疏浚岩土工程特性和分级
疏浚土分类与分级
疏浚土分类与分级一、分类从广义上说,土可分为岩石、黏性土和非黏性土3大类,同时还存在由这3大类土组成的混合土。
在现实工程领域形成了多行业、多标准、多用途的土的分类、分级方法,疏浚土的分类、分级就是其中的一种方法。
水利水电行业疏浚工程土的分类是由水利水电工程土的分类演变而来的,经过多年的使用、修订,现在已经形成较科学的分类方法。
随着大型、高自动化挖泥船的建造和应用,各个国家都对自己的疏浚土的分类标准进行了修订,我国相关行业根据工程特点也都有各自疏浚土的分类标准,但目前尚未形成全国统一的分类标准。
疏浚土是疏浚与吹填工程的直接作用对象,疏浚土包括开挖后的弃土和开挖后专门用于地基填筑土两大类。
了解和掌握疏浚土的特性是疏浚与吹填工程成败的关键,它牵涉施工设备的选择和施工方法的选择两大过程。
疏浚土分类的主要依据是土的颗粒组成、塑性指数、有机质含量等。
一方面它反映了土的自然属性,如矿物成分、颗粒组成、形成状态、有机质含量等;另一方面也反映了土的工程特性,如土的可挖性和可输送性,包括流动性(淤泥)土、软(可)塑性土、硬塑性土、坚硬土、松散沙、密实沙、砾(卵)石、胶结石和风化岩等。
(1)水利水电系统疏浚土分类。
水利水电系统根据土料的颗粒组成、塑性指数和液性指数等指标的不同,将疏浚土分为淤泥土类、黏性土类、粉土类、沙土类和碎石土类等5大类(见表2-8)。
表2-8 疏浚工程土分类表(2)交通系统疏浚土分类。
交通系统根据土料的有机质含量、塑性指数、粒径、天然含水量、孔隙比、单轴饱和抗压强度、黏粒含量等指标的不同,将疏浚土分为有机质土及泥炭淤泥土类、黏性土类、粉土类、沙土类、碎石土类和岩石类等几大类(见表2-9)。
表2-9 疏浚岩土分类表注Q为有机质含量,%;W为天然含水量,%;e为孔隙比;Ip为塑性指数;d为粒径,mm;Mc 为黏粒含量(d<0.005mm);Rc为单轴饱和抗压强度,MPa。
二、分级疏浚土的开挖和输送的难易程度直接影响生产效率,是设备选型和制定施工技术方案的重要因素。
疏浚工程土石方计量标准(JTJ T 321-96)-条文说明
中华人民共和国行业标准疏浚工程土石方计量标准JTJ/T321—96条文说明制定说明本《标准》根据交通部工技字[1993]328号文和交通部基技字[1994]15号文的要求制定,由长江航道局主编。
为集思广益,编写时聘请了有关单位在疏浚工程中有丰富经验的十二位同志作为特邀专家,在编写过程中不断地得到他们的帮助。
本《标准》在总结多年来疏浚土石方计量工作经验的基础上,经征求有关单位及专家的意见,反复研究、多次修改而成。
为便于使用者正确理解和掌握本《标准》的条文,编写了条文说明。
本《标准》由编写组全体成员分别提出全面的素材,然后汇总成草稿,并经多次集体讨论、修改。
汇总与修改工作主要由吕惟元执笔。
本《标准》于1996年2月8日通过部审,于1996年11月15日颁布,1997年3月1日起实施。
目次1总则3一般规定4疏浚工程计量5吹填工程计量1总则1.0.1疏浚一般包括采用人力、机械、爆破等方法,为拓宽、加深水域而进行的水下土石方开挖工程。
广义的疏浚还包括采用挖泥船从水下取土进行吹填造地的工程。
本标准名称采用的是广义疏浚的涵义。
1.0.2本条中“特殊工程”系指受客观条件影响限制或建设单位有特殊要求的工程。
如:①在回淤严重或冲淤变化剧烈地区施工;②有浮泥难于确定实际水深;③主要是以保证通航水深而不是疏浚工程量作为考核指标的某些常年维护性疏浚工程。
对于诸如上述这些类似的工作,可根据实际情况,由建设、监理、施工等有关方协商,参照本标准作出具体规定。
1.0.3本标准内容只是计算土石方量方面的一些规定,但计算土石方绝不是一个孤立的事情,它与其它有关标准中的一些技术规定有着密切的联系。
例如本标准只规定了竣工后根据测图如何计算实际完成的土石方量,但该项工程是否达到标准,以及如何进行验收等,还必需根据其它标准的规定执行。
条文中的有关标准主要指现行行业标准:《水运工程测量规范》(JTJ203—94)、《疏浚工程施工技术规范》(JTJ284—89)、《疏浚工程质量检验评定标准》(JTJ243—88)、《港口工程技术规范》(1987)、《港口工程质量检验评定标准》(JTJ242—89)、《水运工程爆破技术规范》(JTJ286—90)、《航道整治工程技术规范》(JTJ285—90)、《疏浚岩土分类标准》(JTJ-T320—96)及《疏浚工程竣工验收暂行办法》等。
岩土工程地质分级和分类
一、分级的目的
任何一种岩体分级方法都是为一定的目的服务的,因 此它必然存在一定的局限性,而且由于岩体客观存在的复 杂性,同样一种岩体分级方法,在某一场合适用,在另外 一个场合又未必适用,因为这些方法都是针对某种类型岩 石工程或专门需要而制定的。例如用于锚杆支护的围岩分 级;地铁岩层分级;坝基岩体分级以及工程地质的岩石分 级等等。
国家标准《土的分类标准》(GBJ145-90) 行业标准《建筑地基基础设计规范》 (GB 50007—2002)
《岩土工程勘察规范》 (GB 50021—2001)
wangyanxia76@
二、土的工程分类方案简介
土的分类标准(GBJ-90)
一般规定 1. 工程用土的类别应根据下列土的指标确定: 一土颗粒组成及其特征;二土的塑性指标:液限wL塑限wP和塑 性指数IP;三土中有机质存在情况 2. 土的粒组划分标准:土颗粒粒径范围
用直径为75mm 的金刚钻头,双 层岩芯管在岩石 中钻进,连续取 芯。长度大于 10cm的岩芯总长 度与钻进总进尺 的比值,以百分 数表示。
wangyanxia76@
三、工程岩体分级的代表性方案
岩石质量指标RQD (rock quality designation):
RQD
LP
( 10cm的岩芯断块长度 Lt (岩芯进尺总长度 )
wangyanxia76@
二、土的工程分类方案简介
土的分类标准(GBJ-90)
3. 土颗粒组成特征应根据土的级配指标的不均匀系数Cu和曲率系Cc 数确定并应符合下列规定
wangyanxia76@
二、土的工程分类方案简介
土的分类标准(GBJ-90)
4. 细粒土应根据塑性图分类塑性图的横坐标为土的液限纵坐标为塑 性指数
疏浚岩土的工程特性和分级
疏浚岩土的工程特性和分级疏浚岩土应根据影响疏浚机具的挖掘、提升、输移、泥土处理等工序作业难易程度的工程特性进行分级。
疏浚岩土工程特性指标应包括判别指标和辅助指标。
判别指标着重考虑挖掘岩土的难易程度,并以此为主分析岩土性质状态,确定岩土分类级别。
辅助指标则视施工工序要求结合分析,并用以辅助土的分级。
一、岩石类疏浚岩石的工程特性指标应以岩块的单轴抗压强度为判别指标,并将小于30MPa的岩石分为“稍强”和“弱”二级。
对部分软质岩石、全风化和强风化岩石及珊瑚礁等相对较松软的岩石,可采用标准贯入击数测试判别。
当单轴抗压强度大于或等于30MPa的岩石必须挖除时,应先行爆破、击碎等预处理。
对于标准贯入击数Ν>30的疏浚岩石,应根据挖泥船的实有挖掘能力和施工经济性进行综合考虑,必要时,也可先采取爆破、击碎等预处理。
疏浚岩石的工程特性和分级见表2.2。
二、土类有机质土及泥炭应以天然重度为判别指标。
淤泥土类中的浮泥、流泥按其存在状态合并列为“流态”级别,其工程特性应以天然重度为判别指标。
淤泥列为“很软”级别,其工程特性应以标准贯入击数和天然重度为判别指标,并以天然含水量、孔隙比、液性指数、抗剪强度、附着力为辅助指标。
淤泥质土的工程特性与粘性土相似,归并于粘性土类。
粘性土类的工程特性应以标准贯入击数和天然重度为判别指标,其中以标准贯入击数为主分为“软”、“中等”、“硬”、“坚硬”四种状态级别,并以液性指数、抗剪强度、附着力为辅助指标。
粉土类中的粘质粉土其工程特性与粘性土相似,应归并于粘性土类,砂质粉土的工程特性与砂土相似,应归并于砂土类。
砂土类的工程特性应以标准贯入击数和天然重度为判别指标,其中以标准贯入击数为主分为“极松”、“松散”、“中密”、“密实”四种状态级别,并以相对密度为辅助指标。
砂土的级配良好状况应以砂土的不均匀系数u C 及曲率系数c C 进行评价。
不均匀系数u C 及曲率系数c C 分别按下式计算:1060/d d C u =()()6010230/d d d C c ⨯= 碎石土类宜以重型动力触探击数5.63N 及密实判数DG 为判别指标,分为“松散”、“中密”、“密实”三种状态级别。
岩土工程地质分级与分类
19
20
《岩土工程勘探规范》(GB50021-2001) (比前规范 后出版)中,岩体基本质量初步定级如下:
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(2)工程岩体质量的详细分级 当遇有地下水、岩体稳定性受软弱结构面影响且由一组起控制作用或存 在表7.9所列的高初始应力现象时,应用岩体基本质量指标修正值,按表 7.8对岩体质量进行详细定级。岩体基本质量指标修正值的计算式如下:
6
2.影响岩体工程性质的主要因素
影响岩体工程性质的因素主要有:岩石强度、岩体完 整性、风化程度、水的影响等。 (1)岩石强度和质量 岩石质量的好坏主要表现在它的强度(软、硬)和变形 性(结构上的致密、疏松)方面。
7
(2)岩体的完整性 岩体被断层、节理、裂隙、层面、岩脉等所切割,导致 岩体完整性遭到破坏和削弱。岩体的完整性可以用节理裂隙 出现的频度、性质、闭合程度等来表达;还可以根据钻孔钻 进时的岩心获得率;弹性波在地层中的传播速度等途径去定 量地反映岩体的完整性。总之,岩体的完整性可用地质、试 验和施工等各种定性、定量指标参数来表达。
Cu愈大,表示土粒愈不均匀。工程上把Cu<5的土视为级 配不良的土; Cu>10的土视为级配良好的土。 对于砾类土或砂类土,同时满足Cu≥5和Cc=1~3时,定 名为良好级配砂或良好级配砾。
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A线方程式为:Ipo=0 66(WL一20),B线为WLo=42%
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②一般土的分类 工程用土分为一般土和特殊土两大类。 一般土按其不同粒组的相对含量划分为巨粒土和含巨粒土、 粗粒土、细粒土。 i)巨粒土和含巨粒土、粗粒土按粒组、级配、所含细粒的塑性高 低分为16类。
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GBJ145-90 砾类土的分类 土 类 粒 组 含 量 土代 号 GW GP GF GC 土名称 级配良好砾 级配不良砾 含细粒土砾 粘土质砾
岩土工程地质分级与分类
2
60
小于某粒径的土颗粒质量累积百分数为10%时,相应的 粒径称为有效粒径d10;与之类似可以得到d30(中值粒 径)和d60(限定粒径)。
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
20
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
21
7.2 土的工程分类
塑性图的横坐标为土的液限,纵坐标为塑性指数。 当取质量为76g、锥角为30°的液限仪锥尖入士深度为 17mm对应的含水量为液限时,按塑性图1分类。当取质 量为76g、锥角为20 °的液限仪锥尖入土深度为10 mm
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
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7.2 土的工程分类
多分布于河漫滩、低阶地、山间洼 地的表层及洪坡积地带,生孔、大 孔发育,结构松散,承载力较低, 具有高压缩性和湿陷性。
新近堆积 Q42黄土 的黄土
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
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7.2 土的工程分类
黄土的成分 黄土的颗粒组成 以粗粉土(0.05—0.1mm)为主,平均含量达50%以上 黄土的矿物成分 以石英、长石、碳酸盐等为主,并含部分粘土矿物 黄土的化学成分
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
3
7.1 工程岩体分级
影响岩体工程性质的主要因素 强度(软、硬) 岩石强度和质量 变形性(结构上的致密、疏松) 软弱面、软弱带和其间充填 的原生或次生物质的性质 岩石的物理力学性质恶化 强度削弱
岩体的完整性
水的影响
沿裂隙形成渗流影响岩体的稳定性。
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
5
工程地质
6.疏浚与吹填工程质量控制(6.11)
6.疏浚与吹填工程质量控制第一节概述考试要点:1.疏浚的定义及分类2.航道挖槽设计的基本原则3.抛泥区选择的原则4.疏浚岩土工程特性和分级及及其特性指标5.常用挖泥船及其适用范围6.疏浚工程开工条件7.基建性疏浚工程质量检验标准8.吹填工程质量检验标准一、疏浚与吹填的概念疏浚是指采用机械、水力及人力方法进行的水下土石方开挖作业方式。
疏浚工程按其性质和任务不同可分为基建性疏浚、维护性疏浚和临时性疏浚。
基建性疏浚是为新辟航道、港口等或为增加它们的尺度、改善航运条件,具有新建、改建、扩建性质的疏浚。
维护性疏浚为维护或恢复某一指定水域原定的尺度而清除水底淤积物的疏浚。
临时性的疏浚工程,是为了解决工程量小的疏浚任务,一般是在没有经常性挖泥船的疏浚力量不足的河段上,临时利用其他地区的疏浚力量来进行工作的。
吹填是指将疏浚泥砂采用泥泵和排泥管线输送到指定地点的作业方式。
二、航道挖槽设计的基本原则冲积性河流中开挖航槽后,不可避免地要产生回淤。
为了减少挖槽的回淤,必须正确地选择挖槽的位置,设计挖槽的走向、线型、断面形态和尺度,选择合理的抛泥区域,以便建成利于船舶通航而又稳定的挖槽。
挖槽设计应该最大限度地满足航行要求,能保证船舶安全顺利地通过;要尽可能地使挖槽回淤量较少,具有良好的稳定性;应该考虑技术上的可能性,经济上的合理性,使工程量最少,并易于施工。
从上述要求出发,挖槽定线的原则可归纳为以下几点:(一)有利于船舶安全航行设计挖槽的尺度和走向应满足船舶安全航行的要求。
从航行要求来看,航道和水流方向一致对行船最为有利。
1.挖槽中心线与主流向交角不应过大,在可能条件下不应超过15°,斜交的水流可能会引起船舶发生海损事故。
2.挖槽本身不应弯曲,在必要的情况下允许有一个角度不大的转折,在转折处航道应当适当放宽,以便于船舶航行。
3.挖槽与上、下游深槽必须平顺相接,在交接处可将挖槽逐渐放宽成喇叭口形。
总之,挖槽与上、下游航道组成的轮廓应当是平顺微弯的,而不允许急弯或成急促的“S”形反向弯曲。
岩土等级分类
1.1、根据工程的规模和特征,以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果,可分为三个工程重要性等级:1 一级工程:重要工程,后果很严重;2 二级工程:一般工程,后果严重;3 三级工程:次要工程,后果不严重;1.2、根据场地的复杂程度,可按下列规定分为三个场地等级:1、符合下列条件之一者为一级场地(复杂场地):1)对建筑抗震危险的地段;2)不良地质作用强烈发育;3)地质环境已经或可能受到强烈破坏;5)有影响工程的多层地下水,岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂,需专门研究的场地。
1.3、符合下列条件之一者为二级场地(中等复杂场地):1)对建筑抗震不利的地段;2)不良地质作用一般发育;3)地质环境已经或可能受到一般破坏;4)地形地貌较复杂;5)基础位于地下水位以下的场地;1.4、符合下列条件者为三级场地(简单场地):1)抗震设防烈度等于或小于6 度,或对建筑抗震有利的地段;2)不良地质作用不发育;3)地质环境基本未受破坏;4)地形地貌简单;5)地下水对工程无影响;1.5、根据地基的复杂程度,可按下列规定分为三个地基等级:1、符合下列条件之一者为一级地基(复杂地基):1)岩土种类多,很不均匀,性质变化大,需特殊处理;2)严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土,以及其他情况复杂,需作专门处理的岩土。
2、符合下列条件之一者为二级地基(中等复杂地基):1)岩土种类较多,不均匀,性质变化较大;2)除本条第1 款规定以外的特殊性岩土。
3、符合下列条件者为三级地基(简单地基):1)岩土种类单一,均匀,性质变化不大;2)除本条第1 款规定以外的特殊性岩土。
1.6、根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级、可按下列条件划分岩土工程勘察等级。
甲级、在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中,有一项或多项为一级;乙级、除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目;丙级、工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。
岩土工程地质分级和分类
分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。
31
工程地质
岩
土
7.2 土的工程分类
工
程
地
粉土是指粒径大于0.0075mm的颗粒含量不超过全重的50
质 分
%、塑性指数小于或等于10的土。据粒组含量可分为砂质粉
级
土(粒径小于0.005mm的颗粒不超过全重的10%)和粘质粉土
与
(粒径小于0.005mm的颗粒超过全重的10%)。
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
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工程地质
岩
土
工
程
地
质
分
级
与
分 类
定量指标采用岩体完整性指数(Kv)的实测值。当无条件取得实
测值时,也可采用岩体体积节理数(J v)查表确定。
11
工程地质B Q 9 03R c25 K v0
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
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工程地质
岩
土
7.1 工程岩体分级
的分级两种。
2
工程地质
岩
土
7.1 工程岩体分级
工
程 地 影响岩体工程性质的主要因素
质
强度(软、硬)
分
岩石强度和质量
级
变形性(结构上的致密、疏松)
与 分
岩体的完整性
软弱面、软弱带和其间充填的原 生或次生物质的性质
类
岩石的物理力学性质恶化 水的影响
强度削弱
沿裂隙形成渗流影响岩体的稳定性。
3
工程地质
岩
级
湿度、密度以及土的埋深增大而增高。当上覆土层饱和自重力大
与 于该土层湿陷起始压力时发生自重湿陷;当上覆土层饱和自重力
培训-疏浚岩土工程特性和分级
1、疏浚岩土分类注:QLL—液性指数;e—空隙比;RC-岩石单轴饱和极限抗压强度M C——粘性土质量2、疏浚岩土工程特性和分级3、施工工艺施工工艺——单从字面上看,施工工艺是一广义词,是指完成一项具体工作所用的方法,在疏浚方面包含范围较大,例如施工总体安排工艺、挖槽分条分层工艺、泥土处理工艺、施工顺序工艺、吹填工艺、抛填工艺、挖泥船操作工艺、耙吸船溢流施工工艺、抽舱施工工艺、边抛施工工艺......等等,统称施工工艺。
据施工区设计总宽条件灵活掌握。
(3)、分层方法,根据土质和泥层厚度来确定。
①松散的砂质土(例如曹妃甸工地的疏浚土质,沙粒粒径较小,均匀,呈松散状,易坍塌),可采取大挖深小进尺施工法分层。
因为这种土质易坍塌,采取大挖深小进尺法分层施工可减少移锚和倒台车时间,减少绞刀横移缆的拉力及磨损。
同时可获得较大生产率。
具体进尺大小依据输送生产率和横移速度计算确定。
挖掘生产率=绞刀横移速度×切削厚度×前移距(台车进尺),一般取挖掘生产率为输送生产率的1.2倍作为挖掘参数设定参考。
②较硬的亚粘土,土类中的4~6级粘土,该级土粘度和硬度都很大,不易塌方和破碎,需用的挖掘力较大,所以不能用大挖深小进尺法施工,应分层施工,分层厚度要减小。
具体分层。
(5)、施工顺序为保证挖槽质量,一般先安排把设计挖槽上中层挖完,最后阶段按反顺序依次施工下层,这样可最大程度低减少回淤给施工质量带来的影响,可有效减少船舶清淤施工。
(6)吹填施工从安排上,尽量减少水上浮筒管线长度,可按分段方式把相同管线长制不好容易造成堵管。
(3)、施工7~8级砂土,挖掘和输送都比较容易,影响生产率发挥的主要因素是驾驶员的技术能力(操作经验)和泥泵功率及叶轮磨损程度(泥泵机叶轮磨损效率衰减)。
要提前预备叶轮备件,泵效降低后要及时更换。
(4)施工9~10级土,挖掘技术和叶轮磨损(叶轮磨损效率衰减)是影响生产率的主要因素。
(5)施工11~13级砂卵石土质,挖掘容易,输送困难。
岩土工程施工等级(3篇)
第1篇一、岩土工程施工等级划分1. 一级岩土工程施工一级岩土工程施工是指工程规模大、地质条件复杂、技术难度高、安全风险较大的施工项目。
这类工程通常包括以下特点:(1)工程规模:单项工程投资额超过1亿元,或建筑面积超过10万平方米。
(2)地质条件:地质条件复杂,存在多种岩土类型,如软土、膨胀土、岩溶地区等。
(3)技术难度:施工过程中需要采用新技术、新工艺,对施工人员的专业素质要求较高。
(4)安全风险:施工过程中存在较大的安全风险,如深基坑、高边坡、大跨度的桥梁等。
2. 二级岩土工程施工二级岩土工程施工是指工程规模较大、地质条件较为复杂、技术难度适中、安全风险较大的施工项目。
这类工程通常包括以下特点:(1)工程规模:单项工程投资额在5000万至1亿元之间,或建筑面积在5万至10万平方米之间。
(2)地质条件:地质条件较为复杂,存在多种岩土类型,如软土、膨胀土等。
(3)技术难度:施工过程中需要采用一定的先进技术、新工艺,对施工人员的专业素质有一定要求。
(4)安全风险:施工过程中存在一定的安全风险,如深基坑、高边坡等。
3. 三级岩土工程施工三级岩土工程施工是指工程规模较小、地质条件相对简单、技术难度较低、安全风险较小的施工项目。
这类工程通常包括以下特点:(1)工程规模:单项工程投资额在5000万元以下,或建筑面积在5万平方米以下。
(2)地质条件:地质条件相对简单,岩土类型较少。
(3)技术难度:施工过程中采用常规技术、工艺,对施工人员的专业素质要求不高。
(4)安全风险:施工过程中安全风险较小,如一般深基坑、高边坡等。
二、岩土工程施工等级的重要性1. 保障工程质量:根据岩土工程施工等级,施工单位可以更好地了解工程特点,制定合理的施工方案,确保工程质量。
2. 提高施工效率:针对不同等级的岩土工程施工,施工单位可以合理安排施工进度,提高施工效率。
3. 保障施工安全:根据岩土工程施工等级,施工单位可以采取相应的安全措施,降低施工过程中的安全风险。
岩土工程分类与分级只是分享
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岩体结构类型及工程性质
整体块状结构:整体强度高。 层状结构:强度和变形特性具各向异性特点。 碎裂结构:岩体完整性破坏大。 散体结构:工程性质差。
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三、 岩体的主要力学性质
变形特性
变形模量 弹性模量
E0 p e
Ee e
图 7—5 应力——应变曲线
图 7—6 岩石的弹性变形
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流变性:
岩土工程分类与分级
水理性质
吸水率:常压条件下,岩石吸入水分的质量与干燥 岩石质量之比。 饱水率:高压或真空条件下,岩石吸入水分的质量 与干燥岩石质量之比。 饱水系数:岩石的吸水率与饱水率的比值。其值越 大,岩石的抗冻性越差。
2
软化性:指岩石在水的作用下强度降低的性质。软化系 数(softening coefficient)为岩石在饱水状态下的极限抗压强 度与风干状态下强度之比。<0.75是强软化的岩石,工程 性质较差。 渗透性(permeability):指岩石允许水透过的能力。 溶解性(dissolubility):指岩石溶解于水的性质。 抗冻性(frost resistance):指岩石抵抗冰劈作用的能力.抗 压强度降低率<(20%~25%)的岩石是抗冻的。 崩解性(disintegration):指黏土质岩石吸水膨胀的性质。
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
根据岩块的饱和单轴抗压强度标准值 的坚硬程度:
Rc划分岩石
5 15
极软岩
软岩
30 较软岩
60 Rc
较坚硬岩 坚硬岩
24
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001) 根据岩体的完整性指数划分岩石的完整程度:
0.15 0.35
极破碎
岩土工程地质分级与分类
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
32
工程地质
7.2 土的工程分类
我国主要特殊土的基本特性 黄土 红粘土 软土 膨胀土 冻土 盐渍土
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
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工程地质
7.2 土的工程分类
黄土的成因 气候条件: 气候条件:第四纪干旱和半干旱气候 颜色:多呈黄色、 颜色:多呈黄色、淡灰黄色或褐黄色 原生黄土: 原生黄土:不具层理 成因分类 次生黄土具有层理,并含有砂砾和细砾。 次生黄土具有层理, 天然状态下土质坚硬、压缩性小、 天然状态下土质坚硬、压缩性小、强度较高 浸水后结构破坏,强度降低,突然下沉(有些地区) 浸水后结构破坏,强度降低,突然下沉(有些地区)
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
5
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
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工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
工程地质
7.1 工程岩体分级
工程岩体分级标准(GB50218 94) 工程岩体分级标准(GB50218——94) 94 定性划分 岩体坚硬程度 定量确定 工程岩体质量的 初步分级 岩体完整程度 定性划分 定量确定
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工程地质
细粒土根据塑性图分类
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
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工程地质
7.2 土的工程分类
塑性图的横坐标为土的液限,纵坐标为塑性指数。 塑性图的横坐标为土的液限,纵坐标为塑性指数。 当取质量为76g、锥角为30° 当取质量为76g、锥角为30°的液限仪锥尖入士深度为 76g 30 17mm对应的含水量为液限时,按塑性图1分类。当取质 17mm对应的含水量为液限时,按塑性图1分类。 对应的含水量为液限时 量为76g、锥角为20 的液限仪锥尖入土深度为10 量为76g、锥角为20 °的液限仪锥尖入土深度为10 mm 76g 对应的含水量为液限时,按塑性图2分类。 对应的含水量为液限时,按塑性图2分类。
疏浚工程土质的分类
疏浚工程土质的分类疏浚包括四个过程:水下挖掘;垂直提升;水平输送;疏浚土的处置或利用。
其间所有的操作都是针对疏浚对象——土来进行的。
作为一名疏浚工作者,应该掌握疏浚土质的基本分类。
2.1岩土的分类疏浚工程土质应分为岩石类和土类两大类。
岩石应为颗粒间牢固联结呈整体或具有节理裂隙的岩体。
疏浚岩石主要根据其坚固性分为硬质岩石和软质岩石。
此外,尚可按风化程度分为新鲜、微风化、中等风化、强风化、全风化;按成因分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩、变质岩;按软化系数分为软化岩石和不软化岩石。
土类可分为有机质土及泥炭、淤泥土类、粘性土类、粉土类、砂土类和碎石土类,其类别由下列指标确定:1.土颗粒组成及其特征;2.土的天然含水量;3.土的塑性指标:液限、塑限和塑性指数;4.土中有机物存在情况。
一、岩石类疏浚岩石按新鲜岩石的单轴饱和极限抗压强度大于或等于30MPa者列为硬质岩石,小于30MPa者列为软质岩石。
疏浚岩石分类见表2.1。
二、土类有机质土及泥炭是指含有大于或等于总质量5%以上的腐殖质及纤维质,呈黑色或褐色并有臭味的土的总称。
淤泥土类系指在静水或缓慢的流水环境中沉积,或伴有生物化学作用形成的粘性土,其天然含水量大于液限,天然孔隙比大于或等于1.0。
淤泥土类根据孔隙比或含水量分为淤泥质土、淤泥、流泥、浮泥。
淤泥质土还应根据塑性指数Ⅰp>17或10<Ⅰp≤17再划分为淤泥质粘士或淤泥质粉质粘土。
粘性土类系指塑性指数大于10的土,按塑性指数大小分为粘土、粉质粘土。
塑性指数的液限值是由76g圆锥仪沉入土中10mm测定的。
粉土类系指粒径大于0.075mm的颗粒含量小于总质量的50%,且塑性指数小于或等于10,粘粒含量大于或等于3%,并小于15%的土。
根据粘粒含量不同,又可分为粘质粉土和砂质粉土。
砂土类分别按粒径大0.075mm、0.25mm、0.5mm、2.0mm 的颗粒含量大于总质量或占总质量的百分比定名为粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂。
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1、疏浚岩土分类
注:Q
LL—液性指数;e—空隙比;RC-岩石单轴饱和极限抗压强度M C——粘性土质量
2、疏浚岩土工程特性和分级
63.5—
3
3、施工工艺
施工工艺——单从字面上看,施工工艺是一广义词,是指完成一项具体工作所用的方法,在疏浚方面包含范围较大,例如施工总体安排工艺、挖槽分条分层工艺、泥土处理工艺、施工顺序工艺、吹填工艺、抛填工艺、挖泥船操作工艺、耙吸船溢流施工工艺、抽舱施工工艺、边抛施工工艺......等等,统称施工工艺。
通常,我们所说的施工工艺在大的方面,主要是指根据项目施工土质条件、工况条件、合同要求等所确定的整体施工方法,例如多船型施工工艺(两种以上施工船型、方法),单船型施工工艺等;小的方面指具体确定的施工操作方法,如上面所举例子。
具体工艺参数分别根据施工设备和条件确定。
4、结合工程实践说明绞吸挖泥船施工工艺
(1)施工布置原则:在施工平面布置上,要从有利船舶产能最佳发挥来综合确定施工开挖顺序和吹填的顺序。
总体原则是在船舶有效吹距内,按挖近吹远、挖远吹近来确定开挖顺序,以保证管线长度平衡,避免施工中因安排不当出现管线过短和过长问题,影响船舶效率发挥。
除非挖槽和吹填区同时有形象进度限制无法按上述原则安排。
(2)、分条方法:依据施工区风浪影响条件和船舶干扰影响条件确定分条方向。
划分时要重点考虑有利于挖泥船抗风施工和避开施工干扰(把干扰讲到最低程度)。
分条的宽度以挖泥船最佳挖宽为参数确定,一般绞吸船分条挖槽划分宽度稍小于船体长度(大概是船长的95%)。
具体宽度根据施工区设计总宽条件灵活掌握。
(3)、分层方法,根据土质和泥层厚度来确定。
①松散的砂质土(例如曹妃甸工地的疏浚土质,沙粒粒径较小,均匀,呈松散状,易坍塌),可采取大挖深小进尺施工法分层。
因为这种土质易坍塌,采取大挖深小进尺法分层施工可减少移锚和倒台车时间,减少绞刀横
移缆的拉力及磨损。
同时可获得较大生产率。
具体进尺大小依据输送生产率和横移速度计算确定。
挖掘生产率=绞刀横移速度×切削厚度×前移距(台车进尺),一般取挖掘生产率为输送生产率的1.2倍作为挖掘参数设定参考。
②较硬的亚粘土,土类中的4~6级粘土,
该级土粘度和硬度都很大,不易塌方和破碎,需用的挖掘力较大,所以不能用大挖深小进尺法施工,应分层施工,分层厚度要减小。
具体分层厚度视绞刀功率和绞刀形状、直径及设计挖深等因素确定,一般控制2~4刀厚度作为分层参数。
③较软流态状的0~3级土,该土质容易坍塌和回淤,施工分层厚度可加大。
为保挖槽质量,在分层施工顺序上要考虑回淤影响。
现将上层挖掉,下面甩一层最后挖,完成后立即测量交验。
④11~13级砂卵石土质,该类土质级配号,原状土密实度大,一般采取分层施工法,分层厚度一般在2~4m;如属松散状态,也可采取大挖深小进尺法施工。
但是要考虑该土质重度大(r m),塌方过大时易焖堵绞刀。
所以分层厚度要控制在3~4m.
(4)边坡施工
边坡开挖参数一般按设计坡比和施工分层厚度确定。
(5)、施工顺序
为保证挖槽质量,一般先安排把设计挖槽上中层挖完,最后阶段按反顺序依次施工下层,这样可最大程度低减少回淤给施工质量带来的影响,可有效减少船舶清淤施工。
(6)吹填施工
从安排上,尽量减少水上浮筒管线长度,可按分段方式把相同管线长度段内挖槽疏浚土完成后再接长管线延伸施工,不能图省事让浮筒管线长时间富余,这样不但增加吹填阻力影响挖泥船能力发挥,而且也增加管线磨耗成本,在施工工艺制定时必须避免。
特别是在挖掘砂卵石土质和硬粘土时及涌浪大的施工地区,应禁止出现此情况。
5、影响绞吸船施工的主要矛盾(按土质区分)
(1)、施工0~3级土,挖泥驾驶员操作水平是影响生产率的主要矛盾,在吹距能力内,只要管线布设平顺,没有死弯和大角度弯头,挖掘和输送都不会存在大问题。
影响生产率的环节主要在边线换向操作的掌握上。
水平高的驾驶员可提前预判换向进尺时机,在换向环节仍保持较高施工浓度;不熟练的驾驶员在换向时浓度下降较大,且持续时间较长,所以平均生产
率较低。
(2)、施工4~6级土,挖掘和输送都是主要矛盾,都直接影响生产率高低,一是该级土质粘硬,挖掘本身很困难;二是该类土易成块状,土质密度大,在管道中呈推移质滚动状态,移动速度慢,输送困难。
因此对驾驶员来说4~6级土是比较难挖掘操作的土质。
需要有较大的输送流速,控制不好容易造成堵管。
(3)、施工7~8级砂土,挖掘和输送都比较容易,影响生产率发挥的主要因素是驾驶员的技术能力(操作经验)和泥泵功率及叶轮磨损程度(泥泵机叶轮磨损效率衰减)。
要提前预备叶轮备件,泵效降低后要及时更换。
(4)施工9~10级土,挖掘技术和叶轮磨损(叶轮磨损效率衰减)是影响生产率的主要因素。
(5)施工11~13级砂卵石土质,挖掘容易,输送困难。
管路输送、叶轮磨损效率衰减快及驾驶员对吸入浓度的均匀控制能力是影响生产率的主要因素。
驾驶员要控制绞刀横移速度使吸入浓度尽量保持均匀,避免追求过高浓度操作,要考虑消化问题。
否则易发生肠梗阻,流速衰减、排压增加后持续时间很长不能恢复正常施工状态。
要提前备足泥泵叶轮泵胆等备件,施工期间及时更换,保持泥泵相对高效。
(6)施工14级岩石,挖掘是主要矛盾。
6、典型开工问题,待探讨。
7、施工工艺改进和提高
这是技术提高问题,随着计算机技术在挖泥船上的应用范围扩大,特别是辅助决策系统安装实施后,为探讨施工工艺参数提供了分析条件。
从疏浚技术发展角度看,计算机辅助决策系统应用可促进疏浚技术快速提升。
(1)、要重视新技术设备,深入学习理解他的功能。
(2)、利用决策系统对历史施工参数的记录回放功能,分析各项施工运转参数变化和匹配情况,对照设备能力查找问题,制定措施调整设备运转和挖掘输送参数,施工实践后将数据与调整前分析对比。
(3)、持之以恒坚持分析并总结积累,达到改进和提高目标。