公路工程地质勘察布孔原则

公路工程地质勘察布孔原则1.桥梁本线地质条件复杂，岩体受多期地质构造影响，岩体破碎，风化层厚度变化大，基底地质情况复杂多变，非岩溶地区当基岩出露或埋深较浅时，宜采用调查、钻探、挖探相结合的综合勘探手段，岩溶区应采用钻探和物探相结合的勘探方法。岩溶复杂地段的桥梁应勘探2次，初勘阶段按墩台位置进行控制性勘探，详勘阶段按桥梁基础布置形式结合岩溶发育程度进行勘探。勘探以钻探为主，根据桥梁结构形式、墩台位置和基础类型，结合地质调绘结果布置，一般布置在墩台基础轮廓线的中心或周边；桥台必须有勘探点。原则上逐墩勘探；地质简单时，隔墩勘探；地层、构造复杂地段、风化层厚度不均地段、斜坡地段，根据地形地质情况，在墩台基础对角勘探；非可溶岩区高墩、大跨2～3个勘探点；可溶岩区详勘分两阶段勘探，第一阶段按1孔勘探，第二阶段根据岩溶发育情况结合基础布置形式2～5孔或逐桩进行勘探。各工点勘探孔数量视工程地质条件及基础类型确定。针对不同地层类型，制定主要勘探原则如下：1）厚层第四系地层桥梁墩台一般采用摩擦桩基础，勘探点布置通常采用逐墩布置机动钻探的原则。当地层层序较简单、层序规律性较强且桥梁孔跨小于32m时，可适当增大勘探间距至隔墩勘探。对第四系细粒土地层较厚的地段适当布置静力触探，测定土的侧壁摩阻力和桩端阻力，完善勘察资料。弃、填土地区桥梁墩台位置填土厚度大且条件复杂时应进行横断面勘探。勘探深度：应结合地质条件、桥梁结构形式、桥式布置、基础桩长等综合确定。一般情况下，桩端地层为黏性土或粉细砂、中砂及全风化层等地层时，应钻至桩尖以下10m～15m，孔深一般不小于40m；桩端地层为粗砾砂或碎石类土时，摩擦桩应钻至桩尖以下不小于5m，孔深一般不小于30m；遇有大漂(块)石，钻至基础底以下的深度应超过当地漂(块)石或孤石的最大粒径的2倍，且不少于5m。2）沉积岩地层逐墩进行勘探，地质复杂的山前斜坡地段应进行横断面勘探。勘探深度：应结合桥梁结构形式、桥式布置、基础类型及桩长等综合确定。桩端地层为全～强风化层时，应钻至桩尖以下8～10m；对持力层为岩层的柱桩基础应钻至弱风化岩层时（或微风化层），应钻至桩尖以下3～5m；扩大基础应钻至强风化承载力即可满足设计要求即可。3）花岗岩及其他火山岩区地层逐墩台进行钻探，当存在风化不均匀或地层起伏较大时，应加密钻孔。勘探深度：柱桩基础均应钻至弱风化层（或微风化层）3～5m；扩大基础钻至强风化层即可满足要求。具球状风化或不均匀风化时，钻至基底或桩尖以下深度应超过当地弱风化～微风化球体直径的2倍（由地质测绘和钻探确定），且不小于10m。花岗岩全～强风化层中的桥孔钻探，应加强标贯（或动探）试验，每次标贯的间距不得大于3m。4）可溶岩区地层可溶岩地段桥梁：首先各墩台中心布置1孔，根据桥址区揭示岩溶情况及基础类型，溶洞高度1～3m时，应采用梅花形补孔（每墩台增加2～5孔）（施工图勘察阶段结合基础布置形式实施）。出现下列情况之一时，该墩台原则上应按逐桩进行补孔（施工图勘察阶段实施）。1)钻孔揭示溶洞高度大于3m；2)梅花形钻孔中一半以上孔均发现洞高大于1m的溶洞；3)既有勘探（钻探、物探）揭示，溶洞呈串珠状发育（揭示三处以上（含三处）大于0.5m的溶洞）时。若附近墩台的岩溶发育时，相邻墩台应根据勘探揭示的岩溶发育程度，考虑逐步适当增加钻孔。钻孔深度至明挖基础基底以下完整基岩10～15m；桩基础至桩尖以下完整基岩10m，当遇串珠状溶洞时，与桥梁专业共同研究钻孔深度。高墩、特殊结构、大跨桥梁及岩溶强发育区，勘探深度应会同桥梁专业研究确定。适宜开展物探工作，且开展物探工作，且经试验有效果时，可适当减少钻探。5）变质岩区地层原则上按逐墩进行钻探。岩层差异风化严重、岩性变化大等地质条件复杂地段的墩台应适当加密钻孔。勘探深度：柱桩基础均应钻至弱风化层（或微风化层）内3～5m。每个工点均需布置控制性钻孔，控制性钻孔勘探深度较一般钻孔深5～10m，或钻入弱风化层不小于5m，控制性勘探孔的数量应不少于勘探孔总数的1/3，且每个工点不宜少于2个。2.涵洞涵洞勘探点的布置应结合路基工程综合考虑，做到一孔多用，每个涵洞应有勘探点，长轴涵洞（包括人行地道）应沿轴向布置至少2个勘探点，地层情况复杂时适当加密，勘探深度应满足沉降变形计算要求或钻至硬层不少于5m。一般第四系黏性土地层的孔深满足路基沉降检算要求。基岩埋深浅时，可采用挖探，基岩埋深大时钻探。对于跨沟渠的涵洞，应查明沟渠中软弱层及其厚度。3.路基工程1）路堤平原区地层简单，以黏性土及砂类土为主，勘探孔间距50～100m左右，勘探点的深度应满足沉降计算和工程处理措施的要求，钻探孔深一般不小于15m。松软及软土地基勘探孔间距50m左右，以钻探为主，地层适宜地段可用触探进行辅助勘探，孔深应根据填土高度确定，满足地基沉降计算要求，细粒土勘探孔深可参照表6-1确定。填土高度与勘探孔深参考值表6-1填土高度(m)234567勘探孔深(m)151822273135对低填浅挖地段，查明基床底层的地基是否存在静力触探总贯入阻力Ps＜1.5MPa或承载力小于180kPa的土层（半填半挖断面更要重视上述问题）。软土、松软土路基地段，地质横断面间距一般不超过100m左右，而且各个每个工点应确保有地质横断面；当软土、松软土地基连续地段较长，且地层层位变化不大时，可适当加大横断面间距，每个代表性地质横断面上应布置2～3个勘探测试孔。选择代表性的松软及软土地基工点布置钻（探）触（探）对比孔，以综合确定合理的地基计算和设计参数。高路堤、陡坡路堤应按地质横断面布置勘探，且每个工点至少应布置1个地质横断面。地质横断面的间距不应大于100m，地质条件复杂时应适当加密。地质横断面宜垂直线路布置，必要时可按基底稳定最不利方向布置，每个地质横断面上的地质勘探点不应少于2~3个。在设置各类过渡段的地段应布置勘探点，查明基底的地质条件，路桥及路隧过渡段上的软土及松软土地基应布置1个代表性地质横断面，勘探深度不应小于一般路基的勘探深度。岩溶发育地区以物探测试贯通，重点异常地段采用钻探进行验证，孔深应钻至路基基底以下10～15m，在此范围内遇溶洞时钻探深度另行研究。2）路堑路堑勘探应在地质调绘的基础上采用综合勘探，勘探点间距根据堑坡高度和地质复杂程度确定，一般50～100m左右，应查明路堑范围地层结构、土石分界面、地质构造、风化程度、节理裂隙发育情况、是否顺层及地下水情况，并布置横断面勘探，横断面间距100～200m，每个路堑宜有横断面，每个代表性地质横断面上应布置2～3个勘探测试孔。钻孔深度根据地层岩性的不同，深度宜至路基面以下不小于5m，当基底为硬质岩时可至路基面以下2~3m，遇软弱结构层时应穿过软弱结构面而进入稳定地层3～5m。可溶岩地区钻孔应达到路肩设计高程以下至少10m，在此范围内遇溶洞时钻探深度另行研究，土质路堑的孔深还应满足土质地基的要求。当存在地下水时，孔深适当加深，并根据地下水含水层及埋藏情况等布置水文地质试验。3）路基支挡工程支挡建筑物的两端应布置勘探孔，中间视地质情况及地质复杂程度增加，一般情况下勘探孔间距50～70m，地质情况复杂时每30～50m布置一个勘探点，必要时布置代表性横断面勘探，每个代表性地质横断面上勘探测试点应不少于2个，代表性地质横断面的宽度应满足工程地质分析、路基稳定性分析和设计需要。勘探孔深度不小于建筑基底以下5m或满足查明基底地质条件的要求，地层软弱时，穿透软弱层至硬层以下5m。桩基应至桩底以下5～20m5～10m。4）不良地质和特殊岩土路基（1）岩溶路基原则上按路基路堤中心线或两侧路肩坡脚处平行布置2～3条物探纵测线，站场区等适当加密。异常地段根据填方高度适当加密测线，并对物探异常位置布置钻探验证，查明岩溶发育状况。勘探深度：当上覆土层较薄时，一般应钻至灰岩岩面以下10～15m；当上覆土层较厚时，应钻至附加应力相当于自重应力10%的深度处，一般深度不小于25m。同时结合标贯、动探等原位测试手段查明表层土的工程特性，注意分析岩土分界面附近的地质条件。必要时进行抽水试验。岩溶地区路堑地段岩溶勘探，施工图设计阶段时控制性勘探，待施工宜在路基成型后再补充地质勘察工作。（2）危岩危石及崩塌原则上不进行地质钻探，可适量进行挖探，查明覆盖层厚度、裂隙发育程度和充填特征。（3）膨胀（岩）土路基勘察手段以钻探为主，辅以适当挖探，查明地基条件。一般场地勘探点间距不宜大于100m，复杂场地不宜大于50m；每隔200m布置1个横断面；膨胀（岩）土路堑工点勘探横断面间距100m左右，且每个横断面上勘探点不应少于2～3个。勘探深度：应满足沉降和工程处理的要求，路堤工程一般不小于25m，路堑宜至路基面以下不小于10m；支挡工程勘探深度宜达到支挡建筑物基底以下5m，桩基应至桩底以下5～10m。4.隧道工程隧道勘探一般采用综合勘探，应加强进出口、浅埋地段、穿越沟谷地段等位置的调查和测绘工作，隧道勘探（含斜井）以物探为主，重点和物探异常地段采用钻探核对验证，并辅以适量的挖探、槽探。1）勘探布置原则（1）地质条件复杂（岩溶、膨胀岩、煤系、片岩和构造发育等）的隧道宜应采用综合勘探方法。在洞身和洞口均应布置勘探点；物探工作在既有资料和工程地质测绘的基础上布设，查明隧道围岩类别、重要地层接触带、断层构造、岩溶发育特点、空间分布状况等。通过地质测绘及物探资料的综合分析，针对重要的地质界线及对隧道工程影响较大的断裂构造、岩溶发育带及重要物探异常等应有采用钻探验证孔控制。（2）覆盖层及风化层较厚的洞口应布置勘探点，洞身应按不同地貌和地质单元布置勘探孔查明地质条件。（3）埋深小于100m的较浅隧道或洞身段沟谷较发育的隧道，勘探点间距不宜大于500m；埋深较大隧道勘探点的布置应结合地质调查及物探成果确定，原则上钻孔间距不超过500m,。（4）物理勘探：物探测试全隧贯通，对特长隧道、地质复杂隧道等的重点地段采用两种以上物探方法贯通测试。地质条件复杂必要时适当加密物探测线或增加横向断面。2）勘探深度钻孔深度应至设计洞底标高以下3～5m，遇不良地质时，应适当加深。3）钻孔位置布置单线隧道洞身钻孔应布置在中线外6～8m，左右侧均可交叉布置；双线单洞隧道洞身钻孔应布置在中线左侧6～8m或中线右侧12～15m，钻探验收完毕后及时回填封堵。4）隧道深孔钻探应在现场调查情况和物探成果基础上，进行专门研究后实施。（1）隧道深孔分为两类，一类为解决隧道地质结构（如揭示岩层界线、断裂等）而布置，一类为验证重大物探异常而布置，所以深孔必须在详细工程地质调绘及物探的基础上安排，目的在于解决通过地质调绘及物探无法解决的疑难地质问题。（2）深孔开钻前必须重点复查认真分析隧道通过地段和钻孔附近地表岩性、地质构造及有关水文地质内容。一般钻至设计洞底标高下8～10m，以利需要做水文地质试验并为或线路可能调坡留出充分余地，遇特殊情况时地质钻孔应适当加深。（3）为保证孔内水文地质试验及采样要求，终孔孔径不小于91mm。为获得含水岩组水文地质参数、评价含水层富水性，计算隧道涌水量，需在钻孔内进行水文地质试验。水文地质试验应宜采用抽水试验，当抽水试验无法实施时，可改用压水、注水试验或提水试验。（4）全部深孔要选择重要的钻孔都要进行综合测井，内容包括声波、视电阻、自然电位、伽玛、井斜、井径、井温、井中电视等。（5）地应力测试：根据地貌单元、地质构造结合勘探孔深度，代表性进行隧道洞身附近的地应力测试。分析、判明发生岩爆及软质岩流变大变形的可能性。5.站场工程房屋建筑工程可参照路基工点的勘察要求布置勘探、测试和试验工作，横断面较长时可考虑增加横断面上的勘探孔数量。房建建筑工程执行《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版），在施工图勘察阶段安排勘探。1）高层、大型站房、大跨度建筑物及房屋集中区房屋建筑和构筑物场地工程地质勘察，原则上执行《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）和《铁路工程地质勘察规范》TB10012-2007相关规定。勘探手段以钻探为主，辅以静力触探。