岩土工程勘察描述员_图文

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1、岩土工程勘察描述员_图文Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望2分两大部分分两大部分第一章工程地质学基础知识第二章野外描述3第一章第一章工程地质学基础知识工程地质学基础知识第一节地球的形态第二节地质作用第三节岩土基础知识4第一节第一节地球的形态地球的形态一一、地球的外形、地球的外形5(一)、地球的形状(一)、地球的形状地球的形状地球的形状地球是个三轴椭球体,赤道半径6378.16km,极半径6356.755km。陆地占地球表面积的29.1%,海洋占70.9%。678(二)地

2、球的表面特征(二)地球的表面特征按照高程和起伏特征,大陆表面分为山地、丘陵、平原、高原和盆地。山地山地是指高程大于500米,地形起伏较大、相对高差在200米以上的地区。按高程分为低山(500-1000m)、中山(1000-3500m)、高山(3500-5000m)、最高山(5000m)。大陆最高点是珠穆朗玛峰,海拔8844.43m(2005年),最低点是死海,海拔-392m。丘陵:低于海拔500m,相对高差在200m以下的高地称为丘陵。9平原、高原和盆地平原、高原和盆地平原平原,是陆地上面积较大的平坦的地域,海拔一般在200米以下,相对高差一般不超过数十米。平原的类型较多,按其成因一般可分为构

3、造平原、侵蚀平原和堆积平原。高原高原,海拔高度一般在600米以上,面积广大,地形开阔,周边以明显的陡坡为界,比较完整的大面积隆起地区称为高原。高原与平原的主要区别是海拔较高,它以完整的大面积隆起和较小的起伏区别于山地。盆地盆地,是一种四周高(高原或山脉)中间低(丘陵或平原)的地形。盆地主要有两种类型。一种是地壳构造运动形成的盆地,称为构造盆地。另一种是由冰川、流水、风和岩溶侵蚀形成的盆地,称为侵蚀盆地。中国中国陆地的主要地形即为高原和山地。陆地的主要地形即为高原和山地。10嵩嵩山山11九寨沟九寨沟12丘丘陵陵13丘丘陵陵14盆地15黄土高原16云贵高原17二、地球的构造二、地球的构造1、地球的

4、外部圈层2、地球的内部圈层181地球的外部圈层地球的外部圈层地球的外部圈层由三部分组成:地球的外部圈层由三部分组成:大气圈水圈生物圈192地球的内部圈层莫霍面莫霍面古登堡面古登堡面地壳地幔地核20地壳:地壳:是莫霍面以上地球最表面的一层,很薄,厚度各处不一,一般为540km,平均厚度陆地约为33km,海洋约为12km。主要由各种不均匀的岩石组成:沉积岩花岗岩玄武岩等。绝大部分地震都发生在地壳内。造成地壳的岩石按成因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩,就是常说的三大岩。地球的内部圈层21地幔地幔是莫霍面以下、古登堡面以上地球的中间一层,主要由固态物质组成,平均厚度约为2900km。主要由具有粘弹性性质的

5、质地比较坚硬的橄榄岩组成。其上部存在一个约几百公里厚的软流圈。构造地质学中将软流圈以上的地幔和地壳合称为岩石圈。地幔内部的物质在热状态和不均衡压力作用下缓慢运动,可能是造成地壳运动的根源。地球的内部圈层22地核地核是古登堡面至地心的部分,地球最里面的一层,半径约为3473km,是地球的核心部分。可分为外核(厚2100km)、过渡层和内核三层,其主要构成物质是镍和铁。根据推测,外核可能处于液态,内核可能处于固态。地球的内部圈层23三、地质构造三、地质构造(一)、大地构造运动(一)、大地构造运动1、大地构造学说、大地构造学说传统的大地构造学说传统的大地构造学说主要有:板块学说(大陆漂移说、海底扩张

6、主要有:板块学说(大陆漂移说、海底扩张说)、槽台说、地质力学学说。说)、槽台说、地质力学学说。板块构造学说是在板块构造学说是在20世纪世纪60年代兴起的,是在年代兴起的,是在大陆漂移、海底扩张学说的基础上发展而来的,是大陆漂移、海底扩张学说的基础上发展而来的,是当今最盛行的大地构造学说。当今最盛行的大地构造学说。板块学说将全球地壳划分为六大板块;太平洋板块学说将全球地壳划分为六大板块;太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块(包括澳洲)和南极洲板块。块(包括澳洲)和南极洲板块。24六大板块示意图六大板块示意图25板块学说六大板块演变历史板

7、块学说六大板块演变历史26板块演变历史板块演变历史27北美洲板块和亚欧大陆板块之间的分界线,这里位于冰岛附近海域24.4米深处。这片海底遍布断层、裂谷、火山和海底热泉,地质活动非常频繁。这是因为北美和亚欧大陆两大板块在这里相互分离,速度达到每年2.5厘米282构造运动板块演变是靠大的构造运动完成的。板块演变是靠大的构造运动完成的。地质历史时期大的地壳运动有阜平运动、地质历史时期大的地壳运动有阜平运动、五台运动、吕梁运动、晋宁运动、加里东五台运动、吕梁运动、晋宁运动、加里东运动、海西运动、印支运动、运动、海西运动、印支运动、燕山运动燕山运动、喜马拉雅运动喜马拉雅运动等。等。29构造运动对当代我国

8、的地形地貌影响最大的运动是燕山运对当代我国的地形地貌影响最大的运动是燕山运动、喜马拉雅运动。动、喜马拉雅运动。(1 1)燕山运动燕山运动: 侏罗纪和白垩纪期间(从1亿3000万年前开始,到7000万年前左右),中国广泛发生的地壳运动。在我国许多地区,地壳因为受到强有力的挤压,褶皱隆起,成为绵亘的山脉,北京附近的燕山,是典型的代表,出现在这个时期的强烈的地壳出现在这个时期的强烈的地壳运动,总的叫做运动,总的叫做燕山运动燕山运动。今天我国地势起伏的大体轮廓,就是在燕山运动中初步奠定的。(2 2)喜马拉雅运动喜马拉雅运动:新生代以来的造山运动被称之为“喜马拉雅运动”。中国现代地貌格局,所有高山、高原

9、现今达到的海拔高度,主要是喜马拉雅运动的结果,造就了丰富多彩的现代地貌景观。诸如喜马拉雅山、青藏高原、九寨沟等。30龙门山断裂带31(二)地质年代(二)地质年代1 1、绝对地质年代、绝对地质年代主要根据岩石中所含放射性元素的蜕变来确定。比如碳14(C14)法、铀-铅(UPb)法、钾氩(K-Ar)法、锑-锶(RbSr)法、钐-钕(SmNd)法等。32地质年代地质年代2 2、相当地质年代、相当地质年代指地层形成的先后顺序和地层的相对新老关系。在地质工作中,常用的是相当地质年代。隐性宙隐性宙太古代太古代Ar、元古代、元古代Pt显性宙显性宙古生代古生代Pz、中生代、中生代Mz、新生代、新生代Kz古生代

10、古生代寒武纪寒武纪、奥陶纪、奥陶纪O、志留纪、志留纪S、泥盆纪、泥盆纪D、石炭纪、石炭纪C、二叠纪二叠纪P、中生代中生代三叠纪三叠纪T、侏罗纪、侏罗纪J、白垩纪、白垩纪K、新生代新生代第三纪第三纪R、第四纪、第四纪Q。第三纪第三纪古近纪古近纪E、新近纪、新近纪N古近纪古近纪古新世古新世E1、始新世、始新世E2、渐新世、渐新世E3新近纪新近纪中新世中新世N1、上新世、上新世N2第四纪第四纪早更新世早更新世Q1、中更新世、中更新世Q2、晚更新世、晚更新世Q3、全新世全新世Q4。33地质年代表宙宙代代纪纪世世代代号号距今大约年距今大约年代(百万年)代(百万年)主要生物进化主要生物进化动物动物植物植物

11、显显生生宙宙新生代新生代Kz第四纪第四纪全新世全新世Q1人类出现人类出现现代植物时代现代植物时代更新世更新世2.5新近纪新近纪上新世上新世N5哺乳动物时代哺乳动物时代古猿出现灵长类出现古猿出现灵长类出现被子植物被子植物时代时代草原面积扩大草原面积扩大被子植物繁殖被子植物繁殖中新世中新世24古近纪古近纪渐新世渐新世E37始新世始新世58古新世古新世65中生代中生代Mz白垩纪白垩纪K137爬行动物时代爬行动物时代鸟类出现恐龙繁殖恐鸟类出现恐龙繁殖恐龙、哺乳类出现龙、哺乳类出现裸子植物裸子植物时代时代被子植物出现被子植物出现裸子植物繁殖裸子植物繁殖侏罗纪侏罗纪J203三叠纪三叠纪T251古生代古生代

12、Pz二叠纪二叠纪P295两栖动物时代两栖动物时代爬行类出现两栖类繁爬行类出现两栖类繁殖殖孢子植物孢子植物时代时代裸子植物出现裸子植物出现大规模森林出大规模森林出现小型森林出现小型森林出现陆生维管植现陆生维管植物物石炭纪石炭纪C355泥盆纪泥盆纪D408鱼类时代鱼类时代陆生无脊椎动物发展陆生无脊椎动物发展和两栖类出现和两栖类出现志留纪志留纪S435奥陶纪奥陶纪O495海生无脊椎动物海生无脊椎动物时代时代带壳动物爆发带壳动物爆发寒武纪寒武纪540元元古古宙宙新元古新元古震旦纪震旦纪Z650软躯体动物爆发软躯体动物爆发中元古中元古Pt1000低等无脊椎动物出现低等无脊椎动物出现高级藻类出现海生藻类出

13、现高级藻类出现海生藻类出现古元古古元古1800太太古古宙宙新太古新太古Ar2500原核生物(细菌、蓝藻)出现原核生物(细菌、蓝藻)出现 (原始生命蛋白质出现)(原始生命蛋白质出现)中太古中太古2800古太古古太古3200始太古3600 460034确定地质年代方法确定地质年代方法地层层序法古生物层序法岩性对比法地层接触关系法地质年代地质年代35地层单位1 1、年代地层单位、年代地层单位:与地质年代单位宙、代、纪、世、期宙、代、纪、世、期相对应的是宇、界、宇、界、系、统、阶。系、统、阶。如新生如新生代代第四第四纪纪晚晚更新更新世世对应的年代地层单位为对应的年代地层单位为新生新生界界第四第四系系上

14、上更新更新统统第三第三纪纪古近古近纪纪、新近、新近纪纪对应的年代地层单位为对应的年代地层单位为是是古近古近系系、新近、新近系系2 2、岩石地层单位、岩石地层单位群:登封群群:登封群(Ar),嵩山群(嵩山群(Pt1),组:山西组(组:山西组(P1s)、太原组()、太原组(C1t)、鹤壁组()、鹤壁组(N1h)段:上段、中段、下段段:上段、中段、下段36(三)地层接触关系(三)地层接触关系1 1、沉积岩之间的接触关系、沉积岩之间的接触关系整合接触整合接触平行不整合接触平行不整合接触不整合接触不整合接触37沉积岩之间的接触关系沉积岩之间的接触关系(1)整合接触)整合接触沉积岩的沉积次序是衔接的、产状

15、是彼此平行的,在形成的年代上也是顺次连续的,岩层之间的这种接触关系称为整合接触。(2)不整合接触)不整合接触如沉积过程发生间断,形成年代不相连续的岩层重叠在一起,中间发生间断期,岩层之间的这种接触关系称为不整合接触关系。存在于接触面之间因沉积间断而形成的剥蚀面,称为不整合面。不整合有不同类型,基本的有平行不整合和角度不整合。平行不整合平行不整合不整合面上下两套岩层形成的年代不连续,缺失沉积间断期的岩层,但彼此的产状基本上是一致的,看起来貌似整合接触,所以也称假整合。角度不整合角度不整合角度不整合又称斜交不整合。角度不整合不仅不整合面上下两套岩层的地质年代不连续,而且两者的产状也不一致,下伏岩层

16、在接受新的沉积前发生过褶皱变动,与不整合面相交有一定角度。38不整合识别标志不整合识别标志1、平行不整合:、平行不整合:A、上下地层间缺失某些地层及化石带。B、地层厚度,特别是接触面相邻层的厚度在一定范围内有明显的横向变化,反映接触面起伏不平。C、接触面有风化壳的痕迹,残存在底砾岩,古址等。2、角度不整合:、角度不整合:A、上下地层产状有明显差异,若走向相近则倾角不同。B、上下地层的褶皱、断裂、劈理等构造的类型、方位、期次、强度不同;C、上下地层经受的变质作用及岩浆活动的期次、强度、类型及特征不同。392、沉积岩与岩浆岩之间的接触关系、沉积岩与岩浆岩之间的接触关系侵入接触侵入接触沉积接触沉积接

17、触403、沉积岩与岩浆岩之间的接触关系、沉积岩与岩浆岩之间的接触关系(1).侵入接触侵入接触岩浆侵入体侵入于沉积岩之中,使围岩发生变质,说明岩浆体形成年代晚于沉积岩层的形成年代。(2).沉积接触沉积接触岩浆岩形成后又经过长期风化剥蚀,在剥蚀面上又形成新的沉积岩层,剥蚀面上的沉积岩层无变质现象,说明岩浆体形成年代早于沉积岩层的形成年代。另外还有后期插入早起生成的岩浆岩中的接触关系-穿插接触。41(四)地质构造(四)地质构造地质构造定义:地质构造定义:把构造变动在岩层和岩体中遗留下来的永久把构造变动在岩层和岩体中遗留下来的永久性的变形、变位,称为地质构造。性的变形、变位,称为地质构造。包括水平构造

18、、倾斜构造、褶皱构造、断裂构造。包括水平构造、倾斜构造、褶皱构造、断裂构造。水平构造水平构造:将倾角小于将倾角小于5度的岩层称为水平构造,又称度的岩层称为水平构造,又称水平岩层。水平岩层。倾斜构造倾斜构造:由于地壳运动使原始水平的岩层发生倾斜,由于地壳运动使原始水平的岩层发生倾斜,岩层层面与岩层层面与水平面有一定夹角的岩层称为倾水平面有一定夹角的岩层称为倾斜构造,又称倾斜岩层斜构造,又称倾斜岩层.在一定地区内同一在一定地区内同一方向倾斜和倾角基本一致的岩层称为方向倾斜和倾角基本一致的岩层称为单斜构造单斜构造(单斜岩层)。(单斜岩层)。褶皱构造褶皱构造:组成地壳的岩层,受构造应力的强烈作用,使岩

19、层形成一组成地壳的岩层,受构造应力的强烈作用,使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其联系性的构造。系列波状弯曲而未丧失其联系性的构造。断裂构造断裂构造:构成地壳的岩层,受外力作用后发生变形,当变形达到一构成地壳的岩层,受外力作用后发生变形,当变形达到一定程度后,岩层的连续性和完整性遭到破坏,产生各种大小不一样的断定程度后,岩层的连续性和完整性遭到破坏,产生各种大小不一样的断裂。称为断裂构造。裂。称为断裂构造。42岩层的产状表示方法岩层的产状表示方法岩层产状三要素:岩层产状三要素:走向、倾向、倾角走向、倾向、倾角(1)方位角表示法)方位角表示法一般记录倾向和倾角,如20535,即倾向为南西南西205

20、,倾角35,其走向则为NW65或SE65。(2)象限角表示法)象限角表示法一般测记走向、倾向和倾角,如N65W35SW,即走向为北偏西65,倾角为35,向南西倾斜。43岩层产状的量测方法岩层产状的量测方法气泡聚中气泡聚中气泡聚中气泡聚中44岩层产状的量测方法岩层产状的量测方法45褶皱构造褶皱构造褶皱构造:褶皱构造:组成地壳的岩层,受构造应力的强烈组成地壳的岩层,受构造应力的强烈作用,使岩层形成一系列波状弯曲而又未丧失其作用,使岩层形成一系列波状弯曲而又未丧失其连续性的构造。褶皱构造中的一个弯曲称为一个连续性的构造。褶皱构造中的一个弯曲称为一个褶曲。褶曲。褶曲要素:核、翼、轴面、轴、转折端、枢纽

21、等褶曲要素:核、翼、轴面、轴、转折端、枢纽等.褶曲的基本形态褶曲的基本形态是背斜和向斜.根据褶皱轴面产状,可分为直立褶皱、斜歪褶皱、根据褶皱轴面产状,可分为直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱、翻卷褶皱倒转褶皱、平卧褶皱、翻卷褶皱.46褶皱要素47褶皱-背斜 向斜48褶 皱背斜背斜向斜向斜49褶皱的野外识别褶皱存在的根本标志是在岩层倾向方向上相同年褶皱存在的根本标志是在岩层倾向方向上相同年代的地层作对称的重复排列。代的地层作对称的重复排列。根据地层的相对年龄识别背斜和向斜,根据地层的相对年龄识别背斜和向斜,背斜核部背斜核部的地层较两侧老,向斜核部的地层较其两翼新,的地层较两侧老,向斜核部的地

22、层较其两翼新,据此判别背斜和向斜。据此判别背斜和向斜。野外常采用穿越法和追索法判别、观察、研究大野外常采用穿越法和追索法判别、观察、研究大型褶皱。型褶皱。50断裂构造断裂构造 断裂构造包括节理和断层。断裂构造包括节理和断层。(1 1)节)节 理:理:节理是指岩层受力断开后,裂隙两侧岩石节理是指岩层受力断开后,裂隙两侧岩石没有明显的相对位移的断裂构造。简单解释就是岩石在自没有明显的相对位移的断裂构造。简单解释就是岩石在自然条件下形成的的裂纹或裂缝然条件下形成的的裂纹或裂缝。节理的类型:节理的类型:节理按成因分为原生节理、构造节理和表生节理。节理按成因分为原生节理、构造节理和表生节理。根据节理的力

23、学性质,可把构造节理分为剪节理和张节理根据节理的力学性质,可把构造节理分为剪节理和张节理两类。两类。节理的调查统计方法:节理的调查统计方法:应调查节理的成因类型力学性质;应调查节理的成因类型力学性质;节理的组数、密度、节理的组数、密度、产状产状;节理的张开度、长度、节理面;节理的张开度、长度、节理面的粗糙度;节理的充填物及其厚度、含水情况;最后进行的粗糙度;节理的充填物及其厚度、含水情况;最后进行节理发育程度分级。节理发育程度分级。分四级:分四级:节理不发育、较发育、发育、很发育。节理不发育、较发育、发育、很发育。51节理玫瑰花图节理的常用统计方法是节理玫瑰花图。节理的常用统计方法是节理玫瑰花

24、图。52节理和解理的区别节理和解理的区别节理节理是指岩石受力形成的没有发生显著位移的破是指岩石受力形成的没有发生显著位移的破裂;裂;解理解理是指矿物受到外力作用以后,沿一定的结晶是指矿物受到外力作用以后,沿一定的结晶学方向,在晶体表面形成的光滑表面。学方向,在晶体表面形成的光滑表面。节理和裂隙的区别节理和裂隙的区别:节理节理岩体两侧未发生显著相对位移的破裂;岩体两侧未发生显著相对位移的破裂;裂隙裂隙坚硬岩体呈裂缝状的间隙。坚硬岩体呈裂缝状的间隙。个人理解个人理解,节理一般是闭合的节理一般是闭合的,裂隙一般是有张开度的,裂隙是地貌学裂隙一般是有张开度的,裂隙是地貌学和水文地质学的名词,构造地质学

25、一般称为和水文地质学的名词,构造地质学一般称为节理。节理。53断断 层层断层断层是岩体受力作用断裂后,两侧岩石沿是岩体受力作用断裂后,两侧岩石沿断裂面发生了显著位移的断裂构造。断裂面发生了显著位移的断裂构造。断层的要素断层的要素:断层的基本组成部分叫断层的要素,主要有断层面、断层线、断盘、断距断层面、断层线、断盘、断距等。、-断盘断盘-断层面断层面-断层线断层线上盘下降上盘下降下盘上升下盘上升54断层的基本类型断层的基本类型:按断层两盘相对运动分为正断层、逆断层、平移按断层两盘相对运动分为正断层、逆断层、平移断层。断层。正断层正断层逆断层逆断层平面图表示图例:平面图表示图例:正断层正断层逆断层

26、逆断层平移断层平移断层断层的组合类型断层的组合类型:阶梯状断层、地堑与地垒、叠瓦状构造见(见教材P18图1-10)上盘下降下盘上升下盘下降上盘上升55左旋平移断层平移断层右旋平移断层56断层的野外识别标志断层的野外识别标志(P18)构造线和地质体的不连续;构造线和地质体的不连续;地层的缺失和重复;地层的缺失和重复;断层面(带)的构造特征:擦痕、阶步、镜面,断层面(带)的构造特征:擦痕、阶步、镜面,构造岩(角砾岩、糜棱岩),牵引现象。构造岩(角砾岩、糜棱岩),牵引现象。地貌标志:断层崖,断层湖、断层泉,错断的地貌标志:断层崖,断层湖、断层泉,错断的山脊、急转的河流。山脊、急转的河流。57擦痕与阶

27、步58全新活动断裂全新活动断裂全新活动断裂全新活动断裂是指在全新地质时期(是指在全新地质时期(1万年)内有过地震万年)内有过地震活动或近期正在活动,在今后一百年可能继续活动的断裂。活动或近期正在活动,在今后一百年可能继续活动的断裂。全新活动断裂对建筑场地的稳定性影响很大。全新活动断裂对建筑场地的稳定性影响很大。如:如:2008年年5月月12日汶川日汶川8.0级地震发生在龙门山大断裂。级地震发生在龙门山大断裂。2010年年10月月24日、日、2011年年3月月8日分别在周口太康县、扶日分别在周口太康县、扶沟县、西华县交界发生沟县、西华县交界发生4.7级、级、4.3级地震,发震断裂均为级地震,发震

28、断裂均为许昌许昌太康断裂。太康断裂。豫北地区盘古寺豫北地区盘古寺新乡断裂、汤西断裂、汤东断裂等,受新乡断裂、汤西断裂、汤东断裂等,受此影响,新乡、安阳、鹤壁等地抗震设防烈度都是此影响,新乡、安阳、鹤壁等地抗震设防烈度都是8度。度。59汶川地震-龙门山断裂带60河南省主要活动断裂(一)河南省主要活动断裂(一). . 汤西断裂汤西断裂断裂南起新乡市西侧,向北延伸经青羊口,北至汤阴宜沟附近,全长90km。走向30,倾向SE,地表倾角6070,正断层。为晚更新世活动断裂。. . 汤东断裂汤东断裂断裂长约100km。走向30,倾向NW,倾角5060,正断层为主。为晚更新世活动断裂。. . 长垣断裂长垣断

29、裂该断裂北起山东卫城,经长垣,南到封丘。走向NNE,倾向SE,倾角50。西盘上升,东盘下降,断距达2000m,为正断层。为早、中更新世断裂。. . 聊兰断裂聊兰断裂该断裂南起兰考县,向北经范县、聊城至韩屯转向北东,全长约360km。断裂走向2030,倾向NW,倾角5070,为正断层。是一条晚更新世全新世早期活动的断裂。. .盘古寺盘古寺新乡断裂新乡断裂该断裂带位于太行山南麓。西起克井盆地以西,向东经柏山至新乡郎公庙附近,全长约160km。为早、中更新世活动断裂。61河南省主要活动断裂(二)河南省主要活动断裂(二).新乡新乡商丘断裂商丘断裂西起新乡北,向南东方向延伸,经延津、封丘、兰考、民权、商

30、丘、夏邑延入安徽境内,长达250km。呈左旋扭动正断层,北盘上升,南盘下降,属早、中更新世断裂。.封门口封门口五指岭断裂五指岭断裂总体走向NW,该断裂基本上以黄河为界分为两段,北西段为封门口断裂,南东段为五指岭断裂,全长约100km。为中更新世活动断裂。.曹县断裂曹县断裂断裂自太康起,向东北经睢县,到曹县东北止。呈NNE向展布,全长约140km。倾向NW,正断层,西北盘下降,东南盘上升,断差达200m左右。对第四纪地层的沉积有控制作用。.许昌许昌太康断裂太康断裂断裂西起许昌,向东经鄢陵、太康,直到柘城西北,长约120km。该断层总体走向近东西,倾向S,正断层。是太康隆起与周口坳陷的边界断裂,并

31、控制了周口坳陷内新生界地层的沉积。2010年10月24日周口市太康县、扶沟县、西华县交界发生4.7级地震,2011年3月8日周口4.3级地震的发震断裂。62郑州地区主要断裂断层断层编号编号断层名称断层名称区内区内长度长度(kmkm)产状产状最新活最新活动时动时代代最新活最新活动性动性质质走向(度)走向(度)倾向倾向倾角(度)倾角(度)F1F1老鸦陈断层老鸦陈断层2929330330NENE60607070(视倾角)(视倾角)Q Q3-43-4正断层正断层F2F2上街断层上街断层4444近近EWEWN N7070Q Q1 1-Q-Q2 2正断层正断层F3F3须水断层须水断层3333近近EWEWN

32、 N60607070Q Q1 1-Q-Q2 2正断层正断层F4F4花园口断层花园口断层2121315315330330NENE7070前前Q Q正断层正断层F5F5中牟北断层中牟北断层2525NWWNWWNNENNE65657070前前Q Q正断层正断层F6F6中牟断层中牟断层2121NWWNWWNNENNE70708080(视倾角)(视倾角)前前Q Q正断层正断层F8F8古荥断层古荥断层2323330330NENE7070前前Q Q正断层正断层63郑州市构造图64第二节第二节 地质作用地质作用一、外力地质作用一、外力地质作用:主要发生在地表,是由地主要发生在地表,是由地球外部的能量引起的。球

33、外部的能量引起的。外力作用的方式概况为外力作用的方式概况为5种:风化作用、剥蚀作种:风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用。用、搬运作用、沉积作用、成岩作用。二、内力地质作用二、内力地质作用:是由地球内部的能量:是由地球内部的能量如地球的转动能、重力能和放射能引起的,如地球的转动能、重力能和放射能引起的,主要在地壳和地幔内部进行。主要在地壳和地幔内部进行。内力作用包括:地壳运动、岩浆作用、变内力作用包括:地壳运动、岩浆作用、变质作用、地震质作用、地震4种。种。65我国的陆地地貌习惯上划分为平原、丘陵、山地、高原和盆地五大形态类型。岩土工程勘察中经常遇到的地貌类型有:构造剥蚀地貌,地貌

34、单元为山地、丘陵、剥蚀残山、剥蚀准平原。山麓斜坡堆积地貌,主要地貌单元有洪积扇、坡积裙、山前平原、山间凹地。河流侵蚀堆积地貌,主要地貌单元有河谷、河床、河漫滩、阶地、谷岸、河间地块。河流堆积地貌单元有冲积平原和河口三角洲。大陆静水沉积地貌单元有湖泊平原和沼泽地。大陆构造-剥蚀地貌,地貌单元有构造平原、黄土塬、梁、峁。岩溶地貌,岩溶盆地、峰林、石芽残丘和溶蚀准平原。海成地貌、风成地貌和冰川地貌。三、地貌单元的分类66常见的地貌单元分类河南省内勘察中经常遇到的地貌类型主要有山地、丘陵,洪积扇、坡积裙、山前平原、山间凹地,河谷、河床、河漫滩、阶地,冲积平原,黄土塬、风积地貌。郑州地区地貌主要分为:中

35、低山、丘陵岗地、黄河漫滩、黄河泛滥平原、河谷平原、山前冲洪积平原,条形龙岗凹地和黄土丘陵、黄土倾斜坡地。67郑州地区地貌类型分区图68河漫滩和河流阶地:河漫滩和河流阶地:河漫滩:河漫滩:靠近主槽、洪水时淹没、平水时出露的滩地称为河漫滩。靠近主槽、洪水时淹没、平水时出露的滩地称为河漫滩。阶地:阶地:就是原来的老河漫滩,与现在的河流无关。每一级阶地包括阶地就是原来的老河漫滩,与现在的河流无关。每一级阶地包括阶地面和阶地斜坡两个组成单元,代表阶地发育过程中两个不同的时期。阶地面和阶地斜坡两个组成单元,代表阶地发育过程中两个不同的时期。阶地的级数是从下而上按顺序排列的。把高于河漫滩的最低一级阶地称为一

36、级的级数是从下而上按顺序排列的。把高于河漫滩的最低一级阶地称为一级阶地,向上依次为二级、三级阶地。阶地,向上依次为二级、三级阶地。二级阶地一级阶地五级阶地三级阶地四级阶地河床河床69不良地质作用不良地质作用是指由地球内力或外力产生的对工程可能造成危害的的地质作用。包括岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降、活动断裂等。与不良地质现象的区别是是否造成危害。工程中需要查清的的还有对工程有影响的地下埋藏物,包括暗浜、古河道、古墓、孤石、人防工事等。四、不良地质作用、不良地质作用70第三节第三节 岩土基础知识岩土基础知识一、岩石及其工程性质一、岩石及其工程性质(一)矿物(一)矿物:矿物矿物是

37、地壳中的化学元素在各种地质作用下形成是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的,一般具有一定的化学成分、内部结构,从而的,一般具有一定的化学成分、内部结构,从而具有一定的外表形态和物理性质的单质或化合物具有一定的外表形态和物理性质的单质或化合物.单质体如黄金(单质体如黄金(Au)、金刚石()、金刚石(C),化合物如),化合物如石英(石英(SiO2)、长石)、长石(AlSi2O2)等等。等等。按形成矿物的地质作用不同,矿物分为原生矿物、按形成矿物的地质作用不同,矿物分为原生矿物、次生矿物和变质矿物三种成因类型。次生矿物和变质矿物三种成因类型。711、矿物的形态、矿物的形态矿物的单体形态矿物的单体形

38、态根据其内部构造特点,分为晶质体和非晶质体(晶体或非晶体)。结晶体结晶体还可以根据肉眼能否分辨分为显晶质和隐晶质。非晶体非晶体外表不具有固定的集合形态,如蛋白石、褐铁矿。72矿物的单体形态矿物的单体形态石英石英黄铁矿黄铁矿 73矿物的集合体形态矿物的集合体形态矿物的集合体形态矿物的集合体形态取决于它的单晶形态和它们的集合方式。按矿物结晶颗粒大小进行分类:按矿物结晶颗粒大小进行分类:肉眼可辨认其颗粒的叫显晶质矿物集合体;不能辨认的叫隐晶质或非晶质矿物集合体。74矿物的集合体形态矿物的集合体形态粒状集合体粒状集合体片状集合体片状集合体板状集合体板状集合体晶簇集合体晶簇集合体放射状集合体放射状集合体

39、柱状集合体柱状集合体束状集合体束状集合体针状集合体针状集合体纤维状集合体纤维状集合体透透辉辉石石方解石方解石锂云母锂云母重晶石重晶石石英石英针铁矿针铁矿针铁矿针铁矿针铁矿针铁矿透闪石透闪石75矿物的集合体形态矿物的集合体形态石英晶簇石英晶簇762、矿物的物理性质、矿物的物理性质矿物的物理性质主要有矿物的物理性质主要有颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、解理、颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、解理、断口和密度(比重)。断口和密度(比重)。是鉴别矿物的主要特征。是鉴别矿物的主要特征。77矿物的条痕矿物的条痕(streak)条痕条痕是矿物粉是矿物粉末的颜色。通末的颜色。通常是指矿物在常是指矿物在白色无釉瓷

40、板白色无釉瓷板上擦划所留下上擦划所留下的粉末的颜色。的粉末的颜色。方铅矿条痕色方铅矿条痕色高岭石条痕色高岭石条痕色78矿物的硬度矿物的硬度摩氏硬度摩氏硬度:选定10种代表矿物为标准,依次是:1滑石滑石2石膏石膏3方解石方解石4萤石萤石5磷灰石磷灰石6正长石正长石7石英石英8黄玉黄玉9刚玉刚玉10金刚石金刚石摩氏硬度是相对硬度,逐级间的差值并不相等,如石英是滑石的560倍,而金刚石是滑石的5000倍。在野外调查时,通常用指甲(在野外调查时,通常用指甲(2.02.5),铜钥),铜钥匙匙3.0,铅笔刀,铅笔刀5.05.5,窗玻璃,窗玻璃5.5,钢刀刃,钢刀刃6.07.0。79矿物的解理矿物的解理根据

41、解理产生的难易程度及其完好性,通常将其根据解理产生的难易程度及其完好性,通常将其分为五级:分为五级:(1)极完全解理极完全解理(2)完全解理完全解理(3)中等解理中等解理(4)不完全解理不完全解理(5)极不完全解理极不完全解理80矿物的断口矿物的断口 断口断口是指矿物晶体受力后将沿任意方向破裂而形成各种不平整的断面。显然,矿物的解理与断口产生的难易程度是互为消长的,解理完全时则不显断口,解理不完全时则断口显著。断口断口常呈一些特征的形状,但它不具对称性,不反映矿物的内部特征。断口只可作为鉴定矿物的辅助依据。矿物的断口,主要借助于其形状来描述,常见的有:贝壳状断口,锯齿状断口,参差状断口,平坦状

42、断口,土状断口,纤维状断口。81矿物的断口矿物的断口 82(二)岩(二)岩 石石岩石岩石是指地球上部(地壳和上地幔)由各种地质是指地球上部(地壳和上地幔)由各种地质作用形成的,由一种或几种矿物和天然玻璃组成作用形成的,由一种或几种矿物和天然玻璃组成的,具有稳定外形的固态集合体。的,具有稳定外形的固态集合体。岩石的种类岩石的种类岩石按其成因和形成过程看,分为三大类:岩石按其成因和形成过程看,分为三大类:火成岩(岩浆岩)火成岩(岩浆岩)沉积岩沉积岩变质岩。变质岩。就是常说的三大岩。就是常说的三大岩。83(三)岩浆岩(三)岩浆岩1、根据岩浆岩中、根据岩浆岩中SiO2含量多少分为四大类:含量多少分为四

43、大类:超基性岩:超基性岩:SiO2含量含量65%,代表性岩石:流纹岩、花岗岩。,代表性岩石:流纹岩、花岗岩。按岩浆岩形成条件即岩浆冷凝固结环境分为:按岩浆岩形成条件即岩浆冷凝固结环境分为:侵入岩:侵入岩:浅成岩(伟晶岩)、深成岩(花岗岩);浅成岩(伟晶岩)、深成岩(花岗岩);喷出岩喷出岩(火山岩):(火山岩):代表性岩石:安山岩、玄武岩。代表性岩石:安山岩、玄武岩。(岩浆岩分类表(岩浆岩分类表1-3教材教材30页)页)842、岩浆岩的结构、岩浆岩的结构按岩石中矿物结晶程度划分:按岩石中矿物结晶程度划分:全晶质结构:全晶质结构:岩石全部由结晶质矿物岩石全部由结晶质矿物组成。如花岗岩、闪长岩等。组

44、成。如花岗岩、闪长岩等。半晶质结构:半晶质结构:岩石由结晶质矿物和非晶质矿物组成,多见于浅成岩和岩石由结晶质矿物和非晶质矿物组成,多见于浅成岩和喷出岩。如流纹岩等。喷出岩。如流纹岩等。非晶质结构:非晶质结构:岩石全部由非结晶质矿物组成。如黑耀岩等。岩石全部由非结晶质矿物组成。如黑耀岩等。按岩石中矿物颗粒按岩石中矿物颗粒绝对大小绝对大小划分:划分:显晶质结构、隐晶质结构、玻璃质结构显晶质结构、隐晶质结构、玻璃质结构显晶质:显晶质:粗粒、中粒、细粒、微粒粗粒、中粒、细粒、微粒按岩石中矿物颗粒按岩石中矿物颗粒相对大小相对大小划分:划分:等粒结构、不等粒结构、斑状结构和似斑状结构等粒结构、不等粒结构、

45、斑状结构和似斑状结构853、岩浆岩的构造、岩浆岩的构造块状构造:块状构造:岩石中矿物均匀分布,无定向排列现岩石中矿物均匀分布,无定向排列现象,岩石成均匀致密的块体。象,岩石成均匀致密的块体。流纹构造:流纹构造:岩石中不同颜色的条纹、拉长的气孔岩石中不同颜色的条纹、拉长的气孔和长条形矿物,按一定方向排列形成的构造。和长条形矿物,按一定方向排列形成的构造。气孔构造:气孔构造:岩浆喷出地面迅速冷凝过程中,岩浆岩浆喷出地面迅速冷凝过程中,岩浆中所含气体或挥发性物质从岩浆中溢出后,在岩中所含气体或挥发性物质从岩浆中溢出后,在岩石中形成的大小不一的气孔石中形成的大小不一的气孔。杏仁状构造杏仁状构造:具有气

46、孔状构造的岩石,气孔被次具有气孔状构造的岩石,气孔被次生矿物所充填形成的一种形似杏仁的构造。生矿物所充填形成的一种形似杏仁的构造。86(四)沉(四)沉积积岩岩沉积岩的矿物组成:沉积岩的矿物组成:碎屑矿物、粘土矿物、化学沉积矿物、有机质及碎屑矿物、粘土矿物、化学沉积矿物、有机质及生物残骸生物残骸沉积岩的胶结物:沉积岩的胶结物:硅质胶结、铁质胶结、钙质胶结、泥质胶结硅质胶结、铁质胶结、钙质胶结、泥质胶结在沉积岩的矿物组成中,粘土矿物、方解石、白云石、有机质等是在沉积岩的矿物组成中,粘土矿物、方解石、白云石、有机质等是沉积岩所特有的,是区别于岩浆岩的一个重要特征。沉积岩所特有的,是区别于岩浆岩的一个

47、重要特征。87沉积岩的结构:沉积岩的结构:碎屑结构碎屑结构(砂岩、砾岩)泥质结构泥质结构(泥岩、页岩)化学结构化学结构(灰岩、白云岩)生物结构生物结构(珊瑚结构、贝壳结构)。沉积岩的主要构造:沉积岩的主要构造:层理构造层理构造:水平层理、单斜层理、交错层理、波状层理。水平层理、单斜层理、交错层理、波状层理。层面构造层面构造:波痕、泥裂、雨痕。波痕、泥裂、雨痕。化石化石:动植物遗骸或遗迹。如恐龙蛋和恐龙足迹化石。动植物遗骸或遗迹。如恐龙蛋和恐龙足迹化石。结核结核:灰岩中的隧石结核。灰岩中的隧石结核。沉积岩的沉积岩的层理、层面构造和含有化石层理、层面构造和含有化石是沉积岩在构造上区别于岩浆岩是沉积

48、岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。的重要特征。沉积岩的结构构造沉积岩的结构构造88沉积岩按成因分为碎屑岩类和生物化学岩沉积岩按成因分为碎屑岩类和生物化学岩碎屑岩类:碎屑岩类:火山碎屑岩:火山碎屑岩:火山角砾岩、凝灰岩火山角砾岩、凝灰岩沉积碎屑岩:沉积碎屑岩:砾岩、砂岩、粉砂岩砾岩、砂岩、粉砂岩黏土岩类:黏土岩类:泥岩、页岩泥岩、页岩化学及生物岩类化学及生物岩类:石膏、岩盐、石灰岩、石膏、岩盐、石灰岩、磷质岩、铁质岩磷质岩、铁质岩沉积岩的分类沉积岩的分类89(五)变(五)变质质岩岩1、变质岩的结构、变质岩的结构变余结构、变晶结构、碎裂结构变余结构、变晶结构、碎裂结构2、变质岩的构造、变质岩的构造

49、板状构造:板岩板状构造:板岩千枚状构造:千枚岩千枚状构造:千枚岩片状构造:片岩片状构造:片岩片麻状构造:片麻岩片麻状构造:片麻岩块状构造:石英岩、大理岩块状构造:石英岩、大理岩(教材(教材38页)页)903、变质岩的定名、变质岩的定名变质岩的分类和定名首先根据其构造特征,其次是其结构和矿物成分。鉴别变质岩时,首先观察岩石的构造,根据构造鉴别变质岩时,首先观察岩石的构造,根据构造划分为片理构造和块状构造,然后根据片理特征划分为片理构造和块状构造,然后根据片理特征和结构、矿物成分,确定岩石名称。和结构、矿物成分,确定岩石名称。如如片麻岩:片麻岩:具典型的片麻状构造,主要矿物成分长石、石英及少量的黑

50、云母、角闪石、辉石等一些变质矿物,矿物晶体粗大呈条带状分布,变晶结构或变余结构。大理大理岩:岩:白色、灰白色,块状构造,变晶结构,矿物成分方解石、白云石等91二、岩石的工程地质性质二、岩石的工程地质性质 1、岩石的物理性质包括、岩石的物理性质包括:(1)岩石的密度)岩石的密度(2)岩石的相对密度(比重)岩石的相对密度(比重)(3)岩石的孔隙率)岩石的孔隙率(4)岩石的吸水率、饱水率)岩石的吸水率、饱水率922、岩石的水理性质、岩石的水理性质是岩石与水作用时的性质。包括:包括:(1)岩石的软化性:)岩石的软化性:(2)岩石的透水性:)岩石的透水性:(3)岩石的溶解性)岩石的溶解性:(4)岩石的抗

51、冻性:)岩石的抗冻性:933 3、岩石的力学性质包括:、岩石的力学性质包括: 岩石的强度指标、变形指标。岩石的强度指标、变形指标。(1 1)岩石的强度指标:)岩石的强度指标:包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度。包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度。岩石的抗压强度、抗剪强度是评价岩石稳定性的重要岩石的抗压强度、抗剪强度是评价岩石稳定性的重要指标。指标。(2 2)岩石的变形指标)岩石的变形指标弹性模量(弹性模量(E):应力与弹性应变的比值称为岩石的弹应力与弹性应变的比值称为岩石的弹性模量。性模量。变形模量(变形模量(E0):应力与总应变的比值称为岩石的变应力与总应变的比值称为岩石的变形模量。形模量。泊松

52、比(泊松比():岩石在轴向压力作用下的横向应变与纵岩石在轴向压力作用下的横向应变与纵向应变的比值,称为泊松比。岩石的泊松比一般向应变的比值,称为泊松比。岩石的泊松比一般0.20.4。94影响岩石工程地质性质的因素影响岩石工程地质性质的因素影响岩石工程地质性质的因素归纳起来主要有:1、岩石的地质特征,如岩石的矿物成分、结构、构造、成因等。2、岩石形成后所遭受外部因素的影响,如水的作用、风化作用及工程活动等。95第三节第三节岩土基础知识岩土基础知识三、土及其工程地质特性三、土及其工程地质特性土是工程勘察的主要对象。土是工程勘察的主要对象。绝大多数的建筑物均建设于第四系沉积物绝大多数的建筑物均建设于

53、第四系沉积物土层之上,建筑物的质量通过基础传递到土层之上,建筑物的质量通过基础传递到地基土中。地基土中。在建筑物基础设计施工之前,必须查清地在建筑物基础设计施工之前,必须查清地基土的分布规律、物理力学性质等基土的分布规律、物理力学性质等96(一)第四纪堆积物的成因类型(一)第四纪堆积物的成因类型第四纪堆积物成因主要有:重力堆积、大陆流水堆积、海水堆积、地下水堆积、冰川堆积、风力堆积。河南省常见的成因类型有:残积,崩塌堆积、滑坡堆积,坡积、洪积、冲积、湖泊堆积、沼泽堆积,风积97(二)第四纪堆积物的基本特征(二)第四纪堆积物的基本特征1 1、以陆地沉积为主,出露地表以陆相为主,一以陆地沉积为主,

54、出露地表以陆相为主,一 般未经成岩作用;般未经成岩作用;2 2、具有松散性;具有松散性;3 3、具有多变性,沉积环境复杂,沉积层性质、具有多变性,沉积环境复杂,沉积层性质、 结构和厚度迅速变化,水平方向和垂直方向结构和厚度迅速变化,水平方向和垂直方向 变化迅速;变化迅速;4 4、具有移动性,沉积时间短,未胶结成岩,受具有移动性,沉积时间短,未胶结成岩,受 各种营力影响,随时有被搬运、堆积的可各种营力影响,随时有被搬运、堆积的可 能,难以找出原始产状;能,难以找出原始产状;5 5、常构成各种堆积地貌形态,并在各种地质单常构成各种堆积地貌形态,并在各种地质单 元中呈现出有规律的变化。元中呈现出有规

55、律的变化。98(三)土及其工程地质特性(三)土及其工程地质特性土的工程地质性质包括:土的工程地质性质包括:土的物理性质、土的水理性质和土的力学土的物理性质、土的水理性质和土的力学性质。性质。也有把物理性质和水理性质统称为物理性质。我也有把物理性质和水理性质统称为物理性质。我们本次培训还按物理性质和水理性质分别进行讨们本次培训还按物理性质和水理性质分别进行讨论。论。土的工程地质特征主要取决于土的物质组成和结土的工程地质特征主要取决于土的物质组成和结构特征。构特征。99(四)土的物质组成(四)土的物质组成1、土的三相组成、土的三相组成土是通常由固态相、液态相、气态相三个组成的物质。土是通常由固态相

56、、液态相、气态相三个组成的物质。土的三相组成比例并不是恒定的,它随着环境的变化土的三相组成比例并不是恒定的,它随着环境的变化而变化。土的三相组成比例不同,而变化。土的三相组成比例不同,土的状态和工程性质也随之土的状态和工程性质也随之各异,例如:各异,例如:固体气体(液体固体气体(液体0)为干土。)为干土。此时粘土呈坚硬状态,砂土呈此时粘土呈坚硬状态,砂土呈松散状态。松散状态。固体固体+气体液体为湿土,是一种气体液体为湿土,是一种非饱和土,此时粘土多为可塑状态。非饱和土,此时粘土多为可塑状态。固体液体(气体固体液体(气体0)为饱和土。)为饱和土。此时粉细砂或粉土遇强烈地震,可能产生液化,而使工程

57、此时粉细砂或粉土遇强烈地震,可能产生液化,而使工程遭受破坏;粘土地基受建筑荷载作用发生沉降需十几年才遭受破坏;粘土地基受建筑荷载作用发生沉降需十几年才能稳定。能稳定。气体气体水水土土 粒粒土的三相组成示意图土的三相组成示意图1002 2、土、土 的的 粒粒 组组四个粒组:四个粒组:砾石粒组砾石粒组(粒径2mm),砂粒组砂粒组(粒径20.1mm),粉粒组粉粒组(粒径0.10.005mm),黏粒组黏粒组(粒径5及Cc=13的条件;(2)级配不良的土。土的粒径分布曲线坡度较陡或曲线虽然较缓但其曲线不连续,不能同时满足Cu5和Cc13两个条件。级配曲线上:级配曲线上:d60与与d10的比值称为的比值称

58、为不均匀系数不均匀系数Cu;Cc为土的曲率系数。为土的曲率系数。102(1 1)不溶于水、亲水性弱的岩石碎屑和原生矿物)不溶于水、亲水性弱的岩石碎屑和原生矿物主要由岩浆岩、变质岩经剥蚀和搬运而沉积的产物,如石英、长石、云母、角闪石、辉石等。常形成较粗的颗粒,是大多数土尤其是砂土的主要组成部分。(2 2)不溶于水、亲水性强的次生矿物)不溶于水、亲水性强的次生矿物土中的次生矿物主要是黏土矿物土中的次生矿物主要是黏土矿物。黏土矿物可以分为高岭石、伊利石和蒙脱石三种类型。高岭石的主要特征是颗粒较粗,亲水能力差;蒙脱石的主要特征是颗粒细微,遇水膨胀,亲能力强。伊利石的特征介于二者之间。(3 3)溶于水的

59、次生矿物)溶于水的次生矿物主要是不同程度溶于水的盐类。难溶盐类:方解石、白云石,长期作用下逐步溶解形成钙质结核等。中溶盐类:石膏等。易溶盐类:钠盐、钾盐等。3、土 的 矿 物 成 分 103(1)结合水:结合水:结合水是指在土颗粒表面静电引力作用范围内的水。结合水又可分为强强结合水和弱结合水结合水和弱结合水。(2)自由水:自由水:自由水指不受土粒表面电荷电场影响的水。它的性质和普通水一样,能传递静水压力,具有溶解能力。自由水按移动时所受作用力的不同,可分为重力水和毛细水重力水和毛细水两类。4、土 的 液 相(水) 104土的结构类型有下列几种土的结构类型有下列几种:散粒结构散粒结构团聚结构团聚

60、结构按粒度和团聚体排列的形式团聚结构团聚结构分为蜂窝状、骨架状、基质状、紊流状、层流状、蜂窝状、骨架状、基质状、紊流状、层流状、伪球状和海绵状伪球状和海绵状等类型。5、土 的 结 构 1056、土的构造、土的构造层状构造层状构造: :土粒在沉积过程中,由于不同阶段沉积的土的物质成分、土粒在沉积过程中,由于不同阶段沉积的土的物质成分、粒径大小或颜色不同,沿竖向呈现层状特征。常见的有水平层理和交错粒径大小或颜色不同,沿竖向呈现层状特征。常见的有水平层理和交错层理层理(常带有夹层、尖灭和透镜体等产状常带有夹层、尖灭和透镜体等产状)。分散构造分散构造: :在搬运和沉积过程中,土层中的土粒分布均匀,性质

61、相近,在搬运和沉积过程中,土层中的土粒分布均匀,性质相近,呈现分散构造。呈现分散构造。裂隙构造裂隙构造: :土体被许多不连续的小裂隙所分割,裂隙中往往充填着盐土体被许多不连续的小裂隙所分割,裂隙中往往充填着盐类沉淀物。类沉淀物。结核状构造:结核状构造:在细粒土中混有粗颗粒或各种结核的构造属结核状构造。在细粒土中混有粗颗粒或各种结核的构造属结核状构造。如含礓石的粉质粘土、含砾石的冰责粘土等。如含礓石的粉质粘土、含砾石的冰责粘土等。通常分散构造的工程性质最好。结核状构造工程性质好坏取决于细粒土通常分散构造的工程性质最好。结核状构造工程性质好坏取决于细粒土部分。裂隙状构造中,因裂隙强度低、渗透性大,

62、工程性质差。部分。裂隙状构造中,因裂隙强度低、渗透性大,工程性质差。106表征土的物态特征的指标有:天然密度、干密度、含水率、孔隙率、孔隙天然密度、干密度、含水率、孔隙率、孔隙比、饱和度、土粒比重。比、饱和度、土粒比重。确定土三相量比例关系的基本关系指标是:土的密度、土粒比重和含水量。需要通过土的密度试验、土粒比重试验、土含水量试验确定基本指标。其他物性指标可以通过相应的公式计算取得。(五)土的物理性质 107(六)土的水理性质(六)土的水理性质土的水理性质包括:黏性土的稠度、塑性、膨胀、收缩、崩解以及土的透水性和毛管性。108黏性土的稠度黏性土的稠度黏性土的稠度黏性土的稠度指的是粘性土的液限

63、、塑限(由实验室测得)及由这两个指标计算得来的液性指数和塑性指数。液限液限wL ():粘性土呈液态与塑态之间的分界含水量称为液限;塑限塑限wP ():粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水量称为塑限;缩限缩限ws ():粘性土呈半固态与固态之间的分界含水量称为缩限。塑性指数塑性指数液性指数液性指数109渗透:渗透:渗透:渗透:由于土体本身具有连续的孔隙,如果存在水位差由于土体本身具有连续的孔隙,如果存在水位差的作用,水就会透过土体孔隙而发生孔隙内的流动。的作用,水就会透过土体孔隙而发生孔隙内的流动。土具有被水透过的性能称为土的渗透性。土具有被水透过的性能称为土的渗透性。土的透水性土的透水性110达

64、西渗透定律达西渗透定律达西达西(Darcy)(Darcy)渗透定律:渗透定律:渗透速度:渗透速度:或或 渗流量为:渗流量为:对粘性土:对粘性土:111渗透系数的测定渗透系数的测定渗透系数的测定渗透系数的测定现场抽水实验:现场抽水实验:稳定流稳定流非稳定流非稳定流现场渗水(渗坑)试验现场渗水(渗坑)试验室内试验:室内试验:常水头试验常水头试验:在整个试验过程中,水头保持不变。常水头法适用于透水性强的无粘性土。变水头试验变水头试验:在整个试验过程中,水头是随着时间而变化的。变水头法适用于透水性弱的粘性土。112各种土的渗透系数参考值(各种土的渗透系数参考值(cm/s)致密粘土10-7粉质粘土10-

65、610-7粉土、裂隙粘土10-410-6粉砂、细砂10-310-4中砂10-110-2粗砂、砾石10210-1113孔隙水应力和有效应力孔隙水应力和有效应力把饱和土体中由孔隙水来承担或传递的应力定义把饱和土体中由孔隙水来承担或传递的应力定义为孔隙水应力,常以为孔隙水应力,常以u表示表示把通过粒间的接触面传递的应力称为有效应力。把通过粒间的接触面传递的应力称为有效应力。饱和土层中垂直方向所受的总应力等于孔隙水应饱和土层中垂直方向所受的总应力等于孔隙水应力与有效应力之和。力与有效应力之和。只有有效应力才能使土体产生压缩(或固结)和只有有效应力才能使土体产生压缩(或固结)和强度。强度。114(七)土

66、的结构特性(七)土的结构特性1. 1. 灵敏度灵敏度灵敏度是粘性土的原状土无侧限抗压强度与原土结构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度的比值,称为灵敏度St。灵敏度反映粘性土结构性的强弱。根据灵敏度的数值大小可分为3类土:低灵敏土0St 2中灵敏土242. 2. 触变性触变性结构受破坏,强度降低以后的土,若静置不动,则土颗粒和水分子及离子会重新组合排列,形成新的结构,强度又得到一定程度的恢复。这种含水量和密度不变,土因重塑而软化,又因静置而逐渐硬化,强度有所恢复的性质,称为土的触变性。115土的力学性质土的力学性质决决定定地地基基变变形形、以以至至失失稳稳危危险险性性的的主主要要因因素:素:n上上

67、部部荷荷载载的的性性质质、大大小小、分分布布面面积积、形形状及时间因素状及时间因素n地基土的力学性质:变形、强度地基土的力学性质:变形、强度116基本概念:基本概念:基本概念:基本概念:压缩性压缩性压缩性压缩性:土在压力作用下体积缩小的特性。:土在压力作用下体积缩小的特性。:土在压力作用下体积缩小的特性。:土在压力作用下体积缩小的特性。 固体土粒和水的可压缩量小,固体土粒和水的可压缩量小,固体土粒和水的可压缩量小,固体土粒和水的可压缩量小, 土的压缩可视为土中孔隙体积的减小。土的压缩可视为土中孔隙体积的减小。土的压缩可视为土中孔隙体积的减小。土的压缩可视为土中孔隙体积的减小。土的固结土的固结土

68、的固结土的固结:土的压缩随时间而增长的过程叫土的固结。:土的压缩随时间而增长的过程叫土的固结。:土的压缩随时间而增长的过程叫土的固结。:土的压缩随时间而增长的过程叫土的固结。 无粘性土:透水性大,固结快。无粘性土:透水性大,固结快。无粘性土:透水性大,固结快。无粘性土:透水性大,固结快。 粘性土:透水性小,固结慢。粘性土:透水性小,固结慢。粘性土:透水性小,固结慢。粘性土:透水性小,固结慢。 对于饱和软粘性土,土的固结问题十分重要。对于饱和软粘性土,土的固结问题十分重要。对于饱和软粘性土,土的固结问题十分重要。对于饱和软粘性土,土的固结问题十分重要。变形变形压缩性压缩性117变形变形压缩性压缩

69、性室内压缩实验:室内压缩实验:室内压缩实验:室内压缩实验:压缩仪的压缩容器简图压缩仪的压缩容器简图压缩仪的压缩容器简图压缩仪的压缩容器简图压压压压缩缩缩缩试试试试验验验验时时时时,用用用用金金金金属属属属环环环环刀刀刀刀切切切切取取取取保保保保持持持持天天天天然然然然结结结结构构构构的的的的原原原原状状状状土土土土样样样样,并并并并置置置置于于于于圆圆圆圆筒筒筒筒形形形形压压压压缩缩缩缩容容容容器器器器的的的的刚刚刚刚性性性性护护护护环环环环内内内内,土土土土样样样样上上上上下下下下各各各各垫垫垫垫有有有有一一一一块块块块透透透透水水水水石石石石,土土土土样样样样受受受受压压压压后后后后土土土

70、土中中中中水水水水可可可可以以以以自自自自由由由由排排排排出出出出。由由由由于于于于金金金金属属属属环环环环刀刀刀刀和和和和刚刚刚刚性性性性护护护护环环环环的的的的限限限限制制制制,土土土土样样样样在在在在压压压压力力力力作作作作用用用用下下下下只只只只可可可可能能能能发发发发生生生生竖竖竖竖向向向向压压压压缩缩缩缩,而而而而无无无无侧侧侧侧向向向向变变变变形形形形。土土土土样样样样在在在在天天天天然然然然状状状状态态态态下下下下或或或或经经经经人人人人工工工工饱饱饱饱和和和和后后后后,进进进进行行行行逐逐逐逐级级级级加加加加压压压压固固固固结结结结,以以以以便便便便测测测测定定定定各各各各级

71、级级级压压压压力力力力户户户户作作作作用用用用下下下下土土土土样样样样压压压压缩缩缩缩稳稳稳稳定定定定后后后后的的的的孔孔孔孔隙比变化。隙比变化。隙比变化。隙比变化。118土的孔隙比与相应压力的关系曲线,即土的压缩曲线。土的孔隙比与相应压力的关系曲线,即土的压缩曲线。土的孔隙比与相应压力的关系曲线,即土的压缩曲线。土的孔隙比与相应压力的关系曲线,即土的压缩曲线。压缩曲线两种方法绘制:压缩曲线两种方法绘制:压缩曲线两种方法绘制:压缩曲线两种方法绘制:直角坐标系;双对数坐标系直角坐标系;双对数坐标系直角坐标系;双对数坐标系直角坐标系;双对数坐标系在在在在常常常常规规规规试试试试验验验验中中中中,一

72、一一一般般般般按按按按P P P P0.050.050.050.05、0.10.10.10.1、0.20.20.20.2、0.30.30.30.3、0.4MPa0.4MPa0.4MPa0.4MPa五五五五级级级级加加加加荷荷荷荷;试试试试验验验验时时时时以以以以较较较较小小小小的的的的压压压压力力力力开开开开始始始始,采采采采取取取取小小小小增增增增量量量量多多多多级级级级加加加加荷荷荷荷,并加到较大的荷载并加到较大的荷载并加到较大的荷载并加到较大的荷载( ( ( (例如例如例如例如1-1.6MPa)1-1.6MPa)1-1.6MPa)1-1.6MPa)为止。为止。为止。为止。土土土土的的的的

73、压压压压缩缩缩缩曲曲曲曲线线线线119压缩系数压缩系数压压缩缩性性不不同同的的土土,其其压压缩缩曲曲线线的的形形状状是是不不一一样样的的。曲曲线线愈愈陡陡说说明明随随着着压压力力的的增增加加,土土孔孔隙隙比比的的减减小小愈愈显显著著,因因而而土土的的压压缩缩性性愈愈高高.所所以以,曲曲线线上上任任一一点点的的切切线线斜斜率率就就表表示示了了相相应应压压力力作作用用下下土土的的压压缩缩性性,称为称为压缩系数压缩系数。压压缩缩系系数数越越大大,压压缩缩性性越越高。高。 120评定土的压缩性评定土的压缩性用压缩系数用压缩系数0.1-0.20.1-0.2来评定土的压缩性:来评定土的压缩性:0.1-0.

74、20.1-0.20.1MPa0.1MPa-1-1时,属低压缩性土时,属低压缩性土0.10.10.1-0.20.1-0.20.5MPa0.5MPa-1-1时,属中压缩性土时,属中压缩性土0.1-0.20.1-0.20.5MPa0.5MPa-1-1时,属高压缩性土时,属高压缩性土121压缩指数压缩指数土土土土的的的的e-pe-pe-pe-p曲曲曲曲线线线线改改改改绘绘绘绘成成成成半半半半对对对对数数数数压压压压缩缩缩缩曲曲曲曲线线线线e-logpe-logpe-logpe-logp时时时时,它它它它的的的的后后后后段段段段接接接接近近近近直直直直线线线线。其其其其斜斜斜斜率率率率CcCcCcCc称

75、称称称为为为为土土土土的压缩指数的压缩指数的压缩指数的压缩指数压缩指数压缩指数CcCc值越大,压缩性越高。值越大,压缩性越高。在在在在直直直直线线线线段段段段范范范范围围围围内内内内并并并并不不不不随随随随压压压压力力力力而而而而变变变变,试试试试验验验验时时时时要要要要求求求求斜斜斜斜率率率率确确确确定定定定得很仔细,否则出入很大。得很仔细,否则出入很大。得很仔细,否则出入很大。得很仔细,否则出入很大。低低低低压压压压缩缩缩缩性性性性土土土土的的的的CcCcCcCc值值值值一一一一般般般般小小小小于于于于0.20.20.20.2,CcCcCcCc值值值值大大大大于于于于0.40.40.40.

76、4一一一一般般般般属属属属于于于于高压缩性土。高压缩性土。高压缩性土。高压缩性土。122压缩模量压缩模量完完全全侧侧限限条条件件下下的的竖竖向向附附加加压压应应力力与与相相应应的的应应变变增增量量之之比比值值. .叫叫压缩模量压缩模量值越小,压缩性越高。值越小,压缩性越高。为为了了便便于于比比较较和和应应用用,通通常常采采用用压压力力段段p p1 10.1MPa0.1MPa和和p p2 20.2MPa0.2MPa所得的压缩模量所得的压缩模量 123土的抗剪强度土的抗剪强度土土体体在在通通常常应应力力状状态态下下的的破破坏坏,表现为塑性破坏,或称剪切破坏。表现为塑性破坏,或称剪切破坏。抗抗剪剪指

77、指标标包包括括粘粘聚聚力力C C和和内内摩摩擦擦角角。所所以以,土土的的强强度度问问题题实实质质上上是是土土的抗剪强度问题。的抗剪强度问题。124无粘性土的抗剪强度无粘性土的抗剪强度无粘性土的抗剪强度无粘性土的抗剪强度无粘性土的抗剪强度无粘性土的抗剪强度无粘性土的抗剪强度无粘性土的抗剪强度粘性土的抗剪强度粘性土的抗剪强度粘性土的抗剪强度粘性土的抗剪强度无无无无粘粘粘粘性性性性土土土土的的的的抗抗抗抗剪剪剪剪强强强强度度度度不不不不但但但但决决决决定定定定于于于于内内内内摩摩摩摩擦擦擦擦角角角角的的的的大大大大小小小小,而而而而且且且且还还还还随随随随正正正正压压压压应应应应力力力力的的的的增增

78、增增加加加加而而而而增增增增加加加加,而而而而内内内内摩摩摩摩擦擦擦擦角角角角的的的的大大大大小小小小与与与与无无无无粘粘粘粘性性性性土土土土的的的的密密密密实实实实度度度度、土土土土颗颗颗颗粒粒粒粒大大大大小小小小、形形形形状状状状、粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度和和和和矿矿矿矿物物物物成成成成分分分分、以以以以及及及及粒粒粒粒径径径径级级级级配配配配的的的的好好好好坏坏坏坏程程程程度度度度等等等等因因因因素素素素都都都都有有有有关关关关,无无无无黏黏黏黏性性性性土土土土的的的的密密密密实实实实度度度度愈愈愈愈大大大大、土土土土颗颗颗颗粒粒粒粒愈愈愈愈大大大大、形形形形状状状状愈愈愈愈不不不不规规

79、规规则则则则、表表表表而而而而愈愈愈愈粗粗粗粗糙糙糙糙、级级级级配配配配愈愈愈愈好好好好,则则则则内内内内摩摩摩摩擦擦擦擦角角角角愈愈愈愈大大大大。此此此此外外外外,无无无无枯枯枯枯性性性性土土土土的的的的含含含含水水水水量量量量对对对对内内内内摩摩摩摩擦擦擦擦角角角角的的的的影影影影响响响响是是是是水水水水分分分分在较粗颗粒之间起滑润作用,使摩阻力降低。在较粗颗粒之间起滑润作用,使摩阻力降低。在较粗颗粒之间起滑润作用,使摩阻力降低。在较粗颗粒之间起滑润作用,使摩阻力降低。不不不不过过过过原原原原点点点点125无粘性土的抗剪强度无粘性土的抗剪强度颗粒间的摩擦阻力颗粒间的摩擦阻力颗粒间的滑动摩擦

80、阻力颗粒间的滑动摩擦阻力颗粒间的机械咬合力颗粒间的机械咬合力取取决决无粘性土的抗剪强度大小无粘性土的抗剪强度大小取取决决颗粒大小颗粒大小级配状况级配状况密实度密实度颗粒形状颗粒形状粗糙程度粗糙程度126粘性土的抗剪强度粘性土的抗剪强度颗粒间的摩擦阻力颗粒间的摩擦阻力取取决决土的粘聚力是土粒间胶结作用和各种物理化学键作用的结果土的粘聚力是土粒间胶结作用和各种物理化学键作用的结果取取决决土的粘聚力土的粘聚力土的粘聚力的大小土的粘聚力的大小土的矿物成分土的矿物成分压密程度压密程度127抗剪强度指标抗剪强度指标 在在在在一一一一定定定定试试试试验验验验条条条条件件件件下下下下得得得得出出出出的的的的内

81、内内内聚聚聚聚力力力力和和和和内内内内摩摩摩摩擦擦擦擦角角角角一一一一般般般般能能能能反反反反映映映映土土土土抗抗抗抗剪剪剪剪强强强强度度度度的的的的大大大大小小小小,故故故故称称称称为为为为土土土土的的的的抗抗抗抗剪强度指标(剪强度指标(剪强度指标(剪强度指标(CCCC)。)。)。)。 无无粘粘性性土土:粘粘聚聚力力C C0 0,是是因因为为它它无无粘聚性;粘聚性; 为内摩擦角。为内摩擦角。 粘性土:粘性土:粘聚力为粘聚力为C C, 为内摩擦角。为内摩擦角。 128抗剪强度的库仑定律抗剪强度的库仑定律f f=c=c十十tantan129抗剪强度的测定方法抗剪强度的测定方法1、剪切试验:三轴剪

82、、直剪;、剪切试验:三轴剪、直剪;2、无测限抗压强度试验;、无测限抗压强度试验;3、十字板剪切实验;、十字板剪切实验;4、原位直剪试验、原位直剪试验130土的动力特性土的动力特性 土土体体在在震震动动或或机机器器基基础础等等的的振振动动作作用用下下,土土体体会会发发生生一一系系列列不不同同于于静静力力作作用用下下的的物物理理力力学学现现象象。一一般般而而言言,土土体体在在动动荷荷载载作作用用下下抗抗剪剪强强度度将将有所降低。并且往往产生附加变形。有所降低。并且往往产生附加变形。 土土体体在在动动荷荷载载作作用用下下抗抗剪剪强强度度降降低低及及变变形形增增大大的的幅幅度度除除取取决决于于土土的的

83、类类别别和和状状态态等等特特性性外外,还还与与动动荷荷载载的的振振幅幅、频频率率及及震震动动( (或或振振动动) )加加速速度度有有关。关。131四四、地下水的基本概念、地下水的基本概念1 1、含水层和隔水层、含水层和隔水层含水层是指能够给出并透过相当数量重力水的岩土层(如碎石土和砂土)含水层是指能够给出并透过相当数量重力水的岩土层(如碎石土和砂土);隔水层是指不能给出并透过水的岩土层(黏土和泥岩等)。隔水层是指不能给出并透过水的岩土层(黏土和泥岩等)。2 2、地下水的类型、地下水的类型(1)按埋藏条件分为上层滞水、潜水、承压水。按埋藏条件分为上层滞水、潜水、承压水。上层滞水:包气带中局部隔水

84、层之上的重力水。上层滞水:包气带中局部隔水层之上的重力水。潜水:埋藏在地面下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水叫潜潜水:埋藏在地面下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水叫潜水。水。承压水:充满于两个稳定的隔水层间的重力水称为承压水。承压水:充满于两个稳定的隔水层间的重力水称为承压水。(2 2)按含水层的性质分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。按含水层的性质分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。孔隙水:存在于松散岩土层的孔隙中,包括第四系和基岩风化壳。孔隙水:存在于松散岩土层的孔隙中,包括第四系和基岩风化壳。裂隙水:埋藏在坚硬岩石裂隙中的地下水称为裂隙水。裂隙水:埋藏在坚硬岩石裂隙中的地下水称为裂隙水。

85、岩溶水:埋藏于岩溶溶隙中的重力水称为岩溶水。岩溶水:埋藏于岩溶溶隙中的重力水称为岩溶水。132第二章第二章野外描述野外描述第一节第一节 野外描述的重要性野外描述的重要性第二节第二节 岩土的工程地质分类岩土的工程地质分类第三节第三节 岩土的野外鉴定与描述岩土的野外鉴定与描述133第一节第一节 野外描述的基本要求野外描述的基本要求一、重要性一、重要性第一是具备相应的专业素质:第一是具备相应的专业素质: 理论知识、实践经验、掌握规范理论知识、实践经验、掌握规范 第二是要具备良好的道德素质:第二是要具备良好的道德素质: 职业素养、个人操守职业素养、个人操守 、制度约束、制度约束如何保证原始记录的准确性

86、?如何保证原始记录的准确性?第一,要有正确的态度,实事求是,杜绝造假。第一,要有正确的态度,实事求是,杜绝造假。第二,要有正确的方法、手段。第二,要有正确的方法、手段。第三,要做好记录。第三,要做好记录。第四,要做好检查、监督。第四,要做好检查、监督。记录重点:记录重点:对天然地基浅基础:地基持力层和下卧层;对天然地基浅基础:地基持力层和下卧层;对桩基:桩基持力层和影响成桩可行性的土层;对桩基:桩基持力层和影响成桩可行性的土层;基坑:基坑:基坑开挖支护范围的土层基坑开挖支护范围的土层134二、野外钻探记录的基本要求二、野外钻探记录的基本要求1 1、野外记录应由经过专业培训的人员承担,持证上岗;

87、记、野外记录应由经过专业培训的人员承担,持证上岗;记录应真实及时,准确、完整、规范。按钻进回次逐段填写,录应真实及时,准确、完整、规范。按钻进回次逐段填写,严禁事后追记。严禁事后追记。2 2、记录应保持清晰、妥善保存,不得丢失、损毁。、记录应保持清晰、妥善保存,不得丢失、损毁。3 3、记录应采用黑色铅笔,也可用不易褪色的墨水笔。记录、记录应采用黑色铅笔,也可用不易褪色的墨水笔。记录不得涂改,更正应采用划改法。不得涂改,更正应采用划改法。4 4、每份记录均应标识工程名称、时间、孔号、终孔深度、每份记录均应标识工程名称、时间、孔号、终孔深度、地下水位等。地下水位等。5 5、钻探成果可用钻孔野外柱状

88、图或分层记录表示;岩土芯、钻探成果可用钻孔野外柱状图或分层记录表示;岩土芯样可根据工程要求保存一定期限或长期保存,亦可拍摄岩芯、样可根据工程要求保存一定期限或长期保存,亦可拍摄岩芯、土芯彩照纳入勘察成果资料,并按要求存档保存。土芯彩照纳入勘察成果资料,并按要求存档保存。6 6、编录员、工程、编录员、工程技术负责人均技术负责人均应在记录上签名。应在记录上签名。135第二节第二节岩土的工程地质分类岩土的工程地质分类一、岩石的工程分类一、岩石的工程分类岩石坚硬程度分类岩石坚硬程度分类按饱和单轴抗压按饱和单轴抗压强度强度(MPa)划分划分岩石坚硬岩石坚硬程度分类程度分类坚硬岩坚硬岩较较硬硬岩岩较较软软

89、岩岩软软岩岩极软岩极软岩饱和单轴抗压饱和单轴抗压强度强度(MPa)fr6060fr3030fr1515fr5fr5代表性岩石代表性岩石花岗岩花岗岩石灰岩石灰岩粉砂岩粉砂岩泥岩泥岩半成岩半成岩136岩体完整程度按完整性指数分类岩石基本质量等级:五级岩石风化程度分类:未风化、微风化、中等风化、未风化、微风化、中等风化、强风化、全风化、残积土强风化、全风化、残积土岩石岩石完整完整程度程度完整完整较完整岩较完整岩较较破碎破碎破碎破碎极破碎极破碎完整完整性性指数指数0.750.750.550.550.350.350.150.15137二、土的定名与工程分类二、土的定名与工程分类1、按堆积年代分:、按堆积

90、年代分:老沉积土:晚更新世老沉积土:晚更新世(Q3)及其以前沉积的土及其以前沉积的土;一般堆积土:第四纪全新世一般堆积土:第四纪全新世(文化期以前文化期以前)沉积的土;沉积的土;新近堆积土:文化期以来新近堆积的土新近堆积土:文化期以来新近堆积的土(Q4),一般呈欠固结状态。,一般呈欠固结状态。老黏性土的现场鉴别、新近沉积黏性土的现场鉴别老黏性土的现场鉴别、新近沉积黏性土的现场鉴别(P62).2、根据地质成因分类:、根据地质成因分类:人工堆积层(人工堆积层(ml)、残积土()、残积土(el)、坡积土()、坡积土(dl)、洪积土)、洪积土(pl)、冲积土()、冲积土(al)、淤积土()、淤积土(l

91、)、冰积土()、冰积土(gl)、)、海积土(海积土(m)、风积土()、风积土(eol)等)等联合表示联合表示(年代年代+成因成因)如如Q3eol、Q4al+pl,Q4l+al。人工堆积层(人工堆积层(ml):):俗称填土,细分为杂填土、素填土、冲填土。俗称填土,细分为杂填土、素填土、冲填土。淤积土(淤积土(l):):静水环境下沉积的土层(湖相沉积)。主要表现为颗粒很细,颜色深,含静水环境下沉积的土层(湖相沉积)。主要表现为颗粒很细,颜色深,含水量大,孔隙比较大,一般承载力较低,压缩性较高。在郑州东北部比较普遍。水量大,孔隙比较大,一般承载力较低,压缩性较高。在郑州东北部比较普遍。1383、按颗

92、粒组成和塑性指数分类、按颗粒组成和塑性指数分类碎石土:粒径大于碎石土:粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的颗粒质量超过总质量50%的土的土。细分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾。细分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾。砂土:粒径大于砂土:粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的的颗粒质量不超过总质量的50%,粒粒径大于径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的颗粒质量超过总质量50%的土。的土。细分为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂细分为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂。粉土:粉土:粒径大于粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数且塑性指数I IP

93、P 10的土。的土。粉土定名属双控指标粉土定名属双控指标。地铁勘察规范地铁勘察规范GB50307细分为细分为3I IP P77砂质粉土,砂质粉土,7I IP P1010粘质粉土。粘质粉土。粘性土:塑性指数大于粘性土:塑性指数大于10的土应定名为粘性土。粘性土的土应定名为粘性土。粘性土细分为细分为10I IP P1717粉质粘土,粉质粘土,I IP P17粘土。粘土。139粉土的工程性质粉土在河南省广泛存在,对工程影响大是主要研粉土在河南省广泛存在,对工程影响大是主要研究对象。究对象。郑州市中牟西部、航空港区粉土中砂粒含量也高,野外定名常常被误郑州市中牟西部、航空港区粉土中砂粒含量也高,野外定名

94、常常被误为砂土,而筛分结果还是粉土。为砂土,而筛分结果还是粉土。粉土的工程性质:粉土的工程性质:粉土的性质介于砂土与粘性土之间。它既不具有砂土透水性大、容易排水固结、抗剪强度较高的优点,又不具有粘性土防水性能好、不易被水冲蚀流失、具有较大粘聚力的优点。在许多工程问题上,表现出较差的性质,如受振动容易液化、冻胀性大等等。密实的粉土为良好地基,饱和稍密的粉土,地震时易产生液化,为不良地基。对基坑安全也非常重要,也不容易产生流土管涌,细颗粒被带出,造成基坑侧壁坍塌。140特殊土特殊土野外经常碰到的特殊土有:1.软土:根据软土地区岩土工程勘察工程(JGJ83-2011)定义,天然孔隙比1.0、天然含水

95、量大于液限(w wL )的细粒土。包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。其中天然孔隙比e 15的粘性土是淤泥,天然孔隙比1.0e 50%;次生红粘土液限wL 45%。红粘土的工程性质:强度高压缩性低。141第三节第三节 岩土的野外鉴定与描述岩土的野外鉴定与描述一、岩石的描述一、岩石的描述1、描述内容:包括地质年代、地质名称、描述内容:包括地质年代、地质名称、风化程度风化程度、颜色、颜色、主要矿物、结构、构造和岩石质量指标主要矿物、结构、构造和岩石质量指标RQD。对沉积岩应。对沉积岩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;着重描述沉积物的颗粒大小、形状、胶结物成分和胶结程度;对岩

96、浆岩和变质岩应着重描述矿物结晶大小和结晶程度。对岩浆岩和变质岩应着重描述矿物结晶大小和结晶程度。描述节理裂隙的性质及张开充填情况;产状要素;风化程度描述节理裂隙的性质及张开充填情况;产状要素;风化程度及风化面上的附着物、渲染色;溶蚀情况等等。及风化面上的附着物、渲染色;溶蚀情况等等。岩石质量指标岩石质量指标RQDRQD(% %)9075905075255025好的较好的较差的差的极差的岩石质量指标岩石质量指标RQDRQD为为75mm75mm金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中连续取芯,长度大于金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中连续取芯,长度大于10cm10cm岩岩心段长度之和与进尺之比。心段长度之和与进

97、尺之比。岩石按质量指标岩石按质量指标RQD分类分类1422、岩体的描述、岩体的描述包括结构面、结构体、岩层厚度和结构类型,并宜符合下列规定:(1 1)结构面的描述包括类型、性质、产状、)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、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粗糙程度、充填情况和充填物性质以及充水性质等;性质等;(2 2)结构体的描述包括类型、形状、大小)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;和结构体在围岩中的受力情况等;(3 3)岩层厚度)岩层厚度 1433、岩石的野外分类和鉴定、岩石的野外

98、分类和鉴定岩石坚硬程度等级的定性分类:硬质岩、软质岩和极软岩;细分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩岩石按风化程度分类:未风化、微风化、中等风化、强风化、全风化、残积土。花岗岩类岩石花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N50为强风化;50N30为全风化;N30为残积土.泥岩和半成岩泥岩和半成岩主要指第三系的砂岩、泥岩,可不进行风化程度划分。岩体按结构类型划分:整体状结构、块状结构、层状结构、碎裂状结构、散体状结构。详见详见GB50021-2001附录附录A表表144岩石硬度的现场鉴别硬度鉴别特征很软用手指易压碎,锤轻击有凹痕软用手指不易压碎,用笔尖刻划有划痕中等用笔尖难以刻划,用小刀刻划

99、有划痕中硬用小刀难以刻划,用锤轻击有击痕或破碎坚硬用锤重击出现击痕破碎很坚硬 用锤反复重击方能破碎145二、土的鉴定与描述二、土的鉴定与描述1 1、碎石、碎石土的描述土的描述碎石土碎石土 应描述应描述名称、颜色、颗粒级配、颗粒形名称、颜色、颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、磨圆度、风化程度、状、颗粒排列、母岩成分、磨圆度、风化程度、密实度、充填物的含量、性质和充填程度、胶结密实度、充填物的含量、性质和充填程度、胶结性等;记录钻进速率、挖掘难易程度、采样情况性等;记录钻进速率、挖掘难易程度、采样情况等等。等等。碎石土密实度野外鉴别碎石土密实度野外鉴别见规范附录A.0.6146碎石土密实度分

100、类碎石土密实度分类表中的表中的N63.5和和N120应按应按岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范附录附录B进行杆长修正进行杆长修正重型动力触探锤击数重型动力触探锤击数N63.5密实度密实度N63.5 5松松散散5 N63.5 10稍稍密密10 N63.5 20中中密密N63.5 20密密实实超重型动力触探锤击数超重型动力触探锤击数N120密实度密实度N120 3松松散散3 N120 6稍稍密密6 N120 11中中密密11 N120 14(省标省标N120 11)密密实实N120 14很很密密147碎石土密实度野外鉴别碎石土密实度野外鉴别注:密实度应按表列各项特征综合确定。注:密实度应按表列各项特

101、征综合确定。密实度骨架颗粒含量和排列骨架颗粒含量和排列可可 挖挖 性性可可 钻钻 性性松 散骨架颗粒质量小于总质量的60%,排列混乱,大部分不接触锹可以挖掘,井壁易坍塌,从井壁取出大颗粒后,立即塌落钻进较易,钻杆稍有跳动,孔壁易坍塌中 密骨架颗粒质量等于总质量的60%70%,呈交错排列,大部分接触锹镐可挖掘,井壁有掉块现象,从井壁取出大颗粒处,能保持凹面形状钻进较困难,钻杆、吊锤跳动不剧烈,孔壁有坍塌现象密 实骨架颗粒质量大于总质量的70%,呈交错排列,连续接触锹镐挖掘困难,用撬棍方能松动,井壁较稳定钻进困难,钻杆、吊锤跳动剧烈,孔壁较稳定1482、砂土的描述砂土应描述颜色、矿物组成、颗粒级配

102、、颗粒形状、粘粒应描述颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度等。含量、湿度、密实度等。砂类土很难在钻孔中取到原状样(取砂器),因此砂土的密实度一般靠原位测试数据划分。河南省建筑地基基础勘察设计规范(报批稿)砂土密实度划分砂土密实度划分标准贯入锤击数标准贯入锤击数N静力触探比贯入阻力静力触探比贯入阻力Ps密实度密实度粉细砂N10Ps5.0松散10N155.0Ps7.0稍密15N307.0Ps11.0中密N30Ps11.0密实149砂土的野外鉴定砂土的野外鉴定鉴定特征砾砂粗砂中砂细砂粉砂颗粒粗细约有1/4以上颗粒比荞麦或高粱米(2mm)大有一半以上颗粒比小米粒(0.5mm)大有

103、一半以上颗粒与砂糖或白菜籽近似(0.25mm)大部分颗粒与粗玉米粉近似(0.1mm)大部分颗粒与小米粉近似干燥时状态颗粒完全分散颗粒完全分散,个别胶结颗粒基本分散,部分胶结胶结部分一碰就散颗粒大部分分散,少量胶结,胶结部分稍碰即散颗粒少部分分散,大部分胶结,(稍压即散)湿润时用手拍后的状态表面无变化表面无变化表面偶尔有水印表面有水印(翻浆)表面有显著翻浆现象粘着程度无粘着感无粘着感无粘着感偶有轻微粘着感有轻微粘着感150砂土湿度的野外鉴别砂土湿度的野外鉴别湿度稍湿很湿饱和鉴别特征呈松散状,用手握时感觉湿、凉,放在纸上不会浸湿,加水时吸收很快可以勉强捏成团,放在手上有湿感、水印,放在纸上浸湿很快

104、,加水时吸收很慢钻头上有水,放在手掌上水自然渗出1513、粉土的描述粉土应描述颜色、包含物、湿度、密实度、摇震反应、光泽反应、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。干强度、韧性等。(P65粉土野外特征粉土野外特征)粉土密实度划分(省标)粉土密实度划分(省标)粉土湿度的分类根据含水量划分粉土湿度的分类根据含水量划分当有经验时,也可用原位测试或其他方法划分粉土的密实度。当有经验时,也可用原位测试或其他方法划分粉土的密实度。孔隙比孔隙比e静探静探Ps(MPa)密实度密实度w20%w20%e0.75Ps3Ps2密实0.75e0.903Ps62Ps4中密e0.9Ps6Ps

105、4稍密含水量含水量w(%)湿度湿度w20稍湿20w30湿w30很湿152粉土湿度的野外鉴别粉土湿度的野外鉴别湿度稍湿湿很湿鉴别特征土扰动后不易捏成团,一摇即散土扰动后能握成团,摇动时土表面稍出水,手中有湿印用手摇动时有水析出,土体塌流成扁圆状1534、粘性土的描述粘性土应应描描述述颜颜色色、状状态态、包包含含物物、光光泽泽反反应应、摇摇震震反反应应、干干强强度度、韧韧性性、结结构构及及层层理理特特征征等等,特特别别是是结结核核的的粒粒径径大大小小、含含量量、分分布布以以及及钻钻进进时时的的难难易易程度,对工程施工影响很大,如桩基、锚杆施工等。程度,对工程施工影响很大,如桩基、锚杆施工等。(见教

106、材(见教材P65粉质粘土、黏土野外特征)粉质粘土、黏土野外特征)粘性土状态按液性指数分类IL0坚硬;0IL0.25硬塑;0.25IL0.75可塑;0.75IL1软塑;IL1流塑154粘性土天然状态的野外鉴定状状态态坚坚硬硬硬硬塑塑可可塑塑软软塑塑流流塑塑黏土黏土干而坚实干而坚实, ,很难掰成很难掰成块块用力捏先裂用力捏先裂成块,显柔成块,显柔性,不易变性,不易变形;形;手按无指印手按无指印手捏似橡皮有手捏似橡皮有柔性,能捏成柔性,能捏成任意形状;任意形状;手按有指印手按有指印手捏很软手捏很软, ,易变易变形,土块掰时形,土块掰时似橡皮;似橡皮;用力不大就能用力不大就能按成坑,手按按成坑,手按钻

107、头内土易进钻头内土易进入一指入一指土柱自行土柱自行坍塌坍塌, ,不能不能直立直立粉质粉质黏土黏土干硬干硬, ,能掰能掰开或捏成开或捏成块,有棱块,有棱角角手捏感觉硬,手捏感觉硬,不易变形不易变形, ,用力打散成用力打散成碎块;碎块;手按无指印手按无指印能捏成任意形能捏成任意形状,柔性,掰状,柔性,掰时似橡皮;时似橡皮;能按成浅凹坑能按成浅凹坑手捏很软手捏很软, ,易变易变形,土块掰时形,土块掰时似橡皮;似橡皮;用力不大就能用力不大就能按成坑,手按按成坑,手按钻头内土易进钻头内土易进入一指入一指土柱自行土柱自行坍塌坍塌, ,不能不能直立直立155粘性土、粉土按塑性指数的分类及野外鉴定鉴定方法黏土

108、粉质黏土粉土湿润时用刀切切面非常光滑,刀刃有粘腻的阻力稍有光滑面,切面规则无光滑面,切面比较粗糙用手捻摸时的感觉湿土用手捻摸有滑腻感,当水分较大时极易粘手,感觉不到有颗粒的存在仔细捻摸感觉到有少量细颗粒,稍有滑腻感,有粘滞感感觉有细颗粒存在或感觉粗糙,有轻微粘滞感或无粘滞感粘着程度湿土极易粘着物体(包括金属与玻璃),干燥后不易剥去,用水反复冲洗才能去掉能粘着物体,干燥后较易剥掉一般不粘着物体,干燥后一碰就掉湿土搓条情况能搓成小于0.5mm的土条(长度不短于手掌),手持一端不致断裂能搓成0.52mm的土条能搓成23mm的土条干土性质(干强度)坚硬,类似陶土碎片,用锤击放可打碎,不易击成粉末用锤易

109、击碎,用手难捏碎用手很易捏碎摇振反应无无摇振后形状易改变,析水,静置一段时间,表面析出的水消失156土的描述等级摇振反应摇振反应光泽反应光泽反应干强度干强度韧性韧性粉土粉土迅速、中等迅速、中等无光泽无光泽低低低低粉质黏土粉质黏土无无稍有光泽稍有光泽中等中等中等中等黏土黏土无无有光泽有光泽高高高高1575、特殊土描述内容、特殊土描述内容特殊土除应描述其相应土类的规定内容外,尚需描述其特殊成分和特殊性质。如黄土:描述大孔隙、垂直节理发育程度描述大孔隙、垂直节理发育程度淤泥:描述嗅味描述嗅味填土:填土的类别(素填土、杂填土、冲填土、压密填土等)描述物质组成、堆积时间、堆积方式、密实度和厚度的均匀程度

110、等。158人工填土鉴别方法鉴别特征鉴别方法颜色没有固定颜色,主要取决于原土和夹杂物,一般为杂色夹杂物一般含碎砖瓦块、垃圾、炉灰等构造夹杂物质显露于外,构造无规律,无沉积纹理侵入水中的现象浸水后大部分物质变为稀软的淤泥,其余部分则为砖、瓦、炉渣在水中单独出现湿土搓条情况一般情况下能搓成3mm左右的土条,但易折断;遇有杂质较多时,不宜搓条干燥后的强度干燥后部分杂质脱落,无定型,稍微施加压力即破碎结构组成颗粒组成不均匀,结构松散,呈碎块状,均匀性差159第四节第四节 勘探和取样勘探和取样1、常用勘探手段:钻探、常用勘探手段:钻探、井探、槽探、洞探井探、槽探、洞探等。等。2、常用钻探方法、常用钻探方法

111、(1)回转:包括螺旋钻探、无岩芯钻探、岩芯钻探)回转:包括螺旋钻探、无岩芯钻探、岩芯钻探(2)冲击:包括冲击钻探、锤击钻探)冲击:包括冲击钻探、锤击钻探(3)振动钻探)振动钻探(4)冲洗钻探)冲洗钻探3、一般规定、一般规定(1)、布置勘探工作时应考虑勘探工程对自然环境的影响,)、布置勘探工作时应考虑勘探工程对自然环境的影响,防止对地下管线、地下工程和自然环境的破坏。钻孔、探井防止对地下管线、地下工程和自然环境的破坏。钻孔、探井和探槽完工后应妥善回填。和探槽完工后应妥善回填。(2)、进行钻探、井探、槽探和洞探时,应采取有效措施,)、进行钻探、井探、槽探和洞探时,应采取有效措施,确保施工安全。查明

112、地上线路的高度及地下障碍物的具体位确保施工安全。查明地上线路的高度及地下障碍物的具体位置、埋深等,确保避让安全距离。特别是城市勘探的地下电置、埋深等,确保避让安全距离。特别是城市勘探的地下电力、通讯、天然气、暖气、供水、排污管道等等。力、通讯、天然气、暖气、供水、排污管道等等。1604、钻探取样操作的具体方法,应按现行标准、钻探取样操作的具体方法,应按现行标准建筑工程地质建筑工程地质勘探与取样技术规程勘探与取样技术规程(JGJ/T87-2012)执行。)执行。(1)勘探点平面位置误差)勘探点平面位置误差 0.25m;高程误差;高程误差 5cm;深度精度;深度精度5cm;(2)严格控制非连续取芯

113、钻进的回次进尺,使分层精度符合要求;)严格控制非连续取芯钻进的回次进尺,使分层精度符合要求;(3)对鉴别地层天然湿度的钻孔,在地下水位以上应进行干钻;当必)对鉴别地层天然湿度的钻孔,在地下水位以上应进行干钻;当必须加水或使用循环液时,应采用双重或三重管钻进;须加水或使用循环液时,应采用双重或三重管钻进;黄土、膨胀土严黄土、膨胀土严禁加水钻进。禁加水钻进。(4)岩芯钻探的岩芯采取率,对完整和较完整岩体)岩芯钻探的岩芯采取率,对完整和较完整岩体80%,较破碎和,较破碎和破碎岩体破碎岩体65%;对需重点查明的部位;对需重点查明的部位(滑动带、软弱夹层等滑动带、软弱夹层等)应采用双应采用双层岩芯管连续

114、取芯;层岩芯管连续取芯;(5)岩石质量指标)岩石质量指标RQD,应采用,应采用75mm口径口径(N型型)双层岩芯管和金刚双层岩芯管和金刚石钻头;石钻头;(6)定向钻孔应分段进行孔斜测量;倾角和方位的量测精度应分别为)定向钻孔应分段进行孔斜测量;倾角和方位的量测精度应分别为0.1o和和3.0o。第四节第四节勘探和取样勘探和取样161土试样质量等级土试样质量应根据试验目的按分为四个等级注:1不扰动是指原位应力状态虽已改变,但土的结构、密度和含水量变化很小,能满足室内试验各项要求。2除级工程外,在工程技术要求允许的情况下可用II级土试样进行强度和固结试验,但宜先对土试样受扰动程度作抽样鉴定,判定用于

115、试验的适宜性,并结合地区经验使用试验成果。级别扰动程度程度试 验 内内 容容I IIIIIIIIIIIIVIV不不扰动轻微微扰动显著著扰动完全完全扰动土土类定名、含水量、密度、定名、含水量、密度、强强度度试验、固、固结试验土土类定名、含水量、密度定名、含水量、密度土土类定名、含水量定名、含水量土土类定名定名162钻孔中采取原状土试样时,应满足下列要求:(1)在软土、砂土中宜采用泥浆护壁;如使用套管,应保持)在软土、砂土中宜采用泥浆护壁;如使用套管,应保持管内水位等于或稍高于地下水位;管内水位等于或稍高于地下水位;(2)采用冲洗、冲击、振动等方式钻进时,应在预计取样位)采用冲洗、冲击、振动等方式

116、钻进时,应在预计取样位置置1m以上改用回转钻进;以上改用回转钻进;黄土黄土1米三钻。米三钻。(3)下放取土器前应仔细清孔,清除扰动土;)下放取土器前应仔细清孔,清除扰动土;(4)采取土试样宜用快速静力连续压入法或重锤少击;)采取土试样宜用快速静力连续压入法或重锤少击;(5)土样应妥善保存密封,防晒防冻防振,保存时间不超二)土样应妥善保存密封,防晒防冻防振,保存时间不超二周。周。(6)岩石样一般利用岩芯制取,或在探槽、探井、平硐中刻)岩石样一般利用岩芯制取,或在探槽、探井、平硐中刻取。取。(7)及时填写试样单。及时填写试样单。(8)具体操作方法应按现行标准)具体操作方法应按现行标准建设工程地质勘

117、探与取样建设工程地质勘探与取样技术规程技术规程(JGJ/87-2012)执行。)执行。(9 9)黄土、膨胀土钻探取样执行相关标准。黄土、膨胀土钻探取样执行相关标准。(GB50025GB50112)。)。特殊试验项目有特殊要求(黄土,砂土等)。特殊试验项目有特殊要求(黄土,砂土等)。163扰动样采取四分法:在标贯器或岩心管中采取扰动样164第五节第五节 原位测试原位测试原位测试方法主要有静力触探、圆锥动探、标准贯入试验、载荷试验、旁压试验、扁铲侧胀试验、十字板剪切试验、波速测试试验、现场直剪试验等。一般工民建项目常用的有静力触探、圆锥动探、标准贯入试验波速测试试验。特殊工程(比如地铁勘察)需要旁

118、压试验、扁铲侧胀试验、现场K30试验等。GB50021要求钻探与触探相结合的综合勘探手段,JGJ72要求在经验缺乏地区,宜布设载荷试验确定地基承载力和变形参数。165(1)圆锥动力触探试验的类型可分为轻型(10kg)、重型(63.5kg)和超重型(120kg)三种,其规格和适用土类应符合规范规定。(2)触探杆最大偏斜度不应超过2%,锤击贯入应连续进行;同时防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向晃动,保持探杆垂直度;锤击速率每分钟宜为1530击;(3)每贯入1m,宜将探杆转动一圈半;当贯入深度超过10m,每贯入20cm宜转动探杆一次;(4)对轻型动力触探,记录每贯入30cm的锤击数N10;对重型及超重型动

119、力触探,锤击贯入应连续进行,记录每贯入10cm的锤击数。圆锥动力触探试验圆锥动力触探试验166标准贯入试验标准贯入试验标准贯入试验的技术要求应符合下列规定标准贯入试验的技术要求应符合下列规定:(1)标准贯入试验孔采用回转钻进,并保持孔内水位略高于地下水位。当孔壁不稳定时,可用泥浆护壁,钻至试验标高以上15cm处,清除孔底残土后再进行试验;检查标贯器是否完好;(2)采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击,并减小导向杆与锤间的摩阻力,避免锤击时的偏心和侧向晃动,保持贯入器、探杆、导向杆连结后的垂直度,锤击速率应小于30击/min;(3)贯入器预打15cm后,开始记录每打入每打入10cm的锤击数,累累计打

120、入计打入30cm的锤击数为标准贯入试验锤击数N。当锤击数已达50击,而贯入深度未达30cm时,可记录50击的实际贯入深度,按下式换算成相当于30cm的标准贯入试验锤击数N,并终止试验。167地下水位的量测应符合下列规定:地下水位的量测应符合下列规定:(1)遇地下水时应量测水位;)遇地下水时应量测水位;(2)稳定水位应在初见水位后经一定的稳定时间后量测;)稳定水位应在初见水位后经一定的稳定时间后量测;(3)对多层含水层的水位量测,应采取止水措施将被测含水)对多层含水层的水位量测,应采取止水措施将被测含水层与其他含水层隔开。层与其他含水层隔开。(4)稳定水位是指钻探时的水位经过一定时间恢复到天然状

121、)稳定水位是指钻探时的水位经过一定时间恢复到天然状态后的水位。态后的水位。(5)初见水位和稳定水位可在钻孔、探井或测压管内直接量)初见水位和稳定水位可在钻孔、探井或测压管内直接量测,稳定水位的间隔时间按地层的渗透性确定,对砂土和碎石测,稳定水位的间隔时间按地层的渗透性确定,对砂土和碎石土不得少于土不得少于0.5h,对粉土和粘性土不得少于,对粉土和粘性土不得少于8h,并宜在勘察结,并宜在勘察结束后统一量测稳定水位。量测读数至厘米,精度不得低于束后统一量测稳定水位。量测读数至厘米,精度不得低于2cm。第六节第六节地下水位量测和取样地下水位量测和取样168第六节第六节地下水位量测和取样地下水位量测和

122、取样水试样的采取和试验应符合下列要求水试样的采取和试验应符合下列要求:(1 1)水试样应能代表天然条件下的水质情况;)水试样应能代表天然条件下的水质情况;(2 2)水试样的采取和试验项目应符合岩土工程勘察规范第)水试样的采取和试验项目应符合岩土工程勘察规范第1212章的规定;章的规定;(3 3)水试样应及时试验,清洁水放置时间不宜超过)水试样应及时试验,清洁水放置时间不宜超过7272小时,稍受污染的小时,稍受污染的水不宜超过水不宜超过4848小时,受污染的水不宜超过小时,受污染的水不宜超过1212小时;小时;(4 4)一组两件,一件加大理石粉,另一件不加大理石粉;)一组两件,一件加大理石粉,另

123、一件不加大理石粉;(5 5)简分析水样取)简分析水样取100ml100ml,分析侵蚀性二氧化碳的水样取,分析侵蚀性二氧化碳的水样取500ml500ml,并加大,并加大理石粉理石粉23g23g,全分析水样取,全分析水样取300ml300ml;(6 6)取水容器要洗净,取样前应用水试样的水对水样瓶反复冲洗三次;)取水容器要洗净,取样前应用水试样的水对水样瓶反复冲洗三次;(7 7)采取水样时应将水样瓶沉入水中预定深度缓慢将水注入瓶中,严防)采取水样时应将水样瓶沉入水中预定深度缓慢将水注入瓶中,严防杂物混入,水面与瓶塞间要留杂物混入,水面与瓶塞间要留1cm1cm左右的空隙;左右的空隙;(8 8)水样采

124、取后要立即封好瓶口,贴好水样标签,及时送化(试)验室。)水样采取后要立即封好瓶口,贴好水样标签,及时送化(试)验室。169第七节第七节 记录格式及方法记录格式及方法工程勘察野外记录表工程勘察野外记录表1 1、野外记录应由经过专业培训的人员承担,持证上岗;记录应真实及时,、野外记录应由经过专业培训的人员承担,持证上岗;记录应真实及时,按钻进回次逐段填写,严禁事后追记。按钻进回次逐段填写,严禁事后追记。2 2、记录工程名称、位置、勘探点号、日期、天气、孔口坐标、高程、设计、记录工程名称、位置、勘探点号、日期、天气、孔口坐标、高程、设计深度及钻机型号。钻进回次编号、深度、回次钻进时间、岩芯采取率及深

125、度及钻机型号。钻进回次编号、深度、回次钻进时间、岩芯采取率及RQDRQD指标、回水情况、漏水及涌水情况、孔壁坍塌或掉块深度等。根据需要记录指标、回水情况、漏水及涌水情况、孔壁坍塌或掉块深度等。根据需要记录标贯动探测试深度、杆长、取土位置、样品编号、级别等。标贯动探测试深度、杆长、取土位置、样品编号、级别等。(回次进尺:每次钻头从下钻进入岩土,到提升的过程。钻头进入岩土的深度叫进尺,每次的进尺叫回次进尺。采取率是-);孔位有调整,一定要记录实际勘探孔位,实测坐标、高程。孔位有调整,一定要记录实际勘探孔位,实测坐标、高程。3 3、记录方法、记录方法准备准备-观测观测-描述与记录描述与记录-自检、复

126、查自检、复查-拍照拍照(P70页)页)4 4、记录人、机长、记录人、机长、技术负责人技术负责人、检查人签字齐全。、检查人签字齐全。170171回次进尺m分层编号分层深度(m)地 层 描 述土样编号取样深度(m)土样种类(动探)标准贯入试验备 注自至岩土名称颜色湿度密度状态成分及其他采取率原状扰动试验深度(m)杆长m实测击数钻进情况工程勘察野外记录表工程勘察野外记录表工程名称:地点:钻机型号:孔号:钻孔口径:开孔终孔孔口标高:孔位坐标:施工日期:自至初见水位:m稳定水位:m钻探单位: 工程技术负责人:(签字) 机长: 记录员:(签字) 检查人:(签字)172 第一箱第一箱0米米5米米第二箱第二箱

127、5米米10米米第三箱第三箱10米米15米米第四箱第四箱1515米米2020米米 第五箱第五箱20米米25米米第六箱第六箱25米米30米米第七箱第七箱30米米35米米MAZ3-BWG-01号孔岩芯照片号孔岩芯照片173第三章第三章相关法律法规相关法律法规174建设工程勘察质量管理办法建设工程勘察质量管理办法(建设部(建设部115115令号令号20032003年年2 2月月1 1日实施)日实施)第十四条第十四条工程勘察工作的原始记录应当在勘察过程中及时整理、核对,工程勘察工作的原始记录应当在勘察过程中及时整理、核对,确保取样、记录的真实和准确,严禁离开现场追记或者补记。确保取样、记录的真实和准确,

128、严禁离开现场追记或者补记。第十五条第十五条工程勘察企业应当确保仪器、设备的完好。钻探、取样的机工程勘察企业应当确保仪器、设备的完好。钻探、取样的机具设备、原位测试、室内试验及测量仪器等应当符合有关规范、规程的具设备、原位测试、室内试验及测量仪器等应当符合有关规范、规程的要求。要求。第十六条第十六条工程勘察企业应当加强职工技术培训和职业道德教育,提高工程勘察企业应当加强职工技术培训和职业道德教育,提高勘察人员的质量责任意识。观测员、试验员、记录员、机长等现场作业勘察人员的质量责任意识。观测员、试验员、记录员、机长等现场作业人员应当接受专业培训,方可上岗。人员应当接受专业培训,方可上岗。第十七条第

129、十七条工程勘察企业应当加强技术档案的管理工作。工程项目完成工程勘察企业应当加强技术档案的管理工作。工程项目完成后,必须将全面资料分类编目,装订成册,归档保存。后,必须将全面资料分类编目,装订成册,归档保存。第二十三条第二十三条违反本办法规定,建设单位未为勘察工作提供必要的现场违反本办法规定,建设单位未为勘察工作提供必要的现场工作条件或者未提供真实、可靠原始资料的,由工程勘察质量监督部门工作条件或者未提供真实、可靠原始资料的,由工程勘察质量监督部门责令改正;造成损失的,依法承担赔偿责任。责令改正;造成损失的,依法承担赔偿责任。175建设工程勘察质量管理办法建设工程勘察质量管理办法(建设部(建设部

130、115115令号令号20032003年年2 2月月1 1日实施)日实施)第二十四条第二十四条违反本办法规定,工程勘察企业未按照工程建设强制性标违反本办法规定,工程勘察企业未按照工程建设强制性标准进行勘察、弄虚作假、提供虚假成果资料的,由工程勘察质量监督部准进行勘察、弄虚作假、提供虚假成果资料的,由工程勘察质量监督部门责令改正,处门责令改正,处10万元以上万元以上30万元以下的罚款;造成工程质量事故的,万元以下的罚款;造成工程质量事故的,责令停业整顿,降低资质等级;情节严重的,吊销资质证书;造成损失责令停业整顿,降低资质等级;情节严重的,吊销资质证书;造成损失的,依法承担赔偿责任。的,依法承担赔

131、偿责任。第二十五条第二十五条违反本办法规定,工程勘察企业有下列行为之一的,由工违反本办法规定,工程勘察企业有下列行为之一的,由工程勘察质量监督部门责令改正,处程勘察质量监督部门责令改正,处1万元以上万元以上3万元以下的罚款:万元以下的罚款:(一)勘察文件没有责任人签字或者签字不全的;(一)勘察文件没有责任人签字或者签字不全的;(二)原始记录不按照规定记录或者记录不完整的;(二)原始记录不按照规定记录或者记录不完整的;(三)不参加施工验槽的;(三)不参加施工验槽的;(四)项目完成后,勘察文件不归档保存的。(四)项目完成后,勘察文件不归档保存的。第二十七条第二十七条依照本办法规定,给予勘察企业罚款处罚的,由工程勘察依照本办法规定,给予勘察企业罚款处罚的,由工程勘察质量监督部门对企业的法定代表人和其他直接责任人员处以企业罚款数质量监督部门对企业的法定代表人和其他直接责任人员处以企业罚款数额的额的5%以上以上10%以下的罚款。以下的罚款。176 谢 谢

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