地質勘查是地質勘查工作的簡稱。廣義地說,一般可理
解為地質工作的同義詞,是根據(jù)經濟建設、國防建設和科學技術發(fā)展的需要,對一定地區(qū)內的巖石、地層構造、礦產、地下水、地貌等地質情況進行重點有所不同的調查研究工作。按不同的目的,有不同的地質勘查工作之分。
查明工程影響范圍內地基土的地層結構、巖土類別、埋藏條件、分布規(guī)律及各巖土層的物理力學性質,并評價其工程特性。查明基巖淺埋區(qū)覆蓋層厚度及基巖風化層厚度、破碎程度;
巖土工程勘察所涉及的基本理論很多都是建立在經驗的基礎上的,如很多公式都是經驗公式。因此說,二者是相輔相成的。如:理論上講,一般5~6 層磚混結構住宅,如果地層工程地質性質較好,一般勘探孔深15m 基本可滿足要求,而5 層框架結構的商場,由于柱網的柱荷載大,基礎面積大甚至可能采用樁基礎,則勘探孔深度15m 一般不能滿足要求,應以找到持力層,以超過持力層為終孔標準。在實際勘察過程中,經驗告訴我們,遇到埋藏較淺且工程地質性質好的密實碎石土及巖石地基,勘探孔深度可稍淺,(當然按權限該上報審批的進行上報審批)而遇到工程地質性質差的淤泥、淤泥質土及松散填土地基,勘探孔深度要深, 直至達到要求。這就是說,巖土工程問題的解決過程,實際上是在理論的指導下,巖土工程技術人員利用自己的工程經驗,結合工程實際情況,運用合理適宜參數(shù),加上良好的判斷力,解決問題的過程。對巖土工程技術人員來說,扎實的基礎理論和豐富的實踐經驗是同等重要的,過分強調哪一點都是不合適的。可是,很多巖土工程技術人員過分強調經驗,而對理論的學習和運用不足,這種現(xiàn)象對巖土勘察技術的發(fā)展不利;對年輕技術人員的健康成長不利。因此,在巖土勘察領域也要“兩手抓,兩手都要硬”。
小口徑(金剛石鉆頭)鉆進
近年來,中國在工程地質勘探中逐漸推廣小口徑的金剛石鉆進。這種鉆進有很多優(yōu)點:能鉆進極硬的巖石,使用壽命長,鉆進效率高,巖心采取率高,且?guī)r心完整度好;孔徑均勻,孔壁光滑,鉆彎曲度小;鉆進時平穩(wěn),設備的磨損小,能量消耗少;重量輕,搬運方便等。金剛石鉆具主要包括金剛石鉆頭、金剛石擴也器、巖心卡簧及金剛石鉆進用巖心管。金剛石鉆頭生產有直徑76、66、46、36MM等幾種規(guī)格,較一般的鉆頭要小得多,故稱之為“小口徑”。這種鉆頭是將金剛石顆粒鑲嵌在鉆頭唇部,利用金剛石的硬度磨削巖石鉆入地層。金剛石鉆進一般均使用雙層巖心管。從小泵送來的沖洗液,經內、外管之間的間隙而到達孔底,可減少對巖心的沖刷影響。 采用小口徑(金剛石鉆頭)鉆進,在操作上必須注意的是:在任何情況下都不允許無水鉆進否則發(fā)生高熱會燒毀金剛石,用過鋼粒鉆進的孔,不能再下入金剛石鉆頭,因孔底遺留鋼粒,在沖擊振動時會使金剛石損壞;若鑲嵌的金剛石顆粒掉落孔底,應即打撈,否則會使整個金剛石鉆頭遭到損壞;鉆進中若迂軟弱夾層及裂隙發(fā)育的地層,應特別注意降低壓力及轉速。由于在礫石層、礫巖及硬脆破碎地層中鉆進時,沖擊振動很大,對金剛石的包鑲金屬磨耗很快,故一般不采用金剛石鉆進。 金剛石鉆進雖有很多優(yōu)點,可是它的孔徑過小,有能作現(xiàn)場水文地質試驗。 六、聲波測井在工程地質鉆探中的應用墀測井是一種地球物理勘探技術,它的物理基礎是研究與巖石性質密切相關的聲振動沿鉆井的傳播特征。它具有快速,輕便的優(yōu)點。近十余年來在中國外逐漸推廣應用,我取得了較好的效果。 聲波測井可充分利用已有的鉆孔,結合地質調查,了解基巖風化殼的厚度、物征,進行分帶,查明深部地層的巖性特征,進行地層劃分,確定軟弱夾層的層位、深度和厚度;尋找?guī)r溶洞穴和斷層破碎帶;研究巖石的某些物理力學性質,進行工程巖體分類等。與其它測井方法密切配合,還可憐全部或部分代替巖心鉆探,開展無巖心鉆進。總之,聲波測井在工程地質鉆探中的應用是多方面的。 所應用的聲波測井方法主要有以下三種:一是根據(jù)墀傳播速度研究地質體性質的墀速度測井;二是根據(jù)墀振幅的衰減反映巖層性質的墀幅度測井;三是利用墀在井壁上的反向我了解井壁結構情況的專長波電視測井。其中應用多的是聲速測井。 聲速測井的裝置,為單發(fā)射雙接收型的。兩個接收器R1、R2的距離為L。沿井壁的滑行波到達兩個接收器的時間差為△t,具有 L △t = —— V2 △t表示聲波通過厚度為L的一段巖層所需的時間,習慣上把它換算為通過一米巖層所需的時間(叫做旅行時間),單位為μs/m。由時差△t即可求出聲波在巖層中的傳播速度V(m/s): V=-106/△t 三峽水利樞紐壩基為前震旦紀的石英閃長巖和閃云斜長花崗巖,經大量聲波測并工作后獲得的各風化帶縱波速度值列于中。