1金融中心二期土层渗透系数试验报告doc文档格式.docx
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2、执行的技术依据及标准
(1)深圳市南山区蛇口金融中心二期工程详细勘察报告;
(2)《土工试验方法标准》(GBT50123-1999);
(3)《岩土工程试验监测手册》(林宗元主编);
(4)《深圳市基坑支护技术规范》(SJG05-2011);
(5)《工程地质手册(第四版)》(工程地质手册编委会);
(6)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001,2009年版)
3、现场采取土样
本场地的地层结构详见《深圳市南山区蛇口金融中心二期工程勘
察报告》。
根据业主、设计院的意见,综合考虑场地各地层的实际分布情况,在金融中心二期抽水试验钻孔CS1、CS2附近各选取一个
钻孔点,进行钻探取土样,送实验室测试土的渗透系数。
3.1取土试样孔的布置
本场地的地层结构详见《深圳市南山区蛇口金融中心二期工程勘察报告》。
钻孔编号为G1、G2。
取土试样钻孔概况如下表所示:
取土试样钻孔概况表
钻孔编号
位置
取样个数
取样地层
孔深
备注
Q1
CS1抽水试验孔附近
18
素填土、粗砾砂、含砂粉质粘土、砾质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩
29.2m
Q1、Q2钻孔深度标准:
满足岩土工程勘察规范中每层土应取至少6个样的强条要求
Q2
CS2抽水试验孔附近
39.2m
3.2取土试样钻孔地层结构
钻孔Q1的地层结构如下:
0.00〜2.20m:
素填土,褐黄色,松软,稍湿,以粉粘粒为主,含少量碎石。
地表20cm为砼块。
2.20〜6.10m:
粗砾砂,灰黄色,灰白色,松散,饱和,以粗砾砂为主,局部含圆砾,仅含少量粘性土。
6.10〜9.50m:
含砂粉质粘土,褐红色,稍湿〜湿,可塑〜硬塑,局部软塑。
含较多石英砂,干强度及韧性中等,粘性较强。
9.50〜16.80m:
砾质粘性土,褐黄色,褐红色,灰白色,黄色,稍湿,可塑〜硬塑,由花岗岩风化残积而成,除石英颗粒外,其它矿物已风化成土状,土质较均匀,粘性稍差。
16.80〜19.90m:
全风化花岗岩,褐黄色,褐红色,灰褐色,原岩结构基本破坏,但尚可辨认,手捏有砂感,浸水易软化崩解,岩心呈土状,局部夹有强风化碎块,干钻可钻进,岩石极破碎,属软岩,岩体基本质量等级为V。
19.90〜29.20m:
强风化花岗岩,褐黄色,褐红色,灰褐色,原岩结构大部分破坏,矿物成分显著变化,手捏有砾感,浸水易崩解,风化强烈,岩心呈土状、土夹碎块状、块状,手捏易碎,岩石极破碎〜破碎,属软岩,岩体基本质量等级为V。
素填土取试样2个,粗砾砂取试样4个,含砂粉质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩各取试样3个。
钻孔Q2的地层结构如下:
0.00〜4.00m:
素填土,褐黄色,松软,稍湿,以粉粘粒为主,局部碎石。
4.00〜6.50m:
粗砾砂,灰黄色,灰白色,松散,饱和,粗砾砂含量约占50%,含20%〜30%的粘性土,局部含圆砾。
6.50〜9.50m:
9.50〜23.20m:
23.20〜30.10m:
30.10〜39.20m:
素填土取试样4个,粗砾砂取试样2个,含砂粉质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩各取试样3个。
3.3采取土样工艺
(1)钻孔
采用泥浆护壁,回转岩芯钻探。
钻具使用合金钻头和金刚石,成孔直径为127mm。
钻进过程中要防止钻具抖动,升降钻具时避免对孔壁的扰动破坏。
(2)取土样
采用回转取土器取样。
下放取土器前仔细清孔,清除扰动土,孔底残留浮土厚度不大于取土器废土段长度。
取土器要平稳下放,不冲击孔底。
下放取土器后,采用快速静力连续压力法取土样。
取得土样后提升取土器前,稍加静置或回转2〜3圈,以切断土
样与下部土层的联系。
(3)土样的保存、运输
取土器提出地面之后,小心地卸下,用适配的盒盖将两端盖严,
将所有接缝用纱布条腊封或用胶粘带封口。
土样腊封后贴上标签,标
签上写明工程名称及土样编号,取样深度,土类名称,取样日期等。
土样密封后置于温度及湿度变化小的环境中,避免暴晒或冰冻。
运输土样,采用专用的土样箱包装,土样之间用柔软的缓冲材料填实。
一箱土样总重不超过40kg。
4、室内渗透试验
室内渗透试验根据不同的土类采用不同的试验方法,本批试样中,粗砾砂采用常水头渗透试验,其他试样采用变水头渗透试验。
采用纯水进行试验,应在试验前用抽气法或者煮沸法脱气。
4.1常水头渗透试验
常水头渗透仪器装置,由金属封底圆筒、金属孔板、滤网、测压管、调节管、溢水孔、渗水孔、供水管和供水瓶等组成。
金属圆筒内径为10cm,高40cm。
常水头渗透试验步骤:
1.安装常水头渗透仪器,测量滤网至筒顶的高度,将调节管和供水管连接,从渗水孔向圆筒充水至高出滤网顶面。
2.取风干砂样3〜4kg,测定其风干含水率。
将风干砂样分层装入圆筒内,每层2〜3cm。
在滤网上铺2cm厚的粗砂作为过滤层,防止试样中的细粒流失。
每层试样装完后从渗水孔向圆筒充水至试样顶面,最后一层试样应高出测压管3〜4cm,并在试样顶面铺2cm
砾石作为缓冲层。
当水面高出试样顶面时,应继续充水至溢水孔有水溢出。
3.量试样顶面至筒顶高度,计算试样高度,称剩余砂样的质量,计算试样质量。
4.检查测压管水位,当测压管与溢水孔水位不平时,用吸球调整测压管水位,直至两者水位齐平。
5.将调节管提高至溢水孔以上,将供水管放入圆筒内,开止水夹,使水由顶部注入圆筒,降低调节管至试样上部1/3高度处,形成水位差使水渗入试样,经过调节管流出。
调节供水管止水夹,使进入圆筒的水量多于溢出的水量,溢水孔始终有水溢出,保持圆筒内水位不变,试样处于常水头下渗透。
6•当测压管水位稳定后,测记水位。
并计算各测压管之间的水位差。
按规定时间记录渗出水量,接取渗出水量时,调节管口不得浸入水中,测量进水和出水处的水温,取平均值。
7•降低调节管至试样的中部和下部1/3处,按上述5、6款的步骤重复测定渗出水量和水温,当不同水力坡降下测定的数据接近时,结束试验。
常水头渗透系数按下式计算:
Kt二QL/AHt
式中:
Kt—水温为TC时试样的渗透系数(cm⑸;
Q—时间t秒内的渗出水量(cm3);
L—两测压管中心间的距离(cm);
A—试样的断面积(cm2);
H—平均水温差(cm);
t—时间(s)。
4.2变水头渗透试验
变水头渗透试验的主要的仪器设备,应符合下列规定:
渗透容器:
由环刀、透水石、套环、上盖和下盖组成。
环刀内径
61.8mm,高40mm;
透水石的渗透系数应大于10-3cm/s。
变水头装置:
由渗透容器、变水头管、供水管、进水管等组成。
变水头管的内径应均匀,管径不大于1cm,管外壁应有最小分度
1.0mm的刻度,长度宜为2m左右。
变水头渗透试验,应按下列步骤进行:
1.将装有试样的环刀装入渗透容器,用螺母旋紧,要求密封至不
漏水不漏气。
对不易透水的试样,应按《土工试验方法标准》(GB
T50123-1999)第3.2.4条的规定进行抽气饱和;
对饱和试样和较易透水的试样,直接用变水头装置的水头进行试样饱和。
2.将渗透容器的进水口与变水头管连接,利用供水瓶中的纯水向
进水管注满水,并渗入渗透容器,开排气阀,排除渗透容器底部的空气,直至溢出水中无气泡,关排气阀,放平渗透容器,关进水管夹。
3.向变水头管注纯水。
使水升至预定高度,水头高度根据试样结
构的疏松程度确定,一般不应大于2m,待水位稳定后切断水源,开进水管夹,使水通过试样,当出水口有水溢出时开始测记变水管中起始水头高度和起始时间,按预定时间间隔测记水头和时间的变化,并
测记出水口的水温。
4.将变水头管中的水位变换高度,待水位稳定再进行测记水头和时间变化,重复试验5〜6次。
当不同开始水头下测定的渗透系数在允许差值范围内时,结束试验。
变水头渗透系数应按下式计算:
Kr=2.3aL*log(H1/H2)/A(t2-ti)
a—变水头管的断面积(cm2);
2.3—In和log的变换因数;
L—渗径,即试样高度(cm);
t1,t2—分别为测读水头的起始和终止时间(S);
H1,H2—起始和终止水头。
分别通过常水头渗透试验和变水头渗透试验测得试样在水温为
TC时的渗透系数,以水温20C为标准温度,标准温度下的渗透系数按下式计算:
K20=KtnT/no
Kt20—标准温度时试样的渗透系数(cm/s);
nT—TC时水的动力粘滞系数(kPa.s);
n20—20C时水的动力粘滞系数(kPa.s)。
粘滞系数比nt/n20查《土工试验方法标准》(GBT50123-1999)
表13.1.3得出。
4.3试验结果
共采取土试样36个,进行渗透系数试验36次,试验结果见“土
的渗透系数试验报告”。
严格意义上,由于室内试验所用的试样具有随机性的特点,每个试样只能代表其本身的渗透性能,无法完全代表其所在地层的水理性质。
土样的出土、保存与运输无法完全避免受到气温、湿度、金属器具接触等外界影响。
试验时的假设条件是建立在统计学基础上的,与实际情况会有一定的出入。
考虑到上述因素,室内渗透试验往往出现差异性较大的情况,并且部分数据与《工程地质手册》等工具书所载经验数值相差较大。
本次渗透系数试验统计结果如下表:
钻孔地层渗透系数统计表
、、地层钻孔、■、
素填土
粗砾砂
含砂粉质粘土
砾质粘性土
全风化花
冈岩
强风化花
统计个数
6
取大值(m/d)
5.615
5.443
0.029
0.031
0.077
0.337
最小值(m/d)
8.035
16.416
0.639
1.728
0.864
0.570
平均值(m/d)
7.113
11.059
0.267
0.513
0.508
0.478
标准差
0.913
4.779
0.223
0.642
0.266
0.096
变异系数
0.128
0.432
0.835
1.251
0.524
0.201
标准值
(m/d)
7.867
15.004
0.451
1.043
0.728
0.557
5、结论
在金融中心二期抽水试验钻孔CS1、CS2附近各选取一个钻孔点,采取土试样36个,进行渗透试验36次。
试验结果见“土的渗透系数试验报告”。
试验统计结果见上表“钻孔地层渗透系数统计表”