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标题:
冻土地区工程地质调查规程 （一）
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作者:
safety
时间:
2007-7-31 22:12
标题:
冻土地区工程地质调查规程 （一）
1 主题内容与适用范围
1.1 本规程是冻土地区1∶10万～1∶20万工程地质调查的基本准则，规定了冻土区工程地质类坝、调查内容、技术定额、工作量、工作质量评价和报告编写的基本要求。
1.2 本规程适用于已进行过同等比例尺区域地质调查的冻土地区，是制定工作设计、质量检查验收和报告审查批准的依据，本规程与其他类型地区1∶10万～1∶20万工程地质调查规程配套使用，末规定的事项，应按现行有关标准、规范执行。
2 引用标准
DZ／T 0059沙漠地区工程地质调查技术要求(1∶10万～1∶50万)
DZ／T 0060岩溶地区工程地质调查规程(1∶10万～1∶20万)
DZ／T 0062红层地区工程地质调查规程(1∶10万～1∶20万)
DZ／T 0063黄土地区工程地质调查规程(1∶10万～1∶20万)
3 术语
3.1 冻土
凡温度为负温或零温，并且含有冰的各种岩土均称冻土(包括多年冻土和季节冻土)。
3.2 冻土地区
多年冻土、季节冻土分布的地区，称冻土地区。
4 总则
4.1 冻土地区工程地质查的目的
4.1.1 为国土开发与国土整治、自然资源的合理开发利用和环境保护提供区域性基础性工程地质资料。
4.1.2 为各项工程建设，包括水利电力、城市、矿山、海港、国防、交通及其它工程的规划和合理布局提供区域性工程地质资料。
4.1.3 为区内进一步开展较大比例尺工程地质调查、专门性工程地质和环境工程地质勘察提供设计依据，为开展工程地质专题研究、编制专门性工程地质图提供基础性资料。
4.2 冻土地区工程地质调查的任务
4.2.1 初步查明冻土垂向及冻土水平方向的分布规律、厚度及成因。
4.2.2 初步查明控制冻土特征的主要因素(岩性、温度和含水量等)的变化及相互制约的特点。
4.2.3 初步查明冻土区的区域工程地质特征及其变化规律，并对区域地壳稳定性作出初步评价。
4.2.4 初步查明冻土区地下水埋藏条件、地下水类型、动态变化及水化学特征。
4.2.5 初步查明冻土地区冻胀土(冰缘)地貌类型、形态特征、分布规律及形成条件。 5 基本技术要求
5.1 冻土区工程地质调查设计书是开展冻土区工程地质调查的“作战方案”。承担调查任务的单位在全面开展调查工作之前，应根据上级主管部门下达的计划和任务书，在充分搜集资料并在进行野外踏勘的基础上，编写冻土区工程地质调查总体设计书，并经上级主管部门批准后付诸实施。
5.2 冻土工程地质类型的划分：
5.2.1 多年冻土可分为：连续分布的片状多年冻土，断续分布的岛状多年冻土。
5.2.2 季节性冻土(包括多年冻土表层季节冻结---季节性融化层)，按冻土的工程性质划分为：不冻胀不融沉土(Ⅰ)、微冻胀微融沉土(Ⅱ)、冻胀融沉土(Ⅲ)，强冻胀强融沉土(Ⅳ)四个等级类型，见表1。
表1 冻土工程地质类型表
分类名称
类 型 指 标
冻胀性评价及岩(土)体名称
冻胀率
n
%
融化下沉
系数
A
%
融化下
沉总量
cm
当冻结深(厚)度为1．5m
当冻结深(厚)度为2m
地下水位距冻层
底的距离
S
,m
天然含
水量
W
%
地下水位距冻层
底的距离
S
,m
天然含
水量
W
%
粘性土
砂性土
粘性土
砂性土
不冻胀不融沉土
<1
<1
<3
>5
>8
<14
>4
<2．5
W
＝
W
p 2
冻胀量一般很小,岩性为岩石、砂石土、砂土,粉粒土含量小于15%的卵石土、砾石土
微冻胀微融沉土
1～3．5
1～5
3～15
4～5
2．5～3
14～19
3．5～4
2～2．5
W
p 2<
W
≤
W
p
W
5
冻胀融沉量可能造成基础变型,岩性为细砂(>0．1mm颗粒含量≤3．5%)、粉砂
冻胀融沉土
3．5～6
5～10
15～30
3～4
2～2．5
W
>19
3～3．5
1．5～2
W
5<
W
<
W
p
W
15
冻胀量很大,可达季节融化层的10～20cm,岩性为粉砂土、亚砂土、亚粘土、粉土和黄土质粘性土
极冻胀融沉土
>6
10～25
30～75
<3
<2
W
>19
<3
<15
W
>
W
p 9
冻胀量应通过实测确定,岩性为沼泽土、腐植土、粘性土、淤泥
注：
W
p——塑限。
n
(％)＝
×100；
式中：
h
1——土体冻结后高度；
h
——土体冻结前高度；
n
——冻胀率。
A
＝(
W
－
W
p)
K
；
式中：
W
－
W
p——有效下融化下沉含水量(％)；
K
——称为融化下沉常数，其平均值为0．61；
A
——融化下沉系数
5.3 冻土区工程地质条件复杂程度的划分
按工作区的地质、地貌和冻土工程地质复杂性及交通运输、区域研究程度和国民经济建设等因素，把工作区划分为：
简单型(Ⅰ)：地质、地貌和冻土工程条件相对单一，交通不便，区域研究和国民经济意义较差。
中等型(Ⅱ)：地质、地貌和冻土工程条件中等，交通较方位，研究程度一般，有一定的国民经济建设意义。
复杂型(Ⅲ)：地质、地貌和冻土工程条件复杂，交通方位，国民经济建设意义重大。
5.4 冻土区工程地质调查的技术定额，主要根据区域工程地质条件复杂程度、研究程度、区域工作条件和国民经济的需要来确定。一般情况下可按表2确定。
表2 冻土区域工程地质调查主要技术定额(每100km2)
地区类别
比例尺
观测路
线间距
km
观测点
个/100 km2
钻孔
个/100 km2
钻探量
m/幅
岩土物理
力学试样
组/100km2
季节性
冻土区
简单
1∶20万
9～14
6～10
0.3～0.5
1 000～1 500
3～5
1∶10万
4～9
12～20
1.0～1.3
1 000～3 000
10～13
中等
1∶20万
6～9
10～15
0.5～0.7
1 500～2 000
5～7
1∶10万
3～4.5
20～30
1.3～1.6
3 000～4 000
13～16
复杂
1∶20万
3～5
16～21
0.7～1.0
2 100～2 600
7～10
1∶10万
1.5～2.5
30～40
1.8～2.0
4 000～5 000
16～20
多年冻
土区
简单
1∶20万
6～9
10～15
0.2～0.3
500～1 000
1.5～2.0
1∶10万
2～4.5
20～30
0.5～1.0
2 000～3 000
3～5
中等
1∶20万
4～6
15～20
0.3～0.4
1 000～1 500
3～3.5
1∶10万
2～3
30～40
0.9～1.0
3 000～3 800
6～7
复杂
1∶20万
3～4
21～26
0.5～0.7
1 600～2 100
4～6
1∶10万
1～1.5
41～51
1.2～1.3
3 800～4 200
7～8.5
注：钻探工作量按1：20万国际分幅所需的控制工作量(每幅以7000km2计)。
5.5 调查工作量布置的特殊要求
5.5.1 野外工程地质测绘，采用以穿越路线为主，追索路线为辅的全面工程地质点法进行调查。
5.5.2 在工程地质的重点地段，可适当加密路线，在路线调查的基础上，对重要的地质。工程地质现象要进行追索；在地质、工程地质简单地区，路线间距可适当放宽；在通行条件困难地区，应在加强航空照片解释的基础上，适当放宽路线间距。
5.5.3 观测点和观测路线的密度要服从调查需要，观察内容的描述要服从观察目的，避免机械地套用。
5.5.4 路线调查要进行认真、细致、全面、连续的观察记录，对重要的地质、地貌和工程地质界线，均应有一定的点线控制；对有意义的地质、地貌和工程地质现象要作重点记录、素描、拍照和取试验样品；在条件比较复杂或具有典型代表意义的地段，要做路线地质剖面。
5.5.5 基本查明不同地质、地貌单元的多年冻土的上限和多年冻土的厚度，并要有适当数量的钻孔，观测多年冻土的温度及变化规律。
5.5.6 多年冻土区的冰缘地貌特征及分布规律有的具有季节性，因此在进行工程地质调查时应掌握工作时间和工作进度。
5.6 特殊岩、土分类与描述。
5.6.1 冻土的工程地质分类是在综合分析冻土内在因素和工程性质的基础上进行，即根据冻土的冻胀融沉性指标，影响冻土冻胀率的一些主要因素，如冻土的岩性、冻土层厚度、冻土的含水层、冻土层底面与地下水位的距离等因素，进行冻土工程地质分类。
冻土融沉性与冻胀性工程地质分类见表3、表4。
表3 冻土融沉性工程地质分类表
分类名称
等级代号
融化下沉
系数A
%
按米计算的
融化下沉
总量cm
工程特点描述
不融沉土
Ⅰ
＜1
＜3
为最好的地基土、可直接作为建筑物的地基
弱融沉土
Ⅱ
1～5
3～15
为良好的地基土，一般可直接作为建筑的地基
融沉土
Ⅲ
5～10
15～30
是一种过渡类型，当作为建筑物地基时，基底融深不许超过1m。为防止基底融化，需采用深基、保温等专门措施
强融沉土
Ⅳ
10～25
30～75
作基底时，原则上不允许发生融化，宜采用保持冻土的设计原则或采用桩基架空基础等
强融沉冰
Ⅴ
＞25
＞75
作为基底时，不允许发生融化，且应考虑它的长期流变作用，故需进行专门处理，如砂垫层等
注：融化下沉系数
A
是和土的塑限含水量
W
p与超过塑限含水量
W
之差的有效融化下沉含水量
W
－
W
p有关，即
A
＝(
W
－
W
p)
K
。
表4 冻土冻胀性分类
分类名称
代号
冻胀率
n
%
天然含水量
W
%
地下水位距
冻土层底面
的距离
S
m
冻胀性评价及岩(土)体
名称
不冻胀土
Ⅰ
n<1
W<14
S＜2
冰胀量一般很小，岩性为岩石、砂石土、砂土、粉土含量<15%的卵石土、砾石土
微冻胀土
Ⅱ
N<3.5
14≤W<19
S≤2
冻胀量可能造成基础变形，岩性为细砂(>0.1mm颗粒含量≤3.5%)、粉砂
冻胀土
Ⅲ
3.5
Wp 5≤W≤Wp 2
S>1.5
冻胀量很大，季节融化层可达10～20cm，岩性为粉砂
强冻胀土
Ⅳ
n>6
W>Wp 9
S≤1.5
冻胀量应通过实测确定，岩性为沼泽土、淤泥质粘性土
注：①冻胀率
n
为冻土体冻结后高度
h
1与冻土体冻结前高度
h
之差和冻土体冻结前高度比的百分数即：
n
(%)＝
×100。
②
W
p为塑限。
6 工程地质测绘
6.1 工程地质测绘的基本任务
6.1.1 调查测区冻土工程地质条件的各组成要素，包括地形地貌特征、冻土分布及发育特征、岩土体类型及其工程地质特征、水文地质条件、冻土地区的不良地质现象；冻土危害的发生、发展及危害程度。
6.1.2 为初步查明冻土区工程地质条件和进行冻土地质环境的评价提供基础资料，为勘探试验工作和专题研究提供依据。
6.2 一般要求
6.2.1 工作阶段划分
a.遥感图像解译；
b.野外调查；
c.野外资料整理。
6.2.2 工程地质测绘的主要技术要求与方法
6.2.2.1 正式测绘前应首先实测典型剖面，建立典型的区域地层柱状剖面。划分工程地质制图单元。如已有地层柱状图可供利用时，亦应进行现场校核，确定填图单位，统一工作方法。
6.2.2.2 岩性综合体是填图的基本单位，其界线可与地层界线吻合。也可根据岩性、岩相与工程地质特征进行细分或者归并。
6.2.2.3 实测地质体的最小尺寸一般为相应图上的2mm；对于具有重要意义，在图上不足2mm者，可以夸大表示。
6.2.2.4 观测点定点采用目估和罗盘交会法。地质界线必须实地勾绘，或根据遥感图象解译界线通过野外核定，其允许标定误差不应超过相应比例尺图上2～3mm。为此，需在一定面积内布置一定数量的观测点及观测路线、观测点的布置要有明确目的，并且有较好的控制性和代表性。
6.2.2.5 界线的圈定采用路线穿越法。特别重要的界线可适当追索。观测路线一般沿工程地质条件变化最大的方向布置。
6.2.2.6 观测点和观测路线的密度要服从调查效果，其间距一般参照表2执行，但不可强求均匀分布，应视工程地质条件的复杂程度适当加密或减稀。
6.2.2.7 现场填图的内容包括：岩土体工程地质分类界线，微地貌和外动力地质现象。断层、层理和片理、劈理等各种结构产状，节理、裂隙统计点，主要地表水体及地下水露头等。其中对动力地质现象、微地貌等一般用符号表示，个别现象规模较大者可按比例尺圈定边界，其集中地段也可用群体符号表示。
6.2.2.8 观测点的描述既要全面，又要突出重点。同时还要注意观测点间的沿途观察记录、反映点间的变化情况。文字记录要清晰简明，对典型或重要的地质、地貌现象，尽量用素描、照片与文字配合。观测点的记录必须有专门的记录本或卡片，并应统一编号。凡图上表示的地质、地貌现象，均须与文字记录相对应。
6.3 遥感图象的应用
6.3.1 遥感图象应用目的与要求
6.3.1.1 开展冻土地区工程地质调查，应充分利用现有的遥感图象资料，进行工程地质解译。以达到减少野外工作量、提高成果质量和工作效率的目的。
6.3.1.2 <SPAN style="mso-hansi-font-family: 'Times New Rom
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