中华人民共和国国家标准 岩 土 工 程 勘 察规范GB 50021--- 2001 4
4.9.5 岩土室内试验应满足下列要求:
1当需估算桩的侧阻力、端阻力和验算下卧层强度时,宜进行三轴剪切试验或无侧限抗压强度试验;三轴剪切试验的受力条件应模拟工程的实际情况;
2对需估算沉降的桩基工程,应进行压缩试验,试验最大压力应大于上覆自重压力与附加压力之和;
3当桩端持力层为基岩时,应采取岩样进行饱和单轴抗压强度试验,必要时尚应进行软化试验;对软岩和极软岩,可进行天然湿度的单轴抗压强度试验。对无法取样的破碎和极破碎的岩石,宜进行原位测试。
4.9.6 单桩竖向和水平承载力,应根据工程等级、岩土性质和原位测试成果并结合当地经验确定。对地基基础设计等级为甲级的建筑物和缺乏经验的地区,应建议做静载荷试验。试验数量不宜少于工程桩数的1%,且每个场地不少于3 个。对承受较大水平荷载的桩,应建议进行桩的水平载荷试验;对承受上拔力的桩,应建议进行抗拔试验。勘察报告应提出估算的有关岩土的基桩侧阻力和端阻力。必要时提出估算的竖向和水平承载力和抗拔承载力。
4.9.7 对需要进行沉降计算的桩基工程,应提供计算所需的各层岩土的变形参数,并宜根据任务要求,进行沉降估算。
4.9.8 桩基工程的岩土工程勘察报告除应符合本规范第14 章的要求,并按第4.9.6条、第4.9.7 条提供承载力和变形参数外,尚应包括下列内容:
1提供可选的桩基类型和桩端持力层;提出桩长、桩径方案的建议;
2当有软弱下卧层时,验算软弱下卧层强度;
3对欠固结土和有大面积堆载的工程,应分析桩侧产生负摩阻力的可能性及其对桩基承载力的影响,并提供负摩阻力系数和减少负摩阻力措施的建议;
4 分析成桩的可能性,成桩和挤土效应的影响,并提出保护措施的建议; 5 持力层为倾斜地层,基岩面凹凸不平或岩土中有洞穴时,应评价桩的稳定性,并提出处理措施的建议。
4.10 地基处理
4.10.1 地基处理的岩土工程勘察应满足下列要求:
1 针对可能采用的地基处理方案,提供地基处理设计和施工所需的岩土特性参数;
2 预测所选地基处理方法对环境和邻近建筑物的影响;
3提出地基处理方案的建议;
4当场地条件复杂且缺乏成功经验时,应在施工现场对拟选方案进行试验或对比试验,检验方案的设计参数和处理效果;
5在地基处理施工期间,应进行施工质量和施工对周围环境和邻近工程设施影响的监测。
4.10.2 换填垫层法的岩土工程勘察宜包括下列内容:
1查明待换填的不良土层的分布范围和埋深;
2 测定换填材料的最优含水量、最大干密度;
3评定垫层以下软弱下卧层的承载力和抗滑稳定性,估算建筑物的沉降;
4 评定换填材料对地下水的环境影响;
5 对换填施工过程应注意的事项提出建议;
6 对换填垫层的质量进行检验或现场试验。
4.10.3 预压法的岩土工程勘察宜包括下列内容;
1 查明土的成层条件,水平和垂直方向的分布,排水层和夹砂层的埋深和厚度,地下水的补给和排泄条件等;
2提供待处理软土的先期固结压力、压缩性参数、固结特性参数和抗剪强度指标、软土在预压过程中强度的增长规律;
3 预估预压荷载的分级和大小、加荷速率、预压时间、强度的可能增长和可能的沉降;
4对重要工程,建议选择代表性试验区进行预压试验;采用室内试验、原位测试、变形和孔压的现场监测等手段,推算软土的固结系数、固结度与时间的关系和最终沉降量,为预压处理的设计施工提供可靠依据;
5检验预压处理效果,必要时进行现场载荷试验。
4.10.4 强夯法的岩土工程勘察宜包括下列内容:
1 查明强夯影响深度范围内土层的组成、分布、强度、压缩性、透水性和地下水条件;
2查明施工场地和周围受影响范围内的地下管线和构筑物的位置、标高;查明有无对振动敏感的设施,是否需在强夯施工期间进行监测;
3 根据强夯设计,选择代表性试验区进行试夯,采用室内试验、原位测试、现场监测等手段,查明强夯有效加固深度,夯击能量、夯击遍数与夯沉量的关系,夯坑周围地面的振动和地面隆起,土中孔隙水压力的增长和消散规律。
4.10.5 桩土复合地基的岩土工程勘察宜包括下列内容:
1 查明暗塘、暗浜、暗沟、洞穴等的分布和埋深;
2 查明土的组成、分布和物理力学性质,软弱土的厚度和埋深,可作为桩基持力层的相对硬层的埋深;
3预估成桩施工可能性(有无地下障碍、地下洞穴、地下管线、电缆等)和成桩工艺对周围土体、邻近建筑、工程设施和环境的影响(噪声、振动、侧向挤土、地面沉陷或隆起等),桩体与水土间的相互作用(地下水对桩材的腐蚀性,桩材对周围水土环境的污染等);
4评定桩间土承载力,预估单桩承载力和复合地基承载力;
5评定桩间土、桩身、复合地基、桩端以下变形计算深度范围内土层的压缩性,任务需要时估算复合地基的沉降量;
6 对需验算复合地基稳定性的工程,提供桩间土、桩身的抗剪强度;
7 任务需要时应根据桩土复合地基的设计,进行桩间土,单桩和复合地基载荷试验,检验复合地基承载力。
4.10.6 注浆法的岩土工程勘察宜包括下列内容:
1查明土的级配、孔隙性或岩石的裂隙宽度和分布规律,岩土渗透性,地下水埋深、流向和流速,岩土的化学成分和有机质含量;岩土的渗透性宜通过现场试验测定;
2根据岩土性质和工程要求选择浆液和注浆方法(渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆等),根据地区经验或通过现场试验确定浆液浓度、粘度、压力、凝结时间、有效加固半径或范围,评定加固后地基的承载力、压缩性、稳定性或抗渗性;
3在加固施工过程中对地面、既有建筑物和地下管线等进行跟踪变形观测,以控制灌注顺序、注浆压力、注浆速率等;
4通过开挖、室内试验、动力触探或其他原位测试,对注浆加固效果进行检验;
5 注浆加固后,应对建筑物或构筑物进行沉降观测,直至沉降稳定为止,观测时间不宜少于半年。
4.11 既有建筑物的增载和保护
4.11.1 既有建筑物的增载和保护的岩土工程勘察应符合下列要求:
1搜集建筑物的荷载、结构特点、功能特点和完好程度资料,基础类型、埋深、平面位置,基底压力和变形观测资料;场地及其所在地区的地下水开采历史,水位降深、降速、地面沉降、形变,地裂缝的发生、发展等资料;
2评价建筑物的增层、增载和邻近场地大面积堆载对建筑物的影响时,应查明地基土的承载力,增载后可能产生的附加沉降和沉降差;对建造在斜坡上的建筑物尚应进行稳定性验算;
3 对建筑物接建或在其紧邻新建建筑物,应分析新建建筑物在既有建筑物地基土中引起的应力状态改变及其影响;
4 评价地下水抽降对建筑物的影响时,应分析抽降引起地基土的固结作用和地面下沉、倾斜、挠曲或破裂对既有建筑物的影响,并预测其发展趋势;
5评价基坑开挖对邻近既有建筑物的影响时,应分析开挖卸载导致的基坑底部剪切隆起,因坑内外水头差引发管涌,坑壁土体的变形与位移、失稳等危险;同时还应分析基坑降水引起的地面不均匀沉降的不良环境效应;
6评价地下工程施工对既有建筑物的影响时,应分析伴随岩土体内的应力重分布出现的地面下沉、挠曲等变形或破裂,施工降水的环境效应,过大的围岩变形或坍塌等对既有建筑物的影响。
4.11.2 建筑物的增层、增载和邻近场地大面积堆载的岩土工程勘察应包括下列内容:
1分析地基土的实际受荷程度和既有建筑物结构、材料状况及其适应新增荷载和附加沉降的能力;
2 勘探点应紧靠基础外侧布置,有条件时宜在基础中心线布置,每栋单独建筑物的勘探点不宜少于3 个;在基础外侧适当距离处,宜布置一定数量勘探点;
3勘探方法除钻探外,宜包括探井和静力触探或旁压试验;取土和旁压试验的间距,在基底以下一倍基宽的深度范围内宜为0.5m,超过该深度时可为1m;必要时,应专门布置探井查明基础类型、尺寸、材料和地基处理等情况;
4 压缩试验成果中应有e-lgp 曲线,并提供先期固结压力、压缩指数、回弹指数和与增荷后土中垂直有效压力相应的固结系数,以及三轴不固结不排水剪切试验成果;当拟增层数较多或增载量较大时,应作载荷试验,提供主要受力层的比例界限荷载、极限荷载、变形模量和回弹模量;
5岩土工程勘察报告应着重对增载后的地基土承载力进行分析评价,预测可能的附加沉降和差异沉降,提出关于设计方案、施工措施和变形监测的建议。
4.11.3 建筑物接建、邻建的岩土工程勘察应符合下列要求:
1 除应符合本规范第4.11.2 条第1 款的要求外,尚应评价建筑物的结构和材料适应局部挠曲的能力;
2 除按本规范第4.1 节的有关要求对新建建筑物布置勘探点外,尚应为研究接建、邻建部位的地基土、基础结构和材料现状布置勘探点,其中应有探井或静力触探孔,其数量不宜少于3 个,取土间距宜为1m;
3 压缩试验成果中应有e-lgp 曲线,并提供先期固结压力、压缩指数、回弹指数和与增荷后土中垂直有效压力相应的固结系数,以及三轴不固结不排水剪切试验成果;
4 岩土工程勘察报告应评价由新建部分的荷载在既有建筑物地基土中引起的新的压缩和相应的沉降差;评价新基坑的开挖、降水、设桩等对既有建筑物的影响,提出设计方案、施工措施和变形监测的建议。
4.11.4 评价地下水抽降影响的岩土工程勘察应符合下列要求:
1 研究地下水抽降与含水层埋藏条件、可压缩土层厚度、土的压缩性和应力历史等的关系,做出评价和预测;
2勘探孔深度应超过可压缩地层的下限,并应取土试验或进行原位测试;
3 压缩试验成果中应有e-lgp 曲线,并提供先期固结压力、压缩指数、回弹指数和与增荷后土中垂直有效压力相应的固结系数,以及三轴不固结不排水剪切试验成果;
4岩土工程勘察报告应分析预测场地可能产生地面沉降、形变、破裂及其影响,提出保护既有建筑物的措施。
4.11.5 评价基坑开挖对邻近建筑物影响的岩土工程勘察应符合下列要求:
1 搜集分析既有建筑物适应附加沉降和差异沉降的能力,与拟挖基坑在平面与深度上的位置关系和可能采用的降水、开挖与支护措施等资料;
2 查明降水、开挖等影响所及范围内的地层结构,含水层的性质、水位和渗透系数,土的抗剪强度、变形参数等工程特性; 3 岩土工程勘察报告除应符合本规范第4.8 节的要求外,尚应着重分析预测坑底和坑外地面的卸荷回弹,坑周土体的变形位移和坑底发生剪切隆起或管涌的危险,分析施工降水导致的地面沉降的幅度、范围和对邻近建筑物的影响,并就安全合理的开挖、支护、降水方案和监测工作提出建议。 4.11.6 评价地下开挖对建筑物影响的岩土工程勘察应符合下列要求: 1 分析已有勘察资料,必要时应做补充勘探测试工作; 2分析沿地下工程主轴线出现槽形地面沉降和在其两侧或四周的地面倾斜、挠曲的可能性及其对两侧既有建筑物的影响,并就安全合理的施工方案和保护既有建筑物的措施提出建议; 3 提出对施工过程中地面变形、围岩应力状态、围岩或建筑物地基失稳的前兆现象等进行监测的建议。
5 不良地质作用和地质灾害
5.1 岩溶
5.1.1 拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的岩溶时,应进行岩溶勘察。
5.1.2 岩溶勘察宜采用工程地质测绘和调查、物探、钻探等多种手段结合的方法进行,并应符合下列要求:
1可行性研究勘察应查明岩溶洞隙、土洞的发育条件,并对其危害程度和发展趋势作出判断,对场地的稳定性和工程建设的适宜性做出初步评价;
2 初步勘察应查明岩溶洞隙及其伴生土洞、塌陷的分布、发育程度和发育规律,并按场地的稳定性和适宜性进行分区。
3详细勘察应查明拟建工程范围及有影响地段的各种岩溶洞隙和土洞的位置、规模、埋深、岩溶堆填物性状和地下水特征,对地基基础的设计和岩溶的治理提出建议。
4 施工勘察应针对某一地段或尚待查明的专门问题进行补充勘察。当采用大直径嵌岩桩时,尚应进行专门的桩基勘察。
5.1.3 岩溶场地的工程地质测绘和调查,除应遵守本规范第8 章的规定外,尚应调查下列内容:
1 岩溶洞隙的分布、形态和发育规律;
2 岩面起伏、形态和覆盖层厚度;
3地下水赋存条件、水位变化和运动规律;
4岩溶发育与地貌、构造、岩性、地下水的关系;
5 土洞和塌陷的分布、形态和发育规律;
6 土洞和塌陷的成因及其发展趋势;
7 当地治理岩溶,土洞和塌陷的经验。
5.1.4 可行性研究和初步勘察宜采用工程地质测绘和综合物探为主,勘探点的间距不应大于本规范第4 章的规定,岩溶发育地段应予加密。测绘和物探发现的异常地段,应选择有代表性的部位布置验证性钻孔。控制性勘探孔的深度应穿过表层岩溶发育带。
5.1.5 详细勘察的勘探工作应符合下列规定:
1 勘探线应沿建筑物轴线布置,勘探点间距不应大于本规范第4 章的规定,条件复杂时每个独立基础均应布置勘探点;
2 勘探孔深度除应符合本规范第4 章的规定外,当基础底面下的土层厚度不符合本节第5.1.10 条第1 款的条件时,应有部分或全部勘探孔钻入基岩;
3 当预定深度内有洞体存在,且可能影响地基稳定时,应钻入洞底基岩面下不少于2m,必要时应圈定洞体范围;
4对一柱一桩的基础,宜逐柱布置勘探孔;
5在土洞和塌陷发育地段,可采用静力触探、轻型动力触探、小口径钻探等手段,详细查明其分布;
6 当需查明断层、岩组分界、洞隙和土洞形态、塌陷等情况时,应布置适当的探槽或探井;
7 物探应根据物性条件采用有效方法,对异常点应采用钻探验证,当发现或可能存在危害工程的洞体时,应加密勘探点;
8凡人员可以进入的洞体,均应入洞勘查,人员不能进入的洞体,宜用井下电视等手段探测。
5.1.6 施工勘察工作量应根据岩溶地基设计和施工要求布置。在土洞、塌陷地段,可在已开挖的基槽内布置触探或钎探。对重要或荷载较大的工程,可在槽底采用小口径钻探,进行检测。对大直径嵌岩桩,勘探点应逐桩布置,勘探深度应不小于底面以下桩径的3 倍并不小于5m,当相邻桩底的基岩面起伏较大时应适当加深。
5.1.7 岩溶发育地区的下列部位宜查明土洞和土洞群的位置:
1 土层较薄、土中裂隙及其下岩体洞隙发育部位;
2岩面张开裂隙发育,石芽或外露的岩体与土体交接部位;
3两组构造裂隙交汇处和宽大裂隙带;
4 隐伏溶沟、溶槽、漏斗等,其上有软弱土分布的负岩面地段;
5 地下水强烈活动于岩土交界面的地段和大幅度人工降水地段;
6 低洼地段和地表水体近旁。
5.1.8 岩溶勘察的测试和观测宜符合下列要求:
1当追索隐伏洞隙的联系时,可进行连通试验;
2 评价洞隙稳定性时,可采取洞体顶板岩样和充填物土样作物理力学性质试验,必要时可进行现场顶板岩体的载荷试验;
3 当需查明土的性状与土洞形成的关系时,可进行湿化、胀缩、可溶性和剪切试验;
4当需查明地下水动力条件、潜蚀作用、地表水与地下水联系,预测土洞和塌陷的发生、发展时,可进行流速、流向测定和水位、水质的长期观测。
5.1.9 当场地存在下列情况之一时,可判定为未经处理不宜作为地基的不利地段:
1 浅层洞体或溶洞群,洞径大,且不稳定的地段;
2 埋藏的漏斗、槽谷等,并覆盖有软弱土体的地段;
3土洞或塌陷成群发育地段;
4 岩溶水排泄不畅,可能暂时淹没的地段。
5.1.10 当地基属下列条件之一时,对二级和三级工程可不考虑岩溶稳定性的不利影响:
1 基础底面以下土层厚度大于独立基础宽度的3 倍或条形基础宽度的6 倍,且不具备形成土洞或其他地面变形的条件;
2 基础底面与洞体顶板间岩土厚度虽小于本条第1 款的规定,但符合下列条件之一时:
1) 洞隙或岩溶漏斗被密实的沉积物填满且无被水冲蚀的可能;
2) 洞体为基本质量等级为Ⅰ级或Ⅱ级岩体,顶板岩石厚度大于或等于洞跨;
3) 洞体较小,基础底面大于洞的平面尺寸,并有足够的支承长度;
4) 宽度或直径小于1.0m 的竖向洞隙、落水洞近旁地段。
5.1.11 当不符合本规范第5.1.10 条的条件时,应进行洞体地基稳定性分析,并符合下列规定:
1 顶板不稳定,但洞内为密实堆积物充填且无流水活动时,可认为堆填物受力,按不均匀地基进行评价;
2 当能取得计算参数时,可将洞体顶板视为结构自承重体系进行力学分析;
3有工程经验的地区,可按类比法进行稳定性评价;
4 在基础近旁有洞隙和临空面时,应验算向临空面倾覆或沿裂面滑移的可能;
5 当地基为石膏、岩盐等易溶岩时,应考虑溶蚀继续作用的不利影响;
6 对不稳定的岩溶洞隙可建议采用地基处理或桩基础。
5.1.12 岩溶勘察报告除应符合本规范第14 章的规定外,尚应包括下列内容:
1 岩溶发育的地质背景和形成条件;
2洞隙、土洞、塌陷的形态、平面位置和顶底标高;
3 岩溶稳定性分析;
4 岩溶治理和监测的建议。
5.2 滑坡
5.2.1 拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的滑坡或有滑坡可能时,应进行专门的滑坡勘察。
5.2.2 滑坡勘察应进行工程地质测绘和调查,调查范围应包括滑坡及其邻近地段。比例尺可选用1:200~1:1000。用于整治设计时,比例尺应选用1:200 ~1:500。
5.2.3 滑坡区的工程地质测绘和调查,除应遵守本规范第8 章的规定外,尚应调查下列内容:
1 搜集地质、水文、气象、地震和人类活动等相关资料;
2 滑坡的形态要素和演化过程,圈定滑坡周界;
3 地表水、地下水、泉和湿地等的分布;
4 树木的异态、工程设施的变形等;
5当地治理滑坡的经验。
对滑坡的重点部位应摄影或录像。
5.2.4 勘探线和勘探点的布置应根据工程地质条件、地下水情况和滑坡形态确定。除沿主滑方向应布置勘探线外,在其两侧滑坡体外也应布置一定数量勘探线。勘探点间距不宜大于40m,在滑坡体转折处和预计采取工程措施的地段,也应布置勘探点。
勘探方法除钻探和触探外,应有一定数量的探井。
5.2.5 勘探孔的深度应穿过最下一层滑面,进入稳定地层,控制性勘探孔应深入稳定地层一定深度,满足滑坡治理需要。
5.2.6 滑坡勘察应进行下列工作:
1 查明各层滑坡面(带)的位置;
2查明各层地下水的位置、流向和性质;
3 在滑坡体、滑坡面(带)和稳定地层中采取土试样进行试验。
5.2.7滑坡勘察时,土的强度试验宜符合下列要求:
1 采用室内、野外滑面重合剪,滑带宜作重塑土或原状土多次剪试验,并求出多次剪和残余剪的抗剪强度;
2 采用与滑动受力条件相似的方法;
3 采用反分析方法检验滑动面的抗剪强度指标。
5.2.8 滑坡的稳定性计算应符合下列要求:
1 正确选择有代表性的分析断面,正确划分牵引段、主滑段和抗滑段;
2 正确选用强度指标,宜根据测试成果、反分析和当地经验综合确定;
3 有地下水时,应计入浮托力和水压力;
4根据滑面(滑带)条件,按平面、圆弧或折线,选用正确的计算模型;
5 当有局部滑动可能时,除验算整体稳定外,尚应验算局部稳定;
6 当有地震、冲刷、人类活动等影响因素时,应计及这些因素对稳定的影响。
5.2.9 滑坡稳定性的综合评价,应根据滑坡的规模、主导因素、滑坡前兆、滑坡区的工程地质和水文地质条件,以及稳定性验算结果进行,并应分析发展趋势和危害程度,提出治理方案的建议。
5.2.10 滑坡勘察报告除应符合本规范第14 章的规定外,尚应包括下列内容:
1 滑坡的地质背景和形成条件;
2滑坡的形态要素、性质和演化;
3 提供滑坡的平面图、剖面图和岩土工程特性指标;
4滑坡稳定分析;
5滑坡防治和监测的建议。