岩土工程勘探与取样.doc

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1、第8章勘探和取样1．勘探的功能和作用岩土工程勘探是用于查明地表下岩土体、地下水及不良地质作用的基本特性和空间分布的技术手段。取样是在现场勘探过程中，利用一定的技术手段，采取能满足各种特定质量要求的岩石、土及地下水试样。取样是在勘探过程中实现的。岩土工程勘探是岩土工程勘察的一种手段，包括钻探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、触探等。勘探的功能可概括为下列几方面：1）查明地表下岩土体、地下水及不良地质作用的空间分布；2）查明地表下岩土体的基本特性；3）勘探过程中能采取岩石、土及地下水试样；4）勘探过程中能进行原位测试或该勘探方法本身就是原

2、位测试方法。并不能要求一种勘探方法全部具备上述各项功能，但作为勘探方法必须具备能够查明地表下岩土体的空间分布这一基本功能，它包含两个要素：①能够按照工程要求的岩土分类方法鉴定、区分岩土类别，②能够按照工程要求的精度确定岩土类别发生变化的空间位置。同时具备这两个要素才能作为一种勘探方法，否则就不属于勘探方法。一种勘探方法的这两个要素在特定的岩土条件下所能达到的准确性和精度能否满足特定的工程要求，这是评价或选择勘探方法的重要依据之一。2．勘探方法岩土工程勘探方法的分类，目前尚无统一的标准。根据勘探方法的功能特点，一般可分为以下四类。1）直

3、接的勘探方法这类方法包括井探、槽探、坑探、洞探等，其特点是勘探方法基本功能的两个要素都具有直接性，可以在探井、探槽、竖井、平洞内直接观察岩土体及其分布，可以直接量测岩土层的分层界线位置。这类方法可以取样，尤其是在探井或探槽中可采取质量较高的土试样。井探、槽探、坑探主要适用于土类的勘探，深度有限，且易受地下水位的影响。竖井和平洞施工的难度大、时间长、成本高，主要应用于坝址、大型边坡、地下工程等大型岩土工程的勘探。2）钻探钻探是利用钻探设备在地下形成钻孔,并从钻孔中取出岩土进行鉴别和划分地层。从勘探方法来说，钻探属于半直接的勘探方法，其勘

4、探成果的准确性和可靠性不如直接的勘探方法。但钻探具有一系列其他勘探方法无法比拟的优良特点：①钻探可适用于各种岩土类型；②钻探深度可满足各类工程的需要，且不受地下水位的影响；③除了用于查明地表下岩土体的基本特性和空间分布外，还可查明多层地下水的分布情况；④钻孔中能够进行多种原位测试；⑤钻孔中能够采取岩石、土及地下水试样。因此，钻探是岩土工程勘察中应用最广泛、最有效的一种勘探方法。3）触探触探是将一定规格的圆锥形金属探头自地面起连续贯入（即压入或打入）土中，将探头贯入土中的难易程度用定量指标贯入阻力或一定贯入量的贯入击数来表示。根据触探指

5、标的大小和其他特征来判定土的类别，由于触探在深度上是自地面起连续贯入的，不同土类的分层界线位置也可根据触探结果来确定。从勘探方法来说，触探属于间接的勘探方法，即根据土的力学性质及其变化来确定土层的分布。一般情况下，土的工程分类与土的力学性质有着较好的对应关系，因而触探可作为一种勘探方法。由于触探过程测定土的力学性质，因此，触探具有勘探和原位测试双重功能。但触探主要适用于土类，且不能查明地下水分布，触探过程不能取样，也无法对土进行观察描述。触探按探头贯入方式的不同分为静力触探（压入式）和圆锥动力触探（打入式）两类。由于触探属于间接的勘探

6、方法，当采用触探作为勘探手段时，应与钻探等其他勘探方法配合使用（关于静力触探和圆锥动力触探的介绍详见本章1.6节原位测试部分）。4）物探物探全称地球物理勘探，用于工程方面的物探方法称为工程物探。物探是以研究地下物理场（如电场、磁场、重力场）为基础的勘探方法，由于不同地质体物理性质上的差异直接影响地下物理场的分布规律，通过观测、分析和研究这些物理场并结合有关地质资料，可判断地层的分布和变化情况，解决地质构造、地下埋藏物以及地下水分布规律等方面的一些问题。从勘探方法来说，物探也属于间接的勘探方法，即根据地球物理场的差异来确定岩土及地下水的

7、分布。由于岩土的空间分布与地球物理场的差异并不都具有对应关系，因而物探多作为辅助手段配合其它勘探方法使用。物探具有“透视性”,可简单快捷地获得有关地层岩性、地质构造、地下埋藏物的信息，且成本低、效率高，有些物探方法可作为原位测试手段测得岩土层的某些物理力学性质参数。但物探常具多解性,无其它方法配合易发生误判。因此，对不同的物探方法应掌握各自的适用范围和局限性,物理勘探成果判释时，应考虑其多解性，必要时应采用多种方法探测，进行综合判释，并应有已知物探参数或一定数量的钻孔验证。***3．勘探的基本要求1）勘探方法的选取应符合勘察目的和岩土

8、的特性。为了达到理想的技术经济效果，宜将多种勘探手段配合使用，如钻探加触探、钻探加地球物理勘探等。2）布置勘探工作时应考虑勘探对工程自然环境的影响，防止对地下管线、地下工程和自然环境的破坏。钻孔、探井和探槽完工后应妥善回