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岩石挖掘
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岩石挖掘-岩石土层勘察方法初探


勘探是勘察的重要方法和主要手段,在岩石挖掘中岩石土层的勘探要依据实际情况,首先分析当地的岩石土层的地质条件,然后再选择恰当有效的勘探方法。本文主要分析岩石土层的两种勘察方法,钻探法和坑探法。 
  1、钻探法 
  钻探法是岩土工程勘察采用的非常重要的一种技术手段和方法,所谓钻探法指的是借助专门的钻探机具钻进岩石土层中,揭示地下的岩土体的空间分布、岩性特征以及变化特征的一种勘探方法。岩土工程的地质钻探需符合以下要求:能鉴别钻进地层的岩性,确定岩层埋藏的厚度和深度;能够采取到的岩土试样和地下水试样符合质量要求和进行原位测试;能查明钻进深度范围之内的地下水的赋存及埋藏的分布特征。 
  1.1 岩石土层的地质钻探特点 
  岩石土层的地质钻探主要特点是:①布置勘探线网要综合考虑工程的特点、规模、类型和自然地质条件等因素;②钻探深度通常情况下都比较小,一般是几米到数十米的范围之内;③钻孔的孔径从10mm到数千毫米,变化幅度比较大,通常用的钻头直径是90-150mm;④钻孔的目的具有综合性,不仅可以查明水文地质、岩性、地层等条件,而且还要可以进行采取试样和各种力学实验等。 
  1.2 岩石土层通常采取的钻探方法以及适用条件 
  岩石土层勘察中选取的钻探方法多种多样,按照钻探队岩土的破碎方法的不同,可以分为四大类,包括冲洗钻探、震动钻探、冲击钻探和回转钻探等。冲击钻探是指借助钻具的下冲击力和重力使得钻头来冲击孔底,通过破碎岩土的方式来钻进。更进一步可以分为钢丝绳的冲击钻进和粘杆锤击钻进两种方式,此方法经常运用在岩土工程的勘察中。回转钻探是借助钻具的回转使得钻头的耐磨材料或者切削刃进行削磨破碎岩土从而钻进。这种方法可以更进一步分成孔底环状钻进和孔底的全面钻进两种方式。岩土工程勘察中均有使用。 
  上述钻探方法各有特色,各有自己的使用范围。实际岩土勘察中应根据钻进地层的岩土类别和勘察要求等情况加以选用。在选用岩石土层的钻探方法时,必须满足以下要求:①针对那些需要取样和鉴别地层岩性的钻孔,通常采取回转钻进的方式;②地下水位以上的地层应该选用干钻的方式,不得使用冲洗液,也不得往孔内注水,但可以用能隔离冲洗液的二重管或三重管钻进取样。③可选用薄壁的钻头锤击钻进或者螺旋的钻头钻进湿陷性的黄土。操作过程中应该遵循分段钻进,逐次缩减,坚持清孔的原则。 
  1.3 钻探编录 
  在岩石土层的勘察钻探中,现场钻探的编录工作要做好。要把观察到的各种地质现象准确的、系统的用文字和图表表示出来。岩土工程勘察中的钻探多具综合目的,钻进过程要注意观察、分析并记录,观测水文地质、鉴定岩芯和整理钻孔资料等。①填写钻进日志,要按照以下方法认真记录:a.钻头类型和规格,钻进方法,钻头更换情况及原因。b.钻具突然陷落的起止深度,判断破碎带、软质夹层和洞穴的规模及位置。c.如有涌砂现象,标注涌砂深度及采取措施等。d.选用冲洗液,应注意其消耗量。e.若有地下水,测量初见和稳定的水温,记录时间等。f.钻进中出现的各种情况。g.每次取芯应按照顺序排列,并进行编号、整理、装箱和保管。h.注明所取原状土样、岩样的数量及深度并按规定运输。i.钻进中所做的各种测试和试验按规定填写记录。②岩芯鉴定,即对钻进的各岩土层的岩性特征进行观察、描述和记录。a.碎石类土:应鉴定描述土名、颜色、湿度、密实状态,土的粒度与矿物成分、最大粒径、一般粒径、磨圆程度与分选性,充填物特征等。b.砂性土、粉土;应鉴定描述土名、颜色、湿度、密实状态、土的粒度与矿物成分、颗粒形状、层理、胶结物与土中粘性土含量等。c.粘性土:应鉴定描述土名、颜色、湿度、稠度状态、土的均匀性与土质特征、土的包含物特征等。d.岩石(基岩):应鉴定描述岩石的名称、颜色、矿物成分、结构、构造,节理裂隙发育特征,岩石的风化程度以及岩芯采取率、RQD值等。对于特殊性的岩土,除鉴定描述上述岩土内容外,还应反映其特殊成分、状态和结构等内容。③钻孔资料整理。主要是绘制钻孔柱状图。  (钻探法)
  2、坑探法 
  坑探指的是在地表或地下所挖掘的各种类型的坑道,以揭示第四纪覆盖层分布区基岩的工程地质特征,并了解第四纪地层情况的一种勘探方法。其主要特点是便于直接观察、采取原状岩土试样和进行现场原位测试。因此,它是区域地质(断裂)构造(或称区域稳定性)、不良地质作用(或场地稳定性)岩土工程勘察中使用较为广泛的勘探方法。 
  2.1 坑探的类型与用途 
  ⑴试坑:深2m以内,形状不定。主要用于局部剥除地表覆土、揭露基岩和进行原位试验等。⑵浅井:从地表垂直向下,断面为圆形或者方形,深5-15m。主要用于确定覆盖层、风化层的岩性与厚度,采取原状试样和进行现场原位试验等。⑶槽探:在地表开挖的长条形沟槽,深度不超过3-5m。主要用于追索构造线、断层,探查残积层、坡积层、风化岩层的厚度和岩性等。⑷竖井:形状同浅井,但深度大,可超过20m以上,一般在较平坦的地方开挖。主要用于了解覆盖层厚度、岩性与性质,构造线与岩石破碎情况,岩溶、滑坡与其它不良地质作用等情况。岩层倾角较缓时效果较好。⑸石门:没有通达地面出口的水平坑道,与其它工程配合使用。主要用于调查河底、湖底等地质构造。 
  2.2 坑探工程展示图 
  沿坑探工程的四壁及顶、底面所编制的地质断面图,按一定的制图方法绘在一起就成为展示图。用它来表示坑探原始地质成果,效果较好。生产上应用较为广泛。 
  岩石土层勘探是勘察的重要方法,本文认为岩石土层勘探应该根据各地不同的岩石土层地质条件,而采取不同的勘探方法,在勘探过程中,应该综合应用各种方法,以达到勘探的最佳效果。 


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