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工程地質(zhì)勘探的廣州方法

1、工程地質(zhì)坑、花山槽探

坑、鎮(zhèn)地質(zhì)勘質(zhì)服障槽探是察工程專在建筑場地挖探井或探槽以取得直觀資料和原狀土樣，這是業(yè)品一種不使用專用機具的常用勘探方法。當(dāng)場地地質(zhì)條件比較復(fù)雜時，廣州利用坑探可以直接觀測地層的花山結(jié)構(gòu)和變化，但坑探可達的鎮(zhèn)地質(zhì)勘質(zhì)服障深度較淺?？犹降牟旃こ虒７N類有探槽、探坑和探井。業(yè)品

在工程地質(zhì)勘察中，廣州常用的花山坑、槽探主要有坑、鎮(zhèn)地質(zhì)勘質(zhì)服障槽、察工程專井、業(yè)品洞等幾種類型，見表1-1。探槽是在挖掘成長條形且兩壁常為傾斜上寬下窄的槽子，其斷面有梯形或階梯型兩種。較深的探槽兩壁要進行必要的支護以策。探槽一般在覆蓋土層小于3.0m時使用。它適用于了解地質(zhì)構(gòu)造線、斷裂破碎帶寬度、地層分界線、巖脈寬度及其延伸方向和采取原狀土試樣等。

凡挖掘深度不大且形狀不一的坑，或成矩形的較短的探槽狀的坑為探坑。探坑的深度一般為1.0～2.0m，與土層的目的相同。

探井一般深度都大于3.0m，其斷面形狀為方形、矩形和圓形。

圓形探井在水平方向能承受較大的側(cè)壓力，比其他形狀的探井。

坑探中采取原狀土樣可按照以下步驟進行：首先在井底或井壁的指定深度處挖一土柱，土柱的直徑必須大于土筒的直徑，將土柱頂面削平，套上兩端開口的金屬筒并削去筒外多余的土，一面削土一面將筒壓入，直到筒完全套入土柱體后切斷土體柱。然后削去兩端多余的土體，該上筒蓋，用熔蠟密封后貼上標(biāo)簽并注明土柱的上下方向、編號等即完成取樣工作。

工程地質(zhì)鉆探的概念

工程地質(zhì)鉆探是獲取地表下準(zhǔn)確的地質(zhì)資料的重要的方法，而且通過鉆探的鉆孔采取原狀巖土樣和做現(xiàn)場力學(xué)試驗也是工程地質(zhì)鉆探的任務(wù)之一。

鉆探是指在地表下用鉆頭鉆入地層的勘探方法。在地層內(nèi)鉆成直徑較小并具有相當(dāng)深度的圓通形孔眼的孔稱為鉆孔。通常將直徑大于等于800mm以上的鉆孔稱為大直徑鉆井。

鉆孔的要素如圖所示。鉆孔上部口徑較大，下部口徑較小，成階梯狀。鉆孔的上部為孔口，底部為孔底；四周側(cè)壁為孔壁。鉆孔斷面的直徑為孔經(jīng)；由大孔經(jīng)改為小孔經(jīng)稱換經(jīng)。從孔口到孔底的距離為孔深。

工程地質(zhì)鉆探可根據(jù)巖土破碎的方式，將鉆進的方法分為以下四種：

沖擊鉆進

沖擊鉆進法采用底部圓環(huán)狀鉆頭。鉆進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，使巖土層達到破碎之目的而加深鉆孔。

回轉(zhuǎn)鉆進

回轉(zhuǎn)鉆進法采用底部嵌焊有硬質(zhì)合金的圓環(huán)狀鉆頭進行鉆進。鉆進中施加鉆壓，使鉆頭在回轉(zhuǎn)中切入巖土層，達到加深鉆孔的目的。在土質(zhì)地層中鉆進，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進行鉆進。

沖擊-回轉(zhuǎn)鉆進

沖擊-回轉(zhuǎn)鉆進綜合了前兩種鉆進方法在地層鉆進中的優(yōu)點，以達到提高鉆進效率的目的。其工作原理是：在鉆進過程中，鉆頭克取巖石時，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。這樣就大大提高了鉆進的效率。

沖擊-回轉(zhuǎn)-振動鉆進

沖擊-回轉(zhuǎn)-振動鉆進綜合了前三種鉆進方法在地層鉆進中的優(yōu)點，以達到提高鉆進效率的目的。采用機械動力所產(chǎn)生的振動力，通過連接桿和鉆具傳到圓筒形鉆頭周圍土中。由于震動器高速振動的結(jié)果，圓筒鉆頭依靠鉆具和振動器的重量使得土層更容易被切削鉆進，切鉆進速度較快。

造成土試樣擾動有三個原因：

一是外界條件引起的土試樣的擾動，如鉆進工藝、鉆具選用、鉆壓、鉆速、取土方法選擇等。若在選用上不夠合理時，都能造成其土質(zhì)的天然結(jié)構(gòu)被破壞。

二是采樣過程造成的土體中應(yīng)力條件發(fā)生了改變，引起圖樣內(nèi)的質(zhì)點間的相對位置位移和組織結(jié)構(gòu)的變化，甚至出現(xiàn)質(zhì)點間的原由粘聚力的破壞。

三是采取土樣時，需用取土器采取。但不論采用何種取土器，它都有一定的壁厚、長度和面積。當(dāng)切如土層時，會使土樣產(chǎn)生一定的壓縮變形。壁愈厚所排開土體愈多，其變形量愈大，這就造成土樣更大的擾動。

從上述可見，所謂原狀土試樣實際上都不可避免地遭到了不同程度的擾動。為此，在采取土試樣過程中，應(yīng)力求減小對試樣的擾動，要盡力排除各種可能增大擾動量的因素。

按照取樣方法和試驗?zāi)康?，巖土工程勘察規(guī)范對土試樣的擾動程度分成如下的質(zhì)量等級：

一級—不擾動，可進行試驗項目有：土類定義、含水量、密度、強度系數(shù)、變形參數(shù)、固結(jié)壓密系數(shù)。

二級—輕微擾動，可進行的試驗項目有：土類定義、含水量、密度。

三級—顯著擾動，可進行的試驗項目有：土類定義、含水量。

四級—完全擾動，可進行的試驗項目有：土類定義。

在鉆孔取樣時，采用薄壁取土器所采得的土樣定為一～二級；

對于采用中厚壁或厚壁取土器所采得的土樣定為二～三級；

對于采用標(biāo)準(zhǔn)貫入器、螺紋鉆頭或巖芯鉆頭所采得的粘性土、粉土、砂土和軟巖的試樣皆定義為三～四級。

從上可見，為取得一級質(zhì)量的土試樣，普遍采用薄壁取土器來采取，以滿足土工試驗全部的物理力學(xué)參數(shù)的正確獲得。