公路工程地质勘察规范.docx
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公路工程地质勘察规范
4地震法勘探（震探）
1）测线与测点的布置原则
（1）测线应沿桥轴线及其两侧布置，一般不应少于3条；其相互间距和长度应根据地质条件复杂程度而定，一般间距陆上为20m～30m，水上为50m～100m；测线长度比规定的勘探范围应大于4个正常检波点。
（2）测线应垂直于构造线走向，当岩层倾角过大或有旁侧波影响时，可布置斜交线。
（3）震探点排列应尽量布置成直线，有困难时可布置成折线，但其折角不宜大于5°，且将折点布置成炮点。
同一排列的震探点应布置在地形起伏不大、地表介质均一的地段上，并应与钻孔、电探点、岩石露头等资料紧密配合。
2）精度要求
在较好的条件下，地震界面深度的定量平均相对误差应小于±10％；条件较差时，应小于±20％；确定埋藏地质体平面位置的误差为1～2检波距。
5声波探测
1）测段或测点布置原则
（1）测段或测点应根据任务书要求布置在表面平坦且具有代表性的地段；发射点和接受点，根据探测项目的需要，可选在地面或岩体表面，也可选在1～2个钻孔中。
（2）孔间测试时要求孔向平行，如不平行，应准确地实测各孔：
方位、倾角、孔口距及孔口连接线方位、高差等。
（3）为工程地质分类和评价，声测孔一般可布成直角线；孔距；一般小于10m，孔深视岩体情况而定。
（4）测定动、静弹性模量对比试验的测孔布置，应考虑便于测：
试静弹模面上各种不同方向的岩体波速。
测孔数目、孔距、孔深视；现场情况而定。
2）精度要求
（1）时距曲线图，一般应以1∶10和1cm代表50m／s的比例尺绘制。
（2）纵波或横波速度沿测线或孔深变化的曲线图，一般应以1∶20和1cm代表500m／s或1000m／s的比例尺绘制。
（3）振幅沿测线或孔深变化的曲线图比例尺，应根据振幅衰减程度选定。
（4）弹性模量，应根据实测的纵、横波速进行计算；但当横波资料不可靠时，可采用岩块测纵、横波速求泊松比值。
表5.3.4桥位钻孔数量与深度表
桥梁按跨径分类
工程地质条件简单
工程地质条件复杂
孔数（个）
孔深（m）
孔数（个）
孔深（m）
中桥
2～3
8～20
3～4
20～35
大桥
3～5
10～35
5～7
35～50
特大桥
5～7
20～40
7～10
40～120
注：
①表列数值系参考值，工伤中应根据实际情况确定；
②河床中钻孔深度系以河床面高程控制，河岩处孔深应按地面确定；
③表列孔深，当地基承载力小时取大值，大时取小值。
5.6初勘文件编制
5.6.1工程地质勘察报告
1全线工程地质总说明书
综合分析工程地质调查、测绘、勘探，测试资料，分别阐明各类公路工程的地质条件，对方案的合理性及场地的适宜性作出评价。
一般可按下列内容编制：
1）序言：
勘察工作的目的、依据、起讫时间，完成的工作项目与工作量，主要工作方法，现有资料利用及其它有必要说明的问题。
2）自然地理条件：
山脉、水系、气象、地形、地貌等自然特征。
3）地质条件
（1）地层：
时代、成因类型、岩性及分布范围。
（2）构造：
形态特征、性质、分布规律。
（3）水文地质：
地下水类型、含水层分布、补给排泄特征、季节性变化规律等。
（4）不良地质和特殊性岩土：
类型、规模、发生发展原因、分布范围及对工程的危害。
（5）地震：
地震基本烈度及大型工程构造物场地地震安全性评价结论。
4）岩土主要物理力学指标：
经分析评价，提出各类岩、土的主要物理、水理、力学、化学指标值。
5）沿线筑路材料：
主要材料的质量、储量和采运条件。
6）工程地质评价
（1）路线工程地质条件及对各路线方案工程地质比选意见。
（2）路基工程地质条件，主要的路基工程地质问题及处理方案意见。
（3）桥、隧主要场地工程地质条件及方案比选意见。
7）对详勘工作的意见
详勘应重点注意的问题并论述需进行专门研究的课题及研究方案。
2图表资料
1）路线方案工程地质图；
2）工程地质平面图；
3）工程地质纵断面图；
4）路基工程地质条件分段说明表；
5）小桥、涵洞地质条件表；
6）不良地质地段表；
7）沿线筑路材料料场表（含工程用水）；
8）各类测试成果资料汇总表；
9）勘探成果资料汇总表。
5.6.2独立工点专项资料
1以下勘察工程应提交专项资料：
1）按5.2.3～5.2.6条的要求进行勘察，需作特殊工程处理的项目。
2）按5.3、5.4节规定进行勘察的桥、隧工程。
3）按5.5节规定进行勘察的料场。
4）按第7、8章进行勘察，并需特殊处理的地段。
2独立工点专项资料按上述章、节中有关规定编制。
5.6.3有关以上工程地质初勘成果的文件，应分项整编，列入初步设计文件的基础资料，正式出版。
6.4.6物理勘探
1物理勘探在本阶段仍是钻探的补充手段之一，在地形、地质条件适宜的地方，应充分发挥多种物探的作用，进行综合勘探。
2由于物探的局限性和资料成果的多解性，应结合隧道钻探、槽深、调绘等地质资料，进行物理力学指标的测定和岩土层次探测论证。
3应对初勘时未能查明的地质条件或沿隧道轴线方向有复杂地质问题的地段进行物探，以达到进一步查明和补充、校核之目的。
4一般应根据隧道所在地区的地形、地质条件选择适当的物探方法。
山区岩质隧道一般应先进行地震勘探，沿隧道轴线至少布置一条地震测线，测点间距以10m～20m为宜；若发现有地质构造时，局部应加密。
两洞口应布置横测线，测点间距为5m；若洞口或洞身发现有溶洞或其它构造破碎带，应适当加作横测线和加密测点。
当高速公路为上下行时，隧道一般应当作两座单独隧道进行勘探，地质条件简单、无构造影响、岩性单一的短小隧道可当作一座隧道布置勘探工作。
5用声波法测定岩体的弹性纵波波速时，宜同时测定岩体的弹性横波波速，以求得岩体的弹性特征值。
除测定岩体弹性波速外，还应测定岩石试件的弹性波速，以求得岩体的完整性系数，判定围岩的破碎程度。
6当地震勘探发现有明显的溶洞或大的地质构造时，应进行综合物理勘探，以供相互验证。
当采用电探时，一般沿隧道轴线布设一条主测线，在主测线两侧20m各布一条平行测线，测点间距以20m～40m为宜。
洞口一般应布置横测线，测点间距以10m～30m为宜。
7水下隧道物探，应在先查明水域内水底地形、水深、流速等情况下再决定采用何种特探手段，一般宜进行综合特探。
勘测主线宜沿隧道轴线两侧布设，一般不得少于2条，横测线一般应沿顺水流方向布设，不宜少于3条，测点间隔比陆上物探适当加密。
6.6详勘文件编制
6.6.1工程地质详勘文件应全面、准确地反映场地的工程地质条件，着重掌握地层的地质结构和工程情况，完整准确地提供设计所需的地质参数。
6.6.2工程地质报告的项目和内容应符合本规范第5.6.1条第1款、第5.6.1条第2款的规定，但属区域性的一般性问题可从略，对工程直接有关的部分，应根据详勘工作深度，全面反映。
6.6.3专项资料按第6.2.2条第2～7款、第6.2.3～6.2.5条、第6.3.7条、第6.4.12条及第7、8章的有关规定办理。
6.6.4有关以上工程地质详勘成果的文件，应分项整编，列入相关的施工图设计文件的基础资料，正式出版。
8.5软土
8.5.1初勘
1勘察重点
1）查明与路线方案有关的软土工程地质问题，为优选路线方案提供依据。
2）在路线基本走向范围内，对可能布置线路的区间取得几种（或几条）路线通过方案的工程地质资料。
3）查明对路线的方案起控制作用的软土地基区段、工程地质条件与水文地质条件。
4）调查软土地基、分布范围，研究分析危害程度，对拟选线路的环境作出工程地质评价。
5）初步查明土的物理、力学性能与水理性质，对地基沉降与滑移的防治方案提供工程地质资料。
6）提出对软土地区路线能否绕避，或提出通过软土区段的方案。
2调查与测绘
调绘工作应着重以下内容：
1）调查软土地基分布路段的地形、地貌及第四系地层沉积的关系。
各层的成因类型、分布范围、基底性质与结构特点。
各软弱层及与其相间存在的土类的含水情况，土质颗粒组成、稠度、结构状况，以及所含排水砂层的有关物理、力学性能。
2）地下水位位置、类型、活动情况、补给与排水条件，以及地下水与地表水的联系。
3）按地震烈度区划相关的路段范围，核定沿线基本烈度在Ⅵ度以上的各区分界线。
4）在软土的地基上已建成的构造物的附加应力作用下，对地基强度与变形的影响程度，以及地基处治手段和技术措施。
5）初勘阶段应进行工程地质测绘，测绘的比例尺一般要求为1∶2000，其范围视地质条件的复杂程度和设计需要而定。
当对与工程地质稳定性评价关系密切的地质现象，在按图幅比例尺不能清晰地表达时，可采取放大的方法表示，并在图上标注相应的尺寸。
3勘探
1）勘探点的布置原则
软土初勘阶段勘探的布置应注意垂直于地貌边界与地层界线，使不同的地貌单元上都设有技术性钻孔和其它勘探点，并在变化大的地段予以加密。
勘探点的布置应按路段场地地质条件的复杂程度和道路等级类别而设置。
2）主要勘探方法
（1）软土地基勘探一般应采用挖探、钎探、触探与钻探和其它原位测试方法，条件适宜时辅以物探的方法，采取这些综合勘探手段，使勘探资料得以互相验证与补充。
（2）钻孔
为鉴别和划分地层，应沿孔深取样以测定土层物理、力学性能及进行原位测试，钻孔间距应满足初步设计的要求，并应符合表8.5.1-1的规定。
表8.5.1-1初勘阶段钻探点间距
环境类别
道路等级
钻探点间距（m）
备注
简单场地
二级及二级以上
700～1000
按路堤高度与地基稳定性采用
二级以下
1000～15000
复杂场地
二级及二级以上
500～700
二级以下
700～1000
注：
设计填土高度大于极限高度的路段或桥头路段采用低限。
勘探孔（点）的位置，由设计单位在1∶2000路线平面图上标注或在现场布设，孔（点）位置用坐标控制。
允许移动范围：
路基孔沿中线前后不超过30m，垂直中线左右不超过15m；构造物孔前后不超过10m；孔口标高不超过20cm。
（3）静力触探
应充分采用静力触探测定软土层在天然结构状态下土的物理、力学性能。
并划分地质层次。
触探点纵向间距控制距离见表8.5.1-2。
表8.5.1-2初勘阶段静力触探点控制间距
环境类别
道路等级
每公里点数
备注
简单场地
二级及二级以上
3～4
按地基稳定性与路堤高度采用
二级以下
2
复杂场地
二级及二级以上
3～5
二级以下
3
（4）十字板剪切测试
为测定软土层在不排水状态下的抗剪强度指标，应采用十字板剪切。
应在每个具有代表性地质路段沿深度方向对地基稳定性有一定影响的软土层测定。
每一深度测一组（两个）以上剪切指标。
（5）现场原位测试
按照路堤沉降与稳定性设计计算的要求，应进行表8.5.1-3所列现场原位测试项目。
表8.5.1-3现场原位测试项目选定表
测试
项目
十字板
静力触探
标准贯入
（击数）
侧压试验
（kPa）
波速测定
（m/s）
抗剪强度
（kPa）
灵敏度
贯入阻力
（kPa）
侧壁阻力
（kPa）
锥尖贯入
（kPa）
指标选定
+
（+）
（+）
+
+
（+）
（+）
（+）
注：
①表中指标选定有括号的表示选做项目。
②对可液化上与排水砂层，标准贯入为必做项目。
3）勘探深度的确定
勘探孔点的深度，应满足初步设计对计算沉降与稳定性的需要，其深度主要根据软土分布厚度及路堤填土高度而定。
对较均质厚层软基，钻孔深度应达到预估的地基附加应力与地基土自重应力比为0.10～0.15时所对应的深度（饱和层用浮容重）；当难以预估附加应力的大小，或处于桥头较高路堤位置时，技术性钻孔深度宜为40m左右。
对于静力触探孔深度，应达到软土分布下的底层。
对于十字板剪切，只在软弱层（淤泥、淤泥质土、泥炭）中进行。
4）钻探方法要求
软土地基钻探以采用干钻法为宜。
对于多年处于最低地下水位以下的饱和粘土，也可以采用泥浆钻探的方法，但必须采取措施，防止软土地基结构发生变化而改变土的原始物理、力学性能。
5）钻探取样
对尚未能准确掌握软土层分层位置及厚度时，取样间距规定如下：
在地面下l0m以内，每1.0m～1.5m取样一次（组）；10m以下每1.5m～2.0m取样一次（组）。
对软土取样，应采用薄壁原状取土器，以压入法采取可减小对原状软土的扰动，不宜应用一般取土器与击入法取样。
对所取得的土样必须防止水分流出和蒸发，并应置于柔软防震的样品箱中，避免在运输过程中改变其原有结构状态。
4室内试验
1）宜开展工地试验及时在现场进行室内试验。
2）对原状样品应在3d以内开样试验。
对不能按时试验的样品应妥为保存。
3）室内试验项目
对于饱和粘性土，室内应做表8.5.1-4所列试验项目。
5资料要求
1）工程地质勘察报告，文字部分应全面阐明沿线软弱地基和各工点软土成因类型与分布规律，软土的物理、力学指标特点，并针对各类工程项目与该地段地质环境、指标特性的相互作用，作出工程地质评价与预测，对软弱地基提出相应的治理措施。
表8.5.1-4室内土工试验项目选定表
试验项目
符号
单位
备注
天然含水量
ω
％
天然密度
ρ
g／cm3
土粒相对密度
Gδ
按土类选做
粒径组成
D
mm
砂做筛分，土做颗分
液限
ωL
％
塑限
ωp
％
有机物含量
％
选代表性样品做
酸碱度
pH
选代表性样品做
易溶盐含量
％
对盐渍化软土做
无侧限抗压强度
q
kPa
选代表性样品做
固
结
试
验
压缩系数
αO.1—0.2
Mpa-1
固结系数
Cv
cm2／s
Cv必做，同时选代表性样品做CH
前期固结应力
ρc
kPa
选代表性样品做
剪
切
试
验
快
剪
粘聚力
cq
kPa
内摩擦角
φq
（°）
固
快
粘聚力
cq
kPa
固快应与快剪配套
内摩擦角
φq
（°）
固快应与快剪配套
三
轴
剪
切
粘聚力
Cu
kPa
按路段、土类选做
内摩擦角
φu
（°）
按路段、土类选做
粘聚力
Ccu
kPa
按路段、土类选做
内摩擦角
φcu
（°）
按路段、土类选做
粘聚力
c′
kPa
按路段、土类选做
内摩擦角
φ′
（°）
按路段、土类选做
2）图表资料
（1）全段工程地质平面图，比例尺为1∶2000～1∶10000。
（2）全段工程地质纵断面图，水平比例尺为1∶2000～1∶10000，垂直为1∶200～1∶1000。
（3）路线各比较方案软基路段工程地质平面图，比例尺为1∶2000～1∶10000。
（4）路线各比较方案的软基路段工程地质纵断面图，垂直比例尺为1∶200～l∶1000，水平比例尺视路段长度选用。
（5）钻孔地质柱状图，比例尺为1∶100～1∶200。
（6）原位测试成果资料应包括：
①十字板剪切图。
②静力触探图。
③标贯成果N值图。
（7）土的物理、化学、力学性能试验成果及图表如下：
①孔隙比与荷载关系图。
②固结系数与荷载关系图。
③无侧限抗压应力与应变图。
④其它有关图表。
以上图表资料应纳入工程地质勘察报告，按基础资料办理。
8.5.2详勘
1勘察重点
1）应根据软土地基形成原因、环境类型、各结构层厚度及特点，划分不同地质分段，查清软土沿路线纵向与横向垂直向的分布范围与层次位置。
2）分段对软土地基各地层的样品，进行室内物理、化学、水理力学性能指标试验和原位测试，提供路堤沉降控制及稳定性设计的技术指标。
3）根据详细划分出的典型软基地质路段，分析并评价在其上修路堤后软基的变形与稳定性，评定软土地基的危害程度，分段提供处理方案与技术措施。
4）提供编制施工图设计所需的软基设计与处治工程地质定量数据。
2工程地质调绘
1）详细、补充调查沿线范围内的工程地质条件，其内容参照第
8.5.1条第2款所列。
2）为查明线路设置区域内的工程地质条件，并合理布置勘探点、原位测试位置，应进行工程地质测绘，比例尺根据情况确定。
调查测绘应在路线中线左右各400m～500m宽度范围内进行。
3）对勘察范围内软土地基的性质、分布、地质年代、成因类型、基底性质及沿线地貌特征进行补充、核对与验证。
3勘探
1）软土地基的详勘仍应采用挖探、钻探、静力触探和十字板剪切等勘探、试验和测试相结合的综合方法，为施工图设计提供软基沉降及稳定性设计单项指标，同时为相互对照和验证的设计计算提供使用的技术指标。
2）勘探点的布置，应充分利用所推荐线路方案初勘时的勘探点。
不仅应满足对沿路线各种典型路段的工程地质详勘技术的要求，还应提供路线横向断面的地质特征。
（1）钻孔
本阶段钻孔的质量与数量，必须满足施工图设计的技术要求。
详勘阶段钻孔间距应符合表8.5.2-1的规定。
表8.5.2-1详勘阶段钻探点间距控制
环境类别
道路等级
钻探点间距（m）
备注
简单场地
二级及二级以上
500～700
按路堤高度与地基稳定性确定
二级以下
700～1000
复杂场地
二级及二级以上
300～500
二级以下
500～1000
注：
①设计填土高度大于极限高度的路段或处于桥头路段采用低限值；
②特殊条件下，尚应视具体情况适当加密钻探。
（2）试坑
试坑应配合钻探满足详勘阶段沿线地质调查、绘制地质纵断面图的要求，其设置距离每公里宜为2～3个。
（3）静力触探
应充分利用初勘时静力触探资料。
静力触探点的间距与设置位置应符合表8.5.2—2的规定。
触探深度可参照初勘静力触探深度的有关规定。
表8.5.2-2详勘阶段静力触探点间距控制
环境类别
道路等级
钻探点间距（m）
备注
简单场地
二级及二级以上
2～4
按路堤高度与地基稳定性确定
二级以下
2～3
复杂场地
二级及二级以上
4～5
二级以下
3～4
注：
①本表每公里点数未包括参数孔点；
②设计填土高度大于极限高度的路段或处于桥头路段采用高值。
（4）十字板剪切
对于天然含水量大于液限或在自重力下不能保持原有结构形状的软粘土，以及为检验用室内抗剪强度试验指标计算稳定性的结果时，均必须进行十字板剪切现场试验，以取得现场软土不排水抗剪强度及灵敏度的数据。
其设置间距应满足每具有代表性的地质路段的各软土地层内均有两组以上的有效的现场剪切指标。
其测试深度与层位，可参照初勘十字板剪切试验的有关规定。
3）勘探的深度
钻孔深度应完全满足施工图设计对应力与变形进行设计计算的需要。
其深度作如下控制：
（1）对于均质的厚层软土，钻孔深度应达到相应的地段软土地基附加应力与软土自重应力的比例为0.1～0.15时的相应深度。
（2）对于非均质分布的软土地层，勘探深度可按《公路桥涵地基与基础设计规范》“3.3.5”计算公式来确定，或达到应力比为0.15～0.20的相应深度。
（3）对于非均质分布的软土地层，当底部有密实或硬塑的下卧层或岩质底板时，在查明其性质并确定具有一定厚度后，可不再深钻。
4）钻孔取样
取样间距，对非均质土，在地面以下10m内，应沿深度每米汤一组（两个）样；在地面下10m～20m，沿深度每1.5m取一组样。
20m以下可每2.0m取一组样。
变层时应即取样。
对厚层均质软土层，应根据初勘资料对相同性质和相近指标的层次，对各层顶部和底部各取一组以上样品，中部应取两组以上样品。
如软土指标有变化时，应即取样。
对于硬壳层、软土间的夹层以及排水砂层，也应采集样品以取得计算指标，取样间距可参照初勘第8.5.1条有关款的下限处理。
5）原位测试
（1）对于取样前后会发生变形的饱和软粘土及对难以取样的砂层，应进行原位测试。
（2）饱和粘性土应进行静力触探与十字板剪切测试；对于砂层应进行标准贯入及静力触探测试。
（3）原位测试应求得标贯击数、比贯入阻力或侧壁极限摩阻力与锥尖阻力、十字板剪切强度及灵敏度等指标。
4室内试验
1）详勘阶段对软土地基样品的室内试验，应编制合理的试验方案，依照《公路土工试验规程》（JTJ051）规定的方法、步骤进行。
对初勘试验成果资料应尽可能地加以利用。
（1）对力学试验过程中的应力和路径条件、加荷的级别与标准、试验的有关边界条件，必须以工程现场的环境为依据，结合施工期；预压期与运营期的实际情况研究确定。
（2）对试验数据应依据试样组数的多少、土质的均匀程度、取样与试验的质量，按数理统计分析手段取保证率平均值，以工满足施工图设计的要求。
2）试验项目
对于饱和粘性土应进行表8.5.2-3所列项目的室内试验。
5资料要求
表8.5.2-3室内土工试验项目选定表
物
理
性
质
试验项目
符号
单位
备注
天然含水量
ω
％
天然密度
ρ
g／cm3
土粒相对密度
Gδ
按土类选做
粒径组成
D
mm
砂做筛分，土做颗分
液限
ωL
％
塑限
ωp
％
化
学
性
质
有机物含量
％
按软土类别、层别选做
酸碱度
pH
选代表性样做
易溶盐含量
％
对盐渍化软土做
力
学
性
质
固
结
试
验
压缩系数
αO.1—0.2
Mpa-1
固结系数
Cv
cm2／s
Cv必做，CH选做
前期固结应力
ρc
kPa
按软土类别、层别选做
剪
切
试
验
快
剪
内聚力
cq
kPa
内摩擦角
φq
（°）
固
快
内聚力
cq
kPa
固快剪切指标与快剪指标必须配套
内摩擦角
φq
（°）
三
轴
剪
切
内聚力
Cu
kPa
按路段、土类、层别选做
内摩擦角
φu
（°）
按路段、土类、层别选做
内聚力
Ccu
kPa
按路段、土类、层别选做
内摩擦角
φcu
（°）
按路段、土类、层别选做
内聚力
c′
kPa
按路段、土类、层别选做
内摩擦角
φ′
（°）
按路段、土类、层别选做
1）工程地质勘察报告，文字部分除应提供区域地质、地震地质、水文地质、气象、地形、地貌的有关资料外，应着重阐明已定路线软弱地基形成特点与分布规律，针对各类工程项目与地质环境的相互作用，结合试验与测试指标作出工程地质评价与预测，提出有效的工程地质处理措施。
2）图表资料部分应包括以下内容：
（1）工程地质平面图，比例尺为1∶2000～1∶10000。
（2）工程地质纵断面图，水平比例尺为1∶2000～1∶10000，垂直比例尺为1∶200～1∶1000。
（3）各典型路段工程地质纵断面图，垂直比例尺为1∶200，水平比例尺可参照以上比例尺视路段长度选取。
（4）钻孔地质柱状图，比例尺为1∶100～1∶200。
（5）原位测试成果图表
①十字板剪切图，绘制c～h关系图等。
②静力触探图表，绘制ps～h或qc～h与fS～h等关系图表。
③标贯成果图，绘N～h关系图，N值汇入柱状图中。
（6）土工试验资料成果图表
①土的物理、力学、化学性能试验成果表与指标统计表。
②孔
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