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1、岩土工程勘察基本技术方法岩土工程勘察基本技术方法广东省地质科学研究所魏德超编写一、岩土工程地质分类各行业岩土工程地质分类不尽相同。这里综合介绍国标岩土工程勘察规范(GB50021-2001)、建筑地基基础设计规范(GB5007-2002)与省标建筑地基基础设计规范(GBJI5-31-2003)的岩土分类方法。其他行业的岩土分类大同小异。(一)岩石分类1.岩石坚硬程度划分如表1。岩石坚硬程度分类表表1坚硬程度分类坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩饱与单轴抗压强度(MPa)fr6060fr303Ofr1515fr5fr5注：I.无法取得fr值时，可用点佝载强度指数换算，见国标工程岩体分级标准(GB502
2、I8-94)3.4.1式:2.定性划分可参考岩土工程勘察规范(GB5(X)21-2001)&A.0.1。2.岩体完整程度划分如表2o岩体完整程度分类表表2完整程度完整较完善较破碎破碎极破碎完整性系数0.750.75-0.550.55-0.350.35-0.15frd分别为饱与单轴抗压强度与干燥单轴抗压强度。KdWO.75为易软化岩石，Kd0.75为不软化岩石。5 .岩石风化程度按表4划分。岩石按风化程度分类表表4风化程度特征参数指标波速比Kv风化系数Kf标贯实测击数N,未风化岩质新鲜，偶见风化痕迹。0.91.00.91.0微风化结构基本未变,仅节理面有铁锦质渲染或者矿物略有变色，有少量风化裂隙
3、。0.80.90.80.9中风化结构部分破坏，矿物成分基本未变，沿节理面出现次生矿物，风化裂隙发育。岩体被节理、裂隙分割成块状（2050cm）用镐难挖掘，岩芯钻方可钻进。0.60.80.40.8强风化结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育，岩体破碎，被节理、裂隙分割成碎块状（220cm）.岩块用手可折断。用锚可挖掘，干钻不易钻进。0.40.60.4250全风化结构基本破坏，但尚可辨认。呈坚硬粘性土或者密实粉土状。可用镐挖，干钻可钻进。0.20.430-50残积土结构全部破坏，已成土状，锹镐易挖掘，干钻易钻进，具可塑性。0.230注：1.波速比为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比;2.风
4、化系数为风化岩石与新鲜岩石饱与单轴抗压强度之比。（二）土层分类1 .按形成年代划分（1）老沉积土：晚更新世（Q3）及往常沉积的土层；（2）通常沉积土：全新世（QQ早、中期沉积的土层；（3）新沉积土：全新世（Q。中、近期沉积的土层。2 .按成因类型划分分为人工填土、冲积土、洪积土、海积土、海陆混合堆积土、坡积土、残积土、风积土、冰积土等。3 .按颗粒级配或者塑性指数划分(1)碎石土指粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土，按表5进一步分类。碎石土分类表表5土名颗粒形状颗粒级配漂石圆形、亚圆形为主粒径大于20Omm的颗粒质量超过总质量的50%块石棱角形为主卵石圆形、亚圆形为住粒径大于20mm
5、的颗粒质量超过总质量的50%碎石棱角为主圆砾圆形、亚圆形为住粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%角砾棱角为主注：定名时按颗粒级配由大到小以最先符合者确定。碎石土的密实度按表6划分为松散、稍密、中密与密实。在野外可根据骨架颗粒含量与排列情况、可挖性及可钻性定性划分碎石土密实度，见建筑地基基础设计规范(GB5007-2002)附录B。碎石土密实度划分表表6密实度修正后的重型圆锥动力触探实验锤击数N63.5松散N63,55稍密5N63.510中密1020注：本表适用于平均粒径等于或者小于50mm、且最大粒径小于IOomm碎石土。关于平均粒径大于50mm,或者最大粒径大于100mm的碎石土，可用
6、超重型动力触探鉴别，见岩土工程勘察规范(GB5OOO1-2OO1)表3.3.82野外鉴别可按该规范表A.0.6执行。(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50%的土。按表7进一步分类。砂土分类表表7土名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%粉砂颗粒大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的50%注：定名时按颗粒级配由大到小以最先符合者确定。砂土的密实度按表8划分为
7、松散、稍密、中密与密实4级。砂土密实度划分表表8密实度标准贯入试验实测击数N-松散N10稍密10N15中密1530（3）粉土介于砂土与粘性土之间，塑性指数IPWI0,且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量50%的土。其密实度按表9划分为松散、稍密、中密与密实4级。粉土密实度划分表表9密实度孔隙比e标准贯入试验实测击数N1松散NW5稍密e0.905N10中密0.75e0.9010N15密实e15（4）粘性土塑性指数Ip10的土。其中卜17的为粘,I0VIp17为粉质粘土。粘性土状态按表10划分。粘性土状态划分表表10状态液性指数Il标准贯入实验实测击数N,坚硬Il0N1230硬塑0N21
8、5可塑0.25N-4软塑0.75N,22流塑Il1N-24 .特殊性土广东省常见的有五类：（1）填土素填土：由碎石土、砂土、粉土、粘性土的一种或者几中构成，不含杂物或者含杂物很少。杂填土：含有大量建筑垃圾、工业废料或者生活垃圾，其物质构成与密实度常不均匀。冲填土：由水力冲填泥砂形成。压实填土：经压实与夯实的填土（2）软土空隙比e21、且天然含水量W液限WL的土，包含淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。（3）膨胀土土中粘粒成分要紧由亲水矿物构成，具吸水膨胀与失水收缩特性，自由膨胀率等于或者大于40%的土。（4）红粘土碳酸盐岩类残积土中空隙比大于1、液塑等于或者大于50%的棕红、褐黄色高塑性粘土。原
9、生红粘土通过搬运、沉积后仍保留其基本特征，且液限大于或者等于45%者称之次生红粘土。（5）花岗岩残积土粒径2mm颗粒含量超过总质量的20%者为砾质粘性土，不超过20%者为砂质粘性土，不含者为粘性土。二、岩土工程勘察等级与阶段划分（一）勘察等级按工程安全等级（表11）、场地等级（表12）与地基等级（表13）,将岩土工程勘察划分为甲、乙、丙三级，见表14。工程安全等级表表11安全等级工程破坏或者影响正常使用的后果工程类型一级很严重重要工程二级严重通常工程三级不严重次要工程场地等级表表12场地等级建筑抗震地段不良地质作用地质环境地形地貌地下水一级危险地段强烈发育强烈破坏复杂水文地质条件复杂二级不利地
10、段通常发育通常破坏较复杂基础在地下水位.卜三级抗震设防烈度W不发育未受破坏简单对工程无影响6度或者有利地段地基等级表表13地基等级岩土种类与均匀性特殊岩土情况一级种类多，很不均匀，性质表化大，需要特殊处理严重湿陷、膨胀、盐渍、污染土，与其他情况复杂，需作专门处理的岩土二级种类较多，不均匀，性质变化大上述之外的特殊性岩土三级种类单一，均匀，性质变化不大无特殊性岩土勘察等级划分表表14勘察等级确定条件工程安全等级场地等级地基等级甲级一级任意任意二级或者三级一级任意任意一级乙级二级二级或者三级二级或者三级三级二级二级或者三级二级或者三级二级丙级三级三级三级（二）勘察阶段各类工程勘察阶段的划分不尽相同
11、。房屋建筑与构筑物的勘察阶段分为:1 .可行性研究勘察在充分收集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程与建筑经验等资料的基础上，通过踏勘熟悉场地的地层、岩性、构造、不良地质作用、水文地质、工程地质条件，根据具体情况布置必要工程地质与勘探工作，对拟建场地的稳固性与适宜性做出评价。当有两个以上的拟建场地时，应进行比选分析。2 .初步勘察收集拟建工程的有关文件、工程地质、岩土工程资料与工程场地地形图，根据工程重要性、地基复杂性与地貌特点布置勘探孔，初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件；查明不良地质作用的成因、分布、规模、进展趋势；在抗震设防烈度等于或者大于6度区
12、，初步评价场地与地基的地震效应；对建筑地段的稳固性作出评价；初步判定地下水对建筑材料的腐蚀性；对地基基础类型进行初步分析评价。为确定建筑物的总平面布置与选择基础方案提供根据。3 .全面勘察按单体建筑物与建筑群布置勘察工作，提供全面的岩土工程资料与设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水与不良地质作用的防治等提出建议，为施工图设计提供根据。应进行下列工作：（1）收集附有坐标与地形的建筑总平面图，场区地面的整平标高、建筑物的性质、规模、荷载、结构特点，基础形式、埋深，地基同意变形等资料；（2）查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、进展趋势与危害程度，提出整治方案建议；（3）查明建筑范围类岩土类型、分布、埋深、工程特征，分析评价地基的稳固性、均匀性与承载力；（4）对需要进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参数，预测建筑物的变形特征；（5）查明河道、沟渠、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物；（6）查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及变化幅度，判定水与土对建筑材料的腐蚀性；（7）在地震设防烈度等于或者大于6度的地区，划分场地土类型，确定对抗震有利、不利或者危险地段，对饱与砂土、粉土进行液化判别，确定液化指数与液化等级。4.施工勘察遇下列情况之一时，应进行施工勘察：（1）基槽开挖后，岩土
