岩土工程勘察野外编录

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浅谈岩土工程勘察野外编录
摘要:野外编录是地质勘察的重要部分,包括土体和岩体的野外分类和描述。

野外地质编录也是取得第一手地质信息资料的最基本、最基础的工作方法,直接关系到岩土工程勘察成果的质量,因此应引起高度的重视。

本文首先对岩土工程勘察野外编录进行了概述,然后分析了野外编录的主要内容,重点从钻探方法、各类岩土体的描述与鉴别等方面探讨了野外编录的方法及应注意的问题,最后对野外编录人员的素质提出了要求。

关键词:岩土工程勘察;野外编录;钻探;岩土;描述
abstract: the field logging geological investigation is an important part of soil and rock mass, including the classification and description. field geological record is also obtain first-hand geological information of the most basic, the most basic work method, directly related to the quality of geotechnical engineering investigation results, so should cause a high degree of attention. in this paper, at first the geotechnical engineering field logging are reviewed, and then analysis the main content of the field logging, focus from drilling method, all kinds of rock body description and identification, this paper discussed the field logging method and the problems should be paid attention
to, the field logging personnel’s quality put forward requirements.
keywords: geotechnical engineering; field logging; drilling; geotechnical; description
中图分类号:tu992.01文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2013)01-0000-00
一、岩土工程勘察野外编录概述
岩土工程勘察野外编录就是记录钻探、井探所揭露的地层信息。

包括直接观察到的岩土颜色、组成、结构、湿度、颗粒成分、状态等,同时还应观察钻进过程中的一些信息,如进尺的快慢、冲洗液的消耗、钻进过程中钻具抖动与否等。

依据观察到的信息确定岩土的野外定名及描述内容。

野外编录作为岩土工程勘察的一项前期工作,是岩土勘察成果的原始依据,具有任务艰巨、意义重大的特点。

能否高质量的对各种地质现象、地质信息进行准确的全面的描述,直接关系着岩土工程勘察成果的质量,所以是一项非常重要的工作,应引起工程技术人员的高度重视,该工作往往受编录员技术素质、主观认识及各种客观因素(天气热、冷、刮风、下雨)等的影响,地质编录描述内容往往不是很全面,而且近几年来,各勘察单位的原始资料中野外地质编录有愈来愈简单的现象,往往使一些工程地质信息漏掉,有些甚至造成了工程事故。

为此,本文就岩土工程勘察中野外地质编录的问题作了一些粗浅的论述,以供参考。

二、岩土工程野外编录的内容
(一)对建筑场地环境、地形地貌的观察和记录
野外编录除记录建筑场地的基本情况,还应该关注场地及其外围的地形地貌、地质条件等。

在场地的外围多仔细观察一下有没有其它不良地质现象和比较重要的建筑物,比如山体陡坡、河流、水塘、地下建筑等。

调查访问一下当地人,场地以前的地质条件和现在是否一样,有没有填埋的土坑、土洞、土窑等。

了解一下周围的建筑采用的是什么基础形式,当年开挖时地基的情况,地下水情况等。

周边的建筑物在使用年限内有无损坏、裂缝等并做综合性记录。

(二)记录钻探进度并描述岩芯
工程勘察工作中的钻孔,往往孔深较浅,而且在城市工民建工程勘察中,多遇的是第四系的松散堆积物,重点是鉴定和描述岩土的物理力学性质。

不像矿产地质编录,重点是含矿地带的编录,由于多分布在岩石中,可以取得完整的岩芯,放岩芯箱中,每隔2~3d编录一次。

而工程勘察钻进中,尤其是碎石土,很难取得完整的岩芯,因而进度描述是区分地层岩性和同一岩性密实度的最直接的方法,这就要求编录应随施工进行,是动态的,不象探井那样可以下去仔细观察,有些钻孔(尤其是高层建筑)原位测试很多,能不能准确、到位的作各种测试直接关系着成果报告的质量好坏,因而编录人员应随钻探人员一起,认真、细心的观察和记录其钻探进度并详细的描述所取得的岩芯。

(三)描述地层包含物时反馈的信息
对于土层不论是采取钻探,还是井探都能取得完整的岩芯,只是钻孔中所取样由于扰动,很难准确的描述孔隙发育情况、层理特征。

而探井取芯编录则可较全面的描述孔隙发育情况,也可准确的描述包含物。

如从孔隙排列情况、含有砖瓦陶瓷碎片或朽木等人类活动的遗物,白色钙质粉末的分布等特征可判断该土是否属新近堆积土。

从土中有白色盐类物质析出,呈白色盐霜、松软的粉状或盐壳形式存在,或土中含有块状、粒状或层状石膏(caco4·2ho中溶盐)可以初步判定该土为盐渍土,从这些感性资料入手,再进行室内的进一步分析、化验,将为勘察评价及下一步工作部署提供事前指导作用。

三、岩土工程野外编录的方法
(一)钻进方法
1、勺型钻锤击干法掏土钻进方法
勺型钻锤击干法掏土钻进方法该种方法代表的钻机型号是sh30—2型工程钻机,采用钢丝绳、重锤孔内锤击,勺型钻提土,对于20m以上的各种土层、砂层、粒径较小的卵砾石土层,配合套管护壁,施工方法简便,能全断面取芯,岩芯采取率比较高,施工效率很高,特别适合地下水位以上,不允许使用冲洗液时采用,所以该设备和工艺用途广泛。

不足之处在于该方法钻探深度有限,对土层有比较大的扰动,
公认所采集的土样质量达不到ⅱ级,甚至有人提出要禁止使用该种方法。

根据探井采集的土样和用该种方法采集的土样指标的对比分析,土样指标的差异性非常明显。

2、岩芯回转泥浆护壁钻进方法
该种方法代表的钻机种类比较多,常见的有gj一100,adpp-100汽车钻机等,因动力比较大,对于20m~150m的各种松散层、各种岩石等,配合泥浆护壁,施工方法简便,岩芯采取率比较高,施工效率高。

能较全面地满足各种岩土和岩土工程勘察深度的要求,所以该设备和工艺用途也比较广泛。

不足之处在于该方法必须使用冲洗液,对于地下水位以上采取天然状态原状土样时不适用。

对于成分杂乱的杂填土、砂土等地层消耗较大,岩芯采取率比较低,容易漏掉厚度较小的砂土层。

3、其他的几种钻进方法
回转螺旋钻进方法;双管单动和双管双动钻进;冲击钻探、振动钻探、冲洗钻探;这几种方法因操作工艺复杂或不能采取原状土样,对地层扰动很大,所以很少采用。

(二)对一般地基土的描述方法
1、碎石土应描述颗粒级配(均匀、不均匀)、颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、湿度、充填物的性质和充填程度、密实度(稍密、中密、密实)等;
2、砂土应描述颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度(稍湿、很湿、饱和)、密实度等。

3、粉土应描述颜色、包含物、湿度(稍湿、湿、很湿)、密实度、摇震反应(取一块土放在手心用另一只手敲打这只手背看土中水分是否出来。

强、弱)、光泽反应、干强度(强、中、低)韧性(高、中、低)等;
4、粘性土应描述颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、干强度、韧性、土层结构等;
5、特殊性土除应描述上述相应土类规定的内容外,尚应描述其特殊成分和特殊性质;如对淤泥尚需描述嗅味,对填土尚需描述物质成分、堆积年代、密实度和厚度的均匀程度等;
6、对具有互层、夹层、夹薄层特征的土,尚应描述各层的厚度和层理特征。

(三)各类岩土的鉴别方法
各类岩土的鉴别应在规范要求的基础上结合地区行业特点进行,下面就常见的几种岩土的鉴别进行一一描述:
1、粒径大于0.075mm 的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数等于或小于10 的土,应定名为粉土。

2、塑性指数大于10 的土应定名为黏性土。

黏性土应根据塑性指数分为粉质黏土和黏土,塑性指数大于10,且小于或等于17 的土,应定名为粉质黏土;塑性指数大于17 的土应定名为黏土。

3、除按颗粒级配或塑性指数定名外,土的综合定名应符合下列规定:
(1)对特殊成因和年代的土类应结合其成因和年代特征定名;
(2)对特殊性土,应结合颗粒级配或塑性指数定名;
(3)对混合土,应冠以主要含有的土类定名;
(4)对同一土层中相间呈韵律沉积,当薄层与厚层的厚度比大于1/3 时,宜定为“互层”;厚度比为1/10~1/3 时,宜定为“夹层”;厚度比小于1/10 的土层,且多次出现时,宜定为“夹薄层”。

(5)当土层厚度大于0.5m 时,宜单独分层。

人工填土根据其组成和成因,可分为下列四类;
(1)素填土:由碎石土、砂土、粉土和黏性土等一种或几种材料组成,不含杂质或含杂质很少;
(2)杂填土:含有建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物;
(3)冲填土:由水力冲填泥砂形成;
(4)压实填土:按一定标准控制材料成分、密度、含水量、分层压实或夯实而成。

(四)对一般地基土的钻探方法
1、砂类土
该类土属于散粒土,无粘性,勺型钻锤击干法掏土钻进时极易掉土。

有冲洗液回转钻进时,岩芯损耗很大,岩芯采取率较低,薄层时极易被漏掉。

钻探时应减小回次进尺,减小冲洗液流量,结合
标准贯入、取样器取样进行观察描述,有时还必须依靠钻机操作员多年经验,按钻进速度、泥浆捞砂进行判断。

2、碎石土
该类土属于散粒土,无粘性,是钻探难度较大的一类土。

勺型钻锤击干法掏土钻进时经常钻不动,有冲洗液回转钻进时,钻进难、成孔难。

在冲洗液的循环作用下,细颗粒被带出钻孔,大颗粒被留在孔底,采集岩芯时往往只能采集到几块大卵石,很难采集到天然级配的碎石土。

这就需要在钻进过程中密切注意,依靠钻机操作员的经验,按钻进速度、泥浆捞砂进行判断。

加大泥浆比重,往孔内投粘土球等,尽量采集天然级配的碎石土,根据实际经验,采用重锤多击法小型管状取石器,可以采集到天然级配的碎石土。

3、粉土
该类土是介于粘性土和砂类土之间的土类,有其比较特殊的特性。

地下水位以上适合勺型钻锤击干法掏土钻进方法,地下水位以下或有冲洗液回转钻进时,岩芯损耗比较大,岩芯采取率较低,薄层时容易被漏掉。

钻探时应减小回次进尺,结合标准贯入、取样器取样进行观察描述。

4、黏性土(黏土与粉质黏土)
该类土由于黏性比较大,各种钻探工艺,岩芯的采取率都比较高,很容易辨认,便于观察和描述。

四、野外编录工作对野外编录人员素质的要求
按岩土工程勘察规范规定:“野外记录应有经过专业训练的专业人员承担”。

但是,目前担任野外记录的人员比较复杂,有大、中专生,各单位培训出来的委培人员等,专业知识水平参差不齐。

至少担任野外记录的人员应是岩土、工程地质和相近专业的中等专业学校的毕业生,或者是经过有关部门培训考核认定的具有一定岩土工程基础知识的人员。

由此看来,应致力于对岩土工程勘察行业野外编录人员整体素质和业务操作水平的提高和培训,为野外编录的准确性提供强有力的人才支撑。

结语
综上,岩土工程勘察野外编录是岩土工程勘察的重要环节,对其进行研究具有重要的意义。

作为编录人员,应具备地质、岩土、构造、测绘、地形地貌等多方面的基础知识,对各类钻探设备、钻探方法和岩土体的鉴别与描述应有一定的了解,要善于在工作中进行积极的总结,获取更多的地质信息,为岩土工程勘察提供准确的第一手资料。

参考文献
[1]段伟强.几个国家地质勘察野外编录比较[j].路基工程,2010.6.
[2]王德强.保证岩土工程钻探质量应注意的问题[j].工程科学,2010.3.
[3]gb50021—2001岩土工程勘察规范(2009年版)[s].中国建
筑工业出版社,2009.。

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