任务8.2地质勘察与勘察方法.docx

《土力学》

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任务8.2地质勘察与勘探方法

一、测绘与调查

工程地质测绘的基本方法是在地形图上布置一定数量的观测点和观测线，以便按点和线进行观测和描绘。工程地质测绘与调查的目的是通过对场地的地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水、地表水和不良地质现象进行调查研究和测绘，为评价场地工程地质条件及合理确定勘探工程提供依据，其中工程地质调查和测绘的重点是对建筑场地的稳定性进行的研究。

根据工程项目进展的深度，工程地质调查和测绘的精度也有所不同，如在项目可行性研究阶段，应搜集、研究已有的地质资料，进行现场踏勘；而在初勘阶段，当地质条件较复杂时，应继续进行工程地质测绘；在详勘阶段仅在初勘测绘基础上，对某些专门地质问题作必要补充。测绘与调查的范围，应包括场地及其周边与研究内容有关的区域。

地质测绘与调查的观测点一般选择在不同地貌单元、不同地层交接处以及对工程有意义的地质构造、可能出现不良地质构造的和可能出现不良地质现象的地段。观测线一般与岩层走向、构造线方向以及地貌单元轴线相垂直，以便能观测到较多的地质现象。有时为了追索地层分界线或断层等构造线，观测线也可顺着走向布置。观测到的地质现象应标在地形图上。

二、勘探方法

一般勘探方法包括钻探、井探、槽探、洞探和地球物理勘探等，勘探方法的确定应符合勘察的目的性和岩土的特征。

勘探是工程地质勘察过程中查明地下地质情况的一种必要的手段，它是在地面工程地质测绘和调查所取得的各项定性资料的基础上，进一步对场地的工程地质条件进行定量的评价。以下简要介绍工程中常用的几种勘探方法。

1．坑探

坑探是通过探坑的开挖可以取得直观资料和原状土样的勘探方法。坑探时不必使用专门机具，只需要简单的打坑工具。在场地地质条件比较复杂时，坑探可直接观察地层的结构和变化。坑探的局限性在于其坑探的深度较浅，不能了解深层土质的情况。坑探是一种挖掘探井(槽)的简单勘探方法。探井的平面形状一般采用1．5m×1．0m的矩形或直径为0．8～1．0m的圆形，深度可根据地层的土质和地下水埋藏深度等条件决定，探坑较深时需进行基坑支护。

探井中取样的步骤为：先在井底或井壁的指定深度处挖一土柱，土柱的直径应稍大于取土筒的直径。将土柱顶面削平，放上两端开口的金属筒并削去筒外多余的土，一面削土一面将筒压入，直到筒已完全套入土柱后切断土柱。削平筒两端的土体，盖上桶盖，用熔蜡密封后贴上标签，注明土样的上下方向，如图4—1所示。坑探的取土质量比较好。

图4-1

图4-1坑探示意图

（a）探井；（b）在探井中取原

状土；（c）原状土样

钻探是地基勘察过程中查明地质情况的一种必要手段，它是用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地层、观测地下水位，并取得原状土样以供室内试验，确定土的物理、力学性质指标。需要时还可在钻孔中进行原位测试。

根据钻进方式不同，钻探可分为回转式、冲击式、振动式、冲洗式四种。各种钻进方式具有各自特点和适用的地层。根据《岩土工程勘察规范》GB50021的规定，选择钻探方式时可参照表4—1的规定进行选择。

回转式钻机是利用钻机的回转器带动钻具旋转，磨削孔底地层而钻进，这种钻机通常适用管状钻具，能取柱状岩样。冲击式钻机则利用卷扬机钢丝绳带动钻具，利用具的重力上下反复冲击，使钻头冲击孔底，破碎地层形成钻孔。在成孔过程中它只能取出碎石和扰动的土样。

图4—2手摇麻花钻钻进示意图对于地质条件简单(三级岩土工程)和小型工程(安全等级为三级)，勘探浅部土层的简易勘探，可采用的钻进方法有：小口径麻花钻(或提土钻)钻进、小口径勺形钻钻进：洛阳铲钻进等。小口径麻花钻(或提土钻)钻头，以入力回转钻进

图4—2手摇麻花钻钻进示意图

表4-1钻探方法的适用范围

钻探方法

钻进地层

勘察要求

黏性土

粉土

砂土

碎石土

岩土

直观鉴别，采取不扰动式样

直观鉴别，采取扰动式样

回转

旋转式钻探

﹢﹢

﹢

﹢

﹣

﹣

﹢﹢

﹢﹢

无岩心钻探

﹢﹢

﹢﹢

﹢﹢

﹢

﹢﹢

﹣

﹣

岩心钻探

﹢﹢

﹢﹢

﹢﹢

﹢

﹢﹢

﹢﹢

﹢﹢

冲击

冲击钻探

﹣

﹢

﹢﹢

﹢﹢

﹣

﹣

﹣

锤击钻探

﹢﹢

﹢﹢

﹢﹢

﹢

﹣

﹢﹢

﹢﹢

振动钻探

﹢﹢

﹢﹢

﹢﹢

﹢

﹣

﹢

﹢﹢

冲洗钻探

﹢

﹢﹢

﹢﹢

﹣

﹣

﹣

﹣

注：“﹢﹢”为适用；“﹢”为部分适用；“﹣”为不适用。

场地内布置的钻孔，一般分鉴别孔和技术孔两类。钻进时，仅取扰动土样，用以鉴别土层分布、厚度及状态的钻孔称为鉴别孔；在钻进中按不同的土层和深度采取原状土样的钻孔，称为技术孔。取原状土样常采用取土器。按不同土质条件，