岩土工程勘察基本技术方法
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一、岩土工程地质分类
各行业岩土工程地质分类不尽相同。这里综合介绍国标《岩土工程勘察规》
(GB50021-2001)、《建筑地基基础设计规》(GB5007-2002)和省标《建筑地基基础设计规》(GBJ15-31-2003)的岩土分类方法。其他行业的岩土分类小异。
(一)岩石分类
1.岩石坚硬程度划分如表1。
岩石坚硬程度分类表表1
坚硬程度分类坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩
饱和单轴抗压强度(MPa)fr>6060≥fr>3030≥fr>1515≥fr>5
fr≤5
注:1.无法取得fr值时,可用点荷载强度指数换算,见国标《工程岩体分级标准》(GB50218-94)3.4.1式;
2.定性划分可参考《岩土工程勘察规》(GB50021-2001)表A.0.1。
2.岩体完整程度划分如表2。
岩体完整程度分类表
表2
完整程度完整较完善较破碎破碎极破碎
完整性系数>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15
<0.15
注:完整性指数为岩体压缩波速度与岩块压缩波速度之比的平方。应选代表性岩体、岩块测试。无波速测试资料时,可按《岩土工程勘察规》(GB50021-2001)表A.0.2定性划分。
3.按岩石坚硬程度和岩体完整程度,岩体基本质量等级分为5类,如表3。
岩体基本质量等级分类表
表3
完整程度
完整较完整较破碎破碎极破碎
坚硬程度
坚硬岩I II III IV V
较硬岩II III IV IV V
较软岩III IV IV V V
软岩IV IV V V V
极软岩V V V V V
4.石按软化系数分为易软化岩石和不软化岩石。
软化系数,fr、frd分别为饱和单轴抗压强度和干燥单轴抗压强度。Kd≤0.75为易软化岩石,Kd>0.75为不软化岩石。
5.岩石风化程度按表4划分。
岩石按风化程度分类表表4
风化
程度特征
参数指标
波速比
Kv
风化系数
Kf
标贯实测
击数N’
未风化岩质新鲜,偶见风化痕迹。0.9~1.00.9~1.0
微风化结构基本未变,仅节理面有铁锰质渲染或
矿物略有变色,有少量风化裂隙。
0.8~0.90.8~0.9
中风化结构部分破坏,矿物成分基本未变,沿节
理面出现次生矿物,风化裂隙发育。岩体
被节理、裂隙分割成块状(20~50cm)。
用镐难挖掘,岩芯钻方可钻进。
0.6~0.80.4~0.8
强风化结构大部分破坏,矿物成分显著变化,风
化裂隙很发育,岩体破碎,被节理、裂隙
分割成碎块状(2~20cm)。岩块用手可折
断。用镐可挖掘,干钻不易钻进。
0.4~0.6<0.4≥50
全风化结构基本破坏,但尚可辨认。呈坚硬粘性
土或密实粉土状。可用镐挖,干钻可钻进。
0.2~0.430~50
残积土结构全部破坏,已成土状,锹镐易挖掘,
干钻易钻进,具可塑性。
<0.2<30
注:1.波速比为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比;
2.风化系数为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比。
(二)土层分类
1.按形成年代划分
(1)老沉积土:晚更新世(Q3)及以前沉积的土层;
(2)一般沉积土:全新世(Q4)早、中期沉积的土层;
(3)新沉积土:全新世(Q4)中、近期沉积的土层。
2.按成因类型划分
分为人工填土、冲积土、洪积土、海积土、海陆混合堆积土、坡积土、残积土、风积土、冰积土等。
3.按颗粒级配或塑性指数划分
(1)碎石土
指粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土,按表5进一步分类。
碎石土分类表表5
土名颗粒形状颗粒级配
漂石圆形、亚圆形为主
粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量的
50%
块石棱角形为主
卵石圆形、亚圆形为住
粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量的50%碎石棱角为主
圆砾圆形、亚圆形为住
粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%
角砾
棱角为主
注:定名时按颗粒级配由大到小以最先符合者确定。
碎石土的密实度按表6划分为松散、稍密、中密和密实。在野外可根据骨架颗粒含量和排列情况、可挖性及可钻性定性划分碎石土密实度,见《建筑地基基础设计规》(GB5007-2002)附录B。
碎石土密实度划分表表6
密实度修正后的重型圆锥动力触探实验锤击数N63.5
松散N63.5≤5
稍密5<N63.5≤10
中密10<N63.5≤20
密实
N63.5>20
注:本表适用于平均粒径等于或小于50mm、且最大粒径小于100mm碎石土。对于平均粒径大于50mm,或最大粒径大于100mm的碎石土,可用超重型动力触探鉴别,见《岩土工程勘察规》(GB50001-2001)表3.3.8-2。野外鉴别可按该规表A.0.6执行。
(2)砂土
粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%、粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土。按表7进一步分类。
砂土分类表表7
土名颗粒级配
砾砂粒径大于2mm的颗粒质量占总质量的25~50%
粗砂粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量的50%
中砂粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量的50%