高填方地基技术规范(征求意见稿).doc

1 udc 中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准 gb gb 高填方地基技术规范高填方地基技术规范 technicaltechnical codecode forfor highhigh filledfilled groundground 征求意见稿 征求意见稿 201x xx xx 发布发布 201x xx xx 实施实施 中华人民共和国住房与城乡建设部发布中华人民共和国住房与城乡建设部发布 2 中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准 高填方地基技术规范高填方地基技术规范 technicaltechnical codecode forfor highhigh filledfilled groundground gb 主编部门 中国建筑科学研究院主编部门 中国建筑科学研究院 批准部门 中华人民共和国住房与城乡建设部批准部门 中华人民共和国住房与城乡建设部 施行日期 施行日期 201x 年年 x 月月 x 日日 出出 版版 社社 201x 北 京 3 前前 言言 根据住房和城乡建设部 关于印发 2011 年工程建设标准规范制订 修订计划的通 知 建标 2011 17 号 的要求 高填方地基技术规范编制组经广泛调查研究 认真总 结实践经验 参考有关国际标准和国外先进标准 并在广泛征求意见的基础上 制定本 规范 本规范的主要技术内容是 1 总则 2 术语和符号 3 基本规定 4 工程测量和勘察 5 原场地地基 6 填筑地基 7 边坡工程 8 排水工程 9 工程监测 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文 必须严格执行 本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释 由中国建筑科学研究 院负责具体技术内容的解释 执行过程中如有意见或建议 请寄送中国建筑科学研究院 地址 北京市北三环东路 30 号 邮政编码 100013 本规范主编单位 中国建筑科学研究院 本规范参编单位 清华大学 中国民航机场建设集团公司 中国人民解放军成都军区空军勘察设计院 中国建筑西南勘察设计研究院有限公司 贵州省建筑设计研究院 机械工业勘察设计研究院 云南机场集团有限责任公司 中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院 成都理工大学 中国航空港建设第九工程总队 中国水利水电第十六工程局有限公司 云南省建筑科学研究院 山西机械化建设集团公司 中咨公路养护检测技术有限公司 现代设计集团上海申元岩土工程有限公司 本规范主要起草人员 甘厚义 宫剑飞 张永钧 钱力航 席宁中 陈耀光 宋二祥 张合青 韩黎明 谢春庆 康景文 张志清 金幸初 郑建国 张继文 吴 凡 姜良闽 曹定国 韩文喜 刘财华 张武华 4 陈 维 李保华 李秀芳 水伟厚 本规范主要审查人员 5 目目 次次 1 总 则 7 2 术语和符号 8 2 1 术 语 8 2 2 主要符号 9 3 基本规定 11 4 工程测量和勘察 14 4 1 一般规定 14 4 2 工程测量 15 4 3 工程地质勘察 18 4 4 水文地质勘察 21 5 原场地地基 25 5 1 一般规定 25 5 2 环境防护 25 5 3 原场地地基处理 26 6 填筑地基 29 6 1 一般规定 29 6 2 填筑材料 29 6 3 填筑地基设计与施工 30 6 4 质量检验与监测 33 7 边坡工程 35 7 1 一般规定 35 7 2 边坡稳定性分析 35 7 3 填筑边坡设计 36 7 4 边坡排水设计 37 7 5 坡面防护设计 38 7 6 边坡施工 39 7 7 质量检验 39 8 排水工程 41 8 1 一般规定 41 8 2 场外排水 42 8 3 场内地表排水 42 8 4 场内地下排水 43 8 5 填筑地基内排水 44 8 6 质量检验 45 6 9 工程监测 47 9 1 一般规定 47 9 2 地基监测 48 9 3 边坡工程监测 50 9 4 环境保护监测 51 附录 a 填料分类 52 附录 b 巨粒土和粗粒土密度试验 大体积灌水法 要点 56 附录 c 巨粒土和粗粒土颗粒分析试验 筛析法 要点 58 附录 d 强夯单点夯击试验要点 60 附录 e 边坡动力稳定性模拟试验要点 62 附录 f 地基变形监测方法要点 64 附录 g 地下水位和孔隙水压力监测要点 68 本规范用词说明 70 引用标准名录 71 附 条文说明 72 7 1 1 总总 则则 1 0 1 为了在高填方地基勘测 设计 施工中贯彻执行国家的技术经济政策 做到安全 适用 保护环境 技术先进 经济合理 确保质量 制定本规范 1 0 2 本规范适用于山区与丘陵地区填筑高度大于 20m 的建设场地的勘测 设计 施 工与监测 1 0 3 高填方地基的设计与施工应因地制宜 就地取材 挖填平衡 节约土地和保护工 程环境等 1 0 4 高填方地基的勘测 设计 施工与监测除应符合本规范外 尚应符合国家现行 有关标准的规定 8 2 2 术语和符号术语和符号 2 12 1 术术 语语 2 1 1 高填方地基 high filled ground 人工填筑处理所形成的 填筑厚度大于 20m 的地基 2 1 2 原场地地基 original ground 填筑前未经人工处理的天然地基 2 1 3 填筑地基 filled ground 采用黏土 砂土 块石 碎石等填料填筑 利用强夯 平碾 振动碾压 冲击压实 或其他设备将填料处理密实所形成的地基 2 1 4 土岩组合地基 soil rock composite ground 在建 构 筑地基的主要受力层范围内 有表面坡度较大下卧基岩的地基 或石芽 石笋密布并有出露的地基 或大块孤石和个别石芽 石笋出露的地基 2 1 5 换填地基 filled ground by replacement 挖除填方区域和挖方区基础底部下一定范围内的软弱土层或不均匀土层 回填性能 稳定 强度较高的材料 并经压 夯 实法处理所形成的地基 2 1 6 普通填料 ordinary filings 在取土场直接取出 不需要改良即可直接使用的填料 2 1 7 改良土填料 improved fillings 经物理或化学改良的土填料 物理改良是指在原土料中掺入砂 砾石 碎石等外掺 料 或将原土料进行破碎 筛分 使之满足工程需要的处理方法 化学改良是指在原土 料中掺入石灰 水泥 粉煤灰等外掺料 使之满足工程需要的处理方法 2 1 8 谷坊 check dam 修建在山区或丘陵地区沟谷中 高度在 5m 以下 用于截洪 拦泥 固沟的土 石 坝 2 1 9 沟头防护 gully head protection 防止因径流冲刷引起沟道源头前移和坡面蚕蚀的工程或生物措施 2 1 10 地势设计 topography design 根据工程建设场地的使用功能及相应技术标准 本着经济合理的原则 确定场地各 部位的标高 坡度等 也称竖向设计 9 2 1 11 边坡稳定影响区 slope affected zone 与给定边坡稳定性有关的岩土体范围 包括边坡本身及其前后的一定范围 2 1 12 跌水 cascade 在坡度较陡部位设置的底部呈阶梯形的沟槽 以使水流呈瀑布跌落式安全流入下游 渠道或水域 据落差大小可分为单级跌水和多级跌水 2 1 13 水平台阶 level bench 顺坡隔一定距离建造的等高水平台阶 用于栽种林木防止冲刷 2 1 14 松铺系数 coefficient of looseness 填方施工中填料的松铺厚度与压 夯 实厚度的比值 2 22 2 主要主要符号符号 d 土的颗粒粒径或夯锤锤底直径 dmax 最大粒径 d10 土的有效粒径 小于该粒径的颗粒占总质量的 10 d50 土的平均粒径 小于该粒径的颗粒占总质量的 50 d30 d60 土的中间粒径 cc 土的粒径级配曲线曲率系数 cu 土的粒径级配曲线不均匀系数 e 土体孔隙比 dr 土的相对密实度 m 试样质量 试样含水量 m0 试样总质量 md 试验干质量 v 试样或试坑体积 dman 土最大干密度 0 土的天然 湿 密度 d 土的干密度 vsr 固体体积率 c 压实系数 l 土的液限含水率 ip 土的塑性指数 il 土的液性指数 10 rc 岩石单轴抗压强度 q 缩分标准质量 k 缩分系数 r 夯坑平均半径 si 单击夯沉量 vi 单击夯坑变形体积 有效夯实系数 b 边坡顶到坡脚的水平距离 11 3 3 基本规定基本规定 3 0 1 高填方地基设计和施工前 应按国家工程建设规定的程序 技术标准和本规范的 技术要求 完成工程勘测工作 3 0 2 高填方建设场地应根据使用功能对地基的要求 结合原场地地基和填筑地基的工 程特点 按表 3 0 2 进行工程场地分区 表 3 0 2 建设场地分区 分区名称分区条件 重要建 构 筑物用地 区 结构复杂 荷载大的建 构 筑物所在区域 建 构 筑物区一般建 构 筑物用地 区 结构简单 荷载小的建 构 筑物所在区域 边坡用地区稳定分析范围内 天然边坡 填筑地基边坡所占用的区域 边坡区 边坡稳定影响区 稳定分析范围之外 影响天然地基或填筑地基边坡稳定的区 域 一般场地平整区具有一般的压实度和变形要求的区域 规划预留发展区目前尚无确切的技术要求的区域 3 0 3 高填方地基设计前 应完成下列工作 1 搜集区域气象 水文 地震及地质灾害 水土保持 环境影响 矿产压覆等评 估资料 以及场地拟建建 构 筑物上部结构和基础设计资料等 2 调查了解场地邻近的建 构 筑物 地下工程及周边环境情况 以及当地地基 处理经验和施工条件 类似场地上的工程经验和使用效果 3 根据山区与丘陵地区地形与地貌特征 以及建 构 筑物规模 荷载大小及工 程要求 应按工程建设和规划用地范围提出工程测量与勘察的技术要求 4 根据工程要求 结合场地地质条件 天然地基状态 地下水特征 填方高度 填料性能 环境情况 以及施工条件 确定原场地地基和填筑地基的处理目的 拟定地 基处理方法 处理范围和质量指标及技术要求 5 在具有代表性的区域应进行在具有代表性的区域应进行地基处理地基处理的现场试验或试验性施工 并进行必要的的现场试验或试验性施工 并进行必要的 测试 确定地基处理测试 确定地基处理施工施工方法和参数 方法和参数 当填筑地基经检测不满足设计要求时 应查明原当填筑地基经检测不满足设计要求时 应查明原 因 调整设计参数或地基处理方法 因 调整设计参数或地基处理方法 3 0 4 工程测量应符合下列要求 1 工程测量应准确的反映场地地形 地貌和地物 2 工程测量成果应满足工程建设的总平面规划 建设用地 初步设计 施工图设 计要求 3 采用首级平面 高程控制点 网 的一级导线和二等水准测量 应与国家高一 12 级或同级控制点 网 相联测 4 平面测量宜采用建设场地独立坐标系统 3 0 5 工程地质勘察应符合下列要求 1 场地工程地质勘察应反映地形地貌 工程地质和水文地质状况 提出环境工程地 质和岩土工程评价 提供工程现场试验 设计 施工依据 2 工程地质勘察宜分阶段进行 并应与填方工程各建设阶段要求相适应 对于一般 场地的勘察可分为初步勘察和详细勘察二个阶段 对于工程地质条件特别复杂以及有特 殊要求的场地 尚应进行施工勘察 3 对于水文地质条件特别复杂 施工过程中水文地质条件变化并可能引起相应工程 设计方案重大调整 以及工程使用期间出现严重水文地质问题时 尚应进行专门的水文 地质勘察 3 0 6 原场地地基处理设计应符合下列要求 1 对影响高填方地基稳定和建 构 筑物安全的原场地地基在填筑前应进行处理 2 场地地基处理设计的主要内容应包括原地基的地表土处理 原始地形边坡和坡 面处理 填挖交界过渡段处理 软弱土层处理 特殊土及不良地质作用的地基处理等 3 对岩溶地基应对综合分析所存在的各类岩溶其埋置位置 形态大小 围岩的稳 定性 以及水文地质条件等进行综合分析 并结合当地经验进行处理 3 0 7 填筑地基设计与施工应符合下列要求 1 填筑地基应按地基变形控制设计 并进行地基稳定性验算 2 填筑边坡形式和坡比应根据填料的物理力学性质 工程地质条件 工况条件及 边坡坡顶稳定影响区域内的使用荷载等通过稳定性计算 并结合工程经验分析确定 3 填筑地基应采用分层填筑 分层压 夯 实 分层质量检验和分层验收 4 填筑地基在施工期间应进行地基变形监测 并依据监测结果验算地基和填筑体 的整体稳定性 3 0 8 场地排水设计应符合下列要求 1 地下水和地表水应采取疏导和排放相结合的办法 2 场内排水应与场内市政工程排水相结合 3 场外排水应结合原始地形和地貌设计 并应充分利用天然水系 3 0 9 质量检验与监测应符合下列要求 13 1 施工中应有专人负责质量控制和监测 并做好施工记录 当出现异常情况时 应及时会同设计和监理等有关部门妥善解决 施工结束后应按国家有关规定对原场地和 填筑地基处理进行工程质量检验和验收 2 对于原场地地基和填筑地基 应对填筑过程和施工完成后的地基变形进行监测 对重要的建 构 筑物或对沉降有特殊要求的填筑地基和边坡工程应进行长期监测 3 0 10 高填方地基经处理后形成的场地地基与填筑地基应稳定 均匀和密实 对高填方地基经处理后形成的场地地基与填筑地基应稳定 均匀和密实 对检验检验 查明不满足查明不满足质量要求的场地地基与填筑地基均不得做为建 构 筑物的地基持力层 质量要求的场地地基与填筑地基均不得做为建 构 筑物的地基持力层 3 0 11 填筑填筑地基从完成到其上建 构 筑物施工之间的自然密实期应至少跨越地基从完成到其上建 构 筑物施工之间的自然密实期应至少跨越 1 个雨个雨 季 季 3 0 12 建 构 筑物建造时间建 构 筑物建造时间应应根据填筑地基实测沉降趋势 结合其变形控制要求确根据填筑地基实测沉降趋势 结合其变形控制要求确 定 定 3 0 13 高填方工程应采取措施防止水土污染和流失 14 4 4 工程测量和勘察工程测量和勘察 4 14 1 一般规定一般规定 4 1 1 工程测量和勘察成果应满足工程建设用地 规划预留区和建设项目的规划 设计 及施工要求 测量和勘察内容及方法应根据工程情况 地质条件和勘察阶段确定 4 1 2 工程测量应采用国家统一坐标系统和高程系统 4 1 3 与设计阶段相适应的工程测量应符合下列要求 1 工程测量工作应在工程地质勘察之前进行 2 工程测量范围应为已批准的工程建设项目总平面规划范围 3 工程测量应设置平面和高程控制点 网 首级平面 高程控制点 应设埋标 石 4 初步勘察阶段的工程测量 应根据场地规划设置控制点 建立测量控制网 并 宜进行比例为 1 2000 1 5000 的地形测量 5 详细勘察阶段的工程测量 按设计要求或采用 20m 20m 40 40m 的方格网进 行地形图测量 地形图比例宜为 1 1000 对填方区沟谷台地的地形图比例宜为 1 200 6 对工程测量范围内的沟 坑 塘等地形变化较大区域宜进行比例为 1 100 1 200 的平面图测量 并对场内沟 坑 塘按每间隔 20m 40m 进行测量并按测 点绘制横剖面 7 对排水构筑物 道路和管线应测定其位置 沟底 沟顶高程 结构尺寸 并绘 制竖向比例尺为 1 100 纵横向带状地形图比例尺为 1 2000 的断面图 标桩距宜为 40m 地形地物变化处应加桩 对于地形复杂 穿越障碍物地段尚应测绘 1 500 地形图 4 1 4 场地的复杂程度和等级划分应符合表 4 1 4 的规定 表 4 1 4 场地的复杂程度和等级划分 场地复杂程度复杂等级场地条件 复杂场地一级 1 地震设防烈度等于或大于 8 度 分布有地震液化可能性砂土 粉土 层的地段 2 不良地质现象强烈发育 3 地质环境已经或可能受到强烈破坏 4 地形地貌复杂 15 一般场地二级 1 地震设防烈度等于 7 度 分布有地震液化可能性砂土 粉土层地段 2 不良地质现象一般发育 3 地质环境已经或可能受到一般破坏 4 地形地貌较复杂 简单场地三级 1 地震设防烈度等于或小于 6 度的场地 2 不良地质现象不发育 3 地质环境基本未受破坏 4 地形地貌简单 注 对建筑抗震有利 不利和危险的地段的划分应符合现行国家标准 建筑抗震设计规范 gb50011 的规定 4 1 5 场地地基等级划分应符合表 4 1 5 的要求 表 4 1 5 场地地基等级划分 场地地基等级地基条件 一级地基 1 岩土种类多 性质变化大 地下水对填方工程影响大 且需特殊处理 2 存在厚度较大的软弱土 湿陷性土 膨胀土 盐渍土 多年冻土等特殊性岩土 3 其它情况复杂 需作专门处理的地基 二级地基 1 岩土种类较多 性质变化较大 地下水对填方工程有不利影响 2 存在除本条第一款规定以外的特殊性岩土 三级地基 1 岩土种类单一 性质变化不大 地下水对工程无影响 2 无特殊性岩土 4 1 6 场地工程地质勘察等级应根据场地复杂程度 原场地地基的等级按表 4 1 6 确定 表 4 1 6 勘察等级划分 确定条件 勘察等级 场地复杂程度场地地基等级 甲级一级场地 复杂场地 一 二 三级 二级场地 一般场地 二级或三级 乙级 三级场地 简单场地 二级 丙级三级场地 简单场地 三级 4 24 2 工程测量工程测量 4 2 1 首级平面 高程控制点 网 测量应符合下列要求 1 应符合现行国家标准 工程测量规范 gb50026 中的一级导线和二等水准测量要 求 加密及独立地段的平面 高程控制点 网 可采用图根导线和三等水准 并应与国 家高一级或同级控制点 网 相联测 联测的精度可采用相应等级的要求 当无二等水 准点时 可引用三等水准点 2 首级平面 高程控制点 网 可沿轴线及其延长线一侧或两侧布置 间距宜为 200m 400m 平面控制网的布网精度应符合 1 500 比例尺地形图测量精度的要求 3 高程控制点 网 的布置可与平面控制点 网 的布置相结合 并可利用相应平 面控制点作为高程控制点 16 4 2 2 控制测量应符合下列要求 1 初步设计阶段控制测量应建立适用于场地建设各设计阶段的永久性首级控制网 首级控制网的等级应根据工程规模 控制网的用途和精度要求合理选择 2 施工图设计阶段测量应布设满足相关规范精度指标的加密网 并可越级布设或同 等级扩展 3 控制测量应满足地形测量和后期工程建设的定位要求 精度应满足于场地各个建 设阶段的测量要求 4 控制点应布设延长线 并应埋设作为场地永久性平面 高程控制点的标石 基岩 标 每条延长线上两端各设置 2 3 个永久性标石 必要时应选择适当的位置建立 2 3 个设在基岩上并应有相应的保护措施的基准标石 4 2 3 高程控制测量应符合下列要求 1 高程系统采用 1985 国家高程基准或采用 1956 年黄海高程系统 2 无法联测高等级高程控制点时 高程控制网内复核精度应达到相应水准测量等级 的要求 3 施工图设计阶段高程控制测量应以二等水准网作为首级高程控制网 其他等级可 布设三 五等水准测量 4 2 4 施工控制网测量应符合下列要求 1 在场地土石方施工前 应根据场地定位和细部施工放样的需要 布设施工控制网 2 施工控制网应包括平面控制测量和场地高程控制测量 3 施工控制网精度应满足平面轴线误差不大于 50mm 高程误差不大于 3mm 4 网格线点的间距宜为 50m 按一级导线或二级导线精度测设 高程采用二等水准 精度进行施测 4 2 5 地形图的基本等高距应符合表 4 2 5的要求 表 4 2 5 地形图的基本等高距 m 比 例 尺 地形倾角 1 5001 10001 20001 5000 10000 3 0 50 512 3 10 0 5125 10 15mpa 的不易风化软块石a rc 15mpa 的不易风化软块石b 易风化的软块石c 块 石 土 软 块 石 土 粒径大于 200mm 颗粒 的质量超过总质量的 50 不易风化 尖棱 状为主 风化的软块石d 良好级配好的漂石a 30 土质漂石c 良好级配好的卵石a 30 土质卵石c 良好级配好的粗圆砾a 30 土质粗圆砾c 良好级配好的粗角砾a 30 土质粗角砾c 良好级配好的细圆砾a 粗 粒 土 碎 石 类 土 砾 石 类 粗 砾 土 细 圆 粒径大于 2mm 颗粒的 质量超过总质量的 30 土质细圆砾c 30 土质细角砾c 30 土质细圆砾c 良好级配好的细角砾a 30 土质细角砾c 良好级配好的砾砂a 15 土质粗角砾b 良好级配好的细粗砂a 15 土质粗砂b 良好级配好的中砂a 15 土质中砂b 良好级配好的细砂b 5 不良级配不好的细砂c细 砂 粒径大于 0 075mm 颗粒的质量超过总 质量的 85 5 15 含土的细砂 粗 粒 土 砂 类 土 粉 砂 粒径大于 0 075mm 颗粒的质量超过总 质量的 50 粉砂c 55 a 2 细粒土分类 a 2 1 细粒土填料应按表 a 2 1 分为粉土 黏性土和有机土 粉土 黏性土应采用液限 含水率 l进行填料分组 当 l 40 时 为 c 组 当 l 40 时 为 d 组 有机土为 e 组 a 2 2 填料根据土质类型和渗水性可分为渗水土 非渗水土 a b 组填料中 细粒土 含量小于 10 渗透系数大于 10 3cm s 的巨粒土 粗粒土 细砂除外 为渗水土 其余为 非渗水土 表 a 2 1 细粒土填料分组 二 级 定 名 一 级 定 名 液限含水率名 称塑 性 图 填料 分组 l 40 低液限粉土c 粉 土 ip 10 且粒径大于 0 075mm 颗粒的质量不 超过全部质量 50 的土 l 40 高液限粉土d l 40 低液限粉质黏 土 c 粉质 黏土 10 ip 17 l 40 高液限粉质黏 土 d l17 l 40 高液限黏土d 细 粒 土 有机土有机质含量大于 5 e 56 a 3 土石等级类别现场鉴定 a 3 1 开挖土石等级类别鉴定 1 一般土按表 a 3 1 1 鉴定 2 各类软土的工程分级 应结合具体施工情况确定 3 表 a 3 1 2 中所列岩石均按完整结构岩体考虑 若岩体破碎 强风化时 应按表中 对应的岩体等级降低一个等级 4 爆破开挖的岩石分类 按表 a 3 1 2 鉴定 表 a 3 1 1 土的工程等级类别鉴定 开 挖 特 征 等级类别 机 械人 力 松土能全部直接铲挖满载用铁锹挖 脚蹬一下到底 普通土 需部分刨松方能铲挖满载 或可直接铲 挖但不能满载 部分用镐刨松 再用锹挖 以脚蹬需连 蹬数次才能挖动 硬土需普遍刨松或部分爆碎方能铲挖满载必须用镐先整个刨过才能用锹挖 表 a 3 1 2 岩石工程等级类别鉴定 钻 1m 所需时间 爆破 1m3所需炮眼长度 m 湿式凿岩净钻 min 等级类别 一字形合金钻 头 普通淬火钻 头 双人打眼 工天 路堑坑井 单轴饱和抗 压强度 mpa 软石 7 0 2 0 2 2 0 30 次坚石 15 7 200 2 1 00 2 0 41 0 3 530 60 坚石 15 20 1 0 0 4 3 5 60 a 3 2 土石分类按表 a 3 2 分类 表 a 3 2 土石分类 类 别土 石 名 称说 明 砂类土 种植土 软塑的黏砂土 砂黏土0 5 il 1 0松土 弃土 未经压实的填土 坚硬 硬塑的黏砂土 砂黏土 粉黏土il 0 5 可塑的黏土 膨胀土 q3 q4 黄土 粉土0 il 1 0 稍密 中密的圆砾土 角砾土0 33 dr 0 67 松散的碎石土 卵石土dr 0 33 普通土 压实的填土 风积沙 坚硬的黏土 膨胀土 q1 q2 黄土il 0 密实的圆砾土 角砾土dr 0 67 稍密 中密的碎石土 卵石土0 33 dr 0 67 硬土 各种风化成土状的岩石 密实的碎石土 卵石土dr 0 67 煤 岩盐 软石 块石土 漂石土 含块石 漂石质量 30 50 的土 裂隙间距 20cm 风化成 碎块状 57 各种风化 裂隙很发育的岩石及各种岩石爆破后的石块 石碴 附录附录 b b 巨粒土巨粒土和和粗粒土密度试验 大体积灌水法 要点粗粒土密度试验 大体积灌水法 要点 b 0 1 巨粒土和粗粒土的密度测定除应符合国家现行标准 土工试验方法标准 gb t 50123 的规定外 尚应符合本附录的规定 b 0 2 主要仪器设备和材料 1 台秤 称量 100kg 最小分度值 50g 称量 1000kg 最小分度值 100g 2 囊式体积仪 采用具有柔软和富有弹性的塑料薄膜袋 塑料薄膜袋直径为 0 5 m 1 5m 厚度为 0 5mm 长度为 0 5 m 2 0m 3 量测仪器 精密水准仪 水准尺 钢卷尺 坑口定位标准尺寸环等 4 其它 开挖试验坑的用具 厚度为 5mm 8mm 的铁板 堆放土样用 储水箱 筒 坑壁支撑材料等 b 0 3 试验要求和步骤 1 按试样最大粒径的 3 倍粒径尺寸确定试坑开挖的直径和深度 2 将选定试验处的试坑地面整平 除去表面松散的土层 测量其层面标高 放置 坑口定位环 3 在坑口定位环内下挖至要求深度 边挖边将坑内的试样装入盛土容器内 称试 样质量 准确到 0 1kg 并应测定试样的含水率 4 开挖试坑时应注意将坑壁及坑底整平 对松动的碎石全部取出 并称取质量 5 试坑开挖完成后 量测坑壁及坑底的情况 包括坑壁凹凸形态 试坑直径 坑 底标高等 6 将塑料薄膜袋轻轻放置坑内 之后将已称取质量的水缓慢灌入塑料薄膜袋内 直至水面与坑口定位环面齐平 计算试坑体积时 应扣除定位环的体积 并对静止的 水面观测 3min 后 测量水面标高 当袋内出现水面下降时 应另取塑料薄膜袋重新试 验 7 所有测试工作完成后 采用最大粒径不大于 100mm 的级配碎石回填试坑 要求按每层 300mm的厚度进行分层填筑夯实 8 本试验应进行两次平行测定 取两次测值的算术平均值 b 0 4 试验数据整理 1 试样的湿密度 0 m0 v b 0 4 1 58 式中 0 巨粒土和粗粒土的湿密度 kg m3 m0 试样总质量 kg v 试坑的体积 m3 2 试样的干密度 d md v b 0 4 2 式中 d 巨粒土和粗粒土的干密度 kg m3 md 试样干质量 kg 3绘制密度与深度关系曲线 59 附录附录 c c 巨粒土巨粒土和和粗粒土颗粒分析试验 筛析法 粗粒土颗粒分析试验 筛析法 要点要点 c 0 1 本试验适用于最大粒径小于 800mm 的粗颗粒土试样 c 0 2 巨粒土和粗粒土的颗粒分析试验除应符合国家现行标准 土工试验方法标准 gb t 50123 的规定外 尚应符合本附录的规定 c 0 2 主要仪器设备 1 粗筛 圆孔 孔径为 200mm 100mm 80mm 60mm 40mm 20mm 10mm 5mm 2 细筛 圆孔 孔径为 2 0mm 1 0mm 0 5mm 0 25mm 0 1mm 3 台秤 称量 1000kg 最小分度值 50g 4 摇筛机 筛析过程中应能上下震动 5 其它 铁桶 铁钯 铁铲 铁箱 火炉 编制袋 毛刷等 c 0 3 取样要求 1 强夯前的块石 碎石填筑料 取样数量不少于 3 件 2 填筑地基采用强夯法处理时 强夯夯点下 夯点间均应取样 含深层的夯点下 夯点间取样 c 0 4 试验要求和步骤 1 将取出的试样称取质量后 用塑料编制袋装好运回试验棚 摊放铁板上进行风 干 2 试样粒径大于 100mm 的可用标准直径的套环进行手选 并称取质量 3 试样粒径大于 40mm 小于等于 100mm 的可采用依次叠好的粗筛 孔径分别为 80mm 60mm 40mm 进行筛分 并将留在各层筛上的试样分别称取质量 4 试样粒径小于 40mm 的可先进行质量缩分 试样缩分标准质量可按下式计算 q kd2 c 0 4 式中 q 缩分标准质量 kg k 缩分系数 取 k 0 1 d 颗粒直径 mm 5 将小于 40mm 粒径标准质量的缩分样倒入依次叠好的筛中 进行筛分 称取留 在各层筛上的试样质量 并用倍数法将其还原 6 试样粒径小于 5mm 的可采用选取具有代表性的试样 5kg 通过细筛 孔径为 60 2 0mm 1 0mm 0 5mm 0 25mm 0 1mm 进行筛分 称取留在各层筛上的试样质量 并用百分数法将其还原 7 各巨粒土和粒组试样质量的总和与试样总质量的差值 不得大于试样总质量的 1 5 c 0 5 试验数据整理 1 小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比 精确至 0 1 x ma mb dx c 0 5 式中 x 小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比 ma 小于某粒径的试样质量 kg mb 细筛分析时为所取的试样质量 粗筛分析时为试样总质量 kg dx 粒径小于 2mm 的试样质量占试样总质量的百分比 2 以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比为纵坐标 颗粒粒径为横坐标 在单对数坐标上绘制颗粒大小分配曲线 3 计算级配指标 不均匀系数 cu和曲率系数 cc 61 附录附录 d d 强夯单点夯击试验强夯单点夯击试验要点要点 d 0 1 本试验适用于块石 碎石填筑地基 d 0 1 强夯单点夯击能为 1000kn m 5000kn m d 0 2 主要仪器和设备 1 夯机 配制自动脱钩装置的履带式起重机或其他专用设备 2 夯锤 锤重 150kn 250kn 锤底静压力 25kpa 40kpa 3 水准仪 水准尺 4 钢球 直径为 50mm 的铸铁钢球 d 0 3 观测点布置 1 夯坑底面土体变形可通过夯锤顶面高程测量得出 夯锤顶面观测点应均匀对称 设置 应不少于 3 点 2 夯坑周围地表变形观测点以夯锤中心为原点 在相互垂直二方向上设置 以夯 锤边缘为起点 每方向上设置观测点不应少于 4 点 观测点间距宜为 0 5 倍夯锤直径 3 用于后视基准点的基准桩应设置在夯击震力影响区域外 d 0 4 试验要求 1 每夯击一击后 应立即测量夯锤顶面及夯坑周围地表观测点的变形量 2 每夯两击应观测一次后视测量 3 单点夯击完成后 需对夯坑体积进行现场实测 即坑底标高 坑口和坑底直径 等 并对夯坑形态进行描述 4 夯击次数视夯沉量而定 一般为 20 击 25 击 d 0 5 试验资料整理 1 夯坑下沉量 si si 1 si d 0 5 1 式中 si 每夯一击的夯坑下沉量 mm si 第 i 击后锤顶水准尺读数 mm s i 1 第 i 1 击后锤顶水准尺读数 mm 2 夯坑周围地表的变形量 li li 1 li d 0 5 2 62 式中 li 每夯一击的夯坑周围变形量 mm li 第 i 击后地面水准尺读数 mm l i 1 第 i 1 击后地面水准尺读数 mm 3 夯坑变形体积 vi r2 si d 0 5 3 式中 vi 每夯一击的夯坑变形体积 m3 r 夯坑平均半径 m 4 夯坑周围土体的变形体积 v i r2 r2 li vi d 0 5 4 式中 v i 每夯一击的夯坑周围土体变形体积 cm3 r 观测点距夯坑中心距离 m 5 各夯击击数下 夯坑压缩变形百分数 ni si si 100 d 0 5 5 式中 ni 第 i 击的压缩变形量占总变形量的百分率 si 累计夯坑变形量 mm si 第 i 击的夯坑变形量 mm 6 有效夯实系数 vi v i vi d 0 5 6 7 绘制夯击次数与夯坑及夯坑周围地表变形图 8 绘制单点夯击次数与夯坑下沉量的关系曲线 9 绘制夯击次数与累计夯坑下沉量百分数的关系曲线 63 附录附录 e e 边坡动力稳定性模拟试验要点边坡动力稳定性模拟试验要点 e 0 1 本试验要点适用于边坡稳定性 e 0 2 试验以强夯夯点作为振源 强夯单击夯击能为 2000kn m 3000kn m 夯点间距 为 4 0 m 5 0m 正方形布置 e 0 2 试验场地及边坡填筑 1 试验场地位于高填方填筑区 分层填方虚铺厚度为 4 0m 4 5m 填筑及强夯施 工完毕后 进行检测 2 在填方强夯区进行第二层填筑时 选择 4 段长度为 10m 20m 的区段修筑边坡 边坡坡比为 1 1 25 1 2 0 1 1 5 与自然坡度 1 1 的边坡 每段边坡间设置一定的间 隔距离 3 按设计要求进行边坡坡度的整修 坡顶与坡面要用细石料进行人工整平 自然 边坡按块石 碎石堆积自然坡度 坡顶与坡面也要用细石料整平 e 0 3 试验设备和仪器 1 夯机 配制自动脱钩装置的履带式起重机或其他专用设备 2 夯锤 重量 150kn 250kn 锤底静压力 25kpa 40kpa 3 振动测试仪器 采用智能数字强震动仪 应配备完整的动态信号测试分析系统 和相应的加速度传感器 e 0 3 测试装置的布设 1 位移测量 1 每个边坡段在坡顶布置 1 个监测点 坡面布置 2 个监测点 坡脚布置 1 个监 测点 进行变形位移观测 2 位移观测点的制作与埋设 变形测点采用直径为 16mm 18mm 长度为 300mm 500mm 的钢筋 用混凝土浇注在块石 碎石填筑体中 露出地表长度为 30mm 50mm 2 振动测试 振动测试用加速度传感器测试 用动态信号测试分析系统进行分析 加速度传感器 布设在相应试验边坡段变形 位移观测点的邻近位置 并与变形观测点一一对应 e 0 4 试验要求和步骤 1 选择或埋设一个相对稳定的不受夯击振动影响的后视基准点 2 观测仪器应安放在不受夯击振动影响的位置 距夯点水平距离 30m 40m 3 对各变位移 形观测点进行编号 测量各变形 位移观测点的初始标高与平面坐标 64 4 每段试验边坡沿垂直边坡方向布置 5 个夯点 点夯按由远及近顺序依次进行 5 每夯完一个夯点 对相应试验边坡段的所有变形 位移观测点测量一次 并进行 记录 夯击过程中 对相应试验边坡段设置的加速度测点进行加速度测试 取得每一测 点的竖向加速度时程曲线和水平加速度时程曲线 直至试验结束 e 0 5 试验结果分析 1 根据各变形观测点的变形值大小与分布情况 从地表 位移的角度对边坡动力稳 定性进行分析 2 从各加速度测点测得的加速度时程曲线 求得各测点的竖向加速度峰值与水平 加速度峰值 分析边坡动力稳定性以及振源到边坡的加速度峰值衰减过程 3 通过变形 位移分析与振动加速度分析 对边坡动力稳定性进行综合分析与评价 65 附录附录 f f 地基变形监测方法地基变形监测方法要点要点 f f 1 1 原地面地基变形监测原地面地基变形监测 f 1 1 目的与意义 在土石方填筑施工过程中进行原地面地基沉降监测 其目的是获得经处理后的原地 面地基的沉降资料 为工后沉降计算分析和预测工后沉降量提供依据 f 1 2 主要仪器设备 安装埋设采用 75cm 100cm 的钢板 2 0m 长的 52mm 镀锌钢管 测杆 2 0m 长 的 168mm 保护钢管 橡胶隔环 观测采用徕卡 dna03 电子水准仪 f 1 3 操作步骤 1 镀锌钢管埋设操作步骤 1 在已埋设的 52mm 镀锌钢管上加一个接头 再在接头上方加一根 2 0m 长的 52mm 镀锌钢管 2 用 168mm 的保护管套住测杆 并在 52mm 镀锌钢管上每隔 2m 安装一个橡 胶隔环 橡胶隔环厚约 30mm 保证 52mm 镀锌钢管 在保护管内不晃动 3 镀锌钢管和保护管 均采用丝扣连接 接头处精细加工 保证连接后整个保护 管的平直度 4 随填筑高程的升高 不断加长镀锌钢管和保护管 保护管周围 1m 用细砂土填 筑 人工振捣密实 每安装一次测杆要用电子水准仪测出上下两个测标间的高差 5 安装至填筑体顶部后 浇筑孔口混凝土保护墩和安装孔口保护盖板 周围 2m 范围内不得进行强夯 2 地基沉降观测步骤 采用二等国家水准 从施工场外的基准点引进水准高程 将本次观测与首期观测比 较 即可获得原地基沉降监测点的沉降量 f 1 4 资料整理 在外业过程中 做好各种原始数据的记录工作 原始记录力求准确 清晰且不得进 行删改 在内业过程中 用 excel 数据表格对所有的观测数据进行统计 利用专业作图 软件对监测点的沉降趋势进行分析 并结合初勘详勘的资料对地基沉降的原因进行深入 分析 66 f 2f 2 地基分层变形监测地基分层变形监测 f 2 1 目的与意义 主要目的是监测填筑体内部在施工过程中和施工完成后不同部位 不同时间 不同 深度处填筑体的沉降特性 f 2 2 主要仪器设备 安装埋设采用 2 0m 长的 53mm 的 pee 沉降管 53mm 的沉降磁环 磁板 观 测采用徕卡 dna03 电子水准仪及金土木钢尺沉降仪 f 2 3 操作步骤 1 钻孔安装操作步骤 1 采用 110mm 的孔径钻孔 2 沉降管采用 pee 管 安装时 首先将最下端的沉降管底部用底盖密封 接头处 及铆钉处用防水胶带缠紧 相邻两管用管接头紧密连接 每隔 2m 在管子上套上磁环 最上面的沉降管安装顶盖 防止雨水或其它杂物进入管中 3 沉降管接好后 就可以进行回填 回填原料为中粗沙和粘土 回填速度不能太 快 以免堵塞后回填料下不去 从而形成空隙 最好时隔一两天后再去检查一下 填料 下沉后再填满之后即可 管子周围加上保护措施 4 在回填过程中 注意不能带动沉降管及磁环 周围 2 0m 范围内不得进行强夯 2 pee 管安装操作步骤 1 沉降管采用 pee 管安装时 首先将最上端的顶盖取下 再接上一根分层沉降管 相邻两管用管接头紧密连接 并用塑胶纸缠紧 在沉降管中间套上沉降磁板 2 沉降管接好后 就可以对沉降磁板周围的填土进行人土捣实 管子周围加上保 护措施 3 周围 2m 范围内 不得进行强夯 3 分层沉降监测观测步骤 采用二等国家水准 从施工场外的基准点引进水准高程 测出分层沉降监测点孔口 的高程 再使用钢尺沉降仪测读出每一个磁环距离孔口的深度 二者相减 既可获得每 一个磁环的位置 f 2 4 资料整理 在外业过程中 做好各种原始数据的记录工作 原始记录力求准确 清晰且不得进 行删改 在内业过程中 用 excel 数据对所有的观测数据进行统计 利用专业作图软件 67 对监测点的沉降趋势进行分析 并结合初勘 详勘及施工单位填筑资料 对分层沉降的 原因进行深入分析 f 3f 3 地基表层变形监测地基表层变形监测 f 3 1 目的与意义 当填筑体填筑至设计高程时 测量填筑体的总沉降 其目的是监测土石方完成后 道槽区不同填筑体厚度的沉降及差异沉降量 为确定道面铺设施工时间提供依据 f 3 2 主要仪器设备 安装埋设采用 50cm 50cm 的钢板 1m 长的 52mm 镀锌钢管 测杆 观测采用徕 卡 dna03 电子水准仪 f 3 3 操作步骤 1 安装埋设操作步骤 1 填土完成后 在地面挖一个 0 5m 0 5m 1 0m 长 宽 高 的坑 在 52mm 的镀锌钢管一端牢固焊接一块 0 5m 0 5m 的钢板 钢板埋设在挖好的坑内 保持镀锌钢 管铅直 管口与地面同平 2 周围用粘土回填捣实 3 镀锌钢管口安装一个水准标志 4 浇筑孔口混凝土保护墩和安装孔口保护盖板 2 观测步骤 采用二等国家水准 从施工场外的基准点引进水准高程 测出表层沉降监测点的水 准标志高程 将本次观测与首期观测进行比较 即可获得表层沉降监测点的沉降量 水 准联测也参照原地基沉降监测点的观测 f 3 4 资料整理 在外业过程中 做好各种原始数据的记录工作 原始记录力求准确 清晰且不得进 行删改 在内业过程中 用 excel 数据表格对所有的观测数据进行统计 利用专业作图 软件对监测点的沉降趋势进行分析 并结合初勘和详勘及施工单位填筑资料 原地基沉 降成果 分层沉降成果对沉降的原因进行深入分析 f 4f 4 边坡坡面位移监测边坡坡面位移监测 f 4 1 目的与意义 根据高填方边坡坡面的位移监测结果 为计算分析监测高填方边坡稳定性提供依据 f 4 2 主要仪器设备 68 安装埋设采用强制对中盘 观测采用徕卡 gps1230 或其它仪器 f 4 3 操作步骤 1 安装埋设操作步骤 1 表面监测点标墩为现浇钢筋混凝土墩 表面监测点标墩高于地面 1 0m 埋深 0 5m 2 标墩顶部设置强制对中盘 底盘对中精度不低于 0 1mm 3 埋设时 强制对中盘应调整水平 其倾斜度不得大于 4 2 观测步骤 用三等 gps 精度进行观测 外业观测采用双频 gps 接收机进行观测 1 卫星截止高度角 15 观测时段数不少于 2 个 每时段观测时间不少于 90min 2 复测基线较差 坐标分量闭合差 环闭合差检验满足现行国家标准 工程测 量规范 gb50026 的要求 3 其它技术要求按照现行国家标准 工程测量规范 gb50026 的规定执行 f 4 4 资料整理 做好各种原始数据的记录工作 原始记录力求准确 清晰且不得进行删改 在内业 过程中 用 excel 数据对所有的观测数据进行统计 利用专业作图软件对监测点的沉降 趋势进行分析 并结合初勘测及施工资料 对边坡水平位移的原因进行深入分析 69 附录附录 g g 地下水位和孔隙水压力监测地下水位和孔隙水压力监测要点要点 g 0 1 目的与意义 孔隙水压力观测目的在于获取填土底部土体的孔隙水压力的增长与消散情况 可根 据测点孔隙水压力 时间变化曲线 反算土的固结系数 推算该点不同时间的固结度 从而推算强度增长 并确定下一级施加荷载的大小 从而控制加荷速率 孔隙水压力观 测点旁边需要布置水位变化观测点 观测孔隙水压力同时观测水位变化情况 验证孔隙 水压力变化非水位升降引起 g 0 2 主要仪器设备 采用水准仪 孔隙水压力计 孔隙水压力计读数仪 水位计 g 0 3 操作步骤 1 孔隙水压力观测点旁边需要布置水位变化观测点 两者相距约 2m 孔隙水压力 计的安装埋设步骤为 1 取下仪器端部的透水石 在钢膜片上涂一层黄油或凡士林以防生锈 但要避免 堵孔 2 安装前需将仪器在水中浸泡 2h 以上 使其达到饱和状态 3 采用钻孔方式埋设 钻孔孔径 108mm 4 在测头上包上装有干净的饱和细砂的沙袋 使仪器进水口通畅 并防止水泥浆 进入孔隙水压力计内部 5 将包有砂袋的仪器埋入孔内 周围回填水泥砂浆 注水饱和 2 水位观测孔的安装埋设步骤为 1 钻孔采用金刚石或合金钻钻进 严禁泥浆护壁 终孔孔径 110mm 2 水位观测管用金属管加工 包括花管和导管两部分 内径 50mm 花管段长 不少于 2m 透水孔孔径 4mm 6mm 面积开孔率 18 20 排列均匀 3 进水段可能产生塌孔或管涌时 花管段外设有反滤设施 4 在进水花管段底部充填粒径为 10 20mm 的砂砾石垫层 厚度不小于 30cm 将进水花管和导管依次连接放入孔内 花管段底部位于砂砾石垫层上 5 在进水花管周围填入粒径为 10 20mm 的砂砾石后 再填入 100cm 厚的细砂 细砂上部注入水泥浆 余下的孔段全部用水泥砂浆灌满 6 按照施工图纸所示浇筑孔口混凝土保护墩和安装孔口保护盖板 g 0 4 观测步骤 70 孔隙水压力计用频率读数仪进行观测 水位观测采用高精密水准仪徕卡 dna03 按 二级变形测量精度进行孔口高程的测量 并用平尺水位计进行水位深度的读数 g 0 5 资料整理 在外业过程中 做好各种原始数据的记录工作 原始记录力求准确 清晰且不得进 行删改 在内业过程中 用 excel 数据表格对所有的观测数据进行统计 并结合现场施 工状况 大气降水对孔隙水压力及水位观测成果进行分析 71 本规