摘要：巖土工程勘探是巖土工程勘察的一種手段，在建筑工程地質(zhì)勘察項(xiàng)目建設(shè)當(dāng)中占有舉足輕重的地位，是工程項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)。針對具體工程項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行準(zhǔn)確的巖土工程勘探，提供科學(xué)、準(zhǔn)確、可靠的巖土體特征、地貌特征和不良地質(zhì)現(xiàn)象，才能確切查明工程地質(zhì)情況。本文介紹了巖土工程勘探中常見的幾種基本方法，如靜力觸探與鉆探法、圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等方法，并根據(jù)洛陽市不同地區(qū)的使用條件，采用不同的鉆探方法。

　　關(guān)鍵詞：靜力觸探;鉆探; 圓錐動(dòng)力觸探; 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)

　　Abstract: This paper introduces the geotechnical engineering exploration of several common methods, such as static sounding and drilling method, dynamic penetration test, standard penetration test and other methods, and according to the different regions of using condition in Luoyang, using different drilling methods.

　　Key words: static cone penetration test; drilling; dynamic cone penetration test; standard penetration test

　　中圖分類號：P634 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號：

　　早在2000多年前，我國四川內(nèi)陸地區(qū)就有鑿井求鹽，這是世界是最早的鉆探工程。2001年6月25日-2005年3月8日，在江蘇境內(nèi)中國大陸科學(xué)鉆探工程“科鉆一井”總進(jìn)尺5158m，是在實(shí)施的國際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃中最深的科鉆井，顯示了我國一流的鉆探水平，鉆探工程技術(shù)獲得了重大科學(xué)技術(shù)成就，鉆探技術(shù)應(yīng)用于勘察、施工(如基樁、錨樁等)和監(jiān)測(如基樁鉆芯等)工作中，是衡量巖土工程技術(shù)水平的重要標(biāo)志。

　　20世紀(jì)80年代以來，我國的巖土工程勘察事業(yè)已經(jīng)形成了具有我國自身特點(diǎn)的勘察體系。各行業(yè)、各地區(qū)也都相繼出臺針對本行業(yè)工作特點(diǎn)和本地區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)的巖土工程勘察規(guī)范。這些都為我們巖土工程勘察工作從業(yè)人員提供了強(qiáng)有力的理論保障。

　　巖土工程勘探工作需要有良好的方法，由于不同地區(qū)具有不同的地形地質(zhì)特點(diǎn)，例如洛陽市所在地區(qū)，北部邙山和西部秦嶺，主要分布紅棕色亞粘土和粘土以及淺棕色黃土，堅(jiān)硬呈塊狀，層理明顯。土質(zhì)堅(jiān)硬，含較多鈣質(zhì)結(jié)核，個(gè)別地方有20cm～1m的鈣質(zhì)結(jié)核層。澗西區(qū)和西工區(qū)屬洛河二級階地，多為新近堆積黃土。老城區(qū)多為填土區(qū);以上這些地區(qū)采用靜力觸探和鉆探方法，在河漫灘區(qū)和一級階地區(qū)，由輕亞粘土和卵石層組成，土的厚度在3～8m左右，砂卵石層Q3多以石英為主，卵石粒徑一般為3～5cm，最大20cm，顆粒不均勻，孔隙有砂充填，密實(shí)差異大，層面有起伏，是良好的下臥層和樁基持力層，勘察中要認(rèn)真確定其深度和實(shí)際承載力。這些地區(qū)鉆探方法除上部土層采用靜力觸探和鉆探外，下部砂卵石層多采用圓錐動(dòng)力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入。這就要求勘探工作者具體問題具體分析，根據(jù)不同的地質(zhì)特點(diǎn)，采取不同的勘探方法，做到從實(shí)際問題出發(fā)來進(jìn)行勘探工作。下面介紹幾種常用的工程勘探方法。

　　常用的工程勘探方法

　　1 靜力觸探與鉆探

　　現(xiàn)在，巖土工程勘察技術(shù)手段呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展方向。這些勘察手段有著各自的適用條件。各個(gè)地區(qū)都要根據(jù)本地區(qū)自身的地質(zhì)特點(diǎn)和土層性質(zhì)來選擇合適的勘察手段。根據(jù)多年勘察成果來看，在洛陽市盆地區(qū)域及偃師市大部分地區(qū)基本上都是由河流沖洪積形成的粉土、粉質(zhì)粘土、粘土等組成的軟土地層。在本地區(qū)，最主要依靠的勘察手段就是：回轉(zhuǎn)螺旋鉆探、靜力觸探、動(dòng)力觸探。

　　靜力觸探試驗(yàn)是用靜力勻速將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的探頭壓入土中，同時(shí)量測探頭阻力，測定土的力學(xué)特性，具有勘探和測試雙重功能。在洛陽地區(qū)的巖土勘察項(xiàng)目都是采取鉆探和靜探兩種勘探手段。目的是利用這兩種手段的優(yōu)點(diǎn)，相互取長補(bǔ)短，以此來準(zhǔn)確掌握地層分布狀況以及各地層土質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)，來為工程設(shè)計(jì)者提供相關(guān)的數(shù)據(jù)支持。

　　相比靜力觸探，鉆探的優(yōu)點(diǎn)是：對各種土質(zhì)能有直觀的認(rèn)識和辨別，并相應(yīng)地采取土樣、水樣以進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析，同時(shí)還可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入、圓錐動(dòng)力觸探等原位測試。鉆探的缺點(diǎn)主要是：對薄層和夾層揭露不明顯，受到鉆頭螺旋回轉(zhuǎn)或者泥漿護(hù)壁的影響，有可能擾亂薄層和夾層。

　　相比鉆探，靜力觸探的優(yōu)點(diǎn)是：地層數(shù)據(jù)相對準(zhǔn)確，地層劃分清晰明了。并且可以對地層的承載力有一個(gè)初步判定。靜力觸探的缺點(diǎn)是：無法取得水樣或者土樣來進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析。

　　由于鉆探和靜力觸探這兩種勘探手段各自優(yōu)、缺點(diǎn)比較明顯，而且具有比較強(qiáng)的互補(bǔ)性，所以，在實(shí)際的工程巖土勘察工作中，我們常把這兩種勘察手段綜合使用。采用相互對比的方法的來提高勘察的準(zhǔn)確性。利用靜力觸探的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性來劃分地層，以及提供地基承載力和壓縮模量等數(shù)據(jù)的參考值，利用鉆探來獲取土樣和水樣來進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析。

　　2 圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)

　　圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)是用一定質(zhì)量的重錘(10kg、63.5kg、120kg)，以一定高度(76cm)的自由落距，將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的圓錐形探頭貫入砂土和砂卵石中，根據(jù)打入砂土和砂卵石中一定距離所需的錘擊數(shù)，判定砂土和砂卵石的密實(shí)度和力學(xué)性能，具有勘察和測試雙重功能。圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)共分三類：輕型(10kg)、重型(63.5kg)、超重型(120kg)。輕型動(dòng)力觸探的優(yōu)點(diǎn)是輕便，對于施工驗(yàn)槽、填土勘察、查明局部軟弱土層、洞穴等分布，均有實(shí)用價(jià)值。重型動(dòng)力觸探是應(yīng)用最廣泛的一種，其規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)與國際通用標(biāo)準(zhǔn)一致。超重型動(dòng)力觸探適用于碎石土。圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)要執(zhí)行《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001(2009年版)

　　3 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)

　　標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是用質(zhì)量為63.5kg的穿心錘，以76cm的落距將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的貫入器，自鉆孔預(yù)打15cm，記錄再打入30cm的錘擊數(shù)，判定土的力學(xué)特性。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)僅適用于砂土、粉土和一般粘性土，不適用于軟塑~流塑軟土。

　　標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)測擊數(shù)受機(jī)具設(shè)備、鉆桿接頭的松緊、落錘方式、導(dǎo)向桿的摩擦、操作水平及其他偶然因素等支配會(huì)產(chǎn)生誤差，需要對標(biāo)貫擊數(shù)N值進(jìn)行合理的修正。國內(nèi)長期以來著重考慮桿長修正，桿長修正是依據(jù)牛頓碰撞理論，桿件系統(tǒng)質(zhì)量不得超過錘重二倍，限制了標(biāo)貫使用深度小于21m，但實(shí)際使用深度已超過21m，最大深度已達(dá)100m以上。通過實(shí)測桿件的錘擊應(yīng)力波，發(fā)現(xiàn)錘擊傳輸給桿件的能量變化遠(yuǎn)大于桿長變化時(shí)能量的衰減，故建議不作桿長修正的N值是基本的數(shù)值，但考慮到過去建立的N值與土性參數(shù)、承載力的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，所用N值均經(jīng)桿長修正，而抗震規(guī)范評定砂土液化時(shí)，N值又不作修正。故在實(shí)際應(yīng)用N值時(shí)，應(yīng)按具體巖土工程問題，參照有關(guān)規(guī)范考慮是否做桿長修正或其他修正。勘察報(bào)告應(yīng)提供不作桿長修正的N值，應(yīng)用時(shí)再根據(jù)情況考慮修正或不修正，用何種方法修正。

　　由于N值的離散性較大，故在利用N值解決工程問題的時(shí)侯，應(yīng)持謹(jǐn)慎的態(tài)度，依據(jù)單孔標(biāo)貫資料提供的設(shè)計(jì)參數(shù)是不可信的，在分析整理時(shí)，應(yīng)剔除個(gè)別異常的N值。依據(jù)N值提供定量的設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，應(yīng)有當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)，否則只能提供定性的參數(shù)，供初步評定用。

　　結(jié)束語

　　巖土工程勘探技術(shù)在巖土工程領(lǐng)域具有十分重要的位置。巖土工程勘探技術(shù)成果是勘察技術(shù)資料準(zhǔn)確性的必要條件，也是衡量巖土工程勘察水平的重要標(biāo)志之一，進(jìn)入21世紀(jì)以來，國家建設(shè)不斷推進(jìn)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷加強(qiáng)，特別是高層建筑，大量增多，巖土工程勘察面臨的問題復(fù)雜多變，對巖土勘探技術(shù)的要求越來越高，作為地質(zhì)專業(yè)工作人員，既要尊重事實(shí)，準(zhǔn)確了解所處地區(qū)的地質(zhì)情況，合理地運(yùn)用各種巖土工程勘探手段，要以實(shí)事求是的原則去做好巖土工程勘探工作，還要努力學(xué)習(xí)知識，勤于實(shí)踐，勇于創(chuàng)新，將理論知識應(yīng)用于實(shí)踐中去，更好地服務(wù)于工程建設(shè)。

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