工程地质勘察勘探与取样讲义PPT(64页)
63页1、第四讲 勘探与取样,提 纲,一、岩土工程勘探的任务、特点和手段 二、钻探工程 三、坑探工程 四、勘探工作的布置和施工顺序 五、采取土样,确切查明地下地质情况的基本方法是勘探工作。,一、岩土工程勘探的任务、特点和手段,工程活动层很大一部分是在地下某一范围,单一的调查不能准确把握地下不可视部分的工程地质条件,如何做?,岩土工程勘探能够完成哪些工作?采用什么手段?,(一)岩土工程勘探的任务 (1)详细研究建筑场地或建筑地段的岩土体和地质构造 (2)研究水文地质条件 (3)研究地貌和不良地质现象 (4)取样及提供野外试验条件 (5)提供检验与监测的条件 (6)其他,一、岩土工程勘探的任务、特点和手段,(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)除了深入岩体的地下工程和某些特殊工程外,第四系土层或基岩风化壳是研究重点。例如,应按土体的成分、结构和工程性质详细划分土层,尤其是软弱土层需给予特别的注意。风化岩体要根据其风化特性进行风化壳垂直分带。 (3)为了准确查明岩土的物理
2、力学性质,在勘探过程中必须注意保持岩土的天然结构和天然湿度。 (4) 岩土工程勘探应发挥综合效益。 ,一、岩土工程勘探的任务、特点和手段,(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。但其勘探成果具多解性,使用时往往受到一些条件的局限。 布置勘探工作时应综合使用,互为补充。,一、岩土工程勘探的任务、特点和手段,可行性研究勘察阶段:对拟建场地的稳定性和适宜性作出评价,主要进行工程地质测绘,勘探往往配合测绘工作,较多地使用物探手段,钻探和坑探主要用来验证物探成果和取得基准剖面。 初步勘察阶段:对建筑地段的稳定性作出岩土工程评价,勘探工作比重较大,以钻探工程为主,并取样,作原位测试和监测。 详细勘察阶段:提出详细的岩土工程资料和设计所需的岩土技术参数,满足施工图设计的要求。须进行直接勘探,与其配合还应进行大量的原位测试工作。 在复杂地质条件下或特殊的岩土工程(或地区),还应布置重型坑探工
3、程。此阶段的物探工作主要为测井,以便沿勘探井孔研究地质剖面和地下水分布等。,一、岩土工程勘探的任务、特点和手段,(四)勘探工作量的合理使用 根据水电工程地质勘察统计资料,已建工程的勘探工作量与下列因素有关: 1、工程建筑物的规模、尺寸、地质复杂程度; 2、工程地质问题的研究深度; 3、规划设计方案的变化; 4、管理体制和目的性方面的缺陷,盲目追求工作量; 5、规划设计单位的变更。,水电工程中勘探工作量的指标: 勘探指数=勘探工程进尺/ (坝长坝高),一、岩土工程勘探的任务、特点和手段,统计表明,勘探指数与岩石类型有关,其由高到低顺序:石灰岩、白云岩、花岗岩、砂泥岩互层、变质岩、片岩、片麻岩、砂板岩。 国内各水电工程的勘探指数一般高于国外工程的勘探指数33%75%,最高达数倍。除技术原因外,反映了体制和工作目的性的问题。 勘察费用/工程建设费用=14%,与地质条件及工程重要性有关,简单场地0.51%,复杂场地2%,地下工程3%,重大工程复杂条件4%。,一、岩土工程勘探的任务、特点和手段,(一)岩土工程钻探的特点 钻探可以在各种环境下进行,直接观察岩心和取样 ,勘探精度较高;能提供作原位测
4、试和监测工作;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:,二、钻探工程,(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。 (2)除了深埋隧道或专门地质问题钻探外,采用小型、轻便的钻机。 (3)钻孔多具综合目的,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。,注: + +:适用;+-:部分适用;-:不适用,钻探方法的适用范围,二、钻探工程,(二)岩土工程钻探的特殊要求 (1)土层是岩土工程钻探的主要对象,要求钻进深度和分层深度的量测误差范围应为0.05m,非连续取心钻进的回次进尺应控制在1m以内,连续取心的回次进尺应控制在2m以内;某些特殊土类,需根据土体特性选用特殊的钻进方法;在地下水位以上的土层中钻进时应进行干钻,当必须使用冲洗液时应采取双层岩心管钻进。 (2)岩心采取率要求较高。一般岩石不应低于80%,破碎岩石不应低于65%。对于需重点查明的软弱夹层、断层破碎带、滑坡的滑动带等地质体和地质现象,应采用相应的钻进方法。例如,尽量减少冲洗液或用干钻,采取双层岩心管连续取心,降低钻速
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