GB 50324-2014 冻土工程地质勘察规范 (完整版)

[建设标准 - 结构] 发表于:2022-09-09 11:42:25
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GB 50324-2014 冻土工程地质勘察规范 (完整版)
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1 总 则

1.0.1 为在冻土地区工程地质勘察中贯彻国家有关技术经济政策,保证勘察质量,做到安全适用、技术先进、经济合理、保护环境,制定本规范。


1.0.2 本规范适用于冻土地区建筑、铁路、公路、水利水电、管道和架空送电线路工程的冻土工程地质勘察。
1.0.3 冻土工程地质勘察,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。


2 术语和符号

3 冻土分类和冻胀、融沉性分级

4 冻土工程地质勘察基本要求

5 冻土工程地质调查与测绘

6 冻土工程地质勘探与取样

7 冻土试验与观测

8 建筑冻土工程地质勘察

9 铁路冻土工程地质勘察

10 公路冻土工程地质勘察

11 水利水电冻土工程地质勘察

12 管道冻土工程地质勘察

13 架空送电线路冻土工程地质勘察

附录A 中国冻土类型及分布

A.0.1 冻土可根据冻土冻结状态持续时间的长短按表A.0.1划分。

表A.0.1 冻土按冻结状态持续时间分类

类型 冻结状态持续时间(T) 地面温度(℃)特征 冻融特征
多年冻土 T≥2年 年平均地面温度≤0 季节融化
隔年冻土 1年≤T<2年 最低月平均地面温度≤0 季节冻结
季节冻土 T<1年 最低月平均地面温度≤0 季节冻结

A.0.2 多年冻土的类型和分布可按其形成和存在的自然条件不同,分为高纬度多年冻土和高海拔多年冻土。


A.0.3 在多年冻土地区可根据活动层与下卧土层的类别及其衔接关系,按表A.0.3的规定划分。

表A.0.3 季节活动层的类型和分布


附录B 冻土的含冰特征与定名

附录B 冻土的含冰特征与定名

表B 冻土的含冰特征与定名


附录C 冻土物理力学参数

C.0.1 冻土物理力学参数应由试验确定。当无试验条件时,可按本规范第C.0.3条选用。


C.0.2 冻土、未冻土热物理指标计算应符合下列规定:
1 冻土和未冻土的容积热容量、导热系数和导温系数可按土类、天然含水率及干密度测定数值,可分别按表C.0.2-1~表C.0.2-4取值。高含水(冰)率土的导热系数在无实测资料时,可按表C.0.2-5取值。表列数值可线性插值。
2 相变热可按下式计算:

式中:Q——相变热;
θ——水的结晶或冰的融化潜热,一般热工计算中,取334.56kJ/kg;
ρd——土的干密度;
w——土的天然含水率(总含水率);
wu——冻土中的未冻含水率。
3 冻土中的未冻含水率,宜通过试验确定,无试验条件时,无外荷状态下可用下列公式估算:

式中:wp——塑限,以小数计;
k——温度修正系数,以小数计,查表C.0.2-6;
i——含冰率(冰质量与总水质量之比),以小数计,查表C.0.2-6:
T——温度(℃)。

表C.0.2-1 草炭粉质黏土计算热参数取值

注:ρd为干密度;w为含水率;λ为导热系数;α为导温系数;C为容积热容量;脚标u为未冻土、f为冻土。

表C.0.2-2 粉土、粉质黏土计算热参数取值



表C.0.2-3 含碎石粉质黏土计算热参数取值


表C.0.2-4 砾砂计算热参数取值


表C.0.2-5 高含水(冰)率土的导热系数


表C.0.2-6 不同温度下的修正系数和结冰率数值表

注:表中粉质黏土Ip>13及黏土Ip>17两档数据仅供参考。


C.0.3 冻土强度指标应符合下列规定:
1 冻土地基承载能力,可根据规范规定的建筑物安全等级要求进行试验确定。不能进行原位试验确定时,冻土承载力特征值可按表C.0.3-1确定。

表C.0.3-1 冻土承载力特征值fa(kPa)

注:1 冻土“极限承载力”按表数值乘以2。
2 表中数值适用于本规范“多年冻土的融沉性分级表3.2.2”中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类的冻土工程类型。
3 冻土含水率属于本规范表3.2.2中Ⅳ类时,黏性土取值乘以0.8~0.6,含水率接近Ⅲ类取值乘以0.8,接近Ⅴ类取值乘以0.6,中间取中值。块卵石土、碎砾石土和砂土取值乘以0.6~0.4,含水率接近Ⅲ类取值乘以0.6,接近Ⅴ类取值乘以0.4,中间取中值。
4 含土冰层指包裹冰含率为0.4~0.6。
5 当含水率小于或等于未冻水率,按不冻土取值。
6 表中温度是使用期间基础底面下的最高地温。
7 本表不适用于盐渍化冻土、冻结泥炭化土。
2 在无试验资料的情况下,桩端冻土承载力值应按表C.0.3-2确定,盐渍化冻土应按表C.0.3-3确定,冻结泥炭化土应按表C.0.3-4确定。

表C.0.3-2 桩端冻土端阻力特征值qfpa(kPa)


表C.0.3-3 桩端盐渍化冻土端阻力特征值qfpa(kPa)

注:1 表列设计值适用于包裹冰含冰率小于0.2的盐渍化冻土。
2 柱式基础底面的设计值允许按本表桩沉入深度3m~5m采用。

表C.0.3-4 含植物残渣和泥炭混合物(冻结泥炭化土)端阻力特征值qfpa(kPa)

3 冻土和基础间的冻结强度应在现场进行原位测定,或在专门试验设备条件下进行试验测定。若无试验资料时,可按冻结地基土的土质、冻土含水率和地温指标由表C.0.3-5确定。地基土的分类应按本规范表3.2.2确定。盐渍化冻土与基础间的冻结强度特征值可按表C.0.3-6确定。含植物残渣和泥炭混合物的冻结泥炭化土与基础间的冻结强度特征值可按表C.0.3-7确定。表C.0.3-5~表C.0.3-7可用于混凝土或钢筋混凝土基础。不同材料的基础与冻土间的冻结强度,可按表C.0.3-8进行修正,其不同材质基础表面状态修正系数可按表C.0.3-8确定。

表C.0.3-5 冻土和基础间的冻结强度特征值fca(kPa)

注:1 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类含水率的判别可按本规范表3.2.2确定。
2 插入桩侧面冻结强度按Ⅳ类土取值。

表C.0.3-6 盐渍化冻土与基础间的冻结强度特征值fca(kPa)

表C.0.3-7 含植物残渣和泥炭混合物的冻结泥炭化土与基础间的冻结强度特征值fca(kPa)


表C.0.3-8 不同材质基础表面状态修正系数

4 冻胀力作用下基础稳定性验算的冻胀力值应由试验确定,在无条件时,切向冻胀力标准值可按表C.0.3-9选用,水平冻胀力标准值可按表C.0.3-10选用。

表C.0.3-9 切向冻胀力标准值τd(kPa)

冻胀类别 弱冻胀 冻胀 强冻胀 特强冻胀
单位切向冻胀力 30≤τd≤60
60<τd≤80 80<τd≤120 120<τd≤150


表C.0.3-10 水平冻胀力标准值σh(kPa)

冻胀等级 不冻胀 弱冻胀 冻胀 强冻胀 特强冻胀
冻胀率η(%) η≤1 1<η≤3.5 3.5<η≤6 6<η≤12 η>12
水平冻胀力 σh<15 15≤σh<70
70≤σh<120 120≤σh<200 σh>200

C.0.4 冻土融化和压缩指标应符合下列规定:
1 冻土地基融化时沉降计算中的融化下沉系数和压缩指标,应以试验确定。对均质的冻结细粒土可在试验室条件下,用专门的试验装置确定。
2 如没有试验条件和资料时,冻土融化下沉系数δ0可依据冻结地基土的土质、物理力学性质,按下列公式计算:
1)按本规范表3.2.2中地基土含水率判别的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类土,冻土融化下沉系数δ0应按下式计算:

式中:a1——系数,按表C.0.4-1确定;
w0——起始冻土融化下沉含水率,可按表C.0.4-1确定。

表C.0.4-1 a1、w0

土质 砾石、碎石土 砂类土 粉土、粉质黏土 黏土
a1 0.5 0.6 0.7 0.6
w0(%) 11.0
14.0 18.0 23.0

注:1 对于粉黏粒含量小于15%时a1取0.4。
2 黏性土w0按式C.0.4-2计算值与表C.0.4-1所列值不同时,取小值。
2)对于黏性土,其塑限含水率wp,可按下式进行计算:


3)按本规范表3.2.2中地基土含水率判别为Ⅴ类土,其融化下沉系数δ0应按下列公式计算:

式中:wc——对于粗颗粒土可用w0代替wp,无试验资料时,可按表C.0.4-2取值;
δ′0——对应于w=wc时的δ0值可按公式(C.0.4-1)计算,无试验资料时,可按表C.0.4-2取值。

表C.0.4-2 wc、δ′0

土质 砾石、碎石土 砂类土 粉土、粉质黏土 黏土
wc(%) 46
49 52 58
δ′0(%) 18
20 25 20

注:对于粉黏粒含量小于15%时,wc直线段至曲线段的拐点含水率,取44%,δ′0可取14%。
4)按本规范表3.2.2中地基土含水率判别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类土,其融化下沉系数δ0与冻土干密度ρd关系,可按下式确定:

式中:α2——系数,按表C.0.4-3确定;
ρd0——起始融沉干密度,大致相当于或略大于最佳干密度。
无试验资料时,可按表C.0.4-3取值。

表C.0.4-3 α2、ρd0

土质 砾石、碎石土 砂类土 粉土、粉质黏土 黏土
α2 25 30 40 50
ρd0(t/m3 1.95 1.80 1.70 1.65

注:对于粉黏粒含量小于15%时,α2取20,ρd0可取2.0t/m3
5)按本规范表3.2.2中地基土含水率判别为Ⅴ类土,其融化下沉系数δ0与冻土干密度ρd关系,可按下式确定:

式中:ρdc——对应于w=wc的冻土干密度,无试验资料时,按表C.0.4-4取值。

表C.0.4-4 ρdc

土质 砾石、碎石土
砂类土 粉土、粉质黏土 黏土
ρdc(t/m3 1.16 1.10 1.05 1.00

注:对于粉黏粒含量小于15%时,ρdc可取1.2t/m3
3 要求现场测定冻土含水率w及干密度ρdc,分别计算冻土融化下沉系数δ0值,应取大值作为设计值。
4 冻土融化后的体积压缩系数mv可按表C.0.4-5确定。

表C.0.4-5 各类冻土融化后体积压缩系数mv(MPa-1)


附录D 土的季节融化与冻结深度

D.0.1 土的季节融化深度应符合下列规定:
1 标准融深Zm0,应以当地实测资料为准;无实测资料时,可按下列公式计算:

2 融化指数的标准值∑Tm(度·月)应以当地实测资料为准,对无实测资料的山区可按下列公式计算:

式中:L——纬度(度);
H——海拔(100m)。
3 设计融深Zmd可按下式计算:

式中:ψms、ψmw、ψmc、ψmt0——各融深影响系数,可按表D.0.1取值。

表D.0.1 融深影响系数


D.0.2 土的季节冻结深度应符合下列规定:
1 标准冻深Z0应以当地不少于10年实测最大冻深平均值为准;
2 设计冻深Zd可按下式计算:

式中:ψzs、ψzw、ψzc、ψzt0——各冻深影响系数,按表D.0.2查取。
表D.0.2 冻深影响系数


注:1 土的湿度(冻胀性)影响一项,按本规范表3.2.1的土冻胀性分级进行判别。
2 周围环境影响一项,城市市区人口为20万~50万人,只考虑城市市区的影响;50万~100万人,应考虑5km~10km的近郊范围;大于100万人,尚应考虑10km~20km的近郊范围。


附录E 冻土构造及融沉性的野外鉴别

E.0.1 冻土构造野外鉴别应符合表E.0.1的规定。

表E.0.1 冻土构造野外鉴别


E.0.2 多年冻土融沉性分级的野外鉴别应符合表E.0.2的规定。

表E.0.2 多年冻土融沉性分级的野外鉴别


附录F 冻土融化压缩试验要点

F.0.1 本试验可用于测定冻土的融化下沉系数(融沉系数)δ0和冻土融化后体积压缩系数mv


F.0.2 本试验的室内试验可用于各种冻结黏性土和粒径小于2mm的冻结砂类土,原位测定可用于各种类型的冻土。试验步骤应按现行国家标准《土工试验方法标准》GB/T 50123的有关规定进行。
F.0.3 室内试验所用的融化压缩仪,可采用土壤的固结试验仪,原位试验可采用地基的静荷载试验设备,并应在试验过程中确保冻土试样或持力层地基土均匀缓慢融化。
F.0.4 传压板上应安放加热的循环装置及消散孔隙水的透水装置。
F.0.5 在室内进行试验时,应在试样上施加1kPa压力,接通循环热水,冻土开始融沉时,应启动秒表计时,并应分别记录1min、2min、5min、10min、30min、60min的变形量,以后每隔2h应记录一次,并应直至达到冻土试样全部融化。当变形量在2h内小于0.05mm(细颗粒土)或0.2mm(粗粒土)时,应终止冻土融化试验过程,求得融化下沉系数δ0。当冻土融沉稳定后,应停止热水循环,并应开始进行压缩试验,方法可按非冻土的常规固结试验方法进行,并应求得冻土融化后的体积压缩系数mv
F.0.6 原位试验应在设备自重作用下,冻土地基融化开始前读取初始读数,接通循环热水,冻土开始融化时,应启动计时器开始计时,并应分别记录10min、20min、30min的变形量,以后每1h应进行观测和记录一次。当变形量在1h内小于0.05mm(细颗粒土)或0.2mm(粗粒土)时,应终止冻土融化试验过程,求得本层融化下沉系数δ0。融沉稳定后,应停止加热循环,并应开始进行压缩试验,方法可按非冻土固结试验方法进行,求得本层冻土融化后的体积压缩系数mv。试验结束后,应按本条的试验方法和要求重复下一土层的冻土融化和压缩试验。

F.0.7 室内试验应按下列公式计算融化下沉系数和融化后体积压缩系数:
1 融化下沉系数δ0应按下式计算:

式中:△Hi——冻土试样融化下沉量(mm);
Hi——冻土试样的高度(mm)。
2 融化后体积压缩系数mv应按下式计算:

式中:mv——融化后体积压缩系数(MPa-1);
Pi——第i级的压力值(MPa);
Si——在Pi级压力下的沉降量(mm)。


F.0.8 原位试验应按下列公式计算融化下沉系数和融化后体积压缩系数:
1 融化下沉系数δ0应按下式计算:

式中:S0——冻土融化(P≈0)阶段的沉降量(mm);
H0——试验结束后测定的土层融化深度(mm)。
2 融化后体积压缩系数mv应按下式计算:

式中:△S——相应于某一压力范围(△P)的相对沉降;
K——系数,黏土为1.0,粉质黏土为1.2,砂土为1.3,巨粒土为1.35。


F.0.9 同一土层参加统计的试验点不应少于三点,各系数试验值之极差不得超过平均值的30%,应取平均值为该系数δ0或mv的值。


附录G 冻土力学指标原位试验要点

G.0.1 冻胀率试验应符合下列规定:
1 冻胀率应为单位土体在冻结过程中的冻胀变形量;
2 分层冻胀量测量应采用精密水准仪进行测量,当精度要求不高时,可采用分层冻胀仪进行测量;
3 当采用叠合式或单独式分层冻胀仪测量冻胀量时,应将中间测杆深埋,并应锚固于土中作为基准杆,同时应确保基准杆在土层冻胀时保持不动,在基准杆周围应埋设各规定深度的冻胀量测杆,杆身应外露于地面上,测杆的上抬量与中间基准杆对比,可求出不同深度上的冻胀量大小;分层冻胀仪可用木质,亦可用金属制作;需多年连续观测时,应重新埋设或重新校核;
4 当采用精密水准仪测量冻胀量时,应将倒T型测杆分别埋设于不同深度的土层上,用精密水准仪测量各土层外露测杆高度的变化,可求得任何时刻、任何深度上土层的冻胀量;
5 在布设冻胀率试验的同时,应进行冻结深度的观测;
6 冻胀量与冻结深度应同时观测,可算出某冻深范围内的冻胀量及分层冻胀量和冻胀率。


G.0.2 冻结强度试验应符合下列规定:
1 现场冻结强度的原位试验,应在多年冻土地基中布设试验桩,并应在桩周土回冻后再做抗拉或抗压试验;
2 冻结强度试验中应符合下列规定:
1)试验时间应选在该地区平均地温(沿垂直方向)最高值时,无法满足要求时,应进行温度修正;
2)试验过程中应采取保持冻土地温稳定的措施;
3)试验开始前,桩周地基土中的温度场应达到基本回冻的状态;
4)长期冻结强度试验,应按冻土强度长期试验的稳定标准执行;
5)长期冻结强度试验,在某一级荷载作用下连续24h的变形量不超过0.5mm(砂土)或1.0mm(黏性土)时,可认为稳定,并可施加下一级荷载;连续10d达不到稳定标准时,应定为破坏。

G.0.3 切向冻胀力试验应符合下列规定:
1 切向冻胀力试验可采用锚桩横梁法,锚桩的抗拔强度和横梁的刚度,应满足预估最大切向冻胀力的设计要求;
2 标准测力计应经过率定,并应按温度进行修正;
3 锚桩之间、锚桩与试验基础之间的距离,应按周边冻土在冻胀时对试验基础不产生影响的距离确定;
4 在安装测力计时,应紧密接触,并应读取测力计的初始读数;
5 试验期间,试验基础范围应及时消除积雪和其他覆盖物;
6 在试验场范围内应埋设冻深器,并应随时观测冻深发展情况,同时应定期对锚桩和横梁进行水准测量;
7 观测频次应按试验要求确定,时间间隔不宜大于5d,当冻深达到最大值时可终止试验观测。


附录H 冻土地基静载荷试验要点

H.0.1 试验前冻土层应保持原状结构和天然湿度。在承压板底部应铺以厚度为20mm的粗、中砂找平层。整个试验期间应保持冻土层的原始天然温度状态。


H.0.2 承压板面积不应小于0.25m2
H.0.3 加荷等级不应少于8级,初级应为预估极限荷载的15%~30%,以后每级宜按预估极限荷载的10%递增。
H.0.4 每级加载后均应随即测读承压板沉降量一次,以后每1h测读一次,当24h累计沉降量,砂土不大于0.5mm或黏性土不大于1.0mm时,地基处于第一蠕变阶段(蠕变速率减少阶段),可认为下沉稳定阶段,并可加下一级荷载。
H.0.5 测读沉降同时,应测承压板宽度的1倍~1.5倍范围内冻土温度。
H.0.6 加载后连续10d沉降量,砂土大于或等于0.5mm、黏性土大于或等于1.0mm,或总沉降量s>0.06b,可认为地基达到冻土的稳定流与渐进流(蠕变速率增加阶段)的界线,应终止试验,对应的前级荷载应为极限荷载。
H.0.7 冻土地基承载力特征值应符合下列规定:
1 当P-S曲线上有明确的比例极限时,应取该比例极限所对应的荷载;
2 当极限荷载能确定时,应取极限荷载的1/2;
3 当同时能取得比例极限和1/2极限荷载数值时,应取低值。

H.0.8 同一土层参加统计的试验点不应少于三点,当实测值极差不得超过平均值的30%,应取此平均值作为该冻土层的地基承载力特征值。


附录J 冻土地温观测

J.0.1 冻土层地温观测应包括各深度冻土层温度,以及随时间与环境变化过程。根据冻土地温观测结果可用于计算土的季节冻结和季节融化深度、冻土地温年变化深度、冻土年平均地温、冻土下限等冻土层地温特征参数。


J.0.2 冻土层地温观测孔应设置在典型的自然环境条件和地貌单元中,或监测区域范围内未受人为和工程干扰的天然场地。
J.0.3 冻土层地温观测孔深度应超过地温年变化深度以下3m。作为地域控制性长期监测孔的观测深度,宜超过多年冻土下限以下5m。
J.0.4 观测孔应采用钻探成孔,终孔直径不宜小于Φ90mm,孔中应插入测温管,管径宜为Φ60mm,材质宜为铝塑管、普通钢管或不锈钢管,测温管底部及管接处应密封。钻孔壁与测温管间隙应用粒径为0.5mm~2.0mm的砂与水混合物振动回填。
J.0.5 地温观测元件宜采用热敏电阻或铂电阻温度感应器,观测温度精度应为0.05℃,量测仪表应采用不小于4位半的数字万用表或数据采集仪,输出电流应小于10μA。
J.0.6 冻土层地温测点布置应符合下列要求:
1 观测深度不应小于地温年变化深度以下1.0m;
2 温度传感器测点应根据工程需要布设,从地面起算5m以上深度范围内宜按0.5m间隔布设,5m以下宜按1.0m间隔布设。
J.0.7 冻土地温观测时间应符合下列要求:
1 地温观测可在成孔后进行,年平均地温应以地温恢复稳定后测得的读数为准;
2 地温观测时间,半年内每月不应少3次,半年至一年每月不应少于1次;
3 一年以上的长期地温观测孔,观测频次应根据工程需要设定;
4 最大季节融化深度观测时间宜在9月~11月,最大季节冻结深度观测时间宜在3月~5月。
J.0.8 冻土地温观测资料整理,宜以水平坐标为冻土地温,垂直坐标为深度,绘制不同观测时间的冻土地温沿深度的分布曲线。地温曲线与垂直坐标相交点的深度数值应确定为多年冻土上限。

J.0.9 冻土地温观测可按表J.0.9记录。

表J.0.9 冻土地温观测记录表


附录K 多年冻土上限的确定

K.0.1 融化进程图应根据当地气象台站多年观测资料进行编制。当无气象资料时,可用图K.0.1进行冻土融化深度的估算。

图K.0.1 融化进程图

Ⅰ线——地表无植被或植被稀疏、浅层土中含有少量草炭的地区;
Ⅱ线——地表沼泽化、植被繁茂,浅层土中草炭含量及厚度大的地区


K.0.2 野外勘探时的融化深度△Z可用触探法、描述法或测温法确定。


K.0.3 融化深度系数n应按野外勘探时间,在K.0.1融化进程图上选择相应条件的曲线查得。

K.0.4 多年冻土最大融化深度,可按下式计算:

式中:Zn——多年冻土最大融化深度(m);
△Z——勘察时的融化深度(m);
n——融化深度系数。


附录L 冻土地温特征参数计算

L.0.1 常用的冻土地温特征参数应包括下列内容:
1 多年冻土的年平均地温值;
2 多年冻土上限处地温的年平均值、最高值、最低值;
3 建筑物基础底面埋深处冻土地温的年平均值、最高值、最低值等。


L.0.2 地温特征参数可根据现场钻孔一次性测温资料,按下列公式计算:
1 地温梯度ξ可按下式计算:

式中:td——测温钻孔底深度d处多年冻土的地温;
tL——距离孔底3m~5m处的地温;
L——孔底至计算深度处的距离(m)。
2 上限处地温年平均值tz、最高值tzmax、最低值tzmin,可按下列公式计算:

式中:hz——多年冻土上限埋深的多年平均值。
3 自上限起算的地温年变化深度H可按下式计算:

式中:A0——年变化带底部地温的年振幅,采用0.1℃;
α——多年冻土导温系数的平均值,m2/h;根据多年冻土的岩性成分、物理性质,按本规范附录C查得,经加权平均计算确定;
τ——年周期(8760h)。
4 多年冻土年平均地温tcp可按下式计算:

5 上限以下任意深度(自地面起算)hx处地温的年平均值tx、最高值txmax、最低值txmin,可按下列公式计算:

式中:Ax——基础底面埋深(自上限起算)H(H=hx—hz)处地温的年振幅(℃)。
Au——上限处地温的年振幅,数值上等于上限处年平均地温的绝对值。


L.0.3 按本规范第L.0.2条进行地温特征参数计算时,应符合下列规定:
1 多年冻土上限处地温的年振幅应等于年平均地温的绝对值;
2 不同深度的年平均地温随深度应按线性变化,地温年振幅随深度增加应按指数规律衰减;
3 计算时不应计及土中水分无相变引起的地温变化。
4 地温梯度应按本规范公式(L.0.2-1)计算,应采用地温年变化带以下的地温。采用的地温计算的地温年变化带深度大于投入运算点的埋深时,应重新选点进行计算;
5 多年冻土上限埋深的多年平均值hz应根据实际勘探和调查资料确定;
6 在5m深度内钻孔测温点间距可为0.5m,5m深度以下测温点间距宜为1.0m。


附录M 冻土钻探方法要点

M.0.1 钻探前应确认和核对钻孔位置、深度,并应按钻探目的、要求,搜集有关冻土工程地质资料,同时应做好钻探机具、设备等的准备工作。


M.0.2 钻探设备的选择,在满足工程技术要求的前提下,应根据施钻地区的交通条件和运输工具确定,交通困难地区应轻装。
M.0.3 冻土钻探的岩芯管接头应带弹子或适宜的代用品。提钻前应瞬时加压,当提钻发现岩芯脱落时,可改用直径小一级的岩芯管钻进取芯,所取岩芯直径应满足试验要求。
M.0.4 岩芯管中取芯,宜使用锤击钻头、热水舜间加温岩芯管外壁、空蹲岩芯管及缓慢泵压退芯等方法。取出的岩芯应自上而下按顺序摆放,并应标记好回次进尺、深度。
M.0.5 钻孔应设置护孔管及套管,并应保持冻土层孔壁的稳定。护孔管及套管应固定在地表。起拔冻土钻孔内的套管,宜采用振动拔管或用热水对套管外壁加温法,也可在原孔四周加钻小口径钻孔辅以振动拔管。
M.0.6 因故不能连续钻探时,应将钻具及时提出。

M.0.7 冻土分层取样送验,应符合本规范第6章的要求。


附录N 冻土地球物理勘探方法要点

N.0.1 地球物理勘探工作前应充分搜集该场地相关的冻土、地质资料及岩土物性参数,当资料缺乏时,应实测该地区冻土地球物理勘探岩土物性参数,并应分析研究冻土与周围岩土体之间物性差异。


N.0.2 冻土地区地球物理勘探应选择适宜冻土地区勘探的物探仪器,并应做好仪器、设备的标定、检测、调试等工作。
N.0.3 冻土地区地球物理勘探应根据冻土类型和场地地球物理条件,选择地球物理勘探方法。当采用单一的地球物理勘探方法无法达到勘探目的时,应采用综合地球物理勘探方法开展工作。
N.0.4 地球物理勘探的探测深度范围应根据勘探目的确定,地球物理勘探深度的范围应大于勘探任务要求的深度范围。
N.0.5 地球物理勘探测线、测点的布设,应根据冻土勘探的任务目的、精度要求,结合场地条件、岩土特性和地球物理勘探方法的特点综合确定,在微地貌变化、地层、冻土现象发育及冻土条件变化较大的地段应予以加密。
N.0.6 外业勘探过程中应详细了解场地地形、地物、地貌、植被、冻土特征、岩土性质、冻土现象和地下水情况,并应对场地附近影响地球物理勘探工作的因素进行详细记录。
N.0.7 在高寒、高海拔地区进行冻土地球物理勘探时,应选择适应当地气压气候条件的性能稳定的仪器,工作期间还应对所使用的仪器定期标定,发现问题应及时检测、调试。
N.0.8 冬季地表冻结时,地球物理勘探作业宜选择无须接地或对接地条件要求不高的方法。

N.0.9 对所取得的地球物理勘探资料应结合场地条件、冻土特征、冻土发育情况及场地干扰等因素综合解译,必要时应采用挖探、钻探等手段验证。


附录P 冻土室内单轴压缩试验要点

P.0.1 施加的应变速率应采用0.1%/分和1.0%/分恒应变速率。只用一种试验速率时,应采用1.0%/分。


P.0.2 试验的加荷,可按表P.0.2给出的四种恒载荷进行,并应连续试验直到出现破坏,或到试样应变达20%;在低应力情况下进行蠕变试验,应直到应变速率接近于零。

表P.0.2 蠕变试验的恒载荷量

试验号 1 2 3 4
应力水平
0.7q 0.5q 0.3q 0.1q

注:q为以1%/分的恒应变速率(按试样初始高度计)进行单轴压缩试验确定的压缩强度。


P.0.3 试验温度应符合下列规定:
1 非盐渍化冻土试样的试验温度应为—2℃、—5℃和—10℃;
2 盐渍化冻土的试验温度应采用—5℃或更低的温度;
3 当土的试验温度低于—2℃时,试验温度的变化应小于±0.2℃;当土的试验温度等于或高于—2℃时,试验温度变化应小于±0.1℃。
P.0.4 试验的试样应为圆柱体,高径比不应小于2,试样的最小直径不应小于试样中最大颗粒尺寸的10倍。
P.0.5 冻土无侧限压缩试验的试样端部应采用润滑载板,并应在试验方法中对载板润滑方法及尺寸予以说明。应变仪应附设在试样上直接测量试样的轴向应变。蠕变试验也应采用润滑载板。
P.0.6 试验系统刚度与试样刚度比不应小于或等于5,可直接在试样上测变形量。
P.0.7 试验报告应包括下列内容:
1 土的物理性质参数,应包括冻土的类别、描述、颗粒成分、液限、塑限、含冰率、含水率、干密度、土颗粒比重、饱和度和盐渍度等。
2 试样制备,应包括原状与重塑土样的制备。原状土样应记录直径、长度和天然密度;重塑土样应记录压实方法、保水方法和冻结条件等。
3 试验条件,应包括试验温度、试样端部条件和加载条件。试验温度应记录平均温度、温度波动范围和温度变化过程;试样端部条件应记录试样端部修整平直情况、润滑或不润滑类型、材料和尺寸等;加载条件应记录加载设备和端帽的柔量校正、加载设备的刚度、外加恒应变速率、应力水平和达到最大应力水平的时间周期等。
4 计算结果,应包括应力、荷载、轴向应变、径向应变、单轴压缩蠕变参数和蠕变曲线等。


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