中华人民共和国国家标准 岩 土 工 程 勘 察规 范GB 50021--- 2001 2
4.1.2 建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求;初步勘察应符合初步设计的要求;详细勘察应符合施工图设计的要求;场地条件复杂或有特殊要求的工程,宜进行施工勘察。
场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定,且场地或其附近已有岩土工程资料时,可根据实际情况,直接进行详细勘察。
4.1.3 可行性研究勘察,应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价,并应符合下列要求:
1 搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料;
2 在充分搜集和分析已有资料的基础上,通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件;
3 当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作;
4当有两个或两个以上拟选场地时,应进行比选分析。
4.1.4 初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价,并进行下列主要工作:
1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图;
2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件;
3查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并对场地的稳定性做出评价;
4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,应对场地和地基的地震效应做出初步评价;
5 季节性冻土地区,应调查场地土的标准冻结深度;
6 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性;
7 高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。
4.1.5 初步勘察的勘探工作应符合下列要求:
1 勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置;
2 每个地貌单元均应布置勘探点,在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段,勘探点应予加密;
3在地形平坦地区,可按网格布置勘探点;
4对岩质地基,勘探线和勘探点的布置,勘探孔的深度,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第4.1.6条~第4.1.10 条的规定。
4.1.6 初步勘察勘探线、勘探点间距可按表4.1.6 确定,局部异常地段应予加密。
4.1.7 初步勘察勘探孔的深度可按表4.1.7 确定。
4.1.8 当遇下列情形之一时,应适当增减勘探孔深度:
1 当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时,应按其差值调整勘探孔深度;
2 在预定深度内遇基岩时,除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外,其他勘探孔达到确认的基岩后即可终止钻进;
3 在预定深度内有厚度较大,且分布均匀的坚实土层(如碎石土、密实砂、老沉积土等)时,除控制性勘探孔应达到规定深度外,一般性勘探孔的深度可适当减小;
4 当预定深度内有软弱土层时,勘探孔深度应适当增加,部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度; 5对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。 4.1.9 初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置,其数量可占勘探点总数的1/4~1/2; 2 采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距,应按地层特点和土的均匀程度确定;每层土均应采取土试样或进行原位测试,其数量不宜少于6 个。 4.1.10 初步勘察应进行下列水文地质工作: 1 调查含水层的埋藏条件,地下水类型、补给排泄条件,各层地下水位,调查其变化幅度,必要时应设置长期观测孔,监测水位变化; 2 当需绘制地下水等水位线图时,应根据地下水的埋藏条件和层位,统一量测地下水位; 3 当地下水可能浸湿基础时,应采取水试样进行腐蚀性评价。 4.1.11 详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作: 1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料; 2 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议; 3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力; 4 对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征; 5 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物; 6 查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度; 7 在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度; 8 判定水和土对建筑材料的腐蚀性。 4.1.12 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,勘察工作应按本规范第5.7 节执行;当建筑物采用桩基础时,应按本规范第4.9 节执行;当需进行基坑开挖、支护和降水设计时,应按本规范第4.8 节执行。 4.1.13 工程需要时,详细勘察应论证地基土和地下水在建筑施工和使用期间可能产生的变化及其对工程和环境的影响,提出防治方案、防水设计水位和抗浮设计水位的建议。 4.1.14 详细勘察勘探点布置和勘探孔深度,应根据建筑物特性和岩土工程条件确定。对岩质地基,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,结合建筑物对地基的要求,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第4.1.15 条~第4.1.19条的规定。 4.1.15 详细勘察勘探点的间距可按表4.1.15 确定。
4.1.16 详细勘察的勘探点布置,应符合下列规定:
1 勘探点宜按建筑物周边线和角点布置,对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置;
2 同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时,应加密勘探点,查明其变化;
3 重大设备基础应单独布置勘探点,重大的动力机器基础和高耸构筑物,勘探点不宜少于3 个;
4 勘探手段宜采用钻探与触探相配合,在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区、宜布置适量探井。
4.1.17 详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置,应满足对地基均匀性评价的要求,且不应少于4 个;对密集的高层建筑群,勘探点可适当减少,但每栋建筑物至少应有1 个控制性勘探点。
4.1.18 详细勘察的勘探深度自基础底面算起,应符合下列规定:
1 勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于5m 时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3 倍,对单独柱基不应小于1.5 倍,且不应小于5m;
2 对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下0.5~1.0 倍的基础宽度,并深入稳定分布的地层;
3 对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求;
4 当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔的深度;
5 在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深度应根据情况进行调整。
4.1.19 详细勘察的勘探孔深度,除应符合4.1.18 条的要求外,尚应符合下列规定:
1 地基变形计算深度,对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度;对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%的深度;
2建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分(或当基底附加压力p0≤0 时)的控制性勘探孔的深度可适当减小,但应深入稳定分布地层,且根据荷载和土质条件不宜少于基底下0.5~1.0 倍基础宽度;
3当需进行地基整体稳定性验算时,控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求;
4当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时,应布置波速测试孔,其深度应满足确定覆盖层厚度的要求;
5大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2 倍;
6 当需进行地基处理时,勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求;当采用桩基时,勘探孔的深度应满足本规范第4.9 节的要求。
4.1.20 详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求:
1 采取土试样和进行原位测试的勘探点数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定,对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于3 个;
2 每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6 件(组);
3 在地基主要受力层内,对厚度大于0.5m 的夹层或透镜体,应采取土试样或进行原位测试;
4 当土层性质不均匀时,应增加取土数量或原位测试工作量。
4.1.21 基坑或基槽开挖后,岩土条件与勘察资料不符或发现必须查明的异常情况时,应进行施工勘察;在工程施工或使用期间,当地基土、边坡体、地下水等发生未曾估计到的变化时,应进行监测,并对工程和环境的影响进行分析评价。
4.1.22 室内土工试验应符合本规范第11 章的规定,为基坑工程设计进行的土的抗剪强度试验,应满足本规范第4.8.4 条的规定。
4.1.23 地基变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)或其他有关标准的规定执行。
4.1.24 地基承载力应结合地区经验按有关标准综合确定。有不良地质作用的场地,建在坡上或坡顶的建筑物,以及基础侧旁开挖的建筑物,应评价其稳定性。
4.2 地下洞室
4.2.1 本节适用于人工开挖的无压地下洞室的岩土工程勘察。
4.2.2 地下洞室围岩的质量分级应与洞室设计采用的标准一致,无特殊要求时可根据现行国家标准《工程岩体分级标准》(GB 50218)执行,地下铁道围岩类别应按现行国家标准《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB 50307)执行。
4.2.3 可行性研究勘察应通过搜集区域地质资料,现场踏勘和调查,了解拟选方案的地形地貌、地层岩性、地质构造、工程地质、水文地质和环境条件,做出可行性评价,选择合适的洞址和洞口。
4.2.4 初步勘察应采用工程地质测绘、勘探和测试等方法,初步查明选定方案的地质条件和环境条件,初步确定岩体质量等级(围岩类别),对洞址和洞口的稳定性做出评价,为初步设计提供依据。
4.2.5 初步勘察时,工程地质测绘和调查应初步查明下列问题:
1 地貌形态和成因类型;
2 地层岩性、产状、厚度、风化程度;
3 断裂和主要裂隙的性质、产状、充填、胶结、贯通及组合关系;
4不良地质作用的类型、规模和分布;
5 地震地质背景;
6 地应力的最大主应力作用方向;
7 地下水类型、埋藏条件、补给、排泄和动态变化;
8 地表水体的分布及其与地下水的关系,淤积物的特征;
9 洞室穿越地面建筑物、地下构筑物、管道等既有工程时的相互影响。
4.2.6 初步勘察时,勘探与测试应符合下列要求:
1 采用浅层地震剖面法或其他有效方法圈定稳伏断裂、构造破碎带,查明基岩埋深、划分风化带;
2 勘探点宜沿洞室外侧交叉布置,勘探点间距宜为100~200m,采取试样和原位测试勘探孔不宜少于勘探孔总数的2/3;控制性勘探孔深度,对岩体基本质量等级为Ι级和ΙΙ级的岩体宜钻入洞底设计标高下1~3m;对ΙΙΙ级岩体宜钻入3~5m,对ΙV级、V级的岩体和土层,勘探孔深度应根据实际情况确定;
3 每一主要岩层和土层均应采取试样,当有地下水时应采取水试样;当洞区存在有害气体或地温异常时,应进行有害气体成分、含量或地温测定;对高地应力地区,应进行地应力量测;
4 必要时,可进行钻孔弹性波或声波测试,钻孔地震CT或钻孔电磁波CT测试;
5 室内岩石试验和土工试验项目,应按本规范第11章的规定执行。
4.2.7 详细勘察应采用钻探、钻孔物探和测试为主的勘察方法,必要时可结合施工导洞布置洞探,详细查明洞址、洞口、洞室穿越线路的工程地质和水文地质条件,分段划分岩体质量等级(围岩类别),评价洞体和围岩的稳定性,为设计支护结构和确定施工方案提供资料。
4.2.8 详细勘察应进行下列工作:
1 查明地层岩性及其分布,划分岩组和风化程度,进行岩石物理力学性质试验;
2 查明断裂构造和破碎带的位置、规模、产状和力学属性,划分岩体结构类型;
3 查明不良地质作用的类型、性质、分布,并提出防治措施的建议;
4 查明主要含水层的分布、厚度、埋深,地下水的类型、水位、补给排泄条件,预测开挖期间出水状态、涌水量和水质的腐蚀性;
5 城市地下洞室需降水施工时,应分段提出工程降水方案和有关参数;
6 查明洞室所在位置及邻近地段的地面建筑和地下构筑物、管线状况,预测洞室开挖可能产生的影响,提出防护措施。
4.2.9 详细勘察可采用浅层地震勘探和孔间地震CT或孔间电磁波CT测试等方法,详细查明基岩埋深、岩石风化程度,隐伏体(如溶洞、破碎带等)的位置,在钻孔中进行弹性波波速测试,为确定岩体质量等级(围岩类别),评价岩体完整性,计算动力参数提供资料。
4.2.10 详细勘察时,勘探点宜在洞室中线外侧6~8m交叉布置,山区地下洞室按地质构造布置,且勘探点间距不应大于50m;城市地下洞室的勘探点间距,岩土变化复杂的场地宜小于25m,中等复杂的宜为25~40m,简单的宜为40~80m。
采集试样和原位测试勘探孔数量不应少于勘探孔总数的1/2。
4.2.11 详细勘察时,第四系中的控制性勘探孔深度应根据工程地质、水文地质条件、洞室埋深、防护设计等需要确定;一般性勘探孔可钻至基底设计标高下6~10m。控制性勘探孔深度,可按本节第4.2.6条第2款的规定执行。
4.2.12 详细勘察的室内试验和原位测试,除应满足初步勘察的要求外,对城市地下洞室尚应根据设计要求进行下列试验:
1 采用承压板边长为30cm的载荷试验测求地基基床系数;
2 采用面热源法或热线比较法进行热物理指标试验,计算热物理参数:导温系数、导热系数和比热容;
3 当需提供动力参数时,可用压缩波波速Vp和剪切波波速Vs计算求得,必要时,可采用室内动力性质试验,提供动力参数。
4.2.13 施工勘察应配合导洞或毛洞开挖进行,当发现与勘察资料有较大出入时,应提出修改设计和施工方案的建议。
4.2.14 地下洞室围岩的稳定性评价可采用工程地质分析与理论计算相结合的方法,可采用数值法或弹性有限元图谱法计算。
4.2.15 当洞室可能产生偏压、膨胀压力、岩爆和其他特殊情况时,应进行专门研究。
4.2.16 详细勘察阶段地下洞室岩土工程勘察报告,除按本规范第14章的要求执行外,尚应包括下列内容:
1 划分围岩类别;
2 提出洞址、洞口、洞轴线位置的建议;
3 对洞口、洞体的稳定性进行评价;
4 提出支护方案和施工方法的建议;
5 对地面变形和既有建筑的影响进行评价。
4.3 岸边工程
4.3.1 本节适用于港口工程、造船和修船水工建筑物以及取水构筑物的岩土工程勘察。
4.3.2 岸边工程勘察应着重查明下列内容:
1地貌特征和地貌单元交界处的复杂地层;
2 高灵敏软土、层状构造土、混合土等特殊土和基本质量等级为V级岩体的分布和工程特性;
3岸边滑坡、崩塌、冲刷、淤积、潜蚀、沙丘等不良地质作用。
4.3.3 可行性研究勘察时,应进行工程地质测绘或踏勘调查,内容包括地层分布、构造特点、地貌特征、岸坡形态、冲刷淤积、水位升降、岸滩变迁、淹没范围等情况和发展趋势。必要时应布置一定数量的勘探工作,并应对岸坡的稳定性和场址的适宜性做出评价,提出最优场址方案的建议。
4.3.4 初步设计阶段勘察应符合下列规定:
1工程地质测绘,应调查岸线变迁和动力地质作用对岸线变迁的影响;埋藏河、湖、沟谷的分布及其对工程的影响;潜蚀、沙丘等不良地质作用的成因、分布、发展趋势及其对场地稳定性的影响;
2 勘探线宜垂直岸向布置;勘探线和勘探点的间距,应根据工程要求、地貌特征、岩土分布、不良地质作用等确定;岸坡地段和岩石与土层组合地段宜适当加密;
3 勘探孔的深度应根据工程规模、设计要求和岩土条件确定;
4水域地段可采用浅层地震剖面或其他物探方法;
5对场地的稳定性应做出进一步评价,并对总平面布置、结构和基础形式、施工方法和不良地质作用的防治提出建议。
4.3.5 施工图设计阶段勘察时,勘探线和勘探点应结合地貌特征和地质条件,根据工程总平面布置确定,复杂地基地段应予加密。勘探孔深度应根据工程规模、设计要求和岩土条件确定,除建筑物和结构物特点与荷载外,应考虑岸坡稳定性、坡体开挖、支护结构、桩基等的分析计算需要。
根据勘察结果,应对地基基础的设计和施工及不良地质作用的防治提出建议。
4.3.6 原位测试除应符合本规范第10 章的要求外,软土中可用静力触探或静力触探与旁压试验相结合,进行分层,测定土的模量、强度和地基承载力等;用十字板剪切试验,测定土的不排水抗剪强度。
4.3.7 测定土的抗剪强度选用剪切试验方法时,应考虑下列因素:
1 非饱和土在施工期间和竣工以后受水浸成为饱和土的可能性;
2土的固结状态在施工和竣工后的变化;
3 挖方卸荷或填方增荷对土性的影响。
4.3.8 各勘察阶段勘探线和勘探点的间距、勘探孔的深度、原位测试和室内试验的数量等的具体要求,应符合现行有关标准的规定。
4.3.9 评价岸坡和地基稳定性时,应考虑下列因素:
1 正确选用设计水位;
2 出现较大水头差和水位骤降的可能性;
3 施工时的临时超载;
4 较陡的挖方边坡;
5 波浪作用;
6 打桩影响;
7不良地质作用的影响。
4.3.10 岸边工程岩土工程勘察报告除应遵守本规范第14 章的规定外,尚应根据相应勘察阶段的要求,
包括下列内容:
1分析评价岸坡稳定性和地基稳定性;
2 提出地基基础与支护设计方案的建议;
3提出防治不良地质作用的建议;
4 提出岸边工程监测的建议。
4.4 原位测试
(I)管道工程
4.4.1 本节适用于长输油、气管道线路及其大型穿、跨越工程的岩土工程勘察。
4.4.2 长输油、气管道工程可分选线勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段。对岩土工程条件简单或有工程经验的地区,可适当简化勘察阶段。
4.4.3 选线勘察应通过搜集资料、测绘与调查,掌握各方案的主要岩土工程问题,对拟选穿、跨越河段的稳定性和适宜性做出评价,并应符合下列要求:
1 调查沿线地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质等条件,推荐线路越岭方案;
2 调查各方案通过地区的特殊性岩土和不良地质作用,评价其对修建管道的危害程度;
3 调查控制线路方案河流的河床和岸坡的稳定程度,提出穿、跨越方案比选的建议;
4 调查沿线水库的分布情况,近期和远期规划,水库水位、回水浸没和坍岸的范围及其对线路方案的影响;
5 调查沿线矿产、文物的分布概况;
6 调查沿线地震动参数或抗震设防烈度。
4.4.4 穿越和跨越河流的位置应选择河段顺直,河床与岸坡稳定,水流平缓,河床断面大致对称,河床岩土构成比较单一,两岸有足够施工场地等有利河段。宜避开下列河段:
1河道异常弯曲,主流不固定,经常改道;
2 河床为粉细砂组成,冲淤变幅大;
3 岸坡岩土松软,不良地质作用发育,对工程稳定性有直接影响或潜在威胁;
4断层河谷或发震断裂。
4.4.5 初步勘察应包括下列内容:
1 划分沿线的地貌单元;
2初步查明管道埋设深度内岩土的成因、类型、厚度和工程特性;
3 调查对管道有影响的断裂的性质和分布;
4 调查沿线各种不良地质作用的分布、性质、发展趋势及其对管道的影响;
5 调查沿线井、泉的分布和地下水位情况;
6 调查沿线矿藏分布及开采和采空情况;
7 初步查明拟穿、跨越河流的洪水淹没范围,评价岸坡稳定性。
4.4.6 初步勘察应以搜集资料和调查为主。管道通过河流、冲沟等地段宜进行物探。地质条件复杂的大中型河流,应进行钻探。每个穿、跨越方案宜布置勘探点1~3 个;勘探孔深度应按本节第4.4.8 条的规定执行。