3特殊性岩土的勘察

1．软土

    软土是指天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土。

1. 1软土的主要工程性质

    (1)天然含水量大(天然含水量大于液限)；

    (2)孔隙比大(e≥1.0)

    (3)压缩性高；

    (4)强度低；

    (5)渗透性低(垂直渗透系数为10—10cm／s； 

    (6)灵敏度大(一般为3—4，最大可达8—9)；

    (7)在较大的地震力作用下，易出现震陷。

1．2软土的勘察测试方法

⏹软土勘察，勘探点的间隔一般不应超过30m，深度可按Z＝d十mb估算。式中Z为钻孔深度，d为基础埋深，b为基础宽度，m为深度系数。控制孔取2．0，一般孔取1．0。

⏹钻进方式应采用回转式提土钻进，并采用清水加压或泥浆护壁，以免塌孔。原状土试样应采用薄壁取土器静压法采取，原状土试样在采取、运送、保存、试样制备过程中，要严防扰动。

⏹应采用多种原位测试手段替代部分钻探，以综合确定土层的力学参数。一般孔可由静力触探代替，用十字板剪切试验测定软土抗剪强度、灵敏度；用旁压试验、螺旋板载荷试验测定土的极限荷载、估算变形模量；用标准贯人试验确定砂土、粉土夹层的性质。

⏹准确查明地下水位，用抽水试验或室内变水头渗透试验测定垂直向和水平向的渗透系数。

⏹软土的室内土工试验：

    (1)固结试验 软土应进行高压固结试验，根据压缩曲线计算先期固结压力、压缩指数和回弹指数，用固结曲线计算固结系数和次固结系数。

    (2)剪切试验 

●当建筑物加荷速率较快，地基土为低透水的软粘土时，应采用不固结不排水三轴剪切试验。

●当建筑物加荷速率较慢，土体基本固结后又承受快速加载作用时，应采用固结不排水三轴剪切试验或固结快剪。

●当建筑物加荷速率缓慢，土体中的孔隙水压力能充分消散时，应采用固结排水三轴剪切试验或慢剪。

⏹软土地基沉降量可采用分层总和法计算，并乘以经验系数；对一级建筑物宜采用土的应力历史的沉降计算方法。

2．湿陷性土

    湿陷性土是指在200kPa压力下浸水载荷试验的湿陷量与承压板宽度之比大于0．023的土。

2. 1 湿陷性黄土

湿陷性黄土是指湿陷系数δs等于或大于0．015的黄土。湿陷性黄土的程性质压缩性。湿陷性黄土由于有可溶盐和存在的负孔隙压力，所以在天然状态下，它的压缩性较低，但一旦遇到水的作用，可溶盐类溶解和负孔腺压力消失，压缩性骤然增高，此时土即产生湿陷。

2．1．1 抗剪强度 湿陷性黄土由于存在可溶盐类负孔隙压力和部分原始粘聚力，；形成较高的结构强度，使土的粘聚力增大，但如果土体受水浸湿，易产生胶溶作用，使土的结构强度减弱，’直至完全消失，此时土即产生湿陷。湿陷性黄土的内摩擦角与含水量也有很大关系，含水量越大，内摩擦角越小。

2．1．2 渗透性 湿陷性黄土由于具有益直节理，因此其渗透性不同方向是不＝样的，垂直向渗透系数一般要比水平向大加倍左右。

2．1．3 湿陷性 湿陷性是指土在自重压力或土的附加压力和自重压力共同作用下受水浸湿时产生急剧而大量的附加下沉的性质。湿陷性黄土的湿陷性与物理性指标的关系极为密。

    湿陷性与干密度的关系：黄土的干密度越小，湿陷性越强，当于密度大于1.5时，一般均不具湿陷性。

    湿陷性与孔隙比的关系，黄土的孔隙比越大，湿陷性越强。西安地区当孔隙比e＜0．9时，一般就不具湿陷性或湿陷性很弱；兰州地区当。＜0．既时，湿陷性就不明显。

    湿陷性与含水量和饱和度的关系：黄土的含水量(饱和度)越低，：湿陷性越强，当饱和度大于犯％时六湿陷系数大于0．015的仅占3．4％。

    湿陷性与液限的关系：黄土的液限越小，湿陷性越强，当液限大于30％时，黄土的湿险性一般较弱，且多为非自重湿陷类型；液限小于30％时，湿陷性较为强烈。

 2．2 湿陷性黄土的勘察测试方法 

    湿陷性黄土的勘察，应查明湿陷性黄土的物理力学性质，确定湿陷类型、湿陷等级及其在平面上和深度上的界限。

    1．勘探点的布置应根据总平面团、建筑物类别和工程地质条件复杂程度确定(GBJ 2540规范表2．2．2和表2．2，3)。取土勘探点的数量不得少于全部勘探点的2／3。取土勘探点中，应有一定数量的探井，在皿、nF级自重湿陷性黄土场地，探井数量不得少于1／3。

    2．勘探点的深度，除应大于地基压缩层的深度外，对非自重湿陷性黄土场地，还应大于基础底面下5m。对自重湿陷性黄土场地，当基础底面下功湿陷性黄土层厚度大于10m时，对陇西地区和舶东陕北地区，’不应小于基础底面下15m，对其他地区不应小于基底下10m。对甲、乙类建筑物应有一定数量的取土勘探点穿透湿陷性黄土层。

    3．采取原状土试样，必须保持其天然的湿度和结构。在探井中采取原状土样，竖向间距宜为1m，土样直径不应小于10cm 3在钻孔中采取原状土样，必须严格掌握“一米三钻”的钻进方法，压人法或重锤一击法的取样方法，取土器应使用督f1的黄土菠壁取土器。

    4．采用静力触探t标准贯人试验或旁压试验探查地层的均匀性和测求力学性质指标。当需进一步确定湿陷起始压力或地基承戴力时，应进行载荷试验。

    5．对地下水有升降趋势或变化幅度较大时，从初步勘察阶段开始，即应进行地下水动态的长期观测；

    6．根据实测或计算自重湿陷量划分湿陷类型j当实测或计算自重湿陷量大于7cm时，应定为自重湿陷性黄土场地；当实测成计算自重湿陷量小于或等于7cm／时i应定为非白重湿陷性黄土场地。计算自重湿陷量，应从天然地面算起j‘至其下全部湿陷性黄土层的底面为止。

    7．根据自重湿陷量和总湿陷量划分湿陷性黄土地基的湿陷等级’(参见CN25—别)规范表2．3．7)。总湿陷量应从基础底面算起，在非自重湿陷性黄土场地，累计至基底下5m(或压缩层)深度为止；在自重湿陷性黄土场地，对甲、乙类建筑，应累计至非湿陷性土层顶面为止。对丙、丁类建筑‘肖基底不的湿陷性土层厚度大于10M．—时冲陇西、陇东陕北地区不应小于15m，其他地区不应小于10m。

2．3其他湿陷性土 

    其他湿陷性土是指干旱和半干旱地区湿陷性碎石土、湿陷性砂土及其他湿陷性土(如填土、新近沉积土等)。  

3  膨胀土 

    膨胀土是指土中粘粒成分主要由亲水矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。 

3．1膨胀土的工程性质

    膨胀土独特的矿物成分、化学成分及其结构特性——面面叠聚体，使其具有下列特征：

    (1)高分散性。(40．002M血的粘粒含量一般＞30％)；

    (2)高塑性(塑性指数一般＞20％)；

    (3)高液限(液跟含水量一般＞40％)；

    (4)膨胀性(我国膨胀土的膨胀串一般为1％—5％，力的10％，膨胀力50－100  kPa)； 

    (5)收缩性(线收缩率3％－8％，收缩系数0．3－0．6，大的0．7—1．0，缩限  9；3％—8％)； 

    (6)胀缩可逆性(吸水膨胀，失水收缩，再吸水再膨胀，再失水又收缩的变形特性)。

3．2 膨胀土勘察浏试方法 

    1．膨胀土地区应划分场地类别，区分乎坦场地和坡地场地，查明有无浅层滑坡和天然斜坡的剥落情况，查明大气影响深度。

    2．膨胀土地区勘探点数量宜比非膨胀土地区适当增加，取土孔数量不应少于全部勘探孔数的1／2。

    3．勘探孔的深度，除应满足压缩层深度要求外，尚应考虑大气影响深度；且一般性勘探孔深度不应小于5m，控制性勘探孔不应小于8mo

    4．每个控制孔均应采取原状土样，从地表下1m开始至大气影响深度内，取土间距为1．0m。在大气影响深度下，可取1．5。2．0m02在i般性勘探孔的5m深度范围内也应采取扰动土样，酗定天然含水量。

    5．对重要的和有特殊要求的工程场地，必要时应进行浸水载荷试验；旁压试验、剪切试验，以确定土的胀缩性能和承载力。

    6．膨胀土的室内土工试验应进行膨胀和牧缩试验以测定自由膨胀串、50kPa压力下和一定压力下的膨胀串、膨胀力和收缩系数

    7．对建在膨胀土地区的建筑物，应分别计算膨胀变形量、收缩变形量和胀缩变形量，并根据计算结果对膨胀土地基划分胀缩等级。

4  红粘土  

    红粘土是指为颜色为棕红、：褐黄色i覆盖在碳酸盐岩系之上，其液限等于或大于50％的高塑性粘土。 

    次生红粘土是指红粘土经搬运、沉积后仍保留其基本特征，且液限大于45％的土。

 4．1 红粘土的工程性质

    (1)高分散性(粘粒含量一般为30％－70％)；

    (2)高塑性(塑性指数Jp＝25％—50％)；

    (3)高液限(液限队＝45％－70％)；

    (4)饱和度较大(—般大于80％)； 

    (5)孔隙比大(一般超过0．9，个别可达2．0)；

    (6)先期固结压力大，一般均为超固结土；

    (7)强度一般较高，但浸水后强度降低；

    (8)膨胀性极弱，但具一定收缩性。 

4．2红粘土的勘察测试方法  

    通过工程地质测绘和岩土工程勘察，查明红土和次生红土的分布、厚度、物质组成，查明下伏岩层的岩性和起伏变化情况，查明地裂的分布和发育特征，查明红土湿度状态的垂直分带情况，查明红土地基类型及其承载能力等。  

    1．勘探点间距对I类均匀地基宜取12—24m，对B类不均匀地基宜取6J2m，钻孔深度可按规范查表。  

    2．对裂隙发育的红粘土，应进行三轴剪切试验或无例限抗压强度试验。当需评价边坡稳定时，淌应进行剪切试验。    ‘    ；    ．

    3．对一、二级建筑物宜用原位测试方法确定地基承载力，一级建筑物宜采用载荷试验，二级建筑物可采用夯压试验。    ·

5  填土 

    填土是指由人类活动而堆填的土。按其物质组成和维填方式可分为家填土、杂填土和冲填土。

5．1填土的工程性质 

    1．不均匀性。填土由于成分复杂，回填的方法、厚度和时闻的随意性，因此不均匀性是其显著的特点。素境土由于成分较单一，‘不均匀性比杂填土赂好。

    2．自重压密性。填土属欠固结土，在土的自重和地面水的作用下有自行压密的特点。粗颗较组成的砂、碎石宏填土的自重压密时间约2—5年，细粒土组成的家填土自重压密时间约需5。15年，含有大量生活垃圾的杂境土自重压密时间可长达30年。

    3．填土的湿陷性。由于境土土质疏松、结构性差，故浸水后会产生强烈的湿陷。

    4．低强度和高压缩性。由于填土孔隙比大，结构性差，因此强度低而压缩性高。

 5．2填土的勘察测试方法  

    通过调查和勘探查明地形地物的变迁、填土的堆填年代和堆填方法，查明填土的分布、厚度、成分、均匀性等。

    1．勘探工作量的布置应按复杂场地考虑，勘探点间距10—20m，勘探点深度应穿透填土，并进入老土至少0．5皿，如遇软弱土层还应加深。

    2．勘探方法可根据填土性质确定，对粉土、粘性土素填土宜采用钻探和轻型动力触探方法，对杂填土宜采用钻探和重型动力肋探，并没一定数量的探井。 

    3．利用填土作为地基时，应注意下列几点： 

    (1)对尚来完成自重固结的填土或土质松软以至不能满足承载力和变形要求的填土，未经处理不应作为天然地基。对有机质含量大于10％的境土也不宣作为天然地基。

    (2)对已完成自重固结且扰较均匀、密度较好的老境土可以作为天然地基，但应增加基础和上部结构刚度和强度的措施，以提高和改善建筑物对不均匀沉降的适应能力。

    (3)对具不均匀性的填土地基，应进行变形计算，可采用分层总和法，沉降计算系数可以取1i0J’也可采用地基和基础共同作用的分析方法进行计算。

    (4)填土地基承裁力宜采用载荷试验确定。

6  盐溃土  

    盐渍土是指易溶盐含量大于0．5％，且具有吸湿、松胀等特性的土。

6．1盐渍土的工程特征  

    1．溶陷性。盐渍土浸水两由于土中易溶盐的溶解，在土自重压力作用下产生沉陷现象，盐渍土按溶陷系数分为溶陷性土(溶陷系数6值等于或大于翘0.01)和非溶陷性土；(6值小于0.01)。 

    2．盐胀性。硫酸盐沉淀结晶时体积增大，失水时体积减小，致使土体结构破坏而硫松。碳酸盐渍土中x此0；含量超过队5％时，亦具有明显的盐胀性。

    3．腐蚀性。硫酸盐渍土具有较强的腐蚀性，织盐渍土t碳酸盐渍土也有不周程度的腐蚀性。

6．2 盐渍土的勘察测试方法  

    盐渍土勘察测试工作应查明盐渍土的分布、含盐类型和含盐程度，确定有害毛细水上升高度，查明盐馈土的溶陷性、盐胀性和腐蚀性，确定天然状态和浸水条件下的地基承载力。

    1．勘探点的间距和深度应根据建筑物类型、盐渍土的分布状态确定。原则上应钻穿盐渍土，当盐渍土厚度很大时，钻探深度应为20m，并至少应有‘个勘探点钻透盐溃土层。勘探点中应有一定数量的探井。 

    2．采取原状土样的勘据点不应少于勘探点总数的1屉f械样采取宜颧干旱季节进行，采取土试样的瞄酗匝采取措施‘‘保持土的天然结构和含水量小。

3．采取原状土试样此地表下，队3m开始；取样间距，在10m深度内为1.0-1.5m，10m以下可为2.0m。扰动土样采取按规范执行。

    4．为确定盐渍土的路陷性和承载力，宜进行大面积基坑浸水试验和浸水载荷试验。对盐渍土的盐胀性，应进行长期观测，以确定盐服的临界深度

    5．盐渍土的盐胀性和溶陷性指标的测定可按照膨胀土和湿陷性土的试验方法进行。

7  多年冻土

  多年冻土是指温度等于或小不0度；含有固态水，且在自然界中保持三年以上，当温度条件改变时，其物理力学性质随之改变，并可产生陈胀、融陷、热融滑塌等现象的土。

7．1 多年冻土的入程性质 

    1．冻土的物理性质小冻土的含水量(总含水量、未踪水含量)、冻土的台冰量(相对含冰量、质量含冰量、体积含冰量)。  

    2．冻土的热物理性质。导热系数、热容量—(体积热容量；质量热容量)、导温系数。

    3．冻土的力学性质；冻土的冻胀(冻胀量、冻胀率、起始冻胀含水量；冻胀力、冻结力)、冻土的融化下沉与融化压缩(碰陷系数、融化压缩系数)。

7．2多年冻土勘察05试方法 

    多年冻土勘察应查明其分布范围、类别、；厚度3确定多年冻土的上限深度及其变化值，查明多年冻土的物理力学性质，查明多年冻土的不良地质现象为热融滑塌；融冻泥流

    1．勘探点应适当加密，勘探点深度应穿透上限深度，一般不应小于1．5倍上限深度。对于多年冻土的不稳定地带，应有部分勘探点达到下限深度。

    2．多年冻土地区钻探宜采取大口径低速钻进，必要时可采用低温泥浆，终孔直径不宜小于108mm。 

3．冻土的试样应避免融化，取出后立即冷藏。试验应在低温试验室进行，测定冻土的物理性质、热物理性质和力学性质。

    4．多年冻土的承载力，对一级建筑物宜采用载荷试验确定。

8 风化岩和残积土 

    风化岩是指岩石在风化营力等作用下，使其结构、成分、性质等产生不同程度变异的岩石。岩石已完全风化成土而未经搬运的称残积土。

8．1 风化岩和残积土的工程性质 

    1．软化性。风化岩抗水性弱，浸水后强度迅速降低。

    2．不均匀性。残积土尤其是花岗岩残积土，由于球状风化或囊状风化造成风化岩和残积土的不均匀性，或由于岩脉穿插，风化程度不同造成风化岩和残积土的不均匀性。

    3．因结特征。花岗岩残积土的固结速度较快，建筑物主体结构完工后，沉降基本完成，后期沉降量很小。

    4．膨胀性和湿陷性。灰岩、粘土岩、砾岩、泥岩、玄武岩等的风化岩和残积土可能还有膨胀性或湿陷性。

8．2风化岩和残积土勘察测试方法  

    风化岩和残积土的勘察应查明其水平和垂直分布的稳定性和均匀性命查明岩脉、软夹层，断裂构造，球状风化和囊状风化体的分布特征；查明风化岩和残积土的物理力学性质和承载力。

    1．勘探点间距宜按复杂场地考虑，勘探点深度应有部分钻孔达到或深入微风化层。钻探中应测定RQD。

    2．宜布置探井，以观测岩土结构，暴露后性状变化(于裂、湿化、软化等)。

    3．对风化带的划分宜采用标贯试验、波速测试和钻孔地震CT测试技术。 

    4．确定风化岩和残积土的承载力和变形模量宜用载荷试验和旁压试验，必要时可采用嵌入式浸水载荷试验。