巖土工程勘察3勘探與取樣課件

1、巖土工程勘察3勘探與取樣第三章第三章 勘探與取樣勘探與取樣第一節(jié)第一節(jié) 巖土工程勘探的任務(wù)、特點和手段巖土工程勘探的任務(wù)、特點和手段 巖土工程實踐是在地殼表層某一深度范圍內(nèi)進(jìn)行的，因巖土工程實踐是在地殼表層某一深度范圍內(nèi)進(jìn)行的，因此須查明這一深度范圍內(nèi)巖土體的空間分布情況及其工程性此須查明這一深度范圍內(nèi)巖土體的空間分布情況及其工程性質(zhì)以及地下水等條件。上一章所論述的工程地質(zhì)測繪，主要質(zhì)以及地下水等條件。上一章所論述的工程地質(zhì)測繪，主要是調(diào)查建筑場地工程地質(zhì)條件在地表的特征，并藉以推斷地是調(diào)查建筑場地工程地質(zhì)條件在地表的特征，并藉以推斷地下的情況。下的情況。確切查明地下地質(zhì)情況的基本方法是勘探工

2、作。確切查明地下地質(zhì)情況的基本方法是勘探工作。 下面分別就巖土工程勘探的任務(wù)、特點和手段三方面進(jìn)下面分別就巖土工程勘探的任務(wù)、特點和手段三方面進(jìn)行討論。行討論。 巖土工程勘察3勘探與取樣一、巖土工程勘探的任務(wù)一、巖土工程勘探的任務(wù) 巖土工程勘探的任務(wù)，主要有以下各項：巖土工程勘探的任務(wù)，主要有以下各項：（1 1）詳細(xì)研究建筑場地或建筑地段的巖土體和地質(zhì)構(gòu)造。）詳細(xì)研究建筑場地或建筑地段的巖土體和地質(zhì)構(gòu)造。研究各地層的巖性特征、厚度及其橫向變化，按巖性詳細(xì)劃研究各地層的巖性特征、厚度及其橫向變化，按巖性詳細(xì)劃分地層，尤其須注意軟弱巖層的巖性及其空間分布情況；分地層，尤其須注意軟弱巖層的巖性及其空

3、間分布情況；確定天然狀態(tài)下各巖土層的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；確定天然狀態(tài)下各巖土層的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；基巖的風(fēng)化深度和不同風(fēng)化程度的巖石性質(zhì)，劃分風(fēng)化帶；基巖的風(fēng)化深度和不同風(fēng)化程度的巖石性質(zhì)，劃分風(fēng)化帶；研究巖層的產(chǎn)狀；研究巖層的產(chǎn)狀；斷層破碎帶的位置、寬度和性質(zhì)；斷層破碎帶的位置、寬度和性質(zhì)；節(jié)理、裂隙發(fā)育程度及隨深度的變化，作裂隙定量指標(biāo)的統(tǒng)節(jié)理、裂隙發(fā)育程度及隨深度的變化，作裂隙定量指標(biāo)的統(tǒng)計。計。 巖土工程勘察3勘探與取樣 （2 2）研究水文地質(zhì)條件。）研究水文地質(zhì)條件。了解巖土的含水性，查明含水層、透水層和隔水層的分布、了解巖土的含水性，查明含水層、透水層和隔水層的分布、厚度、性質(zhì)及其變化；厚度、性

4、質(zhì)及其變化；各含水層地下水的水位各含水層地下水的水位( (水頭水頭) )、水量和水質(zhì)；、水量和水質(zhì)；借助水文地質(zhì)試驗和監(jiān)測，以了解巖土的透水性和地下水動借助水文地質(zhì)試驗和監(jiān)測，以了解巖土的透水性和地下水動態(tài)變化。態(tài)變化。 （3 3）研究地貌和不良地質(zhì)現(xiàn)象。）研究地貌和不良地質(zhì)現(xiàn)象。查明各種地貌形態(tài)，如河谷階地、洪積扇、斜坡等的位置、查明各種地貌形態(tài)，如河谷階地、洪積扇、斜坡等的位置、規(guī)模和結(jié)構(gòu)；規(guī)模和結(jié)構(gòu)；研究各種不良地質(zhì)現(xiàn)象，如滑坡的范圍、滑動面位置和形態(tài)、研究各種不良地質(zhì)現(xiàn)象，如滑坡的范圍、滑動面位置和形態(tài)、滑體的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)；滑體的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)；巖土工程勘察3勘探與取樣巖溶的分布、發(fā)育深度、

5、形態(tài)及充填情況等。巖溶的分布、發(fā)育深度、形態(tài)及充填情況等。 （4 4）取樣及提供野外試驗條件。）取樣及提供野外試驗條件。從勘探工程中采取巖土樣和水樣，供室內(nèi)巖土試驗和水質(zhì)分從勘探工程中采取巖土樣和水樣，供室內(nèi)巖土試驗和水質(zhì)分析鑒定用；析鑒定用；在勘探工程中可作各種原位測試，如載荷試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試在勘探工程中可作各種原位測試，如載荷試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、剪切試驗、波速測試等巖土物理力學(xué)性質(zhì)試驗，巖體地驗、剪切試驗、波速測試等巖土物理力學(xué)性質(zhì)試驗，巖體地應(yīng)力量測，水文地質(zhì)試驗以及巖土體加固與改良的試驗等。應(yīng)力量測，水文地質(zhì)試驗以及巖土體加固與改良的試驗等。 （5 5）提供檢驗與監(jiān)測的條件。）提供檢驗

6、與監(jiān)測的條件。利用勘探工程布置巖土體性狀、地下水和不良地質(zhì)現(xiàn)象的監(jiān)利用勘探工程布置巖土體性狀、地下水和不良地質(zhì)現(xiàn)象的監(jiān)測測 、地基加固與改良和樁基礎(chǔ)的檢驗與監(jiān)測。、地基加固與改良和樁基礎(chǔ)的檢驗與監(jiān)測。 巖土工程勘察3勘探與取樣 （6 6）其他。）其他。如進(jìn)行孔中攝影及孔中電視，噴錨支護(hù)灌漿處理鉆孔，基坑施如進(jìn)行孔中攝影及孔中電視，噴錨支護(hù)灌漿處理鉆孔，基坑施工降水鉆孔，灌注樁鉆孔，施工廊道和導(dǎo)坑等。工降水鉆孔，灌注樁鉆孔，施工廊道和導(dǎo)坑等。 二、巖土工程勘探的特點二、巖土工程勘探的特點 由于巖土工程勘探承擔(dān)上述各項任務(wù)，它必然具有如下特由于巖土工程勘探承擔(dān)上述各項任務(wù)，它必然具有如下特點：點：

7、 (1) (1)勘探范圍取決于場地評價和工程影響所涉及的空間，除勘探范圍取決于場地評價和工程影響所涉及的空間，除了深埋隧道和為了解專門地質(zhì)問題而進(jìn)行的勘探外，通常限定了深埋隧道和為了解專門地質(zhì)問題而進(jìn)行的勘探外，通常限定于地表以下較淺的深度范圍內(nèi)。于地表以下較淺的深度范圍內(nèi)。 巖土工程勘察3勘探與取樣 (2)(2)除了深入巖體的地下工程和某些特殊工程外，大多數(shù)除了深入巖體的地下工程和某些特殊工程外，大多數(shù)工程都坐落于第四系土層或基巖風(fēng)化殼上。為了工程安全、經(jīng)工程都坐落于第四系土層或基巖風(fēng)化殼上。為了工程安全、經(jīng)濟(jì)和正常使用，對這一部分地質(zhì)體的研究應(yīng)特別詳細(xì)。例如，濟(jì)和正常使用，對這一部分地質(zhì)體

8、的研究應(yīng)特別詳細(xì)。例如，應(yīng)按土體的成分、結(jié)構(gòu)和工程性質(zhì)詳細(xì)劃分土層，尤其是軟弱應(yīng)按土體的成分、結(jié)構(gòu)和工程性質(zhì)詳細(xì)劃分土層，尤其是軟弱土層需給予特別的注意。風(fēng)化巖體要根據(jù)其風(fēng)化特性進(jìn)行風(fēng)化土層需給予特別的注意。風(fēng)化巖體要根據(jù)其風(fēng)化特性進(jìn)行風(fēng)化殼垂直分帶。殼垂直分帶。 (3) (3)為了準(zhǔn)確查明巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，在勘探過程中必為了準(zhǔn)確查明巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，在勘探過程中必須注意保持巖土的天然結(jié)構(gòu)和天然濕度，盡量減少人為的擾動須注意保持巖土的天然結(jié)構(gòu)和天然濕度，盡量減少人為的擾動破壞。為此需要采用一些特殊的勘探技術(shù)。破壞。為此需要采用一些特殊的勘探技術(shù)。 (4) (4)為了實現(xiàn)地質(zhì)、水文地質(zhì)、巖土

9、工程性質(zhì)的綜合研究，為了實現(xiàn)地質(zhì)、水文地質(zhì)、巖土工程性質(zhì)的綜合研究，以及與現(xiàn)場試驗、監(jiān)測等緊密結(jié)合，要求巖土工程勘探發(fā)揮綜以及與現(xiàn)場試驗、監(jiān)測等緊密結(jié)合，要求巖土工程勘探發(fā)揮綜合效益，對勘探工程的結(jié)構(gòu)、布置和施工順序也有特殊的要求。合效益，對勘探工程的結(jié)構(gòu)、布置和施工順序也有特殊的要求。 巖土工程勘察3勘探與取樣三、巖土工程勘探的手段三、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。理勘探三類。 鉆探和坑探工程是直接勘探手段，能較可靠地了解地下地鉆探和坑探工程是直接勘探手段，能較可靠地了解地下地質(zhì)情況。鉆探工

10、程是使用最廣泛的一類勘探手段，普遍應(yīng)用于質(zhì)情況。鉆探工程是使用最廣泛的一類勘探手段，普遍應(yīng)用于各類工程的勘探；由于它對一些重要的地質(zhì)體或地質(zhì)現(xiàn)象有時各類工程的勘探；由于它對一些重要的地質(zhì)體或地質(zhì)現(xiàn)象有時可能會誤判、遺漏，所以也稱它為可能會誤判、遺漏，所以也稱它為“半直接半直接”勘探手段。坑探勘探手段。坑探工程勘探人員可以在其中觀察編錄，以掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)；工程勘探人員可以在其中觀察編錄，以掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)；但是重型坑探工程耗資高，勘探周期長，使用時應(yīng)具經(jīng)濟(jì)觀點。但是重型坑探工程耗資高，勘探周期長，使用時應(yīng)具經(jīng)濟(jì)觀點。 地球物理勘探簡稱物探，是一種間接的勘探手段，它可以地球物理勘探簡稱物探，

11、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。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。但其勘探成果具多解性，使用時往往受到一些條件的局限。但其勘探成果具多解性，使用時往往受到一些條件的局限。 考慮到三類勘探手段的特點，布置勘探工作時應(yīng)綜合使用，考慮到三類勘探手段的特點，布置勘探工作時應(yīng)綜合使用，互為補充?；檠a充。 巖土工程勘察3勘探與取樣 可行性研究勘察階段的任務(wù)，是對擬建場地的穩(wěn)定性和適可行性研究勘察階段的任務(wù)，是對擬建場地的穩(wěn)定性和適宜性作出評價，主要進(jìn)行工程地質(zhì)測繪，勘探往往是配合測繪宜性作出評價，主要進(jìn)行工程地質(zhì)測繪，勘探往往是配合測

12、繪工作而開展的，而且較多地使用物探手段，鉆探和坑探主要用工作而開展的，而且較多地使用物探手段，鉆探和坑探主要用來驗證物探成果和取得基準(zhǔn)剖面。來驗證物探成果和取得基準(zhǔn)剖面。 初步勘察階段應(yīng)對建筑地段的穩(wěn)定性作出巖土工程評價，初步勘察階段應(yīng)對建筑地段的穩(wěn)定性作出巖土工程評價，勘探工作比重較大，以鉆探工程為主，并利用勘探工程取樣，勘探工作比重較大，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。作原位測試和監(jiān)測。 在詳細(xì)勘察階段，須提出詳細(xì)的巖土工程資料和設(shè)計所需在詳細(xì)勘察階段，須提出詳細(xì)的巖土工程資料和設(shè)計所需的巖土技術(shù)參數(shù)，并應(yīng)對基礎(chǔ)設(shè)計、地基處理以及不良地質(zhì)現(xiàn)的巖土技術(shù)參數(shù)，并應(yīng)對基礎(chǔ)設(shè)

13、計、地基處理以及不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治等具體方案作出論證和建議，以滿足施工圖設(shè)計的要象的防治等具體方案作出論證和建議，以滿足施工圖設(shè)計的要求。因此須進(jìn)行直接勘探，與其配合還應(yīng)進(jìn)行大量的原位測試求。因此須進(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。工作。 各類工程勘探坑孔的密度和深度都有詳細(xì)嚴(yán)格的規(guī)定。在各類工程勘探坑孔的密度和深度都有詳細(xì)嚴(yán)格的規(guī)定。在復(fù)雜地質(zhì)條件下或特殊的巖土工程復(fù)雜地質(zhì)條件下或特殊的巖土工程( (或地區(qū)或地區(qū)) )，還應(yīng)布置重型坑，還應(yīng)布置重型坑探工程。此階段的物探工作主要為測井，以便沿勘探井孔研究探工程。此階段的物探工作主要為測井，以便沿勘探井孔研究地質(zhì)剖面和地下水分布

14、等。地質(zhì)剖面和地下水分布等。 巖土工程勘察3勘探與取樣四、勘探工作量的合理使用四、勘探工作量的合理使用 根據(jù)水電工程地質(zhì)勘察統(tǒng)計資料，已建工程的勘探工根據(jù)水電工程地質(zhì)勘察統(tǒng)計資料，已建工程的勘探工作量與下列因素有關(guān)：作量與下列因素有關(guān)： 1 1、工程建筑物的規(guī)模、尺寸、地質(zhì)復(fù)雜程度；、工程建筑物的規(guī)模、尺寸、地質(zhì)復(fù)雜程度； 2 2、工程地質(zhì)問題的研究深度；、工程地質(zhì)問題的研究深度； 3 3、規(guī)劃設(shè)計方案的變化；、規(guī)劃設(shè)計方案的變化； 4 4、管理體制和目的性方面的缺陷，盲目追求工作量；、管理體制和目的性方面的缺陷，盲目追求工作量； 5 5、規(guī)劃設(shè)計單位的變更。、規(guī)劃設(shè)計單位的變更。水電工程中勘

15、探工作量的指標(biāo)：水電工程中勘探工作量的指標(biāo)： 勘探指數(shù)勘探指數(shù)= =勘探工程進(jìn)尺勘探工程進(jìn)尺/ / （壩長壩高）（壩長壩高）巖土工程勘察3勘探與取樣 統(tǒng)計表明，勘探指數(shù)與巖石類型有關(guān)，其由高到低順統(tǒng)計表明，勘探指數(shù)與巖石類型有關(guān)，其由高到低順序：石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、砂泥巖互層、變質(zhì)巖、片巖、序：石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、砂泥巖互層、變質(zhì)巖、片巖、片麻巖、砂板巖。片麻巖、砂板巖。 國內(nèi)各水電工程的勘探指數(shù)一般高于國外工程的勘探國內(nèi)各水電工程的勘探指數(shù)一般高于國外工程的勘探指數(shù)指數(shù)33%75%33%75%，最高達(dá)數(shù)倍。除技術(shù)原因外，反映了體制和工，最高達(dá)數(shù)倍。除技術(shù)原因外，反映了體制和工作目的性

16、的問題。作目的性的問題。 勘察費用勘察費用/ /工程建設(shè)費用工程建設(shè)費用=14%=14%，與地質(zhì)條件及工程，與地質(zhì)條件及工程重要性有關(guān)，簡單場地重要性有關(guān)，簡單場地0.51%0.51%，復(fù)雜場地，復(fù)雜場地2%2%，地下工程，地下工程3%3%，重，重大工程復(fù)雜條件大工程復(fù)雜條件4%4%。巖土工程勘察3勘探與取樣第二節(jié)第二節(jié) 鉆探工程鉆探工程一、巖土工程鉆探的特點一、巖土工程鉆探的特點 在巖土工程勘察中，鉆探是最常用的一類勘探手段。在巖土工程勘察中，鉆探是最常用的一類勘探手段。與坑探、物探相比較，鉆探有其突出的優(yōu)點，它可以在各與坑探、物探相比較，鉆探有其突出的優(yōu)點，它可以在各種環(huán)境下進(jìn)行，一般不受

17、地形、地質(zhì)條件的限制；能直接種環(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觀察巖心和取樣 ，勘探精度較高；能提供作原位測試和監(jiān)，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，效率較測工作，最大限度地發(fā)揮綜合效益；勘探深度大，效率較高。因此，不同類型、結(jié)構(gòu)和規(guī)模的建筑物，不同的勘察高。因此，不同類型、結(jié)構(gòu)和規(guī)模的建筑物，不同的勘察階段，不同環(huán)境和工程地質(zhì)條件下，凡是布置勘探工作的階段，不同環(huán)境和工程地質(zhì)條件下，凡是布置勘探工作的地段，一般均需采用此類勘探手段。地段，一般均需采用此類勘探手段。 與一般的礦產(chǎn)資源鉆探相比，巖土工程鉆探有如下特與一般的

18、礦產(chǎn)資源鉆探相比，巖土工程鉆探有如下特點：點： 巖土工程勘察3勘探與取樣 （1 1）鉆探工程的布置，不僅要考慮自然地質(zhì)條件，還需結(jié)）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。如房屋建筑與構(gòu)筑物一般應(yīng)按建筑合工程類型及其結(jié)構(gòu)特點。如房屋建筑與構(gòu)筑物一般應(yīng)按建筑物的輪廓線布孔。物的輪廓線布孔。 （2 2）除了深埋隧道以及為了解專門地質(zhì)問題而進(jìn)行的鉆探）除了深埋隧道以及為了解專門地質(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)。機(jī)。 （3 3）鉆孔多具綜合目的，除了查明地質(zhì)條件外，還要取樣、

19、）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。以不能盲目追求進(jìn)尺。 （4 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）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。如巖心采取率、分層止水、水文地質(zhì)觀面，均有特殊的要求。如巖心采取率、分層止水、水文地質(zhì)觀測、采取原狀土樣和軟弱夾層、斷層破碎帶樣品等要求。測、采取原狀土樣和軟弱夾層、斷層破碎帶樣品等要求。 巖土工程勘察3勘探與取樣二、巖土工程鉆探的特殊要求二、巖土工程鉆探的特殊要求 為了完成

20、勘探工作的任務(wù)，巖土工程鉆探有以下幾項特為了完成勘探工作的任務(wù)，巖土工程鉆探有以下幾項特殊的要求：殊的要求： (1) (1)土層是巖土工程鉆探的主要對象，應(yīng)可靠地鑒定土層土層是巖土工程鉆探的主要對象，應(yīng)可靠地鑒定土層名稱，準(zhǔn)確判定分層深度，正確鑒別土層天然的結(jié)構(gòu)、密度名稱，準(zhǔn)確判定分層深度，正確鑒別土層天然的結(jié)構(gòu)、密度和濕度狀態(tài)。為此，要求鉆進(jìn)深度和分層深度的量測誤差范和濕度狀態(tài)。為此，要求鉆進(jìn)深度和分層深度的量測誤差范圍應(yīng)為圍應(yīng)為0.050.05m m，非連續(xù)取心鉆進(jìn)的回次進(jìn)尺應(yīng)控制在非連續(xù)取心鉆進(jìn)的回次進(jìn)尺應(yīng)控制在1 1m m以內(nèi)，以內(nèi)，連續(xù)取心的回次進(jìn)尺應(yīng)控制在連續(xù)取心的回次進(jìn)尺應(yīng)控制在

21、2 2m m以內(nèi)；某些特殊土類，需根以內(nèi)；某些特殊土類，需根據(jù)土體特性選用特殊的鉆進(jìn)方法；在地下水位以上的土層中據(jù)土體特性選用特殊的鉆進(jìn)方法；在地下水位以上的土層中鉆進(jìn)時應(yīng)進(jìn)行干鉆，當(dāng)必須使用沖洗液時應(yīng)采取雙層巖心管鉆進(jìn)時應(yīng)進(jìn)行干鉆，當(dāng)必須使用沖洗液時應(yīng)采取雙層巖心管鉆進(jìn)。鉆進(jìn)。 巖土工程勘察3勘探與取樣 (2)(2)巖心采取率要求較高。對巖層作巖心鉆探時，一般巖心采取率要求較高。對巖層作巖心鉆探時，一般巖石不應(yīng)低于巖石不應(yīng)低于80%80%，破碎巖石不應(yīng)低于，破碎巖石不應(yīng)低于65%65%。對工程建筑物至。對工程建筑物至關(guān)重要需重點查明的軟弱夾層、斷層破碎帶、滑坡的滑動帶關(guān)重要需重點查明的軟弱夾

22、層、斷層破碎帶、滑坡的滑動帶等地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象，為保證獲得較高的巖心采取率，應(yīng)采等地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象，為保證獲得較高的巖心采取率，應(yīng)采用相應(yīng)的鉆進(jìn)方法。例如，盡量減少沖洗液或用干鉆，采取用相應(yīng)的鉆進(jìn)方法。例如，盡量減少沖洗液或用干鉆，采取雙層巖心管連續(xù)取心，降低鉆速，縮短鉆程。當(dāng)需確定巖石雙層巖心管連續(xù)取心，降低鉆速，縮短鉆程。當(dāng)需確定巖石質(zhì)量指標(biāo)質(zhì)量指標(biāo)RQDRQD時，應(yīng)采用時，應(yīng)采用N N型雙層巖心管鉆進(jìn)，其孔徑為型雙層巖心管鉆進(jìn)，其孔徑為7575mmmm，采取的巖心直徑為采取的巖心直徑為5454mmmm，且宜采用金剛石鉆頭。且宜采用金剛石鉆頭。 (3) (3)鉆孔水文地質(zhì)觀測和水文地質(zhì)試驗

23、是巖土工程鉆探的鉆孔水文地質(zhì)觀測和水文地質(zhì)試驗是巖土工程鉆探的重要內(nèi)容，借以了解巖土的含水性，發(fā)現(xiàn)含水層并確定其水重要內(nèi)容，借以了解巖土的含水性，發(fā)現(xiàn)含水層并確定其水位位( (水頭水頭) )和涌水量大小，掌握各含水層之間的水力聯(lián)系，測和涌水量大小，掌握各含水層之間的水力聯(lián)系，測定巖土的滲透系數(shù)等。按水文地質(zhì)要求觀測。分層止水、水定巖土的滲透系數(shù)等。按水文地質(zhì)要求觀測。分層止水、水位觀測。位觀測。 巖土工程勘察3勘探與取樣 (4)(4)在鉆進(jìn)過程中，為了研究巖土的工程性質(zhì)，經(jīng)常需在鉆進(jìn)過程中，為了研究巖土的工程性質(zhì)，經(jīng)常需要采取巖土樣。堅硬巖石的取樣可利用巖心，但其中的軟弱要采取巖土樣。堅硬巖石

24、的取樣可利用巖心，但其中的軟弱夾層和斷層破碎帶取樣時，必須采取特殊措施。為了取得質(zhì)夾層和斷層破碎帶取樣時，必須采取特殊措施。為了取得質(zhì)量可靠的原狀土樣，需配備取土器，并應(yīng)注意取樣方法和操量可靠的原狀土樣，需配備取土器，并應(yīng)注意取樣方法和操作工序，盡量使土樣不受或少受擾動。采取飽和軟粘土和砂作工序，盡量使土樣不受或少受擾動。采取飽和軟粘土和砂類土的原狀土樣，還需使用特制的取土器。類土的原狀土樣，還需使用特制的取土器。 三、鉆孔設(shè)計三、鉆孔設(shè)計為充分論證鉆探工作的布置并逐孔編制鉆孔設(shè)計書內(nèi)容。為充分論證鉆探工作的布置并逐孔編制鉆孔設(shè)計書內(nèi)容。（1 1）鉆孔目的及地形地質(zhì)概況。）鉆孔目的及地形地質(zhì)概

25、況。 目的層目的層 工程地質(zhì)目的及意圖。工程地質(zhì)目的及意圖。（2 2）鉆孔類型、深度及鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計。）鉆孔類型、深度及鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計。 例例 ：有冰水沉積物的壩址河谷區(qū)鉆孔設(shè)計：有冰水沉積物的壩址河谷區(qū)鉆孔設(shè)計。巖土工程勘察3勘探與取樣深度深度地質(zhì)年代地質(zhì)年代巖性巖性鉆進(jìn)方鉆進(jìn)方式式孔徑孔徑套管套管工程地質(zhì)工程地質(zhì) 要求要求0-3m alQ4 粘土 回轉(zhuǎn) 250 取原狀土樣3-7al-plQ3 砂土 沖擊 250 219 動探、擾動樣7-15al-plQ3含礫粘土 回轉(zhuǎn) 190 168 原狀樣、靜探15-40 fglQ2 含漂礫卵礫石沖擊130127動探、抽水試驗40-50Mz-J強風(fēng)化花崗巖回

26、轉(zhuǎn)（鋼砂）110壓水試驗50-70Mz-J弱風(fēng)化花崗巖金剛石91取巖樣巖土工程勘察3勘探與取樣（3 3）巖土工程要求。）巖土工程要求。 包括巖心采取率、取樣、試驗、觀測、止水及編錄等各方面的要求。編包括巖心采取率、取樣、試驗、觀測、止水及編錄等各方面的要求。編錄的項目及應(yīng)取得的成果資料有：鉆孔柱狀剖面圖、巖心素描錄的項目及應(yīng)取得的成果資料有：鉆孔柱狀剖面圖、巖心素描( (或照相或照相) )、鉆、鉆進(jìn)觀測、試驗記錄圖及水文地質(zhì)日志等。進(jìn)觀測、試驗記錄圖及水文地質(zhì)日志等。（4 4）說明鉆探結(jié)束后對鉆孔的處理意見。）說明鉆探結(jié)束后對鉆孔的處理意見。 四、鉆孔觀測與編錄四、鉆孔觀測與編錄 鉆孔觀測與編

27、錄是鉆進(jìn)過程的詳細(xì)文字記載，也鉆孔觀測與編錄是鉆進(jìn)過程的詳細(xì)文字記載，也是巖土工程鉆探最基本的原始資料。因此在鉆進(jìn)過程是巖土工程鉆探最基本的原始資料。因此在鉆進(jìn)過程中必須認(rèn)真、細(xì)致地做好觀測與編錄工作，以全面、中必須認(rèn)真、細(xì)致地做好觀測與編錄工作，以全面、準(zhǔn)確地反映鉆探工程的第一手地質(zhì)資料。準(zhǔn)確地反映鉆探工程的第一手地質(zhì)資料。鉆孔觀測與編錄的內(nèi)容包括：鉆孔觀測與編錄的內(nèi)容包括： 1 1、巖心觀察、描述和編錄巖心觀察、描述和編錄 對巖心的描述包括地對巖心的描述包括地層巖性名稱、分層深度、巖土性質(zhì)等方面。層巖性名稱、分層深度、巖土性質(zhì)等方面。巖土工程勘察3勘探與取樣不同類型的巖土其巖性描述的內(nèi)容為

28、：不同類型的巖土其巖性描述的內(nèi)容為： (1) (1)碎石土：顆粒級配；粗顆粒形狀、母巖成分、風(fēng)化程度，碎石土：顆粒級配；粗顆粒形狀、母巖成分、風(fēng)化程度，是否起骨架作用；充填物的成分、性質(zhì)、充填程度；密實度；是否起骨架作用；充填物的成分、性質(zhì)、充填程度；密實度；層理特征。層理特征。 (2) (2)砂類土：顏色；顆粒級配；顆粒形狀和礦物成分；濕度；砂類土：顏色；顆粒級配；顆粒形狀和礦物成分；濕度；密實度；層理特征。密實度；層理特征。 (3) (3)粉土和粘性土：顏色；稠度狀態(tài)；包含物；致密程度；粉土和粘性土：顏色；稠度狀態(tài)；包含物；致密程度；層理特征。層理特征。 (4) (4)巖石：顏色；礦物成分

29、；結(jié)構(gòu)和構(gòu)造；風(fēng)化程度及風(fēng)化巖石：顏色；礦物成分；結(jié)構(gòu)和構(gòu)造；風(fēng)化程度及風(fēng)化表現(xiàn)形式，劃分風(fēng)化帶；堅硬程度；節(jié)理、裂隙發(fā)育情況，裂表現(xiàn)形式，劃分風(fēng)化帶；堅硬程度；節(jié)理、裂隙發(fā)育情況，裂隙面特征及充填膠結(jié)情況，裂隙傾角、間距，進(jìn)行裂隙統(tǒng)計。隙面特征及充填膠結(jié)情況，裂隙傾角、間距，進(jìn)行裂隙統(tǒng)計。 必要時作巖心素描。必要時作巖心素描。 巖土工程勘察3勘探與取樣 作為文字記錄的輔助資料是巖土心樣。巖土心樣不僅對原始記錄的檢查核對是必要的，而且對施工開挖過程的資料核對，發(fā)生糾紛時的取證、仲裁，也有重要的價值。因此應(yīng)在一段時 間內(nèi)妥善保存。目前已有一些工程勘察單位用巖心的彩色照片代替實物。全斷面取心的土層

30、鉆孔還可制作土心縱斷面的揭片，便于長期保存。 通過對巖心的各種統(tǒng)計，可獲得巖心采取率、巖心獲得率和巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)等定量指標(biāo)。 巖心采取率是指所取巖心的總長度與本回次進(jìn)尺的百分比。巖心采取率是指所取巖心的總長度與本回次進(jìn)尺的百分比?？傞L度包括比較完整的巖心和破碎的碎塊、碎屑和碎粉物質(zhì)。總長度包括比較完整的巖心和破碎的碎塊、碎屑和碎粉物質(zhì)。 巖心獲得率是指比較完整的巖心長度與本回次進(jìn)尺的百分巖心獲得率是指比較完整的巖心長度與本回次進(jìn)尺的百分比。它不計入不成形的破碎物質(zhì)。比。它不計入不成形的破碎物質(zhì)。 巖土工程勘察3勘探與取樣2 2、鉆孔水文地質(zhì)觀測、鉆孔水文地質(zhì)觀測鉆進(jìn)過程中應(yīng)注意和記錄沖

31、洗液消耗鉆進(jìn)過程中應(yīng)注意和記錄沖洗液消耗量的變化。發(fā)現(xiàn)地下水后，應(yīng)停鉆進(jìn)測定其初見水位及穩(wěn)定水量的變化。發(fā)現(xiàn)地下水后，應(yīng)停鉆進(jìn)測定其初見水位及穩(wěn)定水位。如系多層含水層，需分層測定水位時，應(yīng)檢查分層止水情位。如系多層含水層，需分層測定水位時，應(yīng)檢查分層止水情況，并分層采取水樣和測定水溫。準(zhǔn)確記錄各含水層頂、底板況，并分層采取水樣和測定水溫。準(zhǔn)確記錄各含水層頂、底板標(biāo)高及其厚度。標(biāo)高及其厚度。 3 3、鉆進(jìn)動態(tài)觀察和記錄、鉆進(jìn)動態(tài)觀察和記錄 鉆進(jìn)動態(tài)能提供許多地質(zhì)信息，所鉆進(jìn)動態(tài)能提供許多地質(zhì)信息，所以鉆孔觀測、編錄人員必須做好此項工作。在鉆進(jìn)過程中注意以鉆孔觀測、編錄人員必須做好此項工作。在鉆進(jìn)

32、過程中注意換層的深度、回水顏色變化、鉆具陷落、孔壁坍塌、卡鉆、埋換層的深度、回水顏色變化、鉆具陷落、孔壁坍塌、卡鉆、埋鉆和涌沙現(xiàn)象等，結(jié)合巖心以判斷孔內(nèi)情況。如果鉆進(jìn)不平穩(wěn)，鉆和涌沙現(xiàn)象等，結(jié)合巖心以判斷孔內(nèi)情況。如果鉆進(jìn)不平穩(wěn)，孔壁坍塌及卡鉆，巖心破碎且采取率又低，就表明巖層裂隙發(fā)孔壁坍塌及卡鉆，巖心破碎且采取率又低，就表明巖層裂隙發(fā)育或處于構(gòu)造破碎帶中。巖心鉆探時沖洗液消耗量變化一般與育或處于構(gòu)造破碎帶中。巖心鉆探時沖洗液消耗量變化一般與巖體完整性有密切關(guān)系，當(dāng)回水很少甚至不回水時，則說明巖巖體完整性有密切關(guān)系，當(dāng)回水很少甚至不回水時，則說明巖體破碎或巖溶發(fā)育，也可能揭露了富水性較強的含水

33、層。體破碎或巖溶發(fā)育，也可能揭露了富水性較強的含水層。 巖土工程勘察3勘探與取樣 國內(nèi)水利水電勘察單位使用的鉆孔攝影和鉆孔電視，可以對孔內(nèi)巖層裂隙發(fā)育程度及方向、風(fēng)化程度、斷層破碎帶、巖溶洞穴和軟弱泥化夾層等，獲取較為清晰的照片和圖像。這無疑提高了鉆探工作的質(zhì)量和鉆孔利用率。 五、鉆探資料整理五、鉆探資料整理鉆探工作結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行鉆孔資料整理。主要成果資料有：鉆探工作結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行鉆孔資料整理。主要成果資料有： (1)(1)鉆孔柱狀圖鉆孔柱狀圖 鉆孔柱狀圖是鉆孔觀測與編錄的圖形化，它是鉆探工作鉆孔柱狀圖是鉆孔觀測與編錄的圖形化，它是鉆探工作最主要的成果資料。土層鉆孔和巖層鉆孔的鉆孔柱狀圖圖形最

34、主要的成果資料。土層鉆孔和巖層鉆孔的鉆孔柱狀圖圖形不同。該圖是將每一鉆孔內(nèi)巖土層情況按一定的比例尺編制不同。該圖是將每一鉆孔內(nèi)巖土層情況按一定的比例尺編制成柱狀圖，并作簡明的描述。在圖上還應(yīng)在相應(yīng)的位置上標(biāo)成柱狀圖，并作簡明的描述。在圖上還應(yīng)在相應(yīng)的位置上標(biāo)明巖心采取率、沖洗液消耗量、地下水位、巖心風(fēng)化分帶、明巖心采取率、沖洗液消耗量、地下水位、巖心風(fēng)化分帶、孔中特殊情況、代表性的巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)以及取樣深孔中特殊情況、代表性的巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)以及取樣深度等。度等。巖土工程勘察3勘探與取樣如果孔內(nèi)作過測井和試驗的話，也應(yīng)將其成果在相應(yīng)的位置如果孔內(nèi)作過測井和試驗的話，也應(yīng)將其成果在相應(yīng)

35、的位置上標(biāo)出。所以，鉆孔柱狀圖實際上是反映鉆探工作的綜合成上標(biāo)出。所以，鉆孔柱狀圖實際上是反映鉆探工作的綜合成果。果。 (2)(2)鉆孔操作及水文地質(zhì)日志圖。鉆孔操作及水文地質(zhì)日志圖。 (3) (3)巖心素描圖及其說明。巖心素描圖及其說明。巖土工程勘察3勘探與取樣第三節(jié)第三節(jié) 坑探工程坑探工程一、巖土工程勘探常用的坑探工程類型及其適用條件一、巖土工程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。與一般的鉆探工程相比較，其特點是：勘中占有一定的地位。與一般的鉆探工程相比較，其特點是：勘察人員能

36、直接觀察到地質(zhì)結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確可靠，且便于素描；可不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究斷層破碎帶、軟弱泥化夾層和滑動面( (帶帶) )等的空間分布特點等的空間分布特點及其工程性質(zhì)等，更具有重要意義?？犹焦こ痰娜秉c是：使用及其工程性質(zhì)等，更具有重要意義。坑探工程的缺點是：使用時往往受到自然地質(zhì)條件的限制，耗費資金大而勘探周期長；時往往受到自然地質(zhì)條件的限制，耗費資金大而勘探周期長；尤其是重型坑探工程不可輕易采用。尤其是重型坑探工程不可輕易采

37、用。 巖土工程勘察3勘探與取樣 巖土工程勘探中常用的坑探工程有：探槽、試坑、淺井、巖土工程勘探中常用的坑探工程有：探槽、試坑、淺井、豎井豎井( (斜井斜井) )、平硐和石門、平硐和石門( (平巷平巷) )。其中前三種為輕型坑探工程，。其中前三種為輕型坑探工程，后三種為重型坑探工程。后三種為重型坑探工程。 巖土工程勘察3勘探與取樣名稱名稱特點特點適用條件適用條件探槽在地表深度小于3-5米的長條形槽子剝除地表覆土，揭露基巖，劃分地層巖性，研究斷層破碎帶；探查殘坡積層的厚度和物質(zhì)、結(jié)構(gòu) 試坑從地表向下，鉛直的、深度小于35m的圓形或方形小坑 局部剝除 覆土，揭露基巖；作載荷試驗、滲水試驗，取原狀土樣

38、 淺井從地表向下，鉛直的、深度515m的圓形或方形井 確定覆蓋層及風(fēng) 化層的巖性及厚度；作載荷試驗，取原狀土樣 豎井（斜井）形狀與淺井相同，但深度大于15m，有時需支護(hù) 了解覆 蓋層的厚度和性質(zhì)，作風(fēng)化殼分帶、軟弱夾層分布、斷層破碎帶及巖溶發(fā)育情況、滑坡體結(jié) 構(gòu)及滑動面等；布置在地形較平緩、巖層又較緩傾的地段 各種坑探工程的特點和適用條件：巖土工程勘察3勘探與取樣名稱名稱特點特點適用條件適用條件平硐在地面有出口的水平坑道，深度較大，有時需支護(hù) 調(diào)查斜坡地質(zhì)結(jié) 構(gòu)，查明河谷地段的地層巖性、軟弱夾層、破碎帶、風(fēng)化巖層等；作原位巖體力學(xué)試驗及地 應(yīng)力量測，取樣；布置在地形較陡的山坡地段 石門（平巷）

39、不出露地面而與豎井相連的水平坑道，石門垂直巖層走向，平巷平行 了解河底地質(zhì)結(jié)構(gòu)，作試驗等 巖土工程勘察3勘探與取樣二、坑探工程設(shè)計書的編制、坑探工程的觀測與編錄二、坑探工程設(shè)計書的編制、坑探工程的觀測與編錄( (一一) )坑探工程設(shè)計書的編制坑探工程設(shè)計書的編制 坑探工程設(shè)計書是在巖土工程勘探總體布置的基礎(chǔ)上坑探工程設(shè)計書是在巖土工程勘探總體布置的基礎(chǔ)上編制的。其主要內(nèi)容包括：編制的。其主要內(nèi)容包括： (1) (1)坑探工程的目的、類型和編號?？犹焦こ痰哪康?、類型和編號。 (2) (2)坑探工程附近的地形、地質(zhì)概況?？犹焦こ谈浇牡匦巍⒌刭|(zhì)概況。 (3) (3)掘進(jìn)深度及其論證。掘進(jìn)深度及其論證。 (4) (4)施工條件：巖性及其硬度等級，掘進(jìn)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)方法的難易程度，采用的掘進(jìn)方法( (鏟、鎬挖掘鏟、鎬挖掘或爆破作業(yè)等或爆破作業(yè)等) )；地下水位，可能涌水狀況，應(yīng)采取的排水；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)等措施；是否需要支護(hù)及支護(hù)材料、結(jié)構(gòu)等 。巖土工程勘察3勘探與取樣 (5)(5)巖土工程要求：包括掘進(jìn)過程中應(yīng)仔細(xì)觀察、描述的巖土工程要求：包括掘進(jìn)過程中應(yīng)仔細(xì)觀察、描述的