工程地質(zhì)勘探的方法

1、工程地質(zhì)坑、槽探

坑、槽探是在建筑場地挖探井或探槽以取得直觀資料和原狀土樣，這是一種不使用專用機具的常用勘探方法。當(dāng)場地地質(zhì)條件比較復(fù)雜時，利用坑探可以直接觀測地層的結(jié)構(gòu)和變化，但坑探可達的深度較淺。坑探的種類有探槽、探坑和探井。

在工程地質(zhì)勘察中，常用的坑、槽探主要有坑、槽、井、洞等幾種類型，見表1-1。探槽是在挖掘成長條形且兩壁常為傾斜上寬下窄的槽子，其斷面有梯形或階梯型兩種。較深的探槽兩壁要進行必要的支護以策。探槽一般在覆蓋土層小于3.0m時使用。它適用于了解地質(zhì)構(gòu)造線、斷裂破碎帶寬度、地層分界線、巖脈寬度及其延伸方向和采取原狀土試樣等。

凡挖掘深度不大且形狀不一的坑，或成矩形的較短的探槽狀的坑為探坑。探坑的深度一般為1.0～2.0m，與土層的目的相同。

探井一般深度都大于3.0m，其斷面形狀為方形、矩形和圓形。

圓形探井在水平方向能承受較大的側(cè)壓力，比其他形狀的探井。

坑探中采取原狀土樣可按照以下步驟進行：首先在井底或井壁的指定深度處挖一土柱，土柱的直徑必須大于土筒的直徑，將土柱頂面削平，套上兩端開口的金屬筒并削去筒外多余的土，一面削土一面將筒壓入，直到筒完全套入土柱體后切斷土體柱。然后削去兩端多余的土體，該上筒蓋，用熔蠟密封后貼上標簽并注明土柱的上下方向、編號等即完成取樣工作。

工程地質(zhì)鉆探可根據(jù)巖土破碎的方式，將鉆進的方法分為以下四種：

沖擊鉆進

沖擊鉆進法采用底部圓環(huán)狀鉆頭。鉆進時將鉆具提升到一定高度，利用鉆具自重，迅猛放落，鉆具在下落時產(chǎn)生沖擊動能，沖擊孔底巖土層，使巖土層達到破碎之目的而加深鉆孔。

回轉(zhuǎn)鉆進

回轉(zhuǎn)鉆進法采用底部嵌焊有硬質(zhì)合金的圓環(huán)狀鉆頭進行鉆進。鉆進中施加鉆壓，使鉆頭在回轉(zhuǎn)中切入巖土層，達到加深鉆孔的目的。在土質(zhì)地層中鉆進，有時為有效地完整地揭露標準地層，還可以采用勺形鉆鉆頭進行鉆進。

沖擊-回轉(zhuǎn)鉆進

沖擊-回轉(zhuǎn)鉆進綜合了前兩種鉆進方法在地層鉆進中的優(yōu)點，以達到提高鉆進效率的目的。其工作原理是：在鉆進過程中，鉆頭克取巖石時，施加一定的動力，對巖石產(chǎn)生沖擊作用，使巖石的破碎速度加快，破壞粒度比回轉(zhuǎn)剪切粒度增大。同時由于沖擊力的作用使硬質(zhì)合金刻入巖石深度增加，在回轉(zhuǎn)中將巖石剪切掉。這樣就大大提高了鉆進的效率。

沖擊-回轉(zhuǎn)-振動鉆進

沖擊-回轉(zhuǎn)-振動鉆進綜合了前三種鉆進方法在地層鉆進中的優(yōu)點，以達到提高鉆進效率的目的。采用機械動力所產(chǎn)生的振動力，通過連接桿和鉆具傳到圓筒形鉆頭周圍土中。由于震動器高速振動的結(jié)果，圓筒鉆頭依靠鉆具和振動器的重量使得土層更容易被切削鉆進，切鉆進速度較快。

減少土試樣擾動的注意事項

為保證土樣少受擾動，采取土試樣的前后及過程中應(yīng)注意如下事項：

合理的鉆進方法是保證取得不擾動土樣的前提。

也就是說，鉆進方法的選用首先應(yīng)著眼于確保孔底擬取土樣不被擾動。這一點幾乎對任何種土樣都適用，而對結(jié)構(gòu)敏感或不穩(wěn)定的土層尤為重要。從國內(nèi)外的經(jīng)驗看，主要有以下幾點要求：

1）在結(jié)構(gòu)性敏感土層和較疏松砂土層中需采用回轉(zhuǎn)鉆進，而不得采用沖擊鉆進；

2）以泥漿護孔，可以減少擾動。并注意在孔中保持足夠的靜水壓力，防止因孔內(nèi)水位過低而導(dǎo)致孔底軟粘性土或砂層產(chǎn)生松動或涌起；

3）取土鉆孔的孔徑要適當(dāng)，取土器與孔壁之間要有一定的距離，避免下放取土器時切削孔壁，擠進過多的廢土。尤其在軟土鉆孔中，時有縮徑現(xiàn)象，則更需加大取土器與孔壁的間隙。鉆孔應(yīng)保持孔壁垂直，以避免取土器切刮孔壁；

4）取土前的一次鉆進不宜過深，以免下部擬取土樣部位的土層受擾動。并且在正式取土前，把已受一定程度擾動的孔底土柱清理掉，避廢土過多，取土器頂部擠壓土樣；

5）取土深度和進土深度等尺寸，在取土前都應(yīng)丈量準確。

取土過程中，如提升取土器、拆卸取土器等每個操作工序，均應(yīng)細致穩(wěn)妥，以免造成擾動。

取出的土應(yīng)及時用蠟密封，并注明上下，貼上標簽，作好記錄；

另外（即除了鉆探過程的問題外），在土樣封存、運輸和開工做試驗時，都應(yīng)注意避免擾動。嚴防振動、日曬、雨淋和凍結(jié)。

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