水電地質(zhì)培訓(xùn)教材二、勘察技術(shù)方法課件

第二章勘察技術(shù)方法--常用方法工程地質(zhì)測繪工程地質(zhì)勘探（物探、鉆探、坑探等）工程地質(zhì)測試與試驗工程地質(zhì)觀測及監(jiān)測工程地質(zhì)物理模擬與數(shù)值分析（結(jié)構(gòu)中心\巖土中心）第二章勘察技術(shù)方法--常用方法工程地質(zhì)測繪1第二章勘察技術(shù)方法--規(guī)程規(guī)范《水利水電工程地質(zhì)測繪規(guī)程》SL299-2004《水利水電工程物探規(guī)程》SL326－2005、DL/T5010-2005《水利水電工程鉆探規(guī)程》SL291-2003《水利水電工程坑探規(guī)程》SL166-96、DL/T5050-2000《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》SL31-2003《水利水電工程鉆孔抽水試驗規(guī)程》SL320-2005第二章勘察技術(shù)方法--規(guī)程規(guī)范《水利水電工程地質(zhì)測繪規(guī)程2第二章勘察技術(shù)方法--規(guī)程規(guī)范

《水利水電工程巖石試驗規(guī)程》SL264-2001，DL5006-92《土工試驗規(guī)程》SL237-1999《水利水電工程地質(zhì)觀測規(guī)程》SL245-1999第二章勘察技術(shù)方法--規(guī)程規(guī)范《水利水電工程巖石試3第二章勘察技術(shù)方法—地質(zhì)測繪水利水電工程地質(zhì)測繪是水利水電工程地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)工作。工程地質(zhì)測繪的任務(wù)是調(diào)查與水利水電工程建設(shè)有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象，分析其性質(zhì)和規(guī)律，為研究工程地質(zhì)條件和問題、初步評價測區(qū)工程地質(zhì)環(huán)境提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料，并為布置勘探、試驗和專門性勘察工作提供依據(jù)。第二章勘察技術(shù)方法—地質(zhì)測繪水利水電工程地質(zhì)測繪是水利水4第二章勘察技術(shù)方法—地質(zhì)測繪測繪使用的底圖應(yīng)是符合精度要求的同等或大于地質(zhì)測繪比例尺的地形圖。當(dāng)采用大于地質(zhì)測繪比例尺的地形圖時，應(yīng)在圖上注明實際地質(zhì)測繪精度。圖上寬度大于2mm的地質(zhì)現(xiàn)象應(yīng)予表示。對具有特殊工程地質(zhì)意義的地質(zhì)現(xiàn)象，在圖上寬度不足2mm時，應(yīng)擴(kuò)大比例尺表示，并注示其實際數(shù)據(jù)。地質(zhì)界線誤差，不應(yīng)大于相應(yīng)比例尺圖上的2mm。第二章勘察技術(shù)方法—地質(zhì)測繪測繪使用的底圖應(yīng)是符合精度要5第二章勘察技術(shù)方法—地質(zhì)測繪不同工程、不同勘察階段對地質(zhì)測繪的要求見相關(guān)勘察規(guī)范；具體測繪工作的程序、方法、內(nèi)容等在測繪規(guī)程中有詳細(xì)規(guī)定；地質(zhì)測繪的前提：一定要拉剖面，定標(biāo)志層，作綜合地層柱狀圖。第二章勘察技術(shù)方法—地質(zhì)測繪不同工程、不同勘察階段對地質(zhì)6第二章勘察技術(shù)方法—工程物探是通過檢測介質(zhì)的電、磁或彈性波等物性差異而獲取地質(zhì)信息的勘探方法。工程物探的方法很多。從原理上分，主要有：彈性波法（地震波法、聲波法）、電法、磁法、電磁法、層析成像法（彈性波CT、電磁波CT）及物探測井等。每種方法都有各自的特點，在工作中應(yīng)具有綜合物探的思想。根據(jù)工程勘察現(xiàn)場的地質(zhì)條件、地球物理應(yīng)用前提，結(jié)合鉆孔資料，合理運(yùn)用一種或多種物探方法，經(jīng)過綜合分析，排除或減少多解性的影響，盡量接近真實。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探是通過檢測介質(zhì)的電、磁或彈性7第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探的原理電法是以巖石和礦物存在的電性差異為基礎(chǔ)，通過研究電場的分布特征來解決具有不同電性的物質(zhì)的分布，從而解決與之有關(guān)的工程地質(zhì)問題。電法勘探中主要應(yīng)用的電磁參數(shù)有視電阻率（ρ）、介電常數(shù)（ε），磁導(dǎo)率（μ），與電化學(xué)性質(zhì)有關(guān)的激發(fā)極化率（η）以及電化學(xué)活動性等。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探的原理8第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探適用范圍電測深法探測覆蓋層厚度和下伏基巖面起伏形態(tài)，進(jìn)行地層分層和風(fēng)化分帶；探測地下水位埋深等；探測構(gòu)造破碎帶、巖性分界面、喀斯特、洞穴、堤防隱患等；測試巖土體電阻率。電剖面法探測構(gòu)造破碎帶、巖性分界面、喀斯特和洞穴等。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探適用范圍9第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探適用范圍高（超高）密度電法探測構(gòu)造破碎帶、巖性分界面、喀斯特、洞穴、堤防和防滲墻隱患等；探測覆蓋層厚度，進(jìn)行地層分層和風(fēng)化分帶、巖性分層等。自然電場法探測地下水流向，進(jìn)行堤防和防滲墻探測；探查地下金屬管道、橋梁、輸電線路鐵塔的腐蝕情況等。充電法測試地下水流速、流向；探測黏土或水充填的喀斯特洞穴、含水?dāng)鄬悠扑閹У鹊妥璧刭|(zhì)體的分布情況。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探適用范圍10第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探適用范圍激發(fā)極化法地下水探測，圈定含水的古河道、古洪積扇、喀斯特、構(gòu)造破碎帶等，確定含水層的埋深，評價含水層的富水程度?？煽卦匆纛l大地電磁測深法探測隱伏斷層破碎帶、覆蓋層厚度、古河道、喀斯特、洞穴等；堤防和防滲墻隱患探測，地下水和地?zé)豳Y源探測等。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探適用范圍11第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地震勘探的原理地震勘探是通過人工激發(fā)產(chǎn)生的地震波在巖體中的傳播，當(dāng)遇到彈性波差異的分界面時，彈性波在界面上產(chǎn)生反射和折射，用地震儀器記錄下反射波、折射波、面波等信息，分析波的運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)特征，進(jìn)而研究巖體的性質(zhì)，推斷地質(zhì)結(jié)構(gòu)。水利水電工程地質(zhì)勘察常用的地震勘探方法有：淺層折射波法、淺層反射波法、瑞雷面波法。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地震勘探的原理12第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地震勘探適用范圍瞬變電磁法探測覆蓋層、構(gòu)造破碎帶、喀斯特、洞穴等；進(jìn)行分層、風(fēng)化分帶，地下水和地?zé)崴Y源調(diào)查，圈定和監(jiān)測地下水污染情況，探測堤防和防滲墻隱患等。淺層折射波法探測地層厚度及其分層、基巖面起伏形態(tài)及風(fēng)化帶厚度、隱伏構(gòu)造破碎帶、松散層中的地下水位以及滑坡體厚度等；測試巖土體縱波速度。不宜探測高速屏蔽層下部的地層。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地震勘探適用范圍13第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地震勘探適用范圍瑞雷波法進(jìn)行淺部覆蓋層分層，飽和砂土液化判定，地基加固效果評價等。淺層反射波法探測高速層下部的地層，劃分沉積地層層次和探測有明顯斷距的斷層，可探測地層厚度及其分層、基巖面起伏形態(tài)及風(fēng)化層厚度、隱伏斷層構(gòu)造等；探測松散層中的地下水位以及滑坡體厚度；測試巖土體縱波速度。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地震勘探適用范圍14第二章勘察技術(shù)方法—工程物探彈性波測試適用范圍單孔聲波測試巖體或混凝土縱波、橫波速度和相關(guān)力學(xué)參數(shù)；探測不良地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖體風(fēng)化帶和卸荷帶；測試洞室圍巖松弛圈厚度；檢測建基巖體質(zhì)量及灌漿效果等。穿透聲波測試巖土體或混凝土波速；探測不良地質(zhì)體、巖體風(fēng)化和卸荷帶；測試洞室圍巖松弛圈厚度，評價混凝土強(qiáng)度，檢測建基巖體質(zhì)量及灌漿效果等。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探彈性波測試適用范圍15第二章勘察技術(shù)方法—工程物探彈性波測試適用范圍表面聲波測試大體積混凝土或基巖露頭的聲波，評價混凝土強(qiáng)度或巖體質(zhì)量。聲波反射檢測隧洞混凝土襯砌質(zhì)量及回填密實度；檢測大體積混凝土及其他彈性體淺部缺陷。脈沖回波檢測地下洞室明襯鋼管與混凝土接觸狀況；檢測混凝土襯砌厚度和內(nèi)部缺陷。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探彈性波測試適用范圍16第二章勘察技術(shù)方法—工程物探彈性波測試適用范圍地震穿透波速測試巖土體縱波、橫波速度，圈定大的構(gòu)造破碎帶、喀斯特等速度異常帶，檢測建基巖體質(zhì)量和灌漿效果等。地震連續(xù)波速測試洞室、基巖露頭等巖體縱波、橫波速度測試；檢測建基巖體質(zhì)量，探測風(fēng)化帶和卸荷帶。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探彈性波測試適用范圍17第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍電測井主要用于劃分地層，區(qū)分巖性，確定軟弱夾層、裂隙和破碎帶位置及厚度，確定含水層的位置、厚度，劃分咸淡水分界面，也可用于測試巖層電阻率。聲波測井主要用于劃分地層，區(qū)分巖性，確定裂隙和破碎帶位置及厚度，也可利用測試的聲波速度與其他參數(shù)計算地層巖土體的力學(xué)參數(shù)和孔隙度。地震測井主要用于劃分地層，區(qū)分巖性，確定破碎帶的位置及厚度，也可進(jìn)行地層波速測試。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍18第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍自然γ和γ—γ測井、磁化率測井均可用于劃分地層，區(qū)分巖性，確定軟弱夾層、裂隙和破碎帶，γ—γ測井還可以測試巖層密度和孔隙度。鉆孔電視觀察主要用于劃分地層，區(qū)分巖性，確定巖層節(jié)理、裂隙、破碎帶、軟弱夾層的位置和產(chǎn)狀，觀察鉆孔揭露的喀斯特洞穴的情況，也可用于檢查灌漿質(zhì)量、混凝土澆筑質(zhì)量，及觀察井下物體等。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍19第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍孔壁超聲成像主要用于確定鉆孔中巖層、裂隙、破碎帶、軟弱夾層的位置及大致產(chǎn)狀，也可用于檢查灌漿質(zhì)量、混凝土澆筑質(zhì)量，粗測鉆孔直徑。溫度測井可用于測試含水層位置及地下水運(yùn)動狀態(tài)，還可測試灌漿和水泥固井時水泥回返高度。井中流體測量可用于確定含水層位置及厚度，測試地下水在鉆孔中的運(yùn)動狀態(tài)和涌水量。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍20第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍電磁波或雷達(dá)測井可用于劃分地層和破碎帶，也可用于探查近孔壁的不良地質(zhì)體。井徑測量可用于測試鉆孔的井徑變化。井斜測量可用于測試鉆孔的傾斜方位和頂角。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍21第二章勘察技術(shù)方法—工程鉆探

鉆探是水利水電工程地質(zhì)勘察的重要手段，通過鉆探采取巖心可以：1、直接觀察確定地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖體風(fēng)化特征；2、判斷含水層與隔水層的情況，揭露地下水位（或水頭）3、采取巖（土）樣、水樣；4、在鉆孔中作各種水文地質(zhì)試驗、綜合測井、變形測試、地應(yīng)力測量以及利用鉆孔進(jìn)行相關(guān)項目的長期觀測等。第二章勘察技術(shù)方法—工程鉆探鉆探是水利水電工22第二章勘察技術(shù)方法—工程鉆探鉆進(jìn)方法巖石可鉆性等級和特點表鑲金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)4～11級，較完整均一巖層孕鑲金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)4～12級，較破碎不均一巖層金剛石沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)9～12級，堅硬打滑巖層硬質(zhì)合金鉆進(jìn)1～7級，軟、中硬巖層硬質(zhì)合金沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)5～8級，中硬巖層沖擊鉆進(jìn)1～5級，松散地層空氣潛孔錘鉆進(jìn)4～12級，較完整均一巖層第二章勘察技術(shù)方法—工程鉆探鉆進(jìn)方法巖石可鉆性等級23第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗

壓水試驗是水利水電工程地質(zhì)勘察中最常用的巖體原位滲透試驗，其目的是掌握巖體的透水性。通常求得巖體的透水率，為工程防滲設(shè)計提供依據(jù)。試驗的重點及難點：1、試段壓力的確定，包括壓力計算零線的確定方法2、透水率的計算3、單位吸水量與透水率的關(guān)系。第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗壓水試驗是水利24第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗1、試段壓力的確定

試段壓力是指作用于試段內(nèi)的實際平均壓力。當(dāng)用安裝在與試段連通的測壓管上的壓力表測壓時，試段壓力按P=PP+Pz計算。式中：P——試段壓力（MPa）PP——壓力表指示壓力（MPa）Pz——壓力表中心至壓力計算零線的水柱壓力（MPa）。當(dāng)用安設(shè)在進(jìn)水管上的壓力表測壓時，試段壓力按P=PP+Pz-Ps計算。式中：Ps——管路壓力損失（MPa）第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗1、試段壓力的確定25第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗

壓力計算零線的確定：1、當(dāng)?shù)叵滤辉谠嚩我韵聲r，壓力計算零線為通過試段中點的水平線；2、當(dāng)?shù)叵滤辉谠嚩我詢?nèi)時，壓力計算零線為通過地下水位以上試段中點的水平線；3、當(dāng)?shù)叵滤辉谠嚩我陨蠒r，壓力計算零線為地下水位線。第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗壓力計算零線的確定：26第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗

2、透水率的計算試段透水率采用最大壓力階段的壓力值（P3）和流量值（Q3）按式計算式中q——試段的透水率（Lu）L——試段長度（m）Q3——第三階段的計算流量（L/min）P3——第三階段的試驗壓力（MPa）第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗2、透水率的計算27第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗壓水試驗成果整理——繪制P-Q曲線應(yīng)采用統(tǒng)一比例尺，即縱坐標(biāo)（P軸）1mm代表0.01MPa，橫坐標(biāo)（Q軸）1mm代表1L/min。曲線圖上各點應(yīng)標(biāo)明序號，并依次用直線相連，升壓階段用實線，降壓階段用虛線。曲線類型分為層流型、紊流型、擴(kuò)張型、沖蝕型和充填型。分別用(A)、(B)、(C)、(D)、(E)表示試段壓水試驗成果表達(dá)方式：20（B）第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗壓水試驗成果整理——繪制P-28第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗

3、單位吸水量與透水率的關(guān)系單位吸水量的物理意義是在1m水柱壓力作用下每米試段內(nèi)每分鐘壓入1L水量為1個單位吸水量。單位是升/分.米.米透水率的物理意義是在1MPa壓力作用下每米試段內(nèi)每分鐘壓入1L的水量為1Lu。因此，二者的關(guān)系為100倍。第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗3、單位吸水量與透29第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗抽水試驗是通過測量從試驗鉆孔中抽出的水量和在距抽水孔一定距離處的觀測孔中量測的水位降低值，根據(jù)涌水的穩(wěn)定流或非穩(wěn)定流理論來確定含水層水文地質(zhì)參數(shù)和判斷某些水文地質(zhì)邊介條件的一種現(xiàn)場滲透試驗方法。抽水試驗是確定含水層滲透系數(shù)（K）、導(dǎo)水率（T）、儲（釋）水系數(shù)（Ss）、給水度（μ）和導(dǎo)壓系數(shù)（a）的重要方法。第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗抽水試驗是通過測量從試驗鉆孔30第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗抽水試驗分為：穩(wěn)定流與非穩(wěn)定流，單孔與多孔，完整孔與非完整孔。穩(wěn)定流抽水試驗：在抽水試驗過程中，固定地下水降深值，同時觀測其涌水量的變化，直到經(jīng)過一定時間后形成一種相對穩(wěn)定的關(guān)系，并可利用裘布衣公式進(jìn)行水文地質(zhì)參數(shù)計算的抽水試驗。非穩(wěn)定流抽水試驗：一般是保持常流量觀測水位降深值的變化，并根據(jù)泰斯非穩(wěn)定流理論利用井函數(shù)進(jìn)行水文地質(zhì)參數(shù)計算的抽水試驗。

第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗抽水試驗分為：穩(wěn)定流與非穩(wěn)定31第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗單孔抽水試驗：不帶觀測孔，只在一個抽水孔中測量涌水量與水位降深值數(shù)據(jù)的抽水試驗。多孔抽水試驗：帶觀測孔的抽水試驗。在一個抽水孔中抽水并測量涌水量同時在觀測孔中觀測動水位。完整孔抽水試驗：抽水孔進(jìn)水段長度完全貫穿含水層厚度的抽水試驗。非完整孔抽水試驗：抽水孔進(jìn)水段長度僅為含水層厚度一部分的抽水試驗。第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗單孔抽水試驗：不帶觀測孔，只32第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗

資料整理與參數(shù)計算

僅單孔抽水試驗就有近20個公式，使用的計算參數(shù)就有10多個，再加上多孔抽水試驗的計算公式，情況比較復(fù)雜。要根據(jù)試驗地段的水文地質(zhì)條件、鉆孔結(jié)構(gòu)、抽水試驗類型選擇參數(shù)計算公式，要特別注意單位的換算。第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗資料整理與參數(shù)計33第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗重點：1、搞清含水層的性質(zhì)，是潛水或是承壓水含水層；2、搞請是什么類型的抽水試驗（潛水完整孔、潛水非完整孔、承壓水完整孔、承壓水非完整孔）3、搞清過濾器處于含水層中的什么位置，這個問題出現(xiàn)在非完整孔中。過濾器位于含水層的上部，即非淹沒式。過濾器位于含水層的中部或下部，為淹沒式。4、搞請約11個（k、Q、R、r、s、M、H、L、a、b、c）參數(shù)中每個的含義以及它們之間的關(guān)系。第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗重點：34第二章勘察技術(shù)方法—注水試驗用人工抬高水頭，向試段內(nèi)注入清水，測定巖土體滲透性的一種原位試驗方法試坑單環(huán)：地下水位以上的砂層、砂礫石層試坑雙環(huán)：地下水位以上的粉土、粘土層鉆孔常水頭注水試驗：滲透性較大的介質(zhì)鉆孔降水頭注水試驗：地下水位以下的滲透性較小的介質(zhì)第二章勘察技術(shù)方法—注水試驗用人工抬高水頭，向試段內(nèi)注入35第二章勘察技術(shù)方法—注水試驗

式中：Q----注入流量，L/minF----試坑環(huán)內(nèi)面積，cm2試坑單環(huán)注水試驗滲透系數(shù)第二章勘察技術(shù)方法—注水試驗

式中：Q----注入流量，36第二章勘察技術(shù)方法—注水試驗鉆孔常水頭注水K值計算當(dāng)試段位于地下水位以下時：

（式2-7-3）式中：k――試驗土層的滲透系數(shù)，cm/s；Q――注入流量，L/min；H――試驗水頭，cm；A――形狀系數(shù)，cm。第二章勘察技術(shù)方法—注水試驗鉆孔常水頭注水K值計算37第二章勘察技術(shù)方法—注水試驗鉆孔常水頭注水K值計算干孔，且50＜H/r＜200、H≤l時，式中：r——鉆孔內(nèi)半徑，cm；

l——試段長度，cm；其余符號意義同式（2-7-3）。第二章勘察技術(shù)方法—注水試驗鉆孔常水頭注水K值計算38第二章勘察技術(shù)方法—地下水觀測

1、地下水觀測主要包括：地下水簡易觀測和地下水動態(tài)觀測。2、地下水簡易觀測包括鉆孔初見水位、鉆進(jìn)過程水位、終孔水位和穩(wěn)定水位以及自流孔的水頭、流量觀測等。

第二章勘察技術(shù)方法—地下水觀測39第二章勘察技術(shù)方法—地下水觀測

3、分層觀測。鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)新的承壓含水層或其它含水層時，應(yīng)停止鉆進(jìn)，進(jìn)行臨時止水隔離，并依據(jù)觀測穩(wěn)定水位的要求進(jìn)行水位觀測。

預(yù)計在同一鉆孔中，可能揭露兩個或兩個以上含水層，需要分別測定穩(wěn)定水位時，則應(yīng)在鉆孔任務(wù)書中作出鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計，并在實施中進(jìn)行止水效果檢查。

第二章勘察技術(shù)方法—地下水觀測3、分層觀測。鉆進(jìn)中40第二章勘察技術(shù)方法—地下水觀測

4、地下水動態(tài)觀測（項目）應(yīng)包括地下水位、水質(zhì)、水溫及泉水流量觀測；同時尚應(yīng)包括工程區(qū)的降水量觀測和地表水體的水位、水質(zhì)和水溫觀測。

地下水動態(tài)觀測點網(wǎng)應(yīng)分別由垂直和平行河流流向的觀測點線組成；遠(yuǎn)離河流的宜分別由平行和垂直于地下水流向或垂直和平行微地貌分介線的觀測點線組成。

第二章勘察技術(shù)方法—地下水觀測4、地下水動態(tài)觀測（41第二章勘察技術(shù)方法—土工試驗

1、含水率（w）是指土中所含水分的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比。通常用百分?jǐn)?shù)表示。測定含水率一般采用烘干法，將試樣在105~110℃的恒溫下烘至恒重。烘干時間對粘質(zhì)土不少于8h；砂類土不少于6h；對有機(jī)質(zhì)含量超過10%的土，應(yīng)將烘干溫度控制在65~70℃。在野外如要快速測定含水率時，也可采用酒精燃燒法和比重法。酒精燃燒法適用于簡易測定細(xì)粒土含水率，比重法適用于砂類土。第二章勘察技術(shù)方法—土工試驗1、含水率（w）42第二章勘察技術(shù)方法—土工試驗

2、土粒比重（Gs）是指土粒在105~110℃下烘至恒重時的質(zhì)量與土粒同體積4℃純水質(zhì)量的比值。其試驗方法有浮稱法、虹吸法和比重瓶法。測定土粒的比重，對于粒徑小于5mm的土，應(yīng)采用比重瓶法。粒徑大于5mm，其中粒徑大于20mm的土的質(zhì)量小于總土質(zhì)量的10%的土，應(yīng)采用浮稱法；粒徑大于20mm的土的質(zhì)量大于總土質(zhì)量的10%的土，應(yīng)采用虹吸筒法；粒徑小于5mm部分采用比重瓶法。取其加權(quán)平均值作為土粒比重。一般土粒比重用純水測定，對含有可溶鹽、親水性膠體或有機(jī)質(zhì)的土，須用中性液體（如煤油）測定。第二章勘察技術(shù)方法—土工試驗2、土粒比重（Gs）43第二章勘察技術(shù)方法—土工試驗

3、天然密度（ρ）測定土的密度，對一般粘質(zhì)土采用環(huán)刀法；土樣易碎裂，難以切削，可用蠟封法；對于砂和礫質(zhì)土宜在現(xiàn)場采用灌水法或灌砂法。

第二章勘察技術(shù)方法—土工試驗3、天然密度（ρ）44土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)土粒比重（Gs

）天然密度（ρ）含水率（ω）滲透系數(shù)（k）孔隙比（e）土的稠度與界限含水率孔隙率（n）土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)土粒比重（Gs）45土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)土的密度、土粒比重和含水率均系直接試驗參數(shù)。其它指標(biāo)都可通過這三個指標(biāo)計算得到。土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)土的密度、土粒比重和含水率均系直46其它物理性質(zhì)指標(biāo)指標(biāo)名稱物理意義常用換算公式干密度飽和密度孔隙比孔隙率飽和度其它物理性質(zhì)指標(biāo)指標(biāo)名稱物理意義常用換算公式干密度飽和密度孔47土的三相圖三相圖土的三相圖三相圖48土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)孔隙率（n）是指土中孔隙體積（Vv）與土的總體積(Vs)之比。通常用百分?jǐn)?shù)表示。孔隙比（e）是指土中孔隙體積（Vv）與土粒體積(V)之比。二者都是表示孔隙在土中所占相對體積的指標(biāo)，反映土的緊密程度。土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)孔隙率（n）是指土中孔隙體積（Vv）49土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)土的稠度：細(xì)粒土因含水率的變化而表現(xiàn)出的各種不同物理狀態(tài)，稱為細(xì)粒土的稠度。細(xì)粒土的稠度狀態(tài)主要有液態(tài)、塑態(tài)和固態(tài)三種。土的界限含水率：由一種稠度狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N稠度狀態(tài)時相應(yīng)于轉(zhuǎn)變點的含水率稱為界限含水率。液限（WL）是粘土處于可塑狀態(tài)的上限含水率，相當(dāng)于液態(tài)與可塑狀態(tài)之間的界限含水率。土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)土的稠度：細(xì)粒土因含水率的變化而表現(xiàn)50土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)塑限（WP）是使粘性土成為可塑狀態(tài)的下限含水率；縮限（ws）相當(dāng)于從半固態(tài)轉(zhuǎn)入固態(tài)的界線含水率。塑性指數(shù)（IP）是表征土的塑性狀態(tài)的指標(biāo)，它反映粘性土具有可塑性的含水率變化范圍，間接表明土的強(qiáng)度隨含水率改變而變化。土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)塑限（WP）是使粘性土成為可塑狀態(tài)的51土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)液性指數(shù)：式中w—是土的天然含水率液性指數(shù)（IL）是判斷粘土稠度狀態(tài)的重要指標(biāo)。Il≤0堅硬；0<Il≤0.25硬塑；0.25<Il≤0.75可塑；0.75<Il≤1.0軟塑；>1.0流塑土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)液性指數(shù)：52土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)滲透系數(shù)（k）是指當(dāng)土中水滲流呈層流狀態(tài)時，其流速與作用水力梯度成正比關(guān)系的比例系數(shù)，單位為cm/s或m/d。（達(dá)西定律）是水文地質(zhì)中重要的指標(biāo)之一，通常由現(xiàn)場試驗或室內(nèi)試驗獲得。土的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)滲透系數(shù)（k）是指當(dāng)土中水滲流呈層流53土的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)壓縮系數(shù)(或壓縮模量)（a）抗剪強(qiáng)度（τ）靈敏度（St）無側(cè)限抗壓強(qiáng)度（qu）土的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)壓縮系數(shù)(或壓縮模量)（a）54土的壓縮性在壓力作用下，土體中的孔隙體積減小，而引起土體積變小的性質(zhì)。用壓縮系數(shù)表征。壓縮系數(shù)（a）是指在K0固結(jié)試驗中，土試樣的孔隙比減小量與有效壓力增量的比值，即e~p壓縮曲線上某壓力段的割線斜率，以絕對值表示，單位為Mpa-1。土的壓縮性在壓力作用下，土體中的孔隙體積減小，而引起土體積變55壓縮系數(shù)的應(yīng)用在工程實際中，常以壓力段為0.1Mpa至0.2Mpa的壓縮系數(shù)（α1-2）作為判斷土的壓縮性高低的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)α1-2<0.1Mpa-1時，為低壓縮性；當(dāng)0.1Mpa-1≤α1-2<0.5Mpa-1時，為中壓縮性；當(dāng)α1-2≥0.5Mpa-1時，為高壓縮性。壓縮系數(shù)的應(yīng)用在工程實際中，常以壓力段為0.1Mpa至0.256抗剪強(qiáng)度（τ）土具有的抵抗剪切破壞的極限強(qiáng)度?？辜魪?qiáng)度參數(shù)用摩擦系數(shù)和凝聚力表示。土的剪切破壞可以看作是顆粒之間聯(lián)結(jié)的破壞；顆粒之間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度隨剪切面上的有效應(yīng)力大小而改變，這是土的抗剪強(qiáng)度的主要特征之一。土的抗剪試驗包括直剪試驗、三軸剪切試驗及十字板剪切試驗等，根據(jù)試驗方法及排水狀態(tài)有多種抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。一般根據(jù)工程需要和規(guī)程規(guī)范選用。抗剪強(qiáng)度（τ）土具有的抵抗剪切破壞的極限強(qiáng)度?？辜魪?qiáng)度參數(shù)用57無側(cè)限抗壓強(qiáng)度（qu）為土在側(cè)面不受限制的條件下，抵抗垂向壓力的極限強(qiáng)度。σ3=0；σ1=qu=2c×tg(450+0.5φ)qu—粘性土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度對于飽和軟粘土，在不固結(jié)不排水的條件下φ=0；因此，飽和軟粘土的抗剪強(qiáng)度tf=c=0.5×qu無側(cè)限抗壓強(qiáng)度（qu）為土在側(cè)面不受限制的條件下，抵抗垂向壓58靈敏度（St）靈敏度（St）是指原狀土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與相同含水率的重塑土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度之比。根據(jù)靈敏度指標(biāo)判斷土的靈敏性。當(dāng)St<2時為低靈敏，St=2~4時為一般靈敏；St=4~8時為靈敏；St>8時為高靈敏。靈敏度（St）靈敏度（St）是指原狀土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與相同59顆粒分析試驗有篩析法、密度計法和移液管法

篩析法適用于粒徑大于0.075mm的土。密度計法和移液管法適用于粒徑小于0.075mm的土。當(dāng)土中即含有粗粒也含有細(xì)粒時，可聯(lián)合使用篩析法及密度計法或移液管法。顆粒分析試驗有篩析法、密度計法和移液管法60土的工程分類2008年6月1日開始實施的《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50145-2007）屬于基本分類，即通用分類標(biāo)準(zhǔn)。它是以土的顆粒尺寸、水理性質(zhì)等為界定指標(biāo)的分類體系，較為原則與概括SL237—001—1999與之基本一樣土的工程分類2008年6月1日開始實施的《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》61粒組劃分（注意界限粒徑）粒組顆粒名稱粒徑d的范圍（mm）巨粒漂石（塊石）d>200卵石（碎石）60<d

≤200粗粒礫粒

粗礫20<d

≤60中礫5<d

≤20細(xì)礫2<d

≤5砂粒粗砂0.5<d

≤2中砂0.25<d

≤0.5細(xì)砂0.075<d

≤0.25細(xì)粒粉粒0.005<d

≤0.075粘粒d

≤0.005粒組劃分（注意界限粒徑）粒組顆粒名稱粒徑d的范圍（mm）62巨粒類土的分類巨粒土：土中巨粒組含量（質(zhì)量計）大于75%時，它們在土中所占體積已超過2/3，形成了骨架，對土的性狀起控制作用?；旌暇蘖Ｍ粒壕蘖＝M質(zhì)量大于50%但不大于75%，巨粒在土中已起骨架作用，決定著土的主要性狀。巨?；旌贤粒壕蘖＝M質(zhì)量大于15%不大于50%，巨粒部分起骨架作用，部分起充填作用，即含巨粒的土。巨粒類土的分類巨粒土：土中巨粒組含量（質(zhì)量計）大于75%時，63礫類土的分類粗粒組含量大于50%、礫粒組大于砂粒組的土稱為礫類土，否則稱為砂類土。礫類土按其中所含細(xì)粒組的多少區(qū)分為三檔：當(dāng)細(xì)粒組質(zhì)量小于總質(zhì)量的5%時，細(xì)粒對礫類土性質(zhì)無甚影響，此時其級配對土性質(zhì)有明顯影響，應(yīng)予考慮。同時滿足Cu≥5和1≤Cc≤3時級配良好。礫類土的分類粗粒組含量大于50%、礫粒組大于砂粒組的土稱為礫64礫類土的分類當(dāng)?shù)[類土中細(xì)粒組質(zhì)量≥總質(zhì)量的15%且＜總質(zhì)量的50%時，區(qū)分細(xì)粒組類別可以更好的反映土的性質(zhì)。分為粘土質(zhì)礫（細(xì)粒組中粉粒含量不大于50%）和粉土質(zhì)礫礫類土中細(xì)粒組含量≥5%,＜15%時,稱為含細(xì)粒土礫。礫類土的分類當(dāng)?shù)[類土中細(xì)粒組質(zhì)量≥總質(zhì)量的15%且＜總質(zhì)量的65砂類土的分類按照細(xì)粒組含量分為砂、含細(xì)粒土砂和細(xì)粒土質(zhì)砂砂（細(xì)粒含量＜5%）：同時滿足Cu≥5和1≤Cc≤3時級配良好砂，否則為級配不良砂當(dāng)細(xì)粒含量≥15%，且＜50%時，細(xì)粒類型決定了土的性質(zhì)，分為粘土質(zhì)砂和粉土質(zhì)砂（細(xì)粒組中粉粒大于50%）砂類土的分類按照細(xì)粒組含量分為砂、含細(xì)粒土砂和細(xì)粒土質(zhì)砂66細(xì)粒土的分類細(xì)粒土依據(jù)塑性圖進(jìn)行分類10020304050607080901001020304050液限wL(%)塑性指數(shù)IpBACHCHOMHMHOMLMLOCLOCL細(xì)粒土的分類細(xì)粒土依據(jù)塑性圖進(jìn)行分類10020304050667關(guān)于有機(jī)質(zhì)土《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》將有機(jī)質(zhì)含量小于10%且不小于5%土稱為有機(jī)質(zhì)土（小于5%時土的性質(zhì)與無機(jī)土差別不大）對于有機(jī)質(zhì)含量大于等于10%的土，其性質(zhì)將大大不同于一般細(xì)粒土，稱為有機(jī)土，本標(biāo)準(zhǔn)不再分類關(guān)于有機(jī)質(zhì)土《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》將有機(jī)質(zhì)含量小于10%且不小68GB50021-2001《巖土工程勘察規(guī)范》的分類土的名稱顆粒級配或塑性指數(shù)（IP）碎石土粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%。砂土粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50%，大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超總質(zhì)量的50%。粉土粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50%，且IP≤10粘性土IP≥10

GB50021-2001《巖土工程勘察規(guī)范》的分類土的名稱顆69碎石土分類（48表3-7）名稱顆粒形狀顆粒級配漂石塊石圓形及亞圓形為主棱角形為主d>200mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%卵石碎石圓形及亞圓形為主棱角形為主d>20mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%圓礫角礫圓形及亞圓形為主棱角形為主d>2mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%碎石土分類（48表3-7）名稱顆粒形狀顆粒級配漂石圓形及亞圓70砂土分類（P48表3-8）名稱顆粒級配礫砂d>2mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的25~50%粗砂d>0.5mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的50%中砂d>0.25mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的50%細(xì)砂d>0.075mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的85%粉砂d>0.075mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的50%砂土分類（P48表3-8）名稱顆粒級配礫砂d>2mm的顆粒質(zhì)71粘性土分類名稱塑性指數(shù)Ip粉質(zhì)粘土10<Ip≤17粘土Ip>17粘性土分類名稱塑性指數(shù)Ip粉質(zhì)粘土10<Ip≤17粘土Ip72土的三角坐標(biāo)分類采用高100mm的等腰三角形，三角形的三個邊分別代表一個粒組，常用砂粒組、粉粒組和粘粒組逆時針由0至100%劃分為10等分顆粒分析成果表示在圖中—命名土的三角坐標(biāo)分類采用高100mm的等腰三角形，三角形的三個邊73土的三角坐標(biāo)分類三角坐標(biāo)圖010203040506070809010001020304050607080901000102030405060708090100361585粉粒含量（％）粘粒含量（％）砂粒含量（％）輕粉質(zhì)砂壤土粉土輕砂壤土砂土重粘土粘土砂質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土重壤土重粉質(zhì)壤土中粉質(zhì)壤土輕壤土中壤土輕粉質(zhì)壤土重砂壤土重粉質(zhì)砂壤土土的三角坐標(biāo)分類三角坐標(biāo)圖0102030405060708074特征粒徑通過顆分曲線可以查得：界限粒徑（d60）：小于該粒徑的顆粒占總質(zhì)量的60%，mm；平均粒徑（d50）：小于該粒徑的顆粒占總質(zhì)量的50%，mm；中間粒徑（d30）：小于該粒徑的顆粒占總質(zhì)量的30%，mm；有效粒徑（d10）：小于該粒徑的顆粒占總質(zhì)量的10%，mm。特征粒徑通過顆分曲線可以查得：75土的不均勻系數(shù)土的不均勻系數(shù)（Cu）是表示組成土的顆粒的均勻程度的指標(biāo)，不均勻系數(shù)越大，表明土的粒度組成越不均勻，用下式計算：土的不均勻系數(shù)土的不均勻系數(shù)（Cu）是表示組成土的顆粒的均勻76土的曲率系數(shù)表示某種粒徑的粒組是否缺失的情況土的曲率系數(shù)表示某種粒徑的粒組是否缺失的情況77

4、相對密度（Dr）相對密度（Dr）是度量無粘性土緊密程度的指標(biāo)，相對密度試驗包括測定最大孔隙比（砂在最松散狀態(tài)時的孔隙比）與最小孔隙比（砂在最緊密狀態(tài)時的孔隙比）。

4、相對密度（Dr）78巖石的成因分類—一級分類巖漿巖（火成巖）是上地?；虻貧ど畈慨a(chǎn)生的熾熱粘稠的巖漿冷凝固結(jié)形成的巖石。如花崗巖、玄武巖等。沉積巖是成層堆積的松散沉積物固結(jié)而成的巖石。在地殼表層，母巖經(jīng)風(fēng)化作用、生物作用、火山噴發(fā)作用而成的松散碎屑物及少量宇宙物質(zhì)經(jīng)過介質(zhì)（主要是水）的搬運(yùn)、沉積、成巖作用形成沉積巖。如灰?guī)r、砂巖等。巖石的成因分類—一級分類巖漿巖（火成巖）是上地幔或地殼深部產(chǎn)79巖石的成因分類—一級分類變質(zhì)巖由于地質(zhì)環(huán)境和物理化學(xué)條件的改變，使原先已形成的巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造甚至化學(xué)成分發(fā)生改變所形成的巖石。如片麻巖、大理巖等。巖石的成因分類—一級分類變質(zhì)巖由于地質(zhì)環(huán)境和物理化學(xué)條件的改80巖石的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)巖石顆粒密度（ρP）巖石塊體密度（ρ0

）軟化系數(shù)（η）吸水率（ω）滲透系數(shù)（K）孔隙率（n）巖石的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)巖石顆粒密度（ρP）81巖石的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)巖石顆粒密度（ρP）是指巖石的固體部分質(zhì)量與其體積之比，g/cm3。巖石塊體密度（ρо）是指巖塊質(zhì)量與其體積之比，g/cm3。按巖塊的含水狀態(tài)，分為干密度（ρd），飽和密度（ρsat）等?？紫堵剩╪）是指巖石中孔隙的體積與巖石的體積的比值。巖石的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)巖石顆粒密度（ρP）是指巖石的固體82巖石的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)自由吸水率（ωa）：是指巖石試件在一個大氣壓和室溫條件下自由吸入水的質(zhì)量與巖石干質(zhì)量的比值。飽和吸水率（ωs）：是指巖石試件強(qiáng)制飽和（煮沸法或真空抽氣法）后吸入水的質(zhì)量與巖石干質(zhì)量的比值。飽水系數(shù)：自由吸水率（ωa）與飽和吸水率（ωs）之比。巖石的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)自由吸水率（ωa）：是指巖石試件在83巖石的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)巖石的吸水率和飽水系數(shù)是表征巖石水理性質(zhì)的重要指標(biāo)。巖石吸水率的多少，取決于巖石所含空隙的數(shù)量、大小及其張開程度。根據(jù)飽水系數(shù)的大小可以判斷巖石的抗凍性能，飽水系數(shù)大，說明常壓下吸水后余留的空隙少，抗凍性能差。巖石的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)巖石的吸水率和飽水系數(shù)是表征巖石水84巖石的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)

在工程實踐中，巖石（巖體）的透水性有兩種表達(dá)方式：滲透系數(shù)（k）是指水力坡度為1時，水在巖石中流動的速度。單位為cm/s，也有用m/d。透水率的單位為呂榮（Lu），即當(dāng)試驗壓力為1MPa時每米試段的壓入水流量（L/min）。巖石的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)在工程實踐中，巖石85巖石的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)軟化系數(shù)是指巖石浸水飽和后的抗壓強(qiáng)度與干燥狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度的比值。

表示巖石遇水軟化的性能，越大軟化性能越弱，其抗凍性和抗風(fēng)化能力強(qiáng)；反之亦然。巖石的主要物理水理性質(zhì)指標(biāo)軟化系數(shù)是指巖石浸水飽和后86巖石的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)單軸抗壓強(qiáng)度（R）抗拉強(qiáng)度（σt）抗剪強(qiáng)度（τ）泊松比（μ）變形模量（E0）巖石的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)87巖石的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)單軸抗壓強(qiáng)度（R）是指巖石試件在單向受力破壞時所能承受的最大壓應(yīng)力，單位為MPa。

根據(jù)巖石的含水狀態(tài)，表征巖石抗壓強(qiáng)度的指標(biāo)還有干抗壓（RC）、飽和抗壓（Rs）等?？估瓘?qiáng)度（σt）是指巖石試件在單向受拉條件下所承受的最大拉應(yīng)力，單位為MPa。常用的試驗方法有軸向拉伸法和劈裂法，其中采用劈裂法的較多。巖石的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)單軸抗壓強(qiáng)度（R）是指巖石試件88巖石的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)抗剪強(qiáng)度（τ）是指巖石試件受剪力作用時能抵抗剪切破壞的最大剪應(yīng)力。由內(nèi)聚力（c）和內(nèi)摩擦阻力σ?tg?兩部份組成。一般表達(dá)式為τ=σ?tg?+c，單位為MPa?？辜魪?qiáng)度按試驗方法不同，通常分為三種抗剪強(qiáng)度。巖石的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)抗剪強(qiáng)度（τ）是指巖石試件受剪力作用時89巖石的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)抗剪斷強(qiáng)度是指在一定的法向應(yīng)力作用下，沿預(yù)定剪切面剪斷時的最大剪應(yīng)力。反映了巖石的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦阻力之和。抗剪（摩擦）強(qiáng)度是指在一定的法向應(yīng)力作用下，沿已有破裂面剪壞時最大剪應(yīng)力?？骨袕?qiáng)度是指法向應(yīng)力為零時沿預(yù)定剪切面剪斷時的最大剪應(yīng)力。巖石的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)抗剪斷強(qiáng)度是指在一定的法向應(yīng)力作用下，90巖石的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)變形模量（E0）是指在單向壓縮條件下，巖石試件的軸向應(yīng)力與軸向應(yīng)變之比，單位為Mpa。當(dāng)巖石的應(yīng)力—應(yīng)變?yōu)橹本€關(guān)系時，變形模量為一常量，稱為彈性模量（E）。泊松比（μ）是指在單向壓縮條件下，巖石試件的橫向應(yīng)變與軸向應(yīng)變之比。巖石的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)變形模量（E0）是指在單向壓縮條件下，91巖體的工程地質(zhì)特性巖體中的結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體稱為巖體的結(jié)構(gòu)單元，不同類型的結(jié)構(gòu)單元在巖體內(nèi)的組合和排列形式稱為巖體結(jié)構(gòu)。巖體結(jié)構(gòu)類型是評價巖體質(zhì)量的重要基礎(chǔ)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》將巖體結(jié)構(gòu)分為5類13亞類。巖體的工程地質(zhì)特性巖體中的結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體稱為巖體的結(jié)構(gòu)單元，92巖體結(jié)構(gòu)及分類類型亞類巖體結(jié)構(gòu)特征塊狀結(jié)構(gòu)

整體狀巖體完整，呈巨塊狀，結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，間距大于100cm

塊狀巖體較完整，呈塊狀，結(jié)構(gòu)面輕度發(fā)育，間距一般100~50cm

次塊狀巖體較完整，呈次塊狀，結(jié)構(gòu)面中等發(fā)育，間距一般50~30cm

層狀結(jié)構(gòu)

巨厚層狀巖體完整，呈巨厚層狀，結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，間距大于100cm

厚層狀巖體較完整，呈厚層狀，結(jié)構(gòu)面輕度發(fā)育，間距一般100~50cm

中厚層狀巖體較完整，呈中厚層狀，結(jié)構(gòu)面中等發(fā)育，間距一般50~30cm

互層狀巖體較完整或完整性差，呈互層狀，結(jié)構(gòu)面較發(fā)育或發(fā)育，間距一般30~10cm

薄層狀巖體完整性差，呈薄層狀，結(jié)構(gòu)面發(fā)育，間距一般小于10cm巖體結(jié)構(gòu)及分類類型亞類巖體結(jié)構(gòu)特征塊狀整體狀巖體完整，呈巨塊93巖體結(jié)構(gòu)及分類類型亞類巖體結(jié)構(gòu)特征碎裂結(jié)構(gòu)

鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)巖體完整性差，巖塊鑲嵌緊密，結(jié)構(gòu)面較發(fā)育到很發(fā)育，間距一般30~10cm

碎裂結(jié)構(gòu)巖體較破碎，結(jié)構(gòu)面很發(fā)育，間距一般小于10cm

散體結(jié)構(gòu)

碎塊狀結(jié)構(gòu)巖體破碎，巖塊夾巖屑或泥質(zhì)物

碎屑狀結(jié)構(gòu)巖體破碎，巖屑或泥質(zhì)物夾巖塊

巖體結(jié)構(gòu)及分類類型亞類巖體結(jié)構(gòu)特征碎裂鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)巖體完整性94單項指標(biāo)—巖石的強(qiáng)度分級按巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度進(jìn)行劃分Rb>60Mpa，堅硬巖60≥Rb>30Mpa，中硬巖或較堅硬巖30≥Rb>15Mpa，較軟巖15≥Rb>5Mpa，軟巖Rb＜5Mpa，極軟巖單項指標(biāo)—巖石的強(qiáng)度分級按巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度進(jìn)行劃分95單項指標(biāo)—巖體質(zhì)量指標(biāo)RQD分級巖體質(zhì)量評價RQD（%）Ⅰ—完整很好90~100Ⅱ—較完整好75~90Ⅲ—中等完整中等50~75Ⅳ—較破碎差25~50Ⅴ—破碎很差0~25單項指標(biāo)—巖體質(zhì)量指標(biāo)RQD分級巖體質(zhì)量評價RQD（%）Ⅰ—96單項指標(biāo)—巖體完整性及分級巖體與相應(yīng)巖塊的彈性波速比值的平方稱為巖體穩(wěn)定性系數(shù)（Kv）。據(jù)此將巖體分為5級：完整：Kv＞0.75；Jv＜3較完整：0.55＜Kv≤0.75，Jv：3~10完整性差：0.35＜Kv≤0.55，Jv：10~20較破碎：0.15＜Kv≤0.35，Jv：20~35破碎：Kv≤0.15，Jv≥35RQD與體積節(jié)理數(shù)Jv的關(guān)系：RQD=115-3.3Jv單項指標(biāo)—巖體完整性及分級巖體與相應(yīng)巖塊的彈性波速比值的平方97單項指標(biāo)—巖土體滲透性分級GB50287-2006將巖土體的滲透性分六級極微透水K＜10-6cm/sq＜0.1Lu微透水10-6≤K＜10-50.1≤q＜1弱透水10-5≤K＜10-41≤q＜10中等透水10-4≤K＜10-210≤q＜100強(qiáng)透水10-2≤K＜100q≥

100Lu極強(qiáng)透水K≥100cm/sq≥

100Lu單項指標(biāo)—巖土體滲透性分級GB50287-2006將巖土體的98巖體風(fēng)化帶劃分巖體風(fēng)化是指地表巖體在太陽輻射、溫度變化、水、氣體、生物等因素的綜合作用下，組織結(jié)構(gòu)、礦物化學(xué)成分和物理性狀等發(fā)生變化的過程和現(xiàn)象。巖體的風(fēng)化程度不同決定了巖體的強(qiáng)度、變形及滲透特性的不同，因此水利水電工程中巖體風(fēng)化帶劃分十分重要。巖體風(fēng)化帶劃分巖體風(fēng)化是指地表巖體在太陽輻射、溫度變化、水、99巖體風(fēng)化帶劃分水利水電工程地質(zhì)勘察工作中按全、強(qiáng)、弱、微、新分為五個風(fēng)化帶。巖土工程勘察規(guī)范按殘積土、全、強(qiáng)、中等、微、未風(fēng)化分為六個風(fēng)化帶。GB50287-2006時增加了灰?guī)r按溶蝕進(jìn)行分帶。（P97）巖體風(fēng)化帶劃分水利水電工程地質(zhì)勘察工作中按全、強(qiáng)、弱、微、新100軟弱夾層的工程地質(zhì)特性軟弱夾層的分類

軟弱夾層的形成與成巖條件、構(gòu)造作用和地下水活動等密切相關(guān)。按其成因一般可分為：原生型次生型構(gòu)造型軟弱夾層的工程地質(zhì)特性軟弱夾層的分類101

泥化夾層的工程地質(zhì)特性1、泥化夾層的礦物成份主要是蒙脫石、伊利石和高嶺石等粘土礦物；其化學(xué)成份主要為SiO2、Al2O3、Fe2O3，其次為CaO、MgO、K2O、Na2O等。2、泥化夾層的物理力學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)為粘粒含量高（一般大于30%）、天然含水量高（常大于塑限）、干密度低、抗剪強(qiáng)度低（0.2左右）、高壓縮性以及膨脹性、親水性、滲流分帶和滲流集中等方面。

泥化夾層的工程地質(zhì)特性1、泥化夾層的礦物成份主要是蒙脫石、102泥化夾層的工程地質(zhì)特性3、泥化夾層具有較強(qiáng)的親水性。親水性指標(biāo)（液限含水量與粘粒含量之比）可用來判斷泥化夾層性質(zhì)的好壞，大于1.25者為較差，0.75-1.25者為中等，小于0.75者為較好。泥化夾層的工程地質(zhì)特性103泥化夾層的分類（據(jù)粘粒含量）

GB50287-2006根據(jù)顆粒組分以粘粒（粒徑小于0.005mm）百分含量分為四類：粘粒含量少或無——巖塊巖屑型粘粒含量小于10%——巖屑夾泥型粘粒含量10-30%——泥夾巖屑型粘粒含量大于30%——泥型泥化夾層的分類（據(jù)粘粒含量）104軟弱夾層抗剪斷強(qiáng)度的取值原則按GB50287-2006附錄D的規(guī)定，軟弱夾層抗剪斷強(qiáng)度的取值應(yīng)遵循如下原則：1、軟弱夾層應(yīng)根據(jù)巖塊巖屑型、巖屑夾泥型、泥夾巖屑型和泥型四類分別取值。2、當(dāng)試件呈塑性破壞時，應(yīng)采用屈服強(qiáng)度或流變強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)值。3、當(dāng)試件粘粒含量大于30%或有泥化鏡面或粘土礦物以蒙脫石為主時，應(yīng)采用流變強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)值。軟弱夾層抗剪斷強(qiáng)度的取值原則按GB502105軟弱夾層抗剪斷強(qiáng)度的取值原則4、當(dāng)軟弱夾層有一定厚度時，應(yīng)考慮充填度的影響。當(dāng)厚度大于起伏差時，應(yīng)采用充填物的抗剪強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng)厚度小于起伏差時，還應(yīng)采用起伏差的最小爬坡角，提高充填物抗剪強(qiáng)度試驗值作為標(biāo)準(zhǔn)值。5、根據(jù)軟弱夾層的類型和厚度的總體地質(zhì)特征進(jìn)行調(diào)整，提出地質(zhì)建議值。軟弱夾層抗剪斷強(qiáng)度的取值原則106第二章勘察技術(shù)方法—巖石（體）試驗

對巖石（體）來說，除物性指標(biāo)試驗外，強(qiáng)度及變形試驗更重要。包括：

變形試驗—剛性承壓板法和柔性承壓板法

抗剪試驗——室內(nèi)與現(xiàn)場，直剪與三軸，巖石、巖體、結(jié)構(gòu)面及混凝土與巖石等。

現(xiàn)場的變形試驗、抗剪試驗一般在平硐中進(jìn)行，也可以在平地上進(jìn)行第二章勘察技術(shù)方法—巖石（體）試驗對巖石（體）來說，107第二章勘察技術(shù)方法—巖石（體）試驗巖體三軸強(qiáng)度試驗測定巖體在三向應(yīng)力狀態(tài)所具有的抗壓強(qiáng)度。工程建設(shè)中建筑物的地基以及地下洞室圍巖，多處于三向應(yīng)力狀態(tài)，而巖體力學(xué)性質(zhì)通常與所處應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。與室內(nèi)巖塊試樣三軸試驗相比，現(xiàn)場巖體三軸強(qiáng)度試驗由于包含裂隙和層面等不連續(xù)面，能更好地反映巖體的性質(zhì)，能提供較大尺寸巖體單軸抗壓強(qiáng)度、圍壓系數(shù)、巖體內(nèi)摩擦系數(shù)（或內(nèi)摩擦角）、粘聚力以及巖體變形參數(shù)?，F(xiàn)場巖體三軸強(qiáng)度試驗采用等側(cè)壓（σ2=σ3）狀態(tài)測定巖體強(qiáng)度，試驗主要技術(shù)問題為側(cè)壓的選取、試體尺寸的確定、頂部和側(cè)向摩擦力消除、加荷方式與加荷速率等。第二章勘察技術(shù)方法—巖石（體）試驗巖體三軸強(qiáng)度試驗108第二章勘察技術(shù)方法—巖石（體）試驗巖體載荷試驗巖體載荷試驗主要是測定半無限巖體表面所能承受的極限載荷。通常只針對較破碎和軟弱的巖體（如粘土巖、頁巖、斷層破碎帶等）進(jìn)行。通過巖體載荷試驗可確定巖體強(qiáng)度特性的各特征點，包括比例極限、屈服極限、破壞極限和極限載荷點。與極限載荷點對應(yīng)的載荷為極限承載力，表征被測巖體所能承受的最大承載能力。巖體載荷試驗的主要試驗技術(shù)問題為承壓板的面積大小和承壓板應(yīng)具有足夠的剛度。點載荷試驗第二章勘察技術(shù)方法—巖石（體）試驗巖體載荷試驗109第二章勘察技術(shù)方法—巖石（體）試驗承壓板法變形試驗圓形剛性承壓板法試驗計算巖體彈性（或變形）模量E的計算公式：式中E——巖體彈性（或變形）模量（MPa），當(dāng)W取總變形時，計算結(jié)果為變形模量，當(dāng)W取彈性變形時，計算結(jié)果為彈性模量；W——巖體變形（cm）；p——承壓板下單位面積上的壓力（MPa）；D——承壓板直徑（cm）；μ——巖體泊松比。第二章勘察技術(shù)方法—巖石（體）試驗承壓板法變形試驗110演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！111第二章勘察技術(shù)方法--常用方法工程地質(zhì)測繪工程地質(zhì)勘探（物探、鉆探、坑探等）工程地質(zhì)測試與試驗工程地質(zhì)觀測及監(jiān)測工程地質(zhì)物理模擬與數(shù)值分析（結(jié)構(gòu)中心\巖土中心）第二章勘察技術(shù)方法--常用方法工程地質(zhì)測繪112第二章勘察技術(shù)方法--規(guī)程規(guī)范《水利水電工程地質(zhì)測繪規(guī)程》SL299-2004《水利水電工程物探規(guī)程》SL326－2005、DL/T5010-2005《水利水電工程鉆探規(guī)程》SL291-2003《水利水電工程坑探規(guī)程》SL166-96、DL/T5050-2000《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》SL31-2003《水利水電工程鉆孔抽水試驗規(guī)程》SL320-2005第二章勘察技術(shù)方法--規(guī)程規(guī)范《水利水電工程地質(zhì)測繪規(guī)程113第二章勘察技術(shù)方法--規(guī)程規(guī)范

《水利水電工程巖石試驗規(guī)程》SL264-2001，DL5006-92《土工試驗規(guī)程》SL237-1999《水利水電工程地質(zhì)觀測規(guī)程》SL245-1999第二章勘察技術(shù)方法--規(guī)程規(guī)范《水利水電工程巖石試114第二章勘察技術(shù)方法—地質(zhì)測繪水利水電工程地質(zhì)測繪是水利水電工程地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)工作。工程地質(zhì)測繪的任務(wù)是調(diào)查與水利水電工程建設(shè)有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象，分析其性質(zhì)和規(guī)律，為研究工程地質(zhì)條件和問題、初步評價測區(qū)工程地質(zhì)環(huán)境提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料，并為布置勘探、試驗和專門性勘察工作提供依據(jù)。第二章勘察技術(shù)方法—地質(zhì)測繪水利水電工程地質(zhì)測繪是水利水115第二章勘察技術(shù)方法—地質(zhì)測繪測繪使用的底圖應(yīng)是符合精度要求的同等或大于地質(zhì)測繪比例尺的地形圖。當(dāng)采用大于地質(zhì)測繪比例尺的地形圖時，應(yīng)在圖上注明實際地質(zhì)測繪精度。圖上寬度大于2mm的地質(zhì)現(xiàn)象應(yīng)予表示。對具有特殊工程地質(zhì)意義的地質(zhì)現(xiàn)象，在圖上寬度不足2mm時，應(yīng)擴(kuò)大比例尺表示，并注示其實際數(shù)據(jù)。地質(zhì)界線誤差，不應(yīng)大于相應(yīng)比例尺圖上的2mm。第二章勘察技術(shù)方法—地質(zhì)測繪測繪使用的底圖應(yīng)是符合精度要116第二章勘察技術(shù)方法—地質(zhì)測繪不同工程、不同勘察階段對地質(zhì)測繪的要求見相關(guān)勘察規(guī)范；具體測繪工作的程序、方法、內(nèi)容等在測繪規(guī)程中有詳細(xì)規(guī)定；地質(zhì)測繪的前提：一定要拉剖面，定標(biāo)志層，作綜合地層柱狀圖。第二章勘察技術(shù)方法—地質(zhì)測繪不同工程、不同勘察階段對地質(zhì)117第二章勘察技術(shù)方法—工程物探是通過檢測介質(zhì)的電、磁或彈性波等物性差異而獲取地質(zhì)信息的勘探方法。工程物探的方法很多。從原理上分，主要有：彈性波法（地震波法、聲波法）、電法、磁法、電磁法、層析成像法（彈性波CT、電磁波CT）及物探測井等。每種方法都有各自的特點，在工作中應(yīng)具有綜合物探的思想。根據(jù)工程勘察現(xiàn)場的地質(zhì)條件、地球物理應(yīng)用前提，結(jié)合鉆孔資料，合理運(yùn)用一種或多種物探方法，經(jīng)過綜合分析，排除或減少多解性的影響，盡量接近真實。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探是通過檢測介質(zhì)的電、磁或彈性118第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探的原理電法是以巖石和礦物存在的電性差異為基礎(chǔ)，通過研究電場的分布特征來解決具有不同電性的物質(zhì)的分布，從而解決與之有關(guān)的工程地質(zhì)問題。電法勘探中主要應(yīng)用的電磁參數(shù)有視電阻率（ρ）、介電常數(shù)（ε），磁導(dǎo)率（μ），與電化學(xué)性質(zhì)有關(guān)的激發(fā)極化率（η）以及電化學(xué)活動性等。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探的原理119第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探適用范圍電測深法探測覆蓋層厚度和下伏基巖面起伏形態(tài)，進(jìn)行地層分層和風(fēng)化分帶；探測地下水位埋深等；探測構(gòu)造破碎帶、巖性分界面、喀斯特、洞穴、堤防隱患等；測試巖土體電阻率。電剖面法探測構(gòu)造破碎帶、巖性分界面、喀斯特和洞穴等。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探適用范圍120第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探適用范圍高（超高）密度電法探測構(gòu)造破碎帶、巖性分界面、喀斯特、洞穴、堤防和防滲墻隱患等；探測覆蓋層厚度，進(jìn)行地層分層和風(fēng)化分帶、巖性分層等。自然電場法探測地下水流向，進(jìn)行堤防和防滲墻探測；探查地下金屬管道、橋梁、輸電線路鐵塔的腐蝕情況等。充電法測試地下水流速、流向；探測黏土或水充填的喀斯特洞穴、含水?dāng)鄬悠扑閹У鹊妥璧刭|(zhì)體的分布情況。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探適用范圍121第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探適用范圍激發(fā)極化法地下水探測，圈定含水的古河道、古洪積扇、喀斯特、構(gòu)造破碎帶等，確定含水層的埋深，評價含水層的富水程度。可控源音頻大地電磁測深法探測隱伏斷層破碎帶、覆蓋層厚度、古河道、喀斯特、洞穴等；堤防和防滲墻隱患探測，地下水和地?zé)豳Y源探測等。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探電法勘探適用范圍122第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地震勘探的原理地震勘探是通過人工激發(fā)產(chǎn)生的地震波在巖體中的傳播，當(dāng)遇到彈性波差異的分界面時，彈性波在界面上產(chǎn)生反射和折射，用地震儀器記錄下反射波、折射波、面波等信息，分析波的運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)特征，進(jìn)而研究巖體的性質(zhì)，推斷地質(zhì)結(jié)構(gòu)。水利水電工程地質(zhì)勘察常用的地震勘探方法有：淺層折射波法、淺層反射波法、瑞雷面波法。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地震勘探的原理123第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地震勘探適用范圍瞬變電磁法探測覆蓋層、構(gòu)造破碎帶、喀斯特、洞穴等；進(jìn)行分層、風(fēng)化分帶，地下水和地?zé)崴Y源調(diào)查，圈定和監(jiān)測地下水污染情況，探測堤防和防滲墻隱患等。淺層折射波法探測地層厚度及其分層、基巖面起伏形態(tài)及風(fēng)化帶厚度、隱伏構(gòu)造破碎帶、松散層中的地下水位以及滑坡體厚度等；測試巖土體縱波速度。不宜探測高速屏蔽層下部的地層。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地震勘探適用范圍124第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地震勘探適用范圍瑞雷波法進(jìn)行淺部覆蓋層分層，飽和砂土液化判定，地基加固效果評價等。淺層反射波法探測高速層下部的地層，劃分沉積地層層次和探測有明顯斷距的斷層，可探測地層厚度及其分層、基巖面起伏形態(tài)及風(fēng)化層厚度、隱伏斷層構(gòu)造等；探測松散層中的地下水位以及滑坡體厚度；測試巖土體縱波速度。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地震勘探適用范圍125第二章勘察技術(shù)方法—工程物探彈性波測試適用范圍單孔聲波測試巖體或混凝土縱波、橫波速度和相關(guān)力學(xué)參數(shù)；探測不良地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖體風(fēng)化帶和卸荷帶；測試洞室圍巖松弛圈厚度；檢測建基巖體質(zhì)量及灌漿效果等。穿透聲波測試巖土體或混凝土波速；探測不良地質(zhì)體、巖體風(fēng)化和卸荷帶；測試洞室圍巖松弛圈厚度，評價混凝土強(qiáng)度，檢測建基巖體質(zhì)量及灌漿效果等。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探彈性波測試適用范圍126第二章勘察技術(shù)方法—工程物探彈性波測試適用范圍表面聲波測試大體積混凝土或基巖露頭的聲波，評價混凝土強(qiáng)度或巖體質(zhì)量。聲波反射檢測隧洞混凝土襯砌質(zhì)量及回填密實度；檢測大體積混凝土及其他彈性體淺部缺陷。脈沖回波檢測地下洞室明襯鋼管與混凝土接觸狀況；檢測混凝土襯砌厚度和內(nèi)部缺陷。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探彈性波測試適用范圍127第二章勘察技術(shù)方法—工程物探彈性波測試適用范圍地震穿透波速測試巖土體縱波、橫波速度，圈定大的構(gòu)造破碎帶、喀斯特等速度異常帶，檢測建基巖體質(zhì)量和灌漿效果等。地震連續(xù)波速測試洞室、基巖露頭等巖體縱波、橫波速度測試；檢測建基巖體質(zhì)量，探測風(fēng)化帶和卸荷帶。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探彈性波測試適用范圍128第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍電測井主要用于劃分地層，區(qū)分巖性，確定軟弱夾層、裂隙和破碎帶位置及厚度，確定含水層的位置、厚度，劃分咸淡水分界面，也可用于測試巖層電阻率。聲波測井主要用于劃分地層，區(qū)分巖性，確定裂隙和破碎帶位置及厚度，也可利用測試的聲波速度與其他參數(shù)計算地層巖土體的力學(xué)參數(shù)和孔隙度。地震測井主要用于劃分地層，區(qū)分巖性，確定破碎帶的位置及厚度，也可進(jìn)行地層波速測試。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍129第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍自然γ和γ—γ測井、磁化率測井均可用于劃分地層，區(qū)分巖性，確定軟弱夾層、裂隙和破碎帶，γ—γ測井還可以測試巖層密度和孔隙度。鉆孔電視觀察主要用于劃分地層，區(qū)分巖性，確定巖層節(jié)理、裂隙、破碎帶、軟弱夾層的位置和產(chǎn)狀，觀察鉆孔揭露的喀斯特洞穴的情況，也可用于檢查灌漿質(zhì)量、混凝土澆筑質(zhì)量，及觀察井下物體等。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍130第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍孔壁超聲成像主要用于確定鉆孔中巖層、裂隙、破碎帶、軟弱夾層的位置及大致產(chǎn)狀，也可用于檢查灌漿質(zhì)量、混凝土澆筑質(zhì)量，粗測鉆孔直徑。溫度測井可用于測試含水層位置及地下水運(yùn)動狀態(tài)，還可測試灌漿和水泥固井時水泥回返高度。井中流體測量可用于確定含水層位置及厚度，測試地下水在鉆孔中的運(yùn)動狀態(tài)和涌水量。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍131第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍電磁波或雷達(dá)測井可用于劃分地層和破碎帶，也可用于探查近孔壁的不良地質(zhì)體。井徑測量可用于測試鉆孔的井徑變化。井斜測量可用于測試鉆孔的傾斜方位和頂角。第二章勘察技術(shù)方法—工程物探地球物理測井適用范圍132第二章勘察技術(shù)方法—工程鉆探

鉆探是水利水電工程地質(zhì)勘察的重要手段，通過鉆探采取巖心可以：1、直接觀察確定地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖體風(fēng)化特征；2、判斷含水層與隔水層的情況，揭露地下水位（或水頭）3、采取巖（土）樣、水樣；4、在鉆孔中作各種水文地質(zhì)試驗、綜合測井、變形測試、地應(yīng)力測量以及利用鉆孔進(jìn)行相關(guān)項目的長期觀測等。第二章勘察技術(shù)方法—工程鉆探鉆探是水利水電工133第二章勘察技術(shù)方法—工程鉆探鉆進(jìn)方法巖石可鉆性等級和特點表鑲金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)4～11級，較完整均一巖層孕鑲金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)4～12級，較破碎不均一巖層金剛石沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)9～12級，堅硬打滑巖層硬質(zhì)合金鉆進(jìn)1～7級，軟、中硬巖層硬質(zhì)合金沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)5～8級，中硬巖層沖擊鉆進(jìn)1～5級，松散地層空氣潛孔錘鉆進(jìn)4～12級，較完整均一巖層第二章勘察技術(shù)方法—工程鉆探鉆進(jìn)方法巖石可鉆性等級134第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗

壓水試驗是水利水電工程地質(zhì)勘察中最常用的巖體原位滲透試驗，其目的是掌握巖體的透水性。通常求得巖體的透水率，為工程防滲設(shè)計提供依據(jù)。試驗的重點及難點：1、試段壓力的確定，包括壓力計算零線的確定方法2、透水率的計算3、單位吸水量與透水率的關(guān)系。第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗壓水試驗是水利135第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗1、試段壓力的確定

試段壓力是指作用于試段內(nèi)的實際平均壓力。當(dāng)用安裝在與試段連通的測壓管上的壓力表測壓時，試段壓力按P=PP+Pz計算。式中：P——試段壓力（MPa）PP——壓力表指示壓力（MPa）Pz——壓力表中心至壓力計算零線的水柱壓力（MPa）。當(dāng)用安設(shè)在進(jìn)水管上的壓力表測壓時，試段壓力按P=PP+Pz-Ps計算。式中：Ps——管路壓力損失（MPa）第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗1、試段壓力的確定136第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗

壓力計算零線的確定：1、當(dāng)?shù)叵滤辉谠嚩我韵聲r，壓力計算零線為通過試段中點的水平線；2、當(dāng)?shù)叵滤辉谠嚩我詢?nèi)時，壓力計算零線為通過地下水位以上試段中點的水平線；3、當(dāng)?shù)叵滤辉谠嚩我陨蠒r，壓力計算零線為地下水位線。第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗壓力計算零線的確定：137第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗

2、透水率的計算試段透水率采用最大壓力階段的壓力值（P3）和流量值（Q3）按式計算式中q——試段的透水率（Lu）L——試段長度（m）Q3——第三階段的計算流量（L/min）P3——第三階段的試驗壓力（MPa）第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗2、透水率的計算138第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗壓水試驗成果整理——繪制P-Q曲線應(yīng)采用統(tǒng)一比例尺，即縱坐標(biāo)（P軸）1mm代表0.01MPa，橫坐標(biāo)（Q軸）1mm代表1L/min。曲線圖上各點應(yīng)標(biāo)明序號，并依次用直線相連，升壓階段用實線，降壓階段用虛線。曲線類型分為層流型、紊流型、擴(kuò)張型、沖蝕型和充填型。分別用(A)、(B)、(C)、(D)、(E)表示試段壓水試驗成果表達(dá)方式：20（B）第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗壓水試驗成果整理——繪制P-139第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗

3、單位吸水量與透水率的關(guān)系單位吸水量的物理意義是在1m水柱壓力作用下每米試段內(nèi)每分鐘壓入1L水量為1個單位吸水量。單位是升/分.米.米透水率的物理意義是在1MPa壓力作用下每米試段內(nèi)每分鐘壓入1L的水量為1Lu。因此，二者的關(guān)系為100倍。第二章勘察技術(shù)方法—壓水試驗3、單位吸水量與透140第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗抽水試驗是通過測量從試驗鉆孔中抽出的水量和在距抽水孔一定距離處的觀測孔中量測的水位降低值，根據(jù)涌水的穩(wěn)定流或非穩(wěn)定流理論來確定含水層水文地質(zhì)參數(shù)和判斷某些水文地質(zhì)邊介條件的一種現(xiàn)場滲透試驗方法。抽水試驗是確定含水層滲透系數(shù)（K）、導(dǎo)水率（T）、儲（釋）水系數(shù)（Ss）、給水度（μ）和導(dǎo)壓系數(shù)（a）的重要方法。第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗抽水試驗是通過測量從試驗鉆孔141第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗抽水試驗分為：穩(wěn)定流與非穩(wěn)定流，單孔與多孔，完整孔與非完整孔。穩(wěn)定流抽水試驗：在抽水試驗過程中，固定地下水降深值，同時觀測其涌水量的變化，直到經(jīng)過一定時間后形成一種相對穩(wěn)定的關(guān)系，并可利用裘布衣公式進(jìn)行水文地質(zhì)參數(shù)計算的抽水試驗。非穩(wěn)定流抽水試驗：一般是保持常流量觀測水位降深值的變化，并根據(jù)泰斯非穩(wěn)定流理論利用井函數(shù)進(jìn)行水文地質(zhì)參數(shù)計算的抽水試驗。

第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗抽水試驗分為：穩(wěn)定流與非穩(wěn)定142第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗單孔抽水試驗：不帶觀測孔，只在一個抽水孔中測量涌水量與水位降深值數(shù)據(jù)的抽水試驗。多孔抽水試驗：帶觀測孔的抽水試驗。在一個抽水孔中抽水并測量涌水量同時在觀測孔中觀測動水位。完整孔抽水試驗：抽水孔進(jìn)水段長度完全貫穿含水層厚度的抽水試驗。非完整孔抽水試驗：抽水孔進(jìn)水段長度僅為含水層厚度一部分的抽水試驗。第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗單孔抽水試驗：不帶觀測孔，只143第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗

資料整理與參數(shù)計算

僅單孔抽水試驗就有近20個公式，使用的計算參數(shù)就有10多個，再加上多孔抽水試驗的計算公式，情況比較復(fù)雜。要根據(jù)試驗地段的水文地質(zhì)條件、鉆孔結(jié)構(gòu)、抽水試驗類型選擇參數(shù)計算公式，要特別注意單位的換算。第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗資料整理與參數(shù)計144第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗重點：1、搞清含水層的性質(zhì)，是潛水或是承壓水含水層；2、搞請是什么類型的抽水試驗（潛水完整孔、潛水非完整孔、承壓水完整孔、承壓水非完整孔）3、搞清過濾器處于含水層中的什么位置，這個問題出現(xiàn)在非完整孔中。過濾器位于含水層的上部，即非淹沒式。過濾器位于含水層的中部或下部，為淹沒式。4、搞請約11個（k、Q、R、r、s、M、H、L、a、b、c）參數(shù)中每個的含義以及它們之間的關(guān)系。第二章勘察技術(shù)方法—抽水試驗重點：145第二章勘察技術(shù)方法