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

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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

粘性土

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

较硬岩

较软岩

软岩

极软岩

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

坚硬

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

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。

较软

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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