挖方工程施工开挖拉长玄武岩和橄榄大于小于用爆破方大于玄武岩法

花岗岩麻岩法开挖高硬度的石灰岩安山岩、玄武岩、坚固的负页岩用爆破方坚固的辉长岩和石法开挖拉长玄武岩和橄榄大于小于用爆破方大于玄武岩法开挖在土木工程施工中按土的开挖难易程度以及土的可松性系数将土分为八类松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石。其中类土为岩石。水利水电工程施工中常用的土石分级依开挖方法、开挖难易、坚固系数等岩石分级。本次研究的红层挖方区的土、石分级见下表土、石按开挖难易程度分级表土、石土、石等级类别土、石名称开挖方法植物土、中密或松散的砂土和粉松土用铁锹挖土、软塑的粘性土普通土残坡积土部分用镐刨松再用锹挖硬土用挖掘机能够开挖化岩石部分用挖掘机开挖部分软石强风化泥岩、粉砂岩及砂岩用爆破法开挖次坚石中风化的砂岩、粉砂岩及泥岩用爆破法开挖坚石微风化未风化岩石用爆破法开挖土、石分类模型的建立传统岩土工程勘察手段所获得的参数往往信息重合程度较高如抗压强度第章土石比定量分析方法研究高的岩土体变形模量也大如果将可用于挖方土、石分类的岩土工程参数进行简单的相加操作那么反映挖方区岩土体信息的重合将导致这些信息被过多的考虑片面的强调岩土体的某一方面性能反而不利于将岩土体的可开挖性能分开。 #

由于这些岩土工程参数之间相互或多或少都有一定的耦合信息程度反映不一而岩土体在这些参数上敏感程度的不一致导致了它们的数量级相差较大同时参数反映岩土体的开挖难易程度各不相同因此参数与参数之间的组合关系是并联相乘还简单的串联相加仍需进行详细论证。土、石分类模型的建立主要是指依据当前机场勘察中常用的一些勘察手段所获得的与岩土体开挖难易程度有关的参数构建出一个能将亚层岩土体可开挖性区分开的综合指标如何区分风化土和风化石。根据以往的工程经验初步选取岩土体的形成年代使用时需对年代进行量化、完整性系数、动弹性模量、块石含量百分比石头定为、地层纵波传播波速等参数作为评估参数其组合关系及土、石界限值需待项目实施阶段进一步工作确定。土、石勘察手段的研究现代机场勘察方法中能揭露挖方区土石结构的勘察手段主要包括工程地质测绘工程地质钻探、坑探、探槽点状勘察物探中的人工跑极电测深法线状勘察面波、孔间地震波体状勘察这四类。目前来说想要进一步探究其它勘察方法可能性较低因此本项目研究的着重点主要着落于对这几种方法的组合上以及少部分对勘察结果的解译上主要为物探结果解译红层地区土、石界限的勘察方法岩土工程勘察方法主要包括工程地质测绘、勘探与取样、原位测试与室内实验等。

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红层地区的勘察也是综合运用基础地质调查、物探及钻探这些勘察手段为主的。工程地质测绘工程地质测绘往往是岩土勘察中的基础工作。主要工作是沿一定的路线穿越测绘场地详细观测沿线地区地质情况并填于地形图上对地面的地质现象进行观察和描述初步分析场地的工程地质性质及规律。通过工程地质测绘和调查将工程地质条件诸要素采用不同的颜色、符号按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上并结合勘探、测试和其他勘察工作的资料编制成工程地质图。调查时找出剖面露头有助于初勘及详勘时分析附近钻孔地层情况及土、石分界。成都理工大学硕学位论文勘探和取样为了调查地下地质情况勘察过程中常需进行勘探、取样并进行试验工作。岩土工程勘探手段包括物探、钻探和坑探。勘察工作中具体勘探手段的选择应符合勘察目的、要求及岩土层的特点力求以合理的工作量达到应有的技术效果。对于挖方区的土石比勘察应优先采用综合的物探手段查明基岩面分布情况并在有代表性地段有针对性地布置钻孔对物探成果进行验证。但在基岩面起伏大以及存在大量孤石、风化石的地区应以钻探为主、物探为辅进行土石比勘察布孔网点间距不宜大于如何区分风化土和风化石。应充分结合物探和初勘成果根据地形条件在山顶和山腰间适当布置钻探孔。 #

详细查明各分区的或每座山的土石方量及其土石比。钻探利用软件实现三维勘探点布置图的方法弥补传统二维图纸的不足使地形图的表达更加直观、形象加深设计人员对场地地形条件的认识从而实现地形图可读性强、优化设计方案【引。首先通过工程地质测绘获取地形离散数据制作三维地形图然后将测得的离散勘探点数据通过栅格化处理覆盖在三维地形图中并经过一系列的设置从而形成直观而形象的三维地形图如图。场地的土石方计算、地质灾害评估、边坡设计等方面在可视化条件下进行更加形象。扩秒妒口章土石比定量分析方法研究红层地区地层岩性以砂岩、粉砂岩及泥岩互层为主岩石可钻性好适宜于回旋钻机和冲击钻机钻进。在钻进过程中地层复杂不稳定地层软硬不均以及岩体裂隙发育程度都会影响岩石的完整性。物探物探是一种间接勘探方法它是利用特定仪器探测具有不同物理性质如导电性、弹性、放射性和密度等的地质体通过这些物性特征再结合地质资料对其数据及绘制的曲线进行分析解释可以简便而迅速地了解地下深处地质体的状况【】。在岩土工程勘察中利用物探可以探查工程地质条件测定岩土体的物理和动力特性指标从而划分地层判定地质构造、水文地质条件及不良地质现象等。这种方法轻便、快速、比较经济在测绘中用物探配合解决覆盖层厚度、基岩风化层厚度及基岩起伏变化等对于确定红层地区的土、石分界面的效果特别显著。

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物探可为钻探和坑探布置提供有效指导减少钻探和坑探工作的盲目性。但物探对物理特性相近似的地质体其灵敏度较差常难以作出单一结论所以物探应以测绘为指导并用钻探和坑探加以验证。坑探为了揭露地质现象及矿体产状从地表或在地下掘进的各种类型小断面坑道的勘探简称坑探。坑探采用的掘进方式主要是用铲、镐挖掘或爆破作业等。随着现在科技的发展挖掘方式逐渐机械化。现在的工程主要的挖掘工具是挖掘机使得坑探更加方便快捷直接揭露的地质资料更丰富。钻探和坑探是直接和可靠的勘察方法但耗费人力、物力较多勘探周期长因此要合理布置目的要明确加强观测编录工作尽量用较少的工作量取得较多成果。在岩土工程勘察中当以静力触探、动力触探作为勘探手段时应与钻探等其他方法配合使用。当钻探方法难以准确查明地下情况时可采用坑探工程取样取样是岩土工程勘察中的必不可少的一项工作。取样时使用合适的钻具和钻进方法以及操作手段可以使得样品质量更高而且获得岩土室内物理力学指标更准确通过取样过程可以初步判断土石的界限。原位测试与室内实验原位测试与室内实验工作在岩土工程勘察中占有重要地位。目的是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数。原位测试是在不扰动或基本不扰动土层的情况下对岩土体性质进行测试。 #

红层地区常用的原位测试方法主要包括静力触探、动力触探、荷载实验、旁压实验等。静力触探是把具有一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压入土中以测定探成都理工大学硕上学位论义头阻力等参数。静力触探成果应用很广主要可归纳为以下几方面划分土层求取各土层的工程性质确定桩基参数等。按临界深度等概念准确判定各岩、土层界面深度。从而进行土、石划分。动力触探试验是利用一定的锤击动能将一定规格的探头打入土中根据每打入土中一定深度的锤击数或以能量表示来判定土的性质并对土进行粗略的力学分层的一种原位测试方法。室内试验可以为岩土工程问题分析评价提供所需的相关技术参数 以揭示岩土的特性 进行分类定名和土层划分。 、室内资料整理室内资料整理包括岩土参数的分析与选取、图件的编制、反演分析、岩土工程分析评价、报告编写及图件的绘制等。各种勘察方法所取得的资料仅是原始数据、单项成果 还缺乏相互印证和综合分析 只有通过对图件编制和报告编写 对存在的岩土工程问题做出定性和定量评价 才能为工程的设计和施工提供资料和地质依据。红层地区的岩层呈层状 因为基岩风化差异、岩体结构构造及水的作用等导致软弱夹层的存在 所以红层的复杂性使岩土工程勘察中土、石界限的确定产生误差。

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勘察前就要对区域及周边场地的地质资料进行搜集 综合分析其地质情况。然后进行现场踏勘 调查相关露头剖面 了解场地的地层情况【柏】。勘察期间要根据现场的具体情况及时调整钻孔的位置、深度及数量。勘察阶段就要根据具体的地形地貌、岩性及构造条件布置勘探点、线、网。以钻探、物探及原位测试为主 查明土、石分界线。 确定土、石界限的影响因素土、石界限的确定受多种因素影响 主要为岩石结构类型、完整性系数、风化系数及各种勘察手段等。 岩石结构类型红层地区的岩石主要为沉积岩类 岩石结构为碎屑岩结构 基质和胶结物充填于碎屑颗粒之间 由于环境差异使得碎屑颗粒不同及胶结程度差异形成不同的岩石。不同的胶结类型使得岩石力学性质也有较大不同。基底式胶结的岩石胶结紧密 强度较高 受胶结物成分控制 孔隙式胶结岩石的工程性质与碎屑颗粒成分、形状及胶结物成分有关 变化很大 接触式胶结岩石的孔隙度大 透水性强 强度低。砂岩的成岩以胶结为主 也有压实、压溶及溶蚀交代。常见胶结物有石英、方解石、石膏等 由基质起胶结作用的砂岩也常见。粉砂岩主要是泥质胶结。在泥质含量较少的粉砂岩中也会有化学沉淀的胶结物 如方解石、石英、赤铁矿等。 章十石比定量分析方法研究泥岩有钙质、铁质、硅质等胶结方式。 #

由于红层的砂岩、粉砂岩及泥岩与其他岩石的差异在环境作用下容易破坏、变形、软化等 使得土、石界限不明显。 岩石完垫 生系数岩体完整性系数又称裂隙系数 为岩体与岩石的纵波速度平方之比。根据岩体完整性系数对岩体完整程度进行分类 可分完整、较完整、较破碎、破碎、极破碎五类【 。根据《岩土工程勘察规范》 岩体完整程度等级按下表划分 岩体完整程度等级划分结构面发育程度主要结构面的结合主要结构面完整程度平均相应结构类型组数程度类型间距整体状或巨厚完整结合好或结合一般裂隙层面层状结构 结合差块状或厚层状较完整裂隙、层面结构 结合好或结合一般块状结构 结合差裂隙块状或中裂隙、层面、厚层状较破碎结合好小断层镶嵌碎裂结构 结合一般中薄层状结构 结合差各种类型结裂隙块状结构破碎 结合一般或结合差构面碎裂状结构结合很差无序结合很差散体状结构岩石越完整结构面不发育 根据岩石特征土石分界较容易 相反 岩石破碎程度越高 容易被风化 土、石界限就模糊。 风化系数风化系数是由声波测试所取得的反映岩石风化程度的系数 表示。根据风化系数分为全风化、强风化、中风化、微风化和未风化‘如下表 。成都理 大学硕十学位论文表 岩石风化程度表风化程度参数指标风化程度野外特征波速比风化系数母未风化岩质新鲜 偶见风化痕迹 结构基本未变 仅节理面有渲染 有少微风化 量风化裂隙结构部分破坏沿节理面有次生矿物 中风化风化裂隙发育 岩体被切割成岩块 岩芯钻方可钻进结构人部分破坏矿物成分显著变化 强风化风化裂隙很发育 岩体破碎 干钻不易钻进结构基本破坏但尚可辨认 有残余结全风化 构强度可用镐挖 干钻可钻进结构全破坏 风化成士状 干钻易钻进具可塑性注 波速比 为风化岩石与新鲜岩石眶缩波速度之比 风化系数髟为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比 红层岩石多属于软硬岩互层 定向分布特征显著 差异风化现象突出。

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泥岩在各种因素影响下 容易受到外营力和内营力的作用 经过长期的演化逐渐软化 力学性质降低 逐渐变为土壤。麟懑 泥岩受风化作用强烈图风化后土、石界限模糊 勘察手段山于红层岩性的特征在勘察过程中山于钻探技术及设备的影 钻探过程中容易扰动破坏岩层有时对重要的地质体或地质现象产尘错误判断或遗漏 分层深度产生误差。冲洗液在钻进过程中对泥岩的作用有较大影响 反复回旋 强风化的泥岩容易被破坏 很难取得原状岩样 土、石分界面就不容易确定。物探的各种方法有不同的优缺点 干扰因素多 测得的结果准确性不高。用物探配合钻探及坑探解决覆盖层厚度、基岩风化层厚度及基岩起伏变化等 对于确定红层地区的土、石分界面的效果较好。坑探采用的机械设备都是传统的镐、锹、撬棍等工具 能丌挖的土石有限。随着现代机械的发展 挖掘机已经在工程土方丌挖中经常使用 已经逐渐替代传统的工具。所以根据以往的土、石定义及定额来确定土、石界限 不一定适用于现在的工程。 土、石界限综合性指标值分析由于不同时代丌挖手段的不同 人们能直接进行丌挖的岩、土体总是越来越多 因此这一界限值应和时代发展相结合。考虑到研究时间段的有限性 现阶段的工作重点主要建立普通挖掘机械、大型挖掘机械以及需炸药丌挖的土石分类方案中的土、石界限值。 #

所以根据红层地层岩性特征、风化程度及工程施工惯例 勘察期问把强风化岩带的下限作为土层与岩层的界线 即将强风化岩及其易挖易采划归“土类” 而将中风化、微风化基岩划为岩石。强风化带中的中风化砂岩央层仍归岩石。图 全风化砂岩可直接开挖成都理工大学硕上学位论文 裂隙发育的强风化粉砂岩可直接开挖图中风化以下地层爆破开挖根据钻探资料和物探、原位测试及室内实验得出相关的物理力学性质参数 通过对比从这些参数中选取土、石分界相关参数来进行分析。 钻探资料分析钻孔编录时对钻探过程动态观察 注意换层深度及钻进情况 结合取出的岩芯进行判断。根据钻探揭露的岩性特征及岩芯完整程度分析判断土、石的分界线。岩芯的完整程度主要的指标值是岩石质量指标 用直径为 的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进 连续取芯 回次钻进所取岩芯中 长度大于 的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值 以百分比表示。按 值的高低 将岩石质量划分为五类 根据值岩石质量分类类别 岩石质量 较好一般 很差物探资料分析物探中的电阻率法、地震折射波法、声波测井、地质雷达等方法得出的物探资料可以对覆盖层厚度、基岩起伏及风化壳厚度做出分析判断 得出土、石界限的指标值。

全风化与强风化基岩的物性参数常与覆盖层差不多 物探解释覆盖层厚度时包括全风化和强风化基岩层在内 所以物探结果对于土、石分界分析更准确。 电阻率法通过电阻率法获得电阻率与极距关系的电测深曲线图来推断地层变化及基第 章土石比定量分析方法研究岩风化壳分带。同一岩性因风化破碎及含水程度不同其电阻率也会有较大的变化。所以要根据附近钻孔及露头资料进行分析对比 确定其准确性。 地震折射波法地震折射波法利用人工激发的地震波在地壳内的传播特点来探测地质体。根据时间 距离曲线图来进行分析。 声波测井声波测井可以充分利用钻孔 综合地质调查 查明地层岩性特征 进行地层划分 了解基岩风化壳的厚度和特征等。通过测定岩体波速和岩块波速 提供岩体完整性系数 为土、石分界提供依据。地质雷达地质雷达是根据接收的直达波和回波的传播时间来判断不同介质体的存在并测算其埋藏深度。不受高阻屏蔽层、水平层和各向异性的影响。 原位测试资料分析原位测试中静力触探、动力触探及标准贯入实验等都能通过相关参数划分土层。由于挖方区主要是在山坡上 覆盖层较浅 主要是碎石土或风化基岩碎块 而且静力触探和标准贯入实验不能在碎石层中进行 所以不一定适用。 #

在红层软岩地区利用轻型、重型圆锥动力触探进行试验 利用锤击数结合场地内的钻探资料或已熟悉的地层资料进行地层分层 确定地层的分布厚度、基岩埋藏深度、软质岩石、强风化层厚度等 根据动力触探锤击数与深度图也可以对土、石进行分界。通过不同勘察方法得到的这些参数作为红层地区土、石分界的综合指标 可以综合分析判断土、石分界面。 土石比计算方法研究土石比的计算在工程建设方面越来越重要 对工程施工进度及工程造价方面等都具有实际意义。常用的计算土石方工程量的方法有 方格网法、断面法、等高线法、不规则三角网法、区域土方量平衡法和平均高程法等【 方格网法方格网法首先将场地划分为若干方格建立方格网 方格网的一边与地形等高线或场地坐标网平行 大小根据地形变化的复杂程序和设计要求的精度确定 一般常采用边长为 的正方形 地形平坦、机械化施工时也可采用 。然后根据实测或地形图上用内插法求出每个方格角点的地面标高 并注记在相应的方格顶点的右上方 根据各点的设计标高与自然标高之差 #