中华人民共和国国家标准 岩 土 工 程 勘 察规范GB 50021--- 2001 8
10.6.5 十字板剪切试验成果可按地区经验,确定地基承载力、单桩承载力、计算边坡稳定,判定软粘性土的固结历史。
10.7 旁压试验
10.7.1 旁压试验适用于粘性土、粉土、砂土、碎石土、残积土、极软岩和软岩等。
10.7.2 旁压试验应在有代表性的位置和深度进行,旁压器的量测腔应在同一土层内。试验点的垂直间距应根据地层条件和工程要求确定,但不宜小于1m,试验孔与已有钻孔的水平距离不宜小于1m。
10.7.3 旁压试验的技术要求应符合下列规定:
1 预钻式旁压试验应保证成孔质量,钻孔直径与旁压器直径应良好配合,防止孔壁坍塌;自钻式旁压试验的自钻钻头、钻头转速、钻进速率、刃口距离、泥浆压力和流量等应符合有关规定;
2 加荷等级可采用预期临塑压力的1/5~1/7,初始阶段加荷等级可取小值,必要时,可作卸荷再加荷试验,测定再加荷旁压模量;
3 每级压力应维持1min 或2min 后再施加下一级压力,维持1min 时,加荷后15s、30s、60s测读变形量,维持2min时,加荷后15s、30s、60s、120s 测读变形量;
4 当量测腔的扩张体积相当于量测腔的固有体积时,或压力达到仪器的容许最大压力时,应终止试验。
10.7.4 旁压试验成果分析应包括下列内容:
1 对各级压力和相应的扩张体积(或换算为半径增量)分别进行约束力和体积的修正后,绘制压力与体积曲线,需要时可作蠕变曲线;
2 根据压力与体积曲线,结合蠕变曲线确定初始压力、临塑压力和极限压力;
3 根据压力与体积曲线的直线段斜率,按下式计算旁压模量:
式中Em--旁压模量(kPa);
Ц--泊松比,按式10.2.5 取值;
Vc--旁压器量测腔初始固有体积(cm3);
V0--与初始压力p0 对应的体积(cm3);
Vf--与临塑压力pf 对应的体积(cm3);
Δp/ΔV--旁压曲线直线段的斜率(kPa/cm3)。
10.7.5 根据初始压力、临塑压力、极限压力和旁压模量,结合地区经验可评定地基承载力和变形参数。根据自钻式旁压试验的旁压曲线,还可测求土的原位水平应力、静止侧压力系数、不排水抗剪强度等。
10.8 扁铲侧胀试验
10.8.1 扁铲侧胀试验适用于软土、一般粘性土、粉土、黄土和松散~中密的砂土。
10.8.2 扁铲侧胀试验技术要求应符合下列规定:
1 扁铲侧胀试验探头长230~240mm、宽94~96mm、厚14~16mm;探头前缘刃角12度~16度,探头侧面钢膜片的直径60mm;
2 每孔试验前后均应进行探头率定,取试验前后的平均值为修正值;膜片的合格标准为:
率定时膨胀至0.05mm 的气压实测值ΔA=5~25kPa;
率定时膨胀至1.10mm 的气压实测值ΔB=10~110kPa;
3 试验时,应以静力匀速将探头贯入土中,贯入速率宜为2cm/s;试验点间距可取20~50cm;
4 探头达到预定深度后,应匀速加压和减压测定膜片膨胀至0.05mm、1.10mm和回到0.05mm 的压力A、B、C 值;
5 扁铲侧胀消散试验,应在需测试的深度进行,测读时间间隔可取1min、2min、4min 、8min 、15min 、30min 、90min ,以后每90min 测读一次,直至消散结束。
10.8.3 扁铲侧胀试验成果分析应包括下列内容:
1 对试验的实测数据进行膜片刚度修正:
式中p0--膜片向土中膨胀之前的接触压力(kPa);
p1--膜片膨胀至1.10mm 时的压力(kPa);
p2--膜片回到0.05mm 时的终止压力(kPa);
zm--调零前的压力表初读数(kPa)。
2 根据p0、p1和p2 计算下列指标:
式中ED--侧胀模量(kPa);
KD--侧胀水平应力指数;
ID--侧胀土性指数;
UD--侧胀孔压指数;
u0--试验深度处的静水压力(kPa);
Ovo--试验深度处土的有效上覆压力(kPa)。
3 绘制ED、ID、KD和UD与深度的关系曲线。
10.8.4 根据扁铲侧胀试验指标和地区经验,可判别土类,确定粘性土的状态,静止侧压力系数、水平基床系数等。
10.9 现场直接剪切试验
10.9.1 现场直剪试验可用于岩土体本身、岩土体沿软弱结构面和岩体与其他材料接触面的剪切试验,可分为岩土体试体在法向应力作用下沿剪切面剪切破坏的抗剪断试验,岩土体剪断后沿剪切面继续剪切的抗剪试验(摩擦试验),法向应力为零时岩体剪切的抗切试验。
10.9.2 现场直剪试验可在试洞、试坑、探槽或大口径钻孔内进行。当剪切面水平或近于水平时,可采用平推法或斜推法;当剪切面较陡时,可采用楔形体法。
同一组试验体的岩性应基本相同,受力状态应与岩土体在工程中的实际受力状态相近。
10.9.3 现场直剪试验每组岩体不宜少于5 个。剪切面积不得小于0.25㎡。试体最小边长不宜小于50cm,高度不宜小于最小边长的0.5 倍。试体之间的距离应大于最小边长的1.5 倍。
每组土体试验不宜少于3 个。剪切面积不宜小于0.3㎡,高度不宜小于20cm 或为最大粒径的4~8倍,剪切面开缝应为最小粒径的1/3~1/4。
10.9.4 现场直剪试验的技术要求应符合下列规定:
1 开挖试坑时应避免对试体的扰动和含水量的显著变化;在地下水位以下试验时,应避免水压力和渗流对试验的影响;
2 施加的法向荷载、剪切荷载应位于剪切面、剪切缝的中心;或使法向荷载与剪切荷载的合力通过剪切面的中心,并保持法向荷载不变;
3 最大法向荷载应大于设计荷载,并按等量分级;荷载精度应为试验最大荷载的±2%;
4 每一试体的法向荷载可分4~5 级施加;当法向变形达到相对稳定时,即可施加剪切荷载;
5 每级剪切荷载按预估最大荷载的8%~10%分级等量施加,或按法向荷载的5%~10%分级等量施加;岩体按每5~10min,土体按每30s 施加一级剪切荷载;
6 当剪切变形急剧增长或剪切变形达到试体尺寸的1/10 时,可终止试验;
7 根据剪切位移大于10mm 时的试验成果确定残余抗剪强度,需要时可沿剪切面继续进行摩擦试验。
10.9.5 现场直剪试验成果分析应包括下列内容:
1 绘制剪切应力与剪切位移曲线、剪应力与垂直位移曲线、确定比例强度、屈服强度、峰值强度、剪胀点和剪胀强度;
2 绘制法向应力与比列强度、屈服强度、峰值强度、残余强度的曲线,确定相应的强度参数。
10.10 波速测试
10.10.1 波速测试适用于测定各类岩土体的压缩波、剪切波或瑞利波的波速,可根据任务要求,采用单孔法、跨孔法或面波法。
10.10.2 单孔法波速测试的技术要求应符合下列规定:
1 测试孔应垂直;
2 将三分量检波器固定在孔内预定深度处,并紧贴孔壁;
3 可采用地面激振或孔内激振;
4 应结合土层布置测点,测点的垂直间距宜取1~3m 。层位变化处加密,并宜自下而上逐点测试。
10.10.3 跨孔法波速测试的技术要求应符合下列规定:
1 振源孔和测试孔,应布置在一条直线上;
2 测试孔的孔距在土层中宜取2~5m,在岩层中宜取8~15m,测点垂直间距宜取1~2m;近地表测点宜布置在0.4 倍孔距的深度处,震源和检波器应置于同一地层的相同标高处;
3 当测试深度大于15m 时,应进行激振孔和测试孔倾斜度和倾斜方位的量测,测点间距宜取1m。
10.10.4 面波法波速测试可采用瞬态法或稳态法,宜采用低频检波器,道间距可根据场地条件通过试验确定。
10.10.5 波速测试成果分析应包括下列内容:
1 在波形记录上识别压缩波和剪切波的初至时间;
2 计算由振源到达测点的距离;
3 根据波的传播时间和距离确定波速;
4 计算岩土小应变的动弹性模量、动剪切模量和动泊松比。
10.11 岩体原位应力测试
10.11.1 岩体应力测试适用于无水、完整或较完整的岩体。可采用孔壁应变法、孔径变形法和孔底应变法测求岩体空间应力和平面应力。
10.11.2 测试岩体原始应力时,测点深度应超过应力扰动影响区;在地下洞室中进行测试时,测点深度应超过洞室直径的二倍。
10.11.3 岩体应力测试技术要求应符合下列规定:
1 在测点测段内,岩性应均一完整;
2 测试孔的孔壁、孔底应光滑、平整、干燥;
3 稳定标准为连续三次读数(每隔10min 读一次)之差不超过5με;
4 同一钻孔内的测试读数不应少于三次。
10.11.4 岩芯应力解除后的围压试验应在24 小时内进行;压力宜分5~10 级,最大压力应大于预估岩体最大主应力。
10.11.5 测试成果整理应符合下列要求:
1 根据测试成果计算岩体平面应力和空间应力,计算方法应符合现行国家标准《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266)的规定;
2 根据岩芯解除应变值和解除深度,绘制解除过程曲线;
3 根据围压试验资料,绘制压力与应变关系曲线,计算岩石弹性常数。
10.12 激振法测试
10.12.1 激振法测试可用于测定天然地基和人工地基的动力特性,为动力机器基础设计提供地基刚度、阻尼比和参振质量。
10.12.2 激振法测试应采用强迫振动方法,有条件时宜同时采用强迫振动和自由振动两种测试方法。
10.12.3 进行激振法测试时,应搜集机器性能、基础形式、基底标高、地基土性质和均匀性、地下构筑物和干扰振源等资料。
10.12.4 激振法测试的技术要求应符合下列规定:
1 机械式激振设备的最低工作频率宜为3~5Hz,最高工作频率宜大于60Hz;电磁激振设备的扰力不宜小于600N;
2 块体基础的尺寸宜采用2.0m×1.5m×1.0m。在同一地层条件下,宜采用两个块体基础进行对比试验,基底面积一致,高度分别为1.0m 和1.5m;桩基测试应采用两根桩,桩间距取设计间距;桩台边缘至桩轴的距离可取桩间距的1/2,桩台的长宽比应为2:1,高度不宜小于1.6m;当进行不同桩数的对比试验时,应增加桩数和相应桩台面积;测试基础的混凝土强度等级不宜低于C15;
3 测试基础应置于拟建基础附近和性质类似的土层上,其底面标高应与拟建基础底面标高一致;
4 应分别进行明置和埋置两种情况的测试,埋置基础的回填土应分层夯实;
5 仪器设备的精度,安装、测试方法和要求等,应符合现行国家标准《地基动力特性测试规范》(GB/T50269)的规定。
10.12.5 激振法测试成果分析应包括下列内容:
1 强迫振动测试应绘制下列幅频响应曲线:
1) 竖向振动为竖向振幅随频率变化的幅频响应曲线(Az-f 曲线);
2) 水平回转耦合振动为水平振幅随频率变化的幅频响应曲线(AxΦ -f 曲线)和竖向振幅随频率变化的幅频响应曲线(AzΦ -f 曲线);
3) 扭转振动为扭转扰力矩作用下的水平振幅随频率变化的幅频响应曲线(AxΦ -f 曲线);
2 自由振动测试应绘制下列波形图:
1) 竖向自由振动波形图;
2) 水平回转耦合振动波形图;
3 根据强迫振动测试的幅频响应曲线和自由振动测试的波形图,按现行国家标准《地基动力特性测试规范》(GB/T 50269)计算地基刚度系数、阻尼比和参振质量。
11 室内试验
11.1 一般规定
11.1.1 岩土性质的室内试验项目和试验方法应符合本章的规定,其具体操作和试验仪器应符合现行国家标准《土工试验方法标准》(GB/T50123)和国家标准《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266)的规定。岩土工程评价时所选用的参数值,宜与相应的原位测试成果或原型观测反分析成果比较,经修正后确定。
11.1.2 试验项目和试验方法,应根据工程要求和岩土性质的特点确定。当需要时应考虑岩土的原位应力场和应力历史,工程活动引起的新应力场和新边界条件,使试验条件尽可能接近实际;并应注意岩土的非均质性、非等向性和不连续性以及由此产生的岩土体与岩土试样在工程性状上的差别。
11.1.3 对特种试验项目,应制定专门的试验方案。
11.1.4 制备试样前,应对岩土的重要性状做肉眼鉴定和简要描述。
11.2 土的物理性质试验
11.2.1 各类工程均应测定下列土的分类指标和物理性质指标:
砂土:颗粒级配、比重、天然含水量、天然密度、最大和最小密度。
粉土:颗粒级配、液限、塑限、比重、天然含水量、天然密度和有机质含量。
粘性土:液限、塑限、比重、天然含水量、天然密度和有机质含量。
注:1 对砂土,如无法取得Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级土试样时,可只进行颗粒级配试验;
2 目测鉴定不含有机质时,可不进行有机质含量试验。
11.2.2 测定液限时,应根据分类评价要求,选用现行国家标准《土工试验方法标准》(GB/T50123)规定的方法,并应在试验报告上注明。有经验的地区,比重可根据经验确定。
11.2.3 当需进行渗流分析,基坑降水设计等要求提供土的透水性参数时,可进行渗透试验。常水头试验适用于砂土和碎石土;变水头试验适用于粉土和粘性土;透水性很低的软土可通过固结试验测定固结系数、体积压缩系数,计算渗透系数。土的渗透系数取值应与野外抽水试验或注水试验的成果比较后确定。
11.2.4 当需对土方回填或填筑工程进行质量控制时,应进行击实试验,测定土的干密度与含水量关系,确定最大干密度和最优含水量。
11.3 土的压缩--固结试验
11.3.1 当采用压缩模量进行沉降计算时,固结试验最大压力应大于土的有效自重压力与附加压力之和,试验成果可用e-p 曲线整理,压缩系数和压缩模量的计算应取自土的有效自重压力至土的有效自重压力与附加压力之和的压力段。当考虑基坑开挖卸荷和再加荷影响时,应进行回弹试验,其压力的施加应模拟实际的加、卸荷状态。
11.3.2 当考虑土的应力历史进行沉降计算时,试验成果应按e-lgp 曲线整理,确定先期固结压力并计算压缩指数和回弹指数。施加的最大压力应满足绘制完整的e-lgp曲线。为计算回弹指数,应在估计的先期固结压力之后,进行一次卸荷回弹,再继续加荷,直至完成预定的最后一级压力。
11.3.3 当需进行沉降历时关系分析时,应选取部分土试样在土的有效自重压力与附加压力之和的压力下,作详细的固结历时记录,并计算固结系数。
11.3.4 对厚层高压缩性软土上的工程,任务需要时应取一定数量的土试样测定次固结系数,用以计算次固结沉降及其历时关系。
11.3.5 当需进行土的应力应变关系分析,为非线性弹性、弹塑性模型提供参数时,可进行三轴压缩试验,并宜符合下列要求:
1 采用三个或三个以上不同的固定围压,分别使试样固结,然后逐级增加轴压,直至破坏;每个围压的试验宜进行一至三次回弹,并将试验结果整理成相应于各固定围压的轴向应力与轴向应变关系曲线;
2 进行围压与轴压相等的等压固结试验,逐级加荷,取得围压与体积应变关系曲线。
11.4 土的抗剪强度试验
11.4.1 三轴剪切试验的试验方法应按下列条件确定:
1 对饱和粘性土,当加荷速率较快时宜采用不固结不排水(UU)试验;饱和软土应对试样在有效自重压力下预固结后再进行试验;
2 对经预压处理的地基、排水条件好的地基、加荷速率不高的工程或加荷速率较快但土的超固结程度较高的工程,以及需验算水位迅速下降时的土坡稳定性时,可采用固结不排水(CU)试验;当需提供有效应力抗剪强度指标时,应采用固结不排水测孔隙水压力(CU)试验。
11.4.2 直接剪切试验的试验方法,应根据荷载类型、加荷速率和地基土的排水条件确定。对内摩擦角Φ≈0 的软粘土,可用I级土试样进行无侧限抗压强度试验。
11.4.3 测定滑坡带等已经存在剪切破裂面的抗剪强度时,应进行残余强度试验。在确定计算参数时,宜与现场观测反分析的成果比较后确定。
11.4.4 当岩土工程评价有专门要求时,可进行K0固结不排水试验、K0固结不排水测孔隙水压力试验,特定应力比固结不排水试验,平面应变压缩试验和平面应变拉伸试验等。
11.5 土的动力性质试验
11.5.1 当工程设计要求测定土的动力性质时,可采用动三轴试验、动单剪试验或共振柱试验。在选择试验方法和仪器时,应注意其动应变的适用范围。
11.5.2 动三轴和动单剪试验可用于测定土的下列动力性质:
1 动弹性模量、动阻尼比及其与动应变的关系;
2 既定循环周数下的动应力与动应变关系;
3 饱和土的液化剪应力与动应力循环周数关系。
11.5.3 共振柱试验可用于测定小动应变时的动弹性模量和动阻尼比。
11.6 岩石试验
11.6.1 岩石的成分和物理性质试验可根据工程需要选定下列项目:
1 岩矿鉴定;
2 颗粒密度和块体密度试验;
3 吸水率和饱和吸水率试验;
4 耐崩解性试验;
5 膨胀试验;
6 冻融试验。
11.6.2 单轴抗压强度试验应分别测定干燥和饱和状态下的强度,并提供极限抗压强度和软化系数。岩石的弹性模量和泊松比,可根据单轴压缩变形试验测定。对各向异性明显的岩石应分别测定平行和垂直层理面的强度。
11.6.3 岩石三轴压缩试验宜根据其应力状态选用四种围压,并提供不同围压下的主应力差与轴向应变关系、抗剪强度包络线和强度参数c、Φ值。
11.6.4 岩石直接剪切试验可测定岩石以及节理面、滑动面、断层面或岩层层面等不连续面上的抗剪强度,并提供c、Φ值和各法向应力下的剪应力与位移曲线。
11.6.5 岩石抗拉强度试验可在试件直径方向上,施加一对线性荷载,使试件沿直径方向破坏,间接测定岩石的抗拉强度。
11.6.6 当间接确定岩石的强度和模量时,可进行点荷载试验和声波速度测试。
12 水和土腐蚀性的评价
12.1 取样和测试
12.1.1 当有足够经验或充分资料,认定工程场地的土或水(地下水或地表水)对建筑材料不具腐蚀性时,可不取样进行腐蚀性评价。否则,应取水试样或土试样进行试验,并按本章评定其对建筑材料的腐蚀性。
12.1.2 采取水试样和土试样应符合下列规定:
1 混凝土或钢结构处于地下水位以下时,应采取地下水试样和地下水位以上的土试样,并分别作腐蚀性试验;
2 混凝土或钢结构处于地下水位以上时,应采取土试样作土的腐蚀性试验;
3 混凝土或钢结构处于地表水中时,应采取地表水试样,作水的腐蚀性试验;
4 水和土的取样数量每个场地不应少于各2 件,对建筑群不宜少于各3 件。
12.1.3 腐蚀性试验项目和试验方法应符合表12.1.3 的规定。
注1 序号l~7 为判定土腐蚀性需试验的项目,序号l~9 为判定水腐蚀性需试验的项目;
2 序号10~12 为水质受严重污染时需试验的项目;序号13~16 为土对钢结构腐蚀性试验项目;
3 序号l 对水试样为电位法,对土试样为锥形电极法(原位测试);序号2~12 为室内试验项目;序号13~15为原位测试项目;序号16为室内扰动土的试验项目;
4 土的易溶盐分析土水比为1:5。
12.2 腐蚀性评价
12.2.1 受环境类型影响,水和土对混凝土结构的腐蚀性,应符合表12.2.1 的规定;环境类型的划分按本规范附录G 执行。
12.2.2 受地层渗透性影响,水和土对混凝土结构的腐蚀性评价,应符合表12.2.2 的规定。
12.2.3 当按表12.2.1 和12.2.2 评价的腐蚀等级不同时,应按下列规定综合评定:
1 腐蚀等级中,只出现弱腐蚀,无中等腐蚀或强腐蚀时,应综合评价为弱腐蚀;
2 腐蚀等级中,无强腐蚀;最高为中等腐蚀时,应综合评价为中等腐蚀;
3 腐蚀等级中,有一个或一个以上为强腐蚀,应综合评价为强腐蚀。
12.2.4 水和土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价,应符合表12.2.4 的规定。
12.2.6 水、土对建筑材料腐蚀的防护,应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046)的规定。
13 现场检验和监测
13.1 一般规定
13.1.1 现场检验和监测应在工程施工期间进行。对有特殊要求的工程,应根据工程特点,确定必要的项目,在使用期内继续进行。
13.1.2 现场检验和监测的记录、数据和图件,应保持完整,并应按工程要求整理分析。
13.1.3 现场检验和监测资料,应及时向有关方面报送。当监测数据接近危及工程的临界值时,必须加密监测,并及时报告。
13.1.4 现场检验和监测完成后,应提交成果报告。报告中应附有相关曲线和图纸,并进行分析评价,提出建议。
13.2 地基基础的检验和监测
13.2.1 天然地基的基坑(基槽)开挖后,应检验开挖揭露的地基条件是否与勘察报告一致。如有异常情况,应提出处理措施或修改设计的建议。当与勘察报告出入较大时,应建议进行施工勘察。检验应包括下列内容:
1 岩土分布及其性质;
2 地下水情况;
3 对土质地基,可采用轻型圆锥动力触探或其他机具进行检验。
13.2.2 桩基工程应通过试钻或试打,检验岩土条件是否与勘察报告一致。如遇异常情况,应提出处理措施。当与勘察报告差异较大时,应建议进行施工勘察。单桩承载力的检验,应采用载荷试验与动测相结合的方法。对大直径挖孔桩,应逐桩检验孔底尺寸和岩土情况。
13.2.3 地基处理效果的检验,除载荷试验外,尚可采用静力触探、圆锥动力触探、标准贯入试验、旁压试验、波速测试等方法,并应按本规范第10 章的规定执行。
13.2.4 基坑工程监测方案,应根据场地条件和开挖支护的施工设计确定,并应包括下列内容:
1 支护结构的变形;
2 基坑周边的地面变形;
3 邻近工程和地下设施的变形;
4 地下水位;
5 渗漏、冒水、冲刷、管涌等情况。
13.2.5 下列工程应进行沉降观测:
1 地基基础设计等级为甲级的建筑物;
2 不均匀地基或软弱地基上的乙级建筑物;
3 加层、接建、邻近开挖、堆载等,使地基应力发生显著变化的工程;
4 因抽水等原因,地下水位发生急剧变化的工程;
5 其他有关规范规定需要做沉降观测的工程。
13.2.6 沉降观测应按现行标准《建筑物变形测量规范》(JGJ8)的规定执行。
13.2.7 工程需要时可进行岩土体的下列监测:
1 洞室或岩石边坡的收敛量测;
2 深基坑开挖的回弹量测;
3 土压力或岩体应力量测。
13.3 不良地质作用和地质灾害的监测
13.3.1 下列情况应进行不良地质作用和地质灾害的监测:
1 场地及其附近有不良地质作用或地质灾害,并可能危及工程的安全或正常使用时;
2 工程建设和运行,可能加速不良地质作用的发展或引发地质灾害时;
3 工程建设和运行,对附近环境可能产生显著不良影响时。
13.3.2 不良地质作用和地质灾害的监测,应根据场地及其附近的地质条件和工程实际需要编制监测纲要,按纲要进行。纲要内容包括:监测目的和要求、监测项目、测点布置、观测时间间隔和期限、观测仪器、方法和精度、应提交的数据、图件等,并及时提出灾害预报和采取措施的建议。
13.3.3 岩溶土洞发育区应着重监测下列内容:
1 地面变形;
2 地下水位的动态变化;
3 场区及其附近的抽水情况;
4 地下水位变化对土洞发育和塌陷发生的影响。
13.3.4 滑坡监测应包括下列内容:
1 滑坡体的位移;
2 滑面位置及错动;
3 滑坡裂缝的发生和发展;
4 滑坡体内外地下水位、流向、泉水流量和滑带孔隙水压力;
5 支挡结构及其他工程设施的位移、变形、裂缝的发生和发展。
13.3.5 当需判定崩塌剥离体或危岩的稳定性时,应对张裂缝进行监测。对可能造成较大危害的崩塌,应进行系统监测,并根据监测结果,对可能发生崩塌的时间、规模、塌落方向和途径、影响范围等做出预报。
13.3.6 对现采空区,应进行地表移动和建筑物变形的观测,并应符合下列规定:
1 观测线宜平行和垂直矿层走向布置,其长度应超过移动盆地的范围;
2 观测点的间距可根据开采深度确定,并大致相等;
3 观测周期应根据地表变形速度和开采深度确定。
13.3.7 因城市或工业区抽水而引起区域性地面沉降,应进行区域性的地面沉降监测,监测要求和方法应按有关标准进行。
13.4 地下水的监测
13.4.1 下列情况应进行地下水监测:
1 地下水位升降影响岩土稳定时;
2 地下水位上升产生浮托力对地下室或地下构筑物的防潮、防水或稳定性产生较大影响时;
3 施工降水对拟建工程或相邻工程有较大影响时;
4 施工或环境条件改变,造成的孔隙水压力、地下水压力变化,对工程设计或施工有较大影响时;
5 地下水位的下降造成区域性地面沉降时;
6 地下水位升降可能使岩土产生软化、湿陷、胀缩时;
7 需要进行污染物运移对环境影响的评价时。
13.4.2 监测工作的布置,应根据监测目的、场地条件、工程要求和水文地质条件确定。
13.4.3 地下水监测方法应符合下列规定:
1 地下水位的监测,可设置专门的地下水位观测孔,或利用水井、地下水天然露头进行;
2 孔隙水压力、地下水压力的监测,可采用孔隙水压力计、测压计进行;
3 用化学分析法监测水质时,采样次数每年不应少于4 次,进行相关项目的分析。
13.4.4 监测时间应满足下列要求:
1 动态监测时间不应少于一个水文年;
2 当孔隙水压力变化可能影响工程安全时,应在孔隙水压力降至安全值后方可停止监测;
3 对受地下水浮托力的工程,地下水压力监测应进行至工程荷载大于浮托力后方可停止监测。
14 岩土工程分析评价和成果报告
14.1 一般规定
14.1.1 岩土工程分析评价应在工程地质测绘、勘探、测试和搜集已有资料的基础上,结合工程特点和要求进行。各类工程,不良地质作用和地质灾害以及各种特殊性岩土的分析评价,应分别符合本规范第4 章、第5 章和第6 章的规定。
14.1.2 岩土工程分析评价应符合下列要求:
1 充分了解工程结构的类型、特点、荷载情况和变形控制要求;
2 掌握场地的地质背景,考虑岩土材料的非均质性、各向异性和随时间的变化,评估岩土参数的不确定性,确定其最佳估值;
3 充分考虑当地经验和类似工程的经验;
4 对于理论依据不足、实践经验不多的岩土工程问题,可通过现场模型试验或足尺试验取得实测数据进行分析评价;
5 必要时可建议通过施工监测,调整设计和施工方案。
14.1.3 岩土工程分析评价应在定性分析的基础上进行定量分析。岩土体的变形、强度和稳定应定量分析;场地的适宜性、场地地质条件的稳定性,可仅作定性分析。
14.1.4 岩土工程计算应符合下列要求:
1 按承载能力极限状态计算,可用于评价岩土地基承载力和边坡、挡墙、地基稳定性等问题,可根据有关设计规范规定,用分项系数或总安全系数方法计算,有经验时也可用隐含安全系数的抗力容许值进行计算;
2 按正常使用极限状态要求进行验算控制,可用于评价岩土体的变形、动力反应、透水性和涌水量等。
14.1.5 岩土工程的分析评价,应根据岩土工程勘察等级区别进行。对丙级岩土工程勘察,可根据邻近工程经验,结合触探和钻探取样试验资料进行;对乙级岩土工程勘察,应在详细勘探、测试的基础上,结合邻近工程经验进行,并, 提供岩土的强度和变形指标;对甲级岩土工程勘察,除按乙级要求进行外,尚宜提供载荷试验资料,必要时应对其中的复杂问题进行专门研究,并结合监测对评价结论进行检验。
14.1.6 任务需要时,可根据工程原型或足尺试验岩土体性状的量测结果,用反分析的方法反求岩土参数,验证设计计算,查验工程效果或事故原因。
14.2 岩土参数的分析和选定
14.2.1 岩土参数应根据工程特点和地质条件选用,并按下列内容评价其可靠性和适用性。
1 取样方法和其他因素对试验结果的影响;
2 采用的试验方法和取值标准;
3 不同测试方法所得结果的分析比较;
4 测试结果的离散程度;
5 测试方法与计算模型的配套性。
14.2.2 岩土参数统计应符合下列要求:
1 岩土的物理力学指标,应按场地的工程地质单元和层位分别统计;
2 应按下列公式计算平均值、标准差和变异系数:
3 分析数据的分布情况并说明数据的取舍标准。
14.2.3 主要参数宜绘制沿深度变化的图件,并按变化特点划分为相关型和非相关型。需要时应分析参数在水平方向上的变异规律。
相关型参数宜结合岩土参数与深度的经验关系,按下式确定剩余标准差,并用剩余标准差计算变异系数。
注:式中正负号按不利组合考虑,如抗剪强度指标的修正系数应取负值。
统计修正系数Ys也可按岩土工程的类型和重要性、参数的变异性和统计数据的个数,根据经验选用。
14.2.5 在岩土工程勘察报告中,应按下列不同情况提供岩土参数值:
1 一般情况下,应提供岩土参数的平均值、标准差、变异系数、数据分布范围和数据的数量;
2 承载能力极限状态计算所需要的岩土参数标准值,应按式(14.2.4-1)计算;当设计规范另有专门规定的标准值取值方法时,可按有关规范执行。
14.3 成果报告的基本要求
14.3.1 岩工工程勘察报告所依据的原始资料,应进行整理、检查、分析,确认无误后方可使用。
14.3.2 岩土工程勘察报告应资料完整、真实准确、数据无误、图表清晰、结论有据、建议合理、便于使用和适宜长期保存,并应因地制宜,重点突出,有明确的工程针对性。
14.3.3 岩土工程勘察报告应根据任务要求、勘察阶段、工程特点和地质条件等具体情况编写,并应包括下列内容:
1 勘察目的、任务要求和依据的技术标准;
2 拟建工程概况;
3 勘察方法和勘察工作布置;
4 场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性;
5 各项岩土性质指标,岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值;
6 地下水埋藏情况、类型、水位及其变化;
7 土和水对建筑材料的腐蚀性;
8 可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价;
9 场地稳定性和适宜性的评价。
14.3.4 岩土工程勘察报告应对岩土利用、整治和改造的方案进行分析论证,提出建议;对工程施工和使用期间可能发生的岩土工程问题进行预测,提出监控和预防措施的建议。
14.3.5 成果报告应附下列图件:
1 勘探点平面布置图;
2 工程地质柱状图;
3 工程地质剖面图;
4 原位测试成果图表;
5 室内试验成果图表。
注:当需要时,尚可附综合工程地质图、综合地质柱状图、地下水等水位线图、素描、照片、综合分析图表以及岩土利用、整治和改造方案的有关图表、岩土工程计算简图及计算成果图表等。
14.3.6 对岩土的利用、整治和改造的建议、宜进行不同方案的技术经济论证,并提出对设计、施工和现场监测要求的建议。
14.3.7 任务需要时,可提交下列专题报告:
1 岩土工程测试报告;
2 岩土工程检验或监测报告;
3 岩土工程事故调查与分析报告;
4 岩土利用、整治或改造方案报告;
5 专门岩土工程问题的技术咨询报告。
14.3.8 勘察报告的文字、术语、代号、符号、数字、计量单位、标点,均应符合国家有关标准的规定。
14.3.9 对丙级岩土工程勘察的成果报告内容可适当简化,采用以图表为主,辅以必要的文字说明;对甲级岩土工程勘察的成果报告除应符合本节规定外,尚可对专门性的岩土工程问题提交专门的试验报告、研究报告或监测报告。
附录A 岩土分类和鉴定
A.0.1 岩石坚硬程度等级可按表A.0.1 定性划分。
A.0.5 土根据有机质含量可按表A.0.5 分类。
附录B 圆锥动力触探锤击数修正
B.0.1 当采用重型圆锥动力触探确定碎石土密实度时,锤击数N63.5 应按下式修正:
B.0.2 当采用超重型圆锥动力触探确定碎石土密实度时,锤击数N120 应按下式修正:
附录C 泥石流的工程分类
C.0.1 泥石流的工程分类应按表C.0.1 执行:
附录D 膨胀土初判方法
D.0.1 具有下列特征的土可初判为膨胀土:
1 多分布在二级或二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘;
2 地形平缓,无明显自然陡坎;
3 常见浅层滑坡、地裂、新开挖的路堑、边坡、基槽易发生坍塌;
4 裂缝发育、方向不规则,常有光滑面和擦痕,裂缝中常充填灰白、灰绿色粘土;
5 干时坚硬,遇水软化,自然条件下呈坚硬或硬塑状态;
6 自由膨胀率一般大于40%;
7 未经处理的建筑物成群破坏,低层较多层严重,刚性结构较柔性结构严重;
8 建筑物开裂多发生在旱季,裂缝宽度随季节变化。
附录E 水文地质参数测定方法
E.0.1 水文地质参数可用表E.0.1 的方法测定。
附录F 取土器技术标准
F.0.1 取土器技术参数应符合表F.0.1 的规定。
附录G 场地环境类型
G.0.1 场地环境类型的分类,应符合表G.0.1 的规定:
附录H 规范用词说明
H.0.1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对于要求严格程度不同的用词,说明如下:
1 表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用"必须",反面词采用"严禁"。
2 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用"应",反面词采用"不应"或"不得"。
3 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用"宜"或"可",反面词采用"不宜"。
H.0.2 条文中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法为"应符合……的规定"。非必须按所指定的标准、规范或其他规定执行时,写法为"可参照……"