巖土工程勘察 第三章

工程勘探的含義及目的工程勘探的任務(wù)及特點工程物探鉆探工程掘挖工程取樣技術(shù)勘探工作的布置和施工順序第三章工程勘探與取樣技術(shù)

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，并藉以推斷地下的情況。巖土工程勘探是在地殼表層某一深度范圍內(nèi)進(jìn)行的，確切查明地下的地質(zhì)情況。工程勘探在工程地質(zhì)測繪的基礎(chǔ)上，利用各種設(shè)備、工具直接深入地下巖土層，查明地下巖土性質(zhì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、空間分布、地下水條件等內(nèi)容的勘察工作，是探明深部地質(zhì)情況的一種可靠的方法?！?工程勘探的含義及目的工程地質(zhì)勘探目的：進(jìn)一步查明地表以下工程地質(zhì)情況。應(yīng)根據(jù)場地的特點、勘察的目的和巖土的特性，選擇相應(yīng)的勘探方法，可多種手段配合使用。布置勘探工作時應(yīng)考慮勘探對工程自然環(huán)境的影響，防止對地下管線、地下工程和自然環(huán)境的破壞。鉆孔、探坑、探井完工后應(yīng)回填?！?工程勘探的含義及目的物探（間接勘探手段）鉆探（半直接勘探手段）坑探（直接勘探手段）勘探方法快速、高效真實、可靠在不同的勘察階段，勘探手段的使用應(yīng)有所側(cè)重。在一般情況下，選址勘察階段主要進(jìn)行工程地質(zhì)測繪，勘探起輔助作用，較多采用物探手段，鉆探和坑探主要用于檢驗物探成果和取得基準(zhǔn)剖面。隨著勘察級別的提高，對各工程地質(zhì)問題的研究更加深入，需進(jìn)行確切的分析、評價，鉆探和坑探將成為主要勘察手段，而物探則作為輔助手段?！?工程勘探的含義及目的

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。

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，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)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)行大量的原位測試工作。

§1工程勘探的含義及目的1、巖土工程勘探的任務(wù)（1）探明建筑場地的巖性及地質(zhì)構(gòu)造a、各地層的厚度、性質(zhì)及其變化；b、劃分地層并確定其接觸關(guān)系；c、了解基巖的風(fēng)化程度、劃分風(fēng)化帶；d、了解巖層的產(chǎn)狀、裂隙發(fā)育程度及其隨深度的變化情況；e、了解褶皺、斷裂、破碎帶及其它地質(zhì)構(gòu)造的空間分布和變化?！?工程勘探的任務(wù)及特點（2）探明水位地質(zhì)條件，即含水層、隔水層的分布、埋藏厚度、性質(zhì)及地下水位。（3）探明地貌及不良地質(zhì)現(xiàn)象a、河谷階地、沖洪積扇、坡積層的位置和土層結(jié)構(gòu)；b、巖溶的規(guī)模及發(fā)育程度；c、滑坡及泥石流的分布、范圍、特性等。（4）采取巖土樣及水樣，提供對巖土特性進(jìn)行鑒定和各種試驗所需的樣品，并提供野外試驗條件。（5）提供檢驗與監(jiān)測的條件，即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、地基加固與改良和樁基礎(chǔ)的檢驗與監(jiān)測?！?工程勘探的任務(wù)及特點2、巖土工程勘探的特點(1)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，通常限定于地表以下較淺的深度范圍內(nèi)。(2)除了深入巖體的地下工程和某些特殊工程外，大多數(shù)工程都位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)。(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)。(4)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?！?工程勘探的任務(wù)及特點勘探工作量的合理安排工程的勘探工作量與下列因素有關(guān)：1、工程建筑物的規(guī)模、尺寸、地質(zhì)復(fù)雜程度；2、工程地質(zhì)問題的研究深度；3、規(guī)劃設(shè)計方案的變化；4、管理體制和目的性方面的缺陷；5、規(guī)劃設(shè)計單位的變更?？辈熨M用/工程建設(shè)費用=1—4%，與地質(zhì)條件及工程重要性有關(guān)，簡單場地0.5—1%，復(fù)雜場地2%，地下工程3%，重大工程復(fù)雜條件4%。§2工程勘探的任務(wù)及特點1、工程物探的原理及作用基本原理：不同的地質(zhì)單元、不同的地層巖性，具有不同的物理性質(zhì)（導(dǎo)電性、彈性、磁性、密度、放射性等）和不同的物理狀態(tài)（含水率、空隙率、固結(jié)程度等），在地下半無限空間呈現(xiàn)出不同的物理場分布；通過利用自然物理場或人工物理場對巖土體的電阻率、波速、場度、振動大小、頻率和阻尼變化、放射強度等進(jìn)行分析評價，從而獲得巖土體的結(jié)構(gòu)、密度、抗壓強度、抗剪強度等方面的特征，進(jìn)而研究工程地質(zhì)的條件，解決相應(yīng)的巖土工程問題?！?工程物探1、工程物探的原理及作用工程物探：利用專門的儀器來探測各種地質(zhì)體（或巖土體）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，又稱地球物理勘探。物探作用：a、作為鉆探的先行手段，了解隱蔽的地質(zhì)界線、界面或異常點；b、作為鉆探的輔助手段，在鉆孔之間增加地球物理勘探點，為鉆探成果的內(nèi)插、外推提供依據(jù)；c、作為原位測試手段，測定巖土體的波速、動彈性模量、土對金屬的腐蝕性等參數(shù)?！?工程物探1、工程物探的原理及作用物探工程主要解決問題：a、測定覆蓋層的厚度，確定基巖的埋深和起伏變化；b、追溯斷層破碎帶和裂隙密集帶；c、研究巖石的彈性性質(zhì)，測定巖石的動彈性模量和泊松比；d、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?！?工程物探2、工程物探的特點及分類工程物探特點：速度快、設(shè)備輕便、效率高、成本低、探測范圍廣；勘探密度、深度和勘探線網(wǎng)具有可變性，能根據(jù)不同要求構(gòu)成多方位數(shù)據(jù)陣，具有立體透視性的特點；易受非探測對象的干擾且儀器測量精度有限，分析結(jié)果較為粗略。應(yīng)用工程物探應(yīng)具備條件：被探測對象與周圍介質(zhì)之間具有明星的物理性質(zhì)差異；被探測對象具有一定的埋藏深度、規(guī)模和足夠的強度；能抑制干擾，區(qū)分有用信號和干擾信號；在有代表性地段進(jìn)行方法的有效性試驗?！?工程物探2、工程物探的特點及分類

§3工程物探電法勘探地震勘探重力勘探電磁波勘探波速勘探聲波勘探放射性勘探地球物理測井2、工程物探的特點及分類（1）電法勘探

§3工程物探電磁學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)的差異電場大小及電場的分布規(guī)律深處地質(zhì)體分布狀況和特征電阻率剖面法電阻率測探法高密度電阻率法充電法激發(fā)極化法自然電場法2、工程物探的特點及分類（2）地震勘探

§3工程物探地震波在彈性介質(zhì)傳播規(guī)律工程有關(guān)地質(zhì)、構(gòu)造特征、物理力學(xué)特征評價建筑場地與建筑物的適應(yīng)性直達(dá)波法反射波法折射波法2、工程物探的特點及分類（3）重力勘探主要用于探查地下洞室。

§3工程物探圍巖存在密度差異引起周圍重力異常地質(zhì)體空間位置、大小和形狀地質(zhì)構(gòu)造礦產(chǎn)分布2、工程物探的特點及分類（4）電磁法勘探

§3工程物探觀測電磁場分量變化工程地質(zhì)條件、存在的隱患解決巖土工程問題頻率測深法電磁感應(yīng)法甚低頻法地質(zhì)雷達(dá)法地下電磁波法2、工程物探的特點及分類（5）波速測試適用于測定巖土體壓縮波、剪切波、瑞利波的波速，對應(yīng)方法為孔中法（單孔法、跨孔法）、地表法（直達(dá)波法、折射波法、瑞利波法）。

§3工程物探人工激發(fā)彈性波測定波速確定相關(guān)巖土參數(shù)場地類型劃分、地震安全評價檢驗加固改良效果2、工程物探的特點及分類（6）聲波探測

§3工程物探人工激振發(fā)射聲波觀察分析波速、振幅、頻率解決巖土工程問題2、工程物探的特點及分類（7）放射性勘探根據(jù)放射性元素衰變特性，利用輻射儀、射氣儀，測量放射性元素射線強度或射氣濃度，了解有關(guān)地質(zhì)問題。

§3工程物探2、工程物探的特點及分類（8）地球物理測井在鉆孔中使用測量電、聲、熱、放射性等物理性質(zhì)的儀器，以辨別地下巖石和流體性質(zhì)的方法；主要有鉆孔電磁波法、電測井、聲波測井、放射性測井、井下電視等。

§3工程物探2、工程物探的特點及分類（8）地球物理測井在鉆孔中使用測量電、聲、熱、放射性等物理性質(zhì)的儀器，以辨別地下巖石和流體性質(zhì)的方法；主要有鉆孔電磁波法、電測井、聲波測井、放射性測井、井下電視等。

§3工程物探3、電阻率法依靠人工建立直流電場，在地表測量某點垂直方向或水平方向的電阻率變化，從而推斷地表下地質(zhì)體性狀的方法。

§3工程物探A、B為供電電極，M、N為測量電極3、電阻率法電阻率法主要可解決問題：a、確定不同的巖性，進(jìn)行地層巖性的劃分；b、探查褶皺構(gòu)造形態(tài)，尋找斷層；c、探查覆蓋層厚度、基巖起伏及風(fēng)化殼厚度；d、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；e、探查巖溶發(fā)育情況及滑坡體的分布范圍；f、尋找古河道的空間位置；

§3工程物探3、電阻率法電阻率法使用條件：a、地形平坦，具有便于布置極距的必要范圍；b、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)；c、被探查地質(zhì)體電阻率相對穩(wěn)定，并與圍巖背景值具有較大電性差異；d、場內(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；e、有明顯厚度，傾角不大于20度，埋深不太大；f、被探查地質(zhì)體上部無屏蔽層存在；g、場地內(nèi)無不可排除的電磁干擾。

§3工程物探4、地震折射波法又稱淺層折射波法，利用地震波的折射原理，對淺層具有波速差異的地層或構(gòu)造進(jìn)行探測的一種地震勘探方法。在工程地震勘探中，由于地震折射波法簡便、經(jīng)濟(jì)，在精度要求不高的情況下，可采用此法為工程地質(zhì)提供淺層地層起伏變化資料淺層折射波法只能測深度在100m內(nèi)的地質(zhì)體。

§3工程物探波速測試4、地震折射波法地震折射波法主要可解決問題：a、確定基巖上覆蓋層厚度，探測基巖起伏情況；b、測定基巖風(fēng)化層厚度；c、勘察地下構(gòu)造情況，如斷層破碎帶、裂隙帶位置和分布等；d、探測巖性分界面；e、探測滑動面位置；f、探測含水層埋深、厚度及其分布；g、測量潛水水面位置。

§3工程物探4、地震折射波法地震折射波法勘探效果影響因素：地震折射波法是用條件：a、地形起伏較??；b、地質(zhì)界面較平坦和斷層破碎帶少，且界面以上巖石均一，無明顯高阻層屏蔽c、界面上下或兩地質(zhì)體有較明顯的波速差異

§3工程物探儀器、震源等技術(shù)條件客觀存在的地質(zhì)情況和地表因素的復(fù)雜程度1、鉆探的目的和任務(wù)鉆探是指用一定的設(shè)備、工具（鉆機）來破碎地殼巖土體，從而在地殼中形成一個直徑較小，深度較大的鉆孔的過程。最常用的一種勘探手段，可以在各種環(huán)境下進(jìn)行，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；可用于原位測試和監(jiān)測工作，充分發(fā)揮綜合效益；勘探深度大，效率高。鉆探的目的是為解決與建筑物有關(guān)的巖土穩(wěn)定問題、變形問題、滲漏問題提供資料。凡是布置勘探工作的地段，均需采用此勘探手段?！?鉆探工程1、鉆探的目的和任務(wù)勘察階段不同鉆探的任務(wù)也不同，綜合如下：（1）探查地層巖性，巖石厚度變化情況；（2）查明軟弱層性質(zhì)、厚度、層數(shù)、空間分布；（3）了解基巖風(fēng)化帶深度、厚度、性質(zhì)；（4）探明斷裂帶位置、寬度和性質(zhì)，查明裂隙發(fā)育程度及隨深度的變化情況；（5）查明地下含水層層數(shù)、深度、水文地質(zhì)參數(shù)；（6）利用鉆孔進(jìn)行原位測試；（7）利用鉆孔進(jìn)行地下水文長期觀測?！?鉆探工程2、鉆探的特點和要求與一般礦產(chǎn)資源鉆探相比，特點如下：（1）綜合考慮自然地質(zhì)條件、工程類型及其結(jié)構(gòu)特點，確定鉆孔數(shù)量、位置、深度、孔徑及采樣要求。（2）孔深一般十余米至數(shù)十米，常用小型、輕便的鉆機；（3）鉆孔具有綜合目的，除查明地質(zhì)條件外，還要取樣、作原位測試和監(jiān)測等，需妥善處理進(jìn)尺與測試的關(guān)系；（4）鉆機方法、鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆進(jìn)過程的觀測編錄均有特殊要求?！?鉆探工程2、鉆探的特點和要求為了完成勘探工作的任務(wù)，巖土工程鉆探有以下幾項要求：（1）鉆探口徑和鉆具應(yīng)符合國標(biāo)規(guī)定；（2）成孔口徑應(yīng)滿足取樣、測試、鉆進(jìn)工藝要求；（3）鉆進(jìn)深度和巖土分層深度精度值在±5cm內(nèi)；（4）非連續(xù)取心鉆進(jìn)的回次進(jìn)尺應(yīng)控制在1m以內(nèi)，連續(xù)取心的回次進(jìn)尺應(yīng)控制在2m以內(nèi)；（5）巖心采取率，對完整和較完整體≥80%，較破碎和破碎巖體≥65%；（6）特殊土應(yīng)根據(jù)土體特性選用特殊的鉆進(jìn)方法；§4鉆探工程2、鉆探的特點和要求為了完成勘探工作的任務(wù)，巖土工程鉆探有以下幾項要求：（7）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)；（8）巖土取樣時，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；（9）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。

§4鉆探工程3、鉆探的步驟及方法§4鉆探工程破碎土樣采取或排除土樣保全孔壁鉆探方法沖擊鉆探回轉(zhuǎn)鉆探振動鉆探?jīng)_洗鉆探3、鉆探的步驟及方法（1）沖擊鉆探（錘擊鉆探）

此法底部采用圓環(huán)狀鉆頭。鉆進(jìn)時將鉆具提升到一定高度，利用鉆具自重，迅猛放落，鉆具在下落時產(chǎn)生沖擊動能，沖擊孔底巖土層，使巖土層達(dá)到破碎之目的而加深鉆孔。

適用于多種土類及巖層，卵石、漂石、塊石也適宜；但該法對孔壁、孔底的擾動較大。§4鉆探工程鉆桿沖擊鉆探鋼繩沖擊鉆探鉆桿沖擊鉆探鋼繩沖擊鉆探3、鉆探的步驟及方法（2）回轉(zhuǎn)鉆探

此法底部嵌焊有硬質(zhì)合金的圓環(huán)狀鉆頭。通過鉆桿旋轉(zhuǎn)力矩傳遞至孔底鉆頭，同時施加一定的軸向壓力實現(xiàn)鉆進(jìn)。在土質(zhì)地層中鉆進(jìn)，有時為有效地完整地揭露標(biāo)準(zhǔn)地層，還可以采用勺形鉆鉆頭鉆進(jìn)。適用于土層和巖層，對卵石、漂石、塊石等地層效率較低?！?鉆探工程巖心鉆探無巖心鉆探螺旋鉆探3、鉆探的步驟及方法（2）回轉(zhuǎn)鉆探

此法底部嵌焊有硬質(zhì)合金的圓環(huán)狀鉆頭。通過鉆桿旋轉(zhuǎn)力矩傳遞至孔底鉆頭，同時施加一定的軸向壓力實現(xiàn)鉆進(jìn)。在土質(zhì)地層中鉆進(jìn)，有時為有效地完整地揭露標(biāo)準(zhǔn)地層，還可以采用勺形鉆鉆頭鉆進(jìn)。適用于土層和巖層，對卵石、漂石、塊石等地層效率較低?！?鉆探工程巖心鉆探無巖心鉆探螺旋鉆探3、鉆探的步驟及方法（3）振動鉆探

通過鉆桿將振動器激發(fā)的高速振動傳到孔底管狀鉆頭周圍土中，使土坑剪阻力急劇下降，同時在一定的軸向壓力下將鉆頭貫入土層中。該法效率高，且易獲得代表性的鑒別土樣。適用于粉土、砂土、較小粒徑的碎石層以及黏性不大的黏性土層。對孔底擾動較大，往往影響土樣采取的質(zhì)量。§4鉆探工程3、鉆探的步驟及方法（4）沖洗鉆探利用高壓水流沖擊孔底土層，使之結(jié)構(gòu)破壞，土顆粒懸浮并最終隨水流循環(huán)流程孔外，是一種簡單快速成本低廉的鉆進(jìn)方法。適用于砂層、粉土層和不太堅硬的黏性土層?？克髦苯記_洗，無法對土體結(jié)構(gòu)及其相關(guān)特性進(jìn)行觀察鑒別；且沖出的粉屑為混合物，無代表性，不利于土層的準(zhǔn)確劃分?！?鉆探工程3、鉆探的步驟及方法（5）沖擊回轉(zhuǎn)鉆探（綜合式鉆探）在鉆進(jìn)過程中，鉆頭鉆取巖石時，施加一定的動力，對巖石產(chǎn)生沖擊作用，使巖石的破碎速度加快，破壞粒度比回轉(zhuǎn)剪切粒度增大。同時由于沖擊力的作用使硬質(zhì)合金刻入巖石深度增加，在回轉(zhuǎn)中將巖石剪切掉，如此大大提高了鉆進(jìn)的效率。適用于地質(zhì)巖心鉆探，工程地質(zhì)鉆探?！?鉆探工程4、鉆探方法的選用及要求§4鉆探工程鉆探方法的適用范圍

鉆探方法鉆進(jìn)地層勘察要求粘性土粉土砂土碎石土巖石直觀鑒別、采取不擾動試樣直觀鑒別、采取擾動試樣回轉(zhuǎn)螺旋鉆探無巖芯鉆探巖芯鉆探＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－＋＋－＋＋＋＋＋＋－＋＋＋＋－＋＋沖擊沖擊鉆探錘擊鉆探－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－＋＋－＋＋振動鉆探＋＋＋＋＋＋＋－＋＋＋沖洗鉆探＋＋＋＋＋－－－－注：++適用，+部分適用，-不適用。4、鉆探方法的選用及要求根據(jù)大量工程實踐經(jīng)驗，巖土工程勘察中，工程鉆探應(yīng)優(yōu)選選擇回轉(zhuǎn)鉆探，其次是沖擊回轉(zhuǎn)鉆探、沖擊鉆探、沖洗鉆探。（1）鉆探方法選用原則：a、選擇符合土層特點的有效鉆進(jìn)方式；b、能可靠地鑒別地層，鑒定土層名稱、天然重濕度狀態(tài)，準(zhǔn)確判定分層深度，觀測地下水位；c、盡量避免或減輕對取樣段的擾動?！?鉆探工程4、鉆探方法的選用及要求（2）鉆探方法的要求：①一般要求a、要求鑒別地層和取樣的鉆孔，應(yīng)采用回轉(zhuǎn)鉆探；b、卵石、漂石、碎石、塊石等地層不宜用回轉(zhuǎn)鉆探時，可改用振動回轉(zhuǎn)鉆探；c、地下水位以上應(yīng)采用干鉆；d、鉆進(jìn)巖層宜用金剛石鉆頭，軟質(zhì)或弱風(fēng)化破碎巖石應(yīng)采用雙層巖心管鉆頭，測定巖石質(zhì)量指標(biāo)時其外徑為75mm；e、濕陷性黃土采用螺旋鉆探，亦可用薄壁鉆頭錘擊鉆進(jìn)?！?鉆探工程4、鉆探方法的選用及要求（2）鉆探方法的要求：②對可能坍塌的地層應(yīng)采取鉆孔護(hù)壁措施；③踏勘調(diào)查、基坑檢驗等可采用小口徑螺旋鉆、小口徑勺鉆、洛陽鏟等進(jìn)行簡易鉆探；④螺旋鉆探分回次提取擾動土樣，回次進(jìn)尺≤1m，主持力層或重點研究處≤0.5m，并滿足20cm薄層的要求；§4鉆探工程套管護(hù)壁泥漿護(hù)壁淺部填土松散土層水位下軟黏土、粉土、砂土破碎巖層4、鉆探方法的選用及要求（2）鉆探方法的要求：⑤水下粉土、砂土鉆探，可用對分式取樣器間斷取樣，間距≤1m；⑥巖層鉆探回次進(jìn)尺小于巖心管長，軟質(zhì)巖層≤2m⑦巖心采取率，對完整和較完整體≥80%，較破碎和破碎巖體≥65%；

⑧工程建筑物應(yīng)重點查明軟弱夾層、斷層破碎帶、滑坡滑動帶等地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象；⑨鉆探深度數(shù)據(jù)應(yīng)丈量，誤差為±5cm；⑩鉆探時遇地下水，應(yīng)停鉆測初見水位；§4鉆探工程4、鉆探方法的選用及要求（2）鉆探方法的要求：水位允許誤差±1cm；鉆孔深度范圍內(nèi)含兩含水層時，應(yīng)分層測量；因采用泥漿影響水位觀測時，可另外布置專用孔觀測，該孔可采用套管護(hù)壁?！?鉆探工程停鉆時間砂類≥30min粉土≥1h黏性土≥24h5、鉆孔設(shè)計書的編制（1）鉆孔附近地形、地質(zhì)概況及鉆孔的目的（2）鉆孔的類型、深度及孔身結(jié)構(gòu)（3）工程地質(zhì)要求，包括巖心采取率、取樣、試驗、觀測、止水及編錄等要求（4）鉆探結(jié)束后，鉆孔留作長期觀測或封孔等處理意見?！?鉆探工程6、鉆孔觀測與編錄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。（1）巖心觀察、描述和編錄包括地層巖性名稱、分層深度、巖土性質(zhì)等方面。不同類型的巖土其巖性描述的內(nèi)容為：a、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；層理特征。§4鉆探工程6、鉆孔觀測與編錄b、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。c、粉土和粘性土：顏色；稠度狀態(tài)；包含物；致密程度；層理特征。d、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。

巖土心樣為文字記錄輔助資料，應(yīng)妥善保存，現(xiàn)一般用巖心彩色照片代替實物?！?鉆探工程6、鉆孔觀測與編錄

巖心采取率＞巖心獲得率＞巖石質(zhì)量指標(biāo)每回次巖心按順序排列、編號、裝箱、保管，并注明所取原狀土樣、巖樣的數(shù)量和取樣深度?！?鉆探工程巖心統(tǒng)計指標(biāo)巖心采取率巖心獲得率巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD所取巖心總長度與本回次進(jìn)尺百分比比較完整巖心長度與本回次進(jìn)尺的百分比在取出巖心中，選長度大于10cm的柱狀巖心長度與本回次進(jìn)尺百分比6、鉆孔觀測與編錄（2）鉆孔水文地質(zhì)觀測對鉆孔中地下水文及動態(tài)、含水層的水文標(biāo)高、厚度、地下水溫、水質(zhì)、鉆進(jìn)中沖洗液消耗量等，要作好觀測記錄。（3）鉆進(jìn)動態(tài)觀察與記錄在鉆進(jìn)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、埋鉆和涌沙現(xiàn)象等，結(jié)合巖心以判斷孔內(nèi)情況。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，以此提高鉆探工作的質(zhì)量和鉆孔利用率?！?鉆探工程7、鉆探資料整理（1）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)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)以及取樣深度等。

（2）鉆孔操作及水文地質(zhì)日志圖。

（3）巖心素描圖及其說明?！?鉆探工程勘探孔平面布置圖鉆孔柱狀圖1、掘探工程的特點用人工或機械方式進(jìn)行挖掘坑、槽、井等，直接觀察巖土層的天然狀態(tài)及各地層間接觸關(guān)系，并進(jìn)行原狀結(jié)構(gòu)土取樣的勘探方法，又稱坑探工程、井巷工程。優(yōu)點：①地質(zhì)人員可直接觀察地質(zhì)結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確可靠，且便于素描；②原狀土樣的采取不受限，且便于做原位測試；③對軟弱夾層、破碎帶的空間分布特點和巖土工程性質(zhì)等的研究意義重大。缺點：①探查深度較淺；②受自然地質(zhì)條件限制；③成本高、周期長，特別是重型坑探工程不輕易采用。§5掘探工程2、掘探工程的類型及適用條件§5掘探工程探槽試坑淺井豎井（斜井）平硐石門（平巷）輕型坑探工程重型坑探工程2、掘探工程的類型及適用條件（1）探槽在地表深度小于3~5m的長條形槽子。適用：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)?！?掘探工程2、掘探工程的類型及適用條件（2）試坑

從地表向下鉛直的、深度<3~5m的圓形或方形小坑

適用：局部剝除覆土，揭露基巖；作載荷試驗、滲水試驗，取原狀土樣§5掘探工程2、掘探工程的類型及適用條件（3）淺井從地表向下，鉛直的、深度5~15m的圓形或方形井

適用：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

（4）豎井（斜井）形狀與淺井相同，但深度大于15m，有時需支護(hù)適用：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

§5掘探工程2、掘探工程的類型及適用條件（5）平硐在地面有出口的水平坑道，深度較大，有時需支護(hù)

適用：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（6）石門（平巷）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

適用：了解河底地質(zhì)結(jié)構(gòu)，作試驗等

§5掘探工程

3、掘探工程設(shè)計書的編制、坑探工程的觀測與編錄

(一)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)上編制的。其主要內(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(5)巖土工程要求§5掘探工程

(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；(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)，有必要時作節(jié)理裂隙的素描圖和統(tǒng)計測量。(4)水文地質(zhì)情況?！?掘探工程(三)坑探工程展視圖展視圖是坑探工程編錄的主要內(nèi)容，也是坑探工程所需提交的主要成果資料。所謂展視圖，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?？犹焦こ谈鶕?jù)其規(guī)模和場地地質(zhì)條件的復(fù)雜程度不同，展視圖的編制方法和表示內(nèi)容有所不同，其比例尺一般采用1∶25-1∶100。

(三)坑探工程展視圖（1）探槽展視圖

首先，確定探槽中心線方向及其各段變化；而后，測量水平延伸長度、槽底坡度、繪制四壁地質(zhì)素描。一般只畫底和一壁，有時也將兩側(cè)壁畫出。如果槽長且方向、坡度有轉(zhuǎn)折時，可分段畫出，使壁與底保持水平。(三)坑探工程展視圖（2）試坑（淺井、豎井）展視圖

首先，先進(jìn)行形態(tài)測量；然后，作四壁和坑(井)底的地質(zhì)素描。四壁輻射展開法四壁連續(xù)平行排列法試坑展圖淺井展圖豎井展圖四壁輻射展開法四壁連續(xù)平行排列法(三)坑探工程展視圖（3）平硐展視圖

最先畫出硐底中線（平硐寬度、高度、長度、方向及各種地質(zhì)界線和現(xiàn)象，都以該中線為準(zhǔn)）；中心有彎曲時，于彎曲凸出側(cè)的硐壁裂一叉口，以調(diào)整該壁內(nèi)側(cè)與外側(cè)的長度；若彎曲較大可分段；硐底的坡度用高差曲線表示，該展視圖五個硐壁面全面繪出，平行展開。取樣是不可少的環(huán)節(jié)，主要取土樣和水樣；除了在地面工程地質(zhì)測繪調(diào)查和坑探工程中采取試樣外，主要是在鉆孔中采取的。根據(jù)勘察設(shè)計要求，不同試樣的用途是不一樣的。例如，有的試樣主要用于巖土分類定名；有的主要用于研究其物理性質(zhì)；而有的除上述外，還要研究其力學(xué)性質(zhì)。為了保證所取試樣符合試驗要求，必須采用合適的取樣技術(shù)。

§6采取土樣試樣的代表性試樣的大小一、土樣的質(zhì)量等級

土樣的質(zhì)量實質(zhì)上是土樣的擾動問題。土樣擾動表現(xiàn)在原位應(yīng)力狀態(tài)、含水率、結(jié)構(gòu)和組成成分等方面的變化，它們產(chǎn)生于取樣之前，取樣之中以及取樣之后直至試樣制備的全過程之中。土樣擾動對試驗成果的影響也是多方面的，使之不能確切表征實際的巖土體。從理論上講，除了應(yīng)力狀態(tài)的變化以及由此引起的卸荷回彈是不可避免的之外，其余的都可以通過適當(dāng)?shù)娜悠骶吆筒僮鞣椒▉砜朔驕p輕。實際上，完全不擾動的真正原狀土樣是無法取得的。

有的學(xué)者從實用觀點出發(fā)，提出對不擾動土樣或原狀土樣基本質(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。

§6采取土樣由于不同試驗項目對土樣擾動程度有不同的控制要求，因此許多國家的規(guī)范或手冊中都根據(jù)不同的試驗要求來劃分土樣質(zhì)量級別。

§6采取土樣二、鉆孔取土器及其適用條件

取土器是影響土樣質(zhì)量的重要因素，所以勘察部門都注重取土器的設(shè)計、制造。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)取土器的取土質(zhì)量，首先取決于取樣管的幾何尺寸和形狀。目前國內(nèi)外鉆孔取土器有貫入式和回轉(zhuǎn)式兩大類，其尺寸、規(guī)格不盡相同。以國內(nèi)主要使用的貫入式取土器來說，有兩種規(guī)格的取樣管.1、取樣管直徑(D)目前土試樣的直徑多為50mm或80mm,考慮到邊緣的擾動，相應(yīng)地宜采用內(nèi)徑(De)為75mm及100mm的取樣管。對于飽和軟粘土、濕陷性黃土等某些特殊土類，取樣管直徑還應(yīng)更大些?！?采取土樣2、面積比(Ca)Ca值愈大，土樣被擾動的可能性愈大。一般采取高質(zhì)量土樣的薄壁取土器，其Ca10%，采取低級別土樣的厚壁取土器Ca值可達(dá)30%。3、內(nèi)間隙比（Ci）§6采取土樣

Ci的作用是減小取樣管內(nèi)壁與土樣間因摩擦而引起對土樣的擾動，Ci的最佳值隨著土樣的直徑的增大而減小。國內(nèi)生產(chǎn)的各種取土器Ci值為0-1.5%。4、外間隙比（C0）

C0的作用是減小取樣管外壁與土層的摩擦，以使取土器能順利入土。國內(nèi)生產(chǎn)的各種取土器C0值為0-2%?！?采取土樣5、取樣管長度(L)取樣管長度要滿足各項試驗的要求?？紤]到取樣時土樣上、下端受擾動以及制樣時試樣破損等因素，取樣管長度應(yīng)較實際所需試樣長度要大些。關(guān)于取樣管的直徑與長度，有兩種不同的設(shè)計思路。一種主張短而粗，一種主張長而細(xì)；二者優(yōu)缺點互補。目前國際比較通用的是長而細(xì)的一種，它能滿足更多試驗項目的要求。

6、刃口角度(α)α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。但是α過小，刃口易于受損，加工處理技術(shù)和對材料的要求也更高，勢必提高了成本。國內(nèi)生產(chǎn)的取土器α值一般為50-100。

§6采取土樣三、取土器的性能(一)貫入式取土器貫入式取土器取樣時，采用擊入或壓入的方法將取土器貫入土中?！?采取土樣敞口取土器活塞取土器厚壁式薄壁式束節(jié)式固定活塞水壓活塞自由活塞1）敞口取土器敞口取土器是最簡單的取土器，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，取樣操作方便，缺點是不易控制土樣質(zhì)量，土樣易于脫落?！?采取土樣2）活塞取土器

在敞口取土器的刃口部裝一活塞，在下放取土器的過程中，使活塞與取樣管的相對位置保持不變，即可排開孔底浮土，使取土器順利達(dá)到預(yù)計取樣位置；回提取土器時，可以防止土樣失落而又不至于像上提活閥那樣出現(xiàn)過分的抽吸?！?采取土樣三、取土器的性能(二)回轉(zhuǎn)式取土器貫入式取土器一般只適用于軟土及部分可塑狀土，對于堅硬、密實的土類則不適用，對于這些土類，必須改用回轉(zhuǎn)式取土器；可分為單動三重管取土器和雙動三重管取土器兩類。單動型三重管取土器適用于軟塑～堅硬狀態(tài)的粘性土和粉土、粉細(xì)砂土，土樣質(zhì)量Ⅰ-Ⅱ級。雙動三重管型取土器適用于硬塑～堅硬狀態(tài)的粘性土、中砂、粗砂、礫砂、碎石土及軟巖，土樣質(zhì)量亦為Ⅰ-Ⅱ級?！?采取土樣三、不擾動采取土樣的方法(一)鉆孔不擾動采取土樣方法1、擊入法

用人力或機械力操縱落錘，將取土器擊入土中的取土方法；按錘擊次數(shù)分為輕錘多擊法和重錘少擊法；按錘擊位置又可分為上擊法和下?lián)舴?。?jīng)過取樣試驗比較認(rèn)為：重錘少擊法取樣質(zhì)量優(yōu)于輕錘多擊法，下?lián)舴▋?yōu)于上擊法。2、壓入法1）慢速壓入法。用鉆機自身重量或油壓千斤頂?shù)染徛夭贿B續(xù)地加壓，將取土器壓入土層中進(jìn)行取樣，在取樣過程中對土樣有一定程度的擾動。2）快速壓入法。將取土器快速、均勻地壓入土中?？焖偌訅悍▽ν猎嚇拥臄_動程度最小，目前普遍使用的是活塞油壓筒法。3、回轉(zhuǎn)法使用回轉(zhuǎn)式取土器取樣，取樣時內(nèi)管壓入取樣，外管回轉(zhuǎn)削切周圍土層，并利用鉆機沖洗液將削切下來的廢土帶出孔口，僅適用于地下水位以下的土層，對地下水位以上的土層不宜采用。三、不擾動采取土樣的方法(二)探井、探槽不擾動土樣的方法探井、探槽中不擾動土樣的采取多采用在探井（槽）壁上或底部人工刻切塊狀或柱狀土樣。由于人工刻切對整體土樣施加的外力相對較小，因此取土質(zhì)量相對較高。人工采取土樣時，應(yīng)首先注意盡量減小對土體原來狀態(tài)的破壞，同時要盡量減少切削土樣的時間并迅速將土樣密封，防止太陽暴曬導(dǎo)致水分蒸發(fā)。土樣密封多采用取土盒或土樣外圍纏繞紗布后蠟封。四、鉆孔取樣的操作土樣質(zhì)量的優(yōu)劣，不僅取決于取土器具，還取決于取樣全過程的各項操作是否恰當(dāng)。(一)鉆進(jìn)要求(1)使用合適的鉆具與鉆進(jìn)方法。一般應(yīng)采用較平穩(wěn)的回轉(zhuǎn)式鉆進(jìn)。若采用沖擊、振動、水沖等方式鉆進(jìn)時，應(yīng)在預(yù)計取樣位置1m以上改用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。在地下水位以上一般應(yīng)采用干鉆方式。(2)在軟土、砂土中宜用泥漿護(hù)壁。若使用套管護(hù)壁，應(yīng)注意旋入套管時管靴對土層的擾動，且套管底部應(yīng)限制在預(yù)計取樣深度以上大于3倍孔徑的距離。(3)應(yīng)注意保持鉆孔內(nèi)的水頭等于或稍高于地下水位，以避免產(chǎn)生孔底管涌，在飽和粉、細(xì)砂土中尤應(yīng)注意。

(二)取樣要求(1)到達(dá)預(yù)計取樣位置后，要仔細(xì)清除孔底浮土?？椎自试S殘留浮土厚度不能大于取土器廢土段長度。清除浮土?xí)r，需注意不致擾動待取土樣的土層。(2)下放取土器必須平穩(wěn)，避免側(cè)刮孔壁。取土器入孔底時應(yīng)輕放，以避免撞擊孔底而擾動土層。(3)貫入取土器力求快速連續(xù)，最好采用靜壓方式。如采用錘擊法，應(yīng)做到重錘少擊，且應(yīng)有導(dǎo)向裝置，以避免錘擊時搖晃。飽和粉、細(xì)砂土和軟粘土，必須采用靜壓法取樣。(4)當(dāng)土樣貫滿取土器后，在提升取土器前應(yīng)旋轉(zhuǎn)2至3圈，也可靜置約10min，以使土樣根部與母體順利分離，減少逃土的可能性。提升時要平穩(wěn)，切忌陡然升降或碰撞孔壁，以免失落土樣。(三)土樣的封裝和貯存(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級土樣應(yīng)妥善密封。密封方法有蠟封和粘膠帶纏繞等。應(yīng)避免暴曬和冰凍。(2)盡可能縮短取樣至試驗之間的貯存時間，一般不宜超過3周。(3)土樣在運輸途中要避免震動。對易于震動液化和水分離析的土樣應(yīng)就近進(jìn)行試驗?！?勘探工作的布置與施工順序一、勘探工作的布置布置勘探工作總的要求，應(yīng)是以盡可能少的工作量取得盡可能多的地質(zhì)資料。為此，作勘探設(shè)計時，必須要熟悉勘探區(qū)已取得的地質(zhì)資料，并明確勘探的目的和任務(wù)。將每個勘探工程都布置在關(guān)鍵地點，且發(fā)揮其綜合效益。在工程地質(zhì)勘察的各個階段中，勘探坑孔的合理布置，坑孔布置方案的設(shè)計必須建立在對工程地質(zhì)測繪資料以及區(qū)域地質(zhì)資料充分分析研究的基礎(chǔ)上。(一)勘探工作布置的一般原則

1、勘探總體布置形式

（1）勘探線按特定方向沿線布置勘探點（等間距、不等間距），了解沿線工程地質(zhì)條件，繪制工程地質(zhì)剖面圖。用于初勘階段、線形工程勘察、天然建材初查。

（2）勘探網(wǎng)勘探網(wǎng)選布在相互交叉的勘探線及其交叉點上，形成網(wǎng)狀。（方格狀、三角狀、弧狀等）用于了解面上的工程地質(zhì)條件，繪制不同方向的剖面圖，場地地質(zhì)結(jié)構(gòu)立體投影圖。適用于基礎(chǔ)工程場地詳勘，天然建材詳查階段

（3）結(jié)合建筑物基礎(chǔ)輪廓一般工程建筑物設(shè)計要求，勘探工作按建筑物基礎(chǔ)類型、型式、輪廓布置，并提供剖面及定量指標(biāo)。

樁基——每個單獨基礎(chǔ)有一個鉆孔；筏片、箱基——基礎(chǔ)角點、中心點應(yīng)有鉆孔；