1、2.1 土石方工程和基礎(chǔ)處理 地質(zhì)模型.1 建立地質(zhì)模型的依據(jù)及目的廣義上的地質(zhì)研究必須實現(xiàn)兩個不同而互補的目標，一個是提供地質(zhì)數(shù)據(jù)，另一個是解釋這些數(shù)據(jù)以應(yīng)用于工程項目：匯總數(shù)據(jù)：包括及時為項目經(jīng)理和參與結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工甚至運行的工程師，收集、提供并解釋項目設(shè)計所需的地質(zhì)數(shù)據(jù)。解釋數(shù)據(jù)：包括對基礎(chǔ)地層進行數(shù)值判斷，通常是定性的判斷，如果可能的話，就定量的判斷。其工程應(yīng)用包括：在結(jié)構(gòu)建設(shè)、調(diào)試期間和貫穿整個壽期，來預(yù)測并解釋地面反應(yīng)；推薦施工和竣工后基礎(chǔ)監(jiān)測的方法。建立模型的標準： 地質(zhì)模型的建立依據(jù)：自然數(shù)據(jù)-土石的各種地理和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，各向異性性能，穩(wěn)定帶的分析，物理化學(xué)性質(zhì)，機械和水力性質(zhì)

2、使用需求：基礎(chǔ)地層的性質(zhì)（承載能力、變形性能），巖石強度，硬度，土石方工程性能，土的大體積穩(wěn)定性，處理方法，可預(yù)期的沉降峰值用到的學(xué)科：地質(zhì)學(xué)，（構(gòu)造學(xué)、地層學(xué)、巖相學(xué)、化學(xué)），大地構(gòu)造學(xué)，（水文地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、巖石力學(xué)、流變學(xué)）研究方法：地球物理學(xué)，鉆孔，在實驗室和現(xiàn)場的大地構(gòu)造學(xué)試驗，水文地質(zhì)學(xué)試驗。.2 設(shè)計研究選擇廠址時，進行如下設(shè)計研究：初步地質(zhì)調(diào)查階段，來選擇較好的候選廠址；在選定廠址上的深層研究和建造許可證所需的書面工作的編制。目標 手段階段1地質(zhì)和構(gòu)造情況并提出臨界特征值的不確定性：沉降液化基礎(chǔ)穩(wěn)定性地下滲漏廠址地震等級地球物理學(xué)；鉆孔取樣，記錄參數(shù)的損傷鉆孔；現(xiàn)場土壤和/或巖

3、石的力學(xué)試驗，水質(zhì)試驗；水文地質(zhì)研究；實驗室試驗。階段2條件確認：地質(zhì)構(gòu)造水文地質(zhì)地震確定結(jié)構(gòu)尺寸所需的參數(shù)依據(jù)現(xiàn)場條件對結(jié)構(gòu)的調(diào)整回填料的使用安全報告文件各種結(jié)構(gòu)的研究，包括：現(xiàn)場試驗來確定：強度和承載力靜態(tài)和動態(tài)變形性能剪切性能滲透性能實驗室試驗來鑒定：靜態(tài)和動態(tài)變形性能剪切徐變壓實塌落廣義上的地質(zhì)研究有三個目標：保證廠址不出現(xiàn)臨界特征值；確定地質(zhì)條件，以調(diào)整結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)使其適合廠址（預(yù)加載，強化場地，換填，動力壓實等）；確定安全相關(guān)特征值，尤其是水文地質(zhì)特征值、地震與當?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系。.3 確定場地特性.3.1 地質(zhì)特性通過繪制地質(zhì)圖、鑒定土石的自然狀態(tài)與分布來獲得地質(zhì)特性。土石的多樣程度

4、通過如下方法分析：損傷方法，如機械鉆孔，鉆孔取樣，記錄參數(shù)的損傷鉆孔，井筒，溝渠和其它ad-hoc 研究方法。無損傷方法，如地球物理學(xué)方法，給地球物理學(xué)家一個“透明”的觀點，使得他們能更清晰地理解和聯(lián)系鉆孔或其它工作提供的信息。有數(shù)個地球物理學(xué)方法，根據(jù)適用范圍和研究的深度來選擇。經(jīng)常有必要組合使用多種方法。對每個廠址，探查點的數(shù)量和密度必須根據(jù)要研究的深度來調(diào)整。下表來說明這些方法。方法測量參數(shù)適用范圍研究深度備注微重力測量相對重度探查淺的空洞，（喀斯特地形）其填充或充水的程度0-50m地震波折射圖震源和接收器之間的傳播時間基巖破碎帶喀斯特區(qū)域可移動場地0-200m地震層析成像地震波傳播時間

5、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)砂漿由測量設(shè)備決定需鉆孔地震“深源”“淺源”“中間震源”P和S波的波速地震保護確定動態(tài)模型參數(shù)：楊氏模量、剪切模量和泊松比0-10m，并由測量設(shè)備決定需鉆孔電學(xué)方法表面電阻風化厚度搭接厚度含水等級喀斯特、缺陷、空洞由測量設(shè)備決定需鉆孔電磁方法表面?zhèn)鲗?dǎo)率多孔體破碎體粘土0-100m地質(zhì)雷達電磁波傳播速度破碎體埋地管網(wǎng)和障礙物基坑地表地質(zhì)0-20m磁學(xué)總磁場檢查任何鐵磁體0-100m感應(yīng)和自然原子核圖感應(yīng)或自然射線密度含水量空隙率由測量設(shè)備決定需鉆孔.3.2 基礎(chǔ)地層的鑒定及其力學(xué)性能地層的地球物理學(xué)研究必須做到：地層測量的不確定性對響應(yīng)研究結(jié)果的影響可以忽略，包括：承載能力，沉降和膨脹研

6、究（其幅值必須與結(jié)構(gòu)的位移容許值相一致）。液化：這個風險對確定的地層明確指出（滲透率小于10-2m/s，由強震活動影響下液化勢能的變化來確定）。邊坡（自然或人工修成）的穩(wěn)定性的研究。它們的失效可能危及設(shè)備的安全。對受核電站施工影響的每個地層，地球物理學(xué)試驗（實驗室或現(xiàn)場）必須確定短周期和長周期的變形性能和靜態(tài)或動態(tài)強度特性。要進行的試驗的數(shù)量、位置和深度，取決于選定廠址的復(fù)雜性和。試驗的選擇顯然取決于所要測量的參數(shù)，即要解決的問題，但是它又與開挖要遇到或要作為基礎(chǔ)的地層（軟粘土、硬粘土泥灰土巖石，沙子和石子等）的自然特性緊密相關(guān)。確立一個描述特性的試驗程序，涉及地層的自然特性、其各向異性性能和

7、所需的其他特性。實驗室試驗盡可能采用原樣樣本。作為說明，下表給出為研究的每一項性質(zhì)而進行的相關(guān)試驗。要解決問題現(xiàn)場試驗實驗室試驗基礎(chǔ)整體穩(wěn)定性壓力表（土）膨脹計（巖石）貫入度儀（土）鑒定剪切試驗可壓縮性試驗沉降壓力表（土）膨脹計（巖石）鑒定可壓縮性試驗擋土墻剪切試驗（土）鑒定剪切試驗可壓縮性試驗現(xiàn)場改建邊坡穩(wěn)定性剪切試驗（土）水位試驗鑒定剪切試驗可壓縮性試驗作業(yè)條件夾壁墻穩(wěn)定性導(dǎo)水機構(gòu)（土）Phicometer鑒定剪切試驗基坑的穩(wěn)定性剪切試驗（土）壓力表（土）水位試驗、壓力計鑒定剪切試驗可壓縮性試驗排水水位試驗地震抗力SPT（沙土）壓力表（土）貫入度儀（土）橫向孔鑒定動力試驗（沙土）上述現(xiàn)場試

8、驗的現(xiàn)有標準如下：Menard 壓力表試驗 NF P 94-110現(xiàn)場導(dǎo)水機構(gòu)試驗 NF P 94-112靜力貫入試驗 NF P 94-113A型動力貫入試驗 NF P 94-114SPT（標準貫入試驗） NF P 94-115壓力計剪切試驗 NF P 94-119Phicometer 剪切試驗 NF P 94-120作為說明，依據(jù)地層性質(zhì)，鑒定性試驗可包括密度、含水量和飽和度的試驗。按照地層的自然性質(zhì)，也包括如下試驗：沙粒尺寸分析、沉積物分析、亞甲基試驗值、Atterburg 限值、CaCO3含量試驗、礦物學(xué)分析、CBR（California Bearing Ratio）指數(shù)測量、硬度、粗糙

9、度、壓碎性等。例如，取決于地層類型，剪切試驗可包括如下：用Casagrande 箱的剪切試驗、使用三維儀器（CU-加固無排水試驗、帶有孔壓測量的CU+U-加固無排水試驗、CD-加固排水試驗）的試驗、導(dǎo)水機構(gòu)試驗等。作為說明，取決于地層類型，可壓縮性試驗可如下：oedometer 試驗（可壓縮性、膨脹）、使用三維儀器（CU、CU+U、CD、徐變）的試驗、普氏試驗、單軸抗壓試驗等。作為說明，可對沙土進行的實驗室動力試驗有共振柱試驗、循環(huán)三軸儀器試驗、扭轉(zhuǎn)剪切試驗、振動臺試驗等。對大多數(shù)試驗，有必須遵循的標準。試驗程序必須適應(yīng)現(xiàn)場。.3.3 水文地質(zhì)特性因為核電站多坐落在平原上，靠近河流或海洋，所以

10、在廠址內(nèi)基本上都會有一個或多個地下水位，我們必須對其做出分析，原因如下：基礎(chǔ)施工經(jīng)常在地下水位以下，排水或防滲方法需要當?shù)厮牡刭|(zhì)學(xué)的知識。施工期間和結(jié)構(gòu)完成之后，核電站的主要和輔助結(jié)構(gòu)會影響地下水的自然流通。必須完全知道現(xiàn)場水文地質(zhì)情況，來鑒定核電站自身意外污染的風險，并找到有效的補救措施，把風險減小至可接受值，即使該風險的機率很小。因此，需查明兩種類型的水文地質(zhì)特性。首先，其目的是確定廠址上地下水位的個數(shù)及其水位，這些可能會因為季節(jié)和氣象條件以及總體排水方向而變化。這里，必須對壓力計和水位記錄器的刻度進行設(shè)置和跟蹤校準。必須遵循標準NF P 94-157-1 中關(guān)于開口壓力計中測量作業(yè)的規(guī)

11、定。按照研究內(nèi)容、地下水的流通和核電站廠址條件，來確定壓力計的位置和深度。以一個適合各工程階段（土質(zhì)研究、施工、運行等）的頻率來建立測量程序。壓力計和要進行的試驗的數(shù)量取決于初始現(xiàn)場知識（例如文獻）和現(xiàn)場的地理復(fù)雜程度。更進一步，對要受到核電站施工影響的地下水水力特性也要做出鑒定。這些特性至少包括滲透系數(shù)和儲水因子。從現(xiàn)場試驗1、點鉆試驗、全范圍試驗，來獲取這些特性。這些試驗必須根據(jù)每個廠址來調(diào)整。點鉆孔試驗：有三種類型的常規(guī)試驗，按照要試驗的場地條件而執(zhí)行。Lefram 試驗：對地下水之下的土壤 NF P 94-132非飽和土的Nasburg 和USBR 試驗 巖石的 Lugeon 試驗 N

12、F P 94-131對于這些試驗中的每一種，都有一個關(guān)于試驗功能和試驗手段的解釋標準，這個標準是必須遵循的。其它試驗可通過鉆孔實現(xiàn)， 如微型卷筒，來獲取流過壓力計的豎向水流速度的詳細信息。全范圍試驗：對水文地質(zhì)學(xué)的響應(yīng)，這些試驗比現(xiàn)場試驗更有代表性。因為它們給出了大體積土滲透性的平均值，并考慮天然地下水給水情況。這些試驗中，提及抽水試驗和跟蹤試驗： 1：滲透系數(shù)可以通過完好樣本的實驗室試驗來確定，但是因為它與沿著鉆孔樣本軸線的滲透相一致，所以這個滲透系數(shù)將會只是一個點值，不能代表全部介質(zhì)。而且經(jīng)驗顯示，它將導(dǎo)致低估值。低估的比率會在1到100之間變化（M Cassan- 地層研究中的水位試驗）

13、。這就是為什么不推薦實驗室試驗，現(xiàn)場試驗是優(yōu)先選擇的。抽水試驗（土中）：此試驗確定了滲透性和儲水系數(shù)。這是確定現(xiàn)場排水泵的尺寸所必需的。跟蹤試驗：此試驗涵蓋多種范圍：探查排水方向、突出有利路徑、估計水流速度和傳遞時間、水流擴散測量。按照要解決的問題，可能會研究大體積土石方。 地基加強或改善在設(shè)計研究階段，如果發(fā)現(xiàn)場地作為一個整體需要加強或改善，則需要在土石方工程開始或施工期間，采取合適的處理措施。.1 工藝有如下最常規(guī)的處理措施：預(yù)加載：在建筑施工開始之前，對場地加載使其沉降。通過增加土的有效應(yīng)力來實現(xiàn)預(yù)加載：在建筑場地上使用良土回填或者從建筑區(qū)域的土層中抽水。排水，例如在回填土層之下排水：以

14、便在建筑施工開始之前，加速回填土加載引起的沉降。按給定的體積、用其它更適合的材料對場地土進行換填，這樣要預(yù)先建造擋土墻來完成換填。通過壓實場地（如靜力、動力壓密等）來減小空洞率，以限制沉降。改善場地的力學(xué)性能或填充空洞（例如：泥漿填塞）。.2 檢查任何工藝或處理措施，將在現(xiàn)場全過程檢查以核實其有效性。檢查工作因工藝不同而不同。例如：對于預(yù)加載和排水，沉降測量對應(yīng)時間而進行。對換填，進行分層試驗以確保換填料合乎要求。對場地壓實和改善，處理工作進行前后分別進行合適的現(xiàn)場試驗（壓力表試驗、貫入試驗等），進行比較，以確保這些處理工作達到的場地改善效果滿足要求。檢查之后，如果處理措施被認為是無效的或者不

15、足的，它將被延長期限（如預(yù)加載），或重復(fù)，或用其它工藝彌補。建筑基礎(chǔ)范圍內(nèi)的土石方工程.1 土方開挖.1.1 施工方案和特征開挖可分數(shù)個連續(xù)的階段完成。鑒別開挖的土方，來指導(dǎo)運輸車輛分別至備料區(qū)、倉庫區(qū)或回填區(qū)。.1.2 檢查主要用地形學(xué)檢查開挖工程。根據(jù)水平和高程值，通過在土石方工程中設(shè)定后者來確保邊坡的允許誤差。在土石方工程中，要注意控制點的理論坐標和實測坐標之間的偏差：偏差在開挖邊界內(nèi)：挖除。偏差超出開挖邊界：在邊界內(nèi)加上一個容許寬度，然后對超出邊界的區(qū)域進行回填，回填的土方要與開挖的土方相同?；靥畋仨毐ＷC與原土的良好粘接和等效壓實?；靥钔瓿珊?，清除多余土方。.2 石方開挖.2.1 施工

16、方案建立爆破方案來限制爆破震動至容許極限，并避免飛石或滾石。超出理論開挖高程的區(qū)域，要采取所有必須的措施來防止地層的龜裂或破碎。因此，炸藥的選擇需根據(jù)先前爆破試驗的情形來確定。只有在沒有磁場和靜電流的情況下，才允許使用電子起爆系統(tǒng)。.2.2 檢查爆破：每次爆破之前必須對爆破設(shè)計進行檢查：炸藥類型，爆孔及其分布形狀的x、y、z坐標，直徑，深度，單孔裝藥量和抵抗線，起爆模式和雷管類型，炸藥用量，實際裝藥遲滯。振動：對振動的測量和分析包括：使用特殊測量儀器來進行振動信號的傳遞和存儲、結(jié)果的處理和輸出。質(zhì)點峰值速度：在振動頻率譜線上進行系統(tǒng)的檢查。.3 回填回填料必須滿足如下條件：足夠的機械性能：壓縮

17、性：能夠承受結(jié)構(gòu)對地表的壓力剪切性：確保邊坡的穩(wěn)定性考慮動力加載的響應(yīng)（無液化回填、容許一定沉降的動力模塊）對水、結(jié)冰的敏感性能較容易的在不規(guī)則的地形上完成臨近材料來源易于在現(xiàn)場生產(chǎn)制作有數(shù)個解決方法，如軟土回填碾壓、石質(zhì)回填、細石混凝土。.3.1施工方案和特征施工開始之前，對土石的力學(xué)性能進行研究來確定最佳回填料和回填所需條件。如果回填必須壓實，要確定如下幾項：含水量和最佳壓實度：鑒定、監(jiān)理、CBR、降解等要使用的機械，所需壓實功率，和各種壓土機的工作條件（速度、碾壓方案）各層的最大厚度按照其作業(yè)程序的任何土石處理回填料的使用條件和軟土回填壓實的方案基于技術(shù)文獻-“技術(shù)導(dǎo)則-回填和各層的功能

18、”?；靥盍喜荒馨乇硗?、草、樹樁、植物碎屑、雪、冰、粘液、泥漿、泥煤，而且必須是高度的各向同性（除了過度壓實層或堅硬區(qū)域）。為了存儲或分散材料，需進行裝載、運送、卸載和存儲，進行這些操作時需保持材料的整體性（尤其對于巖石回填，必須避免材料的開裂和破碎）。將材料臨時存儲以檢查其質(zhì)量?；靥顓^(qū)稍微凸起的區(qū)域?qū)⒈灰钠?。如果材料對水敏感，調(diào)整回填層，使得壓實后的坡度足夠保證溢流的快速排泄，并能避免壓實的土層遭遇澇災(zāi)、卸壓或侵蝕。.3.2 檢查檢查回填料合適壓實度的試驗，其性質(zhì)、頻率和方法將按照回填的類型來定義。對軟土回填： 將系統(tǒng)地檢查材料的水含量和回填后的密度（例如用Troxler 伽瑪射線密度計）

19、。對巖石回填： 將系統(tǒng)地進行檢查，例如承載能力或碎石區(qū)的強度如若材料達不到質(zhì)量要求，需將其清除。如若材料的壓密度不足，需將其重新壓實至要求的壓密度。 開挖排水通常情況下，不考慮基礎(chǔ)地層狀況，因為工作場地的限制，都要優(yōu)先考慮基坑的排水。如若基礎(chǔ)地層包含某些材料，如對水敏感的泥灰土和粘土，基坑必須干燥。而且，為了能進行基坑的測量，必須進行排水。基坑排水系統(tǒng)與下列因素有關(guān)： 基礎(chǔ)深度地下水位滲透性基礎(chǔ)地層的自然性質(zhì)開挖工程區(qū)域的地表狀況材料內(nèi)部侵蝕的風險必須分析這些因素來建立正確的排水系統(tǒng)，以在土建施工中將地下水位降低至基坑高程以下，如若考慮基坑的穩(wěn)定性，則需降至更低。在上述基礎(chǔ)上，考慮周圍環(huán)境來設(shè)

20、置排水系統(tǒng)，可能含有排水渠、過濾井、帶有水泵的排水網(wǎng)，甚至建造一個環(huán)繞開挖工程的屏水網(wǎng)，如果有必要需將該屏水網(wǎng)連結(jié)至水泵或過濾井。必須采取所有措施來確保排洪水是清澈無污染的。 基坑的檢查和驗收.1 地質(zhì)調(diào)查的目標地質(zhì)調(diào)查的目標首先是將基礎(chǔ)地層的實際質(zhì)量與預(yù)測質(zhì)量進行比較，然后采取正確措施，包括如下：基礎(chǔ)地層的地質(zhì)學(xué)圖基礎(chǔ)的地質(zhì)學(xué)分析：巖石基礎(chǔ)：斷裂帶的編號、分級和換填（來及時對基礎(chǔ)地層質(zhì)量做出判斷，之后某些區(qū)域?qū)⒈患由铋_挖或清除）。對風化巖石帶、不同構(gòu)造之間過渡帶的鑒定。軟基礎(chǔ)：開挖土層的自然性質(zhì)。風化區(qū)和/或卸壓區(qū)的鑒定。.2 驗收理論結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地層的質(zhì)量和可能出現(xiàn)的地下水會限制開挖工程的驗收，而這將會影響附近區(qū)域的后續(xù)土石方工程。特別地，如果考慮所要求特性，場地的合適性出現(xiàn)局部風險，將進行附加開挖。一旦驗收完成，將做出決定：澆注混凝土，或進行回填，或者混凝土置換，或保持場地原樣。觀察資料和評論都