3勘探與取樣課件

第三章勘探與取樣

第三章勘探與取樣0第一節(jié)勘探的任務(wù)、特點(diǎn)和手段

一、巖土工程勘探的任務(wù)詳細(xì)研究建筑場地或建筑地段的巖土體和地質(zhì)構(gòu)造。研究水文地質(zhì)條件。研究地貌和不良地質(zhì)現(xiàn)象。取樣及提供野外試驗(yàn)條件。提供檢驗(yàn)與監(jiān)測的條件。其他。如進(jìn)行孔中攝影及孔中電視，噴錨支護(hù)灌漿處理鉆孔，基坑施工降水鉆孔，灌注樁鉆孔，施工廊道和導(dǎo)坑等。

第一節(jié)勘探的任務(wù)、特點(diǎn)和手段一、巖土工程勘探的任務(wù)二、巖土工程勘探的特點(diǎn)(1)勘探范圍取決于場地評(píng)價(jià)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)大多數(shù)工程都坐落于第四系土層或基巖風(fēng)化殼上，應(yīng)給予特別注意和研究。(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(dòng)破壞。(4)為了實(shí)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(yàn)、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(duì)勘探工程的結(jié)構(gòu)、布置和施工順序也有特殊的要求。

二、巖土工程勘探的特點(diǎn)三、巖土工程勘探的手段

巖土工程勘探常用的手段有鉆探工程、坑探工程及地球物理勘探三類。鉆探和坑探工程是直接勘探手段，能較可靠地了解地下地質(zhì)情況。地球物理勘探簡稱物探，是一種間接的勘探手段，它可以簡便而迅速地探測地下地質(zhì)情況，且具有立體透視性的優(yōu)點(diǎn)。三類勘探手段在不同勘察階段的使用應(yīng)有所側(cè)重?？尚行匝芯靠辈祀A段較多地使用物探手段，鉆探和坑探主要用來驗(yàn)證物探成果和取得基準(zhǔn)剖面。初步勘察階段以鉆探工程為主，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。三、巖土工程勘探的手段第二節(jié)鉆探工程

一、巖土工程鉆探的特點(diǎn)坑探、物探相比較，鉆探有其突出的優(yōu)點(diǎn)，它可以在各種環(huán)境下進(jìn)行，一般不受地形、地質(zhì)條件的限制；能直接觀察巖心和取樣，勘探精度較高；能提供作原位測試和監(jiān)測工作，最大限度地發(fā)揮綜合效益；勘探深度大，效率較高。與一般的礦產(chǎn)資源鉆探相比，巖土工程鉆探有如下特點(diǎn)：(1)鉆探工程的布置，不僅要考慮自然地質(zhì)條件，還需結(jié)合工程類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。如房屋建筑與構(gòu)筑物一般應(yīng)按建筑物的輪廓線布孔。(2)除了深埋隧道以及為了解專門地質(zhì)問題而進(jìn)行的鉆探外，孔深一般十余米至數(shù)十米，所以經(jīng)常采用小型、輕便的鉆機(jī)。(3)鉆孔多具綜合目的，除了查明地質(zhì)條件外，還要取樣、作原位測試和監(jiān)測等；有些原位測試往往與鉆進(jìn)同步進(jìn)行，所以不能盲目追求進(jìn)尺。(4)在鉆進(jìn)方法、鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆進(jìn)過程中的觀測編錄等方面，均有特殊的要求。

第二節(jié)鉆探工程一、巖土工程鉆探的特點(diǎn)二、巖土工程鉆探的特殊要求(1)巖土層是巖土工程鉆探的主要對(duì)象，應(yīng)可靠地鑒定巖土層名稱，準(zhǔn)確判定分層深度，正確鑒別土層天然的結(jié)構(gòu)、密度和濕度狀態(tài)。(2)巖心采取率要求較高。(3)鉆孔水文地質(zhì)觀測和水文地質(zhì)試驗(yàn)是巖土工程鉆探的重要內(nèi)容，借以了解巖土的含水性，發(fā)現(xiàn)含水層并確定其水位(水頭)和涌水量大小，掌握各含水層之間的水力聯(lián)系，測定巖土的滲透系數(shù)等。(4)在鉆進(jìn)過程中，為了研究巖土的工程性質(zhì)，經(jīng)常需要采取巖土樣。

二、巖土工程鉆探的特殊要求三、我國巖土工程鉆探常用的鉆探方法和設(shè)備我國巖土工程勘探采用的鉆探方法有沖擊鉆探、回轉(zhuǎn)鉆探和振動(dòng)鉆探等；按動(dòng)力來源又將它們分為人力的和機(jī)械的兩種。機(jī)械回轉(zhuǎn)鉆探的鉆進(jìn)效率高，孔深大，又能采取巖心，所以在巖土工程鉆探中使用最廣泛。目前我國巖土工程勘探中采用的鉆進(jìn)方法、主要鉆具及其適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)列于表3-1中。三、我國巖土工程鉆探常用的鉆探方法和設(shè)備四、復(fù)雜地質(zhì)體的鉆進(jìn)技術(shù)

(一)無泵鉆進(jìn)在鉆進(jìn)過程中不用水泵，而是利用孔內(nèi)水的反循環(huán)作用，不使鉆頭與孔壁或巖心粘結(jié)，同時(shí)將巖粉收集在取粉管內(nèi)。這種鉆進(jìn)技術(shù)較簡便，但它可防止由于水泵送水而沖刷巖心及孔壁，較順利地穿透軟弱、破碎巖層，并提高巖心采取率和基本保持巖層的原狀結(jié)構(gòu)。無泵鉆進(jìn)與干鉆不同，需定時(shí)地串動(dòng)鉆具，利用孔內(nèi)水的反循環(huán)作用，將巖粉沉淀于取粉管和巖心管內(nèi)，孔底保持干凈而順暢地鉆進(jìn)。因無泵鉆進(jìn)勞動(dòng)強(qiáng)度大，鉆進(jìn)效率較沖洗液鉆進(jìn)低，所以在鉆穿軟弱、破碎巖層并做完水文地質(zhì)試驗(yàn)后，應(yīng)即下入套管，改用沖洗液鉆進(jìn)。四、復(fù)雜地質(zhì)體的鉆進(jìn)技術(shù)(二)雙層巖心管鉆進(jìn)雙層巖心管鉆進(jìn)是復(fù)雜地層中最普遍采用的一種鉆進(jìn)技術(shù)。一般巖心鉆采用的是單層巖心管，其主要的缺點(diǎn)是鉆進(jìn)時(shí)沖洗液直接沖刷巖心，致使軟弱、破碎巖層的巖心被破壞。而雙層巖心管鉆進(jìn)時(shí)，巖心進(jìn)入內(nèi)管，沖洗液自鉆桿流下后，在內(nèi)、外兩管壁間隙循環(huán)，并不進(jìn)入內(nèi)管沖刷巖心，所以能有效地提高巖心采取率。雙層巖心管有雙層單動(dòng)和雙層雙動(dòng)兩類結(jié)構(gòu)，以前者為優(yōu)。(三)套鉆和巖心定向鉆進(jìn)此項(xiàng)鉆進(jìn)工藝是黃河水利委員會(huì)勘測設(shè)計(jì)院于20世紀(jì)80年代中期研制成功的，它有效地保證了軟弱夾層和破碎地層獲取高質(zhì)量的巖心。鉆進(jìn)的工藝過程是這樣的：采用金剛石鉆具以91mm孔徑鉆進(jìn)至預(yù)定的復(fù)雜地層深度后，先用直徑46mm的導(dǎo)向鉆具在鉆孔中心鉆出一個(gè)約1m深的小孔，然后插筋并灌注化學(xué)粘結(jié)劑，待凝固后再以91mm孔徑用隨鉆定向鉆具鉆進(jìn)并取出巖心。巖心采取率幾乎可以達(dá)到100%，而且能準(zhǔn)確地測得孔內(nèi)巖層的產(chǎn)狀，但是所采取的巖心不能作為力學(xué)試驗(yàn)的樣品。

(二)雙層巖心管鉆進(jìn)四深厚砂卵石層鉆進(jìn)新工藝成都水電勘測設(shè)計(jì)院采用金剛石鉆進(jìn)與SM和MY-1型植物膠體作沖洗液的鉆進(jìn)工藝，在深厚砂卵石層中裸孔鉆進(jìn)，深度已超過400m，不僅孔身結(jié)構(gòu)簡化，而且鉆進(jìn)效率和巖心采取率也大大提高。砂卵石巖心表面被特殊的沖洗液包裹著，從而可獲取近似原位的柱狀巖心以及夾砂層、夾泥層的巖心。(五)繩索取心鉆進(jìn)的應(yīng)用繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)是小口徑金剛石鉆進(jìn)技術(shù)發(fā)展到高級(jí)階段的標(biāo)志。此項(xiàng)鉆進(jìn)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是：①有利于穿透破碎易坍塌地層；②提高巖心采取率及取心的質(zhì)量；③節(jié)省輔助工作時(shí)間，提高鉆進(jìn)效率；④延長鉆頭使用壽命，降低成本。繩索取心鉆進(jìn)可以直接從專用鉆桿內(nèi)用繩索將裝有巖心的內(nèi)管提到地面上取出巖心，簡化了鉆進(jìn)工序。我國東北水電勘測設(shè)計(jì)院與美國某公司，共同研制成功了與此項(xiàng)鉆進(jìn)技術(shù)相配套的SGS-1型不提鉆氣壓栓塞，可以同時(shí)提高鉆孔壓水試驗(yàn)的效率和質(zhì)量。四深厚砂卵石層鉆進(jìn)新工藝五、鉆孔設(shè)計(jì)書的編制、鉆孔觀測編錄及資料整理

(一)鉆孔設(shè)計(jì)書的編制

鉆孔設(shè)計(jì)書的內(nèi)容要點(diǎn)包括：(1)鉆孔附近的地形、地質(zhì)概況及鉆孔目的。鉆孔的目的一定要充分說明，使施鉆人員和觀測、編錄人員都明確該孔的意義及鉆進(jìn)中應(yīng)注意的問題。這對(duì)于保證鉆進(jìn)、觀測和編錄工作的質(zhì)量，是至關(guān)重要的。(2)鉆孔的類型、深度及孔身結(jié)構(gòu)。根據(jù)已掌握的資料，繪制鉆孔設(shè)計(jì)柱狀剖面圖，說明孔中將要遇到的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)情況等，據(jù)以確定鉆進(jìn)方法、鉆孔類型、孔深、開孔和終孔直徑以及換徑深度、鉆進(jìn)速度及保護(hù)孔壁的方法等。(3)巖土工程要求。包括巖心采取率、取樣、試驗(yàn)、觀測、止水及編錄等各方面的要求。編錄的項(xiàng)目及應(yīng)取得的成果資料有：鉆孔柱狀剖面圖、巖心素描(或照相)、鉆進(jìn)觀測、試驗(yàn)記錄圖及水文地質(zhì)日志等。(4)說明鉆探結(jié)束后對(duì)鉆孔的處理意見。五、鉆孔設(shè)計(jì)書的編制、鉆孔觀測編錄及資料整理

(二)鉆孔觀測與編錄鉆孔觀測與編錄的內(nèi)容包括：1巖心觀察、描述和編錄2鉆孔水文地質(zhì)觀測3鉆進(jìn)動(dòng)態(tài)觀察和記錄(三)鉆探資料整理

(1)鉆孔柱狀圖。(2)鉆孔操作及水文地質(zhì)日志圖。(3)巖心素描圖及其說明。(二)鉆孔觀測與編錄第三節(jié)坑探工程

一、勘探常用的坑探工程類型及其適用條件

坑探工程也叫掘進(jìn)工程、井巷工程，它在巖土工程勘探中占有一定的地位。與一般的鉆探工程相比較，其特點(diǎn)是：勘察人員能直接觀察到地質(zhì)結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確可靠，且便于素描；可不受限制地從中采取原狀巖土樣和用作大型原位測試。尤其對(duì)研究斷層破碎帶、軟弱泥化夾層和滑動(dòng)面(帶)等的空間分布特點(diǎn)及其工程性質(zhì)等，更具有重要意義?？犹焦こ痰娜秉c(diǎn)是：使用時(shí)往往受到自然地質(zhì)條件的限制，耗費(fèi)資金大而勘探周期長；尤其是重型坑探工程不可輕易采用。巖土工程勘探中常用的坑探工程有：探槽、試坑、淺井、豎井(斜井)、平硐和石門(平巷)(圖3-5)。其中前三種為輕型坑探工程，后三種為重型坑探工程。不同坑探工程的特點(diǎn)和適用條件如表3-2。第三節(jié)坑探工程一、勘探常用的坑探工程類型及其適用條件二、坑探工程設(shè)計(jì)書的編制、坑探工程的觀測與編錄

(一)坑探工程設(shè)計(jì)書的編制主要內(nèi)容包括：(1)坑探工程的目的、類型和編號(hào)。(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：巖性及其硬度等級(jí)，掘進(jìn)的難易程度，采用的掘進(jìn)方法(鏟、鎬挖掘或爆破作業(yè)等)；地下水位，可能涌水狀況，應(yīng)采取的排水措施；是否需要支護(hù)及支護(hù)材料、結(jié)構(gòu)等。(5)巖土工程要求：包括掘進(jìn)過程中應(yīng)仔細(xì)觀察、描述的地質(zhì)現(xiàn)象和應(yīng)注意的地質(zhì)問題；對(duì)坑壁、頂、底板掘進(jìn)方法的要求，是否許可采用爆破作業(yè)及作業(yè)方式；取樣地點(diǎn)、數(shù)量、規(guī)格和要求等；巖土試驗(yàn)的項(xiàng)目、組數(shù)、位置以及掘進(jìn)時(shí)應(yīng)注意的問題；應(yīng)提交的成果。二、坑探工程設(shè)計(jì)書的編制、坑探工程的觀測與編錄(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。第四系堆積物的成因、巖性、時(shí)代、厚度及空間變化和相互接觸關(guān)系；基巖的顏色、成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、地層層序以及各層間接觸關(guān)系；應(yīng)特別注意軟弱夾層的巖性、厚度及其泥化情況。(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(shí)作節(jié)理裂隙的素描圖和統(tǒng)計(jì)測量。(4)水文地質(zhì)情況。如地下水滲出點(diǎn)位置、涌水點(diǎn)及涌水量大小等。(二)坑探工程的觀察、描述(三)坑探工程展視圖展視圖，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。1探槽展視圖首先進(jìn)行探槽的形態(tài)測量。用羅盤確定探槽中心線的方向及其各段的變化，水平(或傾斜)延伸長度、槽底坡度。在槽底或槽壁上用皮尺作一基線(水平或傾斜方向均可)，并用小鋼尺從零點(diǎn)起逐漸向另一端實(shí)測各地質(zhì)現(xiàn)象，按比例尺繪制于方格紙上，便得到探槽底部或一壁的地質(zhì)斷面圖。除槽壁和槽底外，有時(shí)還要將端壁斷面圖繪出。作圖時(shí)需考慮探槽延伸方向和槽底坡度的變化，遇此情況時(shí)則應(yīng)在轉(zhuǎn)折處分開，分段繪制。展視圖一般表示槽底和一個(gè)側(cè)壁的地質(zhì)斷面，有時(shí)將兩端壁也繪出。展開的方法有兩種：一種是坡度展開法；另一種是平行展開法，這是經(jīng)常被采用的一種方法。(三)坑探工程展視圖2試坑(淺井、豎井)展視圖此類鉛直坑探工程的展視圖，也應(yīng)先進(jìn)行形態(tài)測量，然后作四壁和坑(井)底的地質(zhì)素描。其展開的方法也有兩種：一種是四壁輻射展開法，即以坑(井)底為平面，將四壁各自向外翻倒投影而成(圖3-7)。一般適用于作試坑展視圖。另一種是四壁平行展開法，即四壁連續(xù)平行排列(圖3-8)。它避免了四壁輻射展開法因探井較深導(dǎo)致的缺陷。所以這種展開法一般適用于淺井和豎井。四壁平行展開法的缺點(diǎn)是，當(dāng)探井四壁不直立時(shí)圖中無法表示。3平硐展視圖平硐展視圖從硐口作起，隨掌子面不斷推進(jìn)而分段繪制，直至掘進(jìn)結(jié)束。其具體做法是：最先畫出硐底的中線，平硐的寬度、高度、長度、方向以及各種地質(zhì)界線和現(xiàn)象，都是以這條中線為準(zhǔn)繪出的。當(dāng)中線有彎曲時(shí)，應(yīng)于彎曲處將位于凸出側(cè)之硐壁裂一叉口，以調(diào)整該壁內(nèi)側(cè)與外側(cè)的長度。如果彎曲較大時(shí)，則可分段表示。硐底的坡度用高差曲線表示。該展視圖五個(gè)硐壁面全面繪出，平行展開。2試坑(淺井、豎井)展視圖第四節(jié)地球物理勘探

地球物理勘探簡稱物探，它是用專門的儀器來探測各種地質(zhì)體物理場的分布情況，對(duì)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。

應(yīng)用于巖土工程勘

察中的物探，則稱之為“工程物探”。

物探的優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備輕便、效率高；在地面、空中、水上或鉆孔中均能探測；易于加大勘探密度、深度和從不同方向敷設(shè)勘探線網(wǎng)，構(gòu)成多方位數(shù)據(jù)陣，具有立體透視性的特點(diǎn)。但是，這類勘探方法往往受到非探測對(duì)象的影響和干擾以及儀器測量精度的局限，其分析解釋的結(jié)果就顯得較為粗略，且具多解性。物探工作的種類較多，在巖土工程勘察中運(yùn)用最普遍的是電阻率法和地震折射波法。

第四節(jié)地球物理勘探地球物理勘探簡稱物探，它是用專門的二、電阻率法在巖土工程勘察中的應(yīng)用

電阻率法是依靠人工建立直流電場，在地表測量某點(diǎn)垂直方向或水平方向的電阻率變化，從而推斷地質(zhì)體性狀的方法。它主要可以解決下列地質(zhì)問題：(1)確定不同的巖性，進(jìn)行地層巖性的劃分。(2)探查褶皺構(gòu)造形態(tài)，尋找斷層。(3)探查覆蓋層厚度、基巖起伏及風(fēng)化殼厚度。(4)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。(5)探查巖溶發(fā)育情況及滑坡體的分布范圍。(6)尋找古河道的空間位置。二、電阻率法在巖土工程勘察中的應(yīng)用電阻率法包括電測深法和電剖面法，它們又各有許多變種，在巖土工程勘察中應(yīng)用最廣的是對(duì)稱四極電測深、環(huán)形電測深、對(duì)稱剖面法和聯(lián)合剖面法。應(yīng)用對(duì)稱四極電測深法來確定電阻率有差異的地層，探查基巖風(fēng)化殼、地下水埋深或?qū)ふ夜藕拥?，解釋效果較好。

電測剖面法可以被用來探查松散覆蓋層下基巖面起伏和地質(zhì)構(gòu)造，了解古河道位置，尋找溶洞等。運(yùn)用聯(lián)合剖面法可以較為準(zhǔn)確地推斷斷裂帶的位置。電阻率法的使用條件：(1)地形比較平緩，具有便于布置極距的一定范圍。(2)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)；而

且其電阻率應(yīng)較穩(wěn)定，與圍巖背景值有較大異常。(3)場地內(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，且與上下地層的差值較大；有明顯的厚度，傾角不大于20°，埋深不太大；在其上部無

屏蔽層存在。(4)場地內(nèi)無不可排除的電磁干擾。

電阻率法包括電測深法和電剖面法，它們又各有許多變種，在巖土工三、地震折射波法在巖土工程勘察中的應(yīng)用地震勘探是通過人工激發(fā)的地震波在地殼內(nèi)傳播的特點(diǎn)來探查地質(zhì)體的一種物探方法。在巖土工程勘察中運(yùn)用最多的是高頻(＜200~300Hz)地震波淺層折射法，可以研究深度在100m以內(nèi)的地質(zhì)體。主要解決下列問題：(1)測定覆蓋層的厚度，確定基巖的埋深和起伏變化。(2)追索斷層破碎帶和裂隙密集帶。(3)研究巖石的彈性性質(zhì)，測定巖石的動(dòng)彈性模量和動(dòng)泊松比。(4)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。地震勘探的使用條件是：(1)地形起伏較??；(2)地質(zhì)界面較平坦和斷層破碎帶少，且界面以上巖石較均一，無明顯高阻層屏蔽；(3)界面上下或兩側(cè)地質(zhì)體有較明顯的波速差異。三、地震折射波法在巖土工程勘察中的應(yīng)用四、地質(zhì)雷達(dá)在巖土工程勘察中的應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)是交流電法勘探中的一種方法。它是沿用對(duì)空雷達(dá)的原理，由發(fā)射機(jī)發(fā)射脈沖電磁波，其中一部分是沿著空氣與介質(zhì)(巖土體)分界面?zhèn)鞑サ闹边_(dá)波，經(jīng)過時(shí)間t0后到達(dá)接受天線，為接收機(jī)所接收。另一部分傳入介質(zhì)內(nèi)，在其中若遇電性不同的另一介質(zhì)體(如其他巖土體、洞穴等)，就發(fā)生反射和折射，經(jīng)過時(shí)間ts后回到接收天線，稱為回波。地質(zhì)雷達(dá)具有分辨能力強(qiáng)，判釋精度高，一般不受高阻屏蔽層及水平層、各向異性的影響等優(yōu)點(diǎn)。它對(duì)探查淺部介質(zhì)體，如覆蓋層厚度、基巖強(qiáng)風(fēng)化帶埋深、溶洞及地下洞室和管線位置等，效果尤佳。四、地質(zhì)雷達(dá)在巖土工程勘察中的應(yīng)用五、聲波測井在巖土工程勘察中的應(yīng)用聲波測井的物理基礎(chǔ)，是研究與巖石性質(zhì)密切相關(guān)的聲振動(dòng)沿鉆井的傳播特征。它可以充分利用已有的鉆井，結(jié)合地質(zhì)調(diào)查，查明地層巖性特征，進(jìn)行地層劃分；確定軟弱夾層的層位及深度；了解基巖風(fēng)化殼的厚度和特征，進(jìn)行風(fēng)化殼分帶；尋找?guī)r溶洞穴和斷層破碎帶；研究巖石的某些物理力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行工程巖體分類等。與其他測井方法密切配合，還可以全部或部分代替巖心可見，聲波測井在巖土工程勘察中的應(yīng)用是多方面的。聲波測井的方法有多種，目前國內(nèi)運(yùn)用最多的是聲速測井。六、綜合物探方法的應(yīng)用五、聲波測井在巖土工程勘察中的應(yīng)用一、勘探工作的布置

(一)勘探工作布置的一般原則(1)勘探工作應(yīng)在工程地質(zhì)測繪基礎(chǔ)上進(jìn)行。(2)無論是勘探的總體布置還是單個(gè)勘探點(diǎn)的設(shè)計(jì)，都要考慮綜合利用。(3)勘探布置應(yīng)與勘察階段相適應(yīng)。(4)勘探布置應(yīng)隨建筑物的類型和規(guī)模而異。(5)勘探布置應(yīng)考慮地質(zhì)、地貌、水文地質(zhì)等條件。(6)在勘探線、網(wǎng)中的各勘探點(diǎn)，應(yīng)視具體條件選擇不同的勘探手段，以便互相配合，取長補(bǔ)短，有機(jī)地聯(lián)系起來。

第五節(jié)勘探工作的布置和施工順序一、勘探工作的布置第五節(jié)勘探工作的布置和施工順序(二)勘探坑孔間距的確定各類建筑勘探坑孔的間距，是根據(jù)勘察階段和巖土工程勘察等級(jí)來確定的。(三)勘探坑孔深度的確定確定勘探坑孔深度的含義包括兩個(gè)方面：一是確定坑孔深度的依據(jù)；二是施工時(shí)終止坑孔的標(biāo)志。根據(jù)各工程勘察部門的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，大致依據(jù)《規(guī)范》規(guī)定、對(duì)巖土工程問題分析評(píng)價(jià)的需要以及具體建筑物的設(shè)計(jì)要求等，確定勘探坑孔的深度。二、勘探工程的施工順序

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，第一批施工的坑孔應(yīng)為：對(duì)控制場地工程地質(zhì)條件具關(guān)鍵作用和對(duì)選擇場地有決定意義的坑孔；建筑物重要部位的坑孔；為其他勘察工作提供條件，而施工周期又比較長的坑孔；在主要勘探線上的坑孔?？紤]到洪水的威脅，應(yīng)在枯水期盡量先施工水上或近水的坑孔。(二)勘探坑孔間距的確定第六節(jié)采取土樣關(guān)于試樣的代表性，從取樣角度來說，需考慮取樣的位置、數(shù)量和技術(shù)問題?？紤]到取樣的成本，需要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面權(quán)衡，合理地確定取樣的數(shù)量。根據(jù)勘察設(shè)計(jì)要求，不同試樣的用途是不一樣的。一、土樣的質(zhì)量等級(jí)

土樣的質(zhì)量實(shí)質(zhì)上是土樣的擾動(dòng)問題。有的學(xué)者從實(shí)用觀點(diǎn)出發(fā)，提出對(duì)“不擾動(dòng)土樣”或“原狀土樣”的基本質(zhì)量要求是：(1)沒有結(jié)構(gòu)擾動(dòng)。(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。并規(guī)定了滿足上述基本質(zhì)量要求的具體標(biāo)準(zhǔn)。

第六節(jié)采取土樣關(guān)于試樣的代表性，從取樣角度來說，需考慮取二、鉆孔取土器及其適用條件對(duì)取土器的基本要求是：盡可能使土樣不受或少受擾動(dòng)；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)

1取樣管直徑(D)；2面積比(Ca)；3內(nèi)間隙比(Ci)；4外間隙比(C0)；5取樣管長度(L)；6刃口角度(α)二、鉆孔取土器及其適用條件

(二)貫入式取土器

貫入式取土器取樣時(shí)，采用擊入或壓入的方法將取土器貫入土中。這類取土器又可分為敞口取土器和活塞取土器兩類。敞口取土器按取樣管壁厚分厚壁、薄壁和束節(jié)式三種；活塞取土器又有固定活塞、水壓固定活塞、自由活塞等幾種。

(三)回轉(zhuǎn)式取土器回轉(zhuǎn)式取土器的基本結(jié)構(gòu)與巖心鉆探的雙層巖心管相同，分為單動(dòng)和雙動(dòng)兩類。貫入式取土器一般適用于采取相對(duì)較軟的均勻細(xì)粒土。而對(duì)于堅(jiān)硬、密實(shí)的細(xì)粒土以及砂類土、碎石土來說，要取得高質(zhì)量的土樣，則必須采用回轉(zhuǎn)式取土器。(二)貫入式取土器三、鉆孔取樣的操作(一)鉆進(jìn)要求鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)力求不擾動(dòng)或少擾動(dòng)預(yù)計(jì)取樣處的土層。為此應(yīng)做到：(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(dòng)、水沖等方式鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)在預(yù)計(jì)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(shí)管靴對(duì)土層的擾動(dòng)，且套管底部應(yīng)限制在預(yù)計(jì)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。

三、鉆孔取樣的操作(二)取樣要求(1)到達(dá)預(yù)計(jì)取樣位置后，要仔細(xì)清除孔底浮土。(2)下放取土器必須平穩(wěn)，避免側(cè)刮孔壁。(3)貫入取土器力求快速連續(xù)，最好采用靜壓方式。(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(shí)要平穩(wěn)，切忌陡然升降或碰撞孔壁，以免失落土樣。以上是貫入式取土器取樣的基本要求。(三)土樣的封裝和貯存(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)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(yàn)之間的貯存時(shí)間，一般不宜超過3周。(3)土樣在運(yùn)輸途中要避免震動(dòng)。對(duì)易于震動(dòng)液化和水分離析的土樣應(yīng)就近進(jìn)行試驗(yàn)。

(二)取樣要求第三章勘探與取樣

第三章勘探與取樣30第一節(jié)勘探的任務(wù)、特點(diǎn)和手段

一、巖土工程勘探的任務(wù)詳細(xì)研究建筑場地或建筑地段的巖土體和地質(zhì)構(gòu)造。研究水文地質(zhì)條件。研究地貌和不良地質(zhì)現(xiàn)象。取樣及提供野外試驗(yàn)條件。提供檢驗(yàn)與監(jiān)測的條件。其他。如進(jìn)行孔中攝影及孔中電視，噴錨支護(hù)灌漿處理鉆孔，基坑施工降水鉆孔，灌注樁鉆孔，施工廊道和導(dǎo)坑等。

第一節(jié)勘探的任務(wù)、特點(diǎn)和手段一、巖土工程勘探的任務(wù)二、巖土工程勘探的特點(diǎn)(1)勘探范圍取決于場地評(píng)價(jià)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)大多數(shù)工程都坐落于第四系土層或基巖風(fēng)化殼上，應(yīng)給予特別注意和研究。(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(dòng)破壞。(4)為了實(shí)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(yàn)、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(duì)勘探工程的結(jié)構(gòu)、布置和施工順序也有特殊的要求。

二、巖土工程勘探的特點(diǎn)三、巖土工程勘探的手段

巖土工程勘探常用的手段有鉆探工程、坑探工程及地球物理勘探三類。鉆探和坑探工程是直接勘探手段，能較可靠地了解地下地質(zhì)情況。地球物理勘探簡稱物探，是一種間接的勘探手段，它可以簡便而迅速地探測地下地質(zhì)情況，且具有立體透視性的優(yōu)點(diǎn)。三類勘探手段在不同勘察階段的使用應(yīng)有所側(cè)重?？尚行匝芯靠辈祀A段較多地使用物探手段，鉆探和坑探主要用來驗(yàn)證物探成果和取得基準(zhǔn)剖面。初步勘察階段以鉆探工程為主，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。三、巖土工程勘探的手段第二節(jié)鉆探工程

一、巖土工程鉆探的特點(diǎn)坑探、物探相比較，鉆探有其突出的優(yōu)點(diǎn)，它可以在各種環(huán)境下進(jìn)行，一般不受地形、地質(zhì)條件的限制；能直接觀察巖心和取樣，勘探精度較高；能提供作原位測試和監(jiān)測工作，最大限度地發(fā)揮綜合效益；勘探深度大，效率較高。與一般的礦產(chǎn)資源鉆探相比，巖土工程鉆探有如下特點(diǎn)：(1)鉆探工程的布置，不僅要考慮自然地質(zhì)條件，還需結(jié)合工程類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。如房屋建筑與構(gòu)筑物一般應(yīng)按建筑物的輪廓線布孔。(2)除了深埋隧道以及為了解專門地質(zhì)問題而進(jìn)行的鉆探外，孔深一般十余米至數(shù)十米，所以經(jīng)常采用小型、輕便的鉆機(jī)。(3)鉆孔多具綜合目的，除了查明地質(zhì)條件外，還要取樣、作原位測試和監(jiān)測等；有些原位測試往往與鉆進(jìn)同步進(jìn)行，所以不能盲目追求進(jìn)尺。(4)在鉆進(jìn)方法、鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆進(jìn)過程中的觀測編錄等方面，均有特殊的要求。

第二節(jié)鉆探工程一、巖土工程鉆探的特點(diǎn)二、巖土工程鉆探的特殊要求(1)巖土層是巖土工程鉆探的主要對(duì)象，應(yīng)可靠地鑒定巖土層名稱，準(zhǔn)確判定分層深度，正確鑒別土層天然的結(jié)構(gòu)、密度和濕度狀態(tài)。(2)巖心采取率要求較高。(3)鉆孔水文地質(zhì)觀測和水文地質(zhì)試驗(yàn)是巖土工程鉆探的重要內(nèi)容，借以了解巖土的含水性，發(fā)現(xiàn)含水層并確定其水位(水頭)和涌水量大小，掌握各含水層之間的水力聯(lián)系，測定巖土的滲透系數(shù)等。(4)在鉆進(jìn)過程中，為了研究巖土的工程性質(zhì)，經(jīng)常需要采取巖土樣。

二、巖土工程鉆探的特殊要求三、我國巖土工程鉆探常用的鉆探方法和設(shè)備我國巖土工程勘探采用的鉆探方法有沖擊鉆探、回轉(zhuǎn)鉆探和振動(dòng)鉆探等；按動(dòng)力來源又將它們分為人力的和機(jī)械的兩種。機(jī)械回轉(zhuǎn)鉆探的鉆進(jìn)效率高，孔深大，又能采取巖心，所以在巖土工程鉆探中使用最廣泛。目前我國巖土工程勘探中采用的鉆進(jìn)方法、主要鉆具及其適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)列于表3-1中。三、我國巖土工程鉆探常用的鉆探方法和設(shè)備四、復(fù)雜地質(zhì)體的鉆進(jìn)技術(shù)

(一)無泵鉆進(jìn)在鉆進(jìn)過程中不用水泵，而是利用孔內(nèi)水的反循環(huán)作用，不使鉆頭與孔壁或巖心粘結(jié)，同時(shí)將巖粉收集在取粉管內(nèi)。這種鉆進(jìn)技術(shù)較簡便，但它可防止由于水泵送水而沖刷巖心及孔壁，較順利地穿透軟弱、破碎巖層，并提高巖心采取率和基本保持巖層的原狀結(jié)構(gòu)。無泵鉆進(jìn)與干鉆不同，需定時(shí)地串動(dòng)鉆具，利用孔內(nèi)水的反循環(huán)作用，將巖粉沉淀于取粉管和巖心管內(nèi)，孔底保持干凈而順暢地鉆進(jìn)。因無泵鉆進(jìn)勞動(dòng)強(qiáng)度大，鉆進(jìn)效率較沖洗液鉆進(jìn)低，所以在鉆穿軟弱、破碎巖層并做完水文地質(zhì)試驗(yàn)后，應(yīng)即下入套管，改用沖洗液鉆進(jìn)。四、復(fù)雜地質(zhì)體的鉆進(jìn)技術(shù)(二)雙層巖心管鉆進(jìn)雙層巖心管鉆進(jìn)是復(fù)雜地層中最普遍采用的一種鉆進(jìn)技術(shù)。一般巖心鉆采用的是單層巖心管，其主要的缺點(diǎn)是鉆進(jìn)時(shí)沖洗液直接沖刷巖心，致使軟弱、破碎巖層的巖心被破壞。而雙層巖心管鉆進(jìn)時(shí)，巖心進(jìn)入內(nèi)管，沖洗液自鉆桿流下后，在內(nèi)、外兩管壁間隙循環(huán)，并不進(jìn)入內(nèi)管沖刷巖心，所以能有效地提高巖心采取率。雙層巖心管有雙層單動(dòng)和雙層雙動(dòng)兩類結(jié)構(gòu)，以前者為優(yōu)。(三)套鉆和巖心定向鉆進(jìn)此項(xiàng)鉆進(jìn)工藝是黃河水利委員會(huì)勘測設(shè)計(jì)院于20世紀(jì)80年代中期研制成功的，它有效地保證了軟弱夾層和破碎地層獲取高質(zhì)量的巖心。鉆進(jìn)的工藝過程是這樣的：采用金剛石鉆具以91mm孔徑鉆進(jìn)至預(yù)定的復(fù)雜地層深度后，先用直徑46mm的導(dǎo)向鉆具在鉆孔中心鉆出一個(gè)約1m深的小孔，然后插筋并灌注化學(xué)粘結(jié)劑，待凝固后再以91mm孔徑用隨鉆定向鉆具鉆進(jìn)并取出巖心。巖心采取率幾乎可以達(dá)到100%，而且能準(zhǔn)確地測得孔內(nèi)巖層的產(chǎn)狀，但是所采取的巖心不能作為力學(xué)試驗(yàn)的樣品。

(二)雙層巖心管鉆進(jìn)四深厚砂卵石層鉆進(jìn)新工藝成都水電勘測設(shè)計(jì)院采用金剛石鉆進(jìn)與SM和MY-1型植物膠體作沖洗液的鉆進(jìn)工藝，在深厚砂卵石層中裸孔鉆進(jìn)，深度已超過400m，不僅孔身結(jié)構(gòu)簡化，而且鉆進(jìn)效率和巖心采取率也大大提高。砂卵石巖心表面被特殊的沖洗液包裹著，從而可獲取近似原位的柱狀巖心以及夾砂層、夾泥層的巖心。(五)繩索取心鉆進(jìn)的應(yīng)用繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)是小口徑金剛石鉆進(jìn)技術(shù)發(fā)展到高級(jí)階段的標(biāo)志。此項(xiàng)鉆進(jìn)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是：①有利于穿透破碎易坍塌地層；②提高巖心采取率及取心的質(zhì)量；③節(jié)省輔助工作時(shí)間，提高鉆進(jìn)效率；④延長鉆頭使用壽命，降低成本。繩索取心鉆進(jìn)可以直接從專用鉆桿內(nèi)用繩索將裝有巖心的內(nèi)管提到地面上取出巖心，簡化了鉆進(jìn)工序。我國東北水電勘測設(shè)計(jì)院與美國某公司，共同研制成功了與此項(xiàng)鉆進(jìn)技術(shù)相配套的SGS-1型不提鉆氣壓栓塞，可以同時(shí)提高鉆孔壓水試驗(yàn)的效率和質(zhì)量。四深厚砂卵石層鉆進(jìn)新工藝五、鉆孔設(shè)計(jì)書的編制、鉆孔觀測編錄及資料整理

(一)鉆孔設(shè)計(jì)書的編制

鉆孔設(shè)計(jì)書的內(nèi)容要點(diǎn)包括：(1)鉆孔附近的地形、地質(zhì)概況及鉆孔目的。鉆孔的目的一定要充分說明，使施鉆人員和觀測、編錄人員都明確該孔的意義及鉆進(jìn)中應(yīng)注意的問題。這對(duì)于保證鉆進(jìn)、觀測和編錄工作的質(zhì)量，是至關(guān)重要的。(2)鉆孔的類型、深度及孔身結(jié)構(gòu)。根據(jù)已掌握的資料，繪制鉆孔設(shè)計(jì)柱狀剖面圖，說明孔中將要遇到的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)情況等，據(jù)以確定鉆進(jìn)方法、鉆孔類型、孔深、開孔和終孔直徑以及換徑深度、鉆進(jìn)速度及保護(hù)孔壁的方法等。(3)巖土工程要求。包括巖心采取率、取樣、試驗(yàn)、觀測、止水及編錄等各方面的要求。編錄的項(xiàng)目及應(yīng)取得的成果資料有：鉆孔柱狀剖面圖、巖心素描(或照相)、鉆進(jìn)觀測、試驗(yàn)記錄圖及水文地質(zhì)日志等。(4)說明鉆探結(jié)束后對(duì)鉆孔的處理意見。五、鉆孔設(shè)計(jì)書的編制、鉆孔觀測編錄及資料整理

(二)鉆孔觀測與編錄鉆孔觀測與編錄的內(nèi)容包括：1巖心觀察、描述和編錄2鉆孔水文地質(zhì)觀測3鉆進(jìn)動(dòng)態(tài)觀察和記錄(三)鉆探資料整理

(1)鉆孔柱狀圖。(2)鉆孔操作及水文地質(zhì)日志圖。(3)巖心素描圖及其說明。(二)鉆孔觀測與編錄第三節(jié)坑探工程

一、勘探常用的坑探工程類型及其適用條件

坑探工程也叫掘進(jìn)工程、井巷工程，它在巖土工程勘探中占有一定的地位。與一般的鉆探工程相比較，其特點(diǎn)是：勘察人員能直接觀察到地質(zhì)結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確可靠，且便于素描；可不受限制地從中采取原狀巖土樣和用作大型原位測試。尤其對(duì)研究斷層破碎帶、軟弱泥化夾層和滑動(dòng)面(帶)等的空間分布特點(diǎn)及其工程性質(zhì)等，更具有重要意義?？犹焦こ痰娜秉c(diǎn)是：使用時(shí)往往受到自然地質(zhì)條件的限制，耗費(fèi)資金大而勘探周期長；尤其是重型坑探工程不可輕易采用。巖土工程勘探中常用的坑探工程有：探槽、試坑、淺井、豎井(斜井)、平硐和石門(平巷)(圖3-5)。其中前三種為輕型坑探工程，后三種為重型坑探工程。不同坑探工程的特點(diǎn)和適用條件如表3-2。第三節(jié)坑探工程一、勘探常用的坑探工程類型及其適用條件二、坑探工程設(shè)計(jì)書的編制、坑探工程的觀測與編錄

(一)坑探工程設(shè)計(jì)書的編制主要內(nèi)容包括：(1)坑探工程的目的、類型和編號(hào)。(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：巖性及其硬度等級(jí)，掘進(jìn)的難易程度，采用的掘進(jìn)方法(鏟、鎬挖掘或爆破作業(yè)等)；地下水位，可能涌水狀況，應(yīng)采取的排水措施；是否需要支護(hù)及支護(hù)材料、結(jié)構(gòu)等。(5)巖土工程要求：包括掘進(jìn)過程中應(yīng)仔細(xì)觀察、描述的地質(zhì)現(xiàn)象和應(yīng)注意的地質(zhì)問題；對(duì)坑壁、頂、底板掘進(jìn)方法的要求，是否許可采用爆破作業(yè)及作業(yè)方式；取樣地點(diǎn)、數(shù)量、規(guī)格和要求等；巖土試驗(yàn)的項(xiàng)目、組數(shù)、位置以及掘進(jìn)時(shí)應(yīng)注意的問題；應(yīng)提交的成果。二、坑探工程設(shè)計(jì)書的編制、坑探工程的觀測與編錄(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。第四系堆積物的成因、巖性、時(shí)代、厚度及空間變化和相互接觸關(guān)系；基巖的顏色、成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、地層層序以及各層間接觸關(guān)系；應(yīng)特別注意軟弱夾層的巖性、厚度及其泥化情況。(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(shí)作節(jié)理裂隙的素描圖和統(tǒng)計(jì)測量。(4)水文地質(zhì)情況。如地下水滲出點(diǎn)位置、涌水點(diǎn)及涌水量大小等。(二)坑探工程的觀察、描述(三)坑探工程展視圖展視圖，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。1探槽展視圖首先進(jìn)行探槽的形態(tài)測量。用羅盤確定探槽中心線的方向及其各段的變化，水平(或傾斜)延伸長度、槽底坡度。在槽底或槽壁上用皮尺作一基線(水平或傾斜方向均可)，并用小鋼尺從零點(diǎn)起逐漸向另一端實(shí)測各地質(zhì)現(xiàn)象，按比例尺繪制于方格紙上，便得到探槽底部或一壁的地質(zhì)斷面圖。除槽壁和槽底外，有時(shí)還要將端壁斷面圖繪出。作圖時(shí)需考慮探槽延伸方向和槽底坡度的變化，遇此情況時(shí)則應(yīng)在轉(zhuǎn)折處分開，分段繪制。展視圖一般表示槽底和一個(gè)側(cè)壁的地質(zhì)斷面，有時(shí)將兩端壁也繪出。展開的方法有兩種：一種是坡度展開法；另一種是平行展開法，這是經(jīng)常被采用的一種方法。(三)坑探工程展視圖2試坑(淺井、豎井)展視圖此類鉛直坑探工程的展視圖，也應(yīng)先進(jìn)行形態(tài)測量，然后作四壁和坑(井)底的地質(zhì)素描。其展開的方法也有兩種：一種是四壁輻射展開法，即以坑(井)底為平面，將四壁各自向外翻倒投影而成(圖3-7)。一般適用于作試坑展視圖。另一種是四壁平行展開法，即四壁連續(xù)平行排列(圖3-8)。它避免了四壁輻射展開法因探井較深導(dǎo)致的缺陷。所以這種展開法一般適用于淺井和豎井。四壁平行展開法的缺點(diǎn)是，當(dāng)探井四壁不直立時(shí)圖中無法表示。3平硐展視圖平硐展視圖從硐口作起，隨掌子面不斷推進(jìn)而分段繪制，直至掘進(jìn)結(jié)束。其具體做法是：最先畫出硐底的中線，平硐的寬度、高度、長度、方向以及各種地質(zhì)界線和現(xiàn)象，都是以這條中線為準(zhǔn)繪出的。當(dāng)中線有彎曲時(shí)，應(yīng)于彎曲處將位于凸出側(cè)之硐壁裂一叉口，以調(diào)整該壁內(nèi)側(cè)與外側(cè)的長度。如果彎曲較大時(shí)，則可分段表示。硐底的坡度用高差曲線表示。該展視圖五個(gè)硐壁面全面繪出，平行展開。2試坑(淺井、豎井)展視圖第四節(jié)地球物理勘探

地球物理勘探簡稱物探，它是用專門的儀器來探測各種地質(zhì)體物理場的分布情況，對(duì)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。

應(yīng)用于巖土工程勘

察中的物探，則稱之為“工程物探”。

物探的優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備輕便、效率高；在地面、空中、水上或鉆孔中均能探測；易于加大勘探密度、深度和從不同方向敷設(shè)勘探線網(wǎng)，構(gòu)成多方位數(shù)據(jù)陣，具有立體透視性的特點(diǎn)。但是，這類勘探方法往往受到非探測對(duì)象的影響和干擾以及儀器測量精度的局限，其分析解釋的結(jié)果就顯得較為粗略，且具多解性。物探工作的種類較多，在巖土工程勘察中運(yùn)用最普遍的是電阻率法和地震折射波法。

第四節(jié)地球物理勘探地球物理勘探簡稱物探，它是用專門的二、電阻率法在巖土工程勘察中的應(yīng)用

電阻率法是依靠人工建立直流電場，在地表測量某點(diǎn)垂直方向或水平方向的電阻率變化，從而推斷地質(zhì)體性狀的方法。它主要可以解決下列地質(zhì)問題：(1)確定不同的巖性，進(jìn)行地層巖性的劃分。(2)探查褶皺構(gòu)造形態(tài)，尋找斷層。(3)探查覆蓋層厚度、基巖起伏及風(fēng)化殼厚度。(4)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。(5)探查巖溶發(fā)育情況及滑坡體的分布范圍。(6)尋找古河道的空間位置。二、電阻率法在巖土工程勘察中的應(yīng)用電阻率法包括電測深法和電剖面法，它們又各有許多變種，在巖土工程勘察中應(yīng)用最廣的是對(duì)稱四極電測深、環(huán)形電測深、對(duì)稱剖面法和聯(lián)合剖面法。應(yīng)用對(duì)稱四極電測深法來確定電阻率有差異的地層，探查基巖風(fēng)化殼、地下水埋深或?qū)ふ夜藕拥?，解釋效果較好。

電測剖面法可以被用來探查松散覆蓋層下基巖面起伏和地質(zhì)構(gòu)造，了解古河道位置，尋找溶洞等。運(yùn)用聯(lián)合剖面法可以較為準(zhǔn)確地推斷斷裂帶的位置。電阻率法的使用條件：(1)地形比較平緩，具有便于布置極距的一定范圍。(2)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)；而

且其電阻率應(yīng)較穩(wěn)定，與圍巖背景值有較大異常。(3)場地內(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，且與上下地層的差值較大；有明顯的厚度，傾角不大于20°，埋深不太大；在其上部無

屏蔽層存在。(4)場地內(nèi)無不可排除的電磁干擾。

電阻率法包括電測深法和電剖面法，它們又各有許多變種，在巖土工三、地震折射波法在巖土工程勘察中的應(yīng)用地震勘探是通過人工激發(fā)的地震波在地殼內(nèi)傳播的特點(diǎn)來探查地質(zhì)體的一種物探方法。在巖土工程勘察中運(yùn)用最多的是高頻(＜200~300Hz)地震波淺層折射法，可以研究深度在100m以內(nèi)的地質(zhì)體。主要解決下列問題：(1)測定覆蓋層的厚度，確定基巖的埋深和起伏變化。(2)追索斷層破碎帶和裂隙密集帶。(3)研究巖石的彈性性質(zhì)，測定巖石的動(dòng)彈性模量和動(dòng)泊松比。(4)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。地震勘探的使用條件是：(1)地形起伏較??；(2)地質(zhì)界面較平坦和斷層破碎帶少，且界面以上巖石較均一，無明顯高阻層屏蔽；(3)界面上下或兩側(cè)地質(zhì)體有較明顯的波速差異。三、地震折射波法在巖土工程勘察中的應(yīng)用四、地質(zhì)雷達(dá)在巖土工程勘察中的應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)是交流電法勘探中的一種方法。它是沿用對(duì)空雷達(dá)的原理，由發(fā)射機(jī)發(fā)射脈沖電磁波，其中一部分是沿著空氣與介質(zhì)(巖土體)分界面?zhèn)鞑サ闹边_(dá)波，經(jīng)過時(shí)間t0后到達(dá)接受天線，為接收機(jī)所接收。另一部分傳入介質(zhì)內(nèi)，在其中若遇電性不同的另一介質(zhì)體(如其他巖土體、洞穴等)，就發(fā)生反射和折射，經(jīng)過時(shí)間ts后回到接收天線，稱為回波。地質(zhì)雷達(dá)具有分辨能力強(qiáng)，判釋精度高，一般不受高阻屏蔽層及水平層、各向異性的影響等優(yōu)點(diǎn)。它對(duì)探查淺部介質(zhì)體，如覆蓋層厚度、基巖強(qiáng)風(fēng)化帶埋深、溶洞及地下洞室和管線位置等，效果尤佳。四、地質(zhì)雷達(dá)在巖土工程勘察中的應(yīng)用五、聲波測井在巖土工程勘察中的應(yīng)用聲波測井的物理基礎(chǔ)，是研究與巖石性質(zhì)密切相關(guān)的聲振動(dòng)沿鉆井的傳播特征。它可以充分利用已有的鉆井，結(jié)合地質(zhì)調(diào)查，查明地層巖性特征，進(jìn)行地層劃分；確定軟弱夾層的層位及深度；了解基巖風(fēng)化殼的厚度和特征，進(jìn)行風(fēng)化殼分帶；尋找?guī)r溶洞穴和斷層破碎帶；研究巖石的某些物理力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行工程巖體分類等。與其他測井方法密切配合，還可以全部或部分代替巖心可見，聲波測井在巖土工程勘察中的應(yīng)用是多方面的。聲波測井的方法有多種，目前國內(nèi)運(yùn)用最多的是聲速測井。六、綜合物探方法的應(yīng)用五、聲波測井在巖土工程勘察中的應(yīng)用一、勘探工作的布置

(一)勘探工作布置的一般原則(1)勘探工作應(yīng)在工程地質(zhì)測繪基礎(chǔ)上進(jìn)行。(2)無論是勘探的總體布置還是單個(gè)勘探點(diǎn)的設(shè)計(jì)，都要考慮綜合利用。(3)勘探布置應(yīng)與勘察階段相適應(yīng)。(4)勘探布置應(yīng)隨建筑物的類型和規(guī)模而異。(5