❶ 岩土工程勘察的方法或技術手段有幾種
(1)工程地質測繪。
工程地質測繪是岩土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段進行。這一方法的本質是運用地質、工程地質理論,對地面的地質現象進行觀察和描述,分析其性質和規律,並藉以推斷地下地質情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據。在地形地貌和地質條件較復雜的場地,必須進行工程地質測繪;但對地形平坦、地質條件簡單且較狹小的場地,則可採用調查代替工程地質測繪。工程地質核枯測繪是認識場地工程地質條件最經濟、最有效的方法,高質量的測繪工作能相當准確地推斷地下地質情況,起到有效地指導其他勘察方法的作用。
(2)勘探與取樣。
勘探工作包括物探、鑽探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的;並且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據勘察目的及岩土的特性選用上述各種勘探方法。 物探是一種間接的勘探手段,它的優點是較之鑽探和坑探輕便、經濟而迅速,能夠及時解決工程地質測繪中難於推斷而又急待了解的地下地質情況,所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鑽探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,其成果需用勘探工程來驗證。
鑽探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質情況,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中鑽探工作使用最為廣泛,可根據地層類別和勘察要求選用不同的鑽探兄派方法。當鑽探方法難以查明地下地質情況時,可採用坑探方法。坑探工程的類型較多,應根據勘察要求選用。勘探工程一般都需要動用機械和動力設備,耗費人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長,而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時應具有經濟觀點,布置勘探工程需要以工程地質測繪和物探成果為依據,切避盲目性和隨意性。
(3)原位測試與室內試驗。羨氏賀
原位測試與室內試驗的主要目的,是為岩土工程問題分析評價提供所需的技術參數,包括岩土的物性指標、強度參數、固結變形特性參數、滲透性參數和應力、應變時間關系的參數等。原位測試一般都藉助於勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。
原位測試與室內試驗相比,各有優缺點。原位測試的優點是:試樣不脫離原來的環境,基本上在原位應力條件下進行試驗;所測定的岩土體尺寸大,能反映宏觀結構對岩土性質的影響,代表性好;試驗周期較短,效率高;尤其對難以采樣的岩土層仍能通過試驗評定其工程性質。缺點是:試驗時的應力路徑難以控制;邊界條件也較復雜;有些試驗耗費人力、物力較多,不可能大量進行。室內試驗的優點是:試驗條件比較容易控制(邊界條件明確,應力應變條件可以控制等);可以大量取樣。主要的缺點是:試樣尺寸小,不能反映宏觀結構和非均質性對岩土性質的影響,代表性差;試樣不可能真正保持原狀,而且有些岩土也很難取得原狀試樣。現場檢驗與監測是構成岩土工程系統的一個重要環節,大量工作在施工和運營期間進行;但是這項工作一般需在高級勘察階段開始實施,所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的在於保證工程質量和安全,提高工程效益。
(4)現場檢驗與監測。
現場檢驗的涵義,包括施工階段對先前岩土工程勘察成果的驗證核查以及岩土工程施工監理和質量控制。現場監測則主要包含施工作用和各類荷載對岩土反應性狀的監測、施工和運營中的結構物監測和對環境影響的監測等方面。
檢驗與監測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數,並以此為依據及時修正設計,使之在技術和經濟方面優化。此項工作主要是在施工期間內進行,但對有特殊要求的工程以及一些對工程有重要影響的不良地質現象,應在建築物竣工運營期間繼續進行。
隨著科學技術的飛速發展,在岩土工程勘察領域中不斷引進高新技術。例如,工程地質綜合分析、工程地質測繪制圖和不良地質現象監測中遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和全球衛星定位系統(GPS)即「3S」技術的引進;勘探工作中地質雷達和地球物理層成像技術(CT)的應用等。
❷ 岩土工程勘察方法
岩土工程勘察方法很多,目前主要採用的方法有岩土工程物探、岩土工程鑽探和岩土工程坑探三種方法。一個工程在不同的勘察階段,物探和勘探的使用應有所側重。一般地說,在勘察的初級階段,主要進行岩土工程測繪,物探和鑽探往往是配合測繪工作的,其中應較多地採用物探手段;鑽探和坑探主要用來驗證物探成果和取得基準剖面。隨著勘察程度的提高,為了深入研究各種岩土工程問題,便以進行確切的分析、評價,鑽探和坑探工程將愈來愈被廣泛地採用,成為主要的勘察手段,而物探工作則作為勘探工程的輔助手段。
本節將簡單介紹物探和勘探在岩土工程勘察中的適用條件,所要解決的主要問題等。
一、岩土工程物探
物探全稱地球物理勘探,它是運用專門儀器來探測地殼表層各種地質體的物理場,從而進行地層劃分以判定地質結構、水文地質條件及物理地質現象,並提供各種分析資料和岩土體某些特徵數據的一種勘探方法。
該方法只有在地質介質存在一定程度的不均一性——即各層的物理狀態、物理性質存在較大差異時,才能成功地運用。
(1)物探方法種類:①電法;②震法;③測井法;④重力法;⑤磁法;⑥核子(放射性)勘探;⑦遙感物探方法。這些種類的方法,在岩土工程勘察中已獲得採用。其中前三種方法應用最廣泛,而後幾種方法在區域地殼穩定性分析中,應用最廣泛。
(2)物探解決的問題:①電法--(電測深、電剖面)電阻率法;劃分岩層--近水平;查明褶皺形態、尋找斷層、確定產狀、查找主導充水隙裂方向;查明覆蓋層厚度、基岩起伏及風化殼厚度;查明含水層分布情況、埋深發育情況、埋深厚度及深度尋找古河道;研究滑坡及下滑速度--充電法;②震法、聲波法:震法(確定第四系覆蓋層厚度、基岩起伏和埋深;查明地下構造情況--追索斷層和裂隙密度等;探測地下水位確定含水層;測定岩土的彈性力學參數)和聲測法(劃分風化帶;圍岩分類;岩體裂隙系數;小構造;圍岩松動和岩柱穩定)。目前聲波法運用在岩土工程勘察中較廣泛,具體將在第7章中加以討論。
(3)物探的特點主要優點是:①透視性強,可進行立體填圖;②效率高,儀器輕便,成本低;③綜合性強;④成果代表性強(岩體的綜合指標);⑤可以進行定量評價。
其缺點為:①局限性:地表淺部,表部,深部成果有一定變化范圍;②條件性:物理量差異大,地形平坦,開闊,岩層有斗咐汪一定厚度,沿導線水平小於20°,地區差異性大;③多解性:深部誤差大。
二、岩土工程鑽探
岩土工程鑽探是為工程建築物的設計、施工服務的,它具有綜合目的,因而對鑽進方法、鑽孔結構、鑽進過程中的觀測編錄等方面均有特殊要求。
岩土工程鑽探的岩心採取率要求較高。為保證獲得較高的采心率,針對不同的勘探對象,應採用相應的鑽進方法。如在軟弱地層或斷層破碎帶中鑽進時,要盡量減少沖洗液或用干鑽,降低鑽速,縮短鑽程,最好採用雙層岩心管。在土層中鑽進時,以採用干鑽為宜,並應適當縮短鑽程。為了保證准確地測定地下水位和水文地質試驗工作的正常進行,必須按含水層的位置和試驗工作的要求,確定孔身結構及鑽進方法。一般的岩土工程鑽孔終孔直徑為91mm。若在基岩面以上的砂卵石居中作抽水試驗時,開孔口徑以325mm為宜。為了保證取得准確的水文地質參數,必須採用清水鑽進或干鑽,不允許使用泥漿加固孔壁的方法。一般鑽孔要直,不能發生彎曲;孔壁要求光滑規則,同一孔徑段應大小一致。這些要求在鑽探操作工藝上給予滿足。
1.鑽探的特點及適用條件
在岩土工程鑽探中,為了研究岩土的物理力學性質,經常要採取岩空仔土樣。堅硬岩石的取樣可利用岩心,但其中的軟弱夾層和斷層破碎帶取樣時,必須採取特殊措施。為了取得質量可靠的簡拍原狀土樣,則必須配備專門的取土器,並應注意取樣方法和操作工序,以盡量使土樣不受或少受擾動。
勘探線、點的布置應密切結合地質情況和工程要求。一般情況下要垂直於地層走向、地貌、地形、構造線布置;同時要結合工程建築物的輪廓布置。除工程深隧洞、岩溶區鑽探(>100~500m)外,通常情況下孔深不大,約百米以內,一般為10~20m。孔徑一般情況下變化較大,岩土工程鑽孔為小口徑鑽孔(36mm,46mm,56mm,66mm),地質鑽孔為一般鑽孔(75mm,95mm,108mm,112mm,132mm,150mm,168mm)和大口徑鑽孔(300mm,500mm,1000mm,1300mm,2500mm)。鑽進多具綜合性目的,使一孔多用,例如:作勘探孔,試驗孔,取樣孔,長觀孔,處理孔。如斜孔,變徑孔等。
2.鑽探方法
自然地質條件是復雜的,各種鑽探方法和設備都有一定的使用條件。選擇鑽探方法和設備時,應視鑽探的目的和地質條件而定。目前,岩土工程勘探中常用的鑽探方法,可分為沖擊鑽探、回轉鑽探、沖擊回轉鑽探和振動鑽探等四種。在岩土工程勘探中,主要採用沖擊鑽探和回轉鑽探;按動力來源又可將它們分為人力的和機械的兩種。機械回轉鑽探鑽進效率高,孔深大,又能採取岩心,所以在岩土工程勘探中使用最為廣泛。
3.鑽探孔的種類
鑽孔的類型有多種分類方法,一般在岩土工程勘察中,可按照目的與用途來區分;也可以按照鑽孔方向來劃分,主要是指鑽孔的角度及其方向。鑽孔的角度即是鑽機的立軸鑽桿與地平線的夾角,也叫做鑽孔傾角。
按照鑽孔傾角及其變化情況,可將鑽孔分為鉛直孔、斜孔、水平孔和定向孔四種;在岩體勘察中也有按照孔徑的大小來劃分的。在進行岩土工程勘探時,究竟採用何種角度及方向鑽孔,需視鑽孔的具體任務及地形地質條件而定。
(1)按目的與用途分:①首先可分為勘探孔(一般孔主要是了解地層岩性、結構)和控制孔(主要為了解地層及結構、重要部位);②試驗孔(岩土工程試驗孔,水文地質試驗孔);③工程處理孔--灌漿孔、輸水孔、導水孔、錨桿孔等;④長期觀測孔。
(2)孔按鑽進方向分:①鉛直孔:適用於岩層傾角小於30°,岩性均一、岩層平緩時用;②斜孔岩層傾角大於60°的或陡傾的斷層破碎帶與岩層、岩層傾向相反的方向鑽進,查明河谷地質結構更為方便;③水平孔,例如隧洞超前孔、應力測量孔、排水孔;④定向鑽孔。如圖1-2所示。
(3)按鑽孔孔徑大小分:①一般鑽孔:開孔直徑168mm,終孔直徑91mm;②大口徑孔:孔徑為300mm、500mm一般為打井孔(抽水)。孔徑750mm、850mm、950mm、1050mm、1150mm、1300mm、2000mm、2500mm多為井內觀測、取樣、試驗用;③小口徑孔:孔徑小於66mm者:該類孔鑽進速度快,壽命長,岩心採取率高,岩心完整性好,孔徑均勻,鑽機能量消耗小。
圖1-2 定向鑽孔
4.岩土工程鑽探的特殊要求
通常在岩體勘察中要求岩心採取率大於80%,對於軟弱夾層,風化岩,斷層破碎帶也要求其岩心採取率大於65%;對於水文地質鑽孔,要求(變徑,終孔直徑小於91mm)分層止水,各含水層的水位、水量、水質、滲透系數、抽水等進行描述,一般情況下在沖積層中開孔直徑以325mm為宜,要求清水鑽進或干鑽,孔壁光滑不堵孔;對於孔斜測量一般情況下要求:孔深小於75m,孔斜在1°的范圍內;對於深度大於100m的孔,孔斜每100m進行一次校正,在終孔時要保證小於2°。對於孔深度要求每50m測深一次,終孔一次,校正的誤差要小於0.1%,分層深度的量測正負要小於0.05m。非連續取心鑽進的回次進尺,螺紋鑽進時,要小於1.0m,岩心鑽進要小於2.0m。選用金剛石鑽頭,口徑為75mm取層岩心管來確定RQD指標。地下水位以下取樣時,應採用干鑽,同時要求原位試驗與鑽進同時進行,取樣應符合技術要求。
5.鑽孔編錄及資料整理
為了全面、准確地反映鑽探工程所反映的第一手地質資料,在鑽過程中必須認真、細致地做好觀測與編錄工作。主要是對岩心觀察、描述、編錄和鑒定。工作的內容是:描述其顏色、礦物成分和顆度成分、結構和構造,正確地定名。對於土體(無粘性土和粘性土)應觀察其緻密程度和稠度狀態。對於岩體應確定節理、裂隙的類型、延續性、蝕變充填情況、傾角、間距等,並進行裂隙統計。對風化岩石,應將岩心按風化程度進行分帶和描述。必要時編制岩心素描及岩心柱狀圖。
通過對岩心的各種統計,可獲得岩心採取率、岩心獲得率和岩石質量指標(RQD)等定量指標。
岩心採取率是指所取岩心的總長度與本回次進尺的百分比。總長度包括比較完整的岩心和破碎的碎塊、碎屑及碎粉物質。岩心獲得率是指比較完整的岩心長度與進尺的百分比。它不計入不成形的破碎物質。
一般情況下,應按照下面的順序每次進尺進行逐項填寫:其描述內容包括孔深、進尺、顏色、成分、結構構造、密實性(主要指砂類土)、稠度狀態、干濕程度、裂隙類型、風化程度、取樣位置、樣品編號、岩心回收率、岩石的RQD指標。
要進行簡單計算的指標是:岩心採取率(即岩心總長度與總進尺之比)、岩心獲取率(即成形岩心總長度與總進尺之比)、岩石質量指標(RQD)(即大於10cm岩心總長度與總進尺之比)。另外要記錄下初見水位及穩定水位、水樣取樣地點等內容。
鑽探工作結束後,要進行鑽孔資料整理。鑽探法在鑽進過程中,必須隨時做好鑽孔記錄,這是一項極重要的工作。從鑽機定位後由開鑽到終孔為止,記錄每一鑽的深度,鑒別與描述每一鑽取出的土樣,進行定名,並立刻寫在記錄表中,作為繪制地質剖面圖的原始依據。國家規范要求:野外記錄應由經過專業訓練的人員承擔,記錄應真實及時,按鑽進回次逐段填寫,嚴禁事後追記。
主要成果有:①鑽孔柱狀圖,即將孔內岩層情況,按一定比例尺編制柱狀圖,並作岩性描述;還應在相應位置上標明岩心採取率、沖洗液消耗量、地下水位、岩心風化分帶、代表性的岩土物理力學性質指標,以及取樣位置及項目等;②岩土工程剖面圖及岩土工程立體投影圖(具體編圖將在第8章中討論)。如果孔內作過試驗,則應將試驗成果也在相應位置上標出;③鑽孔操作及水文地質日誌圖;④岩心素描圖及其說明,其格式見表1-15所示。
野外鑒別地基土要求快速,但又無儀器設備,主要憑感覺和經驗。對碎石土和砂土的鑒別方法,是利用日常熟悉的食品如綠豆、小米、砂糖、玉米面的顆粒作為標准,來進行對比鑒別;對粘性土與粉土的鑒別方法,可根據手搓滑膩感或砂粒感等感覺,加以區分和鑒別。土的野外描述內容如下:
(1)顏色:土樣的顏色取決於組成該土的礦物成分和含有的其他成分。描述時從色在前,主色在後。例如,黃褐色,以褐色為主色,帶黃色;若土中含氧化鐵,則土呈紅色或棕色;土中含大量有機質,則土呈黑色,表明此土層不良;土內含較多的碳酸鈣、高嶺土,則土呈白色;
(2)密度:土層的松密是鑒定土質優劣的重要方面。在野外描述時可根據鑽進的速度和難易,來判別土的密實程度。同時可在鑽頭提起後,在鑽側面窗口部位用刀切出一個新鮮面來觀察,並用大拇指加壓的感覺來判定松密。在鑽孔記錄表上註明每一層土屬於密實、中密或稍密狀態;
(3)濕度:土的濕度分為乾的、稍濕的、濕的與飽和的四種。通常,地下水位埋藏深,在旱季地表土層往往是乾的;接近地下水位的粘性土或粉土因毛細水上升、往往是濕的;在地下水位以下,一般是飽和的;
表1-15 鑽孔野外記錄表
(4)粘性土的稠度:粘性土的稠度是決定該土工程性質好壞的一個重要指標。分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑五種;
(5)含有物:土中含有非本層土成分的其他物質,稱為含有物。例如:碎磚、爐碴貝殼、氧化鐵等。有些地區有粉質粘土或粉土中含堅硬的姜石;海濱等地往往含貝殼,記錄表中應註明含有物的大小和數量;
(6)其他:碎石土與砂土應描述級配、礫石含量、最大粒徑、主要礦物成分。粘性土應描述斷面形態、孔隙大小、粗糙程度、是否有層理等。土中若有特殊氣味,如海濱有魚腥味等,亦應加以註明。石灰碴、植物根、有機質或古池塘往往含貝殼。鄰近設施對土質的影響,如管道漏水則使粘性土稠度變軟、地下水位抬高。
取土樣的標准表格,如表1-16所示。
三、岩土工程坑探
岩土工程勘察中常用的岩土工程坑探的類型及適用條件有:探槽、試坑、淺井、豎井(斜井)平硐和石門(或平巷等)。前三者為輕型坑探工程,後三種為重型坑探工程(圖1-3)。
表1-16 土樣標簽
圖1-3 岩土工程常用的坑探類型示意圖
1—槽探;2—試坑;3—豎井;4—平硐;5—石門;6—淺井
坑探險的特點:直觀細致性、精確可靠性、取樣靈活性。
一般情況下坑探占勘察工作量的10%。主要用於:若岩層露頭很差,但覆蓋較薄(3m以內)時可採用,主要為測繪服務;或者用於校核、補充其他勘察資料;也可以用於原狀樣的採取或做大型原位測試;另外,在工程重點部位及特殊問題的研究時,也可用岩土工程坑探。
坑探要求描述的內容有:地質剖面,岩石、軟弱面、軟弱帶的產狀,斷裂及破壞的詳細情況,岩石物理狀態的可靠性資料保持原狀結構和狀態的岩土樣,要在坑道內做原位測試。必要時可編制平硐展視圖,通常採用的比例尺為1:25~1:100。
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❸ 綜合利用測試成果確定地基土承載力的探討_地基承載力特徵值
摘 要:岩土工程勘察工作中,原位測試土、岩層的強度和取原狀土樣室內試驗是非常重要且實用的勘察手段,原位測試最常用的方法是標准貫入試驗,但試驗結果與室內土樣試驗數值吻合度較差,利用兩者數值綜合確定地基土承敗棚載力時,往往存在較大的差異。本文對兩種試驗的實用性、影響因素等進行分析,找出差異原因,並利用其試驗成果綜合確定地基土承載力的問題進行探討。
關鍵詞:工程勘察 標准貫入試驗 室內土工試驗 綜合確定地基承載力
標准貫入試驗國際上通稱SPT,主要優點是:1)操作方便、適用范圍廣;2)不受地下水位的影響;3)可採取到土樣樣本並進行觀察描述其性狀,亦可進行含水量、塑限、液限或顆分試驗,為綜合劃分地層提供依據;4)可進行地層分析對比,確定土層特性和物理力學性質。缺點是:1)人為因素對試驗的影響較大;2)SPT離散性較大,可靠性不十分確定;3)對軟土、卵石土的測試成果的適用性不強。
取土試樣是岩土室內試驗研究必不可少的工序,其優點是:1)揭示土層的特性進行土類的定名和土層劃分;2)工程設計中可提供土的物性指標、物理力學參數進行計算設計,確定基礎持力層和設計基礎類型;3)可直接測定岩土參數;4)能進行控制與多種、多向觀測,有可能滿足研究的要求。缺點是:1)取樣時容易造成土的擾動,試驗結果不準確;3)土樣切削及運輸等過程可能會造成土樣擾動;4)室內試驗的應力條件是較理想和單一化的,而實際地層中應力條件相當復雜,因此試驗具有其局限性。
在實際工作中,應盡可能結合二種試驗成果和地區經驗等綜合對地基土進行評價。
1 SPT實用性和影響因素
SPT是動力觸探的一種,它利用錘擊動能(錘重63.5±0.5kg、落距76±2cm)通過直徑42cm鑽桿傳遞到灌入器打入試驗地層。根據打入土中的貫入阻抗,判別土層的變化和土的工程性質,貫入阻抗用貫入器貫入土中30cm的錘擊數N表示。N值與土層的緊密程度和力學性質等有關。
1.1 SPT的實用性
SPT的實用性一般對粘性土、砂土、殘積土、及軟岩層應用效果較好,可對土的強度、變形參數、地基承載力、單樁承載力、砂土的液化和樁的可能性等作出評價。由於SPT離散性較大,可靠性不十分確定,因此,在應用時,必須十分小心,不能依據單孔的N值對土的工程性質進行評價。單一工程同一層位最少要有六個以上N值數據進行分析研究,並需結合室內土工試驗及其他試驗資料進行綜合分析評價。
SPT對於雜填土(含雜物、碎石>15%)、淤泥、碎石土、卵石土等實用性顯得較差。試驗結果難以利用,往往含石塊多的地方,管靴被石塊堵塞,造成N值高的假象,對於淤泥或軟粘土,常常是一錘打幾十厘米,N值少於一擊,試驗意義不大,成果使用價值不大。
1.2 SPT的影響因素
SPT雖然廣泛應用於岩土工程勘察之中,但試驗影響因素較多,試驗結果在一定范圍內有局限性,簡單歸納有如下幾點:
(1)鑽探工藝:鑽探工藝大多採用回轉鑽進,但鑽速靠人為控制。如果鑽速快,井壁呈S型,垂直度不符合要求時,鑽桿傾斜與孔壁產生摩擦,會減少傳入貫入器的打擊能量,出現N值偏大的傾向。
(2)試驗設備:1)SPT各部件絲扣之間連接要緊密,不能有松動,否則錘擊能量將受影響,N值會偏高。2)貫入器使用時間長,靴刃口部出現殘缺或變形,人為增大N值;3)地層因素:鬆散或柔軟土層,易造成沉渣過多或井壁坍塌、縮徑等,造成摩擦力和貫入阻力加大,使擊數增高。土的特性、成份、結構不同,對SPT的N值影響甚大,同一區域內,同一土層,同一深度N值變化時常較大,尤其岩漿岩、變質岩殘積土,一般土層裂隙較發育,裂隙充填物質不同,風化程中枯鄭度不均勻,土層結構縱橫向變化較大,N值變化也較大。
2土樣試驗的適用性和影響因素
2.1土樣試驗的適用性
土樣試驗的關鍵是採取土樣,不同土層採取不同的取樣工具和方法,是岩土工程勘察中經常性的工作,一般對塑性的粘性土、殘積土取樣適用性較好,土層擾動較小,而對堅硬土狀的粘性土擾動較大,試驗結果准確性稍差。對淤泥、鬆散砂土適用性較差,取樣成功率較低。不賣頌同類型的土層取樣方法、取樣工具:參見《岩土工程勘察規范》GB50021-2001表9.4.2選擇。
2.2土工試驗的影響因素
(1)鑽探設備:按規范要求,需要用N120的重錘打擊取樣。減少土樣的擾動,但目前大多數勘察單位都採用N635的錘取樣,增加了土的擾動性,試驗結果准確性較差。
(2)取樣器:對不同土層應採用相適應的取樣器進行取樣,參見《岩土工程勘察規范》GB50021-2001表9.4.2。取樣器使用的時間過長,靴刃口會出現殘缺或變形,人為地增加土樣的擾動。
(3)取樣方法:土樣從取樣器中取出來時,必須嚴格按規范規定輕拿輕放,盡量保持土的原狀性不受擾動,並立即封蠟保存,如果操作方法不當,土的原狀性受到一定程度的破壞,則試驗結果只能供參考。
(4)運輸:土樣在運輸過程中,盡量避免振動,最好做成一個土樣箱,箱底設置軟墊層,減少土樣在運輸過程中的擾動。
(5)試驗時間:土樣妥善保存時間不能超過3周,否則試驗結果會有一定的變化。
(6)試驗操作:必須嚴格按規范操作,盡可能減少土的擾動,同一工程土樣最好由同一人試驗完成,減少人為因素的影響。
3 SPT與室內土工試驗綜合確定地基承載力
《岩土工程勘察規范》GB50021-2001刪除了以前規范有關N值、土工試驗參數等相對應的承載力章節,主要是考慮到影響承載力的因素較多,不便在全國范圍內建立統一的標准,著重與地方經驗確定。因此,工作中的經驗積累顯得尤其重要。
廣東省標准《建築地基基礎設計規范》DBJ15-31-2003有關粘性土、砂土,承載力特徵值的經驗值■(kPa)可參見其中的表4.4.3-5、4.4.3-1和4.4.3-3,筆者認為,表4.4.3—3把一般粘性土和殘積土作為同一類型土層列成一表來使用,與實際有一定的差別,事實上,兩種土層的性質存在較大差異,上表數值對一般粘性土較實用。茂名地區紅砂岩殘積土、花崗岩殘積土發育,根據我隊20多年勘察積累經驗,茂名盆地紅砂岩殘積土和茂名地區花崗岩殘積土勘察積累的承載力特徵值■(kPa)見表1、2
❹ 常用的岩土工程勘探方法有哪些適用范圍是什麼
常用的岩土工程勘探方法有鑽探、井探、槽探、洞探和地球物理勘探等。
(1)鑽探
鑽探分為回轉鑽和沖擊鑽。
回轉鑽分為螺旋鑽、無岩芯鑽和岩芯鑽。螺旋鑽不適用於碎石土和岩石,其餘地層皆適用;無岩芯鑽和岩芯鑽適用於任何地層。
沖擊鑽分為沖擊鑽、錘擊鑽、振動鑽、沖洗鑽。沖擊鑽不適用於粘性土和岩石,其餘地層皆適用;錘擊侍者鑽和振動鑽不適用岩石,其餘地層皆適用;沖洗鑽不適用於碎石土和岩石,其餘地層皆適用。
〔2)井探、槽探和洞探
當鑽探方法難以准確查明地下情況時,可採用探井和探槽。對壩址、地下工程和大型邊坡等勘察時,必讓談基要時可用洞探。以上三種勘探方法只能在水位以上的地層進行。
其中螺旋鑽探、岩芯鑽探、錘擊鑽探和振動鑽探可以取得不擾動土樣。
(3)地球物理勘探
物探方法可了解隱蔽的地質界線、界面或異常點;作為原位測試手段,可測定岩土體波速、動彈模、動剪切模量和特徵周期等。坦謹
❺ 土壤取樣鑽機具體用途
取樣鑽機是一種既可以取土樣、岩芯樣,也可以引孔灌漿的工具,具有多功能。取樣鑽機一般可以2人同時操作,這種取樣鑽機鑽深深度可達20米,採用輕便的汽油機作為動力,分體式輕便實用,搬遷十分便利。同時帶有支架,可以滿足野外車輛無法進入的區域進行使用。
環保取樣鑽機操作簡單,易學易懂,可實現合金、金剛石鑽頭鑽進及麻花螺旋鑽進和不取芯三頁合金鑽頭、重合片不取芯鑽頭引孔鑽進的需要。
鑽進過程中提升和給進是依靠加壓手輪通過鏈輪鏈條來完成,大大提高了鑽機提升和加壓力。鑽進過程中,利用泥漿泵冷卻回轉器和沒慎鑽頭,並攜帶土岩屑返回地表。隨著鑽具向地下延伸,所需要的土岩樣不斷進入到岩心管內,當土岩樣達到預定深度後,便可以將鑽桿取出,實現了單回次取樣作業。重復以上步驟,直至全孔取樣完成。
一、環保取樣機的應用領域包括:工程勘察、物化探取樣、引孔、超前鑽探、灌漿打孔、預埋件引孔、各種爆破鑽孔、檢查孔、小型家亮罩用水井。區域地質調查、礦山礦脈探查、礦藏品味評估、岩土工程檢測。
二、環保取樣機的產品優點在於:
1. 易於攜帶,鑽機(含汽油機)重量90kg;
2. 操作多樣,快捷拆裝,快速取芯;
3. 高效性能,有專門配製的合金鑽頭、金剛石鑽頭,質量好,效率高,多用枯鍵敬途使用。
❻ 岩土工程師《岩土工程勘察》知識點
2017年岩土工程師《岩土工程勘察》知識點精選
2017年注冊岩土工程師考試報名時間預計在6月份開始,為了方便大家復習,下面我為大家整理了一些考試的知識點,一起來看看吧:
2017年岩土工程師《岩土工程勘察》知識點(1)
1、不良地質現象包括岩溶、滑坡、崩塌、泥石流、沖溝、河流沖刷、岩石風化等。
2、工程地質條件:是指與工程建設有關的地質因素的綜合。
這些因素包括:岩扒純土類型及其工程性質、地質構造及岩土體結構、地貌、水文地質、工程動力地質作用和天然建築材料等方面。
3、岩石堅硬程度如何定性鑒定:根據對岩石的錘擊聲音,是否回彈,易變形破碎程度,吸水性能等四個方面進行鑒定,把岩石分為硬質岩(堅硬岩和較硬岩),軟質岩(較軟岩和軟岩),極軟岩三大類。
4、岩土工程勘探常用的手段:鑽探(半直接)、坑探(直接)、物探(間接)。
我國岩土工程勘探常用的鑽探方法:沖擊鑽探、回轉鑽探、振動鑽探。
5、岩心採取率:所取岩心的總長度與本回次進尺的百分比;
岩心獲得率:比較完整的岩心長度與本回次進尺的百分比;
岩石質量指標:在取出的岩心中,只選取長度大於10cm的柱狀岩心長度與本回次進尺的百分比。
6、常用的坑探工程有哪幾種類型,各有何特點?
輕型坑探工程 (探槽、試坑、淺井)-------------人力挖掘可以實現
重型坑探工程 (豎井或斜井、平硐、石門或平巷)-----------需要機械設備
7、物探常用的方法:電阻率法、地震折射波法、地質雷達和聲波測井。
8、不擾動土樣或原狀土樣的基本質量要求:
沒有結構擾動、沒有含水率和孔隙比的變化、沒有物理成分和化學成分的改變。
9、土樣質量等級劃分:Ⅰ(不擾動)、Ⅱ(輕微擾動)、Ⅲ(顯著擾動)、Ⅳ(完全擾動)。
10、(1)取樣過程中,對土樣擾動程度最瞎薯大的因素是所採用的取樣方法和取樣工具。
(2)鑽孔取土器有貫入式和回轉式兩大類。
(3)取樣操作
2017年岩土工程師《岩土工程勘察》知識點(2)
1、岩土工程問題:
指的'是工程建築物與岩土體之間存在的矛盾或問題。是岩土工程勘察的核心任務。
2、岩土工程勘察的等級由工程安全等級、場地復雜程度和地基復雜程度三項因素決定。
3、場地復雜程度是由建築抗震穩定性、不良地質現象發育情況、地質環境破壞程度和地形地貌條件四個條件決定的。
4、勘查工作劃分為磨此者哪幾個階段?每個階段有什麼目的?劃分的依據是什麼?
(1)可行性研究勘察(選址勘察),目的:強調在可行性研究時勘查工作的重要性,特別是對一些重大工程更為重要;
(2)初步勘察,目的:密切結合工程初步設計的要求,提出岩土工程方案設計和論證;
(3)詳細勘察,目的:對岩土工程設計、岩土體處理與加固、不良地質現象的防治工程進行計算與評價,以滿足施工圖設計的要求。
(4)施工勘察。
5、岩土工程勘察的方法及適用階段
(1)工程地質測繪和調查---------------一般在勘察的初期階段進行;
(2)勘探與取樣;
(3)原位測試與室內試驗;
(4)現場檢驗與監測---------------一般在勘察和施工期間進行。
6、工程地質測繪的特點
(1)工程地質測繪對地質現象的研究,應圍繞建築物的要求而進行;
(2)工程地質測繪要求的精度較高;
(2)為了滿足工程設計和施工的要求,工程地質測繪經常採用大比例尺專門性測繪。
7、工程地質測繪的范圍:擬建建築物的類型和規模、設計階段以及工程地質條件的復雜程度和研究程度。
8、不同階段的比例尺和精度
(1)可行性研究勘察階段1∶50 000~1∶5 000, 屬小、中比例尺測繪;?
(2)初步勘察階段1∶10 000~1∶2 000,屬中、大比例尺測繪;
(3)詳細勘察階段1∶2 000~1∶200或更大,屬大比例尺測繪。
9、地質觀測點定位所採用的標測方法:目測法、半儀器法和儀器法。
10、工程地質實地測繪的方法:路線法、布點法、追索法。
;❼ 誰知道見證取樣送樣專用工具有哪些
為了便於見證人員在取樣現場對所取樣品進行封存,防止串換,減少見證人員伴送樣品的麻煩,保證見證取樣送樣工作的順利進行,下面介紹三種簡易實用的送樣工具。這些工具結構簡潔耐用,加工製作容易,便於人工搬用和各種交通工具運輸。
1.A型送樣桶
(1)用途
a.適用150mm×150mm×150mm的混凝土試塊封裝,可裝3件(約24kg)。
b.若用薄鋼板網封閉空格部分,適用70.7mm×70.7mm×70.7mm砂漿試樣封裝,可裝24件(約18kg)。
c.如內框尺寸改為210mm×210mm,可裝100mm×100mm×100mm混凝土試塊16件(約40kg)。
(2)外形尺寸
外形尺寸為174mm×174mm×520mm。
2.B型送樣桶
(1)用途
適用Φ175mm(Φ185mm)×150mm的混凝土抗滲試塊封裝,可裝3件(約30kg),也適用於鋼筋試樣封裝。
(2)外形尺寸
外形尺寸為Φ237mm×550mm。
3.C型送樣桶
(1)用途
a.適用240mm×115mm×90mm的燒結多孔磚試樣封裝,可裝4件(約12kg)。
b.適用240mm×115mm×53mm的普通磚試樣封裝,可裝8件(約20kg)。
c.可裝砂、石約40kg,水泥月30kg,或可裝土樣月40個。
❽ 注冊岩土工程師基礎知識點:工程地質勘探
主要依據《岩土工程勘察規范》、《建築工程地質鑽探技術標准》(JGJ87-92)
勘探的方法主要有坑探、槽探、鑽探、地球物理勘探等方法,在選用時應符合勘察目的及岩土的特性。
1、坑探、槽探
坑、槽探就是用人工或機械方式進行挖掘坑、槽,以便直接觀察岩土層的天然狀態以及各地層之間接觸關系等地質結構,並能取出接近實際的原狀結構土樣,它的缺點是可達的深度較淺,且易受自然地質條件的限制。
在工程地質勘探中,常用的坑、槽探主要有坑、槽、井、洞等幾種類型,見下表。
工程地質勘探類型
類型 特點 用途
試坑 深數十厘米的小坑,形狀不定。 局部剝離地表覆土,揭露基岩
淺井 從地表向下垂直,斷面呈圓形或方形,深5~15m。 確定覆蓋層及風化層的岩性及厚度,取原狀樣,載荷試驗,滲水試驗。
探槽 在地表垂直岩層或構造線挖掘成深度不大的(小於3~5m)長條形槽子。 追索構造線、斷層、探查殘積坡積層,風化岩石的辯緩厚度和岩性。
豎井 形狀與前井旁雀同,但深度可超過20m以上,一般在平緩山坡、漫灘、階地等岩層較平緩的地方,有時需支護。 了解覆蓋層厚度及性質,構造線、岩石破碎情況、岩溶、滑坡等,岩層傾角較緩時效果較好。
平洞 在地面有出口的水平坑道,深度較大,適用較陡的基岩岩坡。 調查斜坡地質構造,運灶早對查明地層岩性、軟弱夾層、破碎帶、風化岩層時,效果較好,海可取樣或作原位試驗。
2、鑽探
(1)鑽孔的直徑、深度、方向,取決於鑽孔用途和鑽探地點的地質條件。
鑽孔的直徑一般為75~150mm,但在一些大型建築物的工程地質鑽探時,孔徑往往大於150mm,有時可達到500mm。
鑽孔的深度由數米至上百米,視工程要求和地質條件而定,一般的工民建工程地質鑽探深度在數十米以內。
鑽孔的方向一般為垂直的,也有打成傾斜的鑽孔,這種孔稱之為斜孔。在地下工程中有打成水平的,甚至直立向上的鑽孔。
(2)鑽探過程和鑽進方法
鑽探過程中有三個作用:
1)碎岩土:
2)採取岩土:
3)保全孔壁:一般採用套管或泥漿來護壁。
工程地質鑽探可根據岩土破碎的方式,將鑽進方法分為以下四種:
1)沖擊鑽進。此法採用底部圓環狀的鑽頭。鑽進時將鑽具提升到一定高度,利用鑽具自重,迅猛放落,鑽具在下落時產生沖擊動能,沖擊孔底岩土層,使岩土達到破碎之目的而加深鑽孔。
2)回轉鑽進。此法採用底部嵌焊有硬質合金的圓環狀鑽頭進行鑽進。鑽進中施加鑽壓,使鑽頭在回轉中切人岩土層,達到加深鑽孔的目的。在土質地層中鑽進,有時為有效地、完整地揭露標准地層,還可以採用勺形鑽鑽頭或提土鑽鑽頭進行鑽進。
3)綜合式鑽進。此法是一種沖擊回轉綜合式的鑽進方法。它綜合了前兩種鑽進方法在地層鑽進中的優點,以達到提高鑽進效率的目的。其工作原理是:在鑽進過程中,鑽頭克取岩石時,施加一定的動力,對岩石產生沖擊作用,使岩石的破碎速度加快,破碎粒度比回轉剪切粒度增大。同時由於沖擊力的作用使硬質合金刻人岩石深度增加,在回轉中將岩石剪切掉。這樣就大大地提高了鑽進的效率。
4)振動鑽進。此法採用機械動力所產生的振動力,通過連接桿和鑽具傳到圓筒形鑽頭周圍土中。由於振動器高速振動的結果,圓筒鑽頭依靠鑽具和振動器的重量使得土層更容易被切削而鑽進,且鑽進速度較快。這種鑽進方法主要適用於粉土、砂土、較小粒徑的碎石層以及粘性不大的粘性土層。
上述各種鑽進方法的適用范圍列於下表中。
鑽進方法的適用范圍
鑽進方式 鑽進地層 勘察要求
粘性土 粉土 砂土 碎石土 岩石 直觀鑒別,採取不擾動試樣 直觀鑒別,採取擾動試樣 不要求直觀鑒別,不取試樣
回鑽 螺旋鑽進 ○ △ △ - - ○ ○ ○
無岩芯鑽進 ○ ○ ○ △ ○ - - ○
岩芯鑽進 ○ ○ ○ △ ○ ○ ○ ○
沖擊 沖擊鑽進 - △ ○ ○ △ - - ○
錘擊鑽進 △ △ △ △ - △ ○ ○
振動鑽探 ○ ○ ○ △ - △ ○ ○
註:○代表適用;△代表部分情況適用;-代表不適用。
(3)鑽孔柱狀圖:柱狀圖比例尺一般為1:100-1:500。
3、土樣的採取
1 原狀土樣的概念
工程地質鑽探的主要任務之一是在岩土層中採取岩芯或原狀土樣。在採取土試樣過程中,應力求使試樣的被擾動量縮小,要盡力排除各種可能增大擾動量的因素。
按照取樣方法和試驗目的,岩土工程勘察規范對土試樣的擾動程度分成如下的質量等級:
I級——不擾動,可進行試驗項目有:土類定名、含水量、密度、強度參數、變形參數、固結壓密參數。
Ⅱ級——輕微擾動,可進行試驗項目有:土類定名、含水量、密度。
Ⅲ級——顯著擾動,可進行試驗項目有:土類定名、含水量。
Ⅳ級——完全擾動,可進行試驗項目有:土類定名、顆粒分析。
在鑽孔取樣時,採用薄壁取土器所採得的土試樣定為I~Ⅱ級;對於採用中厚壁或厚壁取土器所採得的土試樣定為Ⅱ~Ⅲ級;對於採用標准貫人器、螺紋鑽頭或岩芯鑽頭所採得的粘性土、粉土、砂土和軟岩的試樣皆定為Ⅲ~Ⅳ級。
2 減少土試樣擾動的注意事項
為保證土樣少受擾動,採取土試樣的前後及過程中應注意如下事項:
合理的鑽進方法是保證取得不擾動土樣的第一個前提。從國內外的經驗看,主要有以下幾點要求:
1)在結構性敏感土層和較疏鬆砂層中需採用回轉鑽進,而不得採用沖擊鑽進;
2)以泥漿護孔,可以減少擾動。並注意在孔中保持足夠的靜水壓力,防止因孔內水位過低而導致孔底軟粘性土或砂層產生松動或湧起;
3)取土鑽孔的孔徑要適當,取土器與孔壁之間要有一定的間距,避免下放取土器時切削孔壁,擠進過多的廢土。尤其在軟土鑽孔中,時有縮徑現象,則更需加大取土器與孔壁的間隙。
鑽孔應保持孔壁垂直,以避免取土器切刮孔壁;
4)取土前的一次鑽進不宜過深,以免下部擬取土樣部位的土層受擾動。並且在正式取土前,把已受一定程度擾動的孔底土柱清理掉,避免廢土過多,取土器頂部擠壓土樣;
5)取土深度和進土深度等尺寸,在取土前都應丈量准確。
取土過程中,如提升取土器、拆卸取土器等每個操作工序,均應細致穩妥,以免造成擾動。
取出的土樣應及時用蠟密封,並註明上下,貼上標簽,作好記錄。另外(除了鑽探過程的問題以外),在土樣封存、運輸和開土做試驗時,都應注意避免擾動。嚴防振動、日曬、雨淋和凍結。