工程地质勘察内业整理Word文档格式.docx
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对岩土指标数据的基本要可靠适用。
在分析岩土指标数据的可靠性和适用性时,着重考虑以下因素:
1.取样法和其他因素对试验结果的影响;
2.采用的试验法和取值标准;
3.不同测试法所得结果的分析比较;
4.测试结果的离散程度;
5.测试法与计算模型的配套性。
二、岩土参数的统计与选定
经过试验、测试获得的岩土工程参数,数量较多,必须经过整理、分析及数理统计计算,获得岩土参数的代表性数值。
指标的代表性数值是在试验数据的可靠性和适用性做出分析评价的基础上,参照相应的规,用统计的法来整理和选择的。
进行统计的指标一般包括粘性土的天然密度、天然含水量、液限、塑限、塑性指数、液性指数;
砂土的相对密实度;
岩的吸水率、各种力学特性指标,特殊性岩土的各种特征指标以及各种原位测试指标。
对以上指标在勘察报告中应提供各个工程地质单元或各地层的最小值、最大值、平均值、标准差、变异系数和参加统计数据的数量。
通常统计样本的数量应大于6个。
当统计样本的数量小于6个时,统计标准差和变异系数意义不大,可不进行统计,只提供指标的围值。
岩土参数统计应符合下列要求:
1.岩土的物理力学指标,应按场地的工程地质单元和层位分别统计;
2.对工程地质单元体所取得的试验数据应逐个进行检查,对某些有明显错误,或试验法有问题的数据应抽出进行检查或将其舍弃。
3.每一单元体,岩土的物理力学性质指标,应基本接近。
试验数据所表现出来的离散性只能是土质不匀或试验误差的随机因素造成的。
4.应按下列公式计算平均值(
)、标准差(
)和变异系数(δ);
(7-1)
(7-2)
δ=σf/Φm(7-3)
式中:
——岩土参数的平均值;
——岩土参数的标准差;
Δ——岩土参数的变异系数;
n——统计样本数。
5.岩土参数统计出来后,应对统计结果进行分析判别,如果某一组数据比较分散、相互差异较大,应分析产生误差的原因,并剔出异常的粗差数据。
剔出粗差数据有不同的标准,常用的法是±
3倍的标准差法。
当离差d满足下式时,该数据应舍弃:
︱d︱>g
(7-4)
d——离差,d=
g——由不同标准给出的系数,当采用3倍标准差法时,g=3。
三、岩土参数的标准值与设计值
在岩土工程勘察报告中,所有岩土参数必须由基本值经过数理统计,给出标准值,再由建筑设计部门给出设计值。
岩土参数的基本值f0是指单个岩土参数的测试值或平均值,由岩土原位测试或室试验提供的岩土参数的基本数值。
岩土参数的标准值fk是在岩土工程设计时所采用的基本代表值,是岩土参数的可靠性估值,岩土参数基本值经过数理统计后得到。
岩土参数的设计值f是由建筑设计部门在建筑设计中考虑建筑设计条件所采用的岩土参数的代表数值。
岩土参数的标准值一般情况下,按下式计算:
fk=γs·
(7-5)
(7-6)
γs——统计修正系数,式中正负号的取用按不利组合考虑;
其它符号意义同上。
《规》规定:
在岩土工程勘察报告中,应按下列不同情况提供岩土参数值:
1.一般情况下,应提供岩土参数的平均值、标准差、变异系数、数据分布围和数据的数量;
2.承载能力极限状态计算所需要的岩土参数标准值,应按式(7-5)计算;
当设计规另有专门规定的标准值取值法时,可按有关规执行。
3.岩土工程勘察报告一般只提供岩土参数的标准值,不提供设计值,需要时可用分项系数计算岩土参数的设计值。
(7-7)
γs——岩土参数的分项系数,按有关设计规的规定取值。
第二节岩土工程分析评价
一、评价的容和要求
岩土工程分析评价是勘察成果整理的核心容,是岩土工程勘察报告的重要容,可包括下列容:
1.场地的稳定性和适宜性;
2.为岩土工程设计提供场地地层结构和地下水空间分布的几参数、岩土体工程性状的设计参数;
3.预测泥浆工程对现有工程的影响,工程建设产生的环境变化,以及环境变化对工程的影响。
4.提出地基与基础案设计的建议;
5.预测施工过程中可能出现的岩土工程问题,并提出相应的防治措施和合理的施工法。
岩土工程分析评价应在工程地质测绘、勘探、测试和搜集已有资料的基础上,结合工程特点和要求进行。
各类工程,不良地质作用和地质灾害以及各种特殊性岩土的分析评价,应分别参考有关章节并符合《规》的有关规定。
岩土工程分析评价应符合下列要求:
1.充分了解工程结构的类型、特点、荷载情况和变形控制要求;
2.掌握场地的地质背景,考虑岩土材料的非均质性、各向异性和随时间的变化,评估岩土参数的不确定性。
确定其最佳估值;
3.充分考虑当地经验和类似工程的经验;
4.对于理论依据不足、实践经验不多的岩土工程问题,可通过现场模型试验或足尺试验取得实测数据进行分析评价;
5.必要时可建议通过施工监测,调整设计和施工案。
二、分析评价的法
岩土工程分析评价应在定性分析的基础上进行定量分析。
场地的适宜性、场地地质条件的稳定性,可仅作定性分析。
需做定量分析评价的容有:
岩土体的变形性状及其极限值;
岩土体的强度、稳定性及其极限值;
岩土压力及岩土体应力的分布与传递;
其它各种临界状态的判定问题。
岩土工程的分析评价,应根据岩土工程勘察等级区别进行。
对丙级岩土工程勘察,可根据邻近工程经验,结合触探和钻探取样试验资料进行;
对乙级岩土工程勘察,应在详细勘探、测试的基础上,结合邻近工程经验进行,并提供岩土的强度和变形指标;
对甲级岩土工程勘察,除按乙级要求进行外,尚宜提供载荷试验资料,必要时应对其中的复杂问题进行专门研究,并结合监测对评价结论进行检验。
岩土工程分析评价的定性分析可根据建筑场地工程地质条件结合建筑物的特点进行分析;
定量分析可采用解析法、图解法和数值法。
其中解析法是使用最多的法,它是经典的刚体极限平衡理论为基础,这种法的数学意义格,但应用时对实际地质条件有一定的限制,边界条件和计算参数也都存在误差和不确定性,应用受到一定的限制。
图解法和数值法在近些年有很大的发展,尤其是计算机的普遍使用为数值法的发展提供了广阔的前景,是目前发展的向。
任务需要时,可根据工程原型或足尺试验岩土体性状的量测结果,用反分析的法反求岩土参数,验证设计计算,查验工程效果或事故原因。
第三节工程地质图的编制
工程地质图是针对工程目的,通过各种工程地质勘察法:
工程地质测绘、工程地质勘探、室试验与原位测试、现场检验与检测等工作所取得的成果,经过分析综合编制而成的反映工作区工程地质条件的图件。
即可用来反映工作区的工程地质条件,又可对建筑场区的自然条件进行综合评价。
一、工程地质图的分类和用途
工程地质图由于工程建筑种类、规模和勘察设计要求不同,其图中容、表现形式、编图原则也不同,按工程要求和容,工程地质图可分为如下类型:
1.工程地质勘察实际材料图:
图中反映该工程场地勘察的实际工作,包括地质点、钻点、勘探坑洞、试验点、长期观测点等。
从实际材料图上可得出勘察工作量、勘察点的位置以及勘察工作布置的合理性等。
2.工程地质编录图:
由一套图件构成,包括钻柱状图、基坑编录图、平硐展视图及其他地质勘探和测绘点的编录。
3.工程地质分析图:
图中突出反映一种或两种工程地质因素或岩土某一性质指标的变化情况,如天然地基持力层的埋深和厚度等值线图;
基岩(或硬土层)埋深等深线及岩性变化图等。
这种图所表示的容多是对拟建工程具有决定性的意义,或为分析某一重大工程地质问题时必须具备的图件。
4.专门工程地质图:
为勘察某一专门工程地质问题而编制的图件。
突出反映与该工程地质问题有关的地质特征、空间分布和其相互组合关系;
评价地质问题有关的地质和力学数据。
例如分析边坡稳定时突出边坡岩土体与结构面、地下水渗流特征的关系,以确定滑移体的边界以及结构面组合和岩土体性能等的力学数据等,从而编制边坡工程地质图件。
5.综合性工程地质图和分区图:
综合性工程地质图也称工程地质图。
这种图是针对建筑类型把与有关的地质条件和勘探试验成果综合反映在图上,并对建筑地区的工程地质条件进行综合评价。
该种图是作为建筑物总体布置、设计案与处理措施的基本依据。
综合性工程地质分区图是在综合性工程地质图的基础上按建筑物的适宜性和具体工程地质条件的相似性进行分区或分段。
对各分区或分段还要有系统反映有关工程地质条件和分析工程地质问题最需用的资料,并附分区工程地质特征说明表。
二、工程地质图的容
工程地质图针对工程目的而编制,反映制图地区的工程地质条件,并对建筑的自然条件给予综合性评价。
容反映的详细程度视设计阶段、比例尺的大小、工程特点和要求等不同而不同。
通常图中所反映的是最重要的工程地质资料,一般工程地质图中主要包含以下容:
1.地形地貌:
图上应划分地形形态的等级和地貌单元,根据比例尺的大小决定划分的详细程度。
包括地形起伏变化、高程、地面切割情况和主要地貌单元。
地形地貌条件对建筑场地和线路的选择、对建筑物的布局和结构型式以及施工条件都有影响。
例如地形起伏变化及沟谷发育情况等对道路和运河渠道等工程的选线及建(构)筑物布置常具有决定性意义;
斜坡的高度和形状影响到挖边坡的土量和稳定性;
建筑场地的平整程度对一般建筑物的挖、填量以及施工条件都具有明显的意义。
同时地形地貌条件对水文地质条件和物理地质现象的发育情况往往起着控制性的作用。
2.地质构造:
主要是基岩产状、褶皱及断裂、应在图上用产状符号、褶皱轴线、断层线加以表示。
对基岩地区或有地震影响的松软土层地区应反映地质构造。
其容一般包括各种岩土层的分布围、产状、褶曲轴线及断层破碎带的位置、类型及其活动性等,另对某些工程(如边坡、洞室工程)应包括岩的裂隙性情况、构造特征等。
3.岩土类型及其工程性质:
是工程地质条件中较根本和重要的面,包括地层年代、地基土成因类型、变化、分布规律以及物理力学指标的变化围和代表值。
首先应划分出基岩和松软土,再划分单元,勾绘出界线。
其中应特别注重反映在工程上最常涉及的第四纪沉积物的特征。
正确将岩土层按其形成年代、成因类型划分可以帮助我们找出相当广的围岩土层物理状态和力学性质的共同特征,以便进一步布置取样及试验工作时有所依据。
4.水文地质条件:
一般包括地下水位,井泉位置,包含潜水水位及对工程有影响的承压水测压水位及其变化幅度,隔水层和透水层的分布,岩土含水性和富水性,地下水的化学成分及侵蚀性。
可以用符号或等值线表示。
5.物理地质现象:
包括各类物理地质现象的类型、形态、发育强度的等级及其活动性。
在小比例尺图上应当按主次关系把各种物理地质现象的形态及其分区等表示出来,一般是用符号在其主要发育地带笼统表示,发育强度可用符号的个数加以区别,也可以用分区的办法分为发育强烈区、中等区、微弱区等。
例如岩溶、滑坡、崩塌等,冲沟的发育程度、岩风化壳的厚度等可在符号旁用数字表示。
在较大比例尺的图上对规模较大的主要物理地质现象的形态,可按实际情况绘在图上,并对其活动性专门说明。
上面概述了工程地质图的主要表示容,在实际工作中,必须根据实际情况取舍编图的容。
表7-1以表格的形式归纳了工程地质图的表示容,可供参考。
此外,工程地质图上,还应表示控制性勘探点的位置、编号、地面标高和勘探坑、、峒、井的深度,代表性的工程地质剖面线,综合地质柱状图等。
三、工程地质图的编制法
工程地质图是根据工程地质条件各个面的相应比例尺的一套图件编制的,这些基本图件为:
1.第四纪地质图或地质图;
2.地貌及物理地质现象图;
3.水文地质图;
4.各种剖面图、钻柱状图及各种原位测试与室试验成果图表。
将这些基本图件上工程所需的容移绘到工程地质图上去。
图上应画出多界线,如不同年代、不同成因类型和土性的土层界线,地貌分区界线,物理地质现象分布界线及各级工程地质分区界线等等。
各种界线的绘制法,一般是肯定者用实线,不肯定者用虚线。
工程地质分区的区级之间可用线的粗细来区别,由高级区向低级区由粗变细。
工程地质图上还可用各种花纹(如表示岩性)、线条(如断层线)、符号(如物理地质现象、坑、原位测试点、井、泉等)、代号(如土的成因代号)等等均可按现行勘察规统一图例绘制。
在工程地质图上还可以用颜色表示工程地质分区或岩性。
图上最大一级单元可用一种颜色(如红色)来表示,同一最大单元的各区则用该最大单元颜色的不同色调(如深红、紫红等)来区别,更进一步的划分则用同一色调的深浅(深红、红、浅红等)来区别。
用工程地质条件来分区时,一般用绿色表示建筑条件最好的区,用黄色表示差一些的区,而条件最差的区则用红色表示。
有些线条、符号等也可用颜色表示,如活断层、滑坡及最高洪水位淹没界限等,也可用相应的红色符号来表示。
由于工程地质图中所包含的容很多,尤其是在复杂地质条件下容更多,有时虽经系统分析、筛选,图面上的线条、符号仍会相当拥挤,因而必须注意合理地利用色彩、各种花纹、线条、符号和代号等,妥善地加以安排,分出疏密浓淡,使工程地质图既能充分说明工程地质条件,又能做到图面清晰易懂、整洁美观。
表7-1工程地质图表示容表
图的类型
图的容
综合工程地质图
小比例尺专门
工程地质图
中比例尺专门
大比例尺专门
地形地貌
地形形态等级
大型或中型形态
中型形态
中型或小型形态
小型形态
地貌单元划分
基本成因类型
基本成因类型或形态成因类型
形态成因类型
微地貌单元
岩土类型及性质
基岩
分类
岩相类型、沉积建造,并结合岩性特征
岩相类型或岩类型
岩类型或工程地质类型
同左
软弱岩层
—
有时用超比例尺表示
用超比例尺或实际比例尺表示
松软土
成因类型
成因类型或岩性类型
岩性类型或工程地质类型
厚度
有时以小柱状图表示岩性及厚度
必要时可用厚度等值线表示
用厚度等值线表示
可用等厚线表示
地质构造
构造单元划分
三级或二级构造单元划分
四级或三级构造单元划分
产状与褶皱
产状符号、大背斜、向斜轴线
产状符号、褶皱轴线
产状符号、小背斜、向斜轴线
产状符号
断层破碎带
应标出其位置、类型、产状,有明显活动性者应特别标出
应标出位置、产状和类型,有时应尽可能分出活动的及不活动的
同左,其宽度较大者应按实际比例尺标出
同左,有时须将较大断层的构造岩类型分出
裂隙
有时须用裂隙玫瑰图表示典型地点裂隙统计结果
同左,大型重要裂隙应按实际位置标出
同左,有时须表示出典型地点的裂隙率或按裂隙率分带
水文地质条件
地下水位及井泉位置
用符号表示
用符号表示,很少情况下须用等值线表示
用等值线(埋深分区线)表示,有时用等水位线表示
等水位线表示,有时须分别表示最高水位与最低水位
岩土含水性及富水性
用符号表示,有时划分出主要含水层、隔水层
用符号表示,有时用等值线表示
一般用等值线表示
岩土透水性
有时用符号表示
用符号或用等值线表示
水化学成分及侵蚀性
用符号表示,有时用等值线表示侵蚀性强弱
物理地质现象
类型、形态
用符号表示主要分布地带,大型者可按实际位置按比例尺表示
同左,类型划分较细
详细分类,用符号表示,规模大者可按比例尺标出具体位置
详细分类,一般按比例尺标出位置
发育强度
在典型地点可用符号的个数表示
同左,主要类型发育强度差别显著时可分区
主要类型可分区表示,次要类型用符号表示
活动情况
大型者可用符号表示
分出活动的和不活动的,用符号表示
第四节岩土工程勘察报告的编写
岩土工程勘察报告是工程地质勘察的最终成果,是建筑地基基础设计和施工的重要依据。
报告是否能正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和建筑施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。
不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的容和侧重有所不同;
有关规、规程对报告的编写也有相应的要求。
岩土工程勘察的成果用报告书并附有必要的图表来表示。
岩土工程勘察报告书的编写应做到资料完整、真实准确、数据无误、重点突出、论据充分、图表清晰、建议合理、结论明确有据、便于使用和适宜长期保存,并应因地制宜,有明确的工程针对性。
对报告依据的所有原始资料、岩土的各项性质指标数据均应进行整理、检查、统计分析、鉴定,认为无误后才能利用。
报告的容应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定。
对于地质条件简单,勘察工作量小,设计、施工上无特殊要求的三级工程,报告可采用图表式并附以简要的文字分析说明。
对于场地岩土工程条件复杂,工程规模大的一级工程,报告的容则要详细。
一、岩土工程勘察报告编制的程序
要写出高质量的岩土工程勘察报告,就要了解报告编制的程序,主要有:
1.外业和实验资料的汇集、检查和统计。
此项工作应于外业结束后即进行。
首先应检查各项资料是否齐全,特别是实验资料是否齐全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻)平面位置图。
2.对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。
这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与实验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和实验资料相矛盾,应找出原因,并修改校正,使野外对岩土的定名及状态鉴定与实验资料和原位测试数据相吻合。
3.编绘钻工程地质综合柱状图。
4.划分岩土地质分层,编制分层统计表,进行数理统计。
地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。
因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。
然后编制分层统计表,包括各岩土层的分布状态和埋藏条件统计表,以及原位测试和实验测试的物理力学统计表等。
最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层地基承载力。
5.编绘工程地质剖面图和其它专门图件。
6.编写文字报告。
按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;
避免差错,保证质量。
在较大的勘察场地或地质地貌条件比较复杂的场地,应分区进行勘察评价。
二、岩土工程勘察报告编写的基本要求
1.岩土工程勘察报告所依据的原始资料,应进行整理、检查、分析,确认无误后可使用。
2.岩土工程勘察报告应资料完整、真实准确、数据无误、图表清晰、结论有据、建议合理、便于使用和适宜长期保存,并应因地制宜,重点突出,有明确的工程针对性。
3.报告应根据任务要求、勘察阶段、工程特点和地质条件等具体情况编写。
4.岩土工程勘察报告应根据任务要求、勘察阶段、工程特点和地质条件等具体情况编写,并应包括下列容:
(1)勘察目的、任务要求和依据的技术标准;
(2)拟建工程概况;
(3)勘察法和勘察工作布置;
(4)场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性;
(5)各项岩土性质指标,岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值;
(6)地下水埋藏情况、类型、水位及其变化;
(7)土和水对建筑材料的腐蚀性;
(8)可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价;
(9)场地稳定性和适宜性的评价。
5.岩土工程勘察报告应对岩土利用、整治和改造的案进行分析论证,提出建议;
对工程施工和使用期间可能发生的岩土工程问题进行预测,提出监控和预防措施的建议。
6.成果报告应附下列图件:
勘探点平面布置图;
工程地质柱状图;
工程地质剖面图;
原位测试成果图表;
室试验成果图表。
需要时可附综合工程地质图、综合地质柱状图、地下水等水位线图、素描、照片、综合分析图表以及岩土利用、整治和改造案的有关图表、岩土工程计算简图及计算成果图表等。
7.对岩土的利用、整治和改造的建议,宜进行不同案的技术经济论证,并提出对设计、施工和现场监测要求的建议。
8.任务需要时,可提交下列的专题报告:
岩土工程测试报告;
岩土工程检验或监测报告;
岩土工程事故调查与分析报告;
岩土利用、整治或改造案报告;
专门岩土工程问题的技术咨询报告。
9.勘察报告的文字、术语、代号、符号、数字、计量单位、标点,均应符合有关标准的规定。
10.对丙级岩土工程勘察的成果报告容可适当简化,采用以图表为主,辅以必要的文字说明;
对甲级岩土工程勘察的成果报告除应符合本节规定外,尚可对专门的岩土工程问题提交专门的试验报告、研究报告或监测报告。
11.岩土工程勘察报告的编制还应符合现行《规》外,特别应当格执行《工程建设标准强制性条文》的规定。
三、岩土工程勘察报告编写的容
岩土工程勘察报告一般由文字和图表两部分组成,文字部分主要包括以下容:
(一)工程概况
容包括:
场地概况;
拟建工程的性质、规模、结构特点、层数(地上及地下)、高度;
拟采用的基础类型、尺寸、埋置深度、基底荷载、地基允变形及其他特殊要求等;
建筑抗震设防要求、勘察阶段、建筑物的边环境
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