淺談巖土工程勘察中場地與地質體勘察技術

1、    淺談巖土工程勘察中場地與地質體勘察技術    何民生【摘要】巖土工程實踐是在地殼表層某一深度范圍內進行的，提出了土層是巖土工程鉆探的主要對象，應可靠地鑒定土層名稱，準確判定分層深度，正確鑒別土層天然的結構、密度和濕度狀態(tài)等特殊要求。【關鍵詞】巖土工程：場地復雜；勘察技術：抗震穩(wěn)定度；地質現(xiàn)象一項工程建設，尤其是重大工程，從構思設想到建成運行需要經(jīng)過反復研究和不斷深化，而不可能是一次完成的。只有經(jīng)過不斷的、反復的實踐，才能認識客觀事物的內部規(guī)律性，使人的主觀意圖適應于客觀存在。按巖土工程勘察規(guī)范gb50021-2001（以下簡稱規(guī)范）規(guī)定，巖土工程

2、勘察的復雜性，是由工程場地和地基的復雜程度等因素決定的。首先應分別對場地復雜程度進行分級，并進一步對復雜地質進行勘察技術分析。1場地復雜程度等級在巖土工程勘察中。場地復雜程度是由建筑抗震穩(wěn)定性、不良地質現(xiàn)象發(fā)育情況、地質環(huán)境破壞程度和地形地貌條件四個條件衡量的。1.1建筑抗震穩(wěn)定度按國家標準建筑抗震設計規(guī)范gb50011-2001規(guī)定，選擇建筑場地時，對建筑抗震穩(wěn)定性的劃分見表1：表2場地土的類型劃分注：（1）vn.vsm分別為土層的剪切波速和平均剪切波速，后者取地面以下l5m且不深于場地覆蓋層厚度范圍內各土層的剪切波速，按土層厚度加權的平均值計：（2）fk為地基土靜承裁力標準值kpa）。（1

3、）危險地段：地震時可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流及發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地衷位錯的部位。（2）不利地段：軟弱土和液化土，條狀突出的山嘴，高聳孤立的山丘，非巖質的陡坡、河岸和斜坡邊緣，平面分布上成因、巖性和性狀明顯不均勻的土層（如故河道、斷層破碎帶、暗埋的塘沃溝谷及半填半挖地基）等（3）有利地段：巖石和堅硬土或開闊平坦、密實均勻的中硬土等。1.2不良地質現(xiàn)象發(fā)育情況不良地質現(xiàn)象泛指由地球外動力作用引起的，布于場地內及其附近地段，主要影響場地穩(wěn)定性，巖土工程有不利影響?！皬娏野l(fā)育”是指由于不良地質現(xiàn)象發(fā)育招致建筑場地極不穩(wěn)定，直接威脅工程設施的安全。1.3地質環(huán)境破壞程度由于人類工程經(jīng)濟活動

4、導致地質環(huán)境的干擾破壞，是多種多樣的。例如，采掘固體礦產(chǎn)資源引起的地下采空；抽汲地下液體（地下水、石油）引起的地面沉降、地面塌陷和地裂縫；修建水庫引起的邊岸再造浸沒、土壤沼澤化；排除廢液引起巖土的化學污染，等等。地質環(huán)境破壞對巖土工程實踐的負影響是不容忽視的，往往對場地穩(wěn)定性構成威脅。1.4地形地貌條件主要指的是地形起伏和地貌單元（尤其是微地貌單元）的變化情況。一般地說，山區(qū)和丘陵區(qū)場地地形起伏大，工程布局較困難，挖填土石方量較大，土層分布較薄且下伏基巖面高低不平。地貌單元分布較復雜，一個建筑場地可能跨越多個地貌單元，因此地形地貌條件復雜或較復雜。平原場地地形平坦，地貌單元均一，土層厚度大且結

5、構簡單，因此地形地貌條件簡單。2復雜地質體的鉆進技術巖土工程鉆探往往會遇到復雜地質體，如軟弱夾層、破碎帶和深厚砂卵石層等。這些地層常常是工程所關注的重要對象。為了探明這些復雜地層的空間分布、工程性質和水文地質條件，須保證鉆進的穿透能力和千方百計地提高巖心采取率，以提供有關的地質信息。主要措施有：增大巖心抗扭斷能力、改善鈷具單動性能、及時起鉆和縮短回次進尺時間、減小破巖作用力、提高鉆具穩(wěn)定性、減少沖洗液的沖刷、提高卡取巖心的可靠程度等。無泵鉆進技術在鉆進過程中不用水泵，而是利用孔內水的反循環(huán)作用，不使鉆頭與孔壁或巖心粘結，同時將巖粉收集在取粉簪內。這種鉆進技術較簡便，但它可防止由于水泵送水而沖刷

6、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持巖層的原狀結構。3復雜地質體勘探工作的特殊要求（l）土層是巖土工程鉆探的主要對象，應可靠地鑒定土層名稱，準確判定分層深度，正確鑒別土層天然的結構、密度和濕度狀態(tài)。為此，要求鉆進深度和分層深度的量測誤差范圍應為±0.05m，非連續(xù)取心鉆進的回次進尺應控制在1m以內，連續(xù)馭心的回次進尺應控制在2m以內；某些特殊土類，需根據(jù)土體特。性選用特殊的鉆進方法；在地下水位以上的土層中鉆進對應進行干鉆，當必須使用沖洗液時應采取雙層巖心管鉆進。（2）巖心采取率要求較高。對巖層作巖心鉆探時，一般巖石不應低于80%，破碎巖石不應低于65%。

7、對工程建筑物奎關重要需重點查明的軟弱夾層；斷層破碎帶、滑坡的滑動帶等地質體和地質現(xiàn)象，為保證獲得較高的巖心采取率，應采用相應鉆進方法。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。當需確定巖石質量指標及qd時，應采用n型雙層巖心管鉆進，其孔徑為75mm，采取的巖心直徑為54mm，且宜采用金剛石鉆頭。（3）在鉆進過程中，為了研究巖土的工程性質，經(jīng)常需要采取巖土樣。堅硬巖石的取樣可利用巖心，但其中的軟弱夾層和斷層破碎帶取樣時，必須采取特殊措施。為了取得質量可靠的原狀土樣，需配備取土器，并應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類±的原狀土樣，還需使用特制的取土器。參考文獻1顧寶和.巖土工程勘察技術現(xiàn)狀及發(fā)展問題述評， （工程勘察）1998，（4）2孫巍.沈小克，張在明.巖土工