❶ 岩土工程勘察的方法或技术手段有几种
(1)工程地质测绘。
工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并借以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘;但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质测绘。工程地质核枯测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。
(2)勘探与取样。
勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的;并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。 物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。
钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探兄派方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。
(3)原位测试与室内试验。羡氏贺
原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都借助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。
原位测试与室内试验相比,各有优缺点。原位测试的优点是:试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验;所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好;试验周期较短,效率高;尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是:试验时的应力路径难以控制;边界条件也较复杂;有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是:试验条件比较容易控制(边界条件明确,应力应变条件可以控制等);可以大量取样。主要的缺点是:试样尺寸小,不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响,代表性差;试样不可能真正保持原状,而且有些岩土也很难取得原状试样。现场检验与监测是构成岩土工程系统的一个重要环节,大量工作在施工和运营期间进行;但是这项工作一般需在高级勘察阶段开始实施,所以又被列为一种勘察方法。它的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。
(4)现场检验与监测。
现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。
检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣工运营期间继续进行。
随着科学技术的飞速发展,在岩土工程勘察领域中不断引进高新技术。例如,工程地质综合分析、工程地质测绘制图和不良地质现象监测中遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球卫星定位系统(GPS)即“3S”技术的引进;勘探工作中地质雷达和地球物理层成像技术(CT)的应用等。
❷ 岩土工程勘察方法
岩土工程勘察方法很多,目前主要采用的方法有岩土工程物探、岩土工程钻探和岩土工程坑探三种方法。一个工程在不同的勘察阶段,物探和勘探的使用应有所侧重。一般地说,在勘察的初级阶段,主要进行岩土工程测绘,物探和钻探往往是配合测绘工作的,其中应较多地采用物探手段;钻探和坑探主要用来验证物探成果和取得基准剖面。随着勘察程度的提高,为了深入研究各种岩土工程问题,便以进行确切的分析、评价,钻探和坑探工程将愈来愈被广泛地采用,成为主要的勘察手段,而物探工作则作为勘探工程的辅助手段。
本节将简单介绍物探和勘探在岩土工程勘察中的适用条件,所要解决的主要问题等。
一、岩土工程物探
物探全称地球物理勘探,它是运用专门仪器来探测地壳表层各种地质体的物理场,从而进行地层划分以判定地质结构、水文地质条件及物理地质现象,并提供各种分析资料和岩土体某些特征数据的一种勘探方法。
该方法只有在地质介质存在一定程度的不均一性——即各层的物理状态、物理性质存在较大差异时,才能成功地运用。
(1)物探方法种类:①电法;②震法;③测井法;④重力法;⑤磁法;⑥核子(放射性)勘探;⑦遥感物探方法。这些种类的方法,在岩土工程勘察中已获得采用。其中前三种方法应用最广泛,而后几种方法在区域地壳稳定性分析中,应用最广泛。
(2)物探解决的问题:①电法--(电测深、电剖面)电阻率法;划分岩层--近水平;查明褶皱形态、寻找断层、确定产状、查找主导充水隙裂方向;查明覆盖层厚度、基岩起伏及风化壳厚度;查明含水层分布情况、埋深发育情况、埋深厚度及深度寻找古河道;研究滑坡及下滑速度--充电法;②震法、声波法:震法(确定第四系覆盖层厚度、基岩起伏和埋深;查明地下构造情况--追索断层和裂隙密度等;探测地下水位确定含水层;测定岩土的弹性力学参数)和声测法(划分风化带;围岩分类;岩体裂隙系数;小构造;围岩松动和岩柱稳定)。目前声波法运用在岩土工程勘察中较广泛,具体将在第7章中加以讨论。
(3)物探的特点主要优点是:①透视性强,可进行立体填图;②效率高,仪器轻便,成本低;③综合性强;④成果代表性强(岩体的综合指标);⑤可以进行定量评价。
其缺点为:①局限性:地表浅部,表部,深部成果有一定变化范围;②条件性:物理量差异大,地形平坦,开阔,岩层有斗咐汪一定厚度,沿导线水平小于20°,地区差异性大;③多解性:深部误差大。
二、岩土工程钻探
岩土工程钻探是为工程建筑物的设计、施工服务的,它具有综合目的,因而对钻进方法、钻孔结构、钻进过程中的观测编录等方面均有特殊要求。
岩土工程钻探的岩心采取率要求较高。为保证获得较高的采心率,针对不同的勘探对象,应采用相应的钻进方法。如在软弱地层或断层破碎带中钻进时,要尽量减少冲洗液或用干钻,降低钻速,缩短钻程,最好采用双层岩心管。在土层中钻进时,以采用干钻为宜,并应适当缩短钻程。为了保证准确地测定地下水位和水文地质试验工作的正常进行,必须按含水层的位置和试验工作的要求,确定孔身结构及钻进方法。一般的岩土工程钻孔终孔直径为91mm。若在基岩面以上的砂卵石居中作抽水试验时,开孔口径以325mm为宜。为了保证取得准确的水文地质参数,必须采用清水钻进或干钻,不允许使用泥浆加固孔壁的方法。一般钻孔要直,不能发生弯曲;孔壁要求光滑规则,同一孔径段应大小一致。这些要求在钻探操作工艺上给予满足。
1.钻探的特点及适用条件
在岩土工程钻探中,为了研究岩土的物理力学性质,经常要采取岩空仔土样。坚硬岩石的取样可利用岩心,但其中的软弱夹层和断层破碎带取样时,必须采取特殊措施。为了取得质量可靠的简拍原状土样,则必须配备专门的取土器,并应注意取样方法和操作工序,以尽量使土样不受或少受扰动。
勘探线、点的布置应密切结合地质情况和工程要求。一般情况下要垂直于地层走向、地貌、地形、构造线布置;同时要结合工程建筑物的轮廓布置。除工程深隧洞、岩溶区钻探(>100~500m)外,通常情况下孔深不大,约百米以内,一般为10~20m。孔径一般情况下变化较大,岩土工程钻孔为小口径钻孔(36mm,46mm,56mm,66mm),地质钻孔为一般钻孔(75mm,95mm,108mm,112mm,132mm,150mm,168mm)和大口径钻孔(300mm,500mm,1000mm,1300mm,2500mm)。钻进多具综合性目的,使一孔多用,例如:作勘探孔,试验孔,取样孔,长观孔,处理孔。如斜孔,变径孔等。
2.钻探方法
自然地质条件是复杂的,各种钻探方法和设备都有一定的使用条件。选择钻探方法和设备时,应视钻探的目的和地质条件而定。目前,岩土工程勘探中常用的钻探方法,可分为冲击钻探、回转钻探、冲击回转钻探和振动钻探等四种。在岩土工程勘探中,主要采用冲击钻探和回转钻探;按动力来源又可将它们分为人力的和机械的两种。机械回转钻探钻进效率高,孔深大,又能采取岩心,所以在岩土工程勘探中使用最为广泛。
3.钻探孔的种类
钻孔的类型有多种分类方法,一般在岩土工程勘察中,可按照目的与用途来区分;也可以按照钻孔方向来划分,主要是指钻孔的角度及其方向。钻孔的角度即是钻机的立轴钻杆与地平线的夹角,也叫做钻孔倾角。
按照钻孔倾角及其变化情况,可将钻孔分为铅直孔、斜孔、水平孔和定向孔四种;在岩体勘察中也有按照孔径的大小来划分的。在进行岩土工程勘探时,究竟采用何种角度及方向钻孔,需视钻孔的具体任务及地形地质条件而定。
(1)按目的与用途分:①首先可分为勘探孔(一般孔主要是了解地层岩性、结构)和控制孔(主要为了解地层及结构、重要部位);②试验孔(岩土工程试验孔,水文地质试验孔);③工程处理孔--灌浆孔、输水孔、导水孔、锚杆孔等;④长期观测孔。
(2)孔按钻进方向分:①铅直孔:适用于岩层倾角小于30°,岩性均一、岩层平缓时用;②斜孔岩层倾角大于60°的或陡倾的断层破碎带与岩层、岩层倾向相反的方向钻进,查明河谷地质结构更为方便;③水平孔,例如隧洞超前孔、应力测量孔、排水孔;④定向钻孔。如图1-2所示。
(3)按钻孔孔径大小分:①一般钻孔:开孔直径168mm,终孔直径91mm;②大口径孔:孔径为300mm、500mm一般为打井孔(抽水)。孔径750mm、850mm、950mm、1050mm、1150mm、1300mm、2000mm、2500mm多为井内观测、取样、试验用;③小口径孔:孔径小于66mm者:该类孔钻进速度快,寿命长,岩心采取率高,岩心完整性好,孔径均匀,钻机能量消耗小。
图1-2 定向钻孔
4.岩土工程钻探的特殊要求
通常在岩体勘察中要求岩心采取率大于80%,对于软弱夹层,风化岩,断层破碎带也要求其岩心采取率大于65%;对于水文地质钻孔,要求(变径,终孔直径小于91mm)分层止水,各含水层的水位、水量、水质、渗透系数、抽水等进行描述,一般情况下在冲积层中开孔直径以325mm为宜,要求清水钻进或干钻,孔壁光滑不堵孔;对于孔斜测量一般情况下要求:孔深小于75m,孔斜在1°的范围内;对于深度大于100m的孔,孔斜每100m进行一次校正,在终孔时要保证小于2°。对于孔深度要求每50m测深一次,终孔一次,校正的误差要小于0.1%,分层深度的量测正负要小于0.05m。非连续取心钻进的回次进尺,螺纹钻进时,要小于1.0m,岩心钻进要小于2.0m。选用金刚石钻头,口径为75mm取层岩心管来确定RQD指标。地下水位以下取样时,应采用干钻,同时要求原位试验与钻进同时进行,取样应符合技术要求。
5.钻孔编录及资料整理
为了全面、准确地反映钻探工程所反映的第一手地质资料,在钻过程中必须认真、细致地做好观测与编录工作。主要是对岩心观察、描述、编录和鉴定。工作的内容是:描述其颜色、矿物成分和颗度成分、结构和构造,正确地定名。对于土体(无粘性土和粘性土)应观察其致密程度和稠度状态。对于岩体应确定节理、裂隙的类型、延续性、蚀变充填情况、倾角、间距等,并进行裂隙统计。对风化岩石,应将岩心按风化程度进行分带和描述。必要时编制岩心素描及岩心柱状图。
通过对岩心的各种统计,可获得岩心采取率、岩心获得率和岩石质量指标(RQD)等定量指标。
岩心采取率是指所取岩心的总长度与本回次进尺的百分比。总长度包括比较完整的岩心和破碎的碎块、碎屑及碎粉物质。岩心获得率是指比较完整的岩心长度与进尺的百分比。它不计入不成形的破碎物质。
一般情况下,应按照下面的顺序每次进尺进行逐项填写:其描述内容包括孔深、进尺、颜色、成分、结构构造、密实性(主要指砂类土)、稠度状态、干湿程度、裂隙类型、风化程度、取样位置、样品编号、岩心回收率、岩石的RQD指标。
要进行简单计算的指标是:岩心采取率(即岩心总长度与总进尺之比)、岩心获取率(即成形岩心总长度与总进尺之比)、岩石质量指标(RQD)(即大于10cm岩心总长度与总进尺之比)。另外要记录下初见水位及稳定水位、水样取样地点等内容。
钻探工作结束后,要进行钻孔资料整理。钻探法在钻进过程中,必须随时做好钻孔记录,这是一项极重要的工作。从钻机定位后由开钻到终孔为止,记录每一钻的深度,鉴别与描述每一钻取出的土样,进行定名,并立刻写在记录表中,作为绘制地质剖面图的原始依据。国家规范要求:野外记录应由经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。
主要成果有:①钻孔柱状图,即将孔内岩层情况,按一定比例尺编制柱状图,并作岩性描述;还应在相应位置上标明岩心采取率、冲洗液消耗量、地下水位、岩心风化分带、代表性的岩土物理力学性质指标,以及取样位置及项目等;②岩土工程剖面图及岩土工程立体投影图(具体编图将在第8章中讨论)。如果孔内作过试验,则应将试验成果也在相应位置上标出;③钻孔操作及水文地质日志图;④岩心素描图及其说明,其格式见表1-15所示。
野外鉴别地基土要求快速,但又无仪器设备,主要凭感觉和经验。对碎石土和砂土的鉴别方法,是利用日常熟悉的食品如绿豆、小米、砂糖、玉米面的颗粒作为标准,来进行对比鉴别;对粘性土与粉土的鉴别方法,可根据手搓滑腻感或砂粒感等感觉,加以区分和鉴别。土的野外描述内容如下:
(1)颜色:土样的颜色取决于组成该土的矿物成分和含有的其他成分。描述时从色在前,主色在后。例如,黄褐色,以褐色为主色,带黄色;若土中含氧化铁,则土呈红色或棕色;土中含大量有机质,则土呈黑色,表明此土层不良;土内含较多的碳酸钙、高岭土,则土呈白色;
(2)密度:土层的松密是鉴定土质优劣的重要方面。在野外描述时可根据钻进的速度和难易,来判别土的密实程度。同时可在钻头提起后,在钻侧面窗口部位用刀切出一个新鲜面来观察,并用大拇指加压的感觉来判定松密。在钻孔记录表上注明每一层土属于密实、中密或稍密状态;
(3)湿度:土的湿度分为干的、稍湿的、湿的与饱和的四种。通常,地下水位埋藏深,在旱季地表土层往往是干的;接近地下水位的粘性土或粉土因毛细水上升、往往是湿的;在地下水位以下,一般是饱和的;
表1-15 钻孔野外记录表
(4)粘性土的稠度:粘性土的稠度是决定该土工程性质好坏的一个重要指标。分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑五种;
(5)含有物:土中含有非本层土成分的其他物质,称为含有物。例如:碎砖、炉碴贝壳、氧化铁等。有些地区有粉质粘土或粉土中含坚硬的姜石;海滨等地往往含贝壳,记录表中应注明含有物的大小和数量;
(6)其他:碎石土与砂土应描述级配、砾石含量、最大粒径、主要矿物成分。粘性土应描述断面形态、孔隙大小、粗糙程度、是否有层理等。土中若有特殊气味,如海滨有鱼腥味等,亦应加以注明。石灰碴、植物根、有机质或古池塘往往含贝壳。邻近设施对土质的影响,如管道漏水则使粘性土稠度变软、地下水位抬高。
取土样的标准表格,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类型及适用条件有:探槽、试坑、浅井、竖井(斜井)平硐和石门(或平巷等)。前三者为轻型坑探工程,后三种为重型坑探工程(图1-3)。
表1-16 土样标签
图1-3 岩土工程常用的坑探类型示意图
1—槽探;2—试坑;3—竖井;4—平硐;5—石门;6—浅井
坑探险的特点:直观细致性、精确可靠性、取样灵活性。
一般情况下坑探占勘察工作量的10%。主要用于:若岩层露头很差,但覆盖较薄(3m以内)时可采用,主要为测绘服务;或者用于校核、补充其他勘察资料;也可以用于原状样的采取或做大型原位测试;另外,在工程重点部位及特殊问题的研究时,也可用岩土工程坑探。
坑探要求描述的内容有:地质剖面,岩石、软弱面、软弱带的产状,断裂及破坏的详细情况,岩石物理状态的可靠性资料保持原状结构和状态的岩土样,要在坑道内做原位测试。必要时可编制平硐展视图,通常采用的比例尺为1:25~1:100。
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❸ 综合利用测试成果确定地基土承载力的探讨_地基承载力特征值
摘 要:岩土工程勘察工作中,原位测试土、岩层的强度和取原状土样室内试验是非常重要且实用的勘察手段,原位测试最常用的方法是标准贯入试验,但试验结果与室内土样试验数值吻合度较差,利用两者数值综合确定地基土承败棚载力时,往往存在较大的差异。本文对两种试验的实用性、影响因素等进行分析,找出差异原因,并利用其试验成果综合确定地基土承载力的问题进行探讨。
关键词:工程勘察 标准贯入试验 室内土工试验 综合确定地基承载力
标准贯入试验国际上通称SPT,主要优点是:1)操作方便、适用范围广;2)不受地下水位的影响;3)可采取到土样样本并进行观察描述其性状,亦可进行含水量、塑限、液限或颗分试验,为综合划分地层提供依据;4)可进行地层分析对比,确定土层特性和物理力学性质。缺点是:1)人为因素对试验的影响较大;2)SPT离散性较大,可靠性不十分确定;3)对软土、卵石土的测试成果的适用性不强。
取土试样是岩土室内试验研究必不可少的工序,其优点是:1)揭示土层的特性进行土类的定名和土层划分;2)工程设计中可提供土的物性指标、物理力学参数进行计算设计,确定基础持力层和设计基础类型;3)可直接测定岩土参数;4)能进行控制与多种、多向观测,有可能满足研究的要求。缺点是:1)取样时容易造成土的扰动,试验结果不准确;3)土样切削及运输等过程可能会造成土样扰动;4)室内试验的应力条件是较理想和单一化的,而实际地层中应力条件相当复杂,因此试验具有其局限性。
在实际工作中,应尽可能结合二种试验成果和地区经验等综合对地基土进行评价。
1 SPT实用性和影响因素
SPT是动力触探的一种,它利用锤击动能(锤重63.5±0.5kg、落距76±2cm)通过直径42cm钻杆传递到灌入器打入试验地层。根据打入土中的贯入阻抗,判别土层的变化和土的工程性质,贯入阻抗用贯入器贯入土中30cm的锤击数N表示。N值与土层的紧密程度和力学性质等有关。
1.1 SPT的实用性
SPT的实用性一般对粘性土、砂土、残积土、及软岩层应用效果较好,可对土的强度、变形参数、地基承载力、单桩承载力、砂土的液化和桩的可能性等作出评价。由于SPT离散性较大,可靠性不十分确定,因此,在应用时,必须十分小心,不能依据单孔的N值对土的工程性质进行评价。单一工程同一层位最少要有六个以上N值数据进行分析研究,并需结合室内土工试验及其他试验资料进行综合分析评价。
SPT对于杂填土(含杂物、碎石>15%)、淤泥、碎石土、卵石土等实用性显得较差。试验结果难以利用,往往含石块多的地方,管靴被石块堵塞,造成N值高的假象,对于淤泥或软粘土,常常是一锤打几十厘米,N值少于一击,试验意义不大,成果使用价值不大。
1.2 SPT的影响因素
SPT虽然广泛应用于岩土工程勘察之中,但试验影响因素较多,试验结果在一定范围内有局限性,简单归纳有如下几点:
(1)钻探工艺:钻探工艺大多采用回转钻进,但钻速靠人为控制。如果钻速快,井壁呈S型,垂直度不符合要求时,钻杆倾斜与孔壁产生摩擦,会减少传入贯入器的打击能量,出现N值偏大的倾向。
(2)试验设备:1)SPT各部件丝扣之间连接要紧密,不能有松动,否则锤击能量将受影响,N值会偏高。2)贯入器使用时间长,靴刃口部出现残缺或变形,人为增大N值;3)地层因素:松散或柔软土层,易造成沉渣过多或井壁坍塌、缩径等,造成摩擦力和贯入阻力加大,使击数增高。土的特性、成份、结构不同,对SPT的N值影响甚大,同一区域内,同一土层,同一深度N值变化时常较大,尤其岩浆岩、变质岩残积土,一般土层裂隙较发育,裂隙充填物质不同,风化程中枯郑度不均匀,土层结构纵横向变化较大,N值变化也较大。
2土样试验的适用性和影响因素
2.1土样试验的适用性
土样试验的关键是采取土样,不同土层采取不同的取样工具和方法,是岩土工程勘察中经常性的工作,一般对塑性的粘性土、残积土取样适用性较好,土层扰动较小,而对坚硬土状的粘性土扰动较大,试验结果准确性稍差。对淤泥、松散砂土适用性较差,取样成功率较低。不卖颂同类型的土层取样方法、取样工具:参见《岩土工程勘察规范》GB50021-2001表9.4.2选择。
2.2土工试验的影响因素
(1)钻探设备:按规范要求,需要用N120的重锤打击取样。减少土样的扰动,但目前大多数勘察单位都采用N635的锤取样,增加了土的扰动性,试验结果准确性较差。
(2)取样器:对不同土层应采用相适应的取样器进行取样,参见《岩土工程勘察规范》GB50021-2001表9.4.2。取样器使用的时间过长,靴刃口会出现残缺或变形,人为地增加土样的扰动。
(3)取样方法:土样从取样器中取出来时,必须严格按规范规定轻拿轻放,尽量保持土的原状性不受扰动,并立即封蜡保存,如果操作方法不当,土的原状性受到一定程度的破坏,则试验结果只能供参考。
(4)运输:土样在运输过程中,尽量避免振动,最好做成一个土样箱,箱底设置软垫层,减少土样在运输过程中的扰动。
(5)试验时间:土样妥善保存时间不能超过3周,否则试验结果会有一定的变化。
(6)试验操作:必须严格按规范操作,尽可能减少土的扰动,同一工程土样最好由同一人试验完成,减少人为因素的影响。
3 SPT与室内土工试验综合确定地基承载力
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001删除了以前规范有关N值、土工试验参数等相对应的承载力章节,主要是考虑到影响承载力的因素较多,不便在全国范围内建立统一的标准,着重与地方经验确定。因此,工作中的经验积累显得尤其重要。
广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003有关粘性土、砂土,承载力特征值的经验值■(kPa)可参见其中的表4.4.3-5、4.4.3-1和4.4.3-3,笔者认为,表4.4.3—3把一般粘性土和残积土作为同一类型土层列成一表来使用,与实际有一定的差别,事实上,两种土层的性质存在较大差异,上表数值对一般粘性土较实用。茂名地区红砂岩残积土、花岗岩残积土发育,根据我队20多年勘察积累经验,茂名盆地红砂岩残积土和茂名地区花岗岩残积土勘察积累的承载力特征值■(kPa)见表1、2
❹ 常用的岩土工程勘探方法有哪些适用范围是什么
常用的岩土工程勘探方法有钻探、井探、槽探、洞探和地球物理勘探等。
(1)钻探
钻探分为回转钻和冲击钻。
回转钻分为螺旋钻、无岩芯钻和岩芯钻。螺旋钻不适用于碎石土和岩石,其余地层皆适用;无岩芯钻和岩芯钻适用于任何地层。
冲击钻分为冲击钻、锤击钻、振动钻、冲洗钻。冲击钻不适用于粘性土和岩石,其余地层皆适用;锤击侍者钻和振动钻不适用岩石,其余地层皆适用;冲洗钻不适用于碎石土和岩石,其余地层皆适用。
〔2)井探、槽探和洞探
当钻探方法难以准确查明地下情况时,可采用探井和探槽。对坝址、地下工程和大型边坡等勘察时,必让谈基要时可用洞探。以上三种勘探方法只能在水位以上的地层进行。
其中螺旋钻探、岩芯钻探、锤击钻探和振动钻探可以取得不扰动土样。
(3)地球物理勘探
物探方法可了解隐蔽的地质界线、界面或异常点;作为原位测试手段,可测定岩土体波速、动弹模、动剪切模量和特征周期等。坦谨
❺ 土壤取样钻机具体用途
取样钻机是一种既可以取土样、岩芯样,也可以引孔灌浆的工具,具有多功能。取样钻机一般可以2人同时操作,这种取样钻机钻深深度可达20米,采用轻便的汽油机作为动力,分体式轻便实用,搬迁十分便利。同时带有支架,可以满足野外车辆无法进入的区域进行使用。
环保取样钻机操作简单,易学易懂,可实现合金、金刚石钻头钻进及麻花螺旋钻进和不取芯三页合金钻头、重合片不取芯钻头引孔钻进的需要。
钻进过程中提升和给进是依靠加压手轮通过链轮链条来完成,大大提高了钻机提升和加压力。钻进过程中,利用泥浆泵冷却回转器和没慎钻头,并携带土岩屑返回地表。随着钻具向地下延伸,所需要的土岩样不断进入到岩心管内,当土岩样达到预定深度后,便可以将钻杆取出,实现了单回次取样作业。重复以上步骤,直至全孔取样完成。
一、环保取样机的应用领域包括:工程勘察、物化探取样、引孔、超前钻探、灌浆打孔、预埋件引孔、各种爆破钻孔、检查孔、小型家亮罩用水井。区域地质调查、矿山矿脉探查、矿藏品味评估、岩土工程检测。
二、环保取样机的产品优点在于:
1. 易于携带,钻机(含汽油机)重量90kg;
2. 操作多样,快捷拆装,快速取芯;
3. 高效性能,有专门配制的合金钻头、金刚石钻头,质量好,效率高,多用枯键敬途使用。
❻ 岩土工程师《岩土工程勘察》知识点
2017年岩土工程师《岩土工程勘察》知识点精选
2017年注册岩土工程师考试报名时间预计在6月份开始,为了方便大家复习,下面我为大家整理了一些考试的知识点,一起来看看吧:
2017年岩土工程师《岩土工程勘察》知识点(1)
1、不良地质现象包括岩溶、滑坡、崩塌、泥石流、冲沟、河流冲刷、岩石风化等。
2、工程地质条件:是指与工程建设有关的地质因素的综合。
这些因素包括:岩扒纯土类型及其工程性质、地质构造及岩土体结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。
3、岩石坚硬程度如何定性鉴定:根据对岩石的锤击声音,是否回弹,易变形破碎程度,吸水性能等四个方面进行鉴定,把岩石分为硬质岩(坚硬岩和较硬岩),软质岩(较软岩和软岩),极软岩三大类。
4、岩土工程勘探常用的手段:钻探(半直接)、坑探(直接)、物探(间接)。
我国岩土工程勘探常用的钻探方法:冲击钻探、回转钻探、振动钻探。
5、岩心采取率:所取岩心的总长度与本回次进尺的百分比;
岩心获得率:比较完整的岩心长度与本回次进尺的百分比;
岩石质量指标:在取出的岩心中,只选取长度大于10cm的柱状岩心长度与本回次进尺的百分比。
6、常用的坑探工程有哪几种类型,各有何特点?
轻型坑探工程 (探槽、试坑、浅井)-------------人力挖掘可以实现
重型坑探工程 (竖井或斜井、平硐、石门或平巷)-----------需要机械设备
7、物探常用的方法:电阻率法、地震折射波法、地质雷达和声波测井。
8、不扰动土样或原状土样的基本质量要求:
没有结构扰动、没有含水率和孔隙比的变化、没有物理成分和化学成分的改变。
9、土样质量等级划分:Ⅰ(不扰动)、Ⅱ(轻微扰动)、Ⅲ(显着扰动)、Ⅳ(完全扰动)。
10、(1)取样过程中,对土样扰动程度最瞎薯大的因素是所采用的取样方法和取样工具。
(2)钻孔取土器有贯入式和回转式两大类。
(3)取样操作
2017年岩土工程师《岩土工程勘察》知识点(2)
1、岩土工程问题:
指的'是工程建筑物与岩土体之间存在的矛盾或问题。是岩土工程勘察的核心任务。
2、岩土工程勘察的等级由工程安全等级、场地复杂程度和地基复杂程度三项因素决定。
3、场地复杂程度是由建筑抗震稳定性、不良地质现象发育情况、地质环境破坏程度和地形地貌条件四个条件决定的。
4、勘查工作划分为磨此者哪几个阶段?每个阶段有什么目的?划分的依据是什么?
(1)可行性研究勘察(选址勘察),目的:强调在可行性研究时勘查工作的重要性,特别是对一些重大工程更为重要;
(2)初步勘察,目的:密切结合工程初步设计的要求,提出岩土工程方案设计和论证;
(3)详细勘察,目的:对岩土工程设计、岩土体处理与加固、不良地质现象的防治工程进行计算与评价,以满足施工图设计的要求。
(4)施工勘察。
5、岩土工程勘察的方法及适用阶段
(1)工程地质测绘和调查---------------一般在勘察的初期阶段进行;
(2)勘探与取样;
(3)原位测试与室内试验;
(4)现场检验与监测---------------一般在勘察和施工期间进行。
6、工程地质测绘的特点
(1)工程地质测绘对地质现象的研究,应围绕建筑物的要求而进行;
(2)工程地质测绘要求的精度较高;
(2)为了满足工程设计和施工的要求,工程地质测绘经常采用大比例尺专门性测绘。
7、工程地质测绘的范围:拟建建筑物的类型和规模、设计阶段以及工程地质条件的复杂程度和研究程度。
8、不同阶段的比例尺和精度
(1)可行性研究勘察阶段1∶50 000~1∶5 000, 属小、中比例尺测绘;?
(2)初步勘察阶段1∶10 000~1∶2 000,属中、大比例尺测绘;
(3)详细勘察阶段1∶2 000~1∶200或更大,属大比例尺测绘。
9、地质观测点定位所采用的标测方法:目测法、半仪器法和仪器法。
10、工程地质实地测绘的方法:路线法、布点法、追索法。
;❼ 谁知道见证取样送样专用工具有哪些
为了便于见证人员在取样现场对所取样品进行封存,防止串换,减少见证人员伴送样品的麻烦,保证见证取样送样工作的顺利进行,下面介绍三种简易实用的送样工具。这些工具结构简洁耐用,加工制作容易,便于人工搬用和各种交通工具运输。
1.A型送样桶
(1)用途
a.适用150mm×150mm×150mm的混凝土试块封装,可装3件(约24kg)。
b.若用薄钢板网封闭空格部分,适用70.7mm×70.7mm×70.7mm砂浆试样封装,可装24件(约18kg)。
c.如内框尺寸改为210mm×210mm,可装100mm×100mm×100mm混凝土试块16件(约40kg)。
(2)外形尺寸
外形尺寸为174mm×174mm×520mm。
2.B型送样桶
(1)用途
适用Φ175mm(Φ185mm)×150mm的混凝土抗渗试块封装,可装3件(约30kg),也适用于钢筋试样封装。
(2)外形尺寸
外形尺寸为Φ237mm×550mm。
3.C型送样桶
(1)用途
a.适用240mm×115mm×90mm的烧结多孔砖试样封装,可装4件(约12kg)。
b.适用240mm×115mm×53mm的普通砖试样封装,可装8件(约20kg)。
c.可装砂、石约40kg,水泥月30kg,或可装土样月40个。
❽ 注册岩土工程师基础知识点:工程地质勘探
主要依据《岩土工程勘察规范》、《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92)
勘探的方法主要有坑探、槽探、钻探、地球物理勘探等方法,在选用时应符合勘察目的及岩土的特性。
1、坑探、槽探
坑、槽探就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽,以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层之间接触关系等地质结构,并能取出接近实际的原状结构土样,它的缺点是可达的深度较浅,且易受自然地质条件的限制。
在工程地质勘探中,常用的坑、槽探主要有坑、槽、井、洞等几种类型,见下表。
工程地质勘探类型
类型 特点 用途
试坑 深数十厘米的小坑,形状不定。 局部剥离地表覆土,揭露基岩
浅井 从地表向下垂直,断面呈圆形或方形,深5~15m。 确定覆盖层及风化层的岩性及厚度,取原状样,载荷试验,渗水试验。
探槽 在地表垂直岩层或构造线挖掘成深度不大的(小于3~5m)长条形槽子。 追索构造线、断层、探查残积坡积层,风化岩石的辩缓厚度和岩性。
竖井 形状与前井旁雀同,但深度可超过20m以上,一般在平缓山坡、漫滩、阶地等岩层较平缓的地方,有时需支护。 了解覆盖层厚度及性质,构造线、岩石破碎情况、岩溶、滑坡等,岩层倾角较缓时效果较好。
平洞 在地面有出口的水平坑道,深度较大,适用较陡的基岩岩坡。 调查斜坡地质构造,运灶早对查明地层岩性、软弱夹层、破碎带、风化岩层时,效果较好,海可取样或作原位试验。
2、钻探
(1)钻孔的直径、深度、方向,取决于钻孔用途和钻探地点的地质条件。
钻孔的直径一般为75~150mm,但在一些大型建筑物的工程地质钻探时,孔径往往大于150mm,有时可达到500mm。
钻孔的深度由数米至上百米,视工程要求和地质条件而定,一般的工民建工程地质钻探深度在数十米以内。
钻孔的方向一般为垂直的,也有打成倾斜的钻孔,这种孔称之为斜孔。在地下工程中有打成水平的,甚至直立向上的钻孔。
(2)钻探过程和钻进方法
钻探过程中有三个作用:
1)碎岩土:
2)采取岩土:
3)保全孔壁:一般采用套管或泥浆来护壁。
工程地质钻探可根据岩土破碎的方式,将钻进方法分为以下四种:
1)冲击钻进。此法采用底部圆环状的钻头。钻进时将钻具提升到一定高度,利用钻具自重,迅猛放落,钻具在下落时产生冲击动能,冲击孔底岩土层,使岩土达到破碎之目的而加深钻孔。
2)回转钻进。此法采用底部嵌焊有硬质合金的圆环状钻头进行钻进。钻进中施加钻压,使钻头在回转中切人岩土层,达到加深钻孔的目的。在土质地层中钻进,有时为有效地、完整地揭露标准地层,还可以采用勺形钻钻头或提土钻钻头进行钻进。
3)综合式钻进。此法是一种冲击回转综合式的钻进方法。它综合了前两种钻进方法在地层钻进中的优点,以达到提高钻进效率的目的。其工作原理是:在钻进过程中,钻头克取岩石时,施加一定的动力,对岩石产生冲击作用,使岩石的破碎速度加快,破碎粒度比回转剪切粒度增大。同时由于冲击力的作用使硬质合金刻人岩石深度增加,在回转中将岩石剪切掉。这样就大大地提高了钻进的效率。
4)振动钻进。此法采用机械动力所产生的振动力,通过连接杆和钻具传到圆筒形钻头周围土中。由于振动器高速振动的结果,圆筒钻头依靠钻具和振动器的重量使得土层更容易被切削而钻进,且钻进速度较快。这种钻进方法主要适用于粉土、砂土、较小粒径的碎石层以及粘性不大的粘性土层。
上述各种钻进方法的适用范围列于下表中。
钻进方法的适用范围
钻进方式 钻进地层 勘察要求
粘性土 粉土 砂土 碎石土 岩石 直观鉴别,采取不扰动试样 直观鉴别,采取扰动试样 不要求直观鉴别,不取试样
回钻 螺旋钻进 ○ △ △ - - ○ ○ ○
无岩芯钻进 ○ ○ ○ △ ○ - - ○
岩芯钻进 ○ ○ ○ △ ○ ○ ○ ○
冲击 冲击钻进 - △ ○ ○ △ - - ○
锤击钻进 △ △ △ △ - △ ○ ○
振动钻探 ○ ○ ○ △ - △ ○ ○
注:○代表适用;△代表部分情况适用;-代表不适用。
(3)钻孔柱状图:柱状图比例尺一般为1:100-1:500。
3、土样的采取
1 原状土样的概念
工程地质钻探的主要任务之一是在岩土层中采取岩芯或原状土样。在采取土试样过程中,应力求使试样的被扰动量缩小,要尽力排除各种可能增大扰动量的因素。
按照取样方法和试验目的,岩土工程勘察规范对土试样的扰动程度分成如下的质量等级:
I级——不扰动,可进行试验项目有:土类定名、含水量、密度、强度参数、变形参数、固结压密参数。
Ⅱ级——轻微扰动,可进行试验项目有:土类定名、含水量、密度。
Ⅲ级——显着扰动,可进行试验项目有:土类定名、含水量。
Ⅳ级——完全扰动,可进行试验项目有:土类定名、颗粒分析。
在钻孔取样时,采用薄壁取土器所采得的土试样定为I~Ⅱ级;对于采用中厚壁或厚壁取土器所采得的土试样定为Ⅱ~Ⅲ级;对于采用标准贯人器、螺纹钻头或岩芯钻头所采得的粘性土、粉土、砂土和软岩的试样皆定为Ⅲ~Ⅳ级。
2 减少土试样扰动的注意事项
为保证土样少受扰动,采取土试样的前后及过程中应注意如下事项:
合理的钻进方法是保证取得不扰动土样的第一个前提。从国内外的经验看,主要有以下几点要求:
1)在结构性敏感土层和较疏松砂层中需采用回转钻进,而不得采用冲击钻进;
2)以泥浆护孔,可以减少扰动。并注意在孔中保持足够的静水压力,防止因孔内水位过低而导致孔底软粘性土或砂层产生松动或涌起;
3)取土钻孔的孔径要适当,取土器与孔壁之间要有一定的间距,避免下放取土器时切削孔壁,挤进过多的废土。尤其在软土钻孔中,时有缩径现象,则更需加大取土器与孔壁的间隙。
钻孔应保持孔壁垂直,以避免取土器切刮孔壁;
4)取土前的一次钻进不宜过深,以免下部拟取土样部位的土层受扰动。并且在正式取土前,把已受一定程度扰动的孔底土柱清理掉,避免废土过多,取土器顶部挤压土样;
5)取土深度和进土深度等尺寸,在取土前都应丈量准确。
取土过程中,如提升取土器、拆卸取土器等每个操作工序,均应细致稳妥,以免造成扰动。
取出的土样应及时用蜡密封,并注明上下,贴上标签,作好记录。另外(除了钻探过程的问题以外),在土样封存、运输和开土做试验时,都应注意避免扰动。严防振动、日晒、雨淋和冻结。