很多新人對工程勘察時如何劃分地層有困惑,為此,我們集合十幾年的勘察經(jīng)驗、規(guī)范和工程實踐經(jīng)驗對工程勘察時地層的劃分進行了總結(jié)梳理,以饗同行,大家平時應用時看后面的天盤即可,也歡迎各位同行不斷補充完善。
1 、勘查分層的目的及總原則
勘察分層與地質(zhì)分層目的不同,工程勘察分層的目的是:
把自然界不連續(xù)、各向異性、非均勻的自然巖、土體,用分層進行簡化,便于為工程提供依據(jù);
便于勘察分析、評價、出剖面圖;
便于甲方、設計、施工單位應用;
能滿足基坑設計、降水設計等工程需要;
工程勘察分層是為工程服務,要恰當、合理,不可過分囿于地質(zhì)理論而忽視了工程應用。
2、劃分總原則
工程勘察進行巖土分層時,一般應按“兩級單元”進行,不宜劃分太多的亞層,一般是將不同地質(zhì)時代、不同地質(zhì)成因的巖土劃分為主層,如②3代表第②主層第3亞層;
分層應與工程需要密切配合,要明顯反應對擬建工程的不利層位(如液化土層、濕陷性土層)和可主要持力層。
3、主層劃分細則
3.1 按時代
同一時代的地層根據(jù)工程需要可劃分為多個主層,但不同時代的巖土不能劃分為同一主層;
主層劃分應自上而下,層位反應時代和覆蓋關(guān)系,如④層不能在③層上(傾覆巖層除外),層位代號越大,地層沉積時代越古老,主層層位代號大的層位不能出現(xiàn)在層位代號小的層位之上。
3.2 按成因
當時代相同,不同成因的土應劃分為不同的主層;
原則上不宜將沉積環(huán)境差異較大的層劃分在同一主層內(nèi),如坡積層不應與沖、洪、湖積層劃分在同一主層,同一主層不宜有不同成因的土;
3.3 可單獨劃分為主層的特殊情況
厚度大,性質(zhì)好的受力層,單獨劃分為主層有利于分析利用;
厚度大,性質(zhì)特殊的土(如濕陷性土、液化土、鹽漬土等)應單獨劃分為主層;
對工程影響大的層,也宜單獨劃分為主層(如砂層中夾了一層2米厚的漂石,影響成樁);
與工程相關(guān)的不利地層、對擬建工程影響巨大的不利層位,也應單獨劃分為一個主層;
對松散地層,一般同一主層厚度不宜過厚,如大厚度填土,只分為一個主層,不利于分析、評價;
填土、耕土、植被土一般劃分在一個主層,但對厚度特別大,需進行不同的處理的大厚度填土,可根據(jù)情況劃分為不同的主層;
主要受力層宜劃分為主層方便分析評價,如對于厚度大性質(zhì)良好的天然基礎(chǔ)持力層位或厚度大性質(zhì)良好的樁端持力層,可單獨劃分出一個主層,起到突出持力層的作用。
4、亞層劃分總則
亞層一般按巖性、狀態(tài)、密實度、分布深度、物理力學性質(zhì)及工程特性進行劃分。
5、亞層劃分細則
亞層的劃分依據(jù)主要層位的巖性和物理力學性質(zhì),在編號順序上可適當考慮空間分布和覆蓋關(guān)系,由上至下依次編號,但亞層的代號順序并不一定代表嚴格的沉積順序;
對于一個主層內(nèi)不同巖性的地層,應劃分出不同的亞層;
同一地質(zhì)、地貌單元的同一主層內(nèi),亞層必須是唯一的;
對狀態(tài)或密實度、其它物理力學指標存在明顯差異,這些差異導致工程性能出現(xiàn)一定差異時,應再細分為多個亞層;
對于同一主層內(nèi)巖性相同、狀態(tài)或密實度變化小,或土質(zhì)均勻的亞層,當厚度較大,或埋置深度差異較大,由于部分地層參數(shù)(如樁端阻力、實際應力范圍的壓縮模量等)與地層埋置深度密切相關(guān),應再依據(jù)埋置深度細分為多個亞層,亞層的厚度不宜太厚;
對于一個鉆孔,其亞層的分層厚度一般應大于0.5米,對于單層厚度小于 0.5米的偶然出現(xiàn)的層位,可以并入上、下其它物理力學性質(zhì)相近或較差的層位,但對本孔中出現(xiàn)的薄亞層,在其它鉆孔中該層厚度較大時,應予以保留。
6、對透鏡體及互層地層
對同時代同成因的互層地層可一起分為一個主層;
也可將厚度大的層單獨劃分為一個主層;
可以將厚度小,連續(xù)互層出現(xiàn)的薄層劃分為一個主層,然后根據(jù)巖性再劃分亞層;
當一個主層其主巖性亞層所占比重超過二分之一,且其余亞層以夾層或透鏡體形式出現(xiàn)時,主巖性亞層代號應直接使用主層號,其余亞層可按序編號,如主層用③,其余用③-1,③-2;
當一個主層其主巖性亞層所占比重不超過二分之一,主層不突出時,亞層并不以夾層形式,而是以上、下覆蓋層形式出現(xiàn)時,主巖性亞層應與其它亞層一起,按出露順序由上至下依次編排亞層代號。可以按③-1,③-2依次劃分,不劃分主層③。
7、一致性要求
同一個工程項目,不同勘察階段,或多次勘察時,或分區(qū)編制勘察報告時,應保持分層的一致性和資料的可對比性,采用相同的分層模型。若后期分層有較大變更時,應在勘察報告中適當說明變更原因和內(nèi)容。
在地層分層時,一般應在分析全部鉆孔資料的基礎(chǔ)上,綜合確定分層模型;復雜情況應先試分層,然后出剖面圖對比現(xiàn)場及室內(nèi)試驗及試進行工程評價,分析后再修改完善。