岩土工程勘察现场工作基础知识

岩土工程勘察现场工作必备基础知识土部分土的颗粒级配：：指土中各粒粒组的相对含含量，通常用用各粒组占土土粒总质量（干干土质量）的的百分数表示示。由土的累积曲线线的形态，可可以看出各粒粒组的分布规规律，可以大大致判断土的的均匀程度与与分选型。曲线平缓，说明明土颗粒大小小相差悬殊，土土颗粒不均匀匀，分选差，级级配良好；曲线较陡，则说说明土颗粒大大小相差不多多，土颗粒较较均匀，分选选性较好，级级配不良；塑限（WPP）：粘性土土由固态转变变到塑态的界界限含水量，称称为塑限（wwP）；液限（WLL）：粘性土土由塑态转变变到流态的界界限含水量，称称为液限（wwL）；塑性指数（IPP）：由于粘粘性土的可塑塑性是含水量量介于液限与与塑限之间表表现出来的，故故粘性土可塑塑性的强弱可可由这两个稠稠度界限的差差值大小反映映，此差值称称为塑性指数数IP；即：IP=WLL-WP液性指数（ILL）：判别自自然界中粘性性土的稠度状状态，通常采采用液性指数数（IL）。IL=(W-WWP)/(WL-WP)液性指数ILIL≤00＜IL≤0..250.25＜ILL≤0.750.75＜ILL≤1.00IL＞1.000稠度状态坚硬硬塑可塑软塑流塑土的分类和鉴定定一、土的鉴定应应在现场描述述的基础上，结结合室内试验验的开土记录录和试验结果果综合确定。土土的描述应符符合下列规定定：1碎石土应描述述颗粒级配、颗颗粒形状、颗颗粒排列、母母岩成分、风风化程度、充充填物的性质质和充填程度度、密实度等等；2砂土应描述颜颜色、矿物组组成、颗粒级级配、颗粒形形状、粘粒含含量、湿度、密密实度等；3粉土应描述颜颜色、包含物物、湿度、密密实度、摇震震反应、光泽泽反应、干强强度、韧性等等；4粘性土应描述述颜色、状态态、包含物、光光泽反应、干干强度、韧性性、土层结构构等；5特殊性土除应应描述上述相相应土类规定定的内容外，尚尚应描述其特特殊成分和特特殊性质；如如对淤泥尚需需描述嗅味，对对填土尚需描描述物质成分分、堆积年代代、密实度和和厚度的均匀匀程度等；6对具有互层、夹夹层、夹薄层层特征的土，尚尚应描述各层层的厚度和层层理特征。二、土按颗粒级级配或塑性指指数进行分类类可分为以下下4种：1碎石土：粒径径大于2mmm的颗粒质量量超过总质量量的50%的土；；2砂土：粒粒径大于2mm的颗粒质量量不超过总质质量的50%，粒径大于0.0755mm的颗粒质量量超过总质量量的50%的土；3粉土：粒粒径大于0..075mmm的颗粒质量量不超过总质质量的50%，且塑性指指数Ip≤10的土；4粘性土：粒径径大于0.0075mm的的颗粒质量不不超过总质量量的50%，且塑性指指数Ip＞10的土；粉质粘土：：塑性指数Ip＞10，且Ip≤17的土；粘性土：粘土：：塑性指数Ip＞17的土；注：塑性指数应应由相应于76g圆锥仪沉人人土中深度为为10mm时测定的液液限计算而得得；三、除按颗粒级级配或塑性指指数定名外，土土的综合定名名应符合下列列规定：l对特殊成因因和年代的土土类应结合其其成因和年代代特征定名；；2对特殊性土土，应结合颗颗粒级配或塑塑性指数定名名；3对混合土，应应冠以主要含含有的土类定定名；4对同一土层层中相间呈韵韵律沉积，当当薄层与厚层层的厚度比大大于1/3时，宜定为“互层”；当薄层与厚层的的厚度比为1/10~~1/3时，宜定为“夹层”；当薄层与厚层的的厚度比小于于1/l0的土层，且且多次出现时时，宜定为“夹薄层”；5当土层厚度度大于0.5时，宜单独独分层。四、碎石土：粒径大于2mmm的颗粒质量量超过总质量量的50%的土，应应定为碎石土土。按下表1碎石土土可进一步分分类表1碎石土分类类土的名称颗粒形状颗粒级配漂石块石圆形及亚圆形为为主粒径大于2000mm的颗粒粒质量超过总总质量的500%棱角形为主卵石碎石圆形及亚圆形为为主粒径大于20mmm的颗粒质量超超过总质量的的50%棱角形为主圆砾角砾圆形及亚圆形为为主粒径大于2mmm的颗粒质量超超过总质量的的50%棱角形为主注：定名时，应应根据颗粒级级配由大到小小以最先符合合者确定五、碎石土的密密实度：碎石土的密实度度可根据圆锥锥动力触探锤锤击数（修正正值）按下表2~4确定：表2碎石土密实实度按N63.5（修修正值）分类类重型动力触探锤锤击数N63.5密实度N63.5≤55松散5＜N63..5≤10稍密10＜N63..5≤20中密N63.5＞220密实注：本表适用于于平均粒径55≤50mm，且最大粒粒径＜1000mm的碎石石土。对于平均粒径＞＞50mm，且最大粒粒径＞100mm的碎石土，可可用超重型动动力初探或用用野外观察鉴鉴别。表3碎石土密实实度按N120（修正正值）分类超重型动力触探探锤击数N120密实度N120≤3松散3＜N1200≤6稍密6＜N1220≤11中密11＜N1220≤14密实N120＞144很密碎石土的密实度度的野外鉴别别、定性描述述可按下表4的规定执行行：表4碎石土密实实度野外鉴别别密实度骨架颗粒含量和和排列可挖性可钻性松散骨架颗粒质量小小于总质量的的60%，排列混乱乱，大部分不不接触锹可以挖掘，井井壁易坍塌，从从井壁取出大大颗粒后，立立即塌落钻进较易，钻杆杆稍有跳动，孔孔壁易坍塌中密骨架颗粒质量等等于总质量的的60%~770%，呈交错排排列，大部分分接触锹镐可挖掘，井井壁有掉块现现象，井壁取取出大颗从粒粒处能保持凹凹面形状钻进较困难，钻钻杆、吊锤跳跳动不剧烈，孔孔壁有坍塌现现象密实骨架颗粒质量大大于总质量的的70%，呈交错排排列连续接触触锹镐挖掘困难，用用撬棍方能松松动，井壁较较稳定钻进困难，钻杆杆、吊锤跳动动剧烈，孔壁壁较稳定六、砂土：粒径大于2mmm的颗粒质量量不超过总质质量的50%，粒径大于0.0755mm的颗粒质量量超过总质量量的50%的土；砂土可按下表表表5进一步分类类表5砂土的分类类土的名称颗粒级配砾砂粒径大于2mmm的颗粒质量量占总质量的的25%~550%；粗砂粒径大于0.55mm的颗粒质质量超过总质质量的50%%；中砂粒径大于0.225mm的颗粒质质量超过总质质量的50%%；细砂粒径大于0.0075mm的颗粒质质量超过总质质量的85%；粉砂粒径大于0.0075mm的颗粒质质量超过总质质量的50%%；七、砂土的密实实度砂土的密实度根根据标准贯入入试验锤击数数实测值N划分为密实实、中密、稍稍密、松散（表6）。当用静力触探探头阻力划分砂土密实度时，可根据当地经验确定。表6砂土的密实实度按N分类标准贯入锤击数数N密实度N≤10松散10＜N≤155稍密15＜N≤300中密N＞30密实八、粉土：粒径大于0.0075mm的的颗粒质量不不超过总质量量的50%，且塑性指指数Ip≤10的土；粉土的密实度应应根据孔隙比比e划分为密实实、中密和稍稍密；其湿度度应根据含水水量w（%）划分为稍稍湿、湿、很很湿。密实度度和湿度的划划分应符合表表7和表8的规定。表7粉土密实度度分类孔隙比密实度e＜0.75密实0.75≤e≤≤0.90中密e＞0.90稍密表8粉土湿度分分类含水量w湿度w＜20稍湿20≤w≤300湿e＞30很湿九、粘性土：粒径大于0.0075mm的的颗粒质量不不超过总质量量的50%，且塑性指指数Ip＞10的土；粉质粘土：：塑性指数IIp＞10，且Ip≤17的土；粘性土：粘土：：塑性指数IIp＞17的土；粘性土的状态应应根据液性指指数IL划分为坚硬硬、硬塑、可可塑、软塑和和流塑，并应应符合表9的规定。表9粘性土状态态分类液性指数状态IL≤0坚硬0＜IL≤0..25硬塑0.25＜ILL≤0.75可塑0.75＜ILL≤1软塑IL＞1流塑十、1晚更新世QQ3及其以前沉沉积的土，应应定为老沉积积土；第四纪纪全新世中近近期沉积的土土，应定为新新近沉积土。2新近沉积土土根据地质成成因，可划分分为残积土、坡坡积土、洪积积土、冲击土土、淤积土、冰冰积土和风积积土等。十一、土根据有有机质含量可可分为以下几几类表10土按有机质质含量分类分类名称有机质含量Wuu（%）现场鉴别特征说明无机土Wu＜5%有机质土5%≤Wu≤110%深灰色，有光泽泽，味臭，除除腐殖质外尚尚含少量未完完全分解的动动植物体，浸浸水后水面出出现气泡，干干燥后体积收收缩1如现场能鉴别别或有地区经经验时，可不不做有机质含含量测定；2当W＞Wl，1.0≤e＜1.5时称为淤泥泥质土3当W＞Wl，e≥1.5时称淤泥泥炭质土10%＜Wu≤≤60%深灰或黑色，有有腥臭味，能能看到未完全全分解的植物物结构，浸水水体胀，易崩崩解，有植物物残渣浮于水水中，干缩现现象明显可根据地区特点点和需要按Wu细分为：弱泥炭质土：110%＜Wu≤25%中泥炭质土：225%＜Wu≤40%强泥炭质土：440%＜Wu≤60%泥炭Wu＞60%除有泥炭质土特特征外，结构构松散，土质质很轻，暗无无光泽，干缩缩现象极为明明显注：有机质含量量Wu按灼失量量试验确定岩石部分1、岩石质量指指标（RQD）rockqqualittydessignattion岩石质量指标是是指用直径为为75mm的金刚石钻钻头和双层岩岩芯管在岩石石中钻进，连连续取芯，回回次钻进所取取岩芯中，长长度大于100cm的岩芯芯段长度之和和与该回次进进尺的比值，以以百分数表示示。2、岩石的软化化系数岩石的软化系数数是表示HYPERLINK"/view/10226.htm"岩石吸水前后后HYPERLINK"/view/1540432.htm"机械强度变化化的HYPERLINK"/view/562462.htm"物理量。指岩岩石饱含水后后的极限抗压压强度与干燥燥时的极限抗抗压强度之比比3、岩石的风化化系数Kf岩石的风化系数数Kf为风化岩石石与新鲜岩石石饱和单轴抗抗压强度之比比；岩石的分类和鉴鉴定一、在进行岩土土工程勘察时时，应鉴定岩岩石的地质名名称和风化程程度，并进行行岩石坚硬程程度、岩体完完整程度和岩岩体基本质量量等级的划分分。二、岩石坚硬程程度、岩体完完整程度和岩岩体基本质量量等级的划分分应分别按下下列表1~33执行：表1岩石坚硬程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(MPaa)ƒr＞6060≥ƒr＞33030≥ƒr＞11515≥ƒr＞55ƒr≤5表2岩体完整程程度分类完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎完整性系数＞0.750.75~0..550.55~0..350.35~0..15＜0.15注：岩石的完整整性系数是指指岩体的压缩缩波速度与岩岩块的压缩波波度之比的平平方。表3岩体的基本本质量等级分分类（略）三、野外工作，当当缺乏有关试试验数据时，可可按下表划分分岩石的坚硬硬程度和完整整程度：表1-1岩石坚硬程程度等级的定定性分类坚硬程度等级定性鉴定代表性岩石硬质岩坚硬岩锤击声清脆，有有回弹，震手手，难击碎，基基本无吸水反反应1未风化~微风风化的花岗岩岩，闪长岩、辉辉绿岩、玄武武岩、安山岩岩、片麻岩、石石英岩、石英英砂岩、硅质质砾岩、硅质质石灰岩等较硬岩锤击声不清脆，无无回弹，较易易击碎，浸水水后指甲可刻刻出印痕1微风化的坚硬硬岩2未风化~微微风化的大理理岩、板岩、石石灰岩、白云云岩、钙质砂砂岩等软质岩较软岩锤击声不清脆，无无回弹，较易易击碎，浸水水后指甲可刻刻出印痕1中等风化~~强风化的坚坚硬岩或较硬硬岩2未风化~微风风化的凝灰岩岩、千枚岩、泥泥灰岩、砂质质泥岩等软岩锤击声哑，无回回弹，有凹痕痕，易击碎，浸浸水后手可分分开1强风化的坚硬硬岩或较硬岩岩2中等风化~强强风化的较软软岩3未风化~微风风化的页岩、泥泥岩、泥质砂砂岩等极软岩锤击声哑，无回回弹，有较深深凹痕，手可可捏碎，浸水水后可捏成团团1全风化的各种种岩石2各种半成岩表2-1岩石完整程程度分类完整程度结构面发育程度度主要结构面的结结合程度主要结构面类型型相应结构类型组数平均间距（m）完整1~2＞1.0结合好或结合一般裂隙、层面整体状或巨厚层状结构较完整1~2＞1.0结合差裂隙、层面块状或厚层状结构2~31.0~0.44结合好或结合一般块状结构较破碎2~31.0~0.44结合差裂隙、层面、小小断层裂隙块状或中厚层状结构≥30.4~0.22结合好镶嵌碎裂结构结合一般中、薄层状结构构破碎≥30.4~0.22结合差各种类型结构面面裂隙块状结构≤0.2结合一般或结合差碎裂状结构极破碎无序结合很差散体状结构注：平均间距指指主要结构面面（1~2组）间间距的平均值值。四、岩石风化程程度的划分可可按下表执行行表4岩石按风化化程度分类风化程度野外特征风化程度参数指指标波速比Kv风化系数Kf未风化岩质新鲜，偶见见风化痕迹0.9~1.000.9~1.00微风化结构基本未变，仅仅节理面有渲渲染或略有变变色，有少量量风化裂隙0.8~0.990.8~0.99中等风化结构部分破坏，沿沿节理面有次次生矿物，风风化裂隙发育育，岩体被切切割成岩块。用用镐难挖，岩岩芯钻方可钻钻进0.6~0.880.4~0.88强风化结构大部分破坏坏，矿物成分分显著变化，风风化裂隙很发发育，岩体破破碎，用镐可可挖，干钻不不易钻进0.4~0.66＜0.4全风化结构基本完全破破坏，但尚可可辨认，有残残余结构强度度，可用镐挖挖，干钻可钻钻进0.2~0.44—残积土组织结构全部破破坏，已风化化成土状，锹锹镐易挖掘，干干钻易钻进，具具可塑性＜0.2—注：1波速比KKv为风化岩石石与新鲜岩石石压缩波速度度之比；2风化系数Kff为风化岩石石与新鲜岩石石饱和单轴抗抗压强度之比比；3岩石风化程度度，除按表列列野外特征和和定量指标划划分外，也可可根据当地经经验划分；4花岗岩类岩石石，可采用标标准贯入试验验划分：N≥50为强风化；50＞N≥30为全风化；N＜30为残积土；；5泥岩和半成岩岩，可不进行行风化程度划划分。五、岩石的软化化系数：岩石的软化系数数是指当软化系数等于于或小于0．57时，应定为为软化岩石；；当岩石具有特殊殊成分、特殊殊结构或特殊殊性质时，应应定为特殊性性岩石，如易易溶性岩石、膨膨胀性岩石、崩崩解性岩石、盐盐渍化岩石等等。六、岩石的描述述应包括：地地质年代、地地质名称、风风化程度、颜颜色、主要矿矿物、结构、构构造和岩石质质量指标（RQD）。对沉积岩应着重重描述沉积物物的颗粒大小小、形状、胶胶结物成分和和胶结程度；；对岩浆岩和变质质岩应着重描描述矿物结晶晶大小和结晶晶程度。七、根据岩石质质量指标（RQD），可分为：：好的（RQD＞＞90）较好的（RQDD＝75~90）较差的（RQDD＝50~755）差的（RQD＝＝25~500）极差的（RQDD＜25）八、岩体的描述述应包括结构构面、结构体体、岩层厚度度和结构类型型，并宜符合合下列规定：：1）结构面的描描述包括类型型、性质、产产状、组合形形式、发育程程度、延展情情况、闭合程程度、粗糙程程度、充填情情况和充填物物性质以及充充水性质等；；2）结构体的描描述包括类型型、形状、大大小和结构体体在围岩中的的受力情况等等；3）岩层厚度分分类应按下表表执行。表5岩层厚度分分类层厚分类单层厚度巨厚层h＞1.0厚层1.0≥h＞00.5中厚层0.5≥h＞00.1薄层h≤0.1九、对地下洞室室和边坡工程程，尚应确定定岩体的结构构类型。岩体体结构类型的的划分应按下下表执行。表6岩体结构类类型的划分岩体结构类型岩体地质类型结构体形状结构面发育情况况岩土工程特征可能发生的岩土工程问题整体状结构巨块状岩浆岩和和变质岩，巨巨厚层沉积岩岩巨块状以层面和原生、构构造节理为主主，多呈闭合合型，间距大大于1.5m，一般为1~2组，无危险险结构岩体稳定，可视视为均质弹性性各向同性体体局部滑动或坍塌塌，深埋洞室室的岩爆块状结构厚层状沉积岩、块块状岩浆岩和和变质岩块状柱状有少量贯穿性节节理裂隙，结结构面间距0.7~11.5m。一般为2~3组，有少量量分离体结构面互相牵制制，岩体基本本稳定，接近近弹性各向同同性体层状结构多韵律薄层、中中厚层状沉积积岩，副变质质岩层状板状有层理、片理、节节理，常有层层间错动变形和强度受层层面控制，可可视为各向异异性弹塑性体体，稳定性较较差可沿结构面滑塌塌，软岩可产产生塑性变形形碎裂状结构构造影响严重的的破碎岩层碎块状断层、节理、片片理、层理发发育，结构面面间距0.25~~0.50mm，一般3组以上，有有许多分离体体整体强度很低，并并受软弱结构构面控制。呈呈弹塑性体，稳稳定性很差易发生规模较大大的岩体失稳稳，地下水加加剧失稳散体状结构断层破碎带，强强风化，强风风化及全风化化带碎屑状构造和风化裂隙隙密集，结构构面错综复杂杂，多充填粘粘性土，形成成无序小块和和碎屑完整性遭极大破破坏，稳定性性极差，接近近松散体介质质易发生规模较大大的岩体失稳稳，地下水加加剧失稳野外钻孔编录记记录要点1)碎石土描描述：颗粒级配，颗粒形状，颗粒排列，母岩成分，风化程度，填充物的性性质和填充程程度，密实度等。2）砂土应描述述：颜色，矿物组成，颗粒级配，湿度，密实度、夹含物等。密度：0<N<<10松散、10<N<<15稍密、15<N<<30中密、N>30密实；湿度：在地下水水位以下为饱饱和；夹含物质：母片片夹腐蚀物质质，局部夹碎碎石。3）粉土应描述述：颜色、包包含物、湿度度、密实度、摇摇震反应、光光泽反应、夹夹含物、土层结构等；；状态：不可搓条条；湿度：同粉质粘粘土；夹含物：一般主主要为腐蚀物物；摇振反应：取少少量粉土搓成小球球在手掌中摇摇晃，如有水水溢出表示摇摇振反应较高高，无水则低低。4)粉质粘土土：一般描述述颜色，状态态，湿度，夹夹含物，土质结构特特征（均质程程度或夹层，互互层夹薄层）。状态可分为：流流塑、软塑、可可塑、硬塑、坚坚硬；湿度可分为：稍稍湿、很湿、饱和、干燥；夹含物：铁锰质质斑状黑色结结核及浅绿色色高岭土成份份局部地区夹夹碎石，砂石石颗粒（粒径径较小，并夹夹腐植物）。5）粘性土应描描述颜色，状态，包含物，光泽反应，干强度，韧性，土层结构等等。6)残积土：：颜色，状态态，夹含物。状态：软塑、可可塑、硬塑；；夹含物一般为夹夹铁锰质结核核，及少量钙钙质及砂质物物。7)砾石层：：颜色可有可可无，密实度，粒径，砾砾石的主要矿矿物，磨园度度，级配，硬硬度。密实度：N633.5<5松散、N63.5在5~10为稍密、N63.5在10~25为中密、N63.5>220为密实。8)岩石：颜颜色、采取率率、岩石成分分、风化程度度、层理特征、（节节理）裂隙情情况，岩芯完完整程度，力力学表观程度度，钻进漏水水或快慢的情情况。颜色：次色加主主色，三色以以上为杂色。岩石成分：长石石、石英、云云母碎屑等。风化程度：强、中中、微、无风风化阶段。RQD：所有采采取岩芯大于于10cm岩芯之和与与总进尺量的百分比。现场可进行填写写有效长度，然然后再计算：：100%--90%好，90%-775%较好，75%-550%较差，50%-225%差，小于25%很差。岩石采取率：所所有采取岩芯芯长度和与总总进尺的长度度的百分比。岩岩层的采取率率一般不低于于80%、破碎岩层一一般不低于65%。9)岩芯完整整程度的描述述：长柱状L>400cm岩体完整、短长柱状20<<L<40较较完整、短柱状10<LL<20较破碎、饼状\扁柱状33<L<100cm破碎、碎裂状\砂状LL<3cm很破碎。岩石的力学表观观特征：（锤锤击，手捏，手手折）。锤击声脆（硅质质岩，钙质砂砂岩，）较难难击碎；锤击声不清脆（砂砂质泥岩，泥泥灰岩）较易易击碎浸水后后指可划痕；；锤击声哑，有凹凹痕（泥岩，页页岩）易击碎碎手可折断；；锤击声哑：有较较深的凹痕（半半成岩或全风风化岩），手手可捏碎,浸水后捏成成团。野外土名描述实实例一、杂填土：：杂色，松散散，大孔隙，上上部为砼地坪坪，含较多的的碎石。二、淤泥质粉粉质粘土：灰灰色~灰黑色，流流塑，部分夹夹有机质；无无摇振反应，稍稍有光滑，干干强度低，韧韧性低，有腐腐味三、粘土：灰灰黄色，可塑塑，无摇振反反应、光滑，干干强度高，韧韧性高，局部部分布。四、粘土：灰灰黄~褐黄色，硬硬塑，含少量量的铁，锰质质结核，可塑塑，无摇振反反应，光滑，干干强度高，韧韧性高。五、粉质粘土土：青灰色，软~可塑状，为后期沉积，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。六、粉质粘土土：灰黄~褐黄色，硬硬塑，含青灰灰色粘土团块块，稍有光滑滑，干强度中中等，韧性中中等。七、粉质粘土土：灰黄~褐黄色，可可塑，稍有光光滑，干强度度中等，韧性性中等。八、粉质粘土土：灰黄色，可可塑，稍有光光滑，干强度度中等，韧性性中等。局部部含团块状密密实粉土。九、粉质粘土土：灰黄~褐黄色，钙钙质结核，硬硬塑，稍有光光滑，干强度度中等，韧性性中等。十、粉质粘土土：灰黄~灰色，软~可塑，粉粒粒含量高，稍稍有光滑，干干强中等，韧韧性中等。十一、粉质粘粘土：上部浅浅灰色，中下下部褐黄色，硬硬塑，含少量量铁锰质结核核，切面光滑滑，干强度高高，韧性高。十二、粉质粘粘土夹粉土：灰黄~青灰色，可可塑，含少量量云母片，稍稍有光滑，干干强度中等，韧韧性中等。十三、粉砂：：黄色，含云云母片，中密密。主要由石石英等矿物组组成，饱和状态。十四、粉砂：：上部灰黄色色，底部浅灰灰色，含云母母片，饱和状态，密密实。十五、粉质粘粘土夹粉土：灰黄色色，软~可塑，无摇摇振反应，稍稍