做为岩土人，工程地量勘察的使命及要领那些你都得会

（一）工程地质勘察的使命

工程地质勘察普通在工程地质测绘的底子上举行。它可以直接深入地下岩层取得所需的工程地质条件资料，是探明深部地质情形的可靠的要领。工程地质勘察的重要方法有工程地质钻探、坑探和物探，其重要使命为：

1、探明修建园地的岩性及地质结构，即以及各地层的厚度、性子及其改变；分别地层并确定其打仗干系；以及基岩的风化水平、分别风化带；研究岩层的产状、裂隙发育水平及其随深度的改变；研究褶皱、断裂、破裂带以及其他地质结构的空间漫衍和改变。

2、探明水文地质条件，即含水层、隔水层的漫衍、埋深、厚度、性子及地下水位。

3、探明地面及物理地质征象，包罗河谷阶地、冲洪积扇、坡积层的位置和土层布局；溶岩的范围及发育水平；滑坡及泥石流的漫衍、范畴、特性等。

4、提取岩土样及水样，提供田野试验条件。从钻孔或勘察点去岩土样或水样，提供室内试验、阐发、判定之用。勘察所形成的坑孔可为现场原位试验提供场合和条件。

（二）工程地质勘察的要领

1、工程地质坑、槽探

坑、槽探是在修建园地挖探井或探槽以取得直观资料和原状土样，这是一种不利用专用机具的常用勘察要领。就地地地质条件比力庞大时，使用坑探可以直接观察地层的布局和改变，但坑探可达的深度较浅。坑探的种类有探槽、探坑和探井。

在工程地质勘探中，常用的坑、槽探重要有坑、槽、井、洞等几种范例，见表1-1。

工程地质勘察中坑、槽、洞的范例 表1-1

探槽是在发掘发展条形且两壁常为倾斜上宽下窄的槽子，其断面有梯形或门路型两种。较深的探槽两壁要举行须要的支护以策宁静。探槽普通在笼罩土层小于3.0m时利用。它实用于相识地质结构线、断裂破裂带宽度、地层分界限、岩脉宽度及其延伸偏向和接纳原状土试样等。

凡发掘深度不大且形状纷歧的坑，或成矩形的较短的探槽状的坑为探坑。探坑的深度普通为1.0～2.0m，与土层的目标雷同。

探井普通深度都大于3.0m，其断面形状为方形、矩形和圆形。

圆形探井在程度偏向能蒙受较大的侧压力，比其他形状的探井宁静。

坑探中接纳原状土样可根据以下步调举行：起首在井底或井壁的指定深度处挖一土柱，土柱的直径一定大于土筒的直径，将土柱顶面削平，套上两头开口的金属筒并削去筒外多余的土，一壁削土一壁将筒压入，直到筒完全套入土柱体后堵截土体柱。然后削去两头多余的土体，该上筒盖，用熔蜡密封后贴上标签并注明土柱的上下偏向、编号等即完成取样事情。

2、钻探

（1）工程地质钻探的观点

工程地质钻探是猎取地表下正确的地质资料的紧张的要领，并且通过钻探的钻孔接纳原状岩土样和做现场力学试验也是工程地质钻探的使命之一。

钻探是指在地表下用钻头钻入地层的勘察要领。在地层内钻成直径较小并具有相称深度的圆通形孔眼的孔称为钻孔。通常将直径大于即是800mm以上的钻孔称为大直径钻井。

钻孔的要素如图所示。钻孔上部口径较大，下部口径较小，成门路状。钻孔的上部为孔口，底部为孔底；周围侧壁为孔壁。钻孔断面的直径为孔经；由大孔经改为小孔经称换经。从孔口到孔底的间隔为孔深。

1-孔口；2-孔底；3-孔壁；4-孔经；5-换经；6-孔深

（2）钻探历程和钻进要领

依据天然条件的庞大性以及工程要求选择钻探设置装备摆设和钻进要领。钻机普通分为反转展转式和打击式两种。

反转展转式钻机是使用钻机的反转展转器动员钻具扭转，磨消孔底地层而钻进，通常利用管状钻具，能取柱状岩芯样品。

打击式钻机则使用卷扬机借钢丝绳动员有必然重量的钻具上下重复打击，使钻头击碎孔底地层而形成钻孔后用抽筒提取岩石碎块或扰动土样。针对差别的岩石及地层条件，可拔取差别的钻进方法、钻机与钻具。

钻探历程中有三个根本步伐：

破裂岩土：在工程地质钻探中遍及采纳人力和机器要领，使小部门岩土离开团体而成为粉末、岩土块或岩土芯的征象，叫做破裂岩土。岩土的破裂是借助于打击力、剪切力、研磨和压力来实现的。

接纳岩土：用冲洗液（或压缩氛围）将破裂的碎屑冲到孔外，大概用钻具（抽筒、勺形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等）靠人力或机器将孔底的碎屑或样芯取出于地面。

保全孔壁：为了顺遂地举行钻探事情，一定爱护好孔壁，不使其坍塌。普通利用套管和泥浆来护壁。

工程地质钻探可依据岩土破裂的方法，将钻进的要领分为以下四种：

打击钻进

打击钻进法采纳底部圆环状钻头。钻进时将钻具提拔到必然高度，使用钻具自重，迅猛放落，钻具鄙人落时孕育发生打击动能，打击孔底岩土层，使岩土层到达破裂之目标而加深钻孔。

反转展转钻进

反转展转钻进法采纳底部嵌焊有硬质合金的圆环状钻头举行钻进。钻进中施加钻压，使钻头在反转展转中切入岩土层，到达加深钻孔的目标。在土质地层中钻进，偶然为有用地完备地揭破尺度地层，还可以采纳勺形钻钻头举行钻进。

打击-反转展转钻进

打击-反转展转钻进综合了前两种钻进要领在地层钻进中的长处，以到达进步钻进服从的目标。其事情道理是：在钻进历程中，钻头克取岩石时，施加必然的动力，对岩石孕育发生打击作用，使岩石的破裂速率加速，粉碎粒度比反转展转剪切粒度增大。同时因为打击力的作用使硬质合金刻入岩石深度增添，在反转展转中将岩石剪切失。如许就大大进步了钻进的服从。

打击-反转展转-振动钻进

打击-反转展转-振动钻进综合了前三种钻进要领在地层钻进中的长处，以到达进步钻进服从的目标。采纳机器动力所孕育发生的振动力，通过毗连杆和钻具传到圆筒形钻头四周土中。因为震惊器高速振动的效果，圆筒钻头寄托钻具和振动器的重量使得土层更简单被切削钻进，切钻进速率较快。

（3）钻孔地质柱状图

钻孔地质柱状图是表现该钻孔所穿过的地层而综合成图表表现。图中表现有地质年月、土层埋藏深度、土层厚度、土层底部的肯定标高、岩土的形貌、柱状图、地面肯定标高、地下水水位和丈量日期、岩土如何拔取位置等。柱状图的比例尺普通为1：100—1：500。

钻孔柱状图表

（4）土试样的接纳

原状土样的观点

工程地质钻探的重要使命之一是在岩土层中接纳岩芯或原状土试样。在接纳试样历程中应该连结试样的自然布局，假如试样的自然布局已受到粉碎，则此试样已受到扰动，这种试样称为“扰动样”，在工程地质勘探中是不容许的。除非有明白阐明尚有所用，不然次扰动试样取消。

因为土工试验所得出的土性指标要包管可靠，是以工程地质勘探中所取得的试样一定是保存自然布局的原状试样。原状试样有岩芯试样和土试样。岩芯试样因为其坚固性，其自然布局难于粉碎，而土试样则差别，它很不简单被扰动。是以，接纳原状土试样是工程地质勘探中的一项紧张技能。

但是在现实工程地质勘探的钻探历程中，要取得完全不扰动试样是不行能的。

造成土试样扰动有三个缘故原由：

一是外界条件引起的土试样的扰动，如钻进工艺、钻具选用、钻压、钻速、取土要领选择等。若在选用上不敷公道时，都能造成其土质的自然布局被粉碎。

二是采样历程造成的土体中应力条件产生了转变，引起图样内的质点间的相对位置位移和构造布局的改变，乃至显现质点间的起因粘聚力的粉碎。

三是接纳土样时，需用取土器接纳。但岂论采纳何种取土器，它都有必然的壁厚、长度和面积。当切如土层时，会使土样孕育发生必然的压缩变形。壁愈厚所排开土体愈多，其变形量愈大，这就造成土样更大的扰动。

从上述可见，所谓原状土试样现实上都不行幸免地遭到了差别水平的扰动。为此，在接纳土试样历程中，应力图减小对试样的扰动，要努力清除种种大概增大扰动量的身分。

根据取样要领和试验目标，岩土工程勘探范例对土试样的扰动水平分成如下的质量品级：

一级—不扰动，可举行试验项目有：土类界说、含水量、密度、强度系数、变形参数、凝结压密系数。

二级—轻细扰动，可举行的试验项目有：土类界说、含水量、密度。

三级—明显扰动，可举行的试验项目有：土类界说、含水量。

四级—完全扰动，可举行的试验项目有：土类界说。

在钻孔取样时，采纳薄壁取土器所采得的土样定为一～二级；

对付采纳中厚壁或厚壁取土器所采得的土样定为二～三级；

对付采纳尺度贯入器、螺纹钻头或岩芯钻头所采得的粘性土、粉土、砂土和软岩的试样皆界说为三～四级。

从上可见，为取得一级质量的土试样，广泛采纳薄壁取土器来接纳，以餍足土工试验全部的物理力学参数的精确得到。

淘汰土试样扰动的细致事变

为包管土样少受扰动，接纳土试样的前后及历程中应细致如下事变：

公道的钻进要领是包管取得不扰动土样的第一条件。

也便是说，钻进要领的选用起首应着眼于确保孔底拟取土样不被扰动。这一点险些对任何种土样都实用，而对布局敏感或不稳健的土层尤为紧张。从国表里的履历看，重要有以下几点要求：

1）在布局性敏感土层和较疏松砂土层中需采纳反转展转钻进，而不得采纳打击钻进；

2）以泥浆护孔，可以淘汰扰动。并细致在孔中连结充足的静水压力，防备因孔内水位过低而导致孔底软粘性土或砂层孕育发生松动或涌起；

3）取土钻孔的孔径要得当，取土器与孔壁之间要有必然的间隔，幸免下放取土器时切削孔壁，挤进过多的废土。尤其在软土钻孔中，时有缩径征象，则更需加大取土器与孔壁的间隙。钻孔应连结孔壁垂直，以幸免取土器切刮孔壁；

4）取土前的一次钻进不宜过深，以免下部拟取土样部位的土层受扰动。而且在正式取土前，把已受必然水平扰动的孔底土柱清算失，避废土过多，取土器顶部挤压土样；

5）取土深度和进土深度等尺寸，在取土前都应测量正确。

取土历程中，如提拔取土器、拆卸取土器等每个操纵工序，均应过细稳妥，以免造成扰动。

取出的土应准时用蜡密封，并注明上下，贴上标签，作好记载；

别的（即除了钻探历程的题目外），在土样封存、运输和开工做试验时，都应细致幸免扰动。谨防振动、日晒、雨淋和凝结。