1、第三章 勘探與取樣,. 勘探的任務(wù)、特點(diǎn)和手段,巖土工程勘探(geotechnical exploration)-巖土工程勘察的一種手段，包括鉆探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、觸探等。,二、巖土工程勘探的特點(diǎn),三、巖土工程勘探的手段 巖土工程勘探常用的手段有鉆探工程、坑探工程及地球物理勘探三類。 鉆探和坑探工程是半直接和直接勘探手段，能較可靠地了解地下地質(zhì)情況。 地球物理勘探簡稱物探，是一種間接的勘探手段，它可以簡便而迅速地探測地下地質(zhì)情況，且具有立體透視性的優(yōu)點(diǎn)。 三類勘探手段在不同勘察階段的使用應(yīng)有所側(cè)重。 1、可行性研究勘察階段較多地使用物探手段，鉆探和坑探主要用來驗(yàn)證物探成果和取得

2、基準(zhǔn)剖面。 2、初步勘察階段以鉆探工程為主，并利用勘探工程取樣，作原位測試和監(jiān)測。 3、在詳細(xì)勘察階段，須進(jìn)行直接勘探，與其配合還應(yīng)進(jìn)行大量的原位測試工作。,. 鉆探工程,一、巖土工程鉆探的特點(diǎn) 坑探、物探相比較，鉆探有其突出的優(yōu)點(diǎn)，它可以在各種環(huán)境下進(jìn)行，一般不受地形、地質(zhì)條件的限制；能直接觀察巖心和取樣，勘探精度較高；能提供作原位測試和監(jiān)測工作，最大限度地發(fā)揮綜合效益；勘探深度大，效率較高。 與一般的礦產(chǎn)資源鉆探相比，巖土工程鉆探有如下特點(diǎn)： (1)鉆探工程的布置，不僅要考慮自然地質(zhì)條件，還需結(jié)合工程類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。如房屋建筑與構(gòu)筑物一般應(yīng)按建筑物的輪廓線布孔。 (2)除了深埋隧道以及為

3、了解專門地質(zhì)問題而進(jìn)行的鉆探外，孔深一般十余米至數(shù)十米，所以經(jīng)常采用小型、輕便的鉆機(jī)。 (3)鉆孔多具綜合目的，除了查明地質(zhì)條件外，還要取樣、作原位測試和監(jiān)測等；有些原位測試往往與鉆進(jìn)同步進(jìn)行，所以不能盲目追求進(jìn)尺。 (4)在鉆進(jìn)方法、鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆進(jìn)過程中的觀測編錄等方面，均有特殊的要求。,二、巖土工程鉆探應(yīng)符合下列要求： （1）能為鉆進(jìn)的地層鑒別巖土性質(zhì)，確定其埋藏深度與厚度； （2）能采取符合質(zhì)量要求的試樣或進(jìn)行原位測 （3）能查明鉆進(jìn)深度范圍內(nèi)地下水的賦存情況。 鉆探工作應(yīng)以勘察工程鉆探任務(wù)書為依據(jù)。鉆探任務(wù)書應(yīng)按照上述要求作出具體規(guī)定,并附有比例尺與勘察階段相適應(yīng)的鉆探點(diǎn)平面布置圖和地

4、形圖。,三、鉆孔規(guī)格 1.鉆孔口徑應(yīng)根據(jù)鉆探目的和鉆進(jìn)工藝確定。采取原狀土樣的鉆孔，口徑不得小于91mm，僅需鑒別地層的鉆孔，口徑不宜小于36mm；在濕陷性黃土中，鉆孔口徑不宜小于150mm。 2.深度超過100m的鉆孔以及有特殊要求的鉆孔包括定向鉆進(jìn)、跨孔法測量波速，應(yīng)測斜、防斜，保持鉆孔的垂直度或預(yù)計(jì)的傾斜度與傾斜方向。對垂直孔，每50m測量一次垂直度，每深100m允許偏差為2。對斜孔,每25m測量一次傾斜角和方位角，允許偏差應(yīng)根據(jù)勘探設(shè)計(jì)要求確定。鉆孔斜度及方位偏差超過規(guī)定時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取糾斜措施。,工程地質(zhì)鉆孔及鉆具口徑系列,注：DCDMA標(biāo)準(zhǔn)為美國金鋼石鉆機(jī)制造者協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)。,四、鉆進(jìn)方

5、法應(yīng)符合下列要求： （1）對要求鑒別地層和取樣的鉆孔，均應(yīng)采用回轉(zhuǎn)方式鉆進(jìn),取得巖土樣品。遇到卵石、漂石、碎石、塊石等類地層不適用于回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，可改用振動回轉(zhuǎn)方式鉆進(jìn)。 （2）在地下水位以上的土層中應(yīng)進(jìn)行干鉆，不得使用沖洗液，不得向孔內(nèi)注水，但可采用能隔離沖洗液的二重或三重管鉆進(jìn)取樣。 （3）鉆進(jìn)巖層宜采用金剛石鉆頭。對軟質(zhì)巖石及風(fēng)化破碎巖石應(yīng)采用雙層巖芯管鉆頭鉆進(jìn)。需要測定巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD時(shí)應(yīng)采用外徑75mm的雙層巖芯管鉆頭。 （4）在濕陷性黃土中應(yīng)采用螺旋鉆頭鉆進(jìn)，亦可采用薄壁鉆頭錘擊鉆進(jìn)。操作應(yīng)符合“分段鉆進(jìn)、逐次縮減、堅(jiān)持清孔”的原則。,五、我國巖土工程鉆探常用的鉆探方法和設(shè)備 我國

6、巖土工程勘探采用的鉆探方法有沖擊鉆探、回轉(zhuǎn)鉆探和振動鉆探、沖洗鉆進(jìn)等； 按動力來源又將它們分為人力的和機(jī)械的兩種。機(jī)械回轉(zhuǎn)鉆探的鉆進(jìn)效率高，孔深大，又能采取巖心，所以在巖土工程鉆探中使用最廣泛。,回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)常用鉆頭 表91,回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)常用鉆頭,鉆探方法的適用范圍,注：+ +適用，+部分適用，不適用。,常用的淺孔鉆機(jī)類型,GY-50-1型輕便工程鉆,GY-1000,BW-120QF型泥漿泵,螺旋鉆,巖芯鉆頭,接手,鉆頭,水井兩級鉆頭,組合牙輪鉆頭,取土器,輕型動力觸探,標(biāo)準(zhǔn)貫入器,六、鉆探應(yīng)符合下列規(guī)定,1. 鉆進(jìn)深度和巖土分層深度的量測精度，不應(yīng)低于5cm；2. 嚴(yán)格控制非連續(xù)取芯鉆進(jìn)的回次進(jìn)尺，

7、使分層精度符合要求； 3.對要求鑒別地層和取樣的鉆孔，均應(yīng)采用回轉(zhuǎn)方式鉆進(jìn),取得巖土樣品。遇到卵石、漂石、碎石、塊石等類地層不適用于回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，可改用振動回轉(zhuǎn)方式鉆進(jìn)。 4.對鑒別地層天然濕度的鉆孔，在地下水位以上應(yīng)進(jìn)行干鉆；當(dāng)必須加水或使用循環(huán)液時(shí)，應(yīng)采用雙層巖芯管鉆進(jìn)；,5.巖芯鉆探的巖芯采取率，對完整和較完整巖體不應(yīng)低于80%,較破碎和破碎巖體不應(yīng)低于65%，對需重點(diǎn)查明的部位(滑動帶、軟弱夾層等)應(yīng)采用雙層巖芯管連續(xù)取芯；6.當(dāng)需確定巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD時(shí)，應(yīng)采用75mm 口徑(N 型)雙層巖芯管和金剛石鉆頭；7.定向鉆進(jìn)的鉆孔應(yīng)分段進(jìn)行孔斜測量；傾角和方位的量測精度應(yīng)分別為0.1度和3

8、.0度。,對可能坍塌的地層應(yīng)采取鉆孔護(hù)壁措施。在淺部填土及其它松散土層中可采用套管護(hù)壁。在地下水位以下的飽和軟粘性土層、粉土層和砂層中宜采用泥漿護(hù)壁。在破碎巖層中可視需要采用優(yōu)質(zhì)泥漿、水泥漿或化學(xué)漿液護(hù)壁。沖洗液漏失嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)采取充填、封閉等堵漏措施。 鉆進(jìn)中應(yīng)保持孔內(nèi)水頭壓力等于或稍大于孔周地下水壓，提鉆時(shí)應(yīng)能通過鉆頭向孔底通氣通水，防止孔底土層由于負(fù)壓、管涌而受到擾動破壞。,1.在土層中采用螺旋鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)分回次提取擾動土樣?；卮芜M(jìn)尺不宜超過1.0m，在主要持力層中或重點(diǎn)研究部位，回次進(jìn)尺不宜超過0.5m，并應(yīng)滿足鑒別厚度小至20cm的薄層的要求。2. 在水下粉土、砂土層中鉆進(jìn)，當(dāng)土樣不

9、易帶上地面時(shí)，可用對分式取樣器或標(biāo)準(zhǔn)貫入器間斷取樣，其間距不得大于1.0m。3. 在巖層中鉆進(jìn)時(shí)，回次進(jìn)尺不得超過巖芯管長度，在軟質(zhì)巖層中不得超過2.0m。巖芯采取率應(yīng)逐次計(jì)算。完整巖層巖芯采取率不宜小于80%；破碎巖層的巖芯采取率不宜小于65%。 4. 鉆進(jìn)過程中各項(xiàng)深度數(shù)據(jù)均應(yīng)丈量獲取，累計(jì)量測允許誤差為5cm。,七、采取鑒別土樣及巖芯,八、復(fù)雜地質(zhì)體的鉆進(jìn)技術(shù) (一)無泵鉆進(jìn) 在鉆進(jìn)過程中不用水泵，而是利用孔內(nèi)水的反循環(huán)作用，不使鉆頭與孔壁或巖心粘結(jié)，同時(shí)將巖粉收集在取粉管內(nèi)。這種鉆進(jìn)技術(shù)較簡便，但它可防止由于水泵送水而沖刷巖心及孔壁，較順利地穿透軟弱、破碎巖層，并提高巖心采取率和基本保

10、持巖層的原狀結(jié)構(gòu)。 無泵鉆進(jìn)與干鉆不同，需定時(shí)地串動鉆具，利用孔內(nèi)水的反循環(huán)作用，將巖粉沉淀于取粉管和巖心管內(nèi)，孔底保持干凈而順暢地鉆進(jìn)。 因無泵鉆進(jìn)勞動強(qiáng)度大，鉆進(jìn)效率較沖洗液鉆進(jìn)低，所以在鉆穿軟弱、破碎巖層并做完水文地質(zhì)試驗(yàn)后，應(yīng)即下入套管，改用沖洗液鉆進(jìn)。,(二)雙層巖心管鉆進(jìn) 雙層巖心管鉆進(jìn)是復(fù)雜地層中最普遍采用的一種鉆進(jìn)技術(shù)。而雙層巖心管鉆進(jìn)時(shí)，巖心進(jìn)入內(nèi)管，沖洗液自鉆桿流下后，在內(nèi)、外兩管壁間隙循環(huán)，并不進(jìn)入內(nèi)管沖刷巖心，所以能有效地提高巖心采取率。 雙層巖心管有雙層單動和雙層雙動兩類結(jié)構(gòu)，以前者為優(yōu)。 (三)套鉆和巖心定向鉆進(jìn) 此項(xiàng)鉆進(jìn)工藝能有效地在軟弱夾層和破碎地層中獲取高質(zhì)量

11、的巖心。 鉆進(jìn)的工藝過程是這樣的：采用金剛石鉆具以91mm孔徑鉆進(jìn)至預(yù)定的復(fù)雜地層深度后，先用直徑46mm的導(dǎo)向鉆具在鉆孔中心鉆出一個(gè)約1m深的小孔，然后插筋并灌注化學(xué)粘結(jié)劑，待凝固后再以91mm孔徑用隨鉆定向鉆具鉆進(jìn)并取出巖心。巖心采取率幾乎可以達(dá)到100%。,（四） 深厚砂卵石層鉆進(jìn)新工藝 成都水電勘測設(shè)計(jì)院采用金剛石鉆進(jìn)與SM和MY-1型植物膠體作沖洗液的鉆進(jìn)工藝，在深厚砂卵石層中裸孔鉆進(jìn)，深度已超過400m，不僅孔身結(jié)構(gòu)簡化，而且鉆進(jìn)效率和巖心采取率也大大提高。 砂卵石巖心表面被特殊的沖洗液包裹著，從而可獲取近似原位的柱狀巖心以及夾砂層、夾泥層的巖心。 (五)繩索取心鉆進(jìn)的應(yīng)用 此項(xiàng)鉆

12、進(jìn)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是：有利于穿透破碎易坍塌地層；提高巖心采取率及取心的質(zhì)量；節(jié)省輔助工作時(shí)間，提高鉆進(jìn)效率；延長鉆頭使用壽命，降低成本。 繩索取心鉆進(jìn)可以直接從專用鉆桿內(nèi)用繩索將裝有巖心的內(nèi)管提到地面上取出巖心，簡化了鉆進(jìn)工序。,九、鉆孔設(shè)計(jì)書的編制、觀測編錄及成果 (一)鉆孔設(shè)計(jì)書的編制 鉆孔設(shè)計(jì)書的內(nèi)容要點(diǎn)包括： (1) 鉆孔附近的地形、地質(zhì)概況及鉆孔目的。 (2) 鉆孔的類型、深度及孔身結(jié)構(gòu)。 (3) 巖土工程要求。包括巖心采取率、取樣、試驗(yàn)、觀測、止水及編錄等各方面的要求。編錄的項(xiàng)目及應(yīng)取得的成果資料有：鉆孔柱狀剖面圖、巖心素描(或照相)、鉆進(jìn)觀測、試驗(yàn)記錄圖及水文地質(zhì)日志等。 (4)

13、說明鉆探結(jié)束后對鉆孔的處理意見。,(二)鉆孔觀測與編錄 1.土觀察、描述和編錄,粘性土、粉土的現(xiàn)場鑒別,粘性土狀態(tài)的現(xiàn)場鑒別,粉土濕度的現(xiàn)場鑒別,砂土現(xiàn)場鑒別,巖石風(fēng)化程度的現(xiàn)場鑒別,2鉆孔水文地質(zhì)觀測 鉆進(jìn)中遇到地下水時(shí)，應(yīng)停鉆量測初見水位。為測得單個(gè)含水層的靜止水位,對砂類土停鉆時(shí)間不少于30min；對粉土不少于1h；對粘性土層不少于24h。 3鉆進(jìn)過程的記錄內(nèi)容 使用的鉆進(jìn)方法、鉆具名稱、規(guī)格、護(hù)壁方式等； 鉆進(jìn)的難易程度、進(jìn)尺速度、操作手感、鉆進(jìn)參數(shù)的變化情況；孔內(nèi)情況，應(yīng)注意縮徑、回淤、地下水位或沖洗液位變化等； 取樣及原位測試的編號、深度位置、取樣工具名稱規(guī)格、原位測試類型及其結(jié)果

14、；巖芯采取率、RQD值等；,(三)鉆探成果應(yīng)包括下列各項(xiàng)： (1)鉆探現(xiàn)場記錄； (2)巖土芯樣； (3)鉆孔、探井（槽）的柱狀圖、展開圖等； (4)鉆探點(diǎn)座標(biāo)、高程數(shù)據(jù)一覽表。,3.3 坑探工程,一、勘探常用的坑探工程類型及其適用條件 坑探工程也叫掘進(jìn)工程、井巷工程，它在巖土工程勘探中占有一定的地位。 優(yōu)點(diǎn)是：勘察人員能直接觀察到地質(zhì)結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確可靠，且便于素描；可不受限制地從中采取原狀巖土樣和用作大型原位測試。尤其對研究斷層破碎帶、軟弱泥化夾層和滑動面(帶)等的空間分布特點(diǎn)及其工程性質(zhì)等，更具有重要意義。 缺點(diǎn)是：使用時(shí)往往受到自然地質(zhì)條件的限制，耗費(fèi)資金大而勘探周期長；尤其是重型坑探工程不

15、可輕易采用。 巖土工程勘探中常用的坑探工程有：探槽、試坑、淺井、豎井(斜井)、平硐和石門(平巷)。,工程地質(zhì)常用的坑探類型示意圖 1探槽； 2試坑； 3豎井； 4平硐； 5石門； 6淺井,二、坑探工程設(shè)計(jì)書的編制、坑探工程的觀測與編錄 (一)坑探工程設(shè)計(jì)書的編制 主要內(nèi)容包括： (1)坑探工程的目的、類型和編號。 (2)坑探工程附近的地形、地質(zhì)概況。 (3)掘進(jìn)深度及其論證。 (4)施工條件：巖性及其硬度等級，掘進(jìn)的難易程度，采用的掘進(jìn)方法(鏟、鎬挖掘或爆破作業(yè)等)；地下水位，可能涌水狀況，應(yīng)采取的排水措施；是否需要支護(hù)及支護(hù)材料、結(jié)構(gòu)等。 (5)巖土工程要求：包括掘進(jìn)過程中應(yīng)仔細(xì)觀察、描述的

16、地質(zhì)現(xiàn)象和應(yīng)注意的地質(zhì)問題；對坑壁、頂、底板掘進(jìn)方法的要求，是否許可采用爆破作業(yè)及作業(yè)方式；取樣地點(diǎn)、數(shù)量、規(guī)格和要求等；巖土試驗(yàn)的項(xiàng)目、組數(shù)、位置以及掘進(jìn)時(shí)應(yīng)注意的問題；應(yīng)提交的成果。,(二)坑探工程的觀察、描述 坑探工程觀察和描述，是反映坑探工程第一性地質(zhì)資料的主要手段。 觀察、描述的內(nèi)容包括： (1) 地層巖性的劃分。第四系堆積物的成因、巖性、時(shí)代、厚度及空間變化和相互接觸關(guān)系；基巖的顏色、成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、地層層序以及各層間接觸關(guān)系；應(yīng)特別注意軟弱夾層的巖性、厚度及其泥化情況。 (2) 巖石的風(fēng)化特征及其隨深度的變化，作風(fēng)化殼分帶。 (3) 巖層產(chǎn)狀要素及其變化，各種構(gòu)造形態(tài)；注意斷層破

17、碎帶及節(jié)理、裂隙的研究；斷裂的產(chǎn)狀、形態(tài)、力學(xué)性質(zhì)；破碎帶的寬度、物質(zhì)成分及其性質(zhì)；節(jié)理裂隙的組數(shù)、產(chǎn)狀、穿切性、延展性、隙寬、間距(頻度)，有必要時(shí)作節(jié)理裂隙的素描圖和統(tǒng)計(jì)測量。 (4)水文地質(zhì)情況。如地下水滲出點(diǎn)位置、涌水點(diǎn)及涌水量大小等。,(三)坑探工程展視圖 展視圖，就是沿坑探工程的壁、底面所編制的地質(zhì)斷面圖，按一定的制圖方法將三度空間的圖形展開在平面上。 1探槽展視圖 首先進(jìn)行探槽的形態(tài)測量。用羅盤確定探槽中心線的方向及其各段的變化，水平(或傾斜)延伸長度、槽底坡度。 在槽底或槽壁上用皮尺作一基線(水平或傾斜方向均可)，并用小鋼尺從零點(diǎn)起逐漸向另一端實(shí)測各地質(zhì)現(xiàn)象，按比例尺繪制于方格

18、紙上，便得到探槽底部或一壁的地質(zhì)斷面圖。 除槽壁和槽底外，有時(shí)還要將端壁斷面圖繪出。 作圖時(shí)需考慮探槽延伸方向和槽底坡度的變化，遇此情況時(shí)則應(yīng)在轉(zhuǎn)折處分開，分段繪制。 展視圖一般表示槽底和一個(gè)側(cè)壁的地質(zhì)斷面，有時(shí)將兩端壁也繪出。 展開的方法有兩種：一種是坡度展開法；另一種是平行展開法，這是經(jīng)常被采用的一種方法。,探槽展視圖 表土層；2含碎石粉土；3含碎石粉質(zhì)粘土；4含漂石和卵石的砂土； 5粉土；6細(xì)粒云母砂巖；7白云巖；8頁巖；9灰?guī)r,探槽剖面圖式,2試坑(淺井、豎井)展視圖 此類鉛直坑探工程的展視圖，也應(yīng)先進(jìn)行形態(tài)測量，然后作四壁和坑(井)底的地質(zhì)素描。 其展開的方法也有兩種：一種是四壁輻射

19、展開法，即以坑(井)底為平面，將四壁各自向外翻倒投影而成(圖3-7)。一般適用于作試坑展視圖。另一種是四壁平行展開法，即四壁連續(xù)平行排列(圖3-8)。它避免了四壁輻射展開法因探井較深導(dǎo)致的缺陷。所以這種展開法一般適用于淺井和豎井。四壁平行展開法的缺點(diǎn)是，當(dāng)探井四壁不直立時(shí)圖中無法表示。,探井展開圖式,3平硐展視圖 平硐展視圖從硐口作起，隨掌子面不斷推進(jìn)而分段繪制，直至掘進(jìn)結(jié)束。 其具體做法是：最先畫出硐底的中線，平硐的寬度、高度、長度、方向以及各種地質(zhì)界線和現(xiàn)象，都是以這條中線為準(zhǔn)繪出的。當(dāng)中線有彎曲時(shí)，應(yīng)于彎曲處將位于凸出側(cè)之硐壁裂一叉口，以調(diào)整該壁內(nèi)側(cè)與外側(cè)的長度。如果彎曲較大時(shí)，則可分段

20、表示。硐底的坡度用高差曲線表示。該展視圖五個(gè)硐壁面全面繪出，平行展開。,平 硐 展 視 圖 1凝灰?guī)r；2凝灰質(zhì)頁巖；3斑巖；4細(xì)粒凝灰?guī)r夾層；5斷層； 6解理；7硐底中線；8硐底壁分界線；9巖層分界線,3.4 地球物理勘探,地球物理勘探是用專門的儀器來探測各種地質(zhì)體物理場的分布情況，對其數(shù)據(jù)及繪制的曲線進(jìn)行分析解釋，從而劃分地層，判定地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件及各種不良地質(zhì)現(xiàn)象的一種勘探方法。 物探的優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備輕便、效率高；在地面、空中、水上或鉆孔中均能探測，具有立體透視性的特點(diǎn)。 缺點(diǎn):易受到非探測對象的影響和干擾以及儀器測量精度的局限，其分析解釋的結(jié)果就顯得較為粗略，且具多解性。 物探工作的

21、種類較多，在巖土工程勘察中運(yùn)用最普遍的是電阻率法和地震折射波法。,二、電阻率法在巖土工程勘察中的應(yīng)用 電阻率法是依靠人工建立直流電場，在地表測量某點(diǎn)垂直方向或水平方向的電阻率變化，從而推斷地質(zhì)體性狀的方法。它主要可以解決下列地質(zhì)問題： (1)確定不同的巖性，進(jìn)行地層巖性的劃分。 (2)探查褶皺構(gòu)造形態(tài)，尋找斷層。 (3)探查覆蓋層厚度、基巖起伏及風(fēng)化殼厚度。 (4)探查含水層的分布情況、埋藏深度及厚度，尋找充水?dāng)鄬蛹爸鲗?dǎo)充水裂隙方向。 (5)探查巖溶發(fā)育情況及滑坡體的分布范圍。 (6)尋找古河道的空間位置。,電阻率法包括電測深法和電剖面法，它們又各有許多變種，在巖土工程勘察中應(yīng)用最廣的是對稱四

22、極電測深、環(huán)形電測深、對稱剖面法和聯(lián)合剖面法。 應(yīng)用對稱四極電測深法來確定電阻率有差異的地層，探查基巖風(fēng)化殼、地下水埋深或?qū)ふ夜藕拥?，解釋效果較好。 電測剖面法可以被用來探查松散覆蓋層下基巖面起伏和地質(zhì)構(gòu)造，了解古河道位置，尋找溶洞等。 運(yùn)用聯(lián)合剖面法可以較為準(zhǔn)確地推斷斷裂帶的位置。 電阻率法的使用條件： (1)地形比較平緩，具有便于布置極距的一定范圍。 (2) 被探查地質(zhì)體的大小、形狀、埋深和產(chǎn)狀，必須在人工電場可控制的范圍之內(nèi)；而且其電阻率應(yīng)較穩(wěn)定，與圍巖背景值有較大異常。 (3) 場地內(nèi)應(yīng)有電性標(biāo)準(zhǔn)層存在。該標(biāo)準(zhǔn)層的電阻率在水平和垂直方向上均保持穩(wěn)定，且與上下地層的差值較大；有明顯的厚度

23、，傾角不大于20，埋深不太大；在其上部無屏蔽層存在。 (4)場地內(nèi)無不可排除的電磁干擾。,三、地震折射波法在巖土工程勘察中的應(yīng)用 地震勘探是通過人工激發(fā)的地震波在地殼內(nèi)傳播的特點(diǎn)來探查地質(zhì)體的一種物探方法。 在巖土工程勘察中運(yùn)用最多的是高頻(200300Hz)地震波淺層折射法，可以研究深度在100m以內(nèi)的地質(zhì)體。 主要解決下列問題： (1)測定覆蓋層的厚度，確定基巖的埋深和起伏變化。 (2)追索斷層破碎帶和裂隙密集帶。 (3)研究巖石的彈性性質(zhì)，測定巖石的動彈性模量和動泊松比。 (4)劃分巖體的風(fēng)化帶，測定風(fēng)化殼厚度和新鮮基巖的起伏變化。 地震勘探的使用條件是： (1)地形起伏較??； (2)地

24、質(zhì)界面較平坦和斷層破碎帶少，且界面以上巖石較均一，無明顯高阻層屏蔽； (3)界面上下或兩側(cè)地質(zhì)體有較明顯的波速差異。,四、地質(zhì)雷達(dá)在巖土工程勘察中的應(yīng)用 地質(zhì)雷達(dá)是交流電法勘探中的一種方法。 它是沿用對空雷達(dá)的原理，由發(fā)射機(jī)發(fā)射脈沖電磁波，其中一部分是沿著空氣與介質(zhì)(巖土體)分界面?zhèn)鞑サ闹边_(dá)波，經(jīng)過時(shí)間t0后到達(dá)接受天線，為接收機(jī)所接收。另一部分傳入介質(zhì)內(nèi)，在其中若遇電性不同的另一介質(zhì)體(如其他巖土體、洞穴等)，就發(fā)生反射和折射，經(jīng)過時(shí)間ts后回到接收天線，稱為回波。 地質(zhì)雷達(dá)具有分辨能力強(qiáng)，判釋精度高，一般不受高阻屏蔽層及水平層、各向異性的影響等優(yōu)點(diǎn)。 它對探查淺部介質(zhì)體，如覆蓋層厚度、基巖

25、強(qiáng)風(fēng)化帶埋深、溶洞及地下洞室和管線位置等，效果尤佳。,五、聲波測井在巖土工程勘察中的應(yīng)用 聲波測井的物理基礎(chǔ)，是研究與巖石性質(zhì)密切相關(guān)的聲振動沿鉆井的傳播特征。 它可以充分利用已有的鉆井，結(jié)合地質(zhì)調(diào)查，查明地層巖性特征，進(jìn)行地層劃分；確定軟弱夾層的層位及深度；了解基巖風(fēng)化殼的厚度和特征，進(jìn)行風(fēng)化殼分帶；尋找?guī)r溶洞穴和斷層破碎帶；研究巖石的某些物理力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行工程巖體分類等。與其他測井方法密切配合，還可以全部或部分代替巖心可見，聲波測井在巖土工程勘察中的應(yīng)用是多方面的。 聲波測井的方法有多種，目前國內(nèi)運(yùn)用最多的是聲速測井。 六、綜合物探方法的應(yīng)用,一、勘探工作的布置 使用盡可能少的工作量取得最

26、多的地質(zhì)資料. (一)勘探工作布置的一般原則 (1)勘探工作應(yīng)在工程地質(zhì)測繪基礎(chǔ)上進(jìn)行。 (2)無論是勘探的總體布置還是單個(gè)勘探點(diǎn)的設(shè)計(jì)，都要考慮綜合利用。 (3)勘探布置應(yīng)與勘察階段相適應(yīng)。 (4)勘探布置應(yīng)隨建筑物的類型和規(guī)模而異。 (5)勘探布置應(yīng)考慮地質(zhì)、地貌、水文地質(zhì)等條件。 (6)在勘探線、網(wǎng)中的各勘探點(diǎn)，應(yīng)視具體條件選擇不同的勘探手段，以便互相配合，取長補(bǔ)短，有機(jī)地聯(lián)系起來。,3.5 勘探工作的布置和施工順序,(二)勘探坑孔間距的確定 各類建筑勘探坑孔的間距，是根據(jù)勘察階段和巖土工程勘察等級來確定的。 (三)勘探坑孔深度的確定 確定勘探坑孔深度的含義包括兩個(gè)方面：一是確定坑孔深度

27、的依據(jù)；二是施工時(shí)終止坑孔的標(biāo)志。 根據(jù)各工程勘察部門的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，大致依據(jù)規(guī)范規(guī)定、對巖土工程問題分析評價(jià)的需要以及具體建筑物的設(shè)計(jì)要求等，確定勘探坑孔的深度。 二、勘探工程的施工順序 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，第一批施工的坑孔應(yīng)為：對控制場地工程地質(zhì)條件具關(guān)鍵作用和對選擇場地有決定意義的坑孔；建筑物重要部位的坑孔；為其他勘察工作提供條件，而施工周期又比較長的坑孔；在主要勘探線上的坑孔?？紤]到洪水的威脅，應(yīng)在枯水期盡量先施工水上或近水的坑孔。,3.6 采取土樣,關(guān)于試樣的代表性，從取樣角度來說，需考慮： （1）取樣的位置、數(shù)量 （2）取樣技術(shù)問題。 考慮到取樣的成本，需要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面權(quán)衡，合理地確定

28、取樣的數(shù)量。 一、土樣的質(zhì)量等級 土樣的質(zhì)量實(shí)質(zhì)上是土樣的擾動問題。 有的學(xué)者從實(shí)用觀點(diǎn)出發(fā)，提出對“不擾動土樣”或“原狀土樣”的基本質(zhì)量要求是： (1)沒有結(jié)構(gòu)擾動。 (2)沒有含水率和孔隙比的變化。 (3)沒有物理成分和化學(xué)成分的改變。 并規(guī)定了滿足上述基本質(zhì)量要求的具體標(biāo)準(zhǔn)。,影響取土質(zhì)量的因素,土樣質(zhì)量等級劃分,二、鉆孔取土器及其適用條件 對取土器的基本要求是：盡可能使土樣不受或少受擾動；能順利切入土層中，并取上土樣；結(jié)構(gòu)簡單且使用方便。 (一)取土器基本技術(shù)參數(shù) 1.取樣管直徑(Dt) 直徑過小，不能保證取土質(zhì)量；直徑過大，增加鉆探費(fèi)用。選擇取土器的直徑應(yīng)考慮到土樣擾動帶的寬度和土工

29、試驗(yàn)環(huán)刀直徑。一般取土器的外徑宜采用（厚壁取土器7589，108mm；薄壁取土器75，100mm。）,2.取土器長度（L） 取土器長度包括取土管長度和余土管長度。取土管長度要滿足各項(xiàng)試驗(yàn)的要求，還要考慮到取樣時(shí)土樣上、下端受擾動以及制樣時(shí)試樣破損等因素，取土管長度應(yīng)較實(shí)際所需試樣長度大些。 （厚壁取土器400，500mm) 3.面積比Ca 式中：Dw取土器管靴外徑；無管靴時(shí)，即為取土器外徑； De取土器管靴內(nèi)徑（或進(jìn)入取土管土樣的直徑）。 Ca愈大，表示被排除的土愈多，擾動也愈大。(厚壁取土器120 ；薄壁取土器Ca小于13%。）,4.內(nèi)間隙比Ci 式中：Ds取土管內(nèi)徑； De取土器管靴內(nèi)徑。

30、 Ci應(yīng)適當(dāng)，如過大，土樣進(jìn)入取土管后的膨脹不受約束，易于掉土。（厚壁0.5-1.5%；薄壁0.5-1.0%.),5.外間隙比Co 式中：Dt取土器外徑； Dw取土器管靴外徑。 增大Co，可以減少取土器外壁的摩擦阻力。(厚壁0-2.0%；薄壁為0。）,6.刃口角度（） 刃口角度（）也是影響土樣質(zhì)量的重要因素，該值愈小則土樣的質(zhì)量愈好。但刃口角度過小，刃口易于受損，加工技術(shù)和對材料的要求也高，勢必提高成本。（厚壁小于10度；薄壁5-10度。） 7.襯管 厚壁取土器內(nèi)含有鍍鋅鐵皮襯管。,（二）取土器類型 按厚度分為薄壁和厚壁兩類。 按進(jìn)入土層的方式可分為貫入式和回轉(zhuǎn)式兩類。 按取土器的結(jié)構(gòu)形式劃分

31、，對貫入式薄壁取土器可分為：敞口式、固定活塞式、水壓固定活塞式和自由活塞式；對貫入式厚壁取土器分為對開敞口式，再按其上部封閉裝置可分為活閥式和球閥式。 對回轉(zhuǎn)式取土器可分為單動三重（或二重）管式和雙動三重（或二重）管式。,（1）厚壁對開敞口式 1球閥； 2廢土管； 3半合取土管； 4襯管； 5加厚管靴 取土質(zhì)量只達(dá)級。適用均勻的粘性土，部分粉土和粉砂土。,1球閥； 2固定螺釘； 3薄壁取土管 取土質(zhì)量可達(dá)級。適用于可塑流塑狀粘性土，部分粉土和粉砂土。,（2）敞口式薄壁取土器,（3）固定活塞式薄壁取土器,1.固定活塞；2.薄壁取土管； 3.活塞桿； 4.消除真空桿5.固定螺絲 適用軟塑流塑狀粘性土，部分可塑狀粘性土、粉土和砂土。土樣質(zhì)量可達(dá)級。,（4）液壓固定活塞式薄壁取土器,土樣質(zhì)量可達(dá)級，適用軟塑流塑狀粘性土，部分可塑狀粘性土、粉土和粉砂土。,1.可動活塞；2.固定活塞；3.活塞桿 4.壓力缸；5.豎向?qū)Ч埽?6.取樣管 ；7.襯管；8.取樣管刃口靴,（5）自由活塞式薄壁取土器,1.活塞；2.薄壁取土器； 3.活塞桿；4.消除真空桿 土樣質(zhì)量可達(dá)級，適用于可塑流塑狀粘性土，部分粉土和粉砂土。,（6）單