CN107328910A - 一种半成岩砂、土类地层综合变形模量参数获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地质工程领域，公开了一种半成岩砂、土类地层综合变形模量参数获取方法，解决目前尚无针对半成岩砂、土类地层综合变形模量参数取值的方法的问题。包括步骤：首先，对半成岩砂、土类地层宏观地质特征、宏观力学性状、地层特征进行调查与测试后，针对具体的半成岩砂、土类地层半成岩砂、土类地层进行不同类型区域划分；然后，对各类型区域范围内地层进行变形试验测试,获取各划分区域不同类型岩层相应的变形模量；最后，根据各划分区域不同类型岩层相应的变形模量，结合各类型岩层区域面积，计算获取综合变形模量参数。本发明适用于半成岩砂、土类地层综合变形模量参数取值。本发明适用于勘探点较稀疏的面模型。

Description

一种半成岩砂、土类地层综合变形模量参数获取方法

技术领域

本发明涉及地质工程领域，特别涉及一种半成岩砂、土类地层综合变形模量参数获取方法。

背景技术

半成岩地层是一种第三系未完全沉积成岩的砂、土类地层，具有土和岩石的特征，它们和正常意义上的土及岩石均有明显的区别。在组成、结构和构造等方面,它们既具有部分土的特征,又具有部分岩石的特征。国内现行的各种规范对此类地层的变形模量如何确定尚未做出明确的规定。不同半成岩类型地层物理力学差异较大，各蚀半成岩地层分布形态、结合形式复杂，规律性不强，该类地层以往工作程度和研究程度都比较低。

本发明涉及的特定半成岩砂、土类地层具备上述特征，具体指半成岩砂、土类地层内分布两种或两种以上岩土体，呈“互层、夹、偶夹”式分布，从工程及技术角度而言，其分布形态不能划分为独立的工程地质单元进行分类研究，需按其分布特征考虑为统一的地质体进行适宜的工程地质概化、工程设计。当建筑物基础位于该类地层时，其变形参数的取值是基础适宜性评价的重要工程地质问题之一，按照目前相关勘测方法及技术规程规范进行变形参数测试、工程类比则会造成与实际情况偏差较大。就申请人所知，目前尚无针对该类半成岩砂、土类地层变形模量参数取值方法。

本发明旨在提出一种针对该类力学差异较大且分布形式杂乱、规律性低的半成岩砂、土类地层综合变形模量参数取值方法。

发明内容

本发明解决的目的是提供一种半成岩砂、土类地层综合变形模量参数获取方法，解决目前尚无针对半成岩砂、土类地层综合变形模量参数取值的方法的问题，为该类地层的地质调查及测试等工作有的放矢的开展提供支持，同时也为后期针对该类半成岩砂、土类地层工程地质分类、工程处理设计方案等提供有力依据。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种半成岩砂、土类地层综合变形模量参数获取方法，包括如下步骤：

A.对半成岩砂、土类地层的宏观地质特征，以及内部各半成岩砂、土类地层体的宏观力学性状、岩石学特征进行调查与测试；

B.根据地质调查与测试结果，针对调查区内具代表性的半成岩砂、土类地层内部半成岩砂、土类地层体的组成、厚度、分布，结合工程地质性状进行工程地质划分，针对具体的半成岩砂、土类地层进行不同类型区域划分；

C.根据半成岩砂、土类地层内不同类型地质划分结果，对各类型区域范围内半成岩砂、土类地层体进行变形试验测试,获取各划分区域不同类型半成岩砂、土类地层体相应的变形模量；

D.根据各划分区域不同类型半成岩砂、土类地层体相应的变形模量，结合各类型地层区域面积，计算获取半成岩砂、土类地层综合变形模量参数。

具体地，步骤A具体包括：

A1.对半成岩砂、土类地层进行宏观地质性状调查，所述地质性状包括半成岩砂、土类地层产状、规模、延伸、分布规律，以及其层厚、分布规律、形态、物质组成、锤击强度等；

A2.选取调查区内各类具代表性半成岩砂、土类地层进行物性试验，查明半成岩的物质组成及含量。

进一步地，步骤B中进行工程地质划分后，若半成岩砂、土类地层符合半成岩砂、土类的地层条件，则对条件符合的花岗岩化-粘土岩化复合型蚀变岩(带)进行地层类型区域划分，半成岩砂、土类地层条件包括：

半成岩砂、土类地层内分布两种或两种以上岩土体；

半成岩砂、土类地层呈“互层、夹、偶夹”式分布，其分布形态不能划分为独立的工程地质单元进行分类研究；

半成岩砂、土类地层内各岩土体存在一定的力学差异。

进一步地，地层类型区域划分为A、B、C三类，步骤D具体包括：

D1.计算半成岩砂、土类地层各类型区域变相模量平均值作为各类型地层的试验标准值；

D2.通过地质调查获取各类型地层区域面积，计算各类型地层出露面积与总半成岩砂、土类地层面积的比值；

D3.通过变形等效计算公式换算半成岩砂、土类地层综合变形模量，具体公式为：

式中：E表示半成岩砂、土类地层综合变形模量，E_A、E_B、E_C分别表示A、B、C类型地层变形模量试验标准值，α、β、γ分别表示A、B、C类型地层面积占比，α+β+γ＝1。

本发明有益效果是：目前相关勘测方法及技术规程规范进行本发明所指的半成岩砂、土类地层变形参数测试、工程类比往往造成与实际情况偏差较大，本发明提出的一种针对该类半成岩砂、土类地层主要力学指标综合变形模量参数的取值方法，通过类型划分测试各半成岩砂、土类地层体相应变形模量，获取各类型地层含量、百分占比基础上，通过变形等效计算公式换算其综合变形模量参数，对后期工程地质分类、工程设计及治理提供有力依据。

附图说明

图1为本发明的一种半成岩砂、土类地层综合变形模量参数获取方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述。

本发明针对目前尚无针对半成岩砂、土类地层内分布两种或两种以上半成岩砂、土类地层体，各种类型地层存在一定力学差异性，呈“互层、夹、偶夹”式分布的半成岩砂、土类地层综合变形模量参数取值的方法的问题，提供一种半成岩砂、土类地层综合变形模量参数取值方法，如图1所示，该方法具体步骤为：首先，对半成岩砂、土类地层宏观地质特征、内部各半成岩砂、土类地层体宏观力学性状、岩石学特征进行调查与测试；其次，根据地质调查与测试结果，针对调查区内具代表性的半成岩砂、土类地层内部半成岩砂、土类地层体矿物成分、组成及含量，结合工程地质性状进行类型工程地质划分，针对具体的半成岩砂、土类地层进行不同类型区域划分；然后，根据半成岩砂、土类地层内不同类型地质划分结果，对各类型区域范围内半成岩砂、土类地层体进行变形试验测试,获取各划分区域不同类型半成岩砂、土类地层体相应的变形模量；最后，根据各划分区域不同类型半成岩砂、土类地层体相应的变形模量，结合各类型地层区域面积，计算获取半成岩砂、土类地层综合变形模量参数。

本发明的半成岩砂、土类地层综合变形模量参数获取方法，包括如下步骤：

(1)地质调查与测试：进行地质调查与测试，查明调查区内半成岩砂、土类地层的宏观地质性状，以及半成岩砂、土类地层体的矿物组成、特征及其力学差异性，具体地包括以下步骤：

a.对勘探揭示或地表出露(钻孔、坑槽探等)半成岩砂、土类地层进行宏观地质性状调查，地质性状包括半成岩砂、土类地层产状、规模、分布规律以及内部各半成岩砂、土类地层体颜色、分布规律及形态、物质成份、锤击强度等；

b.选取调查区内各类具代表性半成岩砂、土类地层进行物性试验，查明半成岩砂、土类地层物质组成及含量；

(2)类型工程地质划分：根据地质调查与测试结果，针对调查区内具代表性的各半成岩砂、土类地层体物质组成及含量，结合地质性状进行地质综合分析、归类，进而实施类型工程地质划分，根据类型工程地质划分结果确认调查区内半成岩砂、土类地层是否符合本发明所指半成岩砂、土类地层条件，具体条件为：

a.半成岩砂、土类地层内分布两种或两种以上类型地层；

b.半成岩砂、土类地层内各类型地层呈“互层、夹、偶夹”式分布，其分布形态不能划分为独立的工程地质单元进行分类研究；

c.半成岩砂、土类地层内各种类型地层存在一定的力学差异；

若具备，具体地对条件符合的半成岩砂、土类地层进行类型区域划分，则：半成岩砂、土类地层体类型A划分为区域A，半成岩砂、土类地层体类型B划分为区域B，半成岩砂、土类地层体类型C地层划分为区域C；

(3)各类型地层变形模量参数测试：根据半成岩砂、土类地层内不同类型地质划分结果，对各类型区域范围内半成岩砂、土类地层体进行变形试验测试,获取各划分区域不同类型半成岩砂、土类地层体相应的变形模量；

(4)半成岩砂、土类地层综合变形模量取值，具体步骤为：

a.计算半成岩砂、土类地层各类型区域变相模量平均值作为各类型地层的试验标准值；

b.通过地质调查获取各类型地层区域面积，计算各类型地层面积占比(即各类型地层出露面积/总半成岩砂、土类地层面积)；

c.通过变形等效计算公式换算半成岩砂、土类地层综合变形模量，具体公式为：

式中：E表示半成岩砂、土类地层综合变形模量，E_A、E_B、E_C分别表示A、B、C类型地层变形模量试验标准值，α、β、γ分别表示A、B、C类型地层面积占比，α+β+γ＝1。

以上描述了本发明的基本原理和主要的特征，说明书的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (4)

1.一种半成岩砂、土类地层综合变形模量参数获取方法，其特征在于，包括如下步骤：

A.对半成岩砂、土类地层的宏观地质特征、宏观力学性状进行调查与测试；

B.根据地质调查与测试结果，针对调查区内具代表性的半成岩砂、土类地层的层厚、物质组成，结合工程地质性状进行工程地质岩组划分；

C.根据半成岩砂、土类地层内工程地质划分结果，对不同岩组的半成岩进行变形试验测试,获取各划分岩组相应的变形模量；

D.根据各划分不同岩组相应的变形模量，结合其区域面积，计算获取半成岩岩土体综合变形模量参数。

2.如权利要求1所述的一种半成岩砂、土类地层综合变形模量参数获取方法，其特征在于，步骤A具体包括：

A1.对半成岩砂、土类地层进行宏观地质性状调查，所述地质性状包括半成岩砂、土类地层产状、规模、延伸、分布规律，以及其层厚、分布规律、形态、物质组成、锤击强度；

A2.选取调查区内各类具代表性半成岩砂、土类地层进行物性试验，查明半成岩的物质组成及含量。

3.如权利要求1或2所述的一种半成岩砂、土类地层综合变形模量参数获取方法，其特征在于，步骤B中进行地层类型工程地质划分后，若半成岩砂、土类地层符合半成岩砂、土类地层条件，则对条件符合的花岗岩化-粘土岩化复合型地层岩进行地层类型区域划分，半成岩砂、土类地层条件包括：

半成岩砂、土类地层内分布两种或两种以上岩土体；

半成岩砂、土类地层呈互层、夹、偶夹式分布，其分布形态不能划分为独立的工程地质单元进行分类研究；

半成岩砂、土类地层内各岩土体存在力学差异。

4.如权利要求3所述的一种半成岩砂、土类地层综合变形模量参数获取方法，其特征在于，地层类型区域划分为A、B、C三类，步骤D具体包括：

D1.计算半成岩砂、土类地层各地层类型区域变相模量平均值作为各类型岩土体的试验标准值；

D2.通过地质调查获取各类型半成岩岩土体的面积，计算各半成岩土体出露面积与总面积的比值；

D3.通过变形等效计算公式换算半成岩综合变形模量，具体公式为：

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式中：E表示半成岩砂、土类地层综合变形模量，E_A、E_B、E_C分别表示A、B、C类型地层变形模量试验标准值，α、β、γ分别表示A、B、C类型地层面积占比，α+β+γ＝1。