1、3. 岩土工程勘察方法岩土工程勘察方法 工程地质测绘工程地质测绘在不打钻的情况下，有时结在不打钻的情况下，有时结合槽、坑探，根据野外调查结果在地形图上填合槽、坑探，根据野外调查结果在地形图上填绘测区的工程地质条件的主要因素，并绘制工绘测区的工程地质条件的主要因素，并绘制工程地质图，为评价建筑场地的稳定性和适宜性程地质图，为评价建筑场地的稳定性和适宜性以及合理确定勘探工作提供依据。以及合理确定勘探工作提供依据。 工程地质测绘与调查的要求工程地质测绘与调查的要求 工程地质测绘与调查的范围与精度工程地质测绘与调查的范围与精度 地质观测点的布置与定位地质观测点的布置与定位 工程地质测绘与调查的内容工程
2、地质测绘与调查的内容 工程地质测绘与调查的成果资料工程地质测绘与调查的成果资料 遥感技术在工程地质测绘与调查的应用遥感技术在工程地质测绘与调查的应用 工程地质测绘与调查宜在可行性研究勘察阶段或初步工程地质测绘与调查宜在可行性研究勘察阶段或初步勘察阶段进行。并应符合下列要求：勘察阶段进行。并应符合下列要求： 对岩石出露或地貌、地质条件较复杂的场地应进行工对岩石出露或地貌、地质条件较复杂的场地应进行工程地质测绘。对地质条件简单的场地，可采用调查代程地质测绘。对地质条件简单的场地，可采用调查代替工程地质测绘。替工程地质测绘。 在可行性研究勘察阶段搜集资料，宜包括航空像片、在可行性研究勘察阶段搜集资料
3、，宜包括航空像片、卫星像片的解译结果。卫星像片的解译结果。 在详细勘察阶段可对某些专门地质问题作补充调查。在详细勘察阶段可对某些专门地质问题作补充调查。 工程地质测绘与调查的范围，应包括场地及其附近工程地质测绘与调查的范围，应包括场地及其附近地段，测绘的比例尺和精度应符合下列要求：地段，测绘的比例尺和精度应符合下列要求： 测绘所用地形图的比例尺，可行性研究勘察阶段可选测绘所用地形图的比例尺，可行性研究勘察阶段可选用用1 50001 50 000；初步勘察阶段可选用；初步勘察阶段可选用1 20001 10000;详细勘察阶段可选用详细勘察阶段可选用1 2001 2000。工程地质条件复杂时，比例
4、尺可适当放大。工程地质条件复杂时，比例尺可适当放大。 对工程有重要影响的地质单元体对工程有重要影响的地质单元体(滑坡、断层、软弱滑坡、断层、软弱夹层、洞穴等夹层、洞穴等)，必要时可采用扩大比例尺表示。，必要时可采用扩大比例尺表示。 建筑地段的地质界线、地质点测绘精度在图上的误差建筑地段的地质界线、地质点测绘精度在图上的误差不应超过不应超过3mm，其他地段不应超过，其他地段不应超过5mm。地质观测点的布置、密度和定位应满足下列要求：地质观测点的布置、密度和定位应满足下列要求： 在地质构造线、地层接触线、岩性分界线、标准层位在地质构造线、地层接触线、岩性分界线、标准层位和每个地质单元体应有地质观测
5、点。和每个地质单元体应有地质观测点。 地质观测点的密度应根据场地的地貌、地质条件、成地质观测点的密度应根据场地的地貌、地质条件、成图比例尺及工程特点等确定，并应具代表性。图比例尺及工程特点等确定，并应具代表性。 地质观测点应充分利用天然和人工露头，当露头少时，地质观测点应充分利用天然和人工露头，当露头少时，应根据具体情况布置一定数量的勘探工作。应根据具体情况布置一定数量的勘探工作。 地质观测点的定位应根据精度要求和地质条件的复杂地质观测点的定位应根据精度要求和地质条件的复杂程度选用目测法、半仪器法和仪器法。地质构造线、程度选用目测法、半仪器法和仪器法。地质构造线、地层接触线、岩性分界线、软弱夹
6、层、地下水露头、地层接触线、岩性分界线、软弱夹层、地下水露头、有重要影响的不良地质现象等特殊地质观测点，宜用有重要影响的不良地质现象等特殊地质观测点，宜用仪器法定位。仪器法定位。 查明地形、地貌特征，地貌单元形成过程及其与地层、查明地形、地貌特征，地貌单元形成过程及其与地层、构造、不良地质现象的关系，划分地貌单元。构造、不良地质现象的关系，划分地貌单元。 岩土的性质、成因、年代、厚度和分布。对岩层应查岩土的性质、成因、年代、厚度和分布。对岩层应查明风化程度，对土层应区分新近堆积土、特殊性土的明风化程度，对土层应区分新近堆积土、特殊性土的分布及其工程地质条件。分布及其工程地质条件。 查明岩层的产
7、状及构造类型、软弱结构面的产状及其查明岩层的产状及构造类型、软弱结构面的产状及其性质，包括断层的位置、类型、产状、断距、破碎带性质，包括断层的位置、类型、产状、断距、破碎带的宽度及充填胶结情况，岩、土层接触面及软弱夹层的宽度及充填胶结情况，岩、土层接触面及软弱夹层的特性等，第四纪构造活动的形迹、特点与地震活动的特性等，第四纪构造活动的形迹、特点与地震活动的关系。的关系。 查明地下水的类型，补给来源、排泄条件，井、泉的查明地下水的类型，补给来源、排泄条件，井、泉的位置、含水层的岩性特征、埋藏深度、水位变化、污位置、含水层的岩性特征、埋藏深度、水位变化、污染情况及其与地表水体的关系等。染情况及其与
8、地表水体的关系等。 搜集气象、水文、植被、土的最大冻结深度等资料。搜集气象、水文、植被、土的最大冻结深度等资料。调查最高洪水位及其发生时间、淹没范围。调查最高洪水位及其发生时间、淹没范围。 查明岩溶、土洞、滑坡、泥石流、崩塌、冲沟、断裂、查明岩溶、土洞、滑坡、泥石流、崩塌、冲沟、断裂、地震震害和岸边冲刷等不良地质现象的形成、分布、地震震害和岸边冲刷等不良地质现象的形成、分布、形态、规模、发育程度及其对工程建设的影响。形态、规模、发育程度及其对工程建设的影响。 调查人类工程活动对场地稳定性的影响，包括人工洞调查人类工程活动对场地稳定性的影响，包括人工洞穴、地下采空、大挖大填、抽水排水及水库诱发地
9、震穴、地下采空、大挖大填、抽水排水及水库诱发地震等。等。 建筑物的变形和建筑经验。建筑物的变形和建筑经验。 工程地质测绘与调查的成果资料应包括工程地质测工程地质测绘与调查的成果资料应包括工程地质测绘实际材料图、综合工程地质图或工程地质分区图、绘实际材料图、综合工程地质图或工程地质分区图、综合地质柱状图、工程地质剖面图及各种素描图、综合地质柱状图、工程地质剖面图及各种素描图、照片和文字说明。照片和文字说明。广义的遥感是指空间科学中，用能量传递信息的技术。这里指的广义的遥感是指空间科学中，用能量传递信息的技术。这里指的是狭义的，即卫星照片和航空照片的解译，用于工程地质测绘与是狭义的，即卫星照片和航
10、空照片的解译，用于工程地质测绘与制图，它能在很大程度上节省地面测绘的工作量，做到省时、高制图，它能在很大程度上节省地面测绘的工作量，做到省时、高质、高效、减少劳动强度，节省工程勘察费用。质、高效、减少劳动强度，节省工程勘察费用。收集航片与卫片的数量，同一地区应有收集航片与卫片的数量，同一地区应有23套，一套制作镶嵌略套，一套制作镶嵌略图，一套用于野外调绘，一套用于室内清绘。图，一套用于野外调绘，一套用于室内清绘。，对航片与卫片进行系统的立体观测，对地貌及第，对航片与卫片进行系统的立体观测，对地貌及第四纪地质进行解译，划分松散沉积物与基岩界线，进行初步构造四纪地质进行解译，划分松散沉积物与基岩界
11、线，进行初步构造解译等。解译等。携带图象到野外，核实各。携带图象到野外，核实各典型地质体在照片上的位置，并选择一些地段进行重点研究，及典型地质体在照片上的位置，并选择一些地段进行重点研究，及在一定间距穿越一些路线，作一些实测地质剖面和采集必要的岩在一定间距穿越一些路线，作一些实测地质剖面和采集必要的岩性地层标本。性地层标本。，将解译取得的资料，野外验证取得，将解译取得的资料，野外验证取得的资料及其他方法取得的资料，集中转绘到地形底图上，然后进的资料及其他方法取得的资料，集中转绘到地形底图上，然后进行图面结构的分析。如有不合理现象，要进行修正，重新解译。行图面结构的分析。如有不合理现象，要进行修
12、正，重新解译。必要时，到野外复验，至整个图面结构合理为止。必要时，到野外复验，至整个图面结构合理为止。 勘探的主要目的勘探的主要目的 钻探钻探 坑探、井探、槽探、洞探坑探、井探、槽探、洞探 取样取样 物探物探 揭露并划分地层、量测界线，采取岩土样，鉴定和揭露并划分地层、量测界线，采取岩土样，鉴定和描述岩土特性、成分和产状；描述岩土特性、成分和产状； 了解地质构造，不良地质现象的分布、界限、形态了解地质构造，不良地质现象的分布、界限、形态等；等； 自钻孔中选取岩土试样，供实验室分析，以确定岩自钻孔中选取岩土试样，供实验室分析，以确定岩土的物理力学性质；土的物理力学性质； 揭露并测量地下水埋藏深度
13、，采取水样供实验室分揭露并测量地下水埋藏深度，采取水样供实验室分析，了解其物理化学性质及地下水类型；析，了解其物理化学性质及地下水类型； 利用钻孔进行孔内原位测试利用钻孔进行孔内原位测试(如十字板剪力试验、标如十字板剪力试验、标准贯入试验、土层剪切波速测量准贯入试验、土层剪切波速测量)。 在工程地质勘察中，通过钻探提取岩在工程地质勘察中，通过钻探提取岩芯和采集岩土样以鉴别和划分地层，测芯和采集岩土样以鉴别和划分地层，测定岩土层的物理力学性质，需要时还可定岩土层的物理力学性质，需要时还可直接在钻孔内进行原位测试。直接在钻孔内进行原位测试。 钻探方法的选择钻探方法的选择 钻探计划或设计任务书的内容
14、钻探计划或设计任务书的内容 钻探技术要求钻探技术要求 钻探编录技术要求钻探编录技术要求q 选择钻探方法应考虑的原则选择钻探方法应考虑的原则: 钻进地层的特点及不同方法的有效性。钻进地层的特点及不同方法的有效性。 能保证以一定的精度鉴别地层，了解地下水的情况。能保证以一定的精度鉴别地层，了解地下水的情况。 尽量避免或减轻对取样段的扰动影响。尽量避免或减轻对取样段的扰动影响。q 钻探方法的选择钻探方法的选择: 钻探方法可根据地层类别及勘察要求按钻探方法可根据地层类别及勘察要求按 表表3.1 选择选择 勘探浅部土层可采用下列钻探方法：勘探浅部土层可采用下列钻探方法： 小口径麻花钻小口径麻花钻(或提土
15、钻或提土钻)钻进；钻进； 小口径勺形钻钻进；小口径勺形钻钻进； 洛阳铲钻进。洛阳铲钻进。 钻探口径及钻具规格应符合现行国家标准的规定。成钻探口径及钻具规格应符合现行国家标准的规定。成孔口径应满足取样、测试以及钻进工艺的要求。孔口径应满足取样、测试以及钻进工艺的要求。钻进地层勘察要求钻探方法粘性土粉土砂土碎石土岩石直观鉴别、采取不扰动试样直观鉴别、采取扰动试样回转螺旋钻探无岩芯钻探岩芯钻探+ + + + + + + + + + + + + +冲击冲击钻探锤击钻探+ + + + + + + +振动钻探+ + + + +冲洗钻探+ + +注：+ + 适用， + 部分适用， 不适用。a.冲击杆； b.
16、提砂筒； c.冲击钻头； d.空心式螺纹钻头钻探计划或设计任务书的内容钻探计划或设计任务书的内容 钻孔的位置，钻孔的目的，钻进的方法钻孔的位置，钻孔的目的，钻进的方法,钻孔的类型、孔深及孔身结构，开孔和终孔钻孔的类型、孔深及孔身结构，开孔和终孔直径，换径深度直径，换径深度,钻进速度及固壁方法。同时钻进速度及固壁方法。同时应根据已掌握的资料，绘制钻孔设计柱状剖应根据已掌握的资料，绘制钻孔设计柱状剖面图，说明将要遇到的地层岩性、地质构造面图，说明将要遇到的地层岩性、地质构造及水文地质情况；提出工程地质要求、如岩及水文地质情况；提出工程地质要求、如岩芯采取率、取样、试验、观测、止水及编录芯采取率、取
17、样、试验、观测、止水及编录等各方面的要求；说明钻探结束后对钻孔的等各方面的要求；说明钻探结束后对钻孔的处理意见。处理意见。钻探技术要求钻探技术要求 钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为土钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为土0.05m。 非连续取芯钻进的回次进尺，对螺旋钻探应在非连续取芯钻进的回次进尺，对螺旋钻探应在1m以内；对以内；对岩芯钻探应在岩芯钻探应在2m以内。以内。 对鉴别地层天然湿度的钻孔，在地下水位以上应进行干钻。对鉴别地层天然湿度的钻孔，在地下水位以上应进行干钻。当必须加水或使用循环液时，应采用双层岩芯管钻进。当必须加水或使用循环液时，应采用双层岩芯管钻进。 岩芯钻探的
18、岩芯采取率，对一般岩石不应低于岩芯钻探的岩芯采取率，对一般岩石不应低于80，对破碎，对破碎岩石不应低于岩石不应低于65。对需重点查明的部位。对需重点查明的部位(滑动带、软弱夹滑动带、软弱夹层等层等)应采用双层岩芯管连续取芯。当需要确定岩石质量指应采用双层岩芯管连续取芯。当需要确定岩石质量指标标RQD时时,应采用应采用75mm口径口径(N型型)双层岩芯管双层岩芯管,且宜采用金刚且宜采用金刚石头。石头。 定向钻进的钻孔应分段进行孔斜测量。倾角及方位的量侧精定向钻进的钻孔应分段进行孔斜测量。倾角及方位的量侧精度应分别为度应分别为0.1、3.0。钻探编录技术要求钻探编录技术要求 野外记录应由经过专业训
19、练的人员承担。记录应真实及时，野外记录应由经过专业训练的人员承担。记录应真实及时，按钻进回次逐段填写。严禁事后追记。按钻进回次逐段填写。严禁事后追记。 钻探现场描述可采用肉眼鉴别、手触方法，有条件或勘察工钻探现场描述可采用肉眼鉴别、手触方法，有条件或勘察工作有明确要求时，可采用标准化、定量化的方法。作有明确要求时，可采用标准化、定量化的方法。 钻探成果可用钻孔野外柱状图表示。岩土芯样可根据工程要钻探成果可用钻孔野外柱状图表示。岩土芯样可根据工程要求一定期限或长期保存，亦可拍摄岩、土芯彩照纳入勘察成求一定期限或长期保存，亦可拍摄岩、土芯彩照纳入勘察成果资料。果资料。 各类岩土描述应包括的内容：各
20、类岩土描述应包括的内容： 砂土：名称、颜色、湿度、密度、粒径、浑圆度、胶结砂土：名称、颜色、湿度、密度、粒径、浑圆度、胶结物、包含物等；物、包含物等； 粘性土、粉土：名称、颜色、湿度、密度、状态、结构、粘性土、粉土：名称、颜色、湿度、密度、状态、结构、包含物等；包含物等； 岩石：名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、节理岩石：名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、节理裂隙特征等。裂隙特征等。 在建筑场地地质条件比较复杂情况下，如砂卵石土层，在建筑场地地质条件比较复杂情况下，如砂卵石土层，当较难用钻探方法钻进或不易采取原状土样时当较难用钻探方法钻进或不易采取原状土样时,可采可采用探井、探槽进行勘
21、探。在坝址、地下工程、大型边用探井、探槽进行勘探。在坝址、地下工程、大型边坡等勘察中，当需详细调查深部岩层性质及其构造特坡等勘察中，当需详细调查深部岩层性质及其构造特征时，可采用竖井或平洞。征时，可采用竖井或平洞。 探井的深度不宜超过地下水位。竖井和平洞的深度、探井的深度不宜超过地下水位。竖井和平洞的深度、长度、断面按工程要求确定。长度、断面按工程要求确定。 对探井、探槽、探洞除文字描述记录外，尚应以剖面对探井、探槽、探洞除文字描述记录外，尚应以剖面图、展开图等反映井、槽、洞壁及底部的岩性、地层图、展开图等反映井、槽、洞壁及底部的岩性、地层分界、构造特征、取样及原位试验位置分界、构造特征、取样
22、及原位试验位置,并辅以代表并辅以代表性部位的彩色照片。性部位的彩色照片。 依据依据岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范(GB 50021-94)及及原原状土取样技术标准状土取样技术标准(JGJ 89-92)进行进行 土试验质量土试验质量 取土器类型及其适用范围取土器类型及其适用范围 取土器类型取土器类型 取样工具的选择取样工具的选择 取样技术要求取样技术要求 试样的密封、保管和运输试样的密封、保管和运输 岩样的采取岩样的采取土试样质量等级划分土试样质量等级划分 表表3.2级 别扰动程度试 验 内 容不扰动土类定名、含水量、密度、强度试验、固结试验轻微扰动土类定名、含水量、密度显著扰动土类定名、含水
23、量完全扰动土类定名注：不扰动是指原位应力状态虽已改变，但土的结构、密度、含水量变化很小，能满足室内试验各项要求。 如确无条件采取 I 级土试样，在工程技术要求允许的情况下可以级土试样代用，但宜先对土试样受扰动程度作抽样鉴定，判定用于试验的适宜性，并结合地区经验使用试验成果。影响取样质量的因素影响取样质量的因素 影响取样质量的因素很多，但主要决定于三个影响取样质量的因素很多，但主要决定于三个环节；即环节；即、和和。目前。目前较为普遍采用的快速压人法，是将比一般土样器稍较为普遍采用的快速压人法，是将比一般土样器稍长的活塞油压筒取土器快速、均匀地压入土中，或长的活塞油压筒取土器快速、均匀地压入土中，
24、或借助机械力量通过钢绳、滑车装置，将取土器压入借助机械力量通过钢绳、滑车装置，将取土器压入土中。这种方法对土试样的扰动程度最小。土中。这种方法对土试样的扰动程度最小。取土器类型取土器类型 按壁厚可分为按壁厚可分为薄壁薄壁和和厚壁厚壁两类两类 按进入土层的方式可分为贯入按进入土层的方式可分为贯入(静压或锤击静压或锤击)及及回转回转两类两类薄壁取土器薄壁取土器 薄壁取土器壁厚仅薄壁取土器壁厚仅l.252.0mm，取样扰动小，质量，取样扰动小，质量高，但因壁薄，不能在硬和密实的土层中使用。按其高，但因壁薄，不能在硬和密实的土层中使用。按其结构形式有以下几种：结构形式有以下几种： 敞口式，国外称为谢尔
25、贝管，是最简单的一种薄壁取敞口式，国外称为谢尔贝管，是最简单的一种薄壁取土器，取样操作简便，但易于逃土。土器，取样操作简便，但易于逃土。 固定活塞式固定活塞式 水压固定活塞式水压固定活塞式 自由活塞式自由活塞式活塞（阀式）取土器活塞（阀式）取土器1.接头;2.联接帽;3.锥形阀;4.余土筒;5.取土筒;6.衬管;7.管靴。1.接头;2.联接帽;3.操纵杆;4.橡皮垫活阀;5.余土筒; 6.衬管; 7.取土筒; 8.管靴。1.接头;2.调节垫片;3.调节螺丝;4.弹簧;5球;6.异径接头;7.余土筒; 8.衬管; 9.取土筒; 10.管靴。固定活塞式固定活塞式 固定活塞式，在敞口薄壁取土器内增加
26、一个活塞以及固定活塞式，在敞口薄壁取土器内增加一个活塞以及一套与之相连接的活塞杆，活塞杆可通过取土器的头部并一套与之相连接的活塞杆，活塞杆可通过取土器的头部并经由钻杆的中空延伸至地面。下放取土器时，活塞处于取经由钻杆的中空延伸至地面。下放取土器时，活塞处于取样管刃口端部，活塞杆与钻杆同步下放，到达取样位置后，样管刃口端部，活塞杆与钻杆同步下放，到达取样位置后，固定活塞杆与活塞，通过钻杆压入取样管进行取样。活塞固定活塞杆与活塞，通过钻杆压入取样管进行取样。活塞的作用在于下放取土器时可排开孔底浮土，上提时可隔绝的作用在于下放取土器时可排开孔底浮土，上提时可隔绝土样顶端的水压、气压、防止逃土，同时又
27、不会象上提活土样顶端的水压、气压、防止逃土，同时又不会象上提活阀那样产生过度的负压引起土样扰动。取样过程中，固定阀那样产生过度的负压引起土样扰动。取样过程中，固定活塞还可以限制土样进入取样管后顶端的膨胀上凸趋势。活塞还可以限制土样进入取样管后顶端的膨胀上凸趋势。因此，固定活塞取土器取样质量高，成功率也高。但因需因此，固定活塞取土器取样质量高，成功率也高。但因需要两套杆件，操作比较费事。固定活塞薄壁取土器是目前要两套杆件，操作比较费事。固定活塞薄壁取土器是目前国际公认的高质量取土器，其代表性型号有国际公认的高质量取土器，其代表性型号有Hvorslev型、型、NGI型等。型等。水压固定活塞式水压固
28、定活塞式，是针对固定活塞式的缺点而制造，是针对固定活塞式的缺点而制造的改进型。国外以其发明者命名为奥斯特伯格取土的改进型。国外以其发明者命名为奥斯特伯格取土器。其特点是去掉活塞杆，将活塞连接在钻杆底端，器。其特点是去掉活塞杆，将活塞连接在钻杆底端，取样管则与另一套在活塞缸内的可动活塞取结，取取样管则与另一套在活塞缸内的可动活塞取结，取样时通过钻杆施加水压，驱动活塞缸内的可动活塞，样时通过钻杆施加水压，驱动活塞缸内的可动活塞，将取样管压入土中，其取样效果与固定活塞式相同，将取样管压入土中，其取样效果与固定活塞式相同，操作较为简便，但结构仍较复杂。操作较为简便，但结构仍较复杂。，与固定活塞式不同之
29、处在于活塞杆不，与固定活塞式不同之处在于活塞杆不延伸至地面，而只穿过与接头，并弹簧锥卡予以控延伸至地面，而只穿过与接头，并弹簧锥卡予以控制。取样时依靠土试样将活塞顶起，操作较为简便，制。取样时依靠土试样将活塞顶起，操作较为简便，但土试样上顶活塞时易受扰动，取样质量不及以上但土试样上顶活塞时易受扰动，取样质量不及以上两种。两种。回转型取土器回转型取土器回转型取土器有两种回转型取土器有两种: 单动三重单动三重(二重二重)管取土器，类似岩芯钻探中的双层岩管取土器，类似岩芯钻探中的双层岩芯管，取样时外管旋转，内管不动，故称单动。如芯管，取样时外管旋转，内管不动，故称单动。如在内管内再加衬管，则成为三重
30、管。其代表性型号在内管内再加衬管，则成为三重管。其代表性型号为丹尼森为丹尼森(Denison)取土器。丹尼森取土器的改进型取土器。丹尼森取土器的改进型称为皮切尔称为皮切尔(Pitcher)取土器，其特点是内管刃口的取土器，其特点是内管刃口的超前值可通过一个竖向弹簧按土层软硬程度自动调超前值可通过一个竖向弹簧按土层软硬程度自动调节。单动三重管取土器可用于中等以至较硬的土层。节。单动三重管取土器可用于中等以至较硬的土层。 双动三重双动三重(二重二重)管取土器，与单动不同之处在于取样管取土器，与单动不同之处在于取样内管也旋转，因此可切削进入坚硬的地层，一般适内管也旋转，因此可切削进入坚硬的地层，一般
31、适用于坚硬粘性土，密实砂砾以至软岩。用于坚硬粘性土，密实砂砾以至软岩。 厚壁敞口取土器厚壁敞口取土器(图图) 厚壁敞口取土器，系指我国目前大多数单位使用的内厚壁敞口取土器，系指我国目前大多数单位使用的内装镀锌铁皮衬管的对分式取土器。这种取土器与国际装镀锌铁皮衬管的对分式取土器。这种取土器与国际上惯用的取土器相比，性能相差甚远，最理想的情况上惯用的取土器相比，性能相差甚远，最理想的情况下，也只能取得下，也只能取得级土样，不能视为高质量的取土器。级土样，不能视为高质量的取土器。 目前，厚壁敞口取土器中，大多使用镀锌铁皮衬管，目前，厚壁敞口取土器中，大多使用镀锌铁皮衬管，其弊病甚多，对土样质量影响很
32、大，应逐步予以淘汰，其弊病甚多，对土样质量影响很大，应逐步予以淘汰，代之以塑料或酚醛层压纸管。目前仍允许使用镀锌铁代之以塑料或酚醛层压纸管。目前仍允许使用镀锌铁皮衬管，但要特别注意保持其形状圆整，重复使用前皮衬管，但要特别注意保持其形状圆整，重复使用前应注意整形，清除内外壁粘附的蜡、土或锈斑。应注意整形，清除内外壁粘附的蜡、土或锈斑。 考虑我国目前薄壁管材供应的困难，薄壁取土器只能考虑我国目前薄壁管材供应的困难，薄壁取土器只能逐步普及，故允许以束节式取土器代替薄壁取土器。逐步普及，故允许以束节式取土器代替薄壁取土器。但只要有条件，仍以采用标准薄壁取土器为宜。但只要有条件，仍以采用标准薄壁取土器
33、为宜。取土筒取土筒对开式取土筒构造示意圆筒式短取土筒构造示意1.余土筒;2.取土筒;3.衬管;4.管靴。取样工具的选择取样工具的选择适用土类粘性土砂土土试样质量等级取样工具或方法流塑软塑可塑硬塑坚硬粉土粉砂细砂中砂粗砂砾砂、碎石土、软岩I薄 壁取土器固定活塞水压固定活塞+薄 壁取土器自由活塞敞口+回 转取土器单动三重管双动三重管+I探井（槽）中刻取块状土样+注：适用，部分适用，不适用； 采取砂土试样应有防止试样失落的补充措施； 有经验时可用束节式取土器代替薄壁取土器。取样工具的选择取样工具的选择适用土类粘性土砂土土试样质量等级取样工具或方法流塑软塑可塑硬塑坚硬粉土粉砂细砂中砂粗砂砾砂、碎石土、
34、软岩薄 壁取土器水压固定活塞自由活塞敞口+回 转取土器单动三重管双动三重管+II厚壁敞口取土器+III厚壁敞口取土器标准贯入器螺纹钻头岩芯钻头+IV标准贯入器螺纹钻头岩芯钻头+ + + + + + + + + + +取样技术要求取样技术要求在钻孔中采取在钻孔中采取I、II级土试样时，应满足下列要求：级土试样时，应满足下列要求： 在软土、砂土中宜采用泥浆护壁。如使用套管，应保在软土、砂土中宜采用泥浆护壁。如使用套管，应保持管内水位等于或稍高于地下水位，取样位置应低于持管内水位等于或稍高于地下水位，取样位置应低于套管底三倍孔径以上的距离。套管底三倍孔径以上的距离。 采用冲洗、冲击、振动等方式钻进时
35、，应在预计取样采用冲洗、冲击、振动等方式钻进时，应在预计取样位置位置1m以上改用回转钻进。以上改用回转钻进。 下放取土器前应仔细清孔，孔底残留浮土厚度不应大下放取土器前应仔细清孔，孔底残留浮土厚度不应大于取土器废土段长度于取土器废土段长度(活塞取土器除外活塞取土器除外)。 采取土试样宜用快速静力连续压入法，亦可采用重锤采取土试样宜用快速静力连续压入法，亦可采用重锤少击方法，但应有导向装置，避免锤击时摇晃。少击方法，但应有导向装置，避免锤击时摇晃。试样的密封、保管和运输试样的密封、保管和运输 I、II、III级土试样妥善密封，防止湿度变化，并避级土试样妥善密封，防止湿度变化，并避免曝晒或冰冻。在
36、运输中应避免振动，保存时间不宜免曝晒或冰冻。在运输中应避免振动，保存时间不宜超过三周。对易于振动液化和水分离析的土试样宜就超过三周。对易于振动液化和水分离析的土试样宜就近进行试验。近进行试验。 取土标签要填写清楚，注明土试样的上、下方向取土标签要填写清楚，注明土试样的上、下方向; 土试样装箱时，要垂直装放、垫牢，以减少在运送时土试样装箱时，要垂直装放、垫牢，以减少在运送时的不必要扰动；的不必要扰动； 土试样送交实验室时所附的送样单，应填写工程项目土试样送交实验室时所附的送样单，应填写工程项目名称、时间地点、上样编号、采样深度、稳定水位、名称、时间地点、上样编号、采样深度、稳定水位、野外定名和试
37、验要求。野外定名和试验要求。岩样的采取岩样的采取 岩石试样可利用钻探岩芯制作或在探井、探槽、竖岩石试样可利用钻探岩芯制作或在探井、探槽、竖井、平洞中刻取。采取的毛样尺寸应满足试块加工井、平洞中刻取。采取的毛样尺寸应满足试块加工的要求，在特殊情况下，试样形状、尺寸和方向由的要求，在特殊情况下，试样形状、尺寸和方向由岩体力学试验设计确定。岩体力学试验设计确定。岩土工程勘察中可在下列方面采用地球物理勘探：岩土工程勘察中可在下列方面采用地球物理勘探： 作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界线、界面作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界线、界面或异常点。或异常点。 作为钻探的辅助手段，在钻孔之间增加地球物理
38、勘作为钻探的辅助手段，在钻孔之间增加地球物理勘探点，为钻探成果的内插、外推提供依据。探点，为钻探成果的内插、外推提供依据。 作为原位测试手段，测定岩土体的波速、动弹性模作为原位测试手段，测定岩土体的波速、动弹性模量、特征周期、土对金屑的腐蚀性等参数。量、特征周期、土对金屑的腐蚀性等参数。方 法应 用适 用 条 件电测深了解地层岩性、基岩埋深；了解构造破碎带、滑动带位置，节理裂隙发育方向；探测含水构造，含水层分布；寻找地下洞穴探测的岩层要有足够的厚度，岩层倾角不宜大于 20；分层的值有明显差异，在水平方向没有高电阻或低电阻屏蔽；地形比较乎坦电阻率法电剖面探测地层、岩性分界；探测断层破碎带的位置；
39、寻找地下洞穴分层的电性差异较大自然电场法判定在岩溶，滑坡以及断裂带中地下水的活动情况地下水埋藏较浅，流速足够大，并有一定的矿化度陆地直流电法电位法 充电法测定地下水流速、流向，测定滑坡的滑动方向和滑动速度含水层深度小于 50m，流速大于1.0m/d，地下水矿化度微弱，围岩电阻率较大（续上页表）（续上页表）方 法应 用适 用 条 件频 率测深法查找岩溶、断层、裂隙及不同岩层界面电磁法寻找导电、导磁矿体岩石交流电法无线电波透视法探测溶洞直达波法测定波速，计算动弹性参数反射波法测定不同地层界面界面两例介质的波阻抗要有明显差异，能形成反射面地震勘探折射波法测定地层界面、基岩埋深、断层位置离开震源一定距
40、离(盲区) 才能收到折射波声波探测测定动弹性参数，监测洞室围岩或边坡应力重力勘探确定掩埋大断层、矿井、洞穴的位置陆地磁法勘探确定断层或岩脉的位置，探测地下金属目标物无强磁场干扰（续上页表）（续上页表）方 法应 用适 用 条 件水声剖面法测量水深断面水域连续地震反射剖面(浅层剖面)测定水下地层和构造不能区分虽材料不同但动弹特性相近的地层电视测井观察钻孔井壁孔内水不能浑浊放射性测井测定砂土密度、含水量，区分地层井径测量测定钻孔直径测井电测井测定含水层特性土壤对金属腐蚀性指标测定测定土壤的电阻率，评价土壤对地下金属管线的腐蚀性物探资料的解释物探资料的解释 地球物理勘探成果判释时应考虑多解性，地球物理
41、勘探成果判释时应考虑多解性，区分有用信息与干扰信号。需要时应采用区分有用信息与干扰信号。需要时应采用多种方法探测，进行综合判释，并应有已多种方法探测，进行综合判释，并应有已知物探参数或一定数量的钻孔验证。知物探参数或一定数量的钻孔验证。3.3 原位测试技术原位测试技术 原位测试原位测试就是在土原来所处的位置，基本保持土的天就是在土原来所处的位置，基本保持土的天然结构、天然含水量以及天然应力状态的情况下测定然结构、天然含水量以及天然应力状态的情况下测定土的性质。它与钻探取样室内试验相比，有以下土的性质。它与钻探取样室内试验相比，有以下优点优点：n 对无法采取不扰动土样或难以采取不扰动土样的土层对
42、无法采取不扰动土样或难以采取不扰动土样的土层（如砂土、粉土、流动淤泥等），运用原位测试技术（如砂土、粉土、流动淤泥等），运用原位测试技术能对其工程性能作出判断；能对其工程性能作出判断；n 原位测试的土体体积远比室内试样大，因此测试的性原位测试的土体体积远比室内试样大，因此测试的性能更接近工程实际；能更接近工程实际；n 测试比较简便快捷。依据地区经验，可以迅速的确定测试比较简便快捷。依据地区经验，可以迅速的确定土的各种工程性质；土的各种工程性质；n 有些原位测试可以得到土性质变化的连续剖面，直观有些原位测试可以得到土性质变化的连续剖面，直观地了解土层在深度上的变化。地了解土层在深度上的变化。 工
43、程地质触探试验工程地质触探试验 标准贯入试验标准贯入试验 剪切波速测试剪切波速测试 地基载荷试验地基载荷试验 桩基静载荷试验桩基静载荷试验 旁压试验旁压试验 十字板剪力试验十字板剪力试验 抽水试验抽水试验 . . . . . . n 触探是通过触探杆用动力或静力将金属触探头贯入土触探是通过触探杆用动力或静力将金属触探头贯入土层，并量测各层土对触探头的贯入阻力大小的指标，层，并量测各层土对触探头的贯入阻力大小的指标，从而间接地判断土层及其性质的一种勘探方法和原位从而间接地判断土层及其性质的一种勘探方法和原位测试技术。作为勘探方法，触探可用于划分土层，了测试技术。作为勘探方法，触探可用于划分土层，
44、了解地层的均匀性；作为测试技术，则可估计地基容许解地层的均匀性；作为测试技术，则可估计地基容许承载力和土的变形指标等。承载力和土的变形指标等。n 触探根据外力性质不同，分为静力触探和动力触探两触探根据外力性质不同，分为静力触探和动力触探两大类。大类。 静力触探静力触探(CPT)是利用机械传动装置将一个内装电阻应是利用机械传动装置将一个内装电阻应变片和传感器的金属探头，通过触探杆匀速压入土中，变片和传感器的金属探头，通过触探杆匀速压入土中，贯入速度为贯入速度为1.2 0.3m/min。土层软硬不同，探头所受阻。土层软硬不同，探头所受阻力自然也不一样，传感器将土层的这种阻力转变为电讯力自然也不一样
45、，传感器将土层的这种阻力转变为电讯号，并通过电子量测仪器记录下来，同时绘出比贯入阻号，并通过电子量测仪器记录下来，同时绘出比贯入阻力与深度曲线。力与深度曲线。 通过触探曲线分析，可以解决下列问题：通过触探曲线分析，可以解决下列问题： 查明地基土在水平方向和垂直方向的均匀性变化情况，划分土查明地基土在水平方向和垂直方向的均匀性变化情况，划分土层，确定土的类别；层，确定土的类别； 确定建筑物地基土的承载力和变形模量，以及其他物理力学指确定建筑物地基土的承载力和变形模量，以及其他物理力学指标；标； 选择地基持力层，预估单桩承载力，以及判别桩可能打入的深选择地基持力层，预估单桩承载力，以及判别桩可能打
46、入的深度；度； 检查填土的质量，判别砂土的密度及其在地震作用下液化的可检查填土的质量，判别砂土的密度及其在地震作用下液化的可能性。能性。 静力触探的主要设备有探头、压力装置、反力装置和静力触探的主要设备有探头、压力装置、反力装置和测试仪器等四部分。测试仪器等四部分。 探头：有探头：有单桥探头单桥探头和和双桥探头双桥探头两种。此外，还有能同时两种。此外，还有能同时量测孔压的两用或三用探头，它们是通过在单桥或双桥量测孔压的两用或三用探头，它们是通过在单桥或双桥探头上增加能量量测孔隙水压力的装置来实现的。探头上增加能量量测孔隙水压力的装置来实现的。 加压装置加压装置：有液压传动式、手摇链条式和电动丝
47、杆式。：有液压传动式、手摇链条式和电动丝杆式。 反力装置反力装置：为防止在探头贯入过程中地层阻力的作用使：为防止在探头贯入过程中地层阻力的作用使触探架被抬起，常需采用反力装置对触探架进行保护。触探架被抬起，常需采用反力装置对触探架进行保护。类型有：下地锚紧固和重物加压。类型有：下地锚紧固和重物加压。 量测装置量测装置：有电阻应变仪、数字测力仪、自动记录仪等。：有电阻应变仪、数字测力仪、自动记录仪等。 在锥尖上部带有一定长度的侧壁摩擦筒，其侧壁摩擦在锥尖上部带有一定长度的侧壁摩擦筒，其侧壁摩擦筒面积与锥底面积之比为筒面积与锥底面积之比为6:4，它所测定的是锥尖与侧，它所测定的是锥尖与侧阻的综合值
48、。阻的综合值。 是将锥尖与侧壁磨擦筒分离，可分别测定单位面积是将锥尖与侧壁磨擦筒分离，可分别测定单位面积上的锥尖阻力和侧摩阻力。上的锥尖阻力和侧摩阻力。静力触探加压装置静力触探加压装置a）液压传动式）液压传动式 b）手摇链条式）手摇链条式 c）电动丝杆式）电动丝杆式静力触探加压装置静力触探加压装置双缸液压静力触探仪双缸液压静力触探仪静力触探加压装置静力触探加压装置电动机械式静力触探仪电动机械式静力触探仪适用性适用性 静力触探试验适用于粘性土、粉土砂土及静力触探试验适用于粘性土、粉土砂土及少量碎石的土层。可测定比贯入阻力、侧壁少量碎石的土层。可测定比贯入阻力、侧壁摩阻力、锤尖阻力和孔隙水压力。触
49、探资料摩阻力、锤尖阻力和孔隙水压力。触探资料除了用以划分土层外，还可以作为确定地基除了用以划分土层外，还可以作为确定地基承载力的依据。承载力的依据。试验方法试验方法 试验方法（略）。试验方法（略）。 试验终止条件：试验终止条件： 当贯入到预定深度或出现下列情况之一者，当贯入到预定深度或出现下列情况之一者，可终止试验：可终止试验： 触探机的负荷达到额定荷载的触探机的负荷达到额定荷载的120%时；时； 探头贯入阻力达到额定荷载的探头贯入阻力达到额定荷载的120%时；时； 探杆螺纹部分的应力超过容许强度时；探杆螺纹部分的应力超过容许强度时； 反力装置失效时。反力装置失效时。试验资料的整理试验资料的整
50、理:原始记录中的异常情况及处理原始记录中的异常情况及处理 曲线整体形态异常曲线整体形态异常重做试验；重做试验； 曲线中深度误差与回零误差显著超过规定误差标曲线中深度误差与回零误差显著超过规定误差标准准重新试验；重新试验； 记录数据或绘图曲线上的零点漂移，即零读数问记录数据或绘图曲线上的零点漂移，即零读数问题题一般按回零段内线性内插法进行校正，校一般按回零段内线性内插法进行校正，校正值等于读数值减零读数内插值，但应注意零读正值等于读数值减零读数内插值，但应注意零读数的正负之别；数的正负之别； 自动绘图曲线上的脱节或出现喇叭口现象自动绘图曲线上的脱节或出现喇叭口现象由由于贯入停顿间歇引起，于贯入停
