雖說我國地大物博,勘探技術(shù)也取得了顯著的進步,但是說到能源勘探、工程勘探這仍然是一個艱巨的工程。本文天功測控小編整理了幾大常用的巖土工程勘探方法,對比了各勘探方法的優(yōu)缺點,供行業(yè)朋友借鑒參考。
巖土工程勘探常見的幾種測試方法有:圓錐動力觸探試驗、靜力觸探與鉆探法、標準貫入試驗,根據(jù)不同市區(qū)地形環(huán)境,天功測控小編建議采用不同的鉆探方法。
1、圓錐動力觸探試驗
圓錐動力觸探試驗是用一定質(zhì)量的重錘(10kg、63.5kg、120kg),以一定高度(76cm)的自由落距,將標準規(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度和力學性能,具有勘察和測試雙重功能。圓錐動力觸探試驗共分三類:輕型(10kg)、重型(63.5kg)、超重型(120kg)。輕型動力觸探的優(yōu)點是輕便,對于施工驗槽、填土勘察、查明局部軟弱土層、洞穴等分布,均有實用價值。重型動力觸探是應(yīng)用最廣泛的一種,其規(guī)格標準與國際通用標準一致。超重型動力觸探適用于碎石土。圓錐動力觸探試驗要執(zhí)行《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001(2009年版)。
2、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。各個地區(qū)都要根據(jù)本地區(qū)自身的地質(zhì)特點和土層性質(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、動力觸探。
靜力觸探試驗是用靜力勻速將標準規(guī)格的探頭壓入土中,同時量測探頭阻力,測定土的力學特性,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,相互取長補短,以此來準確掌握地層分布狀況以及各地層土質(zhì)的物理力學性質(zhì),來為工程設(shè)計者提供相關(guān)的數(shù)據(jù)支持。
相比靜力觸探,鉆探的優(yōu)點是:對各種土質(zhì)能有直觀的認識和辨別,并相應(yīng)地采取土樣、水樣以進行室內(nèi)實驗分析,同時還可以進行標準貫入、圓錐動力觸探等原位測試。鉆探的缺點主要是: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)點是:地層數(shù)據(jù)相對準確,地層劃分清晰明了。并且可以對地層的承載力有一個初步判定。靜力觸探的缺點是:無法取得水樣或者土樣來進行室內(nèi)實驗分析。
由于鉆探和靜力觸探這兩種勘探手段各自優(yōu)、缺點比較明顯,而且具有比較強的互補性,所以,在實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確性。利用靜力觸探的數(shù)據(jù)準確性來劃分地層,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行室內(nèi)實驗分析。
3、標準貫入試驗
標準貫入試驗是用質(zhì)量為63.5kg的穿心錘,以76cm的落距將標準規(guī)格的貫入器,自鉆孔預(yù)打15cm,記錄再打入30cm的錘擊數(shù),判定土的力學特性。標準貫入試驗僅適用于砂土、粉土和一般粘性土,不適用于軟塑~流塑軟土。
標準貫入實測擊數(shù)受機具設(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產(chǎn)生誤差,需要對標貫擊數(shù)N值進行合理的修正。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,限制了標貫使用深度小于21m,但實際使用深度已超過21m,最大深度已達100m以上。通過實測桿件的錘擊應(yīng)力波,發(fā)現(xiàn)錘擊傳輸給桿件的能量變化遠大于桿長變化時能量的衰減,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,N值又不作修正。故在實際應(yīng)用N值時,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。勘察報告應(yīng)提供不作桿長修正的N值,應(yīng)用時再根據(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侯,應(yīng)持謹慎的態(tài)度,依據(jù)單孔標貫資料提供的設(shè)計參數(shù)是不可信的,在分析整理時,應(yīng)剔除個別異常的N值。依據(jù)N值提供定量的設(shè)計參數(shù)時,應(yīng)有當?shù)氐慕?jīng)驗,否則只能提供定性的參數(shù),供初步評定用。
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,需要準確了解所處地區(qū)的地質(zhì)情況,合理地運用各種巖土工程勘探手段,做好巖土工程勘探工作。