工程地质勘探的任务及方法

工程地质勘探的任务及方法工程地质勘探的任务及方法 （（ 一一 ）） 工工 程程 地地 质质 勘勘 探探 的的 任任 务务 工 程 地 质 勘 探 一 般 在 工 程 地 质 测 绘 的 基 础 上 进 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 况 的 可 靠 的 方 法 。工 程 地 质 勘 探 的 主 要 方 式 有 工 程 地 质 钻 探 、坑 探 和 物 探 ， 其 主 要 任 务 为 1、 探 明 建 筑 场 地 的 岩 性 及 地 质 构 造 ， 即 以 及 各 地 层 的 厚 度 、 性 质 及 其 变 化 ； 划 分 地 层 并 确 定 其 接 触 关 系 ； 以 及 基 岩 的 风 化 程 度 、 划 分 风 化 带 ； 研 究 岩 层 的 产 状 、 裂 隙 发 育 程 度 及 其 随 深 度 的 变 化 ； 研 究 褶 皱 、 断 裂 、 破 碎 带 以 及 其 他 地 质 构 造 的 空 间 分 布 和 变 化 。 2、探 明 水 文 地 质 条 件 ，即 含 水 层 、隔 水 层 的 分 布 、埋 深 、厚 度 、 性 质 及 地 下 水 位 。 3、 探 明 地 面 及 物 理 地 质 现 象 ， 包 括 河 谷 阶 地 、 冲 洪 积 扇 、 坡 积 层 的 位 置 和 土 层 结 构 ；溶 岩 的 规 模 及 发 育 程 度 ；滑 坡 及 泥 石 流 的 分 布 、 范 围 、 特 性 等 。 4、 提 取 岩 土 样 及 水 样 ， 提 供 野 外 试 验 条 件 。 从 钻 孔 或 勘 探 点 去 岩 土 样 或 水 样 ，提 供 室 内 试 验 、分 析 、鉴 定 之 用 。勘 探 所 形 成 的 坑 孔 可 为 现 场 原 位 试 验 提 供 场 所 和 条 件 。 （二）工程地质勘探的方法（二）工程地质勘探的方法 1、 工 程 地 质 坑 、 槽 探 坑 、 槽 探 是 在 建 筑 场 地 挖 探 井 或 探 槽 以 取 得 直 观 资 料 和 原 状 土 样 ，这 是 一 种 不 使 用 专 用 机 具 的 常 用 勘 探 方 法 。当 场 地 地 质 条 件 比 较 复 杂 时 ，利 用 坑 探 可 以 直 接 观 测 地 层 的 结 构 和 变 化 ，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 察 中 ，常 用 的 坑 、槽 探 主 要 有 坑 、槽 、井 、洞 等 几 种 类 型 ， 见 表 1-1 。 工程地质勘探中坑、槽、洞的类型工程地质勘探中坑、槽、洞的类型表表 1-11-1 探 槽 是 在 挖 掘 成 长 条 形 且 两 壁 常 为 倾 斜 上 宽 下 窄 的 槽 子 ，其 断 面 有 梯 形 或 阶 梯 型 两 种 。较 深 的 探 槽 两 壁 要 进 行 必 要 的 支 护 以 策 安 全 。探 槽 一 般 在 覆 盖 土 层 小 于 3. 0m 时 使 用 。它 适 用 于 了 解 地 质 构 造 线 、断 裂 破 碎 带 宽 度 、地 层 分 界 线 、岩 脉 宽 度 及 其 延 伸 方 向 和 采 取 原 状 土 试 样 等 。 凡 挖 掘 深 度 不 大 且 形 状 不 一 的 坑 ，或 成 矩 形 的 较 短 的 探 槽 状 的 坑 为 探 坑 。 探 坑 的 深 度 一 般 为 1. 0～ 2.0 m， 与 土 层 的 目 的 相 同 。 探 井 一 般 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 水 平 方 向 能 承 受 较 大 的 侧 压 力 ，比 其 他 形 状 的 探 井 安 全 。 坑 探 中 采 取 原 状 土 样 可 按 照 以 下 步 骤 进 行 首 先 在 井 底 或 井 壁 的 指 定 深 度 处 挖 一 土 柱 ，土 柱 的 直 径 必 须 大 于 土 筒 的 直 径 ，将 土 柱 顶 面 削 平 ，套 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 完 全 套 入 土 柱 体 后 切 断 土 体 柱 。然 后 削 去 两 端 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 方 向 、 编 号 等 即 完 成 取 样 工 作 。 2、钻探 （ 1） 工 程 地 质 钻 探 的 概 念 工 程 地 质 钻 探 是 获 取 地 表 下 准 确 的 地 质 资 料 的 重 要 的 方 法 ，而 且 通 过 钻 探 的 钻 孔 采 取 原 状 岩 土 样 和 做 现 场 力 学 试 验 也 是 工 程 地 质 钻 探 的 任 务 之 一 。 钻 探 是 指 在 地 表 下 用 钻 头 钻 入 地 层 的 勘 探 方 法 。在 地 层 内 钻 成 直 径 较 小 并 具 有 相 当 深 度 的 圆 通 形 孔 眼 的 孔 称 为 钻 孔 。通 常 将 直 径 大 于 等 于 80 0m m 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 阶 梯 状 。钻 孔 的 上 部 为 孔 口 ，底 部 为 孔 底 ；四 周 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 距 离 为 孔 深 。 1-1-孔口；孔口； 2-2-孔底；孔底； 3-3-孔壁；孔壁； 4-4-孔经；孔经； 5-5-换经；换经； 6-6-孔深孔深 （ 2） 钻 探 过 程 和 钻 进 方 法 根 据 自 然 条 件 的 复 杂 性 以 及 工 程 要 求 选 择 钻 探 设 备 和 钻 进 方 法 。 钻 机 一 般 分 为 回 转 式 和 冲 击 式 两 种 。 回 转 式 钻 机 是 利 用 钻 机 的 回 转 器 带 动 钻 具 旋 转 ，磨 消 孔 底 地 层 而 钻 进 ， 通 常 使 用 管 状 钻 具 ， 能 取 柱 状 岩 芯 样 品 。 冲 击 式 钻 机 则 利 用 卷 扬 机 借 钢 丝 绳 带 动 有 一 定 重 量 的 钻 具 上 下 反 复 冲 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 不 同 的 岩 石 及 地 层 条 件 ，可 选 取 不 同 的 钻 进 方 式 、 钻 机 与 钻 具 。 钻 探 过 程 中 有 三 个 基 本 程 序 破 碎 岩 土 在 工 程 地 质 钻 探 中 广 泛 采 用 人 力 和 机 械 方 法 ，使 小 部 分 岩 土 脱 离 整 体 而 成 为 粉 末 、岩 土 块 或 岩 土 芯 的 现