工程地質勘探

包括工程地球物理勘探、鉆探和坑探工程等內容。

①工程地球物理勘探。簡稱工程物探，其目的是利用專門儀器，測定各類巖、土體或地質體的密度、導電性、彈性、磁性、放射性等物理性質的差別，通過分析解釋判斷地面下的工程地質條件。它是在測繪工作的基礎上探測地下工程地質條件的一種間接勘探方法。按工作條件分為地面物探和井下物探（測井）；按被探測的物理性質可分為電法、地震、聲波、重力、磁法、放射性等方法。工程地質勘察中常用的地面物探為電法中的視電阻率法，地震勘探中的淺層折射法，聲波勘探等；測井則多采用綜合測井。

物探的優(yōu)點在于能經濟而迅速地探測較大范圍，且通過不同方向的多個剖面獲得的資料是三維的。以這些資料為基礎，在控制點和異常點上布置勘探、試驗工作，既可減少盲目性，又可提高精度。測井則可增補鉆探工作所得資料并提高其質量。開展多種方法綜合物探，根據綜合成果進行對比分析，可以顯著提高地質解釋的質量，擴大物探解決問題的范圍，縮短工程地質勘探周期并降低其成本。由于物探需要間接解釋，所以只有地質體之間的物理狀態(tài)（如破碎程度、含水率、喀斯特化程度）或某種物理性質有顯著差異，才能取得良好效果。

②鉆探和坑探。采用鉆探機械鉆進或礦山掘進法，直接揭露建筑物布置范圍和影響深度內的工程地質條件，為工程設計提供準確的工程地質剖面的勘察方法。其任務是：查明建筑物影響范圍內的地質構造，了解巖層的完整性或破壞情況，為建筑物探尋良好的持力層（承受建筑物附加荷載的主要部分的巖土層）和查明對建筑物穩(wěn)定性有不利影響的巖體結構或結構面（如軟弱夾層、斷層與裂隙）;揭露地下水并觀測其動態(tài);采取試驗用的巖土試樣；為現(xiàn)場測試或長期觀測提供鉆孔或坑道。

鉆探比坑探工效高，受地面水、地下水及探測深度的影響較小，故廣為采用。但不易取得軟弱夾層巖心和河床卵礫石層樣品，鉆孔也不能用來進行大型現(xiàn)場試驗。因此,有時需采用大孔徑鉆探技術,或在鉆孔中運用鉆孔攝影，孔內電視或采用綜合物探測井以彌補其不足。但在關鍵部位還需采用便于直接觀察和測試目的層的平洞、斜井、豎井等坑探工程。

鉆探和坑探的工作成本高，故應在工程地質測繪和物探工作的基礎上，根據不同工程地質勘探階段需要查明的問題，合理設計洞、坑、孔的數量、位置、深度、方向和結構，以盡可能少的工作量取得盡可能多的地質資料，并保證必要的精度。

工程地質勘探的任務

工程地質勘探一般在工程地質測繪的基礎上進行。它可以直接深入地下巖層取得所需的工程地質條件資料，是探明深部地質情況的可靠的方法。工程地質勘探的主要方式有工程地質鉆探、坑探和物探，其主要任務為：

1、探明建筑場地的巖性及地質構造，即以及各地層的厚度、性質及其變化；劃分地層并確定其接觸關系；以及基巖的風化程度、劃分風化帶；研究巖層的產狀、裂隙發(fā)育程度及其隨深度的變化；研究褶皺、斷裂、破碎帶以及其他地質構造的空間分布和變化。

2、探明水文地質條件，即含水層、隔水層的分布、埋深、厚度、性質及地下水位。

3、探明地面及物理地質現(xiàn)象，包括河谷階地、沖洪積扇、坡積層的位置和土層結構；溶巖的規(guī)模及發(fā)育程度；滑坡及泥石流的分布、范圍、特性等。

4、提取巖土樣及水樣，提供野外試驗條件。從鉆孔或勘探點去巖土樣或水樣，提供室內試驗、分析、鑒定之用?？碧剿纬傻目涌卓蔀楝F(xiàn)場原位試驗提供場所和條件。

工程地質鉆探的概念

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

鉆探是指在地表下用鉆頭鉆入地層的勘探方法。在地層內鉆成直徑較小并具有相當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；四周側壁為孔壁。鉆孔斷面的直徑為孔經；由大孔經改為小孔經稱換經。從孔口到孔底的距離為孔深。

鉆探過程和鉆進方法

根據自然條件的復雜性以及工程要求選擇鉆探設備和鉆進方法。鉆機一般分為回轉式和沖擊式兩種。

回轉式鉆機是利用鉆機的回轉器帶動鉆具旋轉，磨消孔底地層而鉆進，通常使用管狀鉆具，能取柱狀巖芯樣品。

沖擊式鉆機則利用卷揚機借鋼絲繩帶動有一定重量的鉆具上下反復沖擊，使鉆頭擊碎孔底地層而形成鉆孔后用抽筒提取巖石碎塊或擾動土樣。針對不同的巖石及地層條件，可選取不同的鉆進方式、鉆機與鉆具。