
一、岩土勘察报告包括哪些内容? 2
1 岩土工程勘察报告包括: 2
2 桩基岩土工程勘察应包括下列内容: 2
二、岩土工程特性指标有哪些? 3
岩石的分类和鉴定 5
土的分类和鉴定 6
三、勘察手段和试验内容有哪些?《土工试验方法标准》 8
1.承载力确定 8
2.岩土室内试验 9
四、土(岩)的承载力标准值 9
1 岩石承载力 9
2 岩石承载力与单轴抗压的换算 9
3 碎、卵石承载力 10
4 标贯击数和承载力对应值 10
一、岩土勘察报告包括哪些内容?
各项工程建设在设计和施工之前,必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
1 岩土工程勘察报告包括:
应根据任务要求、勘察阶段、工程特点和地质条件等具体情况编写,并应包括下列内容:1勘察目的、任务要求和依据的技术标准; 2拟建工程概况; 3 勘察方法和勘察工作布置;4 场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性;5 各项岩土性质指标,岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值;6 地下水埋藏情况、类型、水位及其变化;7 土和水对建筑材料的腐蚀性;8 可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价;场地稳定性和适宜性的评价。
2 桩基岩土工程勘察应包括下列内容:
1 查明场地各层岩土的类型、深度、分布、工程特性和变化规律;2 当采用基岩作为桩的持力层时,应查明基岩的岩性、构造、岩面变化、风化程度,确定其坚硬程度、完整程度和基本质量等级,判定有无洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层;3 查明水文地质条件,评价地下水对桩基设计和施工的影响,判定水质对建筑材料的腐蚀性;4 查明不良地质作用,可液化土层和特殊性岩土的分布及其对桩基的危害程度,并提出防治措施的建议;
桩基评价应包括以下基本内容:《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)
1 推荐经济合理的桩端持力层;2 对可能采用的桩型、规格及相应的桩端入土深度(或高程)提出建议;3 提供所建议桩型的侧阻力、端阻力和桩基设计、施工所需的其他岩土参数;4 对沉(成)桩可能性、桩基施工对环境影响的评价和对策以及其他设计、施工应注意事项提出建议。
二、岩土工程特性指标有哪些?
常见地层重要参考指标
| 地层 | 参考参数 | 参考性质 | |||||||||||||||||||||||
| 承载力特征值 | 液性指数 | 塑性指数 | 内摩擦角 | 粘聚力 | 渗透系数 | 抗压强度 | 标准贯入击数 | 孔隙比 | 密度 | 压缩模量 | 含水量 | 动力触探击数 | 岩石质量指标 | 层厚 | 完整性指数 | 成分 | 颗粒级配 | 均匀性 | 充填物 | 包含物 | 风化程度 | 湿陷性 | 地下水 | 岩石破碎原因 | |
| fak | IL | Ip | Φ | C | K | R0 | N | e | ρ | Es | W | N63.5/N120 | RQD | h | —— | ||||||||||
| kPa | —— | —— | 度 | kPa | cm/s | MPa | —— | —— | g/cm3 | MPa | % | —— | % | m | —— | ||||||||||
| 填土 | |||||||||||||||||||||||||
| 黏性土 | |||||||||||||||||||||||||
| 粉土 | |||||||||||||||||||||||||
| 砂层 | |||||||||||||||||||||||||
| 碎石土 | |||||||||||||||||||||||||
| 泥岩 | |||||||||||||||||||||||||
| 砂岩 | |||||||||||||||||||||||||
| 砾岩 | |||||||||||||||||||||||||
| 花岗岩 | |||||||||||||||||||||||||
2、液性指数—能够反映粘性土的软硬程度。
3、塑性指数—由相应于76g圆锥仪沉入土中深度为10mm时测定的液限计算而得,是判定出现糊钻事故可能性大小的依据。
4、内摩擦角Φ和粘聚力C—反映土的抗剪强度。
5、渗透系数—土的渗透性指标。
6、抗压强度—岩石试件在单向受力破坏时所能承受的最大压应力,称为单轴抗压强度,简称抗压强度。岩石的饱和单轴抗压强度是判定岩石坚硬程度分类的依据。
7、标准贯入击数—用卷扬机将质量为63.5kg的钢锤,提升76cm高度,让钢锤自由下落,打击贯入器,使贯入器贯入土中深为30cm所需的锤击数,记为N63.5 (简化为N)。 N值的大小,反映土的贯入阻力的大小,亦即密实度的大小。
8、孔隙比—孔隙比是土中空隙总体积与土粒总体积之比。砂土e=0.5~1.0,当砂土e<0.6时,呈密实状态;黏性土e=0.5~1.2,当黏性土e>1.0时,为软弱地基。砂土密实度按孔隙比分类明细见附表。
9、密度—单位体积土的质量,可以反映土的密实程度(重度γ为单位体积土的重力密度)。
10、压缩模量—变形指标,可以反映土的密实程度。
11、含水量—土的含水量表示土中含水的数量,为土体中水的质量与固体矿物质量的比值,用百分数表示,砂土W=(0~40)%;黏性土W=(20~60)%。当W≈0时,砂土呈松散状态,黏性土呈坚硬状态。黏性土的含水量很大时,其压缩性高,强度低。
12、动力触探击数—圆锥动力触探法是间接勘察方法,该方法用标准质量的铁锤提升至标准高度自由下落,将特制的圆锥探头贯入地基土层标准深度,所需的击数N值的大小。碎石土的密实度可根据圆锥动力触探锤击数确定。平均粒径等于或小于50mm,且最大粒径小于100mm的碎石土用重型动力触探锤击数N63.5确定;对于平均粒径大于50mm,或最大粒径大于100mm的碎石土,可用超重型动力触探锤击数N120确定。
13、岩石质量指标RQD—用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩心管在岩石中钻进,连续取芯,回次钻进所取岩芯中,长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值,以百分数表示。根据岩石质量指标,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)。
14、层厚—层厚h>1.0为巨厚层,1.0≥h>0.5为厚层, 0.5≥h>0.1为中厚层,h≤0.1为薄层。
15、完整性指数—岩体压缩波速度与岩块压缩波速度之比的平方,是判定岩体完整程度分类的依据。
16、成分—填土层要看组成填土的物质成分,碎石土层要看碎石土原岩的成分。
17、颗粒级配—颗粒级配是指粗粒土中各粒组的相对含量占总质量的百分数,表示土的大小颗粒含量的均匀性,级配越好的土,则工程性质越好,钻进的事故率就越小。
18、均匀性—
19、充填物—碎石土充填物,是指充填于粗颗粒之间小于2mm的颗粒,根据充填物的颗粒大小主要为无粘性颗粒和粘性颗粒。粘性充填物的碎石土相对于无粘性充填的碎石土性质稳定。
20、包含物—
21、风化程度—原岩的风化被剥蚀的程度,风化分类见附表。
22、湿陷性—遇水后土体显著沉陷的性质。湿陷性土一般具有粉质、富钙、大孔性、低塑性、天然密度小、压缩性高等特点。
23、地下水—考虑地下水对孔壁的压力作用;因水头压差而产生渗流时,应考虑产生流土的可能性;对软质岩石、强风化岩石、残积土、湿陷性土、膨胀岩土和盐渍岩土,应考虑地下水的聚集和散失所产生的湿陷作用;在冻土地区,应考虑地下水对土的冻胀和融陷的影响。
24、岩石破碎原因—对极破碎岩体,应了解其破碎的原因,如断层、全风化等。
岩石的分类和鉴定
3.2.1在进行岩土工程勘察时,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。
3.2.2岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级分,应分别按表3.2.2-1和3.2.2-3执行。
3.2.2-1 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 |
| 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 |
表3.2.2-3 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 | I | Ⅱ | Ⅲ | IV | V |
| 较硬岩 | Ⅱ | Ⅲ | IV | IV | V |
| 较软岩 | Ⅲ | IV | IV | V | V |
| 软岩 | IV | IV | V | V | V |
| 极软岩 | V | V | V | V | V |
根据岩石质量指标RQD,可分为好的(RQD>90)、较好的(RRQD=75~90)、较差的(RQD=50~75)、差的(RQD=25~50)和极差的(RQD<25)。
3.2.6岩体的描述应包括结构面、结构体、岩层厚度和结构类型,并宜符合下列规定:
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;
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;
3岩层厚度分类应按表3.2.6执行。
表3.2.6 岩层厚度分类
| 层厚分类 | 单层厚度(m) | 层厚分类 | 单层厚度(m) |
| 巨厚层 厚层 | h>1.0 1.0≥h>0.5 | 中厚层 薄层 | 0.5≥h>0.1 h≦0.1 |
3.3.1晚更新世Q3及其以前沉积的土,应定为老沉积土;第四纪全新世中近期沉积的土,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、冲积土、淤积土、冰积土和风积土等。
3.3.2粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土,应定名为碎石土,并按表3.3.2进一步分类。注:定名时,应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。
表3.3.2 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 | 棱角形为主 | |
| 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 | 棱角形为主 | |
| 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 | 棱角形为主 |
表3.3.3 砂土分类
| 土的名称 | 颗粒级配 |
| 砾砂 粗砂 中砂 纫砂 粉砂 | 粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25%~50% 粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量50% 粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量50% 检径大于0.075 mm的颗粒质量超过总质量85% 粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50% |
3.3.4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,应定名为粉土。
3.3.5塑性指数大于10的土应定名为粘性土。
粘性土应根据塑性指数分为粉质粘土和粘土。塑性指数大于10,且小于或等于17的土,应定名为粉质粘土;塑性指数大于17的土应定名为粘土。
注:塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉人士中深度为10mm时测定的液限计算而得。
3.3.6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:
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;
2对特殊性土,应结合颗粒级配或塑性指数定名;
3对混合土,应冠以主要含有的土类定名;
4对同一土层中相间呈韵律沉积,当薄层与厚层的厚度比大于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l/10的土层,且多次出现时,宜定为“夹薄层”;
5当土层厚度大于0.5m时,宜单独分层。
3.3.7土的鉴定应在现场描述的基础上,结合室内试验的开土记录和试验结果综合确定。土的描述应符合下列规定:
1碎石土应描述颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、风化程度、充填物的性质和充填程度、密实度等;
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;
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、韧性等;
4粘性土应描述颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、于强度、韧性、土层结构等;
5特殊性土除应描述上述相应土类规定的内容外,淌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;
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。
3.3.8碎石土的密实度可根据圆锥动力触探锤击数按表3.3.8.1或表3.3.8.2确定,表中的N63.5和N120应按本规范附录B修正。
表3.3.8.1 碎石土密实度按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 |
3.3.8.2 碎石土密实度按N120分类
| 超重型动力触探锤击数N120 | 密实度 | 超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 |
表3.3.9 砂土密实度分类
| 标准贯入锤击数N | 密实度 | 标准贯人锤击数N | 密实度 |
| N≤10 10<N≤15 | 松散 稍密 | 15<N≤30 N>30 | 中密 密实 |
表3.3.10.1 粉土密实度分类
| 孔隙比e | 密实度 |
| e <o.75 0.75<e≤0.90 e>0.9 | 密实 中密 稍密 |
表3.3.10.2 粉土湿度分类
| 含水量w | 湿 度 |
| w<20 20<w≤30 w>30 | 稍湿 湿 很湿 |
表3.3.11 粘性土状态分类
| 液性指数 | 状 态 | 液性指数 | 状 态 |
| IL≤0 0<IL0.25 0.25<IL≤0.75 | 坚硬 硬塑 可塑 | 0.75<IL≤1 IL>1 | 软塑 流塑 |
1.承载力确定
天然地基的地基承载力设计值,应根据工程性质、设计要求和地基土特性,采用可靠的土性参数确定。对粘性土可由室内土工试验强度指标或原位测试方法确定;对粉性土、砂土或填土宜由原位测试方法确定;必要时,可采用静载荷试验方法确定;当具备条件时也可根据已有成熟的工程经验采用土性类比法确定。当采用不同方法所得结果有较大差异时,应综合分析加以选定,并说明其适用条件。确定方法有:①采用静载荷试验确定地基承载力。②采用室内土工试验指标计算地基承载力。③采用原位测试成果确定地基承载力设计值。④采用类比法确定地基承载力设计值。
4.9.3桩基岩土工程勘察宜采用钻探和触探以及其他原位测试相结合的方式进行,对软土、粘性土、粉土和砂土的测试手段,宜采用静力触探和标准贯入试验;对碎石土宜采用重型或超重型圆锥动力触探。
2.岩土室内试验
2.1 土的物理性质试验
各类工程均应测定下列土的分类指标和物理性质指标:
砂土:颗粒级配、比重、天然含水量、天然密度、最大和最小密度。
粉土:颗粒级配、液限、塑限、比重、天然含水量、天然密度和有机质含量。
粘性土:液限、塑限、比重、天然含水量、天然密度和有机质含量。
注:对砂土,如无法取得Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级土试样时,可只进行颗粒级配试验;
2.2 岩石单轴抗压强度试验
单轴抗压强度试验应分别测定干燥和饱和状态下的强度,并提供极限抗压强度和软化系数。岩石的弹性模量和泊松比,可根据单轴压缩变形试验测定。对各向异性明显的岩石应分别测定平行和垂直层理面的强度。
当桩端持力层为基岩时,应采取岩样进行饱和单轴抗压强度试验,必要时尚应进行软化试验;对软岩和极软岩,可进行天然湿度的单轴抗压强度试验。对无法取样的破碎和极破碎的岩石,宜进行原位测试。
四、土(岩)的承载力标准值
1 岩石承载力
当根据野外鉴别结果确定地基承载力标准值时,应符合附表5—1、附表5—2的规定:
岩石承载力标准值(kPa) 附表5-1
风化程度
| 岩石分类 | 强风化 | 中等风化 | 微风化 |
| 硬质岩石 软质岩石 | 500~1900 200~500 | 1500~2500 700~1200 | ≥4000 1500~2000 |
2 岩石承载力与单轴抗压的换算
岩石地基的承载力特征值,可按附录D确定。对完整、较完整的岩石地基承载力特征值,可根据室内单轴抗压强度按下式计算:
fa=ψr*frk
式中fa岩石地基承载力特征值(kPa);
frk岩石单轴抗压强度标准值(kPa),
ψr折减系数,可按表4.4.1-1取值。
表4.4.1-1折减系数ψr的建议值
| 较完整岩体 | 完整岩体 | |
| 硬质岩 | O.20~0.25 | 0.25~0.33 |
| 软质岩 | 0.30~0.40 | O.40~0.50 |
碎石土承载力标准值(kPa) 附表5-2
密实度
| 土的名称 | 稍 密 | 中 密 | 密 实 |
| 卵 石 碎 石 圆 砾 角 砾 | 300~500 250~400 200~300 200~250 | 500~800 400~700 300~500 250~400 | 800~1000 700~900 500~700 400~600 |
4 标贯击数和承载力对应值
当根据标准贯入试验锤击数N,轻便触探试验锤击数Nl0。自附表5-8至附表5-11确定地基承载力标准值时,现场试验锤击数应经下式修正:
N(或Nl0)=μ-1.5σ (附5-6)
砂土承载力标准值(kPa) 附表5-8
| N | 10 | 15 | 30 | 50 |
| 中、粗砂 | 180 | 250 | 340 | 500 |
| 粉、细砂 | 140 | 180 | 250 | 340 |
| N | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 13 | 15 | 17 | 19 | 21 | 23 |
| fK(KPa) | 105 | 145 | 190 | 235 | 280 | 325 | 370 | 430 | 515 | 600 | 680 |
| N10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| fk(kPa) | 105 | 145 | 190 | 230 |
| N10 | 10 | 20 | 30 | 40 |
| fk(kPa) | 85 | 115 | 135 | 160 |
