岩土工程勘察现场工作基础知识.docx

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岩土工程勘察现场工作基础知识

岩土工程勘察现场工作必备基础知识

土部分

土的颗粒级配：

指土中各粒组的相对含量，通常用各粒组占土粒总质量（干土质量）的百分数表示。

由土的累积曲线的形态，可以看出各粒组的分布规律，可以大致判断土的均匀程度与分选型。

曲线平缓，说明土颗粒大小相差悬殊，土颗粒不均匀，分选差，级配良好；

曲线较陡，则说明土颗粒大小相差不多，土颗粒较均匀，分选性较好，级配不良；

塑限（WP）：

粘性土由固态转变到塑态的界限含水量，称为塑限（wP）；

液限（WL）：

粘性土由塑态转变到流态的界限含水量，称为液限（wL）；

塑性指数（IP）：

由于粘性土的可塑性是含水量介于液限与塑限之间表现出来的，故粘性土可塑性的强弱可由这两个稠度界限的差值大小反映，此差值称为塑性指数IP；

即：

IP=WL-WP

液性指数（IL）：

判别自然界中粘性土的稠度状态，通常采用液性指数（IL）。

IL=（W-WP）/（WL-WP）

液性指数IL

IL≤0

0＜IL≤0.25

0.25＜IL≤0.75

0.75＜IL≤1.00

IL＞1.00

稠度状态

坚硬

硬塑

可塑

软塑

流塑

土的分类和鉴定

一、土的鉴定应在现场描述的基础上，结合室内试验的开土记录和试验结果综合确定。

土的描述应符合下列规定：

1碎石土应描述颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、风化程度、充填物的性质和充填程度、密实度等；

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、密实度等；

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、韧性等；

4粘性土应描述颜色、状态、包含物、光泽反应、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。

二、土按颗粒级配或塑性指数进行分类可分为以下4种：

1碎石土：

粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%的土；

2砂土：

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的50%的土；

3粉土：

粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数Ip≤10的土；

4粘性土：

粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数Ip＞10的土；

粉质粘土：

塑性指数Ip＞10，且Ip≤17的土；

粘性土：

粘土：

塑性指数Ip＞17的土；

注：

塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉人土中深度为10mm时测定的液限计算而得；

三、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：

l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”；

当薄层与厚层的厚度比为1/10~1/3时，宜定为“夹层”；

当薄层与厚层的厚度比小于1/l0的土层，且多次出现时，宜定为“夹薄层”；

5当土层厚度大于0.5时，宜单独分层。

四、碎石土：

粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%的土，应定为碎石土。

按下表1碎石土可进一步分类

表1碎石土分类

土的名称

颗粒形状

颗粒级配

漂石

块石

圆形及亚圆形为主

粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量的50%

棱角形为主

卵石

碎石

圆形及亚圆形为主

粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量的50%

棱角形为主

圆砾

角砾

圆形及亚圆形为主

粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%

棱角形为主

注：

定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定

五、碎石土的密实度：

碎石土的密实度可根据圆锥动力触探锤击数（修正值）按下表2~4确定：

表2碎石土密实度按N63.5（修正值）分类

重型动力触探锤击数N63.5

密实度

N63.5≤5

松散

5＜N63.5≤10

稍密

10＜N63.5≤20

中密

N63.5＞20

密实

注：

本表适用于平均粒径5≤50mm，且最大粒径＜100mm的碎石土。

对于平均粒径＞50mm，且最大粒径＞100mm的碎石土，可用超重型动力初探或用野外观察鉴别。

表3碎石土密实度按N120（修正值）分类

超重型动力触探锤击数N120

密实度

N120≤3

松散

3＜N120≤6

稍密

6＜N120≤11

中密

11＜N120≤14

密实

N120＞14

很密

碎石土的密实度的野外鉴别、定性描述可按下表4的规定执行：

表4碎石土密实度野外鉴别

密实度

骨架颗粒含量和排列

可挖性

可钻性

松散

骨架颗粒质量小于总质量的60%，排列混乱，大部分不接触

锹可以挖掘，井壁易坍塌，从井壁取出大颗粒后，立即塌落

钻进较易，钻杆稍有跳动，孔壁易坍塌

中密

骨架颗粒质量等于总质量的60%~70%，呈交错排列，大部分接触

锹镐可挖掘，井壁有掉块现象，井壁取出大颗从粒处能保持凹面形状

钻进较困难，钻杆、吊锤跳动不剧烈，孔壁有坍塌现象

密实

骨架颗粒质量大于总质量的70%，呈交错排列连续接触

锹镐挖掘困难，用撬棍方能松动，井壁较稳定

钻进困难，钻杆、吊锤跳动剧烈，孔壁较稳定

六、砂土：

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的50%的土；

砂土可按下表表5进一步分类

表5砂土的分类

土的名称

颗粒级配

砾砂

粒径大于2mm的颗粒质量占总质量的25%~50%；

粗砂

粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量的50%；

中砂

粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量的50%；

细砂

粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的85%；

粉砂

粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的50%；

七、砂土的密实度

砂土的密实度根据标准贯入试验锤击数实测值N划分为密实、中密、稍密、松散（表6）。

当用静力触探探头阻力划分砂土密实度时，可根据当地经验确定。

表6砂土的密实度按N分类

标准贯入锤击数N

密实度

N≤10

松散

10＜N≤15

稍密

15＜N≤30

中密

N＞30

密实

八、粉土：

粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数Ip≤10的土；

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w（%）划分为稍湿、湿、很湿。

密实度和湿度的划分应符合表7和表8的规定。

表7粉土密实度分类

孔隙比

密实度

e＜0.75

密实

0.75≤e≤0.90

中密

e＞0.90

稍密

表8粉土湿度分类

含水量w

湿度

w＜20

稍湿

20≤w≤30

湿

e＞30

很湿

九、粘性土：

粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数Ip＞10的土；

粉质粘土：

塑性指数Ip＞10，且Ip≤17的土；

粘性土：

粘土：

塑性指数Ip＞17的土；

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9的规定。

表9粘性土状态分类

液性指数

状态

IL≤0

坚硬

0＜IL≤0.25

硬塑

0.25＜IL≤0.75

可塑

0.75＜IL≤1

软塑

IL＞1

流塑

十、

1晚更新世Q3及其以前沉积的土，应定为老沉积土；第四纪全新世中近期沉积的土，应定为新近沉积土。

2新近沉积土根据地质成因，可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲击土、淤积土、冰积土和风积土等。

十一、土根据有机质含量可分为以下几类

表10土按有机质含量分类

分类名称

有机质含量Wu（%）

现场鉴别特征

说明

无机土

Wu＜5%

有机质土

5%≤Wu≤10%

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，可不做有机质含量测定；

2当W＞Wl，1.0≤e＜1.5时称为淤泥质土

3当W＞Wl，e≥1.5时称淤泥

泥炭质土

10%＜Wu≤60%

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Wu细分为：

弱泥炭质土：

10%＜Wu≤25%

中泥炭质土：

25%＜Wu≤40%

强泥炭质土：

40%＜Wu≤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

注：

有机质含量Wu按灼失量试验确定

岩石部分

1、岩石质量指标（RQD）rockqualitydesignation

岩石质量指标是指用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进，连续取芯，回次钻进所取岩芯中，长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值，以百分数表示。

2、岩石的软化系数

岩石的软化系数是表示岩石吸水前后机械强度变化的物理量。

指岩石饱含水后的极限抗压强度与干燥时的极限抗压强度之比

3、岩石的风化系数Kf

岩石的风化系数Kf为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比；

岩石的分类和鉴定

一、在进行岩土工程勘察时，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。

二、岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分应分别按下列表1~3执行：

表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）

ƒr＞60

60≥ƒr＞30

30≥ƒr＞15

15≥ƒr＞5

ƒr≤5

表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

完整性系数

＞0.75

0.75~0.55

0.55~0.35

0.35~0.15

＜0.15

注：

岩石的完整性系数是指岩体的压缩波速度与岩块的压缩波度之比的平方。

表3岩体的基本质量等级分类（略）

三、野外工作，当缺乏有关试验数据时，可按下表划分岩石的坚硬程度和完整程度：

表1-1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

1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

锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕

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，无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕

1中等风化~强风化的坚硬岩或较硬岩

2未风化~微风化的凝灰岩、千枚岩、泥灰岩、砂质泥岩等

软岩

锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎，浸水后手可分开

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，浸水后可捏成团

1全风化的各种岩石

2各种半成岩