工程地質(zhì)勘探的方法
1、工程地質(zhì)坑、槽探
坑、槽探是在建筑場地挖探井或探槽以取得直觀資料和原狀土樣，這是一種不使用專用機(jī)具的常用勘探方法。當(dāng)場地地質(zhì)條件比較復(fù)雜時，利用坑探可以直接觀測地層的結(jié)構(gòu)和變化，但坑探可達(dá)的深度較淺?？犹降姆N類有探槽、探坑和探井。
在工程地質(zhì)勘察中，常用的坑、槽探主要有坑、槽、井、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(jìn)行必要的支護(hù)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(jìn)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。
鉆孔地質(zhì)柱狀圖是表示該鉆孔所穿過的地層而綜合成圖表表示。圖中表示有地質(zhì)年代、土層埋藏深度、土層厚度、土層底部的標(biāo)高、巖土的描述、柱狀圖、地面標(biāo)高、地下水水位和測量日期、巖土怎樣選取位置等。柱狀圖的比例尺一般為1：100—1：500。工程地質(zhì)鉆探的主要任務(wù)之一是在巖土層中采取巖芯或原狀土試樣。在采取試樣過程中應(yīng)該保持試樣的天然結(jié)構(gòu)，如果試樣的天然結(jié)構(gòu)已受到破壞，則此試樣已受到擾動，這種試樣稱為“擾動樣”，在工程地質(zhì)勘察中是不容許的。除非有明確說明另有所用，否則次擾動試樣作廢。
由于土工試驗所得出的土性指標(biāo)要保證可靠，因此工程地質(zhì)勘察中所取得的試樣必須是保留天然結(jié)構(gòu)的原狀試樣。原狀試樣有巖芯試樣和土試樣。巖芯試樣由于其堅硬性，其天然結(jié)構(gòu)難于破壞，而土試樣則不同，它很不容易被擾動。因此，采取原狀土試樣是工程地質(zhì)勘察中的一項重要技術(shù)。
但是在實(shí)際工程地質(zhì)勘察的鉆探過程中，要取得完全不擾動試樣是不可能的。
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(jìn)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(jìn)行試驗項目有：土類定義、含水量、密度、強(qiáng)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(jìn)行的試驗項目有：土類定義、含水量、密度。
三級—顯著擾動，可進(jìn)行的試驗項目有：土類定義、含水量。
四級—完全擾動，可進(jìn)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。
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