淤泥与淤泥质土无本质区别
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这资料对需耍的人来说就是宝贝,可能改变他的…生的路子,而对于-•些人来说,这就是-堆没用东西•希望看到这些的低年级的而又想深入的同学,可研透彻. ------- LHT建筑结构工作室CEO; ROSE. TOM前言.第一部分土的物理性质及工程分类一、应记住的公式及定义1.不均匀系数的计算公式及其作用;2.三相指标的定义;3.砂土相对密度的计算公式及其用判别砂土密实程度的方法;4.液性指数的计算公式及其粘性土软硬程度的判别方法;5.塑性指数的计算公式及其作用;6.淤泥及淤泥质土的判别;(淤泥:、、;淤泥质土:、、)二、例题例1:某土的天然含水量,天然重度,,,o试确定该土的名称,并判断所处的状态。
解:①②%1天然孔隙比%1该土名称:因,,故该土定名为淤泥质粘土。
%1因,故该土处于流塑状态。
例2:有…湿土试样重克,已知含水量为,若要制备含水量为的土样,需加水多少?解:由及可求得未加水前克土屮水的重量为克设加水量为。
又因加水前、后土粒重量不变。
即则克三、填空题1、颗粒级配曲线越平缓,不均匀系数越大,颗粒级配越好。
为获得较大密实度,应选择级配良好(或不均匀系数较大)的土料作为填方或砂埶层的土料。
2、粘粒含量越多,则颗粒粒径越细。
比表而积越大,则亲水性越强,可吸附弱结合水的含量越多,粘土的塑性指标越大。
3>塑性指数Ip= ,它表明粘性土处于可塑状态吋含水量的变化范围,它综合反映了粘性土的颗粒组成、矿物成分与水之间相互作用等因素。
因此规范规定: ________ 为粉质粘土,_______________ 为粘土。
4、矿物按生成条件分为原生矿物和次生矿物。
5、粒径小于0. 005mm的土粒称为粘粒。
6、漂石的粒径____________ 200mm。
7、三种主要的粘土矿物为__________________ 、 _______________ 和8、土的结构一般分为________________ 、________________ 和9、地下水位以下的土是两相(即水和土粒)相体系。
1.我国《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)中规定,软弱地基是由高压缩性土层构成的地基,其中不包括哪类地基土?红粘土2.在选择地基处理方案时,应主要考虑上部结构、基础和地基的共同作用。
3.软粘土的工程性质较差,一般情况下,软粘土不具备以下哪个工程性质?高压缩模量1.地基处理所面临的问题有:强度及稳定性问题,压缩及不均匀沉降问题,渗漏问题,液化问题,特殊土的特殊问题2.我国的《建筑地基基础设计规范》中规定:软弱地基就是指压缩层主要由:淤泥,淤泥质土,冲填土,杂填土,其他高压缩性土层.构成的地基。
3.地基处理的目的有:提高地基承载力, 减少地基变形, 防止地基液化、震陷、侧向位移.4.对于饱和软粘土适用的处理方法有:降水预压法, 堆载预压法,搅拌桩法5.对于松砂地基适用的处理方法有:强夯法, 挤密碎石桩法, 碾压法, 振冲碎石桩法6.对于液化地基适用的处理方法有:强夯法, 挤密碎石桩, 振冲法7.以下哪些方法属于地基处理方法? 水泥搅拌桩法,砂桩法,CFG桩法8.以下土层哪些属于软土地基?泥炭, 淤泥质土, 冲填土9.在选择确定地基处理方案以前应综合考虑因素:气象条件因素, 地质条件因素, 结构物因素10.地基处理的对象是不良地基或软土地基,这些地基的主要问题是:承载力及稳定性的问题, 动荷载下的地基液化、失稳和震陷的问题, 沉降变形问题, 渗透破坏的问题1.试述地基处理的类型。
换土垫层法、振密挤密法等等2.选用地基处理方法时应遵循什么原则?p10第6行3.对较深厚的松散砂土地基有哪几种方法进行处理较经济?砂桩、表层压实法、振冲挤密法4.对较深厚的软弱饱和粘性土地基有哪几种方法进行处理较经济?电渗排水法、砂井法5.一海港扩建码头,地基为海积淤泥,厚达40m。
规划在一年后修建公路、办公楼与仓库,需大面积进行地基加固,试选择具体地基处理方案。
水泥土搅拌法1.在复合地基载荷试验中,当压力—沉降曲线平缓光滑时,砂石桩,粘土地基可按相对变形s/d(s/b)=o.015确定承载力特征值。
一、淤泥与淤泥质土无本质区别对于粘性土,淤泥与淤泥质土无本质区别,只是淤泥质土性质稍好于淤泥。
但是淤泥质土还包括粉性土,在规范GB50007-2002上有这样的条款“第4.1.12条淤泥为在静水或缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成,其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土。
当天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0的粘性土或粉土为淤泥质土。
”这是以前的规范没有的,这次规范明确了,就说明有淤泥质粉土的说法. 我们实际的工程中也由此定名的。
二、在勘察中同时遇到了淤泥与淤泥质土,如何给他们分层呢,查了些资料,主要是根据1.0<e<1.5为淤泥质土,e>1.5为淤泥,地标上还可根据动探和标贯的击数,<1为淤泥,〉1为淤泥质土,也不知到在野外怎么是准的了,难道只有用实验室的孔隙比,那野外分层的尺度也太不精确了,至少能差1m以上啊。
在野外淤泥取样的可能性较小,而取上样大部分是淤泥质土,但上部取不上样的也有淤泥质土,那么分层的位置怎样确定才是准确的,大家有没有什么经验啊,例如在野外就可分出淤泥与淤泥质土的方法啊。
三、淤泥与淤泥质土有许多共同特征,在野外的鉴别确实比较难,但大致鉴别也是可能的。
根据我的经验,淤泥与淤泥质土比较有以下几个特点:1淤泥的土粒特别细腻,塑性指数基本上都大于17,比表面积大,含水量自然高,所以往往孔隙比高;2淤泥往往富含有机质和腐值质,常有臭味,甚至有植物腐烂后留下的管道;3淤泥的沉积年代较新。
回结时间短,所以含水量高、重度低-孔隙比高。
在浙江,更新统中一般不出现淤泥质土,全新统下段一般不出现淤泥,并不是说那时的环境不会沉积淤泥或淤泥质土,而是由于长期排水固结,土的含水量和孔隙比发生了变化。
4淤泥的沉积年代较新,含水量高,富含有机质等在力学上表现为强度特别低,手捏特别软,钻孔取出土样的直立性特别差。
不足之处,大家补充。
第四节工程地质钻探一、工程地质钻探的概念工程地质钻探是获取地表水下准确的地质资料的方法,而且通过钻探额钻孔采取原状岩土样和做现场力学试验也是工程地质钻探的任务之一。
淤泥与淤泥质土无本质区别一、淤泥与淤泥质土无本质区别对于粘性土,淤泥与淤泥质土无本质区别,只是淤泥质土性质稍好于淤泥。
但是淤泥质土还包括粉性土,在规范GB50 007-2002上有这样的条款“第4.1.12条淤泥为在静水或缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成,其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土。
当天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0的粘性土或粉土为淤泥质土。
”这是以前的规范没有的,这次规范明确了,就说明有淤泥质粉土的说法. 我们实际的工程中也由此定名的。
二、在勘察中同时遇到了淤泥与淤泥质土,如何给他们分层呢,查了些资料,主要是根据 1.0<e<1.5为淤泥质土,e>1.5为淤泥,地标上还可根据动探和标贯的击数,<1为淤泥,〉1为淤泥质土,也不知到在野外怎么是准的了,难道只有用实验室的孔隙比,那野外分层的尺度也太不精确了,至少能差1m以上啊。
在野外淤泥取样的可能性较小,而取上样大部分是淤泥质土,但上部取不上样的也有淤泥质土,那么分层的位置怎样确定才是准确的,大家有没有什么经验啊,例如在野外就可分出淤泥与淤泥质土的方法啊。
三、淤泥与淤泥质土有许多共同特征,在野外的鉴别确实比较难,但大致鉴别也是可能的。
根据我的经验,淤泥与淤泥质土比较有以下几个特点:1淤泥的土粒特别细腻,塑性指数基本上都大于17,比表面积大,含水量自然高,所以往往孔隙比高;2淤泥往往富含有机质和腐值质,常有臭味,甚至有植物腐烂后留下的管道;3淤泥的沉积年代较新。
回结时间短,所以含水量高、重度低-孔隙比高。
在浙江,更新统中一般不出现淤泥质土,全新统下段一般不出现淤泥,并不是说那时的环境不会沉积淤泥或淤泥质土,而是由于长期排水固结,土的含水量和孔隙比发生了变化。
4淤泥的沉积年代较新,含水量高,富含有机质等在力学上表现为强度特别低,手捏特别软,钻孔取出土样的直立性特别差。
淤泥质土的粘聚力和内摩擦角1. 什么是淤泥质土?嘿,大家好!今天咱们聊聊淤泥质土,听起来是不是有点拗口?其实它就是那种看上去有点湿滑、感觉像是“泥巴”的土壤。
这种土壤可不是我们随便捏捏就能搞定的,它有自己的“脾气”和“性格”,特别是在建筑和工程领域,淤泥质土可是个“大人物”。
淤泥质土的粘聚力和内摩擦角这两个概念,像是这个“人物”的名片,得好好捋一捋。
1.1 淤泥质土的特性先说说淤泥质土的特性吧!这个土壤通常是由细小的颗粒和水混合而成的,简单来说,就是一个湿漉漉的“粘糊糊”的混合物。
当你走在这样的土地上,感觉就像是在踩着一层棉花糖——有点软,有点粘,甚至有点滑。
你别小看这种土,虽然看起来不起眼,但它的粘聚力可是一流的,能把各种东西黏在一起,别说建筑了,就是你那颗迷失的心,也能被它牢牢抓住。
1.2 粘聚力的重要性说到粘聚力,大家可能会想,这不就是个简单的“黏”吗?可实际上,这个“黏”可是建筑工程中的关键因素。
淤泥质土的粘聚力决定了它在承载重物时的表现。
如果粘聚力不足,哎呀,那可就麻烦了,建筑物可能会出现沉降,甚至倾斜,搞得一团糟,真是“欲哭无泪”。
所以,工程师们在设计的时候,得好好计算这个值,才能保证咱们的房子稳稳当当,不怕风吹雨打。
2. 内摩擦角的奇妙之处2.1 什么是内摩擦角?接下来,咱们聊聊内摩擦角,这个词听起来是不是有点高深?其实简单说,就是土壤颗粒之间的“摩擦力”。
你想想,咱们在沙滩上走,脚下的沙子会有点滑,但如果是淤泥质土,那种感觉就截然不同。
淤泥质土的内摩擦角往往比较小,这就意味着它的颗粒不太能相互抵抗,这时候可就得小心了!2.2 内摩擦角的影响这个内摩擦角对淤泥质土的稳定性影响可大了去了。
如果内摩擦角太小,土壤在重力作用下就容易发生滑动,哎呀,那可就像打滑的冰面,尤其是当上面有重物的时候。
建筑师和工程师们可得擦亮眼睛,得仔细计算这个值,确保咱们的家不会在不经意间变成“滑滑梯”。
所以说,淤泥质土的内摩擦角就像是它的“安全带”,保护着每一个在上面行走的我们。
土的物理性质与工程分类习题解答全二土的物理性质与工程分类一、填空题1.土是由固体颗粒、_________和_______组成的三相体。
2.土颗粒粒径之间大小悬殊越大,颗粒级配曲线越_______,不均匀系数越______,颗粒级配越______。
为了获得较大的密实度,应选择级配________的土料作为填方或砂垫层的土料。
3.塑性指标IP=________,它表明粘性土处于_______状态时的含水量变化范围。
4.根据___________可将粘性土划分为_________、_________、_________、________、和___________五种不同的软硬状态。
5.反映无粘性土工程性质的主要指标是土的________,工程上常用指标________结合指标________来衡量。
6.在土的三相指标中,可以通过试验直接测定的指标有_________、_________和________,分别可用_________法、_________法和________法测定。
7.土的物理状态,对于无粘性土,一般指其________;而对于粘性土,则是指它的_________。
8.土的结构是指由土粒单元的大小、形状、相互排列及其连接关系等因素形成的综合特征,一般分为_________、__________和__________三种基本类型。
9.土的灵敏度越高,结构性越强,其受扰动后土的强度降低就越________。
10.工程上常用不均匀系数Cu表示土的颗粒级配,一般认为,Cu______的土属级配不良,Cu______的土属级配良好。
有时还需要参考__________值。
11.土的含水量为土中_______的质量与_________的质量之比。
12.某砂层天然饱和重度3at320KN/m,土粒比重的d2.68,并测得该砂土的最333大干密度dma某1.7110kg/m,最小干密度dmin1.5410kg/m,则天然孔隙比e为______,最大孔隙比ema某为______,最小孔隙比emin为______。
岩土工程中的淤泥质软土地基处理探究黄智峰发布时间:2021-12-27T03:23:37.364Z 来源:基层建设2021年第27期作者:黄智峰[导读] 在岩土工程的建设过程中,经常会遇到淤泥质地基的情况,这种地基条件对工程的各个方面影响都比较大,而且施工起来也比较困难,所以要使用合理的处理方法,才能够使淤泥质地基质量得到稳定的提升江西勇腾建设工程有限公司摘要:在岩土工程的建设过程中,经常会遇到淤泥质地基的情况,这种地基条件对工程的各个方面影响都比较大,而且施工起来也比较困难,所以要使用合理的处理方法,才能够使淤泥质地基质量得到稳定的提升,进而为工程后续施工提供保障。
本文主要针对淤泥质软土地基的特点、施工现状以及主要的处理方法进行了分析。
关键词:岩土工程;淤泥软土;地基处理引言随着国家城市化建设进程的不断推进,基础建设施工技术水平逐渐提高,由于道路交通、水利河道、房屋建筑等工程越来越多,所以建设中的不良地质问题也逐渐增加,特别是在公路桥梁建设项目中,由于其规划路线很长,无法避免遇上淤泥质软土地基的情况,所以必须对其进行合理的处理,从而提高软土地基的强度,进而最大限度地减轻地基的压缩性,保证地基具备一定的稳定性,尽可能避免出现不均匀沉降或者基础沉降的问题,以确保其能够满足工程建设要求。
1 淤泥质软土的特点分析淤泥质软土的本质就是由淤泥质土和淤泥所构成的土壤,形成的原因比较复杂,而且不同区域的淤泥质软土的差异也比较大。
根据淤泥质软土的特点,主要可以从以下几个方面进行分析。
软土的含水率较高。
软土与其他土质区别最显著的地方就是含水率高,有一些地区的软土以含水率能够达到 70□□% 甚至更高,淤泥土的含水率能够达到普通土质含水率的 3 倍以上。
软土的压缩系数高。
由于压缩系数高,导致土壤的结构比较松散,一旦有外加重力作用,就很容易发生沉降。
大多数软土的压缩系数都在 1.0 左右,有些受到因素影响的软土也可能达到 2~3,这类软土都不能用于施工作业。
疏浚工程土质的分类疏浚包括四个过程:水下挖掘;垂直提升;水平输送;疏浚土的处置或利用。
其间所有的操作都是针对疏浚对象——土来进行的。
作为一名疏浚工作者,应该掌握疏浚土质的基本分类。
2.1岩土的分类疏浚工程土质应分为岩石类和土类两大类。
岩石应为颗粒间牢固联结呈整体或具有节理裂隙的岩体。
疏浚岩石主要根据其坚固性分为硬质岩石和软质岩石。
此外,尚可按风化程度分为新鲜、微风化、中等风化、强风化、全风化;按成因分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩、变质岩;按软化系数分为软化岩石和不软化岩石。
土类可分为有机质土及泥炭、淤泥土类、粘性土类、粉土类、砂土类和碎石土类,其类别由下列指标确定:1.土颗粒组成及其特征;2.土的天然含水量;3.土的塑性指标:液限、塑限和塑性指数;4.土中有机物存在情况。
一、岩石类疏浚岩石按新鲜岩石的单轴饱和极限抗压强度大于或等于30MPa者列为硬质岩石,小于30MPa者列为软质岩石。
疏浚岩石分类见表2.1。
二、土类有机质土及泥炭是指含有大于或等于总质量5%以上的腐殖质及纤维质,呈黑色或褐色并有臭味的土的总称。
淤泥土类系指在静水或缓慢的流水环境中沉积,或伴有生物化学作用形成的粘性土,其天然含水量大于液限,天然孔隙比大于或等于1.0。
淤泥土类根据孔隙比或含水量分为淤泥质土、淤泥、流泥、浮泥。
淤泥质土还应根据塑性指数Ⅰp>17或10<Ⅰp≤17再划分为淤泥质粘士或淤泥质粉质粘土。
粘性土类系指塑性指数大于10的土,按塑性指数大小分为粘土、粉质粘土。
塑性指数的液限值是由76g圆锥仪沉入土中10mm测定的。
粉土类系指粒径大于0.075mm的颗粒含量小于总质量的50%,且塑性指数小于或等于10,粘粒含量大于或等于3%,并小于15%的土。
根据粘粒含量不同,又可分为粘质粉土和砂质粉土。
砂土类分别按粒径大0.075mm、0.25mm、0.5mm、2.0mm 的颗粒含量大于总质量或占总质量的百分比定名为粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂。
淤泥与淤泥质土的区别
淤泥与淤泥质土的最大区别在于,天然孔隙比不同:孔隙比大于1.5的称为淤泥,大于1而小于1.5的称为淤泥质土--但天然含水率要均大于液限,淤泥属于未固结,具有流性的土.
含水量是土中水的质量与土粒质量之比,以百分数表示,单位为1。
即:w = (mw / ms)×100% 天然土层的含水量是表示土的湿度的一个指标,其变化范围很大,它与土的种类、埋藏条件等有关,一般干的粗砂土,其值接近于零,而饱和砂土可达40%;坚硬粘土的含水量约小于30%,而饱和软粘土的含水量可达100%以上。
通常,同一类土,含水量大的强度就低.液限(liquid limit wL):土由塑性状态转变为液态(流态)时的含水量.此时,土中除结合水外,也开始有自由水了.自然液限的单位和含水量是一回事,百分数形式单位为1。
淤泥质土,并不是淤泥或稀泥之类的,只要周边条件允许是完全可以放坡开挖的。
根据肉眼判断,淤泥质土是已经固结并不具流性的淤泥,从理论上讲就是天然孔隙比大于1而小于1。
5的土。
淤泥质土的渗透系数很小,几乎是不透水层,但因其是饱和状态,其自身包含的水在基坑开挖以后也会渗出来的,所以地下水的问题好解决,只要做好坑内集水井,明排就行了。
一、淤泥与淤泥质土无本质区别对于粘性土,淤泥与淤泥质土无本质区别,只是淤泥质土性质稍好于淤泥。
但是淤泥质土还包括粉性土,在规范GB50007-2002上有这样的条款“第4.1.12条淤泥为在静水或缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成,其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土。
当天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0的粘性土或粉土为淤泥质土。
”这是以前的规范没有的,这次规范明确了,就说明有淤泥质粉土的说法. 我们实际的工程中也由此定名的。
二、在勘察中同时遇到了淤泥与淤泥质土,如何给他们分层呢,查了些资料,主要是根据1.0<e<1.5为淤泥质土,e>1.5为淤泥,地标上还可根据动探和标贯的击数,<1为淤泥,〉1为淤泥质土,也不知到在野外怎么是准的了,难道只有用实验室的孔隙比,那野外分层的尺度也太不精确了,至少能差1m以上啊。
在野外淤泥取样的可能性较小,而取上样大部分是淤泥质土,但上部取不上样的也有淤泥质土,那么分层的位置怎样确定才是准确的,大家有没有什么经验啊,例如在野外就可分出淤泥与淤泥质土的方法啊。
三、淤泥与淤泥质土有许多共同特征,在野外的鉴别确实比较难,但大致鉴别也是可能的。
根据我的经验,淤泥与淤泥质土比较有以下几个特点:1淤泥的土粒特别细腻,塑性指数基本上都大于17,比表面积大,含水量自然高,所以往往孔隙比高;2淤泥往往富含有机质和腐值质,常有臭味,甚至有植物腐烂后留下的管道;3淤泥的沉积年代较新。
回结时间短,所以含水量高、重度低-孔隙比高。
在浙江,更新统中一般不出现淤泥质土,全新统下段一般不出现淤泥,并不是说那时的环境不会沉积淤泥或淤泥质土,而是由于长期排水固结,土的含水量和孔隙比发生了变化。
4淤泥的沉积年代较新,含水量高,富含有机质等在力学上表现为强度特别低,手捏特别软,钻孔取出土样的直立性特别差。
不足之处,大家补充。
第四节工程地质钻探一、工程地质钻探的概念工程地质钻探是获取地表水下准确的地质资料的方法,而且通过钻探额钻孔采取原状岩土样和做现场力学试验也是工程地质钻探的任务之一。
钻探是指在地表下用钻头钻进地层的勘探方法。
在地层内钻成直径较小并具有相当深度的圆筒形孔眼的孔称为钻孔通常将直径达500mm以上的钻孔称为钻井。
钻孔的要素如图4-4所示。
钻孔上面口径较大,越往下越小,呈阶梯状。
钻孔的上口称孔口;底部称孔底;四周侧部称孔壁。
钻孔断面的直径称孔径;由大孔径改为小孔径称换径。
从孔口到孔底的距离称为孔深。
钻孔的直径、深度、方向取决于钻孔用途和钻探地点的地质条件。
钻孔的直径一般为75~150mm,但在一些大型建筑物的工程地质钻探时,孔径往往大于150mm,有时可达到500mm。
钻孔的深度由数米至上百米,视工程要求和地质条件而定,一般的工民建工程地质钻探深度在数十米以内。
钻孔的方向一般为垂直的,也有打成倾斜的钻孔,这种孔称之为斜孔。
在地下工程中有打成水平的,甚至直立向上的钻孔。
二、钻深过程和钻进方法钻探过程中有三个基本程序1. 破碎岩土:在工程地质钻探中1乙泛采用人力和机械方法,使小部分岩土脱离整体而成为粉未、岩土块或岩土芯的现象,这叫做破碎岩土。
岩土之所以被破碎是借助冲击力、剪切力、研磨和压力来实现的;2.采取岩土:用冲洗液(或压缩空气)将孔底破碎的碎屑冲到孔外,或者用钻具(抽筒、勺形钻头、螺旋钻头取土器、岩心管等)靠人力或机械将孔底的碎屑或样心取出于地面;3.保全孔壁:为了顺利地进行钻探工作,必须保护好孔壁,不使其坍塌。
一般采用套管或泥浆来护壁。
工程地质钻探可根据岩土破碎的方式,钻进方法有以下四种1. 冲击钻进:此法采用底部圆环状的钻头。
钻进时将钻具提升到一定高度,利用钻具自重,迅猛放落,钻具在下落时产生冲击动能,冲击孔底岩土层,使岩土达到破碎之目的而加深钻孔;2.回转钻进:此法采用底部嵌焊有硬质合金的圆环状钻头进行钻进。
钻进中施加钻压,使钻头在回转中切入岩土层,达到加深钻孔的目的。
在土质地层中钻进,有时为有效地、完整地揭露标准地层,还可以采用勺形钻钻头或提土钻钻头进行钻进;3.综合式钻进:此法是一种冲击回转综合式的钻进方法。
它综合了前两种钻进方法在地层钻进中的优点,以达到提高钻进效率的目的。
其工作原理是:在钻进过程中,钻头克取岩石时,施加一一定的动力,对岩石产生冲击作用,使岩石的破碎速度加快,破碎粒度比回转剪切粒度增大。
同时由于冲击力的作用使硬质合金刻入岩石深度增加在回转中将岩石剪切掉,这样就大大地提高了钻进的效率;3.振动钻进:此法采用机械动力所产生的振动力,通过连接杆和钻具传到圆筒形钻头周围土中。
由于振动器高速振动的结果,圆筒钻头依靠钻具和振动器的重量使得土层更容易被切削而钻进,且钻进速度较快。
这种钻进方法主要适用于粉土、砂土、较小粒径的碎石层以及粘性不大的粘性土层。
上述各种钻进方法的适用范围列于表4-1中。
钻进方法的适用范围表4-1注:○代表适用;△代表部分情况适合;—代表不适用。
三、浅孔钻探工程地质钻探一般属浅孔钻探,孔深一般在40~50m以内。
近年高层建筑的发展,也有需求查明地基深度达百米以上的地质情况,因而钻孔深度也有深型的。
浅孔钻探与深孔钻探的方法大同小异。
深孔钻探需机械动力大,而浅孔钻探则需机械动力较低些,甚至经常采用人力钻探,这是深孔钻探所不能的。
(一)土钻和联合取土器土钻或称小螺钻,它是属于人力钻探的一种,适用于钻进松软的粘性土或具有塑性的土层,其结构如图4-5所示。
钻进时,双手握住手把两端,顺时针旋转并向下加压,使麻花钻头逐渐钻入地层,钻进20~40cm提钻一次,将粘在钻头上的土取掉后,再继续钻进。
若需钻孔较深时,可将手把和钻杆从连接部分卸开,接长钻杆即可继续钻进,土钻一般的最大钻进深度为3~5m。
联合取土器的使用方法与土钻相同,但它的钻头是勺形钻头(图4-6)。
当打进土层后,土就粘在勺形钻头里这种勺形取土器适用钻进松散的砂层或粘性较小的地层。
孔深一般为2~3m。
土钻和联合取土器经常用来勘查地基的洞穴和暗洪。
(二)手摇冲击、回转钻探手摇冲击、回转钻探是靠人力作为动力来使钻头往下钻进的,因而也称为人力冲击、回转钻探。
这种钻探一般在50m以内,孔径有60、89、127、158和219mm。
这种钻探的装置工作方法如图4-7所示,在三脚架下挂有滑车2,钢绳3绕过滑车在其端部用提引钩或提梁4悬起由钻杆5和钻头6组成的钻具。
钻进过程可分为回转钻进和冲击钻进。
在同一钻孔中,根据岩土的性质和取样的要求可确定用那种方法,也可交替使用。
(三)浅孔机械钻探手摇钻探(图4-7)是一项十分繁重的体力劳动,而且当地层较坚实、复杂或当孔深和孔径较大时,用人力钻探效率很低,甚至是钻进很困难的。
为此,要提高钻进效率和减轻劳动力,必须使工序机械化。
我国近年已基本上用机械化代替人力钻进。
浅孔机械钻探与手摇钻探一样,也分回转和冲击钻进两种主要钻进方式。
由于用机械动力代替了人力,因而钻进的方法和机具有所改变,使它们适应机械化的需求。
浅孔机械钻探所用的钻机是带动钻杆和钻头钻进地层的,因而钻机的选择是机械钻探的关键。
工程地质钻机钻探的主要对象是以卵漂石、砂类土、粘性土为主的地层。
在这种地层钻进中,要求钻机具有扭矩大、给进能力强、多功能、移动性好等特点。
目前我国工程地质钻机按其作业方式的不同,主要有: 1. 冲击式工程地质钻机,有钢绳冲击式和液压冲击式的;2.回转式工程地质钻机,有机械传动式、液压传动式及以上二者混合式的;3.冲击回转综合式工程地质钻机。
国内生产的浅孔钻机种类很多,且多向着多功能发展,如图4-8所示的北京探矿厂生产的DPPl00型汽车钻机是为工程地质、水文地质和地震钻探而设计的。
有些钻机还配备有电子程序控制式的钻进功能。
现将国内生产常见的钻机型号和性能列于表4-2中。
常用的浅孔钻机类型表4-2四、土试样的采取(一)原状土样的概念工程地质钻探的主要任务之一是在岩上层中采取岩芯或原状土试样。
在采取试样过程中应该保持试样的天然结构,如果试样的天然结构已受到破坏,则此试样已受到扰动,这种试样称为“扰动样”,在工程地质勘察中是不容许的。
除非有明确说明另有所用,否则此扰动样作废。
由于土工试验所得出的土性指标要保证可靠,因此工程地质勘察中所取的试样必须是保留天然结构的原状试样。
原状试样有岩芯试样和土试样。
岩芯试样由于其坚硬性,其天然结构难于破坏,而土试样则不同,它很容易被扰动。
因此,采取原状土试样是工程地质勘察中的一项重要技术。
但是在实际工程地质勘察的钻探过程中,要取得完全不扰动的原状土试样是不可能的。
造成土样扰动有三个原因1.是外界条件引起的土试样的扰动,如钻进丁艺、钻具选用、钻压、钻速、取土方法选择等。
若在选用上不够合理时,都能造成其上质的天然结构被破坏;2.是采样过程造成的土体中应力条件发生了变化,引起上样内的质点间的相对位置的位移和组织结构的变化,甚至出现质点问的原有粘聚力的破坏;3.是采取土试样时,需用取土器采取。
但不论采用何种取土器,它都有一定的壁厚、长度和面积。
当切人士层时,会使土试样产生一定的压缩变形。
壁愈厚所排开的土体愈多,其变形量愈大,这就造成土试样更大的扰动。
从上述可见,所谓原状土试样实际上都不可避免地遭到了不同程度的扰动。
为此,在采取上试样过程中,应力求使试样的被扰动量缩小,要尽力排除各种可能增大扰动量的因素。
按照取样方法和试验目的,岩土工程勘察规范对土试样的扰动程度分成如下的质量等级:Ⅰ级一不扰动,可进行试验项目有:土类定名、含水量、密度、强度参数、变形参数、固结压密参数;Ⅱ级一轻微扰动,可进行试验项目有:土类定名、含水量、密度;Ⅲ级一显著扰动,可进行试验项目有:土类定名、含水量;Ⅳ级一完全扰动,可进行试验项目有:土类定名。
在钻孔取样时,采用薄壁取土器所采得的土试样定为Ⅰ一Ⅱ级;对于采用中厚壁或厚壁取土器所采得的土试样定为Ⅱ一Ⅲ级;对于采用标准贯入器、螺纹钻头或岩芯钻头所采得的钻性土、粉土、砂土和软岩的试样皆定为Ⅲ一Ⅳ级从上可见,为取得Ⅰ级质量的土试样,普遍采用薄壁取土器来采取,以满足土工试验全部的物理力学参数的正确获得。
(二)取土器的选择取土器(图4-9)是由接头、球阀、残余管、半合管、取样筒和刃口等部件合成。
为保证取土样质量,取土器各部尺寸、零件加工及组装质量都有严格要求。
各部件的功能要求是:刃口因用作切人士层的,需要有较强的强度、硬度和刚度,并应淬火处理。
刃口角度因切入土层性质不同而有差别,一般切人软土层时刃口角度小,切入硬土层时需要大。
就一般上层,刃口角度约为10?。
对开半合管内装有取样筒,半开管的上下两端用丝扣与残余管和刃口连接。
要求取样筒平整、圆度好、光滑,并略小于刃口的内直径,便于土样顺利进入取样筒内。