冻土工程地质勘探与取样
多年冻土专项工程地质勘察要点
多年冻土专项工程地质勘察要点摘要本文阐述了多年冻土的地质现象、受荷条件下的变形具有强烈的流变性、热融沉陷、冻胀特性和多年冻土构造,冻结状态分类;多年冻土专项勘察应完成的主要工作;勘探施钻方法、选用钻头、钻机轴心压力与转速匹配。
关键词多年冻土;特性;勘察要点多年冻土是由固相(矿物颗粒,冰),液相(未冻水),气相(水气,空气)等合质所组成的多相复杂的一种特殊地质体,其特征为具有负温或零温度并含有冰的持续冻结时间在2年或2年以上的土(岩)。
多年冻土主要分布在高纬度或高海拔寒冷地区,它是历史和现代气候的产物。
我国约有215万平方公里多年冻土,高纬度多年冻土位于东北兴安岭及新疆阿尔泰山地区;高海拔多年冻土分布于天山,祁连山,喜马拉雅山,昆仑山,唐古拉山及青藏高原。
青海省境分布有高海拔祁连山多年冻土区和世界上独一无二的巨大的青藏高原多年冻土区。
冻土沼泽、冻胀丘、冰锥、热融湖塘、热融滑塌、融冻泥流等冻土不良地质及冻土热融沉陷和冻胀特性,给公路建设带来诸多地质问题。
因工程建设干扰了多年冻土区热平衡,导致公路路基热融沉陷,桥梁等构造物因地基冻土层冻胀,融沉变形而破坏,路堑及傍山边坡由于冻土热融滑塌,融冻泥流中断交通。
多年冻土地区公路建设首要条件是必须查明冻土地质条件,为施工图设计提供准确的冻土地质资料,以确保施工图设计质量。
多年冻土中由于冰和未冻水的存在,它既具有一般土类的共性,又是因冰胶结具有较大强度而热力学又极不稳定,在受荷条件下的变形具有强烈的流变特性的特殊性岩土。
1 多年冻土构造冰在冻土中的数量,分布及其与土中其它成分的配量关系构成了各种不同的冻土构造。
1)整体构造:其主要特征是具有空隙冰,冰粒散布于土颗粒间,肉眼甚至看不见,与土粒成整体状态。
砂土和砾卵石土多具这种构造。
粘性土在温度骤然降低,土体迅速冻结条件也可形成整体构造。
这种构造的土含水量一般小于塑限,融化后仍能保持土体原骨架的结构,对工程构造物稳定性影响小;2)层状构造:土体中拥有冰透镜体和冰夹层,该种构造多出现在含水量较大的黏性土中。
冻土工程地质勘察12管道冻土工程地质勘察
冻土工程地质勘察12管道冻土工程地质勘察12 管道冻土工程地质勘察12.1 一般规定12.1.1 本章适用于多年冻土地区输油、气、水管道线路及其穿跨越工程、站场、储罐的冻土工程地质勘察。
12.1.2 管道工程的冻土工程地质勘察可分为可行性研究(选线)勘察、初步勘察及详细勘察三个阶段。
在冻土工程地质条件复杂地段,必要时应进行施工勘察,在条件简单或有建筑经验的地区,可简化勘察阶段。
12.1.3 管道工程的冻土工程地质勘察工作应沿管道中线进行,勘察范围应为中线两侧各100m,遇冻土现象发育地段时应加宽。
12.1.4 管道工程的冻土工程地质勘察应根据不同工程勘察阶段开展冻土工程地质调查与测绘、勘探、取样、试验、观测等工作。
12.1.5 多年冻土地区工程地质勘察应符合下列规定:1 勘察前应充分收集管道通过地段的自然条件、管道施工和运行条件等基本资料;2 应根据工程要求制定勘察方案,合理安排各勘察阶段的季节和时间,逐步查清多年冻土的工程地质条件和对管道工程有影响的冻土现象、成因、发展规律,并应评价其对管道工程的影响,对多年冻土地区管道工程建设方案应提出建议或意见;3 宜采用钻探、坑探、槽探、地球物理勘探等综合勘探方法;4 设计、施工所需要的各项参数,宜通过不同的测试方法综合测定,必要时可根据实际情况进行原位测试、模型试验和实体工程试验;5 应对勘察场地的冻土工程地质条件进行评价,并应对多年冻土地区管道工程设计、施工提出建议。
12.1.6 站场、阀室等建、构筑物工程地质勘察应按本规范第8章的规定执行。
12.2 可行性研究(选线)勘察12.2.1 选线勘察阶段,应通过搜集资料、调查与测绘,对线路方案的冻土工程地质条件及拟选穿跨越地段的地基稳定性和适宜性作出评价,并应选择地形地质条件较好、冻土现象不发育、地基处理容易和安全经济的线路方案。
12.2.2 选线勘察工作应符合下列规定:1 应调查沿线的地形地貌、地质构造、地层岩性、冻土类型和特征、水文地质条件等,并应提供线路比选方案的冻土工程地质条件;2 越岭地段应重点调查各方案通过地段的地质构造、地层岩性、冻土特征、水文地质和冻土现象等,并应根据地质条件的比选结论推荐线路越岭方案;3 河流大中型穿跨越地段,应了解河流的冻结特征、冰汛以及有关冻土的物理力学参数和其对构筑物稳定性的影响;4 线路穿过的湖泊地段,应调查水位波动淹没范围、冻结和湖底融蚀变化以及地下水埋藏深度等,并应对线路影响方案作出评价。
工业与民用建筑冻土工程地质勘察
工业与民用建筑冻土工程地质勘察8.1 一般规定8.1.1 本章适用于冻土地区工业与民用建(构)筑物的冻土工程地质勘察。
8.1.2 勘察阶段的划分,应与设计阶段相适应,宜分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段。
可行性研究勘察应符合确定场地方案的要求,初步勘察应符合初步设计或扩大初步设计的要求,详细勘察应符合施工图设计要求。
当冻土工程地质条件复杂或有特殊施工要求的重要工程,尚应进行施工勘察;对冻土工程地质条件较简单的场区,在已有较充分的冻土资料或建筑经验的条件下,可简化勘察阶段。
8.1.3 冻土工程地质勘察应包括下列主要工作:8.1.3.1 收集和研究场地及邻近地段勘察资料和建筑经验。
8.1.3.2 查明场地和地基的稳定性、冻土的分布规律、冻土构造特征、冻土现象及发育程度和地下水埋藏条件等。
8.1.3.3 提供满足设计、施工所需的物理、热学与力学等冻土技术参数。
8.1.3.4 提出冻土地基设计原则和基础设计方案的建议,预测建筑物施工和运营后对环境的影响。
8.2 可行性研究勘察8.2.1 可行性研究勘察,除应对拟选场址的稳定性和适宜性进行技术经济论证外,尚应进行下列工作:8.2.1.1 准备工作:搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质资料以及当地的建筑经验。
8.2.1.2 通过踏勘、了解场地地貌、构造、冻土特征、岩土性质、冻土现象及地下水情况。
8.2.1.3 对冻土工程地质条件较复杂的场地,当已有资料和踏勘不能满足要求时,应进行工程地质测绘及必要的勘探和测试工作。
8.2.2 选择场址时宜避开下列地段:(1)冻土现象发育及其对场地有直接危害或潜在威胁的地段。
(2)地基土为融沉或强融沉的不稳定地段。
8.2.3 选择场址勘察阶段报告的内容,应重点阐明场地稳定性和适宜性问题,根据搜集的资料和必要的勘察工作,对各场地地形地貌、地质构造、冻土现象、地层和地下水条件等基本概况进行综合评价,提出设计方案比选意见和建议。
试述工程地质勘察钻探中的取样问题
试述工程地质勘察钻探中的取样问题
工程地质勘察钻探是通过进行钻孔取样来获取地下土层的物理与力学性质以及地下水位、地下水渗流等信息,为工程设计提供数据支撑。
取样是工程地质勘察钻探中的重要环节之一,合理的取样能够保证勘察结果的准确性,对于工程设计的可靠性和安全性至关重要。
在工程地质勘察钻探中,取样问题主要包括取样深度的选择、取样点的布设以及土壤岩石样品的保存与管理等方面:
取样深度的选择是取样过程中需要注意的重要问题。
取样深度的选择应根据地下土层的分布情况以及工程设计要求来确定,通常需要在各个地层的变化较大处进行取样。
在地质构造复杂、土层不均匀的情况下,取样深度的选择更加关键,可以通过地质勘察资料、前期钻探数据以及现场勘察结果等多方面信息综合分析确定取样深度,确保取样结果的可靠性。
取样点的布设也是工程地质勘察钻探中需要注意的问题。
取样点的布设应遵循勘察设计要求,并考虑到地质层位的变化、土层的均匀性以及工程设计的要求。
一般来说,取样点应布设在地层变化较大的位置,且取样点之间的距离应足够分散,以提高取样结果的代表性。
在地质构造复杂的情况下,还需要考虑取样点的位置与走向,以保证勘察数据的全面性。
土壤岩石样品的保存和管理是工程地质勘察钻探中的关键问题。
野外取样完成后,样品应及时封装,并备注清楚相关信息,如取样点编号、取样深度、地层名称等,以便后续的分析与测试。
样品的保存应遵循科学的方法,如冷藏、干燥等,以避免样品的变质和污染。
对于大量的样品,还需要建立合理的样品档案管理系统,确保样品的可追溯性和安全性。
冻土勘测方法
高原多年冻土地区地质勘察的 内容与工作方法
3、形成独特的冻土工程性质。 多年冻土中主要是融化下沉性; 季节冻结区主要是冻胀性。 所以,冻土工程地质勘察需要 查明和测定冻土物质成分,冻土 的物理力学性质及其指标、参数。
4、高原多年冻土是历史气候的产物,具有水平地带 性和垂直地带性,即服从纬度分布规律,由具有垂直 分布规律。即: a、多年冻土、岛状多年冻土、季节冻土的水平分 布规律。在高原多年冻土区内,纬度增加 1°,地温 降低1℃,多年冻土厚度增加20~30米,多年冻土随海 拔升高而增厚特点:海拔每升高 100 米,地温降低 0.6~1℃, 多年冻土厚度大致增大20米。 b、一年之中,地表层在某一深度范围内都要产生融 化 - 冻结过程,在此层的变化层称为活动层,多年冻 土中亦称为季节融化层。它们的 交界面就称为多年冻 土上限。 所以,冻土工程地质勘察重要查明冻土类型、分布 规律、冻土上限等。
工作方法:
• 由于多年冻土是特殊的寒区环境的产物, 但它有属于地理学、地质学的范畴。冻 土工程地质勘察的工作方法基本上都采 用常规工程地质勘察方法。但是,它所 需要做的内容,除了常规工程地质勘察 规定内容外,还要增加一些特殊的要求 内容,借助于常规手段,赋予一些新的 内容:
a、地质调查方法:特别注意多年冻土热 稳定性和地下冰的分布规律; b、勘探:通常情况下应采用干钻。钻 探、坑探相结合。重要的是连续的 勘探资料,如采用探地雷达等取得线 路的连续地质资料是很重要的。 c、试验与测试:特殊试验方法和要求; d、观测:地温观测。
工程地质知识:冻土钻探方法要点.doc
工程地质知识:冻土钻探方法要点
1.钻探前应确认和核对钻孔位置、深度,,按钻探目的、要求,搜集有关冻土工程地质资料,并进行钻探机具设备等准备工作。
2.钻探设备的选择,在满足工程技术要求的情况下,根据施钻地区不同的交通条件确定运输工具,对交通困难地区,应尽量轻装。
3.冻土钻探的岩心管接头应带弹子(或适宜的代用品)。
在钻进过程中提钻前需瞬时加压,当提钻发现岩心脱落时,可改用直径小一级的岩心管钻进取心。
但此法只能在岩心直径仍可满足试验要求时采用。
4.岩心管中取心,通常使用锤击钻头、热水加温岩心管、空蹲岩心管及缓慢泵压退心等方法。
对取出的岩心要注意摆放顺序、深度位置及尺寸。
5.护孔管或套管应固定在地表以稳定地面标高和防止套管脱落于孔内。
起拔冻土孔内的套管,一般采用振动拔管和用热水加温套管以及在四周钻小口径钻孔辅以振动拔管。
6.季节冻土地区的工业民用建筑的钻探,应按冻土工程地质钻探与取样的有关条文规定进行。
7.在冻土地区钻探,因故不能连续工作时(如风、雨、雪天、休息日等)应将钻具及时提出,以防止钻具冻在孔内。
8.必须按规定和技术要求分层取样送验。
工程地质知识:季节冻土区冻土工程地质勘察工作规定.doc
工程地质知识:季节冻土区冻土工程地质勘察工作规定季节冻土区冻土工程地质勘察,根据工程要求应进行下列工作: 1.查明季节冻结层的厚度与特征,及其与地质地理环境的相互关系。
2.查明季节冻结层的冻土含冰特征及其在垂直剖面上的分布和随空间的变化。
3.查明季节冻结层的物质成分与含水特征。
4.查明季节冻结层岩土的物理力学及热学性质,土的冻胀特性,给出设计参数。
5.查明地下水补给、径流、排泄条件及与地表水的关系、以及冻结前和冻结期间的变化情况。
6.查明场地冻土现象类型、成因、分布、对场地和地基稳定的影响及其发展趋势。
冻土地区的地基处理及勘察基础技术问题的探讨
冻土地区的地基处理及勘察基础技术问题的探讨摘要:在数年或者数十年土壤温度一直低于或等于零度的地区,如果土壤中含有水分,就会很容易形成冻土。
而且在我国,年平均气温小于℃,冻期长达7个月的严寒地区都有冻土的分布,主要集中在东北地区大、小兴安岭北部、青藏高原以及天山。
阿尔泰山等地区,总面积达215万k㎡,约占我国国土总面积的20%,因此,解决好冻土地基问题对我国建筑工程事业的发展很重要。
关键词:冻土地区;地基处理;勘察Abstract: in a few years or decades soil temperature has been below or equal to zero area, if soil contains water, it will be very easy to form permafrost. And in our country, the average temperature less than ℃, freeze for seven months of cold region, have the aid of distribution, mainly concentrated in the northeast, north of xiaoxinganling mountain, the Tibetan plateau, tianshan mountain. The altai and other regions, the total area of 2.15 million k ㎡, accounts for about 20% of the total land in our country, therefore, solve the problem of frozen soil foundation construction projects in China is very important to the development of the career.Keywords: permafrost region; Foundation treatment; survey冻土地区的危害及处理冻土分季节性冻土、隔年冻土和多年冻土三类。
冻土勘测方法范文
冻土勘测方法范文冻土勘测是指对冻土地区土壤冻结和解冻状况进行详细调查和分析的科学方法。
冻土勘测的目的是了解冻土地区土壤的冻结和解冻特性,为工程建设提供科学依据。
下面将介绍几种常用的冻土勘测方法。
1.地质勘查方法:地质勘查是冻土勘测的基础,它是通过地表观测、钻探和取样等方法,获取地下冻土的分布、性质和类型等信息。
地质勘查的主要内容包括:地形地貌调查、地下水位观测、冻土分布调查和钻探及取样分析。
地形地貌调查主要是通过野外实地观察和测绘,获取冻土地区的地形高低变化情况,以及与地下冻结状况的关系。
地下水位观测是为了确定冻土区域的地下水位及其动态变化规律。
地下水位的高低对于冻土的形成和破坏有着重要影响。
冻土分布调查是通过采集大量的土壤样本,通过化验和试验等方法,确定土壤的冻土含量、冷孔含量和抗冻性等指标,并绘制冻土分布图。
钻探和取样分析是为了获取更加准确的冻土信息。
钻探分为直接钻探和非直接钻探两种。
直接钻探是通过钻探机等设备,直接在地下进行钻探取样。
非直接钻探是通过监测井、螺旋钻孔和钢管钻孔等方法,间接获取冻土的信息。
2.物理试验方法:物理试验方法是通过实验室试验手段,对采集到的冻土样本进行分析和测试,获取冻土的物理性质和力学性能等要素的数据。
物理试验方法包括:冻土含水量试验是通过测定冻土中的含水量,来分析冻土的结构和冻结状况。
常用的方法包括干燥脱水法、质量法和全热法。
冻土颗粒级配实验是通过对冻土样本进行筛分分析,来了解冻土中各种颗粒的分布情况,从而推断冻土的颗粒级配特性。
冻土热物理性质试验是通过测量冻土的导热系数、密度和比热容等参数,来了解冻土的热学性质。
常用方法有热导率试验、热容试验和密度试验等。
3.地球物理勘测方法:地球物理方法是通过测量和分析地壳中的物理场,来获取冻土地区冻结和解冻过程的特征。
地球物理方法包括:电法勘测是通过测量地下电阻率的变化,来了解地下土壤的含水情况。
电法勘测的优点是非破坏性,采样范围广,适用于大范围的土壤冻结和解冻过程的研究。
地质勘察工程师规范要求中的样品采集方法
地质勘察工程师规范要求中的样品采集方法地质勘察工程师在进行地质勘查时,必须进行样品的采集与分析,以了解地质环境并为工程设计提供依据。
样品的采集是地质勘察工程中至关重要的一步,采集方法对于样品的质量和可靠性有直接影响。
本文将详细介绍地质勘察工程师规范要求中的样品采集方法。
样品采集前的准备工作在进行样品采集前,地质勘察工程师需要完成一些准备工作。
首先,需要详细了解项目的背景信息,包括地质构造、土壤类型、岩石类型等。
其次,需要制定采样计划,确定采样点位和采样数量。
最后,需要准备好采样工具和器材,包括铲子、铁锹、锤子、采样桶等。
土壤样品的采集方法在采集土壤样品时,地质勘察工程师需要遵循一定的规范要求。
首先,需要选择代表性的采样点位,避免采集到局部异常的样品。
然后,需要用刨子或铲子等工具挖取土壤样品,并保持样品的完整性和一致性。
采样深度应根据项目要求进行确定,一般包括表层土壤和深层土壤。
采样过程中,需要将样品放入干净的采样桶中,并进行正确的标识。
岩石样品的采集方法岩石样品的采集相对较为复杂,需要地质勘察工程师具备一定的专业知识和技能。
在采集岩石样品时,首先需要选择具有代表性的采样点位,避免采集到受到人为或自然因素影响的异常样品。
然后,根据岩石的类型和结构,选择合适的采样方法。
例如,在采集堆积岩样品时,可以用锤子和凿子进行打击取样;而在采集岩心样品时,需要使用岩心钻等专业工具。
采集过程中需要保持样品的完整性,并进行正确的标识和记录。
水样的采集方法水样的采集对于地质勘察工程的工程设计和环境评估都具有重要意义。
在采集水样时,地质勘察工程师需要选择合适的采样点位,如河流、湖泊或井口等。
在进行采样前,需要清洗好采样瓶,并用酒精或烧杯进行消毒。
在采样过程中,需要保证样品的完整性和清洁度,避免污染。
采集完成后,采样瓶要密封好,并在瓶身上标明采样点位和采样时间。
综合实例为了更好地了解地质勘察工程师规范要求中的样品采集方法,以某铁路工程为例进行说明。
冻土工程地质勘察5冻土工程地质调查与测绘
冻土工程地质勘察5冻土工程地质调查与测绘5 冻土工程地质调查与测绘5.1 一般规定5.1.1 冻土工程地质调查与测绘,应符合下列规定:1 可行性研究勘察阶段,应收集航片、卫片、区域地质、区域冻土和地区性建设经验等有关资料,并应进行现场踏勘;2 初步勘察阶段,对一般场地应进行冻土工程地质调查,对冻土工程地质条件复杂的场地,应进行冻土工程地质调查与测绘;3 详细勘察阶段,应在初步勘察工作的基础上,结合拟建工程特性对专门的冻土工程地质问题进行补充调查;4 大范围和长距离线性工程,宜结合遥感解译进行。
5.1.2 冻土工程地质调查与测绘的范围与比例尺,应符合下列规定:1 冻土工程地质调查与测绘范围应结合区域地质构造、多年冻土特征、水文地质条件、冻土现象分布特征、拟建工程特性等因素综合确定;2 测绘比例尺,可结合勘察阶段选用,对冻土工程地质条件复杂的场地和对工程安全影响严重的冻土现象,其测绘比例尺和范围宜放大。
5.1.3 冻土工程地质调查与测绘,应包括下列内容:1 地层岩性、地质构造、抗震设防烈度、地震动参数、地形地貌特征;2 多年冻土的类型、厚度、含冰程度及冻土工程类型、上(下)限埋深、分布特点、多年冻土年平均地温及地温年变化深度,其中冻土上限埋深可结合本规范附录K确定,地温年变化深度等参数可按本规范附录L计算;3 多年冻土及活动层的岩性成分;4 地表植被的类型、分布特点及覆盖度;5 地表水体的类型、分布及补给、排泄条件;6 地下水的类型、水位埋深、补给、径流、排泄条件;7 冻土现象的类型、分布、发生发展规律及对工程建设和运营的影响;8 融区的类型、规模、分布及其对工程建设和运营的影响;9 多年冻土环境的特点、变化特征;10 收集气温、降水量等工程设计所需气象资料,评价建筑场地的地表排水条件;11 收集已有冻土工程建筑经验的冻土地基类型、建筑基础形式、人为上限、工程措施及有效性、环境保护措施等相关资料。
5.1.4 冻土工程地质调查与测绘提交的资料,应包括下列内容:1 调查、测绘说明书;2 冻土工程地质测绘实际材料图;3 综合冻土工程地质图或分区图;4 冻土工程地质剖面图;5 综合地质柱状图;6 各种素描图、照片、录像资料等。
冻土铁路与公路冻土工程地质勘察
冻土铁路与公路冻土工程地质勘察9.1 一般规定9.1.1 本章适用于冻土地区高速公路、一级公路、新建铁路、改建既有线和增建第二线的冻土工程地质勘察。
对于其他等级公路的冻土工程地质勘察工作量可按本章要求,并根据实际需要予以减少。
9.1.2 冻土工程地质勘察必须深入调查研究、查明建设地区的冻土工程地质条件、为选择线路方案、设计各类建筑物、制定施工方法、提出地质环境保护和恢复措施提供可靠依据。
9.1.3 调查与测绘宽度应以能满足线路方案选择、工程设计和病害处理为原则,一般测绘宽度为路基中线两侧各100-200m ,对于冻土条件复杂的路段,应根据冻土现象的发生、发展和影响范围以及冻土工程地质条件分析评价的需要予以扩大。
9.1.4 地质点的布置,目的必须明确,密度应结合工作阶段、成图比例、露头情况、地质及冻土条件复杂程度等确定。
选点应具有代表性,数量以能控制重要地质界线和冻土区域特征,并能说明冻土工程地质条件为原则。
9.1.5 施工阶段冻土工程地质勘察是对前期勘察工作的检验和补充,应针对现场实际情况进行,以便及时改进施工方法和处理措施,确保工程施工符合实际冻土工程地质条件。
9.1.6 运营铁路和公路的冻土工程地质勘察是为监测和预报沿线地质病害发生、发展提出防治措施,以及为设计整治工程提供冻土工程地质资料。
9.1.7 新建铁路、一级公路的冻土工程地质勘察应划分为工程可行性研究(踏勘)阶段、初测阶段和定测阶段。
二、三级公路可按照工程可行性研究和定测两个阶段进行冻土工程地质勘察。
9.1.8 铁路和公路冻土工程地质勘察的基本要求按第4 章进行。
勘察工作内容根据各勘察阶段的任务确定。
9.1.9 铁路和公路房屋工程的冻土工程地质勘察应按第8 章执行。
9.1.10 铁路和公路工程的冻土工程地质勘探与取样应符合第6 章的有关规定。
冻土试验和观测应符合第7 章的有关规定。
9.1.11 在多年冻土分布地区选线时应按以下原则进行:9.1.11.1 线路应避免挖方,并应减少零断面及高度小于1.0m 的低填方。
冻土工程地质勘察基本要求
冻土工程地质勘察基本要求4.1一般规定1. 1.1冻土工程地质勘察应包括冻土工程地质调查与测绘、勘探、冻土取样、室内试验和原位测试、定位观测以及冻土工程地质条件评价及其预报。
4. 1.2冻土工程地质勘察应按下列要求确定工作内容:5. 1.2.1 了解与搜集工程建设项目的规模及建筑的类别,地基基础设计、施工的特殊要求及设计参数。
6. 1.2.2搜集、整理与分析有关勘察报告,航、卫片及室内外试验结果,科学研究文献报告。
根据冻土的非均质性及随时间、人为活动的可能变化,有针对性地确定勘察方法和合理的工作量。
7. 1.2.3通过踏勘、调查、搜集资料及测绘,初步了解建筑场地冻土工程地质条件的复杂程度,主要的冻土工程地质问题。
8. 1.2. 4应用搜集或勘察的资料,加上工程经验的判断和分析,对勘察的冻土工程地质条件和问题作出评价,对设计、施工、防治处理及环境保护方案提出建议,并对建筑后的冻土工程地质条件变化作出预报。
9. 1.3根据建(构)筑物的重要性,对地基不均匀沉降的允许限度以及地基损坏造成建筑物破坏后果(危及人的生命、造成经济损失和社会影响及修复的可能性等)的严重性,按有关规范进行工程安全等级的划分。
10.1.4冻土地区建筑场地的复杂程度应按下列条件划分:11.1.4.1符合下列条件之一者为复杂场地:ω岩土种类多,性质变化大,厚层地下冰发育,对工程影响大,需特殊处理。
(2)冻土工程类型属含土冰层或饱冰冻土地带,冻土温度2-L0C,且变化大。
(3)冻土现象强烈发育,冻土生态环境遭受严重破坏。
12.. 4. 2符合下列条件之一者为一般场地:(1)岩土种类较多,性质变化较大,地下冰较发育,对工程有不良影响。
(2)冻土工程类型属富冰冻土地带冻土温度为T.O°C -2. 0C,且变化较大。
(3)冻土现象一般发育,冻土生态环境遭受破坏。
13.1.4.3符合下列条件之一者为简单场地:(1)岩土种类单一,性质变化不大,地下冰不发育,对基础无影响。
第三章工程地质勘探与取样(DOC)
第三章工程地质勘探与取样(DOC)第三章工程地质勘探与取样(DOC)第三章工程地质勘探与取样本章重点:重点介绍了工程地质勘探的任务、特点和手段,钻探工程,坑探工程,地球物理勘探的工作方法,勘探工作的布置和施工顺序,采取土样。
学习要求:掌握工程地质钻探方法及适用性、工程地质岩芯编录、取样的技术要求以及勘探工作的布置要求第一节概述工程地质勘探是在工程地质测绘的基础上,利用各种设备、工具直接深入地下岩土层,查明地下岩土性质、结构构造、空间分布地下水条件等内容的勘察工作,是探明深部地质情况的一种可靠的方法。
工程地质勘探的主要方式有钻探工程、坑探工程和地球物理勘探工程(简称物探工程)。
主要任务为:(1)探明建筑场地的岩性及地质构造,即各地层的厚度、性质及其变化;划分地层并确定其接触关系;了解基岩的风化程度划分风化带;了解岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化;了解褶皱、断裂、破碎带及其它地质构造的空间分布和变化。
(2)探明水文地质条件,即含水层、隔水层的分布、埋藏厚度、性质及地下水位。
(3)探明地貌及物理地质现象,包括河谷阶地、冲洪积扇、坡积层的位置和土层结构;岩溶的规模及发育程度;滑坡及泥石流的分布、范围、特性等。
(4)采取岩土样及水样,提供对岩土特性进行鉴定和各种试验所需的样品。
提供野外试验条件。
第二节物探工程一、物探工程的分类及应用物探工程是利用专门的仪器来探测各种地质体物理场的分布情况,并对其数据及绘制的曲线进行分析解释,从而划分地层判定地质构造、水文地质条件及各种不良地质现象的勘探方法,称为地球物理勘探。
物探工程的特点是:速度快、设备轻便、效率高、成本低。
但具有多解性,属于间接的方法。
因此,在工程勘察中应与其他勘探工程(钻探和坑探)等直接方法结合使用。
物探工程的主要作用有:(1 )作为钻探的先行手段,了解隐蔽的地质界限、界面或常点(如基岩面、风化带、断层破碎带、岩溶洞穴等);(2)作为钻探的辅助手段,在钻孔之间增加地球物理勘探点,为钻探成果的内插、外推提供依据;(3)作为原位测试手段,测定岩土体的波速、动弹性模量、土对金属的腐蚀性等参数。
冻土工程地质勘探与取样
冻土工程地质勘探与取样6.1 一般规定6.1.1 为查明场地冻土工程地质条件,采取冻土试样或进行原位测试时,应按勘察任务要求和冻土特性,选用钻探、坑探、槽探和地球物理勘探等方法。
6.1.2 冻土工程地质勘探工作,应充分结合工程特点,交通条件,机具设备和勘探对自然环境的影响等因素,选择在适宜的气候条件下进行。
6.1.3 勘探点的布置应在冻土工程地质调查与测绘、遥感判释和地球物理勘探等项工作的基础上研究确定。
6.1.4 勘探工作量的确定,可根据勘察阶段,按本规范有关章节规定执行。
6.2 钻探6.2.1 根据冻土层类别选择钻探方法时,应符合下列要求:6.2.1.1 当冻土为第四系松散地层时,宜采取低速干钻方法。
回次钻探时间不宜过长,一般以进尺0.20-0.50m 为宜。
6.2.1.2 对于高含冰量的冻结粘性土层,应采取快速干钻方法。
回次进尺不宜大于0.80m。
6.2.1.3 对于冻结的碎块石和基岩,在钻探时,可采用低温冲洗液钻进方法。
6.2.2 冻土钻探的成孔口径,应符合下列规定:6.2.2.1 冻土钻探的开孔直径不应小于130mm ;终孔直径不应小于91mm(一般110mm 为宜)。
6.2.2.2 对于取不出完整冻结土样的岩土,可按常规钻探的有关规定执行。
6.2.3 根据冻土工程地质环境变化特点,冻土钻探工作应符合下列要求:6.2.3.1 为了保持冻土层中钻孔孔壁稳定,应设置护孔管及套管封水或其他止水措施,防止地表水和地下水流入孔内。
6.2.3.2 为取得土的最大冻结与融化深度资料,应在地表开始融化或冻结之前的适宜季节进行钻探。
6.2.3.3 在钻探和测温期间,应减少对场地地表植被的破坏。
已破坏的要在任务完成后,恢复植被的天然状态。
6.2.3.4 对需要保留的观测孔和测温孔,应按勘察阶段要求处理,否则应及时回填。
6.2.4 钻探记录和编录应符合下列要求:6.2.4.1 野外钻探记录必须及时,认真的按钻进回次逐段填写清楚。
工程地质勘探与取样
· 勘探·
4、粘性土的稠度-是决定土的工程地质性质的重要指标,
分坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑5种状态。
5、含有物-土中含有非自身成分,如:植物根、碎砖瓦、 炉渣、有机质、贝壳、氧化铁等。记录应注明含有物的大 小和数量。
6、其他-碎石土、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状、孔隙大小、粗糙
试坑展示图-四壁辐射
←浅井展示图 四壁平行展开
河底平硐示意图
平硐展示图
· 勘探·
四、地球物理勘探
原理、主要方法及应用、适用条件 1、原理: 地质体的物理状态 (电场、磁场、重力场),根据场特性和差异判明 导电性、磁性、弹性、密度、放射性、波动性 含水性、空隙性、固结状态。 地下各种地质现象,获得物性参数。
◈
⑴控制回次进尺-每钻进1~2米提钻,
准确分层、岩心鉴定、描述; ⑵岩芯采取率-一般要求达到80%, 破碎带要达到60%; ⑶孔中试验-按试验要求(如水文实 验-测水温、水位、分层止水); ⑷取土要求-保持结构、含水量原状。
◈
◈
◈
· 勘探·
4、技术工作:
⑴钻孔设计书:
内容-
钻孔附近地形、地质情况; 斜孔交叉法勘探河床 岩层倾角较大时采用斜孔比
岩体结构、破碎带、裂隙、地下水等);
f,掘进方法及要求;
g,取样位置、数量、规格、要求;
h,实验项目及应注意的问题;
i,应提交的成果。
· 勘探·
3.2 观察描述
a,地层岩性-成因年代、成份、结构、厚度、产状及接触
关系(注意软弱夹层的岩性、厚度、 泥化现象);
第6章工程地质勘探与取样使用
钻孔口径及相应的钻具规格
注:DCDMA 标准为美国金刚石钻机制造者协会标准。
钻进方法的要求 ① 对要求鉴别地层和取样的钻孔,均应采用回钻方式 钻进以取得岩土样品。遇到卵石、漂石、碎石、块 石等不适合回转钻进的土层时,可改用振动回转方 式钻进。 ② 在地下水位以上土层中应进行干钻,不得使用冲洗 液,不得向孔内注水,但可采用能隔离冲洗液的二 重或三重管钻进取样。 ③ 钻进岩层宜采用金刚石钻头,对软质岩层及风化破 碎带应采用双层岩芯管钻头钻进。需要测定岩石质 量指标时应采用外径 75mm 的双层岩芯管钻头。 ④ 在湿陷性黄土中必须采用螺旋钻头钻进。
① 钻探
钻探是指用一定的设备、工具(即钻机)来破碎 地壳岩石或土层,从而在地壳中形成一个直径较小、 深度较大的钻孔(直径相对较大者又称为钻井)的过 程。
科研钻探
海上钻探
(1)工程地质钻探的目的 工程地质钻探是岩土工程勘察的基本手段, 其成果是进行工程地质评价和岩土工程设计、施 工的基础资料。其目的是为解决与建筑物(构筑 物)有关的岩土体稳定问题、变形问题、渗漏问 题提供资料。
贯入式取土器取样时,应满足: 1. 取土器应平稳下放,不得冲击孔底。取土器下放 后,应核对孔深和钻具长度,发现残留浮土厚度 超过要求时,应提起取土器重新清孔。 2. 采取Ⅰ级原状土试样,应采用快速、连续的静压 方式贯入取土器,贯入速度不小于 0.1m/s。当利 用钻机的给进系统施压时,应保证具有连续贯入 的足够行程。采取Ⅱ级原状土试样可使用间断静 压方式或重锤少击方式。
(4)钻探方法及适用范围
冲击钻进 该法利用钻具重力和下落过程中产生的冲击力 使钻头冲击孔底岩土破碎进行钻进。冲击钻探和锤 击钻探都属于冲击钻进。冲击钻进又可以分为钻杆 冲击钻进和钢绳冲击钻进。 对于硬质岩土层(岩石层或碎石土)一般采用 孔底全面冲击钻进;对于其他土层一般采用圆筒形 钻头的刃口借助于钻具冲击力切削土层钻进。
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冻土工程地质勘探与取样
6.1 一般规定
6.1.1 为查明场地冻土工程地质条件,采取冻土试样或进行原位测试时,应按勘察任务要求和冻土特性,选用钻探、坑探、槽探和地球物理勘探等方法。
6.1.2 冻土工程地质勘探工作,应充分结合工程特点,交通条件,机具设备和勘探对自然环境的影响等因素,选择在适宜的气候条件下进行。
6.1.3 勘探点的布置应在冻土工程地质调查与测绘、遥感判释和地球物理勘探等项工作的基础上研究确定。
6.1.4 勘探工作量的确定,可根据勘察阶段,按本规范有关章节规定执行。
6.2 钻探
6.2.1 根据冻土层类别选择钻探方法时,应符合下列要求:
6.2.1.1 当冻土为第四系松散地层时,宜采取低速干钻方法。
回次钻探时间不宜过长,一般以进尺0.20-0.50m 为宜。
6.2.1.2 对于高含冰量的冻结粘性土层,应采取快速干钻方法。
回次进尺不宜大于0.80m。
6.2.1.3 对于冻结的碎块石和基岩,在钻探时,可采用低温冲洗液钻进方法。
6.2.2 冻土钻探的成孔口径,应符合下列规定:
6.2.2.1 冻土钻探的开孔直径不应小于130mm ;终孔直径不应小于91mm(一般110mm 为宜)。
6.2.2.2 对于取不出完整冻结土样的岩土,可按常规钻探的有关规定执行。
6.2.3 根据冻土工程地质环境变化特点,冻土钻探工作应符合下列要求:
6.2.3.1 为了保持冻土层中钻孔孔壁稳定,应设置护孔管及套管封水或其他止水措施,防止地表水和地下水流入孔内。
6.2.3.2 为取得土的最大冻结与融化深度资料,应在地表开始融化或冻结之前的适宜季节进行钻探。
6.2.3.3 在钻探和测温期间,应减少对场地地表植被的破坏。
已破坏的要在任务完成后,恢
复植被的天然状态。
6.2.3.4 对需要保留的观测孔和测温孔,应按勘察阶段要求处理,否则应及时回填。
6.2.4 钻探记录和编录应符合下列要求:
6.2.4.1 野外钻探记录必须及时,认真的按钻进回次逐段填写清楚。
6.2.4.2 对冻土的描述和定名可按本规范附录B 进行。
6.2.4.3 钻探成果可用钻孔柱状图表示,冻结岩土、芯样可拍彩照并按要求纳入勘察成果资料。
6.3 坑探槽探
6.3.1 当使用钻探方法不能准确的查明冻土工程地质情况时,冻土的浅部土层勘探,可用下列方法进行:
6.3.1.1 冻土浅部土层的勘探,可采用坑探、槽探和小螺旋钻等方法。
在无人烟的冻土地区进行坑、槽探时,亦可采用爆破法。
但是,勘探工作完成后必须按原来状况回填,以恢复地表自然状态。
6.3.1.2 对于泥炭沼泽或粘性土中的厚层地下冰地段,可采用钎探和小螺旋钻进行勘探,取得季节融化深度资料。
6.3.1.3 各地貌单元分界线处的季节融化深度和地层变化情况,可采用坑、槽探方法完成。
6.3.2 探坑和探槽的深度、长度和断面尺寸,应按勘探要求确定。
但是,探坑、探槽的开挖必须根据深度和冻土融化情况,采取加固措施以保证安全。
6.3.3 对坑探、槽探除应作好岩性描述记录外,坑探应提交展开图,槽探应提交槽壁纵断面图等图件。
6.4 地球物理勘探
6.4.1 在冻土工程地质勘察中,下列任务宜选用地球物理勘探方法:
6.4.1.1 配合冻土工程地质测绘,初步了解冻土分布特征和各种冻土现象,为经济合理确定钻探方案提供依据。
6.4.1.2 作为勘探工程的辅助手段,物探应紧密地配合钻探工作,以缩短勘探周期,提高勘探工作质量。
6.4.2 冻土地区地球物理勘探应包括下列内容:
6.4.2.1 冻土的类型及其分布特征。
6.4.2.2 季节融化层深度及多年冻土的下限。
6.4.2.3 厚层地下冰的类型及分布特征。
6.4.2.4 多年冻土地区地下水类型及其赋存条件与变化规律。
6.4.2.5 多年冻土的波速、动弹性模量。
6.4.3 冻土地区地球物理勘探方法应根据冻土的物理特性和场地条件,通过试验研究进行选择或采用综合物探方法。
6.4.4 场地条件对物探工作的适宜性,可按下列因素判定:
6.4.4.1 冻土体的埋藏条件及其与周围介质的物理性质的差异(如电阻率上的明显差异等)。
6.4.4.2 地表起伏程度,地表层土冻融的不均匀性及影响物探工作的地面障碍物。
6.4.4.3 场地附近有无对冻土物探工作造成的干扰因素(如高压线、地下金属管道等)。
6.4.5 物探时应取得场地的冻土物探参数,当资料缺乏时还应实测其物探参数。
6.4.6 进行物探成果判释时,应考虑不同地质因素引起的物理现象异常的多解性。
区分有用信息和干扰信号,进行综合判释,必要时利用钻探资料进行验证。
6.5 冻土取样与运送
6.5.1 根据冻土试验目的和要求,冻土取样可按表6.5.1 分为三级。
6.5.2 冻土取样方法和要求,可按下列规定进行:
6.5.2.1 测定冻土基本物理指标用土样,应由地表以下0.5m 开始逐层。
采取当土层<1.0m 时,必须取一个样,土层>1.0m 时,必须每米取样一个,含冰量变化大时应加取。
6.5.2.2 测定冻土热学及力学指标时,冻土取样应按工程需要采取或与6.5.2.1 款采取的土样合用。
6.5.2.3 为保证试样质量,不得从爆破的碎土块中取样,应从探坑或探槽壁上按6.5.2.1 款要求进行。
6.5.3 根据土样等级,运送土样时,应符合下列要求:
6.5.3.1 对于保持冻结状态的土样,宜就近进行试验。
如无现场试验条件时,应尽量缩短时间,在保持土样冻结状态条件下运送。
6.5.3.2 保持天然含水率并允许融化的土样,应在取样后立即进行妥善密封、编号和称重并在运输过程中避免振动。
对于融化后易振动液化和水分离析的土样,宜在现场进行试验。
6.5.3.3 不受冻结和融化影响的扰动土样,其运送和试验要求,应按国标《岩土工程勘察规范》GB50021-94 有关规定执行。