工程地質(zhì)物探:它是利用專門儀器探測(cè)地殼表層各種地質(zhì)體的物理場(chǎng),包括電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)等.通過測(cè)得的物理場(chǎng)特性和差異來判明地下各種地質(zhì)現(xiàn)象。獲得某些物理性質(zhì)參數(shù)的一種勘探方法。
這些物理場(chǎng)特性和差異分別由于各地質(zhì)體間導(dǎo)電性、磁性、彈性、密度、放射性、波動(dòng)性等物理性質(zhì)及巖土體的含水性、空隙性、物質(zhì)成分、固結(jié)膠結(jié)程度等物理狀態(tài)的差異表現(xiàn)出來。采用不同探測(cè)方法可以測(cè)定不同的物理場(chǎng).因而便有電法勘探,地震斯探磁法拗探等物探方法。工程地質(zhì)常用的物探方法是電法勘探和地震勘探。
工程地質(zhì)鉆探的概念
工程地質(zhì)鉆探是獲取地表下準(zhǔn)確的地質(zhì)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(chǎng)力學(xué)試驗(yàn)也是工程地質(zhì)鉆探的任務(wù)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(nèi)鉆成直徑較小并具有相當(dāng)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(cè)壁為孔壁。鉆孔斷面的直徑為孔經(jīng);由大孔經(jīng)改為小孔經(jīng)稱換經(jīng)。從孔口到孔底的距離為孔深。
按照取樣方法和試驗(yàn)?zāi)康?,巖土工程勘察規(guī)范對(duì)土試樣的擾動(dòng)程度分成如下的質(zhì)量等級(jí):
一級(jí)—不擾動(dòng),可進(jìn)行試驗(yàn)項(xiàng)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(jí)—輕微擾動(dòng),可進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目有:土類定義、含水量、密度。
三級(jí)—顯著擾動(dòng),可進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目有:土類定義、含水量。
四級(jí)—完全擾動(dòng),可進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目有:土類定義。
在鉆孔取樣時(shí),采用薄壁取土器所采得的土樣定為一~二級(jí);
對(duì)于采用中厚壁或厚壁取土器所采得的土樣定為二~三級(jí);
對(duì)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(jí)。
從上可見,為取得一級(jí)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(yàn)全部的物理力學(xué)參數(shù)的正確獲得。
在初步設(shè)計(jì)完成之后進(jìn)行詳細(xì)勘察,它是為施工圖設(shè)計(jì)提供資料的。此時(shí)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件已基本查明。所以詳細(xì)勘察的目的是提出設(shè)計(jì)所需的工程地質(zhì)條件的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù),對(duì)建筑地基作出巖土工程評(píng)價(jià),為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地基處理和加固、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程等具體方案作出論證和結(jié)論。詳細(xì)勘察階段的主要工作要求是:
①取得附有坐標(biāo)及地形的建筑物總平面布置圖,各建筑物的地面整平標(biāo)高、建筑物的性質(zhì)和規(guī)模,可能采取的基礎(chǔ)形式與尺寸和預(yù)計(jì)埋置的深度,建筑物的單位荷載和總荷載、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和對(duì)地基基礎(chǔ)的特殊要求;
②查明不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、類型、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)及危害程度,提出評(píng)價(jià)與整治所需的巖土技術(shù)參數(shù)和整治方案建議;
③查明建筑物范圍各層巖土的類別、結(jié)構(gòu)、厚度、坡度、工程特性,計(jì)算和評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性和承載力;
④對(duì)需進(jìn)行沉降計(jì)算的建筑物,提出地基變形計(jì)算參數(shù),預(yù)測(cè)建筑物的沉降、差異沉降或整體傾斜,
⑤對(duì)抗震設(shè)防烈度大于或等于6度的場(chǎng)地,應(yīng)劃分場(chǎng)地土類型和場(chǎng)地類別。對(duì)抗震設(shè)防烈度大于或等于7度的場(chǎng)地,尚應(yīng)分析預(yù)測(cè)地震效應(yīng),判定飽和砂土和粉土的地震液化可能性,井對(duì)液化等級(jí)作出評(píng)價(jià);
⑥查明地下水的埋藏條件,判定地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性。當(dāng)需基坑降水設(shè)計(jì)時(shí),尚應(yīng)查明水位變化幅度與規(guī)律,提供地層的滲透性系數(shù);
⑦提供為深基坑開挖的邊坡穩(wěn)定計(jì)算和支護(hù)設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù),論證和評(píng)價(jià)基坑開挖、降水等對(duì)鄰近工程和環(huán)境的影響;
⑧為選擇樁的類型、長(zhǎng)度,確定單樁承載力,計(jì)算群樁的沉降以及選擇施工方法提供巖土技術(shù)參數(shù)。
詳細(xì)勘察的主要手段以勘探、原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)為主,必要時(shí)可以補(bǔ)充一些地球物理勘探、工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查工作。詳細(xì)勘察的勘探工作量,應(yīng)按場(chǎng)地類別、建筑物特點(diǎn)及建筑物的等級(jí)和重要性來.確定。對(duì)于復(fù)雜場(chǎng)地,必要時(shí)可選擇具有代表性的地段布置適量的探井。