[发明专利]一种兰州红砂岩的分类方法以及相应工程措施的选择方法

说明书

本发明涉及一种兰州红砂岩的分类方法以及相应工程措施的选择方法，假设拟建场地单个钻孔的所有干密度测定值为x_i，经过一系列运算后得到拟建场地内所有钻孔的干密度代表值然后根据相应算术平均值和变异系数c_v的值，将红砂岩类型划分为I、II、III三种类型。本发明创造性提出了基于红砂岩成岩作用、以干密度作为分类指标的分类方法，能够更好地区分红砂岩的工程特性，提高红砂岩分类的科学合理性。本发明重新定义了红砂岩的透水性以及不同类型红砂岩的野外特征，对不同类型的红砂岩提供了不同的支护体系、地下水控制措施建议，从而解决了兰州红砂岩地层深基坑涌水、涌砂的关键技术问题，实现快速开挖，安全可靠，经济合理。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种兰州红砂岩的分类方法以及相应工程措施的选择方法。

背景技术

红砂岩是兰州地区常见的特殊岩层，其广泛分布于兰州地区西固以东至城关雁滩以西的广大地区，具有成岩作用差、暴露易风化和遇水易崩解软化等特性。随着城市轨道交通及高层建筑的快速发展，深基坑工程日益增多，在基坑开挖过程中，位于水位以下的红砂岩，极易产生崩解，出现涌水涌砂、浸泡基坑现象，导致挖掘缓慢，严重影响工期，增加安全隐患。造成这种情况的主要原因是支护结构及地下水控制方法的选择不够准确。

针对红砂岩地层，基坑支护结构及地下水控制措施的选择主要依据红砂岩的工程特性，而红砂岩的工程特性主要参考甘肃省地方标准《岩土工程勘察规范》DB62/T25-3063-2012附录D.0.3中的经验值(见表1)。

表1兰州地区低阶地软质现行分类方法

经过实践证实，表1中的经验值不能准确地反映出红砂岩的工程特性，体现在两个方面：

(1)划分角度，现行的红砂岩工程特性分类方法是从风化程度上进行划分，分为强风化、中风化和微风化，而红砂岩为半成岩，具有时代新、成岩程度低、胶结差等特点，根据《岩土工程勘察规范》GB 50021-2001条文说明3.2节，这种半成岩划分风化意义不大(岩石风化的前提是要有新鲜岩石，也就是先成岩，然后才能受外界的干扰慢慢失去强度。就好比，一个人的年龄段可分为童年、少年、青年、中年和老年，红砂岩相当于童年或者少年，还是个半成岩，虽然性质和老年相似，但是本质是不一样)。

(2)分类指标，现行的分类方法中使用的分类指标存在不同的弊端，例如，含水量和天然状态单轴抗压强度易因试样被扰动而引起误差较大，剪切波速测定过程中操作误差较大以及天然状态单轴抗压强度划分界限不精细等等。

以上这些因素给基坑工程的勘察和设计带来诸多不利影响，导致基坑支护结构及地下水控制措施选择不准确，严重影响工期，并威胁工程质量和安全。因此，亟需寻找一种更科学、更合理的兰州红砂岩地层深基坑支护结构及地下水控制选型的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种更科学、更合理的兰州红砂岩的分类方法以及相应工程措施的选择方法，以解决红砂岩地层基坑开挖过程中出现的涌水涌砂、浸泡基坑问题，保证基坑安全、加快施工进度及降低工程成本。

为解决上述问题，本发明所述的一种兰州红砂岩的分类方法，其特征在于，该分类方法包括：

假设拟建场地测定干密度的钻孔数量为m，单个钻孔测定干密度的数量为n，记单个钻孔的所有干密度测定值为x_i，i＝1、2……n，计算出该钻孔所有测定值x_i对应的算术平均值和标准差s₀，其中，为该钻孔的干密度代表值；

舍弃预设范围以外不合理的测定值x_i，重新计算和s₀，以此类推，计算得到所述拟建场地内所有钻孔的干密度代表值