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文档简介
1、 岩土工程勘察资料处理软件 - 简介岩土工程勘察资料处理软件工勘CAD为应用于工程勘察领域的专业软件,主要完成岩土工程勘察工作中有关资料的输入、分析、管理和图形成果的编辑处理与管理工作。该软件以最新规程为技术标准,软件以对话框和视图结合为主要界面风格,将所有功能高度集成一体,实现图数互驱操作模式,并提供了开放的数据标准。EpsCAD总体功能结片岩片岩特征是有片理构造,是常见的区域变质岩石。原岩已全部重结晶,由片状、柱状和粒状矿物组成。一般为鳞片变晶结构、纤状变晶结构和斑状变晶结构。常见矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等。粒状矿物以石英为主,长石次之。 主要的片岩有: 云母片岩 其原岩主
2、要为泥质岩和中酸性火山岩、钙质砂页岩等。矿物成分以云母为主,其次有石英、斜长石、石榴石、蓝晶石、十字石等。云母片岩分布较广泛,在区域变质岩分布地区经常可见。岩石具斑状变晶结构,变斑晶为铁铝榴石。基质为白云母、黑云母、石英及少量斜长石。变斑晶有时具残缕结构。 绿片岩 原岩一般为中性至基性的火山岩、火山碎屑岩和钙质白云质泥灰岩等,经低级区域变质作用形成,是绿片岩相中常见的典型岩石。矿物成分主要有绿泥石、绿帘石、阳起石、钠长石、石英、方解石、白云母,副矿物有磁铁矿、榍石、磷灰石等。 滑石片岩和蛇纹石片岩 由超基性岩和含铁镁的白云质泥灰岩在温度较低的情况下变质而成。主要由滑石和蛇纹石组成,也含阳起石、
3、绿泥石等。 角闪石片岩 原岩成分与绿片岩相似,由基性岩和钙质白云质泥灰岩在温度较高的情况下变质形成。主要矿物为普通角闪石,其次为石英、斜长石。 蓝闪石片岩 蓝闪石片岩的特点是有含钠的角闪石和含钠的辉石,其它常见矿物有白云母、绿泥石、绿帘石、石榴石、石英、钠长石等。主要由基性岩和砂岩变来。蓝闪石的出现应该与引力作用有关。 千枚岩与板岩,片麻岩的区别 显微变晶片理发育面上呈绢丝光泽的低级变质岩。典型的矿物组合为绢云母、绿泥石和石英,可含少量长石及碳质、铁质等物质。有时还有少量方解石、雏晶黑云母、黑硬绿泥石或锰铝榴石等变斑晶。常为细粒鳞片变晶结构,粒度小于0.1毫米,在片理面上常有小皱纹构造。原岩为
4、黏土岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩,是低级区域变质作用的产物。因原岩类型不同,矿物组合也有所不同,从而形成不同类型的千枚岩。如黏土岩可形成硬绿泥石千枚岩;粉砂岩可形成石英千枚岩;酸性凝灰岩可形成绢云母千枚岩;中基性凝灰岩可形成绿泥石千枚岩等。千枚岩可按颜色、特征矿物、杂质组分及主要鳞片状矿物进一步划分为银灰色绢云母千枚岩、灰黑色碳质千枚岩及灰绿色硬绿泥石千枚岩等。千枚岩分布很广,可形成于不同地质时代。 英文:Phyllite 板岩以泥质和粉砂质成分为主的板状劈理发育的变质岩。原岩成分为黏土岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩,经区域低温动力变质作用形成。板岩以矿物颗粒或以隐晶质为主,重结晶作用不发育,具明显的变
5、余结构和构造。根据岩石中杂质成分和颜色,可以划分为碳质板岩、钙质板岩、砂质板岩、斑点板岩等亚类。结构致密、板理发育的板岩可做建筑石材及碑、砚等石料。 千枚岩显微变晶片理发育面上呈绢丝光泽的低级变质岩。典型的矿物组合为绢云母、绿泥石和石英,可含少量长石及碳质、铁质等物质。有时还有少量方解石、雏晶黑云母、黑硬绿泥石或锰铝榴石等变斑晶。常为细粒鳞片变晶结构,粒度小于0.1毫米,在片理面上常有小皱纹构造。原岩为黏土岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩,是低级区域变质作用的产物。因原岩类型不同,矿物组合也有所不同,从而形成不同类型的千枚岩。如黏土岩可形成硬绿泥石千枚岩;粉砂岩可形成石英千枚岩;酸性凝灰岩可形成绢云母
6、千枚岩;中基性凝灰岩可形成绿泥石千枚岩等。千枚岩可按颜色、特征矿物、杂质组分及主要鳞片状矿物进一步划分为银灰色绢云母千枚岩、灰黑色碳质千枚岩及灰绿色硬绿泥石千枚岩等。千枚岩分布很广,可形成于不同地质时代。 片岩特征是有片理构造,是常见的区域变质岩石。原岩已全部重结晶,由片状、柱状和粒状矿物组成。一般为鳞片变晶结构、纤状变晶结构和斑状变晶结构。常见矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等。粒状矿物以石英为主,长石次之。 片麻岩片麻岩是一种变质岩,而且变质程度深,具有片麻状构造或条带状构造,有鳞片粒状变晶,主要由长石、石英、云母等组成,其中长石和石英含量大于50%,长石多于石英。如果石英多于长石
7、,就叫做“片岩”而不再是片麻岩。 变质程度依次加深。 泥岩(Mudstone) 一种由泥巴及黏土固化而成的沉积岩,其成分与构造和页岩相似但较不易碎。 一种层理或页理不明显的粘土岩。 泥岩的定名:首先说明什么是泥质岩,泥质岩是粒度0.0039mm(即 细/粗圆砾土:黄褐色夹紫红色,松散/稍密/中密/密实(根据标贯试验确定),稍湿/潮湿(初见水位以下)/饱和(稳定水位以下),粒径一般为1020mm,浑圆状和圆棱状,成分主要为石英,长石,充填约15%粉质黏土,中下部达30%。(初见水位以下)。 :;+_pk 碎 石 土:灰褐色夹灰红色,松散/稍密/中密/密实(根据标贯试验确定),稍湿/潮湿(初见水位
8、以下)/饱和(稳定水位以下),粒径60120mm,尖棱状,成分主要为石英砂岩及灰岩,充填约10%粉质黏土,下部可达25%。 Nb !i_m%s 卵 石 土:青灰夹黄色,松散/稍密/中密/密实(根据标贯试验确定),稍湿/潮湿(初见水位以下)/饱和(稳定水位以下),卵石含量约65%,粒径一般60-120mm,最大为180mm,主要组成成分为砂岩及石英砂岩,充填约35%细粗砂及黏性土。 KN657 |f 泥 岩:棕红色,结构构造基本被破坏,全风化,岩芯呈土状。 G,$nq4 泥 岩:棕红色,泥质结构,层状构造,强风化,泥质胶结,岩质较软,手掰易碎,岩芯破碎,多呈块状,块径一般为38,最大为11cm,
9、少量短柱状。其中12.112.60m岩芯呈土状。 uI?Z_ 泥 岩:棕红色,泥质结构,层状构造,弱风化,泥质胶结,岩质较软,锤击易碎,脱水后易开裂,岩芯较完整,多呈柱状,节长一般为825,最长为34cm,少量块状,块径为58cm,其中13.114.3m岩芯呈碎块状,RQD=60。 *67h*|) 泥质粉砂岩:紫红色,泥质粉砂结构,层状构造,强风化,成分主要为石英,泥质胶结,岩质较软,手掰易断,岩芯较破碎,多呈块状,块径一般为38,最大为10cm,少量短柱状,其中12.112.60m岩芯呈土状。 |Di?4+6% 泥质粉砂岩:紫红色,泥质粉砂结构,层状构造,弱风化,成分主要为石英,泥质胶结,岩
10、质较软,锤击易碎,风干后易开裂,岩芯较完整,多呈柱状,节长一般为825,最长为34cm,其中13.114.3m岩芯呈碎块状,RQD=78。 = Sn&uL 含砾砂岩:棕红色,全风化,结构构造基本被破坏,岩芯呈土夹砾砂状,砂土含量约为55%,砾石含量为45%,砾石成分为砂岩,粒径一般为13cm,最大为5cm,呈圆棱状,岩芯遇水易软化。 K/NF 含砾砂岩:紫红色,砂砾状结构,层状构造,强风化,泥质胶结,砾石含量约为35%,砾石成分主要为砂岩,粒径一般为26,最大为8cm,分布不均匀,呈圆棱状,岩芯呈碎块状。 wn.6l 含砾砂岩:紫红色,砂砾状结构,层状构造,弱风化,泥质胶结,砾石含量约为35%
11、,砾石成分主要为砂岩,粒径一般为26,最大为8cm,分布不均匀,呈圆棱状,岩芯多呈长柱状,一般节长1015cm,最长达35cm,少量块状,块径58cm,RQD=70%。 9m2FH 花 岗 岩:肉红色、灰红色、浅灰红色、灰白色或白色,结构和构造已基本破坏,全风化,岩性呈土状(砂土状)。 cf,6;8 花 岗 岩:肉红色、灰红色、浅灰红色、灰白色或白色,细粒中粒粗粒结构,块状构造,强风化,主要矿物成分为石英、长石、云母,节理裂隙较发育,裂面可见褐红色铁质薄膜,岩芯较破碎,多呈块状,一般块径58cm。 Bx5xtJ|! 弱风化岩石岩芯较完整,多呈长柱状,一般节长1015cm,最长达35cm,少量块
12、状,块径58cm,RQD=70%,岩石致密坚硬,锤击声脆,难断,(注:必须考虑出现球状风化的问题)。 zw %pUn 灰 岩:灰白色,隐晶质结构,厚层状构造,弱风化,主要矿物成分为方解石,节理裂隙较发育,呈不规则状,多为方解石脉充填,脉宽15,少量泥质充填。在34.0m处可见一组裂隙,微张开,无充填,与轴向呈45夹角,裂隙面见铁质浸染及溶蚀现象,岩芯较完整,多呈柱状,节长825,最长为45cm,少量块状,其中8.108.20m岩芯侧面可见蜂窝状溶蚀痕迹,RQD=65%。 XK/l1E3N标贯、动探试验要求: pA_u;* 1、标贯、动探作业前必须对认真检查设备,确认正常后方可作业。对部件磨耗及
13、变形超过规定者,必须及时更换。试验中锤击频率应控制在1530击/min,落锤高度762cm,贯入过程应不间断地连续击入。 hLZf A rq 2、分层做标贯、动探试验,层厚时标贯、动探试验一般每隔12米进行一次,测试深度超过15m时,试验间距可为2.03.0m。 jdZ*Jr_ 3、标贯试验适用于一般黏性土、粉土、砂类土及基岩全风化层。试验时应保持相关设备连接后的垂直度,并保证穿心锤中心施力。记录:预计贯入15cm后,开始记录每贯入10cm的相应击数,累计贯入30cm的击数,定为实测击数N。密实土层中贯入不足30cm而累计击数超过50击时,可终止试验,并记录实际贯入深度击累计击数。在地下水位以
14、下的砂层进行标贯试验时,为避免产生流沙或塌孔现象而使N值失真,孔内应采用泥浆护壁或下套管。 ;-py h( 砂类土的密实程度划分参考表 Lm-q(!7w (击/30cm) |?qs nB 10 )Z/w|5 10 15 z;9DME#1 15 30 Jv3G9_ 30 DvZCf 相对密度Dr值 MLTS7&8 中 密 /=za m3kd 密 实 Ja9pr6 v0bdaQH3 注:1、摘自铁路工程地质原位测试规程(TBJ10041-2003); 7r.g 2、表中未列的,可内差求得。 ,(XT7hr 黏性土的塑性状态划分参考表 (4q/LuPd (击/30cm) oVp/EQ 2 UBBVB
15、Ct 2 8 3RjOTU 8 32 gyI-S(; 32 jvR(e 液性指数IL hD?6RVfG 1 w9NK8xzM 1IL0.5 8?Fl&=Q 0.5IL0 SMB$JA 0 up8d3 塑性状态 hHDLrr 流 塑 Cvj+!cJ 软 塑 (IjM 硬 塑 Y1ca=ewFx 坚 硬 1#AxFdm1 L0=1注:1、摘自铁路工程地质原位测试规程(TBJ10041-2003,J261-2003); /$8?72 触探击数与砂土密实度的关系 eFA,xzp 土的分类 Kf$(7FT 重型动力锤击击数N63.5 Ne2z 砂土的密实度 0H kHv 砾砂 2_M+oZ 5 DYgB
16、_Iak 58 d5AQfL& 810 BYa#10 U:c 0s 松 散 4UzXTsjM7 稍 密 e0Gs|c+6 中 密 tuuwoiQ* 密 实 %4YSuZg 粗砂 e:.?T 5 MpJ9.5 qcQq.cS_N 松 散 KMQPAw# 稍 密 du#f_|xG 中 密 a1%Ee 密 实 h.l.da1# 中砂 ?cKTeGrS 9 H=g%W%3 松 散 i ?uXapk 稍 密 3H:I8gRCl 中 密 Z2H bAI8 密 实 kN8B, 5 ;XY%N_g r碎石土密实度N63.5分类 S_OtYgF 重型动力锤击击数 Th*U& N63.5 #=33TvprR2 密
17、实度 #)twk ! 重型动力锤击击数 o$+R N63.5 uPo5W/i 密实度 sL.+.P N63.55 &B*L+-E 松 散 izaqEz 10N63.520 ly0L)L 中 密 N0kCdJv 5N63.510 Y$n+K 稍 密 )VjuOU) 20 _B erHoQd 密 实 R=E4Sh 地质钻孔的岩心鉴定和描述土的分类和定名(一)、土的分类 按颗粒粒径大小1.漂石(块石)漂石(浑圆、圆棱)或块石(尖棱、次尖棱)粒径(mm)大d800中400d800小200d400;2.卵石(碎石)卵石(浑圆、圆棱)或碎石(尖棱、次尖棱)粒径(mm)大60d200中40d60小20d40
18、;3. 圆砾(角砾)圆砾(浑圆、圆棱)或角砾(尖棱、次尖棱)粒径(mm)大10d20中5d10小2d5;4. 砂粒砂粒 粒径(mm)粗0.5d2中0.25d0.5细0.075d0.255. 粉粒粒径(mm)0.005d0.0756. 黏土粒粒径(mm)d0.005(二) 土的定名按铁路工程岩土分类标准(TB10077-2001)执行1漂石(块石)土:粒径大于20cm的颗粒超过总质量的50%2卵石(碎石)土:粒径大于2cm的颗粒超过总质量的50%3圆砾(角砾)土:粒径大于2mm的颗粒超过总质量的50%4砾砂土:粒径大于2mm的颗粒占总质量的25-50%5粗砂土:粒径大于0.5mm的颗粒超过总质量
19、的50%6中砂土:粒径大于0.25mm的颗粒超过总质量的50%7细砂土:粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量的85%8粉砂土:粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量的50%9粉土:塑性指数等于或小于10,且粒径大于0.075mm的颗粒的质量不超过全部质量的50%10粉质黏土:粉粒小于黏粒,塑性指数10-1711黏土:主要由黏粒组成,塑性指数大于17注:定名时应根据颗粒级配,由大到小,以最先符合者确定。(三)、黏性土的分类及野外鉴别1黏土:极细的均匀土块,搓捻无砂感,黏塑滑腻,易搓成细于0.5mm的长条2粉质黏土:无均质感,搓捻时有砂感,塑性,弱黏结,能搓成比黏土较粗的短土条3粉土:有干面似的
20、感觉,砂粒少,粉粒多,潮湿时呈流体状,不能搓成土条、土球(四)、土的潮湿程度的划分1、黏性土含粉质黏土、黏土,分为坚硬、硬塑、软塑、流塑状态名称坚硬硬塑软塑流塑粉质黏土扰动后一般不能捏成团,用锤击和手压土块易碎开,IL1.0黏土不能捏成饼,IL1.0塑性状态标准贯入锤击数N(击/30cm)坚 硬N32硬 塑8N32软 塑2N8流 塑N22、砂性土含漂(块)石土、卵(碎)石土、圆砾(角砾)土、砂土,分为稍湿、潮湿及饱和稍湿 呈松散状,手摸时感到潮,饱和度Sr50%潮湿 手捏时手上有湿印,Sr=50-80%饱和 空隙中的水可自由流出(地下水位以下),Sr80%3、粉土潮湿程度的划分稍湿 天然含水率
21、w30%4、土的潮湿程度在钻孔中的表达方法黏性土砂性土、粉土、碎石类土坚硬稍湿硬塑、软 塑潮湿流塑饱和(五)、土的密实程度的划分及在钻孔中的反映密实程度标准贯入锤击数N(击/30cm)密 实N30中 密15N30稍 密10N15松 散N10(1)碎石类土及砂类土分为密实、中密、稍密、松散四类1密实 钻进困难,给进震动厉害,孔内响动大,孔壁稳定,不易坍垮。2中密 钻进较困难,给进震动不剧烈,孔壁常有坍塌现象,需跟管钻进。3稍密 钻进较困难,给进震动剧烈,孔壁较易坍塌,需跟管钻进。4松散 钻进较容易,给进稍有震动,孔壁严重坍塌,必须跟管钻进。(2)粉土的密实程度按孔隙比(e)分为:密实(e0.75
22、) ,中密(0.75e0.9),稍密(e0.9)注:无“松散”之描述法。二土类岩心的鉴定和描述(一)黏性土、粉土岩心的鉴定和描述1土的名称:黏性土类的黏土(塑性指数Ip17、粉质黏土(塑性指数10Ip17和粉土(塑性指数Ip10,且粒径0.075mm颗粒的质量不超过全部质量的50%的土)等;2土的颜色:一般为复色,次色在前,主色在后;3黏性土的塑性状态、粉土的潮湿状态,成层性,质地强度:黏性土的塑性状态分为坚硬(液性指数IL0),硬塑(液性指数0IL0.5),软塑(液性指数0.5IL1),流塑 (液性指数IL1);粉土的潮湿程度分为稍湿(天然含水率w20%),潮湿(天然含水率20%w30%),
23、饱和(w30%);粉土的密实程度按孔隙比(e)分为密实(e0.75),中密(0.75e0.9),稍密(e0.9),4夹杂物:成分,含量百分比,粒径,形状等;无夹杂物则描述土质均一或质纯;5其它:如搓条,滑腻感,斑纹,干裂,虫孔,嗅味等。(二)砂类土岩心的鉴定和描述1土的名称:砾砂(2mm的颗粒质量占总质量的2550%),粗砂(0.5mm的颗粒质量占总质量的50%),中砂(0.25mm的颗粒质量占总质量的50%),细砂(0.075mm的颗粒质量占总质量的85%),粉砂(0.075mm的颗粒质量占总质量的50%);2土的颜色:一般为复色,次色在前,主色在后;3潮湿程度:根据砂类土的饱和度Sr划分,
24、稍湿(Sr50%),潮湿(50%Sr80%),饱和(Sr80%);4密实程度:砂类土密实程度按标准贯入锤击数N或相对密度r划分,密实(N30),中密(15N30),稍密(10N15),松散(N10);5颗粒成分及其含量百分比;6颗粒大小,形状及级配情况(均匀性);7夹杂物及其百分比:如砾石、黏性土、腐植物等;(三)碎石类(碎、块、卵、漂石;圆砾、角砾)土岩心的鉴定和描述1土的名称:卵石土,碎块石,漂石土,块石土,圆砾土,角砾土等;2土的颜色:一般为复色,次色在前,主色在后;3潮湿程度:根据砂类土的饱和度Sr划分,稍湿(Sr50%),潮湿(50%Sr80%),饱和(Sr80%);4密实程度:密实
25、,中密,稍密,松散5颗粒成分及其含量:石质与土质名称,各占含量百分比;6颗粒形状及大小:指碎石类土中石质块体的磨圆度(分浑圆,圆棱,次尖棱,尖棱状)及块径尺寸等;7颗粒级配及分布情况:指颗粒有无排列和分布规律,颗粒的均匀性,分选性,分布呈层状或透镜状、尖灭状等;8颗粒的风化程度:全风化(W4),强风化(W3),弱风化(W2),微风化(W1)等;9夹杂物及其含量:如黏粒,砂,树皮草根,腐木,结核等及其含量;对成韵律沉积的土层,当薄层与厚层厚度之比为1/101/3时,宜定名为“夹层”,厚层的土名写在前面,如黏土夹粉砂层;当厚度之比大于1/3时,宜定名为“互层”,如黏土与粉砂互层;当厚度之比小于1/
26、10,且有规律多次出现时,宜定名为“夹薄层”,如黏土夹薄层粉砂。(四)软土软土的判定:天然孔隙比大于或等于1.0,天然含水率大于或等于液限,压缩系数大于或等于0.5MPa-1,不排水抗剪强度小于30kPa的黏性土,应判定为软土。软土一般含有机质,具有压缩性高,强度低灵敏度高和排水固结缓慢的特点。软土的结构扰动后,强度有很大降低。软土按物理力学性质的分类,其静力触探比贯入阻力PS为小于800kPa,标准贯入试验锤击数N24击;分类为:软黏性土(天然孔隙比e1.0,有机质含量Wu3%);淤泥质土和淤泥(有机质含量均为3Wu10,淤泥质土天然孔隙比1.0e1.5;淤泥e1.5);泥炭质土(有机质含量
27、10Wu60,e3);泥炭(Wu60,e10)等五类。另:根据高速铁路暂规静力触探比贯入阻力PS值为8001200 kPa时,定名为松软土,厚度大于2m时,须单独划分出来。三岩层岩心的的鉴定和描述各类岩石的岩心按如下项目和顺序进行描述。1岩石名称:判定是什么岩石;2颜色:一般描述岩石新鲜面颜色及风化后的颜色,可用单色或主次色描述,(如灰白色);3矿物成分:主要矿物及次要矿物,以及各自的含量百分比;碎屑沉积岩要描述碎屑成分,胶结物(泥质,钙质、铁质、硅质)等;4结构与构造:如岩浆岩矿物的颗粒大小,形状,排列方式(如块状);沉积岩的颗粒大小,形状,层厚(如巨厚层),层理,层理倾角,层面特征,胶结物
28、类型,泥质结构,生物结构,化学结构;变质岩的颗粒大小,形状(如眼球状构造),片理等;5岩石的断口形状(如贝壳状为隐晶质,不平状为微晶或粒状结晶,阶梯状微层理发育);6节理裂隙:发育情况,疏密程度(条每米,间距,均匀性),倾斜度,充填物,密闭程度,裂隙面新鲜程度等;7岩石的风化情况,破碎程度:主要描述岩石风化程度及岩心的完整性; 8RQD值:岩心节长(最短,最长,一般)等,并可据此计算“岩体的质量指标”RQD值;9岩石的坚硬程度:一般可描述用手掰、铁锤敲击、用刀刻划时岩心的破坏状况;10岩石的可钻性:进尺的难易,常以小时进尺计;11岩心的水文地质特征:描述隙、缝、洞的含水性及其面上的风化痕迹,岩
29、心浸水后的吸水性,崩解性,岩心中的溶蚀现象,水锈特征,裂隙面被水侵蚀的情况等;12岩心中软弱夹层的情况:颜色的变化,软弱状态(湿度,可塑性),扰动情况(挤、压、搓、揉的痕迹)及夹杂物;13岩石的均匀性:颜色、成分、颗粒等的分配状态;14岩心采取率,钻孔的垮塌情况;15溶洞的起讫深度,填充状态,填充物性质等。16岩体风化程度分类注:Rw风化岩石抗压强度Rf未风化岩石抗压强度Vpt风化岩体纵波速度Vps未风化岩体纵波速度Kf 风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比四软弱面岩心的鉴定和描述(一)断裂面(带)岩心的鉴定和描述1名称:如断层角砾岩,断层破碎岩,压碎岩,断层泥等;2颜色:如单色,复色,形容
30、色;3物质组成:包括夹杂物、填充物、胶结物的成分,形状,大小等;4断裂带结构:指断裂带物质的破碎、胶结程度;5断裂面的力学特征:檫痕,镜面,挤压,揉皱及其方向等;6岩层的倾角:上盘,下盘,断裂面(带)等;7含水情况。(二)滑动面(带)岩心的鉴定和描述1土质滑坡滑动面(带)岩心的鉴定和描述a注意研究软弱面(带)的位置,这些软弱面(带)是土层的薄弱环节,往往是滑动面(带)的位置,应仔细描述其物质组成;b观测地下水与软弱面(带)的关系,地下水软化土体,若两者联系密切,滑动面(带)往往发生在这些地方,应仔细描述其可塑状态;c仔细观察软弱带物质组成及夹杂物等,并将该段岩心晾干,用锤轻轻敲开,若见有檫痕和
31、滑面时,应用刀剖开滑面测量起倾角;d 注意发生缩孔现象、套管变形的部位,并进行丈量和记录,这些地方往往是滑动面的位置。2岩质滑坡滑动面(带)岩心的鉴定和描述a与司钻者密切配合,记录好软弱带和空洞的位置;b仔细观察软弱带的物质组成并与上、下地层的岩心相比较;c观察软弱带颗粒的形状特征,如棱角的损坏、挤压痕迹等;d观察和测量软弱带(面)上下岩层倾角的变化情况及其关系;e地下水的情况:如初见水位,稳定水位等;f及时注意孔壁掉块、套管变形位置的深度丈量和记录。五换层记录孔内岩石性质和种类发生变化叫换层,主要根据下列情况综合判断。1钻速的变化和压力的增减情况;2司钻者感觉到给进把的不同震动感或感觉钻头切
32、削钻取岩心时发出的不同声音;3水钻时,钻探冲洗液颜色和循环槽内岩粉成分的变化;4钻具陷落,卡钻,埋钻,漏水,涌砂等现象发生位置也应注意分辨。在钻进过程中,发现孔底换层后,应及时作好记录,其内容包括:换层深度,换层时间,并注明判断换层的主要依据。若起钻时孔底已超过换层位置,可根据所取出的岩心上推实际换层位置。记录员应根据司钻者对换层的感觉和上述情况的综合判断,凡是认为可能是换层的地方,都要准确无遗漏的记录,以便钻取上岩心后进行对照鉴定,并根据换层岩心进行详细描述层理(stratification) 在岩石形成过程中产生的,由物质成分、颗粒大小、颜色、结构构造等的差异而表现出的岩石成层构造。岩心质
33、量指标:(RQD)用直径为75cm的金刚石钻头和双层岩心管在岩石中钻进,连续取心,回次钻进所取岩心中长度大于10cm的岩心段长度之和与该回次进尺的比值,以百分数表示。土的孔隙比(e)定义是土的孔隙体积(Vv )与土的颗粒体积(Vs)之比 e = Vv / Vs液性指数粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。用IL表示。即: 从式中可见:当土的天然含水量w小于wp时,IL小于0,天然土处于坚硬状态;当w大于wL时,IL大于1,天然土处于流动状态;当w在wp与wL之间时,即IL在01之间,则天然土处于可塑状态。因此,可以利用液性指数IL来表示粘性土所处的软硬状态。IL值愈大,土质愈软;反之,
34、土质愈硬。建筑地基基础设计规范(GBJ7-89)规定粘性土按液性指数值划分为:状态坚硬硬塑可塑软塑流塑液性指数IL 00IL0.250.25 IL 0.750.751.0粘性土粘性土【cohesive soil】指的是含粘土粒较多,透水性较小的土。压实后水稳性好,强度较高,毛细作用小。工程上应根据塑性指数分为粉质粘土和粘土,塑性指数大于10,且小于等于17的土,应定名为粉质 粘性土粘土,塑性指数大于17的土应定名为粘土。 土质学术语。具有粒间连结的细粒土。颗粒细,孔隙小而多,透水性弱,具膨胀、收缩特性,力学性质随含水量大小而变化。一般按粘粒(粒径小于0005毫米)含量多少分为三类:(1)粘土,
35、粘粒含量大于30;(2)亚粘土(亦称“粉质粘土”),粘粒含量在1030之间;(3)亚砂土,牯粒含量310。按塑性指数划分:(1)粘土,塑性指数大于17;(2)亚牯土,塑性指数为017;(3)轻亚粘土(亦称亚砂土),塑性指数为310。常作为建筑物地基或用作堤坝、路堤填土材料。 以粒径小于 0.074毫米的土粒为主体所组成具有塑性的细粒土。又称塑性土。次生粘土矿物对塑性的 粘性土形成起主导作用。粘性土随含水率大小可处于液体、塑体、固体等稠度状态,各稠度状态间的含水率界限称稠度界限。液限和塑限是塑体稠度的上、下限。粘性土处于塑体状态时,具有在外力作用下可塑成任意形状而不破坏其整体性,外力去除后能保持
36、所得形状的塑性性质。塑性的大小可通过液限与塑限之差,即塑性指数定量表示。塑性指数愈大,塑性愈强。塑性指数曾是粘性土分类的主要依据,据这种指数分为粘土、亚粘土、亚砂土。粘土是粘性土的典型代表,具强塑性、吸水性、膨胀性、收缩性、吸附性、冻胀性、烧结性、耐火性等特殊性质。作为建筑物地基,粘性土的承载力取决于它的天然稠度状态。粘性土是烧制砖瓦的材料,也是重要矿产。粘性土的地质成因多种多样,在地壳上广为分布,约占沉积岩土的50以上。孔隙度定义:多孔体中所有孔隙的体积与多孔体总体积之比。 岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样体积的比值,称为该岩石的总孔隙度,以百分数表示。储集层的总孔隙度越大,说明岩石中孔隙
37、空间越大。从实用出发,只有那些互相连通的孔隙才有实际意义,因为它们不仅能储存油气,而且可以允许油气在其中渗滤。因此在生产实践中,提出看了有效孔隙度的概念。有效孔隙度是指那些互相连通的,在一般压力条件下,可以允许流体在其中流动的孔隙体积之和与岩样总体积的比值,以百分数表示。显然,同一岩石有效孔隙度小于其总孔隙度。 HYPERLINK /view/54746.htm l 3_1 储层评价有效孔隙度在自然状态下材料中的的孔隙体积与材料体积之比,叫材料的孔隙度。它包括材料中所有的孔隙,不管它们是否连通。但在研究油贮的孔隙度时,所测量的孔隙度为连通的孔隙空间与岩石的总体积之比,即有效孔隙度。在一般情况下
38、,有效孔隙度要比总孔隙度少510%。多数油贮的孔隙度,变化在530%之间,最普通的是1020%范围之内。孔隙度不到5%的油贮,一般认为是没有开采价值的,除非里面存在有取出的岩芯或岩屑中所没有看到的断裂、裂缝及孔穴之类。 分类根据现场经验中粗略的孔隙度估计,储集岩可以分为: 孔隙度 05% 无价值 孔隙度 510% 不好 孔隙度 1015% 中常 孔隙度 1520% 好 孔隙度 2025% 极好 孔隙度的测定是在实验室中进行的,用的是小块的岩芯或岩屑。此外,还有几种估计孔隙度的定性方法: (1)电测 测量岩石的自然电位(SP),计算单位为mv(毫伏)。对非渗透层,电位低;对孔隙岩层,电位较高。
39、(2)放射性测井 伽玛射线测井是测量岩石中放出的自然伽玛射线,中子测井是测量由于中子的作用而从岩层中感应出来的伽玛射线。中子测井曲线主要是受了氢的影响,也就是因为岩石中有气、油及水等流体的反映;而流体的存在就证明岩石中有孔隙。这两类测井曲线已广泛的用来证明石灰岩及白云岩储集层的孔隙性。 (3)其他测井 微电极测井及声波测井对确定孔隙度是非常有用的。井径测井也可以对孔隙带给予定性的指示,并且对于有其他测井定量的孔隙度的确定也可提供数据。 (4)钻井岩屑的显微镜检查 微小裂缝中的油可以从它在紫外线下发出萤光而检查出来对其相对数量用:紧、密、晶洞、针点、孔隙、多孔、晶间孔隙、粒间孔隙等术语进行区别。
40、 (5)钻井时间录井 钻时记录上进尺突然增加,表示钻遇的是孔隙岩石。孔隙越多,就越不致密,就越容易钻穿。 (6)岩芯的短缺 岩芯短缺是因为储集层不坚实、有断裂和孔隙,而这些掉失的部分无法由岩芯筒取出,只能作为钻井岩屑由泥浆带出。 孔隙度所谓孔隙度是指岩石中孔隙体积 (或岩石中未被固体物质充填的空间体积)与岩石总体积 的比值。 陆相层序地层与被动大陆边缘海相层序地层之间存在较大的差异.陆相盆地沉积受多种因素控制,而且不同类型盆地的主要控制因素又各不相同,造就了陆相盆地沉积类型多、相变快、横向连续性差、纵向上层序厚度变化大,频繁的湖侵湖退使湖盆沉积垂向上韵律变化快;因此陆相层序地层的形成、结构和模
41、式更为复杂,研究更为困难.在研究与实践中,中国学者根据陆相盆地的边界特征、体系域边界特征、初始湖泛面和最大湖泛面、是否有坡折带等因素,建立了符合中国盆地沉积实际的坳陷型盆地和断陷型盆地层序地层格架和模式.控制陆相地层层序发育的因素主要是湖平面的变化、构造、气候、基准面的变化和物源的供给,特别是构造和气候显得十分重要,它们直接控制了湖平面的变化.陆相地层层序研究的方法体系主要包括露头层序研究方法、实验观测和分析方法、测井层序地层分析、地震层序地层分析和层序地层的数值模拟方法.在油气勘探中的区带勘探阶段、目标勘探阶段和开发阶段,层序地层学都能发挥不可替代的作用. 储层评价孔隙度是储层评价的重要参数
42、之一核磁共振(NMR)孔隙度只对孔隙流体有响应,在确定地层孔隙度方面具有其他测井方法无法比拟的优势但是,在中国陆相复杂地层的应用中常常发现NMR孔隙度与地层实际孔隙度存在差异,有时差异甚至很明显,影响了NMR测井的应用效果介绍了NMR孔隙度的理论基础,在对NMR孔隙度影响因素分析的基础上,重点考察了国内现有的NMR孔隙度测井方法对测量结果的影响,通过对大量人造岩样和不同:占性的天然岩样的实验测量,提出了适合中国陆相地层的孔隙度测井方法,改善了NMR孔隙度的测量效果针对中国陆相地层的复杂性,建议不同地区应根据;具体情况进行岩心分析,确定恰当的NMR测井方法,以获得比较准确的NMR孔.第一节 岩土
43、工程勘察的分级岩土工程勘察等级划分的主要目的,是为了勘察工作量的布置。显然,工程规模较大或较重要、场地地质条件以及岩土体分布和性状较复杂者,所投入的勘察工作量就较大。反之则较小。按岩土工程勘察规范GB5002194(以下简称规范)规定,岩土工程勘察的等级,是由工程安全等级、场地和地基的复杂程度三项因素决定的。首先应分别对三项因素进行分级,在此基础上进行综合分析,以确定岩土工程勘察的等级划分。下面先分别论述三项因素等级划分的依据及具体规定,随后综合划分岩土工程勘察的等级。一、工程安全等级工程的安全等级,是根据由于工程岩土体或结构失稳破坏,导致建筑物破坏而造成生命财产损失、社会影响及修复可能性等后
44、果的严重性来划分的。根据国家标准建筑结构设计统一标准GBJ6884的规定,将工程结构划分为三个安全等级,规范与之相应,也将工程安全等级划分为三级(表1)。表1 工程安全等级安全等级破坏后果工程类型一级很严重重要工程二级严重一般工程三级不严重次要工程对于不同类型的工程来说,应根据工程的规模和重要性具体划分。目前房屋建筑与构筑物的安全等级,已在国家标准建筑地基基础设计规范GBJ789中明确规定(表2)。此外,各产业部门和地方根据本部门(地方)建筑物的特殊要求和经验,在颁布的有关技术规范中也划分了适用于本部门(地方)的工程安全等级,一般均划分为三级。表2 房屋建筑与构筑物安全等级安全等级破坏后果建筑
45、类型一级很严重 重要的工业与民用建筑物;20层以上的高层建筑;体型复杂的14层以上的高层建筑;对地基变形有特殊要求的建筑物;单桩承受的荷载在4000kN以上的建筑物二级严重一般的工业与民用建筑三级不严重次要的建筑物 目前,地下洞室、深基坑开挖、大面积岩土处理等尚无工程安全等级的具体规定,可根据实际情况划分。大型沉井和沉箱、超长桩基和墩基、有特殊要求的精密设备和超高压设备、有特殊要求的深基坑开挖和支护工程、大型竖井和平洞、大型基础托换和补强工程,以及其他难度大、破坏后果严重的工程,以列为一级安全等级为宜。二、场地复杂程度等级场地复杂程度是由建筑抗震稳定性、不良地质现象发育情况、地质环境破坏程度和
46、地形地貌条件四个条件衡量的,也划分为三个等级(表3)。表3 场地复杂程度等级等级一级二级三级建筑抗震稳定性危险不利有利(或地震设防烈度6度)不良地质现象发育情况强烈发育一般发育不发育地质环境破坏程度已经或可能强烈破坏已经或可能受到一般破坏基本未受破坏地形地貌条件复杂较复杂简单注:一、二级场地各条件中只要符合其中任一条件者即可。(一)建筑抗震稳定性 按国家标准建筑抗震设计规范GBJ1189规定,选择建筑场地时,对建筑抗震稳定性地段的划分规定为: (1)危险地段:地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流及发震断裂带上可能发生地表位错的部位。 (2)不利地段:软弱土和液化土,条状突出的山嘴,高耸
47、孤立的山丘,非岩质的陡坡、河岸和斜坡边缘,平面分布上成因、岩性和性状明显不均匀的土层(如故河道、断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷及半填半挖地基)等。(3)有利地段:岩石和坚硬土或开阔平坦、密实均匀的中硬土等。上述规定中,场地土的类型按表4划分。表4 场地土的类型划分场地土类型土层剪切波速(m/s)岩土名称和性状坚硬场地土vs500稳定的岩石,密实的碎石土中硬场地土500vsm250中密、稍密的碎石土,密实、中密的砾、粗、中砂,fk200的粘性土和粉土中软场地土250vsm140稍密的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂,fk200的粘性土和粉土,fk130的填土软弱场地土vsm140淤泥和淤泥质土,松散
48、的砂,新近代沉积的粘性土和粉土,fk130的填土注:vs、vsm分别为土层的剪切波速和平均剪切波速,后者取地面以下15m且不深于场地覆盖层厚度范围内各土层的剪切波速,按土层厚度加权的平均值计; (二)不良地质现象发育情况不良地质现象泛指由地球外动力作用引起的,对工程建设不利的各种地质现象。它们分布于场地内及其附近地段,主要影响场地稳定性,也对地基基础、边坡和地下洞室等具体的岩土工程有不利影响。“强烈发育”是指由于不良地质现象发育招致建筑场地极不稳定,直接威胁工程设施的安全。例如,山区崩塌、滑坡和泥石流的发生,会酿成地质灾害,破坏甚至整个摧毁工程建筑物。岩溶地区溶洞和土洞的存在,所造成的地面变形
49、甚至塌陷,对工程设施的安全也会构成直接威胁。“一般发育”是指虽有不良地质现象分布,但并不十分强烈,对工程设施安全的影响不严重;或者说对工程安全可能有潜在的威胁。(三)地质环境破坏程度由于人类工程经济活动导致地质环境的干扰破坏,是多种多样的。例如,采掘固体矿产资源引起的地下采空;抽汲地下液体(地下水、石油)引起的地面沉降、地面塌陷和地裂缝;修建水库引起的边岸再造、浸没、土壤沼泽化;排除废液引起岩土的化学污染;等等。地质环境破坏对岩土工程实践的负影响是不容忽视的,往往对场地稳定性构成威胁。地质环境的“强烈破坏”,是指由于地质环境的破坏,已对工程安全构成直接威胁;如矿山浅层采空导致明显的地面变形、横
50、跨地裂缝等。“一般破坏”是指已有或将有地质环境的干扰破坏,但并不强烈,对工程安全的影响不严重。(四)地形地貌条件主要指的是地形起伏和地貌单元(尤其是微地貌单元)的变化情况。一般地说,山区和丘陵区场地地形起伏大,工程布局较困难,挖填土石方量较大,土层分布较薄且下伏基岩面高低不平。地貌单元分布较复杂,一个建筑场地可能跨越多个地貌单元,因此地形地貌条件复杂或较复杂。平原场地地形平坦,地貌单元均一,土层厚度大且结构简单,因此地形地貌条件简单。三、地基复杂程度等级地基复杂程度也划分为三级:1、一级地基符合下列条件之一者即为一级地基:(1)岩土种类多,性质变化大,地下水对工程影响大,且需特殊处理;(2)多年冻土及湿陷、膨胀、盐渍、污染严重的特殊性岩土,对工程影响大,需作专门处理的;变化复杂,同一场地上存在多种的或强烈程度不同的特殊性岩土也属之。2、二级地基符合下列条件之一者即为二级地基:(1)岩土种类较多,性质变化较大,地下水对工程有不利影响;(2)除上述规定之外的特殊性岩土。3、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。四、岩土工程勘察等级综合上述三项因素的分级,即可划分岩土工程勘察的等级(表5)。表5 岩土工程勘察等级的划分勘察等级确定勘察等级的因素工程安全等级场地等级地基等级一级一级任意任意二级一级任意任意一级二级二级二级二级或三级三
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