2018年注冊巖土工程師巖土工程勘察講義：勘探和取樣

　　勘探和取樣

　　一、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)工程都坐落于第四系土層或基巖風化殼上。為了工程安全、經(jīng)濟和正常使用，對這一部分地質(zhì)體的研究應(yīng)特別詳細。例如，應(yīng)按土體的成分、結(jié)構(gòu)和工程性質(zhì)詳細劃分土層，尤其是軟弱土層需給予特別的注意。風化巖體要根據(jù)其風化特性進行風化殼垂直分帶。

　　(3)為了準確查明巖土的物理力學性質(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。

　　二、 一般規(guī)定

　　1 當需查明巖土的性質(zhì)和分布，采取巖土試樣或進行原位測試時，可采用鉆探、井探、槽探、洞探和地球物理勘探等�？碧椒椒ǖ倪x取應(yīng)符合勘察目的和巖土的特性。

　　2 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、探井和探槽完工后應(yīng)妥善回填。

　　3 靜力觸探、動力觸探作為勘探手段時，應(yīng)與鉆探等其他勘探方法配合使用。

　　4 進行鉆探、井探、槽探和洞探時，應(yīng)采取有效措施，確保施工安全。

　　三、鉆探

　　1 鉆探方法可根據(jù)巖土類別和勘察要求按表1 選用。

　　表1　　　　　　　　　　　　鉆探方法的適用范圍

　　注：++：適用;+：部分適用;-：不適用。

　　2 勘探淺部土層可采用下列鉆探方法;

　　1) 小口徑麻花鉆(或提土鉆)鉆進;

　　2) 小口徑勺形鉆鉆進;

　　3) 洛陽鏟鉆進。

　　3 鉆探口徑和鉆具規(guī)格

　　應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準的規(guī)定。成孔口徑應(yīng)滿足取樣、測試和鉆進工藝的要求。

　　4 鉆探應(yīng)符合下列規(guī)定;

　　1) 鉆進深度和巖土分層深度的量測精度，不應(yīng)低于±5cm;

　　2) 應(yīng)嚴格控制非連續(xù)取芯鉆進的回次進尺，使分層精度符合要求;

　　3) 對鑒別地層天然濕度的鉆孔，在地下水位以上應(yīng)進行干鉆;當必須加水或使用循環(huán)液時，應(yīng)采用雙層巖芯管鉆進;

　　4) 巖芯鉆探的巖芯采取率，對完整和較完整巖體不應(yīng)低于80%,較破碎和破碎巖體不應(yīng)低于65%，對需重點查明的部位(滑動帶、軟弱夾層等)應(yīng)采用雙層巖芯管連續(xù)取芯;

　　5) 當需確定巖石質(zhì)量指標RQD時，應(yīng)采用75mm 口徑(N 型)雙層巖芯管和金剛石鉆頭;

　　6) 定向鉆進的鉆孔應(yīng)分段進行孔斜測量;傾角和方位的量測精度應(yīng)分別為±0.1度和3.0度。

　　5 鉆探操作的具體方法

　　應(yīng)按現(xiàn)行標準《建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)標準》(JGJ87-92)執(zhí)行。

　　6 鉆孔的記錄和編錄應(yīng)符合下列要求：

　　1) 野外記錄應(yīng)由經(jīng)過專業(yè)訓練的人員承擔;記錄應(yīng)真實及時，按鉆進回次逐段填寫，嚴禁事后追記;

　　2)鉆探現(xiàn)場可采用肉眼鑒別和手觸方法，有條件或勘察工作有明確要求時，可采用微型貫入儀等定量化、標準化的方法;

　　鉆孔觀測與編錄是鉆進過程的詳細文字記載，也是巖土工程鉆探最基本的原始資料。因此在鉆進過程中必須認真、細致地做好觀測與編錄工作，以全面、準確地反映鉆探工程的第一手地質(zhì)資料。鉆孔觀測與編錄的內(nèi)容包括：

　　對巖心的描述包括地層巖性名稱、分層深度、巖土性質(zhì)等方面。不同類型的巖土其巖性描述內(nèi)容為：

　　(1)碎石土：顆粒級配;粗顆粒形狀、母巖成分、風化程度，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。

　　(2)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。

　　(3)粉土和粘性土：顏色;稠度狀態(tài);包含物;致密程度;層理特征。

　　(4)巖石：顏色;礦物成分;結(jié)構(gòu)和構(gòu)造;風化程度及風化表現(xiàn)形式，劃分風化帶;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，進行裂隙統(tǒng)計。必要時作巖心素描。

　　作為文字記錄的輔助資料是巖土心樣。巖土心樣不僅對原始記錄的檢查核對是必要的，而且對施工開挖過程的資料核對，發(fā)生糾紛時的取證、仲裁，也有重要的價值。因此應(yīng)在一段時間內(nèi)妥善保存。目前已有一些工程勘察單位用巖心的彩色照片代替實物。全斷面取心的土層鉆孔還可制作土心縱斷面的揭片，便于長期保存。

　　通過對巖心的各種統(tǒng)計，可獲得巖心采取率、巖心獲得率和巖石質(zhì)量指標(RQD)等定量指標.巖心采取率是指所取巖心的總長度與本回次進尺的百分比。總長度包括比較完整的巖心和破碎的碎塊、碎屑和碎粉物質(zhì)。巖心獲得率是指比較完整的巖心長度與本回次進尺的百分比。它不計入不成形的破碎物質(zhì)。

　　巖石質(zhì)量指標(RQD)是指在取出的巖心中，只選取長度大于10cm的柱狀巖心長度與本回次進尺的百分比。巖石質(zhì)量指標是巖體分類和評價地下洞室圍巖質(zhì)量的重要指標。該指標只有在統(tǒng)一標準的鉆進操作條件下才具有可比性。按照國際通用標準，應(yīng)采用直徑75mm(N型)雙層巖心管金剛石鉆頭的鉆具。

　　3) 鉆探成果可用鉆孔野外柱狀圖或分層記錄表示;巖土芯樣可根據(jù)工程要求保存一定期限或長期保存，亦可拍攝巖芯、土芯彩照納入勘察成果資料。

　　四、 井探、槽探和洞探

　　1 當鉆探方法難以準確查明地下情況時，可采用探井、探槽進行勘探。在壩址、地下工程、大型邊坡等勘察中，當需詳細查明深部巖層性質(zhì)、構(gòu)造特征時，可采用豎井或平洞。

　　2 探井的深度不宜超過地下水位。豎井和平洞的深度、長度、斷面按工程要求確定。

　　3 對探井、探槽和探洞除文字描述記錄外，尚應(yīng)以剖面圖、展示圖等反映井、槽、洞壁和底部的巖性、地層分界、構(gòu)造特征、取樣和原位試驗位置、并輔以代表性部位的彩色照片。

　　五、巖土試樣的采取

　　1 土試樣質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)試驗?zāi)康陌幢?分為四個等級。

　　表2　　　　　　　　　 土試樣質(zhì)量等級

　　注：1 不擾動是指原位應(yīng)力狀態(tài)雖已改變，但土的結(jié)構(gòu)、密度和含水量變化很小，能滿足室內(nèi)試驗各項要求;

　　2 除地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級的工程外，在工程技術(shù)要求允許的情況下可用Ⅱ級土試樣進行強度和固結(jié)試驗，但宜先對土試樣受擾動程度作抽樣鑒定，判定用于試驗的適宜性，并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗使用試驗成果。

　　2 試樣采取的工具和方法，可按表3選擇。

　　表3　　　　　　　不同等級土試樣的取樣工具和方法

　　注：1 ++： 適用;+：部分適用;一：不適用;

　　3 取土器的技術(shù)規(guī)格應(yīng)按本規(guī)范附錄F執(zhí)行。

　　4 在鉆孔中采�、�、Ⅱ級砂樣時，應(yīng)滿足下列要求;

　　1) 在軟土、砂土中宜采用泥漿護壁;如使用套管，應(yīng)保持管內(nèi)水位等于或稍高于地下水位，取樣位置應(yīng)低于套管底三倍孔徑的距離;

　　2) 采用沖洗、沖擊、振動等方式鉆進時，應(yīng)在預(yù)計取樣位置1m 以上改用回轉(zhuǎn)鉆進;

　　3)下放取土器前應(yīng)仔細清孔，清除擾動土，孔底殘留浮土厚度不應(yīng)大于取土器廢土段長度(活塞取土器除外);

　　4) 采取土試樣宜用快速靜力連續(xù)壓人法;

　　5) 具體操作方法應(yīng)按現(xiàn)行標準原狀土取樣技術(shù)標準(JGJ89)執(zhí)行。

　　5在鉆孔中采取I、II級土試樣時，應(yīng)滿足下列要求：

　　1) 在軟土、砂土中宜采用泥漿護壁;如使用套管，應(yīng)保持管內(nèi)水位等于或稍高于地下水位，取樣位置應(yīng)低于套管底三倍孔徑的距離;

　　2) 采用沖洗、沖擊、振動等方式鉆進時，應(yīng)在預(yù)計取樣位置1m 以上改用回轉(zhuǎn)鉆進;

　　3)下放取土器前應(yīng)仔細清孔，清除擾動土，孔底殘留浮土厚度不應(yīng)大于取土器廢土段長度(活塞取土器除外);

　　4) 采取土試樣宜用快速靜力連續(xù)壓人法;

　　5) 具體操作方法應(yīng)按現(xiàn)行標準《原狀土取樣技術(shù)標準》(JGJ89)執(zhí)行。

　　6土試樣密封

　�、瘛ⅱ�、Ⅲ級土試樣應(yīng)妥善密封，防止?jié)穸茸兓�，嚴防曝曬或冰凍。在運輸中應(yīng)避免振動，保存時間不宜超過三周。對易于振動液化和水分離析的土試樣宜就近進行試驗。

　　7 巖石試樣

　　巖石試樣可利用鉆探巖芯制作或在探井、探槽、豎井和平洞中刻取。采取的毛樣尺寸應(yīng)滿足試塊加工的要求。在特殊情況下，試樣形狀、尺寸和方向由巖體力學試驗設(shè)計確定。

　　六、地球物理勘探

　　1 巖土工程勘察中可在下列方面采用地球物理勘探

　　1) 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;

　　2) 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);

　　3) 作為原位測試手段，測定巖土體的波速、動彈性模量、動剪切模量、卓越周期、電阻率、放射性輻射參數(shù)、土對金屬的腐蝕性等。

　　2 應(yīng)用地球物理勘探方法時應(yīng)具備下列條件

　　1) 被探測對象與周圍介質(zhì)之間有明顯的物理性質(zhì)差異;

　　2) 被探測對象具有一定的埋藏深度和規(guī)模，且地球物理異常有足夠的強度;

　　3) 能抑制干擾，區(qū)

　　注冊巖土工程師培訓班——2018年巖土工程師VIP套餐：

　　適應(yīng)人群：有基礎(chǔ)，對考點和命題方向不清楚，急需老師點明重點考點的學員。

　　包含課程：(全科)精講班+�？荚囶}班+專業(yè)基礎(chǔ)考題預(yù)測班+獨家歷年真題解析;贈送：考試時間提醒服務(wù)+考試不過2019年免費重學

　　詳細情況：本課程針對參加2018年考試學員輔導，可提前學習2017年課程;(考題預(yù)測班為新增班次不提供2017年課程)

　　● 報名VIP套餐，簽訂協(xié)議，承諾考試不過2019年免費重學;

　　● 獨家真題解析課程高清大屏講解，幫助學員掌握考試真要求;

　　● 公共基礎(chǔ)沒有考題預(yù)測班;

　　● 考前學習提醒,不定期免費直播解析考情分析

　　全國統(tǒng)一服務(wù)熱線：4000-525-585　快速聯(lián)系通道　分有用信號和干擾信號;

　　4) 在有代表性地段進行方法的有效性試驗。

　　3 地球物理勘探，應(yīng)根據(jù)探測對象的埋深、規(guī)模及其與周圍介質(zhì)的物性差異，選擇有效的方法。

　　4 地球物理勘探成果判釋時，應(yīng)考慮其多解性，區(qū)分有用信息與干擾信號。需要時應(yīng)采用多種方法探測，進行綜合判釋，并應(yīng)有已知物探參數(shù)或一定數(shù)量的鉆孔驗證。