勘探与取样
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建筑工程地质勘探与取样技术规程一、引言地质勘探与取样技术在建筑工程中起着至关重要的作用。
通过对地下地质情况的了解和分析,可以为工程设计和施工提供重要的参考依据,确保工程的安全和质量。
本技术规程旨在规范建筑工程中的地质勘探与取样工作,确保其科学、可靠,并为相关人员提供操作指南。
二、地质勘探方法1.地面勘探地面勘探主要采用物探和地质勘察方法。
物探包括地震勘探、电磁探测和重力勘探等,用以了解地下地层情况、岩性分类和地下水位等信息。
地质勘察主要采用钻探、观察和野外调查等方法,用以获取地质构造、地层厚度和地下水化学性质等数据。
2.孔隙水取样孔隙水取样是为了分析地下水的化学成分和性质。
一般采用含水层水样取样器进行取样。
取样过程应注意避免污染,确保取样液体的原样性。
3.土壤取样土壤取样是为了分析土壤的物理和化学性质。
通常采用取样器或钻探取样。
取样深度应根据工程要求进行确定,取样过程应注意避免土壤的氧化和干燥。
4.岩石取样岩石取样是为了分析岩石的物理和力学性质。
通常采用锤击或钻探取样。
取样过程应注意避免岩石的破碎和变形。
三、取样方法与要求1.取样点的选择取样点应根据工程的具体要求进行选择,并进行合理布局。
对于大型工程,取样点的选择应遵循等密度和等间距原则,确保取样结果的代表性。
2.取样工具和设备取样工具和设备应保持清洁、完好,并进行定期检修和维护。
使用前应进行检查,确保其功能正常。
3.取样深度和数量取样深度应根据工程要求和具体地质情况进行确定。
对于土壤取样,应根据地层特点进行取样,保证深度和数量的合理性。
4.取样过程注意事项取样过程中应遵循专业操作规范,确保取样的准确性和可靠性。
取样时应注意避开扰动源,避免取样过程中的干扰和损坏。
四、取样分析与结果处理取样分析应由具备相关资质的实验室进行,确保结果的准确性和可靠性。
分析结果应进行合理的处理和解读,提供给设计、施工等相关方使用。
五、质量控制措施地质勘探与取样工作应按照相关标准和规程进行,严格遵循质量控制措施。
建筑工程勘探与取样技术规程嘿,朋友们!今天咱就来聊聊建筑工程勘探与取样技术规程这档子事儿。
你说建筑工程像不像一个大拼图?勘探和取样就是找到那些关键的拼图块呀!这可太重要啦,要是没整好,那整个建筑不就可能出大问题嘛!咱先说说勘探吧。
就好比你要去一个陌生的地方,你得先搞清楚那里的地形、地貌啥的吧?建筑工程的勘探也是这个道理。
得仔细看看地底下都有些啥,土层怎么样,有没有啥特殊的地质情况。
这可不是随便糊弄一下就行的,得像侦探一样,不放过任何一个小细节。
你想想,如果勘探的时候马马虎虎,到时候建着建着楼歪了或者塌了,那可咋整?那不是闹大笑话了嘛!再说说取样。
这就像是从那个大拼图里挑出几个有代表性的小块来仔细研究。
得取到能真正反映地下情况的样本呀!不能瞎取一气,那可不行。
而且取样的方法也得讲究,不能随随便便就挖一块土回来。
这就好比你去买菜,你得挑新鲜的、好的菜吧,不能啥烂菜叶子都往篮子里装呀!勘探和取样还得注意时间和环境呢!不能大冬天的去勘探,地都冻得硬邦邦的,能探出个啥呀?也不能在狂风暴雨的时候去,那不是给自己找麻烦嘛!得选个合适的时间和天气,就像你出门得看天气预报一样。
还有啊,勘探和取样的设备也很重要。
就跟战士上战场得有好武器一样,咱这勘探取样也得有好工具。
要是工具不好使,那不是耽误事儿嘛!你说这建筑工程勘探与取样技术规程是不是特别重要?就像人要吃饭睡觉一样,是必不可少的呀!要是没做好这一步,后面的工程可就没法顺利进行啦。
咱可不能在这上面马虎,得认真对待,把每一个环节都做好,这样才能建出安全可靠的房子、大楼。
所以呀,大家可都得重视起来,别不当回事儿哟!这可关系到大家的生命财产安全呢!。
第8章勘探和取样1.勘探的功能和作用岩土工程勘探是用于查明地表下岩土体、地下水及不良地质作用的基本特性和空间分布的技术手段。
取样是在现场勘探过程中,利用一定的技术手段,采取能满足各种特定质量要求的岩石、土及地下水试样。
取样是在勘探过程中实现的。
岩土工程勘探是岩土工程勘察的一种手段,包括钻探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、触探等。
勘探的功能可概括为下列几方面:1)查明地表下岩土体、地下水及不良地质作用的空间分布;2)查明地表下岩土体的基本特性;3)勘探过程中能采取岩石、土及地下水试样;4)勘探过程中能进行原位测试或该勘探方法本身就是原位测试方法。
并不能要求一种勘探方法全部具备上述各项功能,但作为勘探方法必须具备能够查明地表下岩土体的空间分布这一基本功能,它包含两个要素:①能够按照工程要求的岩土分类方法鉴定、区分岩土类别,②能够按照工程要求的精度确定岩土类别发生变化的空间位置。
同时具备这两个要素才能作为一种勘探方法,否则就不属于勘探方法。
一种勘探方法的这两个要素在特定的岩土条件下所能达到的准确性和精度能否满足特定的工程要求,这是评价或选择勘探方法的重要依据之一。
2.勘探方法岩土工程勘探方法的分类,目前尚无统一的标准。
根据勘探方法的功能特点,一般可分为以下四类。
1)直接的勘探方法这类方法包括井探、槽探、坑探、洞探等,其特点是勘探方法基本功能的两个要素都具有直接性,可以在探井、探槽、竖井、平洞直接观察岩土体及其分布,可以直接量测岩土层的分层界线位置。
这类方法可以取样,尤其是在探井或探槽中可采取质量较高的土试样。
井探、槽探、坑探主要适用于土类的勘探,深度有限,且易受地下水位的影响。
竖井和平洞施工的难度大、时间长、成本高,主要应用于坝址、大型边坡、地下工程等大型岩土工程的勘探。
2)钻探钻探是利用钻探设备在地下形成钻孔,并从钻孔中取出岩土进行鉴别和划分地层。
从勘探方法来说,钻探属于半直接的勘探方法,其勘探成果的准确性和可靠性不如直接的勘探方法。
第一节岩土工程勘探的任务、特点和手段岩土工程实践是在地壳表层某一深度范围内进行的,因此须查明这一深度范围内岩土体的空间分布情况及其工程性质以及地下水等条件。
上一章所论述的工程地质测绘,主要是调查建筑场地工程地质条件在地表的特征,并藉以推断地下的情况。
确切查明地下地质情况的基本方法是勘探工作。
下面分别就岩土工程勘探的任务、特点和手段三方面进行讨论。
一、岩土工程勘探的任务岩土工程勘探的任务,主要有以下各项:(1)详细研究建筑场地或建筑地段的岩土体和地质构造。
●研究各地层的岩性特征、厚度及其横向变化,按岩性详细划分地层,尤其须注意软弱岩层的岩性及其空间分布情况;●确定天然状态下各岩土层的结构和性质;基岩的风化深度和不同风化程度的岩石性质,划分风化带;●研究岩层的产状;●断层破碎带的位置、宽度和性质;●节理、裂隙发育程度及随深度的变化,作裂隙定量指标的统计。
(2)研究水文地质条件。
●了解岩土的含水性,查明含水层、透水层和隔水层的分布、厚度、性质及其变化;●各含水层地下水的水位(水头)、水量和水质;●借助水文地质试验和监测,以了解岩土的透水性和地下水动态变化。
(3)研究地貌和不良地质现象。
●查明各种地貌形态,如河谷阶地、洪积扇、斜坡等的位置、规模和结构;●研究各种不良地质现象,如滑坡的范围、滑动面位置和形态、滑体的物质和结构;●岩溶的分布、发育深度、形态及充填情况等。
(4)取样及提供野外试验条件。
●从勘探工程中采取岩土样和水样,供室内岩土试验和水质分析鉴定用;●在勘探工程中可作各种原位测试,如载荷试验、标准贯入试验、剪切试验、波速测试等岩土物理力学性质试验,岩体地应力量测,水文地质试验以及岩土体加固与改良的试验等。
(5)提供检验与监测的条件。
●利用勘探工程布置岩土体性状、地下水和不良地质现象的监测、地基加固与改良和桩基础的检验与监测。
(6)其他。
●如进行孔中摄影及孔中电视,喷锚支护灌浆处理钻孔,基坑施工降水钻孔,灌注桩钻孔,施工廊道和导坑等。
二、岩土工程勘探的特点由于岩土工程勘探承担上述各项任务,它必然具有如下特点:(1)勘探范围取决于场地评价和工程影响所涉及的空间,除了深埋隧道和为了解专门地质问题而进行的勘探外,通常限定于地表以下较浅的深度范围内。
(2)除了深入岩体的地下工程和某些特殊工程外,大多数工程都坐落于第四系土层或基岩风化壳上。
为了工程安全、经济和正常使用,对这一部分地质体的研究应特别详细。
例如,应按土体的成分、结构和工程性质详细划分土层,尤其是软弱土层需给予特别的注意。
风化岩体要根据其风化特性进行风化壳垂直分带。
(3)为了准确查明岩土的物理力学性质,在勘探过程中必须注意保持岩土的天然结构和天然湿度,尽量减少人为的扰动破坏。
为此需要采用一些特殊的勘探技术。
(4)为了实现地质、水文地质、岩土工程性质的综合研究,以及与现场试验、监测等紧密结合,要求岩土工程勘探发挥综合效益,对勘探工程的结构、布置和施工顺序也有特殊的要求。
三、岩土工程勘探的手段岩土工程勘探常用的手段有钻探工程、坑探工程及地球物理勘探三类。
钻探和坑探工程是直接勘探手段,能较可靠地了解地下地质情况。
钻探工程是使用最广泛的一类勘探手段,普遍应用于各类工程的勘探;由于它对一些重要的地质体或地质现象有时可能会误判、遗漏,所以也称它为“半直接”勘探手段。
坑探工程勘探人员可以在其中观察编录,以掌握地质结构的细节;但是重型坑探工程耗资高,勘探周期长,使用时应具经济观点。
地球物理勘探简称物探,是一种间接的勘探手段,它可以简便而迅速地探测地下地质情况,且具有立体透视性的优点。
但其勘探成果具多解性,使用时往往受到一些条件的局限。
考虑到三类勘探手段的特点,布置勘探工作时应综合使用,互为补充。
可行性研究勘察阶段的任务,是对拟建场地的稳定性和适宜性作出评价,主要进行工程地质测绘,勘探往往是配合测绘工作而开展的,而且较多地使用物探手段,钻探和坑探主要用来验证物探成果和取得基准剖面。
初步勘察阶段应对建筑地段的稳定性作出岩土工程评价,勘探工作比重较大,以钻探工程为主,并利用勘探工程取样,作原位测试和监测。
在详细勘察阶段,须提出详细的岩土工程资料和设计所需的岩土技术参数,并应对基础设计、地基处理以及不良地质现象的防治等具体方案作出论证和建议,以满足施工图设计的要求。
因此须进行直接勘探,与其配合还应进行大量的原位测试工作。
各类工程勘探坑孔的密度和深度都有详细严格的规定。
在复杂地质条件下或特殊的岩土工程(或地区),还应布置重型坑探工程。
此阶段的物探工作主要为测井,以便沿勘探井孔研究地质剖面和地下水分布等。
四、勘探工作量的合理使用根据水电工程地质勘察统计资料,已建工程的勘探工作量与下列因素有关:1、工程建筑物的规模、尺寸、地质复杂程度;2、工程地质问题的研究深度;3、规划设计方案的变化;4、管理体制和目的性方面的缺陷,盲目追求工作量;5、规划设计单位的变更。
水电工程中勘探工作量的指标:勘探指数=勘探工程进尺/ (坝长×坝高)统计表明,勘探指数与岩石类型有关,其由高到低顺序:石灰岩、白云岩、花岗岩、砂泥岩互层、变质岩、片岩、片麻岩、砂板岩。
国内各水电工程的勘探指数一般高于国外工程的勘探指数33%—75%,最高达数倍。
除技术原因外,反映了体制和工作目的性的问题。
勘察费用/工程建设费用=1—4%,与地质条件及工程重要性有关,简单场地0.5—1%,复杂场地2%,地下工程3%,重大工程复杂条件4%。
第二节钻探工程一、岩土工程钻探的特点在岩土工程勘察中,钻探是最常用的一类勘探手段。
与坑探、物探相比较,钻探有其突出的优点,它可以在各种环境下进行,一般不受地形、地质条件的限制;能直接观察岩心和取样,勘探精度较高;能提供作原位测试和监测工作,最大限度地发挥综合效益;勘探深度大,效率较高。
因此,不同类型、结构和规模的建筑物,不同的勘察阶段,不同环境和工程地质条件下,凡是布置勘探工作的地段,一般均需采用此类勘探手段。
与一般的矿产资源钻探相比,岩土工程钻探有如下特点:(1)钻探工程的布置,不仅要考虑自然地质条件,还需结合工程类型及其结构特点。
如房屋建筑与构筑物一般应按建筑物的轮廓线布孔。
(2)除了深埋隧道以及为了解专门地质问题而进行的钻探外,孔深一般十余米至数十米,所以经常采用小型、轻便的钻机。
(3)钻孔多具综合目的,除了查明地质条件外,还要取样、作原位测试和监测等;有些原位测试往往与钻进同步进行,所以不能盲目追求进尺。
(4)在钻进方法、钻孔结构、钻进过程中的观测编录等方面,均有特殊的要求。
如岩心采取率、分层止水、水文地质观测、采取原状土样和软弱夹层、断层破碎带样品等要求。
二、岩土工程钻探的特殊要求为了完成勘探工作的任务,岩土工程钻探有以下几项特殊的要求:(1)土层是岩土工程钻探的主要对象,应可靠地鉴定土层名称,准确判定分层深度,正确鉴别土层天然的结构、密度和湿度状态。
为此,要求钻进深度和分层深度的量测误差范围应为±0.05m,非连续取心钻进的回次进尺应控制在1m以内,连续取心的回次进尺应控制在2m以内;某些特殊土类,需根据土体特性选用特殊的钻进方法;在地下水位以上的土层中钻进时应进行干钻,当必须使用冲洗液时应采取双层岩心管钻进。
(2)岩心采取率要求较高。
对岩层作岩心钻探时,一般岩石不应低于80%,破碎岩石不应低于65%。
对工程建筑物至关重要需重点查明的软弱夹层、断层破碎带、滑坡的滑动带等地质体和地质现象,为保证获得较高的岩心采取率,应采用相应的钻进方法。
例如,尽量减少冲洗液或用干钻,采取双层岩心管连续取心,降低钻速,缩短钻程。
当需确定岩石质量指标RQD时,应采用N型双层岩心管钻进,其孔径为75mm,采取的岩心直径为54mm,且宜采用金刚石钻头。
(3)钻孔水文地质观测和水文地质试验是岩土工程钻探的重要内容,借以了解岩土的含水性,发现含水层并确定其水位(水头)和涌水量大小,掌握各含水层之间的水力联系,测定岩土的渗透系数等。
按照水文地质要求观测,分层止水、水位观测。
(4)在钻进过程中,为了研究岩土的工程性质,经常需要采取岩土样。
坚硬岩石的取样可利用岩心,但其中的软弱夹层和断层破碎带取样时,必须采取特殊措施。
为了取得质量可靠的原状土样,需配备取土器,并应注意取样方法和操作工序,尽量使土样不受或少受扰动。
采取饱和软粘土和砂类土的原状土样,还需使用特制的取土器。
三、钻孔设计书的编制为充分论证钻探工作的布置并逐孔编制钻孔设计书内容:(1) 钻孔目的及地形地质概况。
目的层、工程地质目的及意图。
(2)钻孔的类型、深度及钻孔结构设计。
例:有冰水沉积物的坝址河谷区钻孔设计。
(3)岩土工程要求。
包括岩心采取率、取样、试验、观测、止水及编录等各方面的要求。
编录的项目及应取得的成果资料有:钻孔柱状剖面图、岩心素描(或照相)、钻进观测、试验记录图及水文地质日志等。
(4)说明钻探结束后对钻孔的处理意见。
四、钻孔观测与编录钻孔观测与编录是钻进过程的详细文字记载,也是岩土工程钻探最基本的原始资料。
因此在钻进过程中必须认真、细致地做好观测与编录工作,以全面、准确地反映钻探工程的第一手地质资料。
钻孔观测与编录的内容包括:1、岩心观察、描述和编录对岩心的描述包括地层岩性名称、分层深度、岩土性质等方面。
不同类型的岩土其岩性描述内容为:(1)碎石土:颗粒级配;粗颗粒形状、母岩成分、风化程度,是否起骨架作用;充填物的成分、性质、充填程度;密实度;层理特征。
(2)砂类土:颜色;颗粒级配;颗粒形状和矿物成分;湿度;密实度;层理特征。
(3)粉土和粘性土:颜色;稠度状态;包含物;致密程度;层理特征。
(4)岩石:颜色;矿物成分;结构和构造;风化程度及风化表现形式,划分风化带;坚硬程度;节理、裂隙发育情况,裂隙面特征及充填胶结情况,裂隙倾角、间距,进行裂隙统计。
必要时作岩心素描。
作为文字记录的辅助资料是岩土心样。
岩土心样不仅对原始记录的检查核对是必要的,而且对施工开挖过程的资料核对,发生纠纷时的取证、仲裁,也有重要的价值。
因此应在一段时间内妥善保存。
目前已有一些工程勘察单位用岩心的彩色照片代替实物。
全断面取心的土层钻孔还可制作土心纵断面的揭片,便于长期保存。
通过对岩心的各种统计,可获得岩心采取率、岩心获得率和岩石质量指标(RQD)等定量指标.岩心采取率是指所取岩心的总长度与本回次进尺的百分比。
总长度包括比较完整的岩心和破碎的碎块、碎屑和碎粉物质。
岩心获得率是指比较完整的岩心长度与本回次进尺的百分比。
它不计入不成形的破碎物质。
岩石质量指标(RQD)是指在取出的岩心中,只选取长度大于10cm的柱状岩心长度与本回次进尺的百分比。
其计算和等级划分如图1所示。
岩石质量指标是岩体分类和评价地下洞室围岩质量的重要指标。