)和标准相对湿度下(通常为60%),膨胀土试样恒重后的含水率。《铁路工程特殊岩土勘察规程》(TB10038-2012),除自由膨胀率外采用了蒙脱石含量和阳离子交换量两项指标,当有两个指标符合该档时则判定为该档,见表13.6.5-4。表13.6.5-4铁路工程膨胀土评价标准分级分级指标弱膨胀中等膨胀强膨胀自由膨胀率Fs(%)40≤Fs<6060≤Fs<90Fs≥90蒙脱石含量M(%)7≤M<1717≤M<27M≥27阳离子交换量CEC(NH4+)(mmol/kg)170≤CEC<260260≤CEC<360CEC≥36013.6.6膨胀岩土性质复杂,不少问题尚未搞清。因此对膨胀岩土的测试和评价,不宜采用单一方法,宜在多种测试数据的基础上进行综合分析和综合评价。膨胀岩土常具各向异性,有时测向膨胀力大于竖向膨胀力,故规定应测定不同方向的胀缩性能,从安全考虑,可选用最大值。13.6.7本条规定的对建在膨胀岩土上的建筑物与构筑物应计算的三项重要指标和胀缩等级的划分,与现行国家标准《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112-2013)的规定一致。不同地区膨胀岩土对建筑物的作用是很不相同的,有的以膨胀为主,有的以收缩为主,有的交替变形,因而设计措施也不同,故本条强调要进行这方面的预测。膨胀岩土是否可能造成工程的损害以及损害的方式和程度,通过对已有工程的调查研究来确定,是最直接最可靠的方法。不同行业判定膨胀岩土、评价膨胀潜势的标准差异很大。见条文说明表13.6.4-1~4。13.6.8对于膨胀岩的判定尚无统一指标,作为地基时,可参照膨胀土的判定方法进行判定。目前,膨胀岩作为其他环境介质时,其膨胀性的判定标准也不统一。例如,中国科学院地质研究所将钠蒙脱石含量5%~6%,钙蒙脱石含量11%~14%作为判定标准。铁道部第一勘测设计院以蒙脱石含量8%、或伊利石含量20%作为标准。此外,也有将黏粒含量作为判定指标的,例如铁道部第一勘测设计院以粒径小于0.002mm含量占25%或粒径小于0.005mm含量占30%作为判定标准。还有将干燥饱和吸水率25%作为膨胀岩和非膨胀岩的划分界线。但是,最终判定时岩石膨胀性的指标还是膨胀力和不同压力下的膨胀率,这一点与膨胀土相同。对于膨胀岩,膨胀率与时间的关系曲线以及在一定压力下膨胀率与膨胀力的关系,对洞室的设计和施工具有重要的意义。13.6.9本条膨胀岩土的岩土工程评价原则,基本沿用《岩土工程勘察规范》。1膨胀岩土的承载力一般较高,承载力问题不是主要矛盾,但应注意承载力随含水率的增加而降低。膨胀岩土裂隙很多,易沿裂隙面破坏,故不应采用直剪试验确定强度,应采用三轴试验方法。《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112-2013),对于一般中低层房屋,由于其荷载较轻,在进行初步设计的地基计算时,可参考表13.6.8-1中的数值。表13.6.8-1膨胀土地基承载力特征值fak(kPa)孔隙比含水比0.60.91.1<0.53502802000.5~0.63002201700.6~0.7250200150注:表中含水比为天然含水率与液限的比值;表13.5.8-1适用于基坑开挖时土的天然含水率小于等于勘察取土试验时土的天然含水率。2对于基础埋深《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112-2013)规定:膨胀土地基上建筑物的基础埋置深度不应小于1m,本条作为强条要求。3膨胀岩土往往在坡度很小时就发生滑动,故坡地场地应特别重视稳定性分析。本条根据膨胀岩土的特点对稳定分析的方法做了规定。其中考虑含水率变化的影响十分重要,含水率变化的原因有:⑴挖方填方量较大时,岩土体中含水状态将发生变化;⑵平整场地破坏了原有地貌、自然排水系统和植被,改变了岩土体吸水和蒸发;⑶坡面受多向蒸发,大气影响深度大于平坦地带;⑷坡地旱季出现裂缝,雨季雨水灌入,易产生浅层滑坡;久旱降雨造成坡体滑动。13.7盐渍土13.7.1土中易溶盐含量大于等于0.3%,并具有溶陷、盐胀或腐蚀等工程特性时,应判定为盐渍土。13.7.2盐渍土按土颗粒粒径可分为粗粒盐渍土和细粒盐渍土,本省境内主要涉及细粒盐渍土,可分为滨海盐渍土和冲击平原盐渍土,前者为单一的氯化物类型,后者为硫酸盐-氯化物型或氯化物-硫酸盐类型。本省境内盐渍土分布范围有限,厚度亦不大,一般不超过2~4m,其工程危害主要应考虑其对建筑材料的腐蚀性。13.7.4当布置的取土试验孔数量较少,不能满足每一分区单元6组(孔)采取扰动土试样要求时可另行布置扰动土试样取样孔。条文中的边界线,主要是指强弱盐渍土的分类界线,以及盐渍土与非盐渍土的分区界线,勘察深度以钻穿盐渍土或至地下水位以下2-3m为原则,主要是满足地基分组溶陷计算的需要。每个建筑物场地,至少应有不少于三个勘探点钻穿盐渍土层,这样对于选择合理的地基处理措施是十分重要的。条文中试样的采取规定,主要针对盐渍土自身特点确定。对于非干旱季节采取的试样,宜结合地区经验对试验结果进行综合评价。13.7.5对无盐胀性和非溶陷性盐渍土地基除应考虑防腐措施外,可按一般地基对待。盐渍土由于含盐化学成分和含盐量的不同,土的工程特性各异,且不同地区盐渍土差异明显,目前情况下载荷试验是获取盐渍土地基承载力的基本方法。环境条件对盐渍土的影响十分重要,根据使用过程中的环境条件,盐渍土场地可分为A类使用环境和B类使用环境:1、A类使用环境:工程使用过程中不会发生大的环境变化,能保持盐渍土的原天然状态,受淡水侵蚀的可能性小或能够有效防止淡水侵蚀;2、B类使用环境:工程使用过程中会发生大的环境变化,受淡水侵蚀的可能性大且难以防范。13.8红黏土13.8.1红黏土是母岩为碳酸盐岩系(包括间夹其间的非碳酸盐岩类岩石),经湿热条件下的红土化作用形成的特殊土类。红黏土包括原生与次生红黏土。颜色为棕红或禢黄,覆盖于碳酸盐岩系之上,其液限大于或等于50%的高塑性黏土,应判定为原生红黏土,其成因类型为残积。原生红黏土经搬运、沉积后仍保留其基本特征,且其液限大于45%的黏土,可判定为次生红黏土,其成因类型为冲积。原生红黏土比较易于判定,次生红黏土则可能具备某种程度的过渡性质。勘察中应通过第四纪地质、地貌的研究,根据红黏土特征保留的程度确定是否判定为次生红黏土。我省红黏土分布不多,仅沿江苏南地区及苏北的徐州地区、盱眙等地有灰岩分布的地区有分布,主要为原生红黏土。13.8.2本条着重指出红黏土作为特殊性土有别于其他土类的主要特征是:上硬下软、表面收缩、裂隙发育。地基是否均匀也是红黏土分布区的重要问题。为了反映上硬下软的特征,勘察中应详细划分土的状态。红黏土状态的划分可采用一般黏性土的液性指数划分法,也可采用红黏土特有含水比划分法。为反映红黏土裂隙发育的特征,应根据野外观测的裂隙密度对土体结构进行分类。红黏土的网状裂隙分布,与地貌有一定联系,如坡度、朝向等,且呈由浅而深递减之势。红黏土中的裂隙会影响土的整体强度,降低其承载力,是土体稳定的不利因素。红黏土天然状态膨胀率仅0.1%~2.0%,其胀缩性主要表现为收缩,线缩率一般2.5%~8%,最大达14%。但在缩后复水(收缩再浸水),不同的红黏土有明显的不同表现,根据统计分析提出了经验方程I’r≈1.4+0.006ωL以此对红黏土进行复水特性划分。划属Ⅰ类者,复水后随含水率增大而解体,胀缩循环呈现胀势,缩后土样高大于原始高,胀量逐次积累以崩解告终;风干复水,土的分散性、塑性恢复、表现出凝聚与胶溶的可逆性。划属Ⅱ类者,复水土的含水率增量微小,外形完好,胀缩循环呈现缩势,缩量逐次积累,缩后土样高小于原始高;风干复水,干缩后形成的团粒不完全分离,土的分散性、塑性及Ir值降低,表现出胶体的不可逆性。这两类红黏土表现出不同的水稳性和工程性能。红黏土地区地基的均匀性差别很大。如地基压缩层范围均为红黏土,则为均匀地基;对于红黏土与岩石组成的土岩组合地基,在实际工程中,土岩组合地基在建筑荷载的作用下,有两种情况,一是受红黏土的厚度变化较大,荷载差异也较大,体型复杂等因素的影响,其变形是很不均匀的地基;应结合实际明确勘察内容。二是地基压缩层范围虽然是土岩地基,经变形计算地基变形计算值在允许值范围内,也属变形均匀的地基。因此,把红黏土与岩石组成的土岩组合地基统一划为不均匀的地基是不妥的。为此,本次修改将表6.2.2-4红黏土的地基均匀性分类改为红黏土的地基类型分类比较符合实际。13.8.3红黏土地区的工程地质测绘和调查,是在一般性的工程地质测绘基础上进行的。其内容与要求可根据工程和现场的实际情况确定。条文中提及的六个方面,工作中可以灵活掌握,有所侧重,或有所简略。本条中增加了应查明“斜坡与人工边坡的土性、坡率与高度、裂隙分布及变形破坏特征的调查统计”的内容,主要是基于开挖坡脚或开挖建筑基坑形成人工边坡的情况较多,而且将建(构)筑物置于斜坡与人工边坡下方的情况也较多。因此,进行工程地质测绘和调查时,应对斜坡与人工边坡的土性、坡率与高度、裂隙分布及变形破坏特征等进行调查统计,并作出初步的分析和评价是必要的,也有益于指导下一步的勘察工作。13.8.4本条为红黏土地基详细勘察阶段工作方法及技术要点的规定。1勘探与测试内容:⑴单一手段往往不能满足岩土工程勘察的要求,应根据工程勘察等级及场地岩土工程条件、合理选定相应的勘察手段;⑵湿度状态是红黏土的重要特征指标,为避免钻探施工过程中,人为改变土体原有湿度状态,要求钻探工作应采用干作业,不得加水及冲水钻进;若采用50mm螺纹钻鉴别土层时,其钻进深度不宜超过6m。超过6m后,取钻后软塑红黏土缩径已不易鉴别土层性状。⑶为确保原状土样的代表性,取样的勘探孔数量不应少于3个,并在场地上分布均匀。在地基变形计算深度内,应分别按土质单元进行取样及测试;各土质单元参加统计的测定值不少于6个。⑷合理的取土器和采用正确的取土方法,是保证获得合格土样的前提。如所取土样已扰动或湿度已改变,也就得不到真实的物理力学指标;2由于红黏土具有垂直方向湿度状态变化大,以及水平方向厚度变化也大的特点,故地基勘探中应采用较密的勘探间距。厚变度变化大的地段,勘探点间距还可加密。采用独立基础的宜一柱一孔。对基础尺寸大的设备基础宜布多个勘探点。在施工顺序上应先疏后密,先进行鉴别土性后取样,达到针对性强的要求。3确定勘探深度时应从基础底面起算。红黏土底部常有软弱土层,基岩面的起伏也很大,故勘探深度不宜单纯根据地基变形计算深度来确定,以免漏掉对场地与地基评价的重要信息。因此,在地基变形计算深度内存在软塑土时,应加深勘探深度。对土岩组合地基应钻至基岩面或穿过强风化层,以便获得完整的地层剖面。4对土岩组合地基,在基岩面上的土层持别软弱,若有土洞发育时,详细勘察阶段不一定查明所有情况,为确保安全,在施工阶段补充进行施工勘察是必要的,也是现实可行的。基岩面高低不平,基岩面倾斜或有临空面时,嵌岩桩容易失稳,进行施工勘察也是必要的。勘探点间距和深度根据需要确定。13.8.5水文地质条件对红黏土评价是非常重要的因素。仅仅通过地面的测绘调查往往难以满足岩土工程评价的需要。此时补充进行水文地质勘察、试验、观测工作是必要的。13.8.6裂隙发育是红黏土的重要特性,故红黏土的抗剪强度应用三轴试验。红黏土有收缩特性,收缩再浸水(复水)时又有不同的性质,故必要时可做收缩试验和复浸水试验。因此,当采用直剪仪快剪指标时,计算参数应以修正,对C值乘0.6—0.8,对φ值乘0.8~1.0。必要时,也可进行原位测试。原位测试宜根据实际,采用适宜的原位测试手段和方法。13.8.7本条规定了对红黏土原位测试的基本方法,对于测定红黏土特性和确定其承载力等方面具有切近实际的优点,因此,一般应以原位测试为基础。但布置原位测试点,应配合钻探取样进行室内试验。相互对比,积累经验。13.8.8红黏土承载力的确定方法,原则上与一般土并无不同。应特别注意的是红黏土裂隙的影响以及裂隙发展和复浸水可能使其承载力下降。考虑到各种不利的临空边界条件,尽可能选用符合实际的测试方法。实践中已积累的确定红黏土承载力的地区性成熟经验,应予充分利用。13.8.9本条是对红黏土岩土工程评价的规定:1应根据工程需要划分出红黏土类型的空间分布,并分别提出特性参数及工程评价。勘察中应划分出各类红黏土,描述各土质单元在平面、剖面上的空间分布形态,并提供相应的特性参数的范围值、平均值等,在此基础上方可进行地基变形均匀性评价、基础沉降计算,也才能提出合理的地基基础建议。当采用直剪仪快剪指标时计算参数应按13.8.6的说明予以修正。2地裂是红黏土地区的一种特有的现象。地裂规模不等,长可达数百m,深可延伸至地表下数m,所经之处地面建筑无一不受损坏。故评价时应建议建筑物绕避地裂。3地表水、地下水及其季节变化对红黏土性状产生影响,红黏土失水后收缩量大,由此产生较多的土中裂隙,部分红黏土复浸水后湿化崩解,干湿循环导致土体性状和结构的较大改变,使得红黏土力学指标大为降低,由此而来引发一系列岩土工程问题,在工程中应给予足够注意,并采取相应保湿、保温措施。4红黏土中基础埋深的确定可能面临矛盾。从充分利用硬层,减轻下卧软层的压力而言,宜尽量浅埋;但从避免地面不利因素影响而言,又必须深于大气影响急剧层的深度。评价时应充分权衡利弊,提出适当的建议。如果采用天然地基难以解决上述矛盾,则宜放弃天然地基,改用桩基。在高温设备基础底部失水收缩的改变,

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论