公路工程地质勘察技术要求
二00五年九月
目录
1.总则………………………………………………………………………1
2.路基、小桥涵及立交勘察要点…………………………………………8
3.桥位勘察要点……………………………………………………………104.隧道勘察要点……………………………………………………………115.特殊性岩土和不良地质地段的勘察要点………………………………126.筑路材料勘察要点………………………………………………………147.工程地质勘察成果报告编制要点………………………………………15
1.总则
1.1勘察技术及技术标准(1)在进行公路工程地质勘察工作中,应严格执行《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)、《公路勘测规范》JTGC10-2007、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)、《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)、《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)等技术标准及上阶段审查意见。(2)其中《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)为主要执行规范,技术人员应认真理解领会,并严格按此进行外业勘察及勘察成果的提交。(3)公路沿线建筑设施勘察的技术标准还应执行《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)、《公路工程地质勘察规范》(送审稿“沿线设施勘察”等节)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)等技术规范。(4)如有发布实施的新规范,一律以新规范为准。1.2勘察目的与步骤(1)按相关规范、文件的要求,采用合理的勘察方案,查明场地、路线走廊带内各种构造物的地质情况,提供完整的工程地质和水文地质资料,对不良地质与特殊岩土提出合理的处治意见,提供设计所需的地质参数,为设计服务。(2)接到勘察任务后,由相关技术人员进行实地踏勘,贯彻地质选线/选址原则,根据设计方案,勘察技术人员针对路线/场地情况及初步调查结果提出合理的勘察方案。(3)勘察方案中应充分收集上阶段的资料(如地质调查成果、坑/钻探成果、物探成果等),将已有坑/钻探成果按坐标布于方案平面图上,并加以充分利用。(4)勘察工作应遵循:已有资料收集、分析→野外踏勘→编制勘察方案→方案评审、指导书→外业勘察→外业单项检查→外业中检→外业验收→试验资料的统计分析的编制→编制地勘报告→报告自检、复核、审核/审定的步骤与原则。1.3内外部技术接口(1)勘察人员应认真收集路线/场地平面图、纵/横断面资料、工点资料,确保资料的准确无误;并加强各作业组之间的资料互提与协调管理;保存好外部、内部资料互提的质量记录。(2)当设计方案发生变化时,应及时组织相关技术人员修改原勘察方案。设计方案发生重大变化时,原勘察方案应重新进行评审。1.4勘察手段与工作量(1)应按“勘察方案评审会议结论/纪要”中的要求执行,并及时向主管工程师提供反馈信息以便进行整理。(2)钻孔实地布置时,应先测量,并用仪器按坐标进行布孔,以确保钻孔位置的准确性,并便于下阶段利用。(3)应采用多种勘察方法,加强挖探、简易钻探、原位测试(静探、动探、标贯等)、物探工作,适当减少钻探工作量,在规范范围内合理布置钻探工作量,以取得必要、可靠的勘察成果。(4)加强静探、动探、标贯等原位测试工作以提供较为准确的地质参数,软土、软弱土必须进行静探试验或十字板剪切试验;软质岩石的强风化层必须进行动探试验;硬质岩石应取样做单轴极限抗压强度试验。(5)对深挖、高填、取弃土场、料场(含可利用的挖方)、沿线建筑设施应进行钻孔控制,土石料场应取样进行试验分析。(6)预/工可勘察预/工可阶段以收集已有地质资料(区域地质资料、卫片、航片)、地质调查、地质遥感等方法为主,进行少量必要的钻探、简易勘察(螺纹钻探、挖探)。其中控制性工程(特大桥/特长隧道、重点桥梁/隧道)原则上应布置少量钻孔,并辅以其它勘察手段;不良地质、特殊性岩土应布置少量的勘探点(钻探、螺纹钻探、挖探)。钻孔深度宜根据情况确定。隧道孔应穿过设计线以下5m左右;滑坡孔应穿过滑动面以下5-8m左右,其他桥梁、不良地质、特殊性岩土的钻孔深度根据大致基础型式(处治型式)与地层情况而定。 除特殊要求外,沿线建筑设施一般不进行预/工可勘察。 (7)初堪 初步设计阶段以利用上阶段地质资料、地质调查与测绘、物探、钻探、简易勘察(螺纹钻探、挖探)、原位测试为主。其中隧道、特殊大桥、岩溶必须采用物探,在物探的基础上再适当布置钻孔; 软土、膨胀土、滑坡、高边坡、料场等以触探、钻孔、简易勘察为主;隧道钻孔数量不应少于3个,在进出口、中部必须有代表性钻孔;长/特大隧道每500m应有1个钻孔;大桥以控制断面为主且每座大桥钻孔数不得少于三个,每座中桥钻孔数不得少于二个,小桥、涵洞、挡墙应有勘探点,也可并入路线路基考虑;路基勘探点间距为200-500m。各个工点的钻孔深度宜深浅兼顾;一般路基孔深10-15m;隧道孔、高边坡应穿过设计线以下5m左右;滑坡孔应穿过滑动面以下5-8m左右;其他钻孔深度根据基础型式(处治型式)与地层情况而定。沿线建筑设施初堪应先划分工程重要性等级、场地等级、地基等级,再次基础上确定勘察等级。根据地基等级(复杂程度)确定的勘探线、勘探点间距,根据工程重要性等级确定勘探孔深度,详见《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)P16表4.1.6、4.17。(8)详勘施工图设计阶段以钻探为主,辅以利用上阶段地质资料及其它勘察方法,对初步设计阶段的勘察工作进行补充与完善。桥位钻孔原则上一墩一孔,对斜坡、岩溶区应增加,坝区地质情况变化不大时可隔墩布孔;隧道应在物探与初步设计阶段的基础上布置钻孔与物探验证孔,并进行一定的抽水试验工作;岩溶、软土、膨胀土、滑坡、高边坡、料场等应在初步设计阶段(或物探)的基础上对控制剖面线的线距与钻孔间距加密布置。桥梁钻孔深度通过初堪地质资料初步计算确定,其它钻孔深度同初堪要求。沿线建筑设施详勘时勘探线、勘探点间距见《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)P18表4.1.15,勘探孔深度主要通过计算、分析得出,详见《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)P19、P20。(9)原位测试与取样A、对粘性土应以标贯为主,对碎石土类应以动探为主,软土则以静探为主;全、强风化岩石必须进行动探试验以提供承载力。B、对代表性岩、土均应取一定组数的样品进行室内试验。除常规试验外,有机质土应化验有机质含量;膨胀土应做膨胀性试验;路基填料等应提供CBR值;防滑面层料应进行磨光值(PSV)、磨耗值(AVV)、压碎值等试验分析。1.5质量保证措施(1)应及时进行勘察方案评审、外业中检、外业验收(含物探)及勘察成果的复核、审核、审定等,如有物探资料,应先进行物探分册报告的编写和复核、审核、审定,再进行地勘报告的编写与复核、审核、审定。(2)勘察部门应按下表配置项目所需的技术人员。同一项目/技术负责人在同一时期不得兼任两个大型项目负责人;当路线里程长或比较方案多时,应设置多个地勘项目负责人,并由主管工程师担任勘察项目总负责人与技术总负责人;沿线建筑设施勘察项目技术人员最低配置要求可适当降低。表1 勘察项目技术人员最低配置表
(3)为了加强质量管理,当勘察报告归档后,对整个项目的勘察质量召开一次综合质量评定会。由设计人员、技术人员、主管工程师参与,项目负责人作综合汇报,设计、主管工程师提问,项目负责人/技术负责人进行解释,在此基础上,最好进行质量评分。此评分结果作为地勘承包结算与报优的依据之一。(4)地勘设计汇报应简明扼要,注意重点/难点,勘察方法与工作量应做成表格形式,时间一般控制在15分钟以内,中小型项目由项目负责人汇报,大型、特大项目由主管工程师汇报。(5)外业勘察过程中,项目负责人应在实地地质调查、已实施的钻探、静力触探、挖探、物探等技术工作的基础上对原预估工作量进行增减,填写“钻孔工作量变更汇总表”,说明变更的数量与理由,由地质工程师进行审核同意后方可实施,变更数量较大时,应组织有关人员进行现场实地踏勘,形成单独的现场评审纪要;最终结算工作量由有正式签字的预估工作量及变更工作量两部分组成。(6)勘察项目负责人必须保证外业勘察工作的技术质量,保证外业勘察成果的准确性与勘察工作量的合理性,支持配合地勘监理或钻探抽检人员的工作。重大工点的岩芯应统一保管,工程竣工三年后经主管工程师同意后方可销毁。
2.路基、小桥涵及立交勘察要点
2.1一般路基勘察要点(1)、应查明路基范围内的地层岩性、地质构造、水文地质及有无不良地质,提供设计所需的物理力学指标;除纵向地质情况外,还应查明其横向地质变化情况。(2)、勘察方法以地质调查、静力触探、坑探、螺纹钻探为主,辅以必要的钻探等方法;每500m应有一个勘探点,横向地质情况变化较大时,还应布置横向控制的勘探点。钻孔、螺纹钻孔、静力触探深度一般为10-15m,坑探2-4m。(3)、如遇不良地质与特殊性岩土,应按不良地质与特殊性岩土的勘察要求进行工点勘察。(4)、路基横向变化不大时,可用全线的总说明书、纵剖面图等资料加以代替;路基横向变化不大时,应形成独立工点资料。2.2高路堤/陡坡路堤勘察要点
(1)对可能存在沉降和剪滑问题的高路堤/陡坡路堤,应查明具有关地层层位、层厚、岩层产状、岩土类别、分布范围和水文地质条件,进行必要的测试,提供设计所需的物理力学指标数据,特别是压缩和抗剪指标(如C、φ值)。(2)控制断面上,应布设1-2个钻孔,并辅以触探、坑探、螺纹钻探;一般孔深10-15m,坑探2-4m,遇不良地质与特殊性岩土时应适当加深。(3)施工图时设置抗滑桩处必须有代表性钻孔,孔深应穿过潜在滑动面以下5-10m左右。(4)形成独立工点资料,说明书中应重点论证高路堤沉降和滑移方面的稳定性。2.3深路堑与高边坡勘察要点(1)对深路堑与高边坡路段,应查清其他地层岩性、岩层产状、地质构造、水文地质条件及滑坍可能影响范围。提供设计处治所需岩土边坡的各项力学参数,特别是抗剪、抗滑指标(如C、φ值)。(2)控制断面上,应布设1-2个钻孔,并辅以坑、槽探等手段,钻孔深度应穿过设计线以下5m左右。(3)形成独立工点资料,说明书中应重点对其稳定性做出定性、定量评价,从而提出边坡处治设计方案、土石成分及建议边坡比等。2.4支挡工程勘察要点
(1)支挡工程包括左右挡墙、护脚,应查明其地层岩性、地质构造、水文地质及有无不良地质,提供设计所需的物理力学指标。(2)护脚、低矮挡墙的勘察方法以及地质调查、静力触探、坑探、螺纹钻探为主,高度大于8m的高挡墙还应增加钻探,钻孔数量视挡墙长度而定;钻孔、螺纹钻孔、静力触探深度一般为10-15m,坑探2-4m;遇不良地质与特殊性岩土时应适当加深。(3)高挡墙应形成独立工点资料,护脚、低矮挡墙等可简化成表格形式加以体现。2.5小桥涵勘察要点(1)勘察方法以静力触探、坑探、螺纹钻探为主,视情况布置钻孔;其中每一座小桥至少应有1个钻孔,并辅以其他方法;钻孔深度一般15-20m,遇不良地质与特殊性岩土时应适当加深。2.6互通式立交勘察要点按立交设计产生的一般路基、高路堤/陡坡路堤、深路堑与高边坡、支挡工程、小桥涵、河岸防护/改河工程、桥梁等分别勘察和提供成果资料。2.7河岸防护/改河工程勘察要点技术要求详见《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)中P37-38、P78-79的相关内容,按此执行。
3.桥位勘察要点
3.1勘察应根据桥跨、桥型和基础类型,以钻探为主,结合原位测试及其勘探手段,探明桥位的主要工程地质问题,提供常规试验与承载力、摩阻力、单轴抗压强度等物理力学指标。3.2钻孔数量见前述,其位置一般应布设于基础轮廓的周边或中心。对跨径大的大桥、特大桥,其基础型式为群桩基础时,每个墩台应适当增加钻孔;当桥跨小、桥墩多且工程地质简单时,可采用隔墩(桩)钻探;当详勘阶段桩基置于岩溶地基上时,应先采用物探,然后视物探成果再补充钻探(或逐桩钻探)。3.3地质情况横向变化较大时,应有一定数量的钻孔控制。3.4钻孔深度视桩型、桩长及已有地质情况而定。详勘时钻孔深度应通过初堪地质资料初步计算确定。3.5水文地质条件复杂的大桥、特大桥需提供基坑涌水量时,应进行抽水试验工作。3.6形成桥位勘察的独立工点资料。
4.隧道勘察要点
4.1加强地面调查工作。调查范围包括隧道区域及其外围地区;调查内容主要包括地层岩性、地质构造、节理裂隙、地下水、地应力等;对调查资料应进行统计分析,对隧道进出口岩土体进行稳定性分析。4.2隧道地质勘察工作应采用调绘、坑槽探、物探、钻探等综合手段进行,初堪阶段以物探、钻探为主,详勘以钻探为主。钻探数量见前述。4.3原则上每个隧道均应进行物探工作,且90%以上的物探工作量应在初堪阶段完成,以供后期钻孔布置提供依据。物探方法应进行对比分析,最后采用符合本隧道地质条件的行之有效的电法/电磁法/地震法,勘探深度应穿过隧道设计线以下25m。4.4中长以上隧道应做抽水/注水试验并划分含水地层与富水带。4.5隧道钻孔应采用先进的钻探工艺,确保岩芯采取率;钻孔深度见前述;钻孔直径应满足水文地质测试、物探测井要求;一般在如下情况应布设有钻孔:(1)隧道进出口(2)物探异常地段(3)地质构造复杂、掩体破碎、有软弱夹层、地下水丰富、不良地质地段;(4)隧道围岩级别较好但又无法定级的地段。4.6提供常规试验与弹性抗力系数、弹性模量、泊松比、C、φ、单轴抗压强度等物理力学指标,根据控制围岩稳定的诸因素,分段确定隧道围岩级别及围岩的稳定性,为隧道设计与施工提供地质依据。4.7形成隧道勘察的独立工点资料,并有一定数量的地质横剖面。
5.特殊性岩土和不良地质地段的勘察要点
5.1膨胀土地基勘察要点(1)查明膨胀土的沉积时代、地表水/地下水特征、成因类型,纵横向分布范围、胀缩特性。(2)调查当地已有建筑物胀缩变形损坏情况;收集有关气象资料,如降水量、蒸发量、大气影响深度等。(3)在不同膨胀性区段应布置钻孔,钻孔应穿过膨胀土层的大气影响深度,并分层取样做常规与膨胀性试验。(4)膨胀土横向变化不大时,可用“不良地质地段表”加以体现;否则应形成独立工点资料。5.2软土地基勘察要点(1)查清软土沿路线纵向与横向的分布范围与变化规律,尤其是斜坡软土。(2)软土勘察必须进行钻探及静力触探,两者相互配合,有条件时应做十字板剪切试验,达到查清其范围、层位、参数值的目的。勘察深度一般因该穿过软土层,深层软土视基础处治深度、桩基深度而定。范围较大或厚层软土应单独确定其勘察方案。(3)分段对软土各地层取样做常规试验,特别是压缩、抗剪指标;有机质土应化验其含量。(4)分析评价在软土地段上修建路提的稳定性及其可行性,提供处治方案;范围较大或厚层软土应考虑改线或桥梁方案,高填方段的软土不能避让时宜采用桥梁方案。(5)软土横向变化不大时,可用“不良地质地段表”加以体现;否则应形成独立工点资料。5.3滑坡体及崩塌地段勘察要点(1)调查滑坡及崩塌区的地形地貌特征,地层、岩溶、岩性、岩层产状、水文地质、环境与地质构造的关系,并阐述其对滑坡稳定性的影响。(2)确定滑坡的范围、性质、滑动面、滑移方向,水文地质情况,查明滑坡面特征(深度、倾角)及滑坡原因,计算滑坡推力及其稳定性。(3)滑坡地区的勘探应以钻探为主,视滑坡规模初堪至少布1-2个剖面,详勘至少布2-3个剖面,每个剖面2-3个钻孔。钻探原则上以干钻为主。(4)钻孔深度见前述。(5)进行必要的测试与取样试验,提供设计所需的物理力学指标数据,特别是抗滑指标(如C、φ值)。(6)应形成独立工点资料。5.4岩溶地区勘察要点(1)查明岩溶发育情况、岩层产状、水系分布情况,分析岩溶的发育趋势。(2)查明溶洞、落水洞的位置、范围、直径、深度、(3)勘探必须采用物探、钻探方法,并先做物探,确定异常点,再对异常点进行钻探验证及确定其位置、范围、直径、深度等。孔深一般应穿过洞、穴和破碎带以下。(4)对岩、土进行必要的测试与取样试验,提供设计计算(如沉降计算)所需的物理力学指标数据。(5)应形成独立工点资料。5.5其余特殊性岩土和不良地质的勘察要点技术要求详见《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)中P103-168的相关内容,应按此执行。
6.筑路材料勘察要点
6.1公路工程沿线筑路材料料场勘察工作,应与勘察阶段相适应,严格按《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)中规定的勘察要点和评价方法执行。6.2初步调查土、石、沙料场的分布、材料的质量和数量、开采及运输条件等。6.3河沙以取样为主,土石料勘探应以钻探为主,视其规模初堪至少布1-2个剖面,详勘至少布2-3个剖面,每个剖面2-3个钻孔,勘探深度视其采料深度而定。6.4根据料场的用途,应选取相关代表性样品做不同的参数指标分析。对沥青混凝土防滑面层,要求选用高强度的碎石骨料,如玄武岩、石英岩、石英砂岩等,除常规的物理力学指标项目外,还应包括磨光值(PSV)、磨耗值(AVV)及压碎值等试验内容。6.5应形成独立工点资料,提交的成果资料为4项,具体见地质勘察规范(JTJ064-98)P69-70中5.5.6的2款。
7.工程地质勘察成果报告编制要点
7.1勘察报告中的图表资料和说明书,应按照《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)P70-71、P92严格执行;沿线建筑设施勘察报告应按照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)严格执行;应按ISO9001标准进行自校、复核、审核、审查/审定。7.2勘察报告必须利用已有/上阶段资料/钻孔、物探资料,并在报告中加以阐述。7.3各册内容及说明书、平面图、剖面图、柱状图格式应符合有关要求。封面应有项目名称、勘察阶段、“工程地质勘察报告”、全长、总册数、分册数、单位名称、勘察日期;扉页中还应签署栏、勘察证书等级与编号;应有勘察人员名单,总目录、分目录/本册目录;图框格式执行《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》,参照执行《公路工程基本建设项目设计文件图表示例》,图幅一般为A3或者A3加长,滑坡图件可采用A2幅,图中文字采用“华文中宋”;图表资料一律复印,不得蓝晒。7.4参数选取应以野外原位测试(标贯、动探)、室内实验值为基础,参照规范的范围值在结合经验值列表提供建议值。当不具备试验条件而必须采用经验值是,应优先采用《公路桥涵地基与基础设计规范》、《公路隧道设计规范》中的值,适当参考其他行业规范及《工程地质手册》;沿线建筑设施勘察报告应优先采用《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)中的值。当有多种方法确定同一参数时,应列表对比分析,最后提供一个具体建议值。7.5对不良地质(如岩溶、滑坡、泥石流、崩塌等)、特殊性岩土(如膨胀土、可液化砂土等)及高路提、深路堑、高边坡应提供相关的地质参数、稳定性等分析计算过程和结果,以及提出建议处治方案。除常规试验指标外,对路基还应提供容许承载力,软土、边坡路基还应提供压缩和抗剪指标(如C、φ值);对桥梁应提供桥型基础建议方案(嵌岩桩/摩擦桩),且嵌岩桩应提供承载力、岩石单轴极限抗压强度,摩擦桩应提供岩土的承载力、桩周摩阻力;对隧道应提供弹性抗力参数、弹性模量、泊松比、C、φ、单轴抗压强度、各类波速、岩层完整系数、质量指标等,并划分围岩级别。7.6在勘察说明书中,应以提供参数及建议处治措施为重点,围绕重点进行分析、论述,说明其理由,并适当进行定量计算,总结规律性。该项内容应占说明书的60%以上,其他内容应叙述,但可适当简化。对试验数据要有统计分析;比较线应与正线进行对比评价;滑坡、边坡、特大桥、隧道等提出对施工工艺方面的技术要求。7.7地质纵剖面图和钻孔柱状图中,除分层岩土特性描述外,应还有主要地层的岩土物理力学试验参数值。螺纹钻孔采用钻孔柱状图格式,探坑采用表格形式,不形成单独柱状图,并在剖面图上用小柱状图表示;探槽采用“展示图”形式做单独剖面。7.8应按《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)及云南省地震动峰值加速度区划图、云南省地震动反应谱特征周期区划图提供地震动峰值加速度。其余参数适当参照《建设抗震设计规范》(GB50011-2001)及《中国地震烈度区划图(1990)》等标准提供。7.9勘察报告(含物探)要有工程照片。对地形地貌、设备仪器、工作照片、不同岩土的岩芯照片可进行选取,而不良地质的地貌照片、重要钻孔和隧道深孔的岩芯照片必须全部附上。7.10勘察报告应附“地理位置图”、“区域工程地质平面图”、“地质构造纲要图”、“水系分布图”、“地震动参数区划图”、“地震动峰值加速度区划图”等。