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文檔簡介
第二章勘察技術方法--常用方法工程地質測繪工程地質勘探〔物探、鉆探、坑探等〕工程地質測試與實驗工程地質觀測及監測工程地質物理模擬與數值分析〔構造中心\巖土中心〕.第二章勘察技術方法--規程規范<水利水電工程地質測繪規程>SL299-2004<水利水電工程物探規程>SL326-2005、DL/T5010-2005<水利水電工程鉆探規程>SL291-2003<水利水電工程坑探規程>SL166-96、DL/T5050-2000<水利水電工程鉆孔壓水實驗規程>SL31-2003<水利水電工程鉆孔抽水實驗規程>SL320-2005.第二章勘察技術方法--規程規范<水利水電工程巖石實驗規程>SL264-2001,DL5006-92<土工實驗規程>SL237-1999<水利水電工程地質觀測規程>SL245-1999.第二章勘察技術方法—地質測繪水利水電工程地質測繪是水利水電工程地質勘察的根底任務。工程地質測繪的義務是調查與水利水電工程建立有關的各種地質景象,分析其性質和規律,為研討工程地質條件和問題、初步評價測區工程地質環境提供根底地質資料,并為布置勘探、實驗和專門性勘察任務提供根據。.第二章勘察技術方法—地質測繪測繪運用的底圖應是符合精度要求的同等或大于地質測繪比例尺的地形圖。當采用大于地質測繪比例尺的地形圖時,應在圖上注明實踐地質測繪精度。圖上寬度大于2mm的地質景象應予表示。對具有特殊工程地質意義的地質景象,在圖上寬度缺乏2mm時,應擴展比例尺表示,并注示其實踐數據。地質界限誤差,不應大于相應比例尺圖上的2mm。.第二章勘察技術方法—地質測繪不同工程、不同勘察階段對地質測繪的要求見相關勘察規范;詳細測繪任務的程序、方法、內容等在測繪規程中有詳細規定;地質測繪的前提:一定要拉剖面,定標志層,作綜合地層柱狀圖。.第二章勘察技術方法—工程物探是經過檢測介質的電、磁或彈性波等物性差別而獲取地質信息的勘探方法。工程物探的方法很多。從原理上分,主要有:彈性波法〔地震波法、聲波法〕、電法、磁法、電磁法、層析成像法〔彈性波CT、電磁波CT〕及物探測井等。每種方法都有各自的特點,在任務中應具有綜合物探的思想。根據工程勘察現場的地質條件、地球物理運用前提,結合鉆孔資料,合理運用一種或多種物探方法,經過綜合分析,排除或減少多解性的影響,盡量接近真實。.第二章勘察技術方法—工程物探電法勘探的原理電法是以巖石和礦物存在的電性差別為根底,經過研討電場的分布特征來處理具有不同電性的物質的分布,從而處理與之有關的工程地質問題。電法勘探中主要運用的電磁參數有視電阻率〔ρ〕、介電常數〔ε〕,磁導率〔μ〕,與電化學性質有關的激發極化率〔η〕以及電化學活動性等。.第二章勘察技術方法—工程物探電法勘探適用范圍電測深法探測覆蓋層厚度和下伏基巖面起伏形狀,進展地層分層和風化分帶;探測地下水位埋深等;探測構造破碎帶、巖性分界面、喀斯特、洞穴、堤防隱患等;測試巖土體電阻率。電剖面法探測構造破碎帶、巖性分界面、喀斯特和洞穴等。.第二章勘察技術方法—工程物探電法勘探適用范圍高〔超高〕密度電法探測構造破碎帶、巖性分界面、喀斯特、洞穴、堤防和防滲墻隱患等;探測覆蓋層厚度,進展地層分層和風化分帶、巖性分層等。自然電場法探測地下水流向,進展堤防和防滲墻探測;探查地下金屬管道、橋梁、輸電線路鐵塔的腐蝕情況等。充電法測試地下水流速、流向;探測黏土或水充填的喀斯特洞穴、含水斷層破碎帶等低阻地質體的分布情況。.第二章勘察技術方法—工程物探電法勘探適用范圍激發極化法地下水探測,圈定含水的古河道、古洪積扇、喀斯特、構造破碎帶等,確定含水層的埋深,評價含水層的富水程度。可控源音頻大地電磁測深法探測隱伏斷層破碎帶、覆蓋層厚度、古河道、喀斯特、洞穴等;堤防和防滲墻隱患探測,地下水和地熱資源探測等。.第二章勘察技術方法—工程物探地震勘探的原理地震勘探是經過人工激發產生的地震波在巖體中的傳播,當遇到彈性波差別的分界面時,彈性波在界面上產生反射和折射,用地震儀器記錄下反射波、折射波、面波等信息,分析波的運動學與動力學特征,進而研討巖體的性質,推斷地質構造。水利水電工程地質勘察常用的地震勘探方法有:淺層折射波法、淺層反射波法、瑞雷面波法。.第二章勘察技術方法—工程物探地震勘探適用范圍瞬變電磁法探測覆蓋層、構造破碎帶、喀斯特、洞穴等;進展分層、風化分帶,地下水和地熱水資源調查,圈定和監測地下水污染情況,探測堤防和防滲墻隱患等。淺層折射波法探測地層厚度及其分層、基巖面起伏形狀及風化帶厚度、隱伏構造破碎帶、松散層中的地下水位以及滑坡體厚度等;測試巖土體縱波速度。不宜探測高速屏蔽層下部的地層。.第二章勘察技術方法—工程物探地震勘探適用范圍瑞雷波法進展淺部覆蓋層分層,飽和砂土液化斷定,地基加固效果評價等。淺層反射波法探測高速層下部的地層,劃分堆積地層層次和探測有明顯斷距的斷層,可探測地層厚度及其分層、基巖面起伏形狀及風化層厚度、隱伏斷層構造等;探測松散層中的地下水位以及滑坡體厚度;測試巖土體縱波速度。.第二章勘察技術方法—工程物探彈性波測試適用范圍單孔聲波測試巖體或混凝土縱波、橫波速度和相關力學參數;探測不良地質構造、巖體風化帶和卸荷帶;測試洞室圍巖松弛圈厚度;檢測建基巖體質量及灌漿效果等。穿透聲波測試巖土體或混凝土波速;探測不良地質體、巖體風化和卸荷帶;測試洞室圍巖松弛圈厚度,評價混凝土強度,檢測建基巖體質量及灌漿效果等。.第二章勘察技術方法—工程物探彈性波測試適用范圍外表聲波測試大體積混凝土或基巖露頭的聲波,評價混凝土強度或巖體質量。聲波反射檢測隧洞混凝土襯砌質量及回填密實度;檢測大體積混凝土及其他彈性體淺部缺陷。脈沖回波檢測地下洞室明襯鋼管與混凝土接觸情況;檢測混凝土襯砌厚度和內部缺陷。.第二章勘察技術方法—工程物探彈性波測試適用范圍地震穿透波速測試巖土體縱波、橫波速度,圈定大的構造破碎帶、喀斯特等速度異常帶,檢測建基巖體質量和灌漿效果等。地震延續波速測試洞室、基巖露頭等巖體縱波、橫波速度測試;檢測建基巖體質量,探測風化帶和卸荷帶。.第二章勘察技術方法—工程物探地球物理測井適用范圍電測井主要用于劃分地層,區分巖性,確定脆弱夾層、裂隙和破碎帶位置及厚度,確定含水層的位置、厚度,劃分咸淡水分界面,也可用于測試巖層電阻率。聲波測井主要用于劃分地層,區分巖性,確定裂隙和破碎帶位置及厚度,也可利用測試的聲波速度與其他參數計算地層巖土體的力學參數和孔隙度。地震測井主要用于劃分地層,區分巖性,確定破碎帶的位置及厚度,也可進展地層波速測試。.第二章勘察技術方法—工程物探地球物理測井適用范圍自然γ和γ—γ測井、磁化率測井均可用于劃分地層,區分巖性,確定脆弱夾層、裂隙和破碎帶,γ—γ測井還可以測試巖層密度和孔隙度。鉆孔電視察看主要用于劃分地層,區分巖性,確定巖層節理、裂隙、破碎帶、脆弱夾層的位置和產狀,察看鉆孔揭露的喀斯特洞穴的情況,也可用于檢查灌漿質量、混凝土澆筑質量,及察看井下物體等。.第二章勘察技術方法—工程物探地球物理測井適用范圍孔壁超聲成像主要用于確定鉆孔中巖層、裂隙、破碎帶、脆弱夾層的位置及大致產狀,也可用于檢查灌漿質量、混凝土澆筑質量,粗測鉆孔直徑。溫度測井可用于測試含水層位置及地下水運動形狀,還可測試灌漿和水泥固井時水泥回返高度。井中流體丈量可用于確定含水層位置及厚度,測試地下水在鉆孔中的運動形狀和涌水量。.第二章勘察技術方法—工程物探地球物理測井適用范圍電磁波或雷達測井可用于劃分地層和破碎帶,也可用于探查近孔壁的不良地質體。井徑丈量可用于測試鉆孔的井徑變化。井斜丈量可用于測試鉆孔的傾斜方位和頂角。.第二章勘察技術方法—工程鉆探鉆探是水利水電工程地質勘察的重要手段,經過鉆探采取巖心可以:1、直接察看確定地層巖性、地質構造、巖體風化特征;2、判別含水層與隔水層的情況,揭露地下水位〔或水頭〕3、采取巖〔土〕樣、水樣;4、在鉆孔中作各種水文地質實驗、綜合測井、變形測試、地應力丈量以及利用鉆孔進展相關工程的長期觀測等。.第二章勘察技術方法—工程鉆探鉆進方法巖石可鉆性等級和特點表鑲金剛石回轉鉆進4~11級,較完整均一巖層孕鑲金剛石回轉鉆進4~12級,較破碎不均一巖層金剛石沖擊回轉鉆進9~12級,堅硬打滑巖層硬質合金鉆進1~7級,軟、中硬巖層硬質合金沖擊回轉鉆進5~8級,中硬巖層沖擊鉆進1~5級,松散地層空氣潛孔錘鉆進4~12級,較完整均一巖層.第二章勘察技術方法—壓水實驗壓水實驗是水利水電工程地質勘察中最常用的巖體原位浸透實驗,其目的是掌握巖體的透水性。通常求得巖體的透水率,為工程防滲設計提供根據。實驗的重點及難點:1、試段壓力確實定,包括壓力計算零線確實定方法2、透水率的計算3、單位吸水量與透水率的關系。.第二章勘察技術方法—壓水實驗1、試段壓力確實定試段壓力是指作用于試段內的實踐平均壓力。當用安裝在與試段連通的測壓管上的壓力表測壓時,試段壓力按P=PP+Pz計算。式中:P——試段壓力〔MPa〕PP——壓力表指示壓力〔MPa〕Pz——壓力表中心至壓力計算零線的水柱壓力〔MPa〕。當用安設在進水管上的壓力表測壓時,試段壓力按P=PP+Pz-Ps計算。式中:Ps——管路壓力損失〔MPa〕.第二章勘察技術方法—壓水實驗壓力計算零線確實定:1、當地下水位在試段以下時,壓力計算零線為經過試段中點的程度線;2、當地下水位在試段以內時,壓力計算零線為經過地下水位以上試段中點的程度線;3、當地下水位在試段以上時,壓力計算零線為地下水位線。.第二章勘察技術方法—壓水實驗2、透水率的計算試段透水率采用最大壓力階段的壓力值〔P3〕和流量值〔Q3〕按式計算式中q——試段的透水率〔Lu〕L——試段長度〔m〕Q3——第三階段的計算流量〔L/min〕P3——第三階段的實驗壓力〔MPa〕.第二章勘察技術方法—壓水實驗壓水實驗成果整理——繪制P-Q曲線應采用一致比例尺,即縱坐標〔P軸〕1mm代表0.01MPa,橫坐標〔Q軸〕1mm代表1L/min。曲線圖上各點應標明序號,并依次用直線相連,升壓階段用實線,降壓階段用虛線。曲線類型分為層流型、紊流型、擴張型、沖蝕型和充填型。分別用(A)、(B)、(C)、(D)、(E)表示試段壓水實驗成果表達方式:20〔B〕.第二章勘察技術方法—壓水實驗3、單位吸水量與透水率的關系單位吸水量的物理意義是在1m水柱壓力作用下每米試段內每分鐘壓入1L水量為1個單位吸水量。單位是升/分.米.米透水率的物理意義是在1MPa壓力作用下每米試段內每分鐘壓入1L的水量為1Lu。因此,二者的關系為100倍。.第二章勘察技術方法—抽水實驗抽水實驗是經過丈量從實驗鉆孔中抽出的水量和在距抽水孔一定間隔處的觀測孔中量測的水位降低值,根據涌水的穩定流或非穩定流實際來確定含水層水文地質參數和判別某些水文地質邊介條件的一種現場浸透實驗方法。抽水實驗是確定含水層浸透系數〔K〕、導水率〔T〕、儲〔釋〕水系數〔Ss〕、給水度〔μ〕和導壓系數〔a〕的重要方法。.第二章勘察技術方法—抽水實驗抽水實驗分為:穩定流與非穩定流,單孔與多孔,完好孔與非完好孔。穩定流抽水實驗:在抽水實驗過程中,固定地下水降深值,同時觀測其涌水量的變化,直到經過一定時間后構成一種相對穩定的關系,并可利用裘布衣公式進展水文地質參數計算的抽水實驗。非穩定流抽水實驗:普通是堅持常流量觀測水位降深值的變化,并根據泰斯非穩定流實際利用井函數進展水文地質參數計算的抽水實驗。.第二章勘察技術方法—抽水實驗單孔抽水實驗:不帶觀測孔,只在一個抽水孔中丈量涌水量與水位降深值數據的抽水實驗。多孔抽水實驗:帶觀測孔的抽水實驗。在一個抽水孔中抽水并丈量涌水量同時在觀測孔中觀測動水位。完好孔抽水實驗:抽水孔進水段長度完全貫穿含水層厚度的抽水實驗。非完好孔抽水實驗:抽水孔進水段長度僅為含水層厚度一部分的抽水實驗。.第二章勘察技術方法—抽水實驗資料整理與參數計算僅單孔抽水實驗就有近20個公式,運用的計算參數就有10多個,再加上多孔抽水實驗的計算公式,情況比較復雜。要根據實驗地段的水文地質條件、鉆孔構造、抽水實驗類型選擇參數計算公式,要特別留意單位的換算。.第二章勘察技術方法—抽水實驗重點:1、搞清含水層的性質,是潛水或是承壓水含水層;2、搞請是什么類型的抽水實驗〔潛水完好孔、潛水非完好孔、承壓水完好孔、承壓水非完好孔〕3、搞清過濾器處于含水層中的什么位置,這個問題出如今非完好孔中。過濾器位于含水層的上部,即非淹沒式。過濾器位于含水層的中部或下部,為淹沒式。4、搞請約11個〔k、Q、R、r、s、M、H、L、a、b、c〕參數中每個的含義以及它們之間的關系。.第二章勘察技術方法—注水實驗用人工抬高水頭,向試段內注入清水,測定巖土體浸透性的一種原位實驗方法試坑單環:地下水位以上的砂層、砂礫石層試坑雙環:地下水位以上的粉土、粘土層鉆孔常水頭注水實驗:浸透性較大的介質鉆孔降水頭注水實驗:地下水位以下的浸透性較小的介質.第二章勘察技術方法—注水實驗
式中:Q----注入流量,L/minF----試坑環內面積,cm2試坑單環注水實驗浸透系數.第二章勘察技術方法—注水實驗鉆孔常水頭注水K值計算當試段位于地下水位以下時:
〔式2-7-3〕式中:k――實驗土層的浸透系數,cm/s;Q――注入流量,L/min;H――實驗水頭,cm;A――外形系數,cm。.第二章勘察技術方法—注水實驗鉆孔常水頭注水K值計算干孔,且50<H/r<200、H≤l時,式中:r——鉆孔內半徑,cm;l——試段長度,cm;其他符號意義同式〔2-7-3〕。.第二章勘察技術方法—地下水觀測
1、地下水觀測主要包括:地下水簡易觀測和地下水動態觀測。2、地下水簡易觀測包括鉆孔初見水位、鉆進過程水位、終孔水位和穩定水位以及自流孔的水頭、流量觀測等。.第二章勘察技術方法—地下水觀測3、分層觀測。鉆進中發現新的承壓含水層或其它含水層時,應停頓鉆進,進展暫時止水隔離,并根據觀測穩定水位的要求進展水位觀測。估計在同一鉆孔中,能夠揭露兩個或兩個以上含水層,需求分別測定穩定水位時,那么應在鉆孔義務書中作出鉆孔構造設計,并在實施中進展止水效果檢查。
.第二章勘察技術方法—地下水觀測4、地下水動態觀測〔工程〕應包括地下水位、水質、水溫及泉水流量觀測;同時髦應包括工程區的降水量觀測和地表水體的水位、水質和水溫觀測。地下水動態觀測點網應分別由垂直和平行河流流向的觀測點線組成;遠離河流的宜分別由平行和垂直于地下水流向或垂直和平行微地貌分介線的觀測點線組成。.第二章勘察技術方法—土工實驗1、含水率〔w〕是指土中所含水分的質量與固體顆粒質量之比。通常用百分數表示。測定含水率普通采用烘干法,將試樣在105~110℃的恒溫下烘至恒重。烘干時間對粘質土不少于8h;砂類土不少于6h;對有機質含量超越10%的土,應將烘干溫度控制在65~70℃。在野外如要快速測定含水率時,也可采用酒精熄滅法和比重法。酒精熄滅法適用于簡易測定細粒土含水率,比重法適用于砂類土。.第二章勘察技術方法—土工實驗2、土粒比重〔Gs〕是指土粒在105~110℃下烘至恒重時的質量與土粒同體積4℃純水質量的比值。其實驗方法有浮稱法、虹吸法和比重瓶法。測定土粒的比重,對于粒徑小于5mm的土,應采用比重瓶法。粒徑大于5mm,其中粒徑大于20mm的土的質量小于總土質量的10%的土,應采用浮稱法;粒徑大于20mm的土的質量大于總土質量的10%的土,應采用虹吸筒法;粒徑小于5mm部分采用比重瓶法。取其加權平均值作為土粒比重。普通土粒比重用純水測定,對含有可溶鹽、親水性膠體或有機質的土,須用中性液體〔如煤油〕測定。.第二章勘察技術方法—土工實驗3、天然密度〔ρ〕測定土的密度,對普通粘質土采用環刀法;土樣易碎裂,難以切削,可用蠟封法;對于砂和礫質土宜在現場采用灌水法或灌砂法。
.土的主要物理水理性質目的土粒比重〔Gs〕天然密度〔ρ〕含水率〔ω〕浸透系數〔k〕孔隙比〔e〕土的稠度與界限含水率孔隙率〔n〕.土的主要物理水理性質目的土的密度、土粒比重和含水率均系直接實驗參數。其它目的都可經過這三個目的計算得到。.其它物理性質目的指標名稱物理意義常用換算公式干密度飽和密度孔隙比孔隙率飽和度.土的三相圖三相圖.土的主要物理水理性質目的孔隙率〔n〕是指土中孔隙體積〔Vv〕與土的總體積(Vs)之比。通常用百分數表示。孔隙比〔e〕是指土中孔隙體積〔Vv〕與土粒體積(V)之比。二者都是表示孔隙在土中所占相對體積的目的,反映土的嚴密程度。.土的主要物理水理性質目的土的稠度:細粒土因含水率的變化而表現出的各種不同物理形狀,稱為細粒土的稠度。細粒土的稠度形狀主要有液態、塑態和固態三種。土的界限含水率:由一種稠度形狀轉變為另一種稠度形狀時相應于轉變點的含水率稱為界限含水率。液限〔WL〕是粘土處于可塑形狀的上限含水率,相當于液態與可塑形狀之間的界限含水率。.土的主要物理水理性質目的塑限〔WP〕是使粘性土成為可塑形狀的下限含水率;縮限〔ws〕相當于從半固態轉入固態的界限含水率。塑性指數〔IP〕是表征土的塑性形狀的目的,它反映粘性土具有可塑性的含水率變化范圍,間接闡明土的強度隨含水率改動而變化。.土的主要物理水理性質目的液性指數:式中w—是土的天然含水率液性指數〔IL〕是判別粘土稠度形狀的重要目的。Il≤0鞏固;0<Il≤0.25硬塑;0.25<Il≤0.75可塑;0.75<Il≤1.0軟塑;>1.0流塑.土的主要物理水理性質目的浸透系數〔k〕是指當土中水滲流呈層流形狀時,其流速與作用水力梯度成正比關系的比例系數,單位為cm/s或m/d。〔達西定律〕是水文地質中重要的目的之一,通常由現場實驗或室內實驗獲得。.土的主要力學性質目的緊縮系數(或緊縮模量)〔a〕抗剪強度〔τ〕靈敏度〔St〕無側限抗壓強度〔qu〕.土的緊縮性在壓力作用下,土體中的孔隙體積減小,而引起土體積變小的性質。用緊縮系數表征。緊縮系數〔a〕是指在K0固結實驗中,土試樣的孔隙比減小量與有效壓力增量的比值,即e~p緊縮曲線上某壓力段的割線斜率,以絕對值表示,單位為Mpa-1。.緊縮系數的運用在工程實踐中,常以壓力段為0.1Mpa至0.2Mpa的緊縮系數〔α1-2〕作為判別土的緊縮性高低的規范。當α1-2<0.1Mpa-1時,為低緊縮性;當0.1Mpa-1≤α1-2<0.5Mpa-1時,為中緊縮性;當α1-2≥0.5Mpa-1時,為高緊縮性。.抗剪強度〔τ〕土具有的抵抗剪切破壞的極限強度。抗剪強度參數用摩擦系數和凝聚力表示。土的剪切破壞可以看作是顆粒之間結合的破壞;顆粒之間的結合強度隨剪切面上的有效應力大小而改動,這是土的抗剪強度的主要特征之一。土的抗剪實驗包括直剪實驗、三軸剪切實驗及十字板剪切實驗等,根據實驗方法及排水形狀有多種抗剪強度目的。普通根據工程需求和規程規范選用。.無側限抗壓強度〔qu〕為土在側面不受限制的條件下,抵抗垂向壓力的極限強度。σ3=0;σ1=qu=2c×tg(450+0.5φ)qu—粘性土的無側限抗壓強度對于飽和軟粘土,在不固結不排水的條件下φ=0;因此,飽和軟粘土的抗剪強度tf=c=0.5×qu.靈敏度〔St〕靈敏度〔St〕是指原狀土的無側限抗壓強度與一樣含水率的重塑土的無側限抗壓強度之比。根據靈敏度目的判別土的靈敏性。當St<2時為低靈敏,St=2~4時為普通靈敏;St=4~8時為靈敏;St>8時為高靈敏。.顆粒分析實驗有篩析法、密度計法和移液管法篩析法適用于粒徑大于0.075mm的土。密度計法和移液管法適用于粒徑小于0.075mm的土。當土中即含有粗粒也含有細粒時,可結合運用篩析法及密度計法或移液管法。.土的工程分類2021年6月1日開場實施的<土的工程分類規范>〔GB/T50145-2007〕屬于根本分類,即通用分類規范。它是以土的顆粒尺寸、水理性質等為界定目的的分類體系,較為原那么與概括SL237—001—1999與之根本一樣.粒組劃分〔留意界限粒徑〕粒組顆粒名稱粒徑d的范圍(mm)巨粒漂石(塊石)d>200卵石(碎石)60<d
≤200粗粒礫粒
粗礫20<d
≤60中礫5<d
≤20細礫2<d
≤5砂粒粗砂0.5<d
≤2中砂0.25<d
≤0.5細砂0.075<d
≤0.25細粒粉粒0.005<d
≤0.075粘粒d
≤0.005.巨粒類土的分類巨粒土:土中巨粒組含量〔質量計〕大于75%時,它們在土中所占體積已超越2/3,構成了骨架,對土的性狀起控制造用。混合巨粒土:巨粒組質量大于50%但不大于75%,巨粒在土中已起骨架作用,決議著土的主要性狀。巨粒混合土:巨粒組質量大于15%不大于50%,巨粒部分起骨架作用,部分起充填作用,即含巨粒的土。.礫類土的分類粗粒組含量大于50%、礫粒組大于砂粒組的土稱為礫類土,否那么稱為砂類土。礫類土按其中所含細粒組的多少區分為三檔:當細粒組質量小于總質量的5%時,細粒對礫類土性質無甚影響,此時其級配對土性質有明顯影響,應予思索。同時滿足Cu≥5和1≤Cc≤3時級配良好。.礫類土的分類當礫類土中細粒組質量≥總質量的15%且<總質量的50%時,區分細粒組類別可以更好的反映土的性質。分為粘土質礫〔細粒組中粉粒含量不大于50%〕和粉土質礫礫類土中細粒組含量≥5%,<15%時,稱為含細粒土礫。.砂類土的分類按照細粒組含量分為砂、含細粒土砂和細粒土質砂砂〔細粒含量<5%〕:同時滿足Cu≥5和1≤Cc≤3時級配良好砂,否那么為級配不良砂當細粒含量≥15%,且<50%時,細粒類型決議了土的性質,分為粘土質砂和粉土質砂〔細粒組中粉粒大于50%〕.細粒土的分類細粒土根據塑性圖進展分類1020304050607080901001020304050液限(%)塑性指數CHCHOMHMHOMLMLOCLOCL.關于有機質土<土的工程分類規范>將有機質含量小于10%且不小于5%土稱為有機質土〔小于5%時土的性質與無機土差別不大〕對于有機質含量大于等于10%的土,其性質將大大不同于普通細粒土,稱為有機土,本規范不再分類.GB50021-2001<巖土工程勘察規范>的分類土的名稱顆粒級配或塑性指數(IP)碎石土粒徑大于2mm的顆粒質量超過總質量50%。砂土粒徑大于2mm的顆粒質量不超過總質量的50%,大于0.075mm的顆粒質量超總質量的50%。粉土粒徑大于0.075mm的顆粒質量不超過總質量的50%,且IP≤10粘性土IP≥10
.碎石土分類〔48表3-7〕名稱顆粒形狀顆粒級配漂石塊石圓形及亞圓形為主棱角形為主d>200mm的顆粒質量超過總質量的50%卵石碎石圓形及亞圓形為主棱角形為主d>20mm的顆粒質量超過總質量的50%圓礫角礫圓形及亞圓形為主棱角形為主d>2mm的顆粒質量超過總質量的50%.砂土分類〔P48表3-8〕名稱顆粒級配礫砂d>2mm的顆粒質量占總質量的25~50%粗砂d>0.5mm的顆粒質量占總質量的50%中砂d>0.25mm的顆粒質量占總質量的50%細砂d>0.075mm的顆粒質量占總質量的85%粉砂d>0.075mm的顆粒質量占總質量的50%.粘性土分類名稱塑性指數Ip粉質粘土10<Ip≤17粘土Ip>17.土的三角坐標分類采用高100mm的等腰三角形,三角形的三個邊分別代表一個粒組,常用砂粒組、粉粒組和粘粒組逆時針由0至100%劃分為10等分顆粒分析成果表示在圖中—命名.土的三角坐標分類三角坐標圖1020304050607080901001020304050607080901001020304050607080901001585粉粒含量〔%〕粘粒含量〔%〕砂粒含量〔%〕輕粉質砂壤土粉土輕砂壤土砂土重粘土粘土砂質粘土粉質粘土重壤土重粉質壤土中粉質壤土輕壤土中壤土輕粉質壤土重砂壤土重粉質砂壤土.特征粒徑經過顆分曲線可以查得:界限粒徑〔d60〕:小于該粒徑的顆粒占總質量的60%,mm;平均粒徑〔d50〕:小于該粒徑的顆粒占總質量的50%,mm;中間粒徑〔d30〕:小于該粒徑的顆粒占總質量的30%,mm;有效粒徑〔d10〕:小于該粒徑的顆粒占總質量的10%,mm。.土的不均勻系數土的不均勻系數〔Cu〕是表示組成土的顆粒的均勻程度的目的,不均勻系數越大,闡明土的粒度組成越不均勻,用下式計算:.土的曲率系數表示某種粒徑的粒組能否缺失的情況.4、相對密度〔Dr〕相對密度〔Dr〕是度量無粘性土嚴密程度的目的,相對密度實驗包括測定最大孔隙比〔砂在最松散形狀時的孔隙比〕與最小孔隙比〔砂在最嚴密形狀時的孔隙比〕。
.巖石的成因分類—一級分類巖漿巖〔火成巖〕是上地幔或地殼深部產生的熾熱粘稠的巖漿冷凝固結構成的巖石。如花崗巖、玄武巖等。堆積巖是成層堆積的松散堆積物固結而成的巖石。在地殼表層,母巖經風化作用、生物作用、火山噴發作用而成的松散碎屑物及少量宇宙物質經過介質〔主要是水〕的搬運、堆積、成巖作用構成堆積巖。如灰巖、砂巖等。.巖石的成因分類—一級分類蛻變巖由于地質環境和物理化學條件的改動,使原先已構成的巖石的礦物成分、構造構造甚至化學成分發生改動所構成的巖石。如片麻巖、大理巖等。.巖石的主要物理水理性質目的巖石顆粒密度〔ρP〕巖石塊體密度〔ρ0〕軟化系數〔η〕吸水率〔ω〕浸透系數〔K〕孔隙率〔n〕.巖石的主要物理水理性質目的巖石顆粒密度〔ρP〕是指巖石的固體部分質量與其體積之比,g/cm3。巖石塊體密度〔ρо〕是指巖塊質量與其體積之比,g/cm3。按巖塊的含水形狀,分為干密度〔ρd〕,飽和密度〔ρsat〕等。孔隙率〔n〕是指巖石中孔隙的體積與巖石的體積的比值。.巖石的主要物理水理性質目的自在吸水率〔ωa〕:是指巖石試件在一個大氣壓和室溫條件下自在吸入水的質量與巖石干質量的比值。飽和吸水率〔ωs〕:是指巖石試件強迫飽和〔煮沸法或真空抽氣法〕后吸入水的質量與巖石干質量的比值。飽水系數:自在吸水率〔ωa〕與飽和吸水率〔ωs〕之比。.巖石的主要物理水理性質目的巖石的吸水率和飽水系數是表征巖石水理性質的重要目的。巖石吸水率的多少,取決于巖石所含空隙的數量、大小及其張開程度。根據飽水系數的大小可以判別巖石的抗凍性能,飽水系數大,闡明常壓下吸水后余留的空隙少,抗凍性能差。.巖石的主要物理水理性質目的在工程實際中,巖石〔巖體〕的透水性有兩種表達方式:浸透系數〔k〕是指水力坡度為1時,水在巖石中流動的速度。單位為cm/s,也有用m/d。透水率的單位為呂榮〔Lu〕,即當實驗壓力為1MPa時每米試段的壓入水流量〔L/min〕。.巖石的主要物理水理性質目的軟化系數是指巖石浸水飽和后的抗壓強度與枯燥形狀下抗壓強度的比值。表示巖石遇水軟化的性能,越大軟化性能越弱,其抗凍性和抗風化才干強;反之亦然。.巖石的主要力學性質目的單軸抗壓強度〔R〕抗拉強度〔σt〕抗剪強度〔τ〕泊松比〔μ〕變形模量〔E0〕.巖石的主要力學性質目的單軸抗壓強度〔R〕是指巖石試件在單向受力破壞時所能接受的最大壓應力,單位為MPa。根據巖石的含水形狀,表征巖石抗壓強度的目的還有干抗壓〔RC〕、飽和抗壓〔Rs〕等。抗拉強度〔σt〕是指巖石試件在單向受拉條件下所接受的最大拉應力,單位為MPa。常用的實驗方法有軸向拉伸法和劈裂法,其中采用劈裂法的較多。.巖石的主要力學性質目的抗剪強度〔τ〕是指巖石試件受剪力作用時能抵抗剪切破壞的最大剪應力。由內聚力〔c〕和內摩擦阻力σ?tg?兩部份組成。普通表達式為τ=σ?tg?+c,單位為MPa。抗剪強度按實驗方法不同,通常分為三種抗剪強度。.巖石的主要力學性質目的抗剪斷強度是指在一定的法向應力作用下,沿預定剪切面剪斷時的最大剪應力。反映了巖石的內聚力和內摩擦阻力之和。抗剪〔摩擦〕強度是指在一定的法向應力作用下,沿已有破裂面剪壞時最大剪應力。抗切強度是指法向應力為零時沿預定剪切面剪斷時的最大剪應力。.巖石的主要力學性質目的變形模量〔E0〕是指在單向緊縮條件下,巖石試件的軸向應力與軸向應變之比,單位為Mpa。當巖石的應力—應變為直線關系時,變形模量為一常量,稱為彈性模量〔E〕。泊松比〔μ〕是指在單向緊縮條件下,巖石試件的橫向應變與軸向應變之比。.巖體的工程地質特性巖體中的構造面和構造體稱為巖體的構造單元,不同類型的構造單元在巖體內的組合和陳列方式稱為巖體構造。巖體構造類型是評價巖體質量的重要根底<水利水電工程地質勘察規范>將巖體構造分為5類13亞類。.巖體構造及分類類型亞類巖體結構特征塊狀結構
整體狀巖體完整,呈巨塊狀,結構面不發育,間距大于100cm
塊狀巖體較完整,呈塊狀,結構面輕度發育,間距一般100~50cm
次塊狀巖體較完整,呈次塊狀,結構面中等發育,間距一般50~30cm
層狀結構
巨厚層狀巖體完整,呈巨厚層狀,結構面不發育,間距大于100cm
厚層狀巖體較完整,呈厚層狀,結構面輕度發育,間距一般100~50cm
中厚層狀巖體較完整,呈中厚層狀,結構面中等發育,間距一般50~30cm
互層狀巖體較完整或完整性差,呈互層狀,結構面較發育或發育,間距一般30~10cm
薄層狀巖體完整性差,呈薄層狀,結構面發育,間距一般小于10cm.巖體構造及分類類型亞類巖體結構特征碎裂結構
鑲嵌碎裂結構巖體完整性差,巖塊鑲嵌緊密,結構面較發育到很發育,間距一般30~10cm
碎裂結構巖體較破碎,結構面很發育,間距一般小于10cm
散體結構
碎塊狀結構巖體破碎,巖塊夾巖屑或泥質物
碎屑狀結構巖體破碎,巖屑或泥質物夾巖塊
.單項目的—巖石的強度分級按巖石的飽和單軸抗壓強度進展劃分Rb>60Mpa,鞏固巖60≥Rb>30Mpa,中硬巖或較鞏固巖30≥Rb>15Mpa,較軟巖15≥Rb>5Mpa,軟巖Rb<5Mpa,極軟巖.單項目的—巖體質量目的RQD分級巖體質量評價RQD(%)Ⅰ—完整很好90~100Ⅱ—較完整好75~90Ⅲ—中等完整中等50~75Ⅳ—較破碎差25~50Ⅴ—破碎很差0~25.單項目的—巖體完好性及分級巖體與相應巖塊的彈性波速比值的平方稱為巖體穩定性系數〔Kv〕。據此將巖體分為5級:完好:Kv>0.75;Jv<3較完好:0.55<Kv≤0.75,Jv:3~10完好性差:0.35<Kv≤0.55,Jv:10~20較破碎:0.15<Kv≤0.35,Jv:20~35破碎:Kv≤0.15,Jv≥35RQD與體積節理數Jv的關系:RQD=115-3.3Jv.單項目的—巖土體浸透性分級GB50287-2006將巖土體的浸透性分六級極微透水K<10-6cm/sq<0.1Lu微透水10-6≤K<10-50.1≤q<1弱透水10-5≤K<10-41≤q<10中等透水10-4≤K<10-210≤q<100強透水10-2≤K<100q≥100Lu極強透水K≥100cm/sq≥100Lu.巖體風化帶劃分巖體風化是指地表巖體在太陽輻射、溫度變化、水、氣體、生物等要素的綜協作用下,組織構造、礦物化學成分和物理性狀等發生變化的過程和景象。巖體的風化程度不同決議了巖體的強度、變形及浸透特性的不同,因此水利水電工程中巖體風化帶劃分非常重要。.巖體風化帶劃分水利水電工程地質勘察任務中按全、強、弱、微、新分為五個風化帶。巖土工程勘察規范按殘積土、全、強、中等、微、未風化分為六個風化帶。GB50287-2006時添加了灰巖按溶蝕進展分帶。〔P97〕.脆弱夾層的工程地質特性脆弱夾層的分類脆弱夾層的構成與成巖條件、構造作用和地下水活動等親密相關。按其
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