JTS 133-2013《水运工程岩土勘察规范》是中华人民共和国强制性行业标准,由交通运输部2013年第46号公告发布,2014年1月1日施行,同时废止《港口岩土工程勘察规范》(JTS 133-1-2010)、《航道工程地质勘察规范》(JTS 133-3-2010)和《渠化工程地质勘察规范》(JTJ 241-98)。本规范共分16章和6个附录并条文说明,第3.0.1条、第5.4.3条、第6.3.5条、第7.4.5条和第8.4.3条中的黑体字部分为强制性条文,必须严格执行。
本规范适用于港口工程、航道工程、渠化工程和修造船厂水工建筑物工程等的岩土勘察,主要内容包括:总则、术语和符号、基本规定、岩土分类与描述、港口工程勘察基本要求、航道工程勘察基本要求、渠化工程勘察基本要求、修造船厂水工建筑物勘察基本要求、专项勘察(桩基、岸坡与边坡、基坑工程、疏浚工程、吹填工程、地基处理、天然建筑材料)、不良地质作用和特殊性岩土勘察(地震效应、滑坡、软土、混合土、填土、层状构造土、风化岩与残积土)、地下水勘察、工程地质调查和测绘、勘探、原位测试、室内试验、岩土工程评价和勘察报告。
钻探与取样。 水运工程勘察大量在水下进行,规范对河床表面打印、岩芯采取率、岩石质量指标(RQD)等提出要求:岩芯采取率用直径75毫米金刚石钻头和双层岩芯管连续钻进取芯,回次所取岩芯中长度大于10厘米岩芯段长度之和与回次进尺的比值。取样应保证土样原始结构和含水率,采取不扰动土样时应注意取样器规格、贯入方法和起拔操作。
井探、槽探、硐探和物探。 用于查明覆盖层厚度、岩土分界面、软弱夹层和构造破碎带等,物探方法(电法、地震、声波等)用于大面积快速普查和海上勘察。
浅层平板载荷试验。 试验对象为土体时,每级荷载施加后间隔10min、10min、10min、15min、15min测读一次沉降,以后间隔30min测读一次,直到连续2小时内每1小时沉降增量小于等于0.1mm的相对稳定标准时施加下一级荷载;试验对象为岩体时,每级荷载施加后间隔1min、2min、2min、5min测读一次沉降,以后每隔10min测读一次,直到连续3次读数差小于等于0.01mm的相对稳定标准时施加下一级荷载。以确定地基变形模量为目的时,试验应进行至出现比例界限点以后1-2级荷载为止;以确定地基承载力为目的时,试验应进行至能获得极限荷载或者最后一级荷载达到设计荷载的2倍为止。出现下列情况之一时可终止试验,并取前3种情况对应的前一级荷载为极限荷载:承压板周围土被挤出或出现裂缝和隆起,沉降急剧增加;本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍,荷载与沉降曲线出现明显陡降;在某级荷载下持续24小时内沉降速率等速或加速发展不能达到相对稳定标准;总沉降量超过承压板宽度或直径的1/12。
试验资料整理。 首先绘制荷载与沉降曲线(P-S曲线);变形模量根据P-S曲线的初始直线段按公式确定(承压板为圆形E0=0.785(1-μ²)d·ΔP/ΔS,方形E0=0.886(1-μ²)b·ΔP/ΔS);地基土泊松比按表采用(碎石土0.27、砂土0.30、粉土0.35、粉质黏土0.38、黏土0.42);P-S曲线上存在明显直线段时以比例界限P0值作为容许承载力;比例界限P0值与极限荷载P接近时将P除以安全系数2.0~3.0作为容许承载力。需要进行回弹观测时,卸荷应分级进行并观测回弹值,每级卸荷载量可为加载的2倍。
其他原位测试。 十字板剪切试验用于测定软土不排水抗剪强度;静力触探试验测定锥尖阻力和侧壁摩阻力;标准贯入试验和圆锥动力触探试验测定砂土密实度和承载力;旁压试验测定土的旁压模量和水平应力;波速测试测定剪切波速用于场地地震效应评价。
原位测试是水运工程勘察的"实测依赖"。 港区、航道区软土发育、取样扰动大,单纯依靠室内土工试验难以获得可靠的强度参数。原位测试直接在天然应力状态下测试土体,避免了取样扰动的影响,对软土(十字板)、砂土(标贯、动探)、粘性土(旁压、静探)各有针对性手段,是水运工程勘察参数获取的主渠道。
平板载荷试验的"稳定标准"体现岩土差异。 土体以"连续2小时内每1小时沉降增量≤0.1mm"为稳定标准,岩体以"连续3次读数差≤0.01mm"为稳定标准——土的固结变形缓慢、稳定耗时更长,岩体的变形瞬时性更强、稳定判断更灵敏。理解两类稳定标准的物理含义,才能正确把握试验节奏和成果质量。
P-S曲线是承载力判断的核心工具。 从P-S曲线的形态可区分地基破坏类型:直线段对应弹性阶段,比例界限P0是容许承载力的常用取值点;明显陡降段对应剪切破坏,极限荷载P对应破坏点。规范给出"比例界限法"和"极限荷载/安全系数法"两种确定承载力的途径,两者互为校验。
变形模量与泊松比配套取值。 由P-S曲线直线段反算变形模量E0时,需要泊松比μ配合(砂土0.30、黏土0.42),泊松比取值直接影响模量计算结果的可靠性。规范以表格给出各土类经验值,是勘察报告参数整理的标准做法。
本标准适用于水运工程勘察设计单位、施工与监理单位、岩土工程检测机构的技术人员,港口航道与海岸工程、水利工程建设项目管理人员,以及高校岩土工程、港口航道专业师生。
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