岩土工程勘察规范条文说明

Error!Referencesourcenotfound.值，计算结果详见表17。表17不同容积比热容取值情况下计算结果一览表容积比热容J/（m3·K）计算结果导热系数W/（m·k）钻孔热阻（m·K/W）1×1062.47090.05822×1062.47090.08053×1062.47090.09354×1062.47090.10285×1062.47090.11由以上计算结果可以看出，不同的容积比热容取值仅对钻孔热阻的计算结果有影响，对导热系数没有影响。11室内试验11.1一般规定11.1.1岩土试验数据精度在仪器误差上主要来源于测量仪表及传感器的精度,因此,土工试验所用的仪器、设备应按现行国家标准《土工仪器的基本参数及通用技术条件》GB/T15406采用，并定期按现行有关规程进行检定和校准。11.1.2一般的岩土试验，可以按标准的、通用的方法进行。但是，岩土工程师必须注意到岩土性质和现场条件中存在的许多复杂情况，包括应力历史、应力场、边界条件、非均质性、非等向性、不连续性等等，使岩土与岩土试样的性状之间存在不同程度的差别。试验时应尽可能模拟实际，使用试验成果时不要忽视这些差别。11.1.3对于特殊性岩土，试验项目的选择应充分考虑特殊岩土的特性，满足现行国家相关规范的要求。目前。我们国家对特殊岩土制定的规范有《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025,《冻土工程地质勘察规范》GB50324,《膨胀土地区建筑技术规范》GB50025,《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025,11.1.4制备试样前对岩土的描述是非常重要的，通过对岩土样的描述，可以初步的了解岩土的性质，对一些特殊岩土样重新编制试验方案，确保试验的精度。当工程负责人认为试验结果与现场有出入时进行追溯。11.2土的物理性质试验11.2.1对砂土，如无法取得=1\*ROMANI级、=2\*ROMANII级、=3\*ROMANIII级土试样时，可只进行颗粒级配试验；目测鉴定不含有机质时，可不进行有机质含量试验。11.2.2《土工试验方法标准》GB/T50123规定,测定液限时,当采用76g圆锥仪，下沉深度17mm时的含水率定为液限的标准，下沉深度10mm时的含水率定为10mm液限的标准。为了与国际标准一致，与美国ASTM碟式仪标准进行了等效。因此，《土工试验方法标准》GB/T50123将两种方法同时列入了标准，但由于测定方法的试验成果存在差异，故应在试验报告上注明。11.2.3土的比重变化幅度不大，对于一般黏性土和砂土各地各行业都建立了经验公式或经验表格，有经验的地区可根据经验判定，是可行的。但在缺乏经验的地区和特殊岩土，如尾矿土、有机质土、盐渍土、污染土等特殊性土应测定土的比重。11.2.4用室内土的渗透试验测定的渗透系数与野外抽水试验或注水试验取得的数值有较大的差值，因此规定，土的渗透系数取值应与野外抽水试验或注水试验的成果比较后确定。11.3土压缩固结试验11.3.1采用常规固结试验求得的压缩模量和一维固结理论进行沉降计算，是目前广泛应用的方法。由于压缩系数和压缩模量的值随压力段而变，故本条作了明确的规定，并与现行国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007）一致。11.3.2考虑土的应力历史，按e-lgp曲线整理固结试验成果，计算压缩指数、回弹指数。确定先期固结压力，并按不同的固结状态（正常固结、欠固结、超固结）进行沉降计算，是国际上通用的方法，故本条作了相应的规定，并与现行国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123）一致。11.3.4沉降计算时一般只考虑主固结，不考虑次固结。但对于厚层高压缩性软土，次固结沉降可能占相当份量，不应忽视。故本条作了相应规定。11.3.5除常规的沉降计算外，有的工程需建立较复杂的土的力学模型进行应力应变分析，试验方法包括：1三轴试验，按需要采用若干不同围压，使土试样分别固结后逐级增加轴压，取得在各级围压下的轴向应力与应变关系，供非线性弹性模型的应力应变分析用；各级围压下的试验，宜进行一至三次回弹试验；2当需要时，除上述试验外，还要在三轴仪上进行等向固结试验，即保持围岩与轴压相等；逐级加荷，取得围压与体积应变关系，计算相应的体积模量，供弹性、非线性弹性、弹塑性等模型的应力应变分析用。11.4土的抗剪强度试验11.4.1排水状态对三轴试验成果影响很大，不同的排水状态所测得的c、j值差别很大，故本条在这方面作了一些具体的规定，使试验时的排水状态尽量与工程实际一致。不固结不排水剪得到的c、j值最小，用其进行计算结果偏于安全，但是饱和软黏土的原始固结程度不高，而且取样等过程又难免有一定的扰动影响，为了使试样的应力状态恢复到原生应力状态，不是试验结果过低，规定了在有效自重压力下进行预固结的要求。高大钊教授在《土力学与岩土工程师》一书中对土样如何进行预固结进行了讨论，提出了Ko固结和等向固结，试验结果表明，试样的预固结处理对不固结不排水强度的影响是显著的。11.4.2由于直剪试验受力条件比较复杂，排水条件不能控制等，越来越多的被三轴试验所替代。但由于直剪仪器和操作都比较简单，又有大量工程实践经验，因此，在工程中仍在应用，但其试验方法应根据荷载类型、加荷速率和地基土的排水条件确定。无侧限抗压强度试验实际上是三轴试验的一个特例，适用于j≈0的软黏土，国际上用得较多，故在本条作了相应的规定，但对土试样的质量等级作了严格规定。11.4.3对边坡稳定性和基坑边壁稳定性问题，其边坡影响范围内土体一般为正常固结土，试验时应尽量模拟土体的原位应力状态和受力条件，因此在试验过程中施加围压σ3后，允许试样排水固结直至孔隙压力u消散至小于0.02σ3。当边坡发生整体剪切破坏或失稳时，对于粘性土，剪切面（带）中所产生的剪切孔隙水压力us很难在短时间内消散，因此试验在施加轴向力P的过程中不允许试样排水。在实际工程中，对于同一土样，直剪(固结快剪)和三轴剪切（CU）试验结果相比，对于偏软的土样直剪试验的结果是偏大的，而对于土质较硬，侧压力系数小的土样来说直剪试验的结果是偏小的。另一方面，直剪试验规定了试样的剪切面，这与土体实际工作状态不相符合，而且会导致测试结果偏大。总的来说，三轴试验可以很好的模拟实际土体的工作状态，其试验结果更能反映土的真实性状。但是三轴试验由于试件制作过程，围压的施加，预固结等环节均很难模拟土样的实际受力的真实状态，因而在某些特定条件下三轴的试验指标也是不能完全反映土的真实抗剪强度，因此，实际工程中应采用多种方法，多种手段来测求土的抗剪强度指标，以期互相印证，从而全面准确地掌握土的抗剪强度指标。故在本条规定，当有地区经验时，也可采用直接剪切试验的固结快剪试验方法代替三轴剪切试验。11.4.4测滑坡带上土的残余强度、应首先考虑采用含有滑面的土样，进行滑面重合剪试验。但有时取不到这种土样，此时可用取自滑面或滑带附近的原状土样或控制含水量和密度的重塑土样做多次剪切。对于整体暂时稳定滑坡应采用滑带土的峰值强度；对于处于变形滑动滑坡应采用滑带土的残余强度，本试验可用直剪仪，必要时可用环剪仪。由于岩土试样和试验条件不可能完全代表现场的实际情况，因此在岩土工程评价时，宜将试验结果与原位测试成果或原型观测反分析成果比较，并作必要的修正。11.4.5本条规定的是一些非常规的特种试验，当岩土工程分析有专门需要时才做，主要包括两大类：1采用接近实际的固结应力比，试验方法包括K。固结不排水（CK0U）试验，K0固结不排水测孔压（CK0Ū）试验和特定应力比固结不排水（CKU）试验；2考虑到沿可能破坏面的大主应力方向的变化，试验方法包括平面应变压缩（PSC）试验，平面应变拉伸（PSE）试验等；这些试验一般用于应力状态复杂的堤坝或深挖方的稳定性分析；11.5土的动力性质试验11.5.1动三轴、动单剪、共振柱是土的动力性质试验中目前比较常用的三种方法。其他方法或还不成熟，或仅作专门研究之用。故不在本规范中规定。不但土的动力参数值随动应变而变化，而且不同仪器或试验方法有其应变值的有效范围。故在提出试验要求时，应考虑动应变的范围和仪器的适用性。11.5.2用动三轴仪测定动弹性模量、动阻尼比及其与动应变的关系时，在施加动荷载前，宜在模拟原位应力条件下先使土样固结。动荷载的施加应从小应力开始，连续观测若干循环周数，然后逐渐加大动应力。测定既定的循环周数下轴向应力与应变关系，一般用于分析震陷和饱和砂土的液化。11.6岩石试验11.6.1本节规定了岩土工程勘察时，对岩石试验的一般要求，具体试验方法按现行国家标准《工程岩体试验方法标准》（GB/T50266）执行。11.6.2极软岩极易风干，浸水后一般呈不稳定状态，易产生膨胀、崩解、泥化或沿裂隙面开裂，在无侧限条件下抗压强度极低，不能真实地反眏极软岩强度，用以划分岩石坚硬程度。因此，对极软岩应保持天然湿度制样，再进行抗压强度试验。11.6.3第三系砂岩、泥岩等半成岩的力学性质介于岩石和土之间，其工程性能更接近于土，因此，在进行试验时应选取一定数量的试样按土样要求进行土的物理力学性质试验。11.6.6由于岩石对于拉伸的抗力很小，所以岩石的抗拉强度是岩石的重要特征之一。测定岩石抗拉强度的方法很多，但比较常用的有劈裂法和直接拉伸法。本规范推荐的是劈裂法。11.6.7点荷载试验和声波速度试验都是间接试验方法，利用试验关系确定岩石的强度参数，在工程上是很实用的方法。12水和土腐蚀性的评价12.1一般规定12.1.1～12.1.2在进行场地勘察前，应搜集有关资料，尤其是12.1.1条中说列的资料，根据有关研究，不同海拔标高、不同干燥度指数混凝土的腐蚀结果也不同，环境类型分类表12.3.1中也包含了这两个指标。据有关资料，含煤渣、焦炭的填土，含有硫化矿、含硫煤及其含硫化物的土层及黑色岩层，盐渍土、含有芒硝、石膏、岩盐岩土层，湿热带的红土，含有红树林残体的土等酸性土，各种污染土场地，地下水和土常具有中等以上的腐蚀性；有机质含量大于5%的土处于还原环境情况下常具有中等以上的腐蚀性，但处于氧化环境情况条件下，不具有中等以上的腐蚀性，因而勘察前应搜集12.1.2条中有关资料。进行场地周边污染调查，也是勘察进行场地踏勘前，需要做的一项工作，采矿和选矿过程中形成的废渣、废石、废液常对水土造成污染，污染土、水具有中等以上的腐蚀性。12.1.3本条规定的目的是想减少一些不必要的工作量。一些地方规范也都有类似的规定，如《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ01－501—92）规定：“一般情况下，可不考虑地下水的腐蚀性，但对有环境水污染的地区，应查明地下水对混凝土的腐蚀性。《上海地基基础设计规范》（DBJ08－11—89）规定：“上海市地下水对混凝土一般无侵蚀性，在地下水有可能受环境水污染地段，勘察时应取水样化验，判定其有无侵蚀性。 水、土对建筑材料的腐蚀危害是非常大的，因此除对有足够经验和充分资料的地区可以不进行水、土腐蚀性评价外，其它地区均应采取水、土试样，进行腐蚀性分析。根据中国建筑科学研究院将混凝土试块长期埋在土中开挖观察表明:在西安、济南、南充、大庆、沈阳、成都等中碱性土中，埋设40年后，试件表面完整，抗压强度有所增长，中性化平均为5～8mm,钢筋锈蚀率为零。黄土和黄土状土在陕西、山西、河北、河南、山东等地广泛分布，含水量较低，地下水位较深，含盐成分以碳酸钙为主，根据地区经验，此类土在没有污染条件下，具有微腐蚀性。土对钢结构的腐蚀性，并非每项工程勘察都有这个任务，故规定可根据任务要求进行。钢结构在土中的腐蚀问题非常复杂，涉及因素很多，腐蚀途径多样，任务需要时宜专门论证或研究。12.1.412.1.5勘察报告中列出本条规定的水和土腐蚀介质的种类及其含量、腐蚀性指标的测试方法和腐蚀性的单项和综合评价结果，包括腐蚀类型和腐蚀等级，有利于设计人员了解水土的腐蚀性、腐蚀介质的种类，便于综合判断。12.2取样和测试12.2对盐类成分和含盐量分布不均匀的土类，如盐渍土，若仍按每个场地采取2件试样，可能缺乏代表性，故规定应分区、分层取样，每区、每层不应少于2件。土中含盐量在水平方向上分布不均匀时应分区，在垂直方向上分布不均匀时应分层。如分层不明显，呈渐变状，则应加密取样，查明变化规律。当有多层地下水，且混凝土外墙、基础、桩穿过多层地下水时，应分层采取水试样。12.2.2规定了水、土和土对钢结构腐蚀性指标测试方法，试验方法要点可按本规范附录G执行。12.3腐蚀性评价12.3.1规定了环境类型的分类，该表与2009年版不同，把混凝土在水中的状态和海拔高度、干燥指数作为分类指标，强调了盐渍土地区与其他地区的不同，使得环境分类更趋于合理。I类环境属于干湿交替环境，混凝土受水和大气的共同影响毛细上升水和渗滤水在混凝上表而蒸发，盐分积聚，Ⅱ类属于混凝土处于地表水中，Ⅲ12.3.2强调了水中硫酸盐对混凝土结构腐蚀，根据不同类别，提出了腐蚀性指标，一般情况下，可直接查表确定硫酸盐对混凝土结构腐蚀等级，如水中同时存硫酸盐、氯盐、镁盐，考虑水中的Cl-、Mg２＋对硫酸盐结晶腐蚀有阻滞效应时，可参考王恺“水土对混凝土硫酸盐腐蚀评价方法的改进意见”《勘察科学技术》2011年第3期。12.3.3表中苛性碱含量是NaOH、KOH中OH-含量之和，水分析报告中OH-含量，不能直接进行查表评价，应通过计算确定，具体可参考王恺“勘察规范中水与土的苛性碱对混凝土腐蚀的性质与计算”《勘察科学技术》2001年第1期。12.3.6～12.3.7根据表12.3.6的评价结果，按12.3.7条进行水中pH、侵蚀CO2、HCO3-对混凝土结构的腐蚀性综合评价，得到受地层渗透性影响，水对混凝土结构的腐蚀性评价结果。12.3.8为了便于综合评价，把Mg２＋腐蚀性评价放在表12.3.6中，根据表12.3.6中Mg２＋腐蚀性评价结果与硫酸盐评价结果进行综合评价，确定Mg２＋腐蚀性评价等级。12.3.9属于综合评价的内容，根据硫酸盐与其他腐蚀介质并存的情况，综合评价腐蚀介质的腐蚀强度。12.3.10根据我国港口工程的经验，将长期浸水的条件下，Cl-对钢筋混凝土中钢筋的腐蚀定为：微腐蚀＜10000mg/L，弱腐蚀10000～20000mg/L，大于20000mg/L，因缺乏工程经验，应专门研究。表12.3.10的干湿交替是指下述情况：1.盐渍土地区，地下水沿混凝土立面毛细上升，干湿交替属于毛细水上升带，可近似按50cm考虑；2.坑道、竖井、隧洞、水坝混凝土一个立面与地表水或地下水相接触，水向相对立面渗出，渗出面与大气相接触。12.3.11表12.2.5是原规范的表格，本次修订由于资料不足，没有修订，该表系参考了国外有关水、土对钢结构的腐蚀性评价标准，并结合我国实际情况编制的。这些标准有德国的DIN50929（1985）、前苏联的OCT9.015—74（1984年版本）和美国的ANSI/AWWAC105/A21.5—12.3.12水、土对建筑材料腐蚀的防护，国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046）和《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB50212）已有详细的规定。为了避免重复，本规范不再列入“13现场检验和监测13.1一般规定13.1.1所谓有特殊要求的工程，是指有特殊意义的，一旦损坏将造成生命财产重大损失，或产生重大社会影响的工程；对变形有特殊限制的工程；采用新的设计施工方法，而又缺乏经验的工程。13.1.3监测工作对保证工程安全有重要作用。例如：建筑物变形监测、基坑工程的监测，边坡和洞室稳定的监测，滑坡监测，崩塌监测等。当监测数据接近安全临界值时，必须加密监测，并迅速向有关方面报告，以便及时采取措施，保证工程和人身安全。13.3不良地质作用和地质灾害的监测13.3.3岩溶对工程的最大危害是土洞和塌陷。而土洞和塌陷的发生和发展又与地下水的运动密切相关，特别是人工抽汲地下水，使地下水位急剧下降时，常常引发大面积的地面塌陷。故本条规定，岩溶土洞区监测工作的内容中，除了地面变形外，特别强调对地下水的监测。13.3.4滑坡体位移监测时，应建立平面和高程控制测量网，通过定期观测，确定位移边界、位移方向、位移速率和位移量。滑面位置的监测可采用钻孔测斜仪、单点或多点钻孔挠度计、钻孔伸长仪等进行，钻孔应穿过滑面，量测元件应通过滑带。地下水对滑坡的活动极为重要，应根据滑坡体及其附近的水文地质条件精心布置，并应搜集当地的气象水文资料，以便对比分析。对滑坡地点和规模的预报，应在搜集区域地质、地形地貌、气象水文、人类活动等资料的基础上，结合监测成果分析判定。对滑坡时间的预报，应在地点预报的基础上，根据滑坡要素的变化，