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工程地质钻探编录技术培训教材

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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工程地质勘探野外编录培训教材2004 年 7 月1北京地区地质地貌基本知识第四纪沉积第四纪沉积是指第四纪期间形成的沉积物。这些沉积物未经风化成岩作用,因而是松散的。广泛分布于自然界的碎石、卵石、砾砂、粘土等松散沉积统统称为“土”和“碎石土” 。在基础深度影响范围内,称为地基土。这些土和土层绝大部分形成在第四纪时期,或经风化残留在原地,或经搬运沉积而成,因而它们有不同的特征,具有不同的工程性质。1、陆地沉积为主。由于第四纪沉积物时代较新,出露地表以陆相为主。一般都没有经过石化作用;有松散性:第四纪沉积层一般都呈松散状态,未胶结成岩,常称为松散沉积;有多变性:第四纪沉积物沉积环境复杂,因而沉积层性质、结构和厚度迅速变化,水平方向和垂直方向变化迅速;有移动性:沉积时间短,为胶结成岩,又受各种营力影响,随时有被搬运、堆积的可能,难以找出原始产状;四纪沉积物常构成各种堆积地貌形态,并在各种地貌单元中呈现出有规律的变化和分布。2、第四纪沉积物成因类型第四纪沉积物的主要成因类型及其特征参见表 11。土的主要成因类型及其特征 表 11成因类型 堆积方式及条件 堆积物特征残 积岩石经风化作用而残留在原地的碎屑堆积物。碎屑物从地表向深处由细变粗,其成分与母岩相关,一般不具层理,碎块呈棱角状,土质不均,具有较大孔隙,厚度在山丘顶部较薄,低洼处较厚。坡 积由雨水或雪水沿斜坡搬运及由本身的重力作用堆积在斜坡上或坡脚处。碎屑物从坡上往下逐渐变细,分选性差,层理不明显,厚度变化较大,在斜坡较陡处厚度变薄,坡脚地段较厚。2洪 积有暂时性洪流将山区或高地的大量风化碎屑物夹带至沟口或平缓地带堆积而成。颗粒具有一定的分选性,但往往在大颗粒间充填小颗粒,碎块多呈亚角状,洪积扇顶部颗粒较粗,层理紊乱呈交错状,透镜体及夹层较多,边缘处颗粒细,层理清楚。冲 积由长期的地表水流搬运,在河流的阶地、冲积平原,三角洲地带堆积而成。颗粒在河流上游较粗,向下游逐渐变细,分选性和磨圆度均好,层理清楚,厚度较稳定。淤 积在静水或缓慢的水流中沉积,并拌有生物化学作用而成。沉积物以粉粒含有多量的有机质或盐类,一般土质松软,有时粉砂和粘性土呈交互层,具清晰的薄层理。风 积在干燥气候条件下,碎屑物被风吹扬,降落堆积而成。主要由尘土或砂组成,一般颗粒较均匀,质纯,孔隙大,结构松散。第四纪沉积的沉积类型、分布、产状、厚度与地貌紧密相连。如:山地、平坦山顶、平缓山坡多分布残积物;洪积物多以洪积扇形式分布在山麓、山沟沟口;坡积物分布在山坡和坡麓地段;冲积物分布在河谷段和山前冲积平原;沼泽沉积多分布在沼泽地和泉水溢出带。北京地区工程地质条件概述评价地基条件主要根据三个方面:即地(地形条件) 、土(地层土质条件)和地下水三个条件。不论北京山区,还是平原区,或是山地与平原过度带,在工程建筑适宜性方面有很大差别,地质条件类型很多,但是我们以岩土成因和地貌为纲,抓住地、土、水三个因素仍有一定规律可循。根据多年来北京地区勘察资料整理分析,可以将北京地区划分为一些工程地质单元(地质地貌单元)加以叙述,概括说明北京地区工程地质条件。(一)第四纪以前基岩山地这一单元内地基岩性均未几乎不可压缩的岩石,其强度远远超过一般建筑的要求。这个单元没有地下水问题,只要地形条件适宜,没有自然地质现象的危害,没有不利的断层条件下,作为天然地基是相当稳定的。但不同成因的岩石,工程地质条件也存在一定的差异。在本单元内,建筑主要考虑有无影响场地稳定性的地质构造,不良的物理地质现象,风化层厚度,风化程度等问题。另一方面由于地面坡度3陡,加大了整平土石方量。其次是上下水管道、交通工程量浩大,投资多。(二)平原各地区的工程地质条件1、沿山地带工程地质条件北京地区西部和北部沿山地带的地貌单元主要有:洪积锥、河流阶地、黄土台地、残坡积斜坡、排洪沟道等。(1)洪积锥的工程地质条件及评价洪积锥多分布在大小山沟的沟口处,地形坡度一般在 1间,排水条件好。地下水位埋藏较深。其顶部主要为分选不良的洪积潭石,含有粘性土透镜体的砂砾卵石,和略有磨圆的碎石碎屑物质组成。其边缘以粘性土为主。土质均匀性差,但毕竟是水中沉积物,适宜作为一般建筑的地基。(2)河流阶地的工程地质条件及评价沿山大小河流的两岸,往往有阶地分布。地势较高,地形比较平坦完整,地下水位一般多大于 水条件也较好。地基土具有条理,不均匀性中等,主要为粘性土或粘性土砂砾卵石层互层组成。工程建筑条件好,适于作为一般建筑的地基。(3)黄土台地的工程地质条件及评价沿山地带分布很广泛,其外观为山前缓倾台地,近山及台地边缘冲沟发育,切割较深。地下水位埋藏都很深。低级岩性主要为结构疏松多大孔,土层比较均一。对工程的影响主要是具有湿陷性,易于冲刷,应适当采取措施。但北京地区多为次生黄土,湿陷性并不严重,稍加处理即可,仍可作为一般建筑的地基。但地下水源贫乏,供水条件较差。(4)山麓斜坡和起伏丘陵地北京西山和北山都存在山区向平原过度的山麓斜坡地带或起伏丘陵地。地形坡度大于 5%。有残丘、孤山分布其间,冲够发育,地形变化复杂,高差显著。地基土主要为残积风化碎石屑或坡积碎石,碎石粘性土互层;地下水位埋藏无规律,变化很大。在这些地段进行工程建筑,应仔细进行勘察。适于兴建小型建筑。由于地形多变,土石方量大。上下水工程及市政设施比平原区投资要多一些。(5)山洪沟道雨季时作为排泄洪水通道,除修建水利设施及桥梁外,不宜作为建筑用地。2、各大河流冲洪积扇地形4在山麓以下,就进入到各大河流冲洪积扇形地的范围。冲积洪积扇形地,地形一般自顶部向边缘呈辐射状倾斜低落,顶部平突,地势较高,地形坡度一般在 1顶部以下的地形逐渐低平,坡度减小到 1‰左右。其岩性在顶部以砂砾卵石为主,厚度 20m 以上。在顶部以下由砾卵石逐渐过度到以砂、粘性土为主,卵石层距地表渐深,粗粒、细粒与粘性土呈互层。在冲洪积扇顶部地下水埋藏较深,在顶部的外围,由于地形坡度一般大于地下水坡度,地下水位逐渐由深变浅,局部呈沼泽化现象。在洪积扇下部,由于地形坡度缓于地下水位坡度,水位又由浅变得深一些。这种变化的特性也就引起了冲洪积扇形地自上到下各部位工程地质条件的差异。在这里必须指出,位于永定河冲积扇地形的市区,随着建设事业的发展,大量开采地下水,改变了地下水位埋深的规律。(1)扇形地顶部的工程地质条件北京市西部田村、西黄村、吴家村、张仪村一线以细地段;密云县大新庄、靳各庄一线以北,以田各庄为中心地段;房山半壁点、毛家屯以西地段,分别为永定河、潮白河、拒马河冲洪积扇形地的顶部地区(顶部的下限在地形等高线 60m 左右)。这些地区地形坡度在 3‰左右,排水条件良好。地基土为厚层砂、砾卵石层。地下水位埋藏很深。扇形地顶部是北京平原地区工程地质条件最好的地区,但要防止对地下水的污染。(2)扇形地中下部工程地质条件包括各大河冲积洪积扇形地潜水溢出带以下,直至冲积平原以上的广大地区。其下限在平原中部。这些地区地势略低,地形平坦,平均坡度 1‰左右。地基土以粉质粘土为主,夹有粘质粉土、砂质粉土、粉细砂层,地下水位一般在 藏较深的地方,一般是地面相对较高的部位;埋藏较浅的部位,一般是相对低洼的地方,即便有些地区,地下水位较高,但处理也不复杂。总的情况看,扇形地中下部工程地质条件较好,适于作为一般工业与民用建筑的地基。(3)冲积平原工程地质条件在上述各大河流冲洪积扇形地以外的广大冲积平原,是北京地区地势最低的水流汇集之所,地形更平坦,坡度小于 1‰,地基土主要是粘性土及粉、细砂层。在广大河流故道及泛滥区内有新近沉积粘性土和疏松粉细砂层。地下水位一般埋藏较浅。因此北京平原东部、南部的工程地质条件就差一些。需要考虑的是本地区广泛分布的饱和疏松粉细砂层,在地震作用下有发生液化的危险。在排水、防水问题方5面也需采取适当处理措施。4、几个盆地和半盆地的工程地质条件(1)延庆永宁盆地的工程地质条件延庆永宁盆地的地势自四周山地向平原过度地带,分布有洪积锥、黄土台地和残坡积覆盖的丘陵,其工程地质条件如前述。盆地中部平原地区,妫河贯穿其间。妫水河两岸发育两级阶地。阶地上地形平坦完整。Ⅱ级阶地上部主要是粘性土组成,下部有静水沉积的灰黑色粘性土分布,中高压缩性。Ⅰ级阶地主要为砂、砾、卵石层,上部有不厚的新近沉积的粘性土。地下水位一般埋深 程地质条件较好。(2)昌平、平谷山麓半盆地这两个地区是三面环山,一面开口的半盆地。地形坡度要比一般平原陡一些,排水条件良好。地基土主要为厚层中高布为褐黄色,下部为褐灰色。粉细砂仅局限在河流附近。工程地质条件要比各大河流扇形地中下部差一些。在山麓与平原交界低洼处,常有新近沉积的高压缩性有机土、及草炭夹层,工程地质条件差些。5、河流沿岸及河漫滩地带工程地质条件在各大河流沿岸存在自然堤后洼地。例如永定河西岸芦沟桥以下的稻田村—闫仙垡一带,东岸的北天堂、芦城、鹅房村一带,地势低洼,地下水位高及透堤水的影响,经常处于沼泽状态,工程地质条件差。此外在河流两岸附近阶地的边缘、冲沟发育、地形破碎,需要处理。在各大河流沿岸地区,常常有冲积砂砾被风吹扬成砂丘地。地形上成波状起伏,与洼地做有规律的交替。地基土多为疏松粉细砂层,地下水位,因地形起伏而变化较大,工程地质条件较差。几条大河两侧的河漫滩,随河流摆动而变化。历史上曾都是被淹没部分,一般工程建设都不能利用。永定河、潮白河流域大,物质成分比较复杂,出山后冲积洪积扇部位的河漫滩的组成物质多为粗砂、砾砂、卵石,可做为开采建筑砂石基地。在下游的河漫滩的物质,主要为新近沉积的细颗粒粘性土及砂土。6、北京旧城人工堆积区工程地质条件北京旧城及其关厢为古老的城市活动范围,建筑物兴废变迁甚多,地层受人工破坏比较严重。同时也有被淹没的历史河、湖、沟、坑分布。因此,堆积有很厚的、6不同性质的人工填土,其中有素填土,也有垃圾、炉灰、房渣等杂填土。分布极不规律,压缩性不一,不均匀性严重,有的还有湿陷性。被淹埋的历代河、湖、沟坑分布地带,在底部往往有淤泥夹杂其间。作为工程建筑地基时,必须进行慎密的勘测设计。一般来说地基处理较复杂,投资费用大,如兴建带有地下室的高层建筑反而比较经济。岩土的工程地质分类及土的野外描述目的是正确判断与评价岩土的物理力学性质,为评价建(构)筑物的工程地质条件取得可靠的原始资料。作为建筑地基的岩石,可分为岩石、天然土和人工填土等。一、岩石岩石应为颗粒间牢固联结呈整体或具有节理裂隙的岩体。在工程地质勘察工作中,一般根据岩石的风化程度划分为微风化、中等风化和强风化三等,描述风化程度的特征,包括结构和构造、矿物变异、坚硬程度以及可挖性或可钻性等。岩石按风化程度分类 表 1坚 固 性 分 类硬质岩石(如:花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、石灰岩、石英砂岩等)软质岩石(如:页岩、千枚岩、绿泥石片岩、云母片岩等)风化分类风 化 特 征微风化岩质新鲜,仅节理有铁锰质浸染,裂隙少,镐不能挖掘,岩心柱呈圆柱状。岩石结构、构造清楚,岩体层理清晰,裂隙发育,用镐难挖掘,岩心柱分裂,但可拼成圆柱状。中等风化岩石结构、构造清楚,岩体层理清晰,裂隙发育,用镐难挖掘,岩心柱分裂,但可拼成圆柱状。岩石结构、构造及岩体层理尚能辨认,裂隙很发育,岩块为 2块用手可折断,用镐可挖掘,岩心柱破碎不能拼成圆柱状。强风化岩石结构、构造都不甚清晰,易风化的矿物成分大部分变质,颗粒间联结力明显减弱,岩块为 2手可捏碎,用镐可岩质以呈土状,用镐可挖掘,手钻不易钻进。7挖掘,标准贯入试验锤击数大于 50 击。 二、碎石土碎石土应为粒径大于 2颗粒质量超过总质量 50%的土。(1)按粒径组成及形状进行分类定名:碎 石 土 分 类 表 2土的名称 颗粒形状 粒组含量漂 石 圆形、亚圆形为主块 石 棱角型为主粒径大于 200颗粒质量超过总质量50%。卵 石 圆形、亚圆形为主碎 石 棱角型为主粒径大于 20颗粒质量超过总质量50%。圆 砾 圆形、亚圆形为主角 砾 棱角型为主粒径大于 2颗粒质量超过总质量50%。注:分类时应按粒组含量由大到小以先符合者确定。(2)碎石土的描述,主要内容:密度,一般粒径,最大粒径,磨圆度,风化程度,胶结性,充填物的成分和密度、状态、含量,以及其他特性。(3)碎石土的密度分为:密、中密、稍密。其鉴别方法见下表。碎石土密度的鉴别 表 3密度 骨架和充填物 挖掘情况 钻进情况密实骨架颗粒呈交错排列连续接触,孔隙填满密实砂,抠取大颗粒后充填物能形成窝形,不易塌落。级配好。用镐挖掘费力,用力抠取大颗粒困难钻进困难,冲击钻进钢丝绳跳动剧烈。中密骨架颗粒呈交错排列大部分接触,疏密不匀,孔隙未填满砂或充填有可塑配较好。抠取大颗粒后充填砂散落较多但能形成窝形。用镐可挖掘,用力抠取大颗粒钻进较困难,冲击钻进钢丝绳跳动不剧烈。稍密骨架颗粒排列混乱,级配差,抠取大颗粒后易坍塌,充填有软颗粒已强风化,易捏碎。锹镐易挖,井壁易坍塌。钻进较易,套管易超过钻进深度。8三、砂土砂土应为粒径大于 2颗粒含量不超过总质量 50%,粒径大于 颗粒含量超过总质量 50%。(1)按粒径组成进行分类定名:砂土的分类 表 4土的名称 粒组含量 鉴别特征砾砂 粒径大于 2颗粒占总质量 25类似高粱米的砂粒占总质量 25粗砂 粒径大于 颗粒占总质量 50% 类似小米的砂粒占一半以上。中砂 粒径大于 颗粒占总质量 50% 类似碎小米的砂粒占一半以上。细砂 粒径大于 颗粒占总质量 85% 类似粗玉米面的砂粒占一半以上。粉砂 粒径大于 颗粒占总质量 50% 类似面粉,湿时基本无粘性。注:分类时应按含量由大到小以最先符合者确定。(2)砂土的描述,主要内容:颜色、密度、湿度、含有物的成分、状态和含量,胶结性以及其他特性。砂土密度的鉴别 表 5密度 松 稍密 中密 中上密 准贯入试验锤击数)<10 105530测试指标贯入阻力) <60 602000250钻探难易程度挖掘及钻进快,井、孔壁很不稳定,极易坍塌。挖掘及钻进较快,井、孔壁稳定性差,易坍塌。挖掘及钻进正常,井、孔壁在水位以上能保持短时间稳定。挖掘及钻进困难,井、孔壁在水位以上较稳定。9砂土湿度的鉴别 表 6湿度 饱和度 别特征稍湿 有潮湿感,加水时砂样吸水很快。湿 r≤手,摇动时可成饼状,加水时砂样吸水慢。饱和 能自由渗出或轻微摇动即产生水析现象,家水时砂样基本不吸水。四、粉土和粘性土粉土应为塑性指数小于或等于 10 的土。粘性土应为塑性指数大于 10 的土。(1)粉土和粘性土按塑性指数 分类定名及野外鉴别特征如下表:粉土、粘性土的分类及鉴别特征 表 7土的名称 塑性指数 鉴别特征砂质粉土 3< 轻微粘质感,捻土能听到颗粒间摩擦声,搓条不易或搓成短土条也容易断裂。粉土 粘质粉土 7<0 有粘质感,切面粗糙,湿土能搓成 3条且易断裂。粉质粘土 10<7稍有滑腻感或强的粘质感,切面稍显光滑又可见不多的粉细砂粒,湿土能搓成 1土条,长约 5右,不易断裂。粘性土 粘土 有滑腻感,湿度大时及粘手,切面光滑,湿土能搓成小于 1土条,长度达全掌。(2)粉土、粘性土的描述主要内容:颜色、湿度、天然状态、结构和构造、含有物、密度和野外强度以及其他特征。10粉土、粘性土的天然状态鉴别 表 8坚硬 硬塑 可塑 软塑 流塑0 0< L> 土粉质粘土干而坚实掰不成块不易变形,用力可掰成块能捏成任意形状柔软,极易捏成任意形状,手按钻头内土易入一指。土柱自行坍塌,不能自立。粘质粉土不易变形,用力捏即成碎块同上手捏极易变形,土块轻摇即为饼状水能自由渗出,土呈流动状态砂质粉土 塑性极低,接近粉砂的土,一般情况下可不描述状态。断面状态指粉土和粘性土断面上肉眼观察到的形态,包括:断面粗糙程度可分为致密、粗糙;孔隙可分为大孔、小孔、虫孔、多孔或少孔,均以土样断面上的孔状和孔数经验判定;层理指土的垂直截面上呈现的纹理或水平层次,描述为显层理;结构和构造性是指土粒集合体的形状和相互连接的特征,结构特征如描述块状、团粒状、片状,结构性特征为天然土具有一定的原始结构强度,轻捏即可破坏天然结构,形成碎块或团粒状的描述为结构性差或较差,轻捏很容易变软的描述为结构敏感。含有物是土中不属于基本组成部分的物质和物体。含有物的种类、形状和含量是反映土的成因年代、当时的沉积环境以及某种土性的一个重要特征,描述含有物有如姜石(碳酸钙结核体),多角状、亚圆状的,还有菌丝状钙质;氧化铁的多量或少量或呈柱状、斑状、结核状、条纹状、网状氧化铁;云母碎片(云母)和多量或少量云母集中;蚌壳、螺壳、贝壳、蜗牛壳或呈碎片状的为蚌壳片等;有机质、腐殖质、腐植物;砖、瓦、灰块(或渣)及其他人为产物。状态液性指数土类11野外强度即由钻进情况和测试数据综合判定,其区分等级与鉴别方法如下表:粉土、粘性土的野外强度鉴别 表 9野外强度 硬 较 硬 中 较 软 软便触探试验(钎探击数)>90 900510北京铲每次钻进深度 很难钻进 <2100很困难每次钻进 20困难正常的每次钻进 30钻后土有下坠现象劈土钻头内土的手感手指按不动感觉密硬可按出手指印,用力捅入土中<中示意湿、重亚粘土)及粘质粉土鉴别野外强度基本规律,对其余土类尚须酌情考虑粘性和湿度的大小参考使用。(3)有机土和泥炭有机土和泥炭为沼泽、静水环境沉积而成,按土中的有机质含量分为含有机质土、有机土和泥炭(草炭) 。有机质含量由 550C°时的灼失量试验确定,因此也称为灼失量。土中有机质含量为 5称为含有机质土;土中有机质含量为 10称为有机土,其特征为灰褐、灰黑、黑褐色土;土中有机质含量大于 30%时,称为泥炭(或草炭) ,泥炭的特征为褐黑、黑色,含有大量腐植物,常显臭味,草炭呈褐、棕褐色,一没有完全分解的腐植物为主要成分,植物结构呈纤维状。五、人工填土人工填土是由人类活动堆填而成。其有不均匀性较严重或严重,强度底、压缩性高、水稳性差等不利的工程性质。根据其组成成分和成因,可分为素填土、杂填土、冲填土。素填土由一种或数种土类组成,常会有少量砖瓦块(渣)及其他人为产物。杂填土为含有大量建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。以建筑垃圾12为主要成分时称为房渣土;以煤或煤土混合物经过燃烧而成的无凝聚性物质为主要成分时称为炉灰;由堆积年代较久的炉灰经风化变质而成稍具粘性、手捻呈碎末状物质为主要成分时成为变质炉灰。冲填土应为由水力冲填泥砂形成的填土。六、特殊土特殊土按其特殊性质分为软土(包括淤泥和淤泥质土) 、湿陷性土膨胀土和混合土等等。(1)软土为静水或缓慢的流水环境中沉积,其天然含水量高(W≥W L) ,孔隙比大(e≥1)h 和具有灵敏结构性的粉土和粘性土。当 W≥W L,e≥称为淤泥,1≤e<称为淤泥质土。(2)湿陷性土的湿陷系数 δs≥土,湿陷系数 δs 是室内压缩试验在200力下的附加湿陷量与土样原高度之比值。湿陷性土的主要特点是多孔性和湿陷性。在工程上,地基湿陷是必须防止的事故,勘探人员对这类特殊土须详细描述多孔性、结构性等内容,对于原状土样必须是缓慢压入取土或探坑取大块原状土,不允许锤击取土。(3)膨胀土是指土中含有大量的强亲水性粘土矿物成分,在环境湿度变化条件下产生强烈变形的土。膨胀土一般是塑性指数高(5) ,强度较高,压缩性较底,具有吸水膨胀和失水收缩的特征,在野外须详细描述湿度(必要时多取扰动样由室内测定) ,断面状态、结构性等项内容。(4)混合土是指颗粒级配极不连续,由粘性土与砂土或碎石土相互混合组成的天然土,其定名的前者为含量超过 60%以上的土类,后者为混合土类的含量应有25北京地区三大类土野外鉴别我们把地壳表层由岩石风化变成粗细不同的颗粒,经过一定地质营力(风、水、冰、重力等)的搬运,在特定环境下沉积而形成的土(或称天然土) ,从形成的地质时代分为第四纪全新世沉积层,进一步按沉积年代的早晚又分为:一般沉积土即第四纪全新世早期及以前形成的(俗称老土) ;新近沉积土即第四纪全新世中、晚13期形成的土,一般呈欠压密状态,强度较底,常含有人类文化活动产物和较多的有机质与螺壳、蚌壳等。北京地区的土层按成因类型和沉积年代划分为三大类土:人工填土、新近沉积土、一般沉积土。三大类的野外鉴别参见下表:三大类土的野外鉴别 表 10人工填土 新近沉积土 一般沉积土颜色色暗且混乱,多为黄褐、褐色比同地点或附近的老土色较深,多为褐黄(暗) 、黄褐、栗、灰、褐色等多为褐黄、棕黄、黄棕色,部分区域为灰色。层理 无 有层理,不同岩性的土层层次常有交迭 有层理结构 无天然结构具有天然结构和结构性,一般结构性差,具有软土的特性。局部地区表层为风积的颗粒极配均匀的松砂层。具有天然结构和结构性,结构一般为不敏感含有物 含混人为的产物含有人为的产物,云母片常在粉细砂、砂质粉土中分布集中或含多量在近代河湖沟坑或低洼地区土中含较多量的蚌壳、螺壳等,在砂、卵石土中常包裹黄褐色粘性土团或薄夹层。无人为的产物,天燃粘性土地层在老土层顶部含有多量姜石。野外强度一般为软(土中砖瓦块等显得较硬或硬的情况不能计入)一般为较软度随深度加深不显提高。一般为中等以上,与土的粘性土大小具有明显的规律性,强度随深度加深而显示提高。三大类土鉴 别特征14思 考 题1、土由哪几种部分组成并详细说明2、土中三相比例的变化对土的性质有什么影响?3、土的物理性指标有哪几项?说明各项的物理概念。4、说明土的透水性、压缩性、抗剪强度的力学指标与物理概念。5、土的性质取决于哪些主要因素?6、地基土分类的目的?土的工程分类按哪些原则进行?7、岩石根据风化程度分哪三类?其野外主要的特征各有哪些?8、碎石土、砂土进行分类的依据及分类定名的标志是什么?9、碎石土的描述有哪些主要内容?10、粉土、粘性土进行分类的依据及分类定名的标准是什么?11、粘性土的结构和结构性是什么?如何描述其特征?12、描述土中含有物能够反映土的哪些重要特征?并举三例以上的说明。13、什么是砂土液化?它的危害是什么?14、湿陷性土的主要特点是什么?描述和原状土取样技术中应注意哪些?15、说明北京地区三大类土的划分及其野外鉴别。15工程地质钻探编录技术要求第一节 钻孔的确定第一条 孔位要以勘察纲要为依据,打钻前由测量人员测放孔位,定桩为志。根据需要编录人员允许在 2 米范围内移动,若超过 2 米,应证得工程负责人同意。第二节 孔深确定第三条 孔深要以勘察纲要为依据。当达到设计深度后,如遇基岩,应继续钻入强风化层 遇泥炭或其他软弱层,应穿透该层;如遇卵砾石,应深入1桩基尚应适当加深。第四条 孔深未达到设计深度,但以穿透基岩强风化层或残积土,可提前终孔。若孔深未达到设计的 70%,无法继续钻进,且未达到设计目的,则可在原孔周围1m 以内补孔,原孔上段资料仍可利用,不重复记录和计算尺寸。第五条 套管或贯入器超过孔底,若超过部分能鉴定岩性,应算做孔深。第六条 冲击钻探进尺,每回次不得超过 大钻的要求另行规定。第七条 必须严格执行孔深验证,凡遇大的换层,见基岩和终孔,均需验证孔深。要求换层深度的正负误差不大于 20八条 依据实际情况,编录人员应积极提出孔深增减的建议,报请工程负责人决定。除上述情况外,允许编录人员在勘察纲要允许范围内变动。第三节 地层岩性界限的划分第九条 为准确的决定界限,每回次都应知道孔深,同时连续观察岩心,随时分层,不应积压。第十条 岩性界限深度应实际量测,一般记到小数点后 2 位。第十一条 若岩性界限一带未取上岩心,对岩性界限应认真判断,合理计算。第十二条 如连续 2m 取不上岩心,必须改进钻进方法;如连续 2m 以上未见岩心,必须补孔,但已见岩心部分资料仍可利用。16第十三条 两层岩性定名相同,但成因不同或物理力学性质相差悬殊,亦应划分岩性界限。第十四条 凡层厚大于 20般应单独分层。对于层厚小于 20单独分层,但要说明深度和岩性。第十五条 经室内试验,岩性名称有更改,可在记录表上注明,但不得乱涂乱改。第十六条 基岩部分的回转钻进,其岩心采取率,在较完整的岩层小于 80%;在破碎的岩层,不低于 65%。第十七条 在地下水位以上,一般不用泥浆钻进,以免影响岩性的鉴定及地下水位的观测。在地下水位以下,孔深大于 20m 时,一般应用泥浆回转钻进。否则,难以分层、取样及贯入。第四节 岩性描述第十八条 岩性定名要以国家和北京地区现行规范作标准。第十九条 凡基岩,要定出岩石名称,区分风化程度。对专门基岩孔要记录回次进尺、采取岩心长度等项内容,以便评价岩石质量。第二十条 凡粘性土,必须描述颜色、稠度和含有物。含有物一般包括碎石、卵石、角砾、圆砾、姜石、贝壳、螺壳、植物根茎等。若含有物超过 5%,要估计粒径和百分数。如未见含有物要写上“均质” 。第二十一条 凡粉土和砂土,必须描述颜色、湿度、密实程度和含有物。含有物除上述外,还包括粘性土团块。如未见含有物要写上“均粒” 。第二十二条 凡碎石土,必须描述湿度、密实程度、颗粒组成和填充物。对粗砾组分要描述主要成分和风化程度;若有软弱岩块,要单独描述名称和含量。注意粘性土和砂层透镜体的描述和取样。卵石层若以土充填,应单独分层,对土的含量、厚度等应做具体描述。第二十三条 人工填土,必须分出素填土或杂填土。对素填土的描述与一般土层相同,对杂填土要描述主要成分,均匀性和密实程度。第二十四条 天然表土,一般指耕植土(植物层) ,应单独划分,其描述可与一般土层相同,或只描述主要成分。17第二十五条 新近沉积物 描述内容与一般土层相同,另增加新近沉积的标志与特征,并须详加描述,增加测试工作量。第二十六条 特殊性土 一般指湿陷性土、软土、膨胀土、混合土等。描述内容除与一般土层相同外,还要增加主要特征,并根据需要酌情增加取样和测试。第五节 测定地下水第二十七条 潜水与工程密切,一般应每孔观测静止水位。上层滞水观测不易,要在发现后及时观测。承压水观测费事,可选择代表性钻孔观测。所测水位均要记录时间。如属干孔要写上“未见” 。第二十八条 一般浅孔只遇潜水,可在钻进中观测初见水位,待稳定后,终孔后观测静止水位,并保护好孔口,以后复测。第二十九条 发现潜水后,又估计深部有承压水时,应提前观测潜水位。第三十条 对承压水,要用套管把上部含水层隔绝之后观测。第六节 动力触探试验第三十一条 编录人员应按照勘察纲要的要求和技术规程,进行动力触探试验。第三十二条 触探器的抓锤必须灵活。测试工具符合标准。第三十三条 监督测具轻放孔底,并核实测试孔深。第三十四条 当残留岩心超过 5能作重型动力触探试验,残留岩心超过10能做标准贯入试验。若已超过,要清除后再测试。残留岩心长度=孔深具放置孔底,把预打深度和正式打入深度准确地画在触探杆上。重型动力触探试验,无预打深度,正式打入深度为 10准贯入试验预打深度15式打入深度 30三十六条 若土层很硬,达不到试验标准时,可减少打入深度,一般达到 50锤,即可终止试验。第三十七条 若正式打入深度在套管内,要把套管内土层清除后,再做试验。第三十八条 标贯试验的贯入器取出后,要检查岩心,并作为记录依据。第三十九条 砂土、粉土、粘性土、残积土,须用标准贯入试验;碎石和风化18岩,用重型动力触探试验。软土用静力触探或轻型动探( 。第四十条 触探测试深度的计算测试上限=测试孔深 +预打深度测试下限=测试孔深 +预打深度 +正式打入深度第四十一条 注意锤击数根据规范按钻杆长度或有效覆盖压力进行修正。第七节 取原状土样第四十二条 编录人员对钻孔、探井记录时,按照勘察纲要要求和技术规程,指导机台采取土样,并对其质量负检查监督责任。第四十三条 取样前检查取样器和土样盒是否干净。监督取样器轻放孔底,并核实孔深。第四十四条 当残留岩心超过 10须把孔底残留土清除后,才能取样。第四十五条 取样深度的确定取样下限=核实孔深 +打入深度取样上限=核实孔深 +打入深度 般 15四十六条 取样器下置孔底后,在钻杆上作好打入深度(25标记,打入深度一般超过土样长 10禁不作标记,任意打入的做法。第四十七条 土样取上后,须观察两端岩性,若两端定名不同,土质差异很大,除增划岩性界限外,应重新取样。第四十八条 取土样后,要检查是否扰动?土样盒两端的土是否饱满?随未扰动,如一端缺失深度超过 2能当标准样,应重新采取,到合格为止。若缺失量在 2,可用同层土填满,以防样品移动。第四十九条 原状土样被扰动,可根据需要取扰动样,在记录表上填写“扰动” 。或决定重新取样。对流塑状态的土、细砂等,取原状样确有困难时,可取扰动样。但粘性土和粉土一般不取扰动样。粗砂、砾砂、碎石一般不取样。基岩遇断层,或有其它要求时,酌情取代表性岩样。第五十条 未取样的土层,每层取 1小样,以备工程负责人或技术负责人查验。第五十一条 土样从上至下依次编号。如一组取 2 桶,仍编成一个号,注明取19样个数。编号前写上孔号,并填好土样标签。第五十二条 土样由机台人员在现场及时封好,以保持天然含水量。把标签贴在土样盒上。注意土样的上下方向,不可倒置。第五十三条 机台人员负责将土样送到指定地点。土样冬天要防冻,夏天防晒,在运输中要装箱,并采取防振措施。严禁土样盒在车上乱压、乱滚现象。第五十四条 一批土样取完后,填写送样单及“样品管理运行卡”连同土样一起,速交土工试验室。第八节 采取水样第五十五条 取样前用温水将取样瓶洗刷干净,取样时再用取样点的水冲洗干净。第五十六条 取样后,扭紧瓶塞,然后密封瓶口。采用塑料桶取水时,可用白胶布密封。第五十七条 取样时不宜装得太满,稍留空隙,严防破裂。第五十八条 取样时应在现场鉴定水的物理性质,填土取样标签及送样单中。第五十九条 在钻孔中取样时,应于水面 1m 以下采取。可用提水器代替取样器。第六十条 钻孔进行提水试验时,提水完毕后,应立即取样。若进行注水试验时,应在注水前取样。第六十一条 全分析取样的体积为 2,另用 500 毫升的水样瓶,加入纯大理石粉 2,再取样封口,作侵蚀性 析。简分析用水样,每件要求 1 升。第六十二条 瓶口贴标签,编号码,在送样单上注明分析项目,尽快送交化验单位。第九节 其他第六十三条 编录人员对提交地质资料的质量负责。第六十四条 记录表要有工程负责人检查签名,检查时一般要在现场对照岩心。第六十五条 任何人都不得随意涂改野外的原始记录,可将修正或补充的内容写在记录的旁侧。20第六十六条 必须在现场完成记录。第六十七条 完成的《工程地质钻孔记录表》要妥善保管和及时上交。第六十八条 记录表按工程项目装订成册,经技术负责人验收,与其他资料一起存档备查。第六十九条 会同有关人员,做好对钻孔质量等级的评定。
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