第3章 勘探与取样

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1、岩土工程勘察勘探与取样第三章勘探与取样3.1勘探的任务、特点和手段一、岩土工程勘探的任务详细研究建筑场地或建筑地段的岩土体和地质构造。研究水文地质条件。研究地貌和不良地质现象。取样及提供野外试验条件。提供检验与监测的条件。其他。如进行孔中摄影及孔中电视，喷锚支护灌浆处理钻孔，基坑施工降水钻孔，灌注桩钻孔，施工廊道和导坑等。二、岩土工程勘探的特点(1)勘探范围取决于场地评价和工程影响所涉及的空间，除了深埋隧道和为了解专门地质问题而进行的勘探外，通常限定于地表以下较浅的深度范围内。(2)大多数工程都坐落于第四系土层或基岩风化壳上，应给予特别注意和研究。(3)为了准确查明岩土的物理力学性质，

2、在勘探过程中必须注意保持岩土的天然结构和天然湿度，尽量减少人为的扰动破坏。(4)为了实现地质、水文地质、岩土工程性质的综合研究，以及与现场试验、监测等紧密结合，要求岩土工程勘探发挥综合效益，对勘探工程的结构、布置和施工顺序也有特殊的要求。三、岩土工程勘探的手段岩土工程勘探常用的手段有钻探工程、坑探工程及地球物理勘探三类。钻探和坑探工程是直接勘探手段，能较可靠地了解地下地质情况。地球物理勘探简称物探，是一种间接的勘探手段，它可以简便而迅速地探测地下地质情况，且具有立体透视性的优点。三类勘探手段在不同勘察阶段的使用应有所侧重。可行性研究勘察阶段较多地使用物探手段，钻探和坑探主要用来验证物探

3、成果和取得基准剖面。初步勘察阶段以钻探工程为主，并利用勘探工程取样，作原位测试和监测。在详细勘察阶段，须进行直接勘探，与其配合还应进行大量的原位测试工作。3.2钻探工程一、岩土工程钻探的特点坑探、物探相比较，钻探有其突出的优点，它可以在各种环境下进行，一般不受地形、地质条件的限制；能直接观察岩心和取样，勘探精度较高；能提供作原位测试和监测工作，最大限度地发挥综合效益；勘探深度大，效率较高。与一般的矿产资源钻探相比，岩土工程钻探有如下特点：(1)钻探工程的布置，不仅要考虑自然地质条件，还需结合工程类型及其结构特点。如房屋建筑与构筑物一般应按建筑物的轮廓线布孔。(2)除了深埋隧道以及为了解

4、专门地质问题而进行的钻探外，孔深一般十余米至数十米，所以经常采用小型、轻便的钻机。(3)钻孔多具综合目的，除了查明地质条件外，还要取样、作原位测试和监测等；有些原位测试往往与钻进同步进行，所以不能盲目追求进尺。(4)在钻进方法、钻孔结构、钻进过程中的观测编录等方面，均有特殊的要求。二、岩土工程钻探的特殊要求(1)岩土层是岩土工程钻探的主要对象，应可靠地鉴定岩土层名称，准确判定分层深度，正确鉴别土层天然的结构、密度和湿度状态。(2)岩心采取率要求较高。(3)钻孔水文地质观测和水文地质试验是岩土工程钻探的重要内容，借以了解岩土的含水性，发现含水层并确定其水位(水头)和涌水量大小，掌握各含水

5、层之间的水力联系，测定岩土的渗透系数等。(4)在钻进过程中，为了研究岩土的工程性质，经常需要采取岩土样。10岩土工程勘察勘探与取样三、我国岩土工程钻探常用的钻探方法和设备我国岩土工程勘探采用的钻探方法有冲击钻探、回转钻探和振动钻探等；按动力来源又将它们分为人力的和机械的两种。机械回转钻探的钻进效率高，孔深大，又能采取岩心，所以在岩土工程钻探中使用最广泛。目前我国岩土工程勘探中采用的钻进方法、主要钻具及其适用条件和优缺点见表3-1。四、复杂地质体的钻进技术(一)无泵钻进在钻进过程中不用水泵，而是利用孔内水的反循环作用，不使钻头与孔壁或岩心粘结，同时将岩粉收集在取粉管内。这种钻进技术较简便

6、，但它可防止由于水泵送水而冲刷岩心及孔壁，较顺利地穿透软弱、破碎岩层，并提高岩心采取率和基本保持岩层的原状结构。无泵钻进与干钻不同，需定时地串动钻具，利用孔内水的反循环作用，将岩粉沉淀于取粉管和岩心管内，孔底保持干净而顺畅地钻进。因无泵钻进劳动强度大，钻进效率较冲洗液钻进低，所以在钻穿软弱、破碎岩层并做完水文地质试验后，应即下入套管，改用冲洗液钻进。工程地质钻孔及钻具口径系列钻孔口径（mm）钻具规格（mm）相应于DCDMA标准的级别岩芯外管岩芯内管套管钻杆绳索钻杆DdDdDdDdDd36352926.52345383323--E46453835315849433143.534A5958

7、5147.543.57363544255.546B757365.56256.5898167557161N918981777010899.56755---11010899.5--127118-----130127118--146137-----150146137--168156----S(二)双层岩心管钻进双层岩心管钻进是复杂地层中最普遍采用的一种钻进技术。一般岩心钻采用的是单层岩心管，其主要的缺点是钻进时冲洗液直接冲刷岩心，致使软弱、破碎岩层