工程地质钻探野外编录作业指导书.docx
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工程地质钻探野外编录作业指导书
工程地质钻探野外编录作业指导书
工程地质钻探野外编录作业指导书
1、工程地质钻孔的野外记录和编录作业人员资格——应由经过专业训练的人员承担。
2、现场编录人员应学习领会勘察纲要及有关技术要求。
以便顺利进行野外编录工作。
3、编录人员在现场应对钻探班长讲述钻探任务书要求,钻孔位置、孔深、开孔终孔直径、原位测试、取样、钻探过程中异常情况等要求。
在钻探工作进行中,需调整工作量时,应由项目负责人决定。
必要时编制单孔设计。
4、岩心管钻进、粘性土层中钻进,每回次不得大于1m,并且由硬层进入软层是要立即停钻;由软层进入硬层时,进入硬层不超过0.5m时即停钻。
砂类土、碎石类土中钻进每回次进尺不得大于1m。
5、岩心采取率,一般情况下,土层不低于90%,完整岩石不低于80%,破碎岩石不低于60%,特殊情况由项目负责人决定。
但若连续两个回次未取上岩心,又无法补救时,则应另行打孔(重复钻进的部分不计工作量)。
6、现场描述可采用肉眼鉴别、手触方法,或采用标准化、定量化的方法,按钻进进程逐段真实、及时地填写记录。
对岩土体的描述定名以及岩土体划分要准确合理。
不得誊录转抄,误写之处可以划去,严禁事后追记。
7、土的分类和鉴定
7.1晚更新世Q3及其以前沉积的土,应定为老沉积土;第四纪全新世沉积的土,应定为新近沉积土。
根据地质成因,可划分为残积土、坡积土、洪积土、沼泽相土、湖积土、冰积土和风积土等。
7.2土根据有机质含量分类,见下表
土按有机质含量分类
分类名称
有机质含量
现场鉴别特征
说明
无机土
Wu<5%
有机质土
5% 深灰色,有光泽,味臭,除腐殖质外尚含少量未完全分解的动植物体,浸水后水面出现气泡,干燥后体积收缩。 1.如现场能鉴别或有地区经验时,或不做有机质含量测定。 2.当ω>ωL,1.0≤e<1.5时,称淤泥质土。 3.当ω>ωL,e≥1.5时,称淤泥。 泥炭质土 10% 深灰或黑色,有腥臭味,能看到未完全分解的植物结构,浸水体胀,易崩解,有植物残渣浮于水中,干缩现象明显。 可根据地区特点和需要按ωu细分为: 弱泥炭质土(10%<ω≤25%);中泥炭质土(25%<ω≤40%);强泥炭质土(40%<ω≤60%) 泥炭 Wu>60% 除有泥炭质土特征外,结构松散,土质很轻,暗无光泽,干缩现象极为明显。 7.3碎石土的规定是粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土。 按下表进一步分类。 碎石土分类 土的名称 颗粒形状 颗粒级配 漂石 圆形及亚圆形为主 粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量50% 块石 棱角状为主 卵石 圆形及亚圆形为主 粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量50% 碎石 棱角状为主 圆砾 圆形及亚圆形为主 粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50% 角砾 棱角状为主 注: 定名时,应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。 7.4砂土规定为粒径大于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。 按下表进一步分类。 砂土分类表 土的名称 颗粒级配 砾砂 粒径大于2mm的颗粒质量占总质量20~50%; 粗砂 粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量50%; 中砂 粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量50%; 细砂 粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量85%; 粉砂 粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%; 7.5粉土规定为粒径大于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。 7.6粘性土规定为塑性指数大于10的土。 塑性指数大于10,且小于或等于17的土,定名为粉质粘土;塑性指数大于17的土定名为粘土。 7.7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: 7.7.1对特殊成因和年代的土类应结合其成因和年代特征定名; 7.7.2对特殊性土,应结合粗粒级配或塑性指数定名; 7.7.3对混合土,应冠以主要含有的土类定名; 7.7.4对同一土层中相间呈韵律沉积,当薄层与厚层的比大于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”; 7.7.5当土层厚度大于0.5m时,宜单独分层。 7.8土的现场描述应符合下列规定: 7.8.1碎石土应描述颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、成岩成分、风化程度、充填物的性质和充填程度、密实度等; 7.8.2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、密实度等。 7.8.3粉土应描述颜色、包含物、湿度、密实度、摇震反应、光泽反应、干强度、韧性、土层结构等; 7.8.4粘性土应描述名称、颜色、稠度状态、包含物、光泽反映、干强度、韧性、土层结构等。 7.8.5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; 7.8.6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。 7.9碎石土的密实度可根据圆锥动力触探锤击数按表7.9—1或表7.9—2确定,表中的N63.5和N120应按规范规定修正。 表7.9—1碎石土密度度按N63.5分类 重型动力触探锤击数N63.5 密实度 重型动力触探锤击数N63.5 密实度 N63.5≤5 松散 10<N63.5≤20 中密 5<N63.5≤10 稍密 N63.5>20 密实 注: 本表适用于平均粒径等于或小于50mm,且最大粒径小于100mm的碎石土。 对于平均粒径大于50mm,或最大粒长大于100mm的碎石土,可用超重型动力触探或用野外观察鉴别。 表7.9—2碎石土密度度按N120分类 重型动力触探锤击数N120 密实度 重型动力触探锤击数N120 密实度 N120≤3 松散 11<N120≤14 密实 3<N120≤6 稍密 N120>14 很密 6<N120≤11 中密 7.10砂土的密实度应根据标准贯入试验锤击数实测值N划分为密实、中密、稍密和松散,并应符合表7.10的规定。 表7.10砂土密实度分类 标准贯入锤击数 密实度 重型动力触探锤击数N63.5 密实度 N≤10 松散 15<N≤30 中密 10<N≤15 稍密 N>30 密实 7.11粉土的密实度应根据孔隙比e划分为密实、中密和稍密;其湿度应根据含水量ω(%)划分为稍湿、湿、很湿。 密实度和强度和划分应分别符合表7.11—1和表7.11—2的规定。 表7.11—1粉土密实度分类 孔隙比e 密实度 e<0.75 密实 0.75≤e≤0.90 中密 e>0.90 稍密 表7.11—2粉土湿度分类 含水量(ω) 湿度 ω<20 稍湿 20≤ω≤30 湿 ω>30 很湿 7.12粘性土的状态应根据液性指数IL划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑。 并应符合表7.12的规定。 表7.12粘性土状态分类 液性指数 状态 液性指数 状态 IL≤0 坚硬 0.75≤IL≤1 软塑 0 硬塑 IL>1 流塑 0.25≤IL≤0.75 可塑 7.13对粘性土和粉土应描述摇震反应、光泽反应、干强度和韧性等内容。 描述等级按表7.13规定进行。 表7.13土的描述等级 类别 名称 摇震反应 光泽反应 干强度 韧性 粉土 迅速、中等 无光泽反应 低 低 粘性土 无 光滑、稍有光滑 高、中等 高、中等 8、岩石的分类和鉴定 8.1在进行岩土工程勘察过程中,应鉴定岩石的地质名称和风化程度,并进行岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分。 8.2岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分,分别按表8.2—1、表8.2—2、表8.2—3执行。 表8.2—1岩石坚硬程度分类 坚硬程度 坚硬岩 较硬岩 较软岩 软岩 极软岩 饱和单轴抗压强度(MPa) fr>60 60≥fr>30 30≥fr>15 15≥fr>5 fr≤5 注: 1、当无法取得饱和单轴抗压强度数据时,可用点荷载试验强度换算,换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》(GB50218)执行。 2、当岩体完整程度为极破碎时,可不进行坚硬程度分类。 表8.2—2岩体完整程度分类 完整程度 完整 较完整 较破碎 破碎 极破碎 完整性指数 >0.75 0.75~0.55 0.55~0.35 0.35~0.15 <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,选定岩体面和岩块测定波速时,应注意其代表性。 表8.2—3岩体基本质量等级分类 完整程度 坚硬程度 完整 较完整 较破碎 破碎 极破碎 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 8.3当缺乏有关试验数据时,可按表8.3—1和表8.3—2划分岩石的坚硬程度和完整程度。 岩石风化程度的划分可按表8.3—3执行。 表8.3—1岩石坚硬程度等级的定性分类 坚硬程 度等级 定性鉴定 代表性岩石 硬 质 岩 坚硬 岩 锤击声清脆,有回弹,震手,难击碎,基本无吸水反应。 未风化~微风化的花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等。 较硬 岩 锤击声较清脆,有轻微回弹,稍震手,较难击碎,有轻微吸水反应。 1、微风化的坚硬岩。 2、未风化~微风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等。 软 质 岩 较软 岩 锤击声不清脆,无回弱,较易击碎,浸水后指甲可刻出印痕。 1、中等风化~强风化的坚硬夺或较硬岩。 2、未风化~微风化的凝灰岩、千枚岩、泥质岩、砂质泥岩等。 软岩 锤击声哑,无回弹,有凹痕,易击碎,浸水后手可掰开。 1、强风化的坚硬岩或较硬岩。 2、中等风化~强风化的较软岩。 3、未风化~微风化的页岩、泥岩、泥质砂岩等。 极软岩 锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,手可捏碎,浸水中捏成团。 1、全风化的各种岩石。 2、各种半成岩。 表8.3—2岩体完整程度的定性分类 完整 程度 结构面发育程度 主要结构面 的结合程度 主要结构面类型 相应结构类型 组数 平均间距(m) 完整 1~2 >1.0 结合好或结合一般 裂隙、层面 整体状或巨厚层状结构 较完整 1~2 >1.0 结合差 裂隙、层面 块状或厚层状结构 2~3 1.0~0.4 结合好或结合一般 块状结构 较破碎 2~3 1.0~0.4 结合差 裂隙、层面、 小断层 裂隙块状或中厚层状结构 ≥3 0.4~0.2 结合好 镶嵌碎裂结构 结合一般 破碎 ≥3 0.4~0.2 结合差 各种类型结构面 中、薄层状结构 ≤0.2 结合一般或结合差 碎裂状结构 极破碎 无序 结合很差 散体状结构 注: 平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。 表8.3—3岩石按风化程度分类 风化 程度 野外特征 风化程度参数指标 波速比Kv 风化系数Kf 未风化 岩质新鲜,偶见风化痕迹。 0.9~1.0 0.9~1.0 微风化 结构基本未变,仅节理面有渲染或略有变化,有少量风化裂隙。 0.8~0.9 0.8~0.9 中等风化 结构部份破坏,沿节理面有次生矿物,风化裂隙发育,岩体被切割成岩块。 用镐难挖,岩心钻方可钻进。 0.6~0.8 0.4~0.8 强风化 结构大部份破坏,矿物成分显著变化,风化裂隙发育,岩体破碎,用镐可挖,干钻不易钻进。 0.4~0.6 <0.4 全风化 结构基本破坏。 但尚可辨认,有残余结构强度,可用镐挖,干钻可钻进。 0.2~0.4 —— 残积土 组织结构全部破坏,已风化成土状,锹镐易挖掘,干钻易钻进,具可塑性。 <0.2 —— 注: 1、波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比; 2、风化系数Kf为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比; 3、岩石风化程度,除按表列野外特征和定量指标划分外,也可根据当地经验划分; 4、花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50 5、泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。 8.4当软化系数等于或小于0.75时,应定为软化岩石;当岩石具有特殊成分、特殊结构或特殊性质时,应定为特殊性岩石。 如易溶性岩石、膨胀性岩石、崩解性岩石、盐渍化岩石等。 8.5岩石描述的基本内容 8.5.1对岩石描述应包括成因、年代、名称、颜色、主要矿物、结构、构造、风化程度。 岩层厚度及岩石质量指标RQD。 8.5.2对沉积岩还应着重描述沉积物的颗粒大小、形状、胶结物成分和胶结程度。 8.5.3对岩浆岩和变质岩还应着重描述矿物结晶大小和结晶程度。 根据岩石质量指标RQD,可分为好的(RQD>90%)、较好的(RQD=75~90%)、较差的(RQD=50~75%)、差的(RQD=25~50%)和极差的(RQD<25%)。 8.6岩层厚度分类按表8.6—1执行。 表8.6—1岩层厚度分类 层厚分类 单层厚度h(m) 层厚分类 单层厚度h(m) 巨厚层 h>1.0 中厚层 0.5≥h>0.1 厚层 1.0≥h>0.5 薄层 h≤0.1 岩体的描述除岩层厚度外,还应包括结构面、结构体、结构类型、且宜符合下列规定: 8.6.1结构面的描述包括类型、性质、产状、组合形式、发育程度、延展情况、闭合程度、粗糙程度、充填情况和充填物性质以及充水性质等; 8.6.2结构体的描述包括类型、形状、大小和结构体在围岩中的受力情况等; 8.7对地下洞室和边坡工程,尚应确定岩体的结构类型。 岩体结构类型的划分应按表8.7—1执行。 表8.7—1岩体按结构类型划分 岩体结 构类型 岩体地质类型 结构体 形状 结构面发育情况 岩土工程特征 可能发生的 岩土工程问题 整体状 结构 巨块状岩浆岩和变质岩,巨厚层沉积岩。 巨块状 以层面和原生、结构节理为主,多呈闭合型,间距大于1.5m。 一般为1~2组,无危险结构 岩体稳定,可视为均质弹性各向同性体。 局部滑动或坍塌,深埋洞室的岩爆。 块状 结构 厚层状沉积岩,块状岩浆岩和变质岩。 块状 柱状 有少量贯穿性节理裂隙,结构面间距0.7~1.5m。 一般为2~3组,有少量分离体。 结构面互相牵制,岩体基本稳定,接近弹性各向同性体。 层状 结构 多韵律薄层、中厚状沉积岩、副变质岩 层状 板状 有层理、片理、节理、常有层间错动 变形和强度受层同控制,可视为各向异性弹塑性体,稳定性较差。 可沿结构面滑塌,软岩可产生塑形变形。 碎裂状 结构 构造影响严重的破碎岩层 碎块状 断层、节理、片理、层理发育,结构面间距0.25~50m,一般3组以上,有许多分离体。 整体强度很低,并受软弱结构面控制,呈弹塑性体,稳定性很差。 易发生规模较大的岩体失稳,地下水加剧失稳。 散体状 结构 断层破碎带,强风化及全风化带 碎屑状 构造和风化裂隙密集,结构面错综复杂,多充填粉性土形成无序小块和碎屑 完整性遭极大破坏,稳定性极差,近松散介质。 易发生规模较大的岩体失稳,地下水加剧失稳。 8.8对岩体基本质量等级为Ⅳ级和Ⅴ级的岩体,鉴定和描述除按本规定8.5~8.7条执行外,尚应符合下列规定: 8.8.1对软岩和极软岩,应注意是否具有可软化性、膨胀性、崩解性等特殊性质; 8.8.2对极破碎岩体,应说明破碎的原因,如断层、全风化等; 8.8.3开挖后是否有进一步风化的特性。 9、编录人员应现场督促钻探人员按纲要规定在各层位、深度位置取好、取够数量的各类别土样。 取样位置要合理,取土样品选择要及时;样品的包装、储存、搬运应按照规范要求进行;样品采集标签上取样深度、样品编录、定名、样品类别、取样人、化验分析要求、日期等都应记录清楚。 10、编录人员应现场督促钻探人员按规范、规程、勘察纲要(设计)之要求做好原位测试,并应认真、仔细观察记录填写在有关表格中。 11、及时记录初见水位,稳定水位应统一测量后,及时填入记录表中。 若勘察纲要(设计)要求进行抽水试验,则应观测记录相关的静止水位、降深、流量、出水情况、恢复水位、抽水前后孔深、含水层情况、地下水类型、抽水过程中临近孔水位变幅等。 12、编录人员应督促钻探人员及时记录钻进过程中出现落钻、掉钻、胶结层、垮孔、缩径、套管下至情况、孔内异常等现象。 13、野外记录所有表格应认真、及时、准确填写,字迹应工整、清楚,不允许乱涂、乱画,修改处要表示清楚,并保持清洁。 14、工程孔结束,应将编录所有记录、测试、试验等资料交项目负责人检查、检验、核实、签名。
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