工程地質(zhì)

工程地質(zhì)勘探鉆探方法

  工程地質(zhì)勘探,利用一定的機械工具或開挖作業(yè)深入地下了解地質(zhì)情況的工作。在地面露頭較少、巖性變化較大或地質(zhì)構造復雜的地方,僅靠地面觀測往往不能弄清地質(zhì)情況,需要借助地質(zhì)勘探工程來了解和獲得地下深部的地質(zhì)情況和資料。工程地質(zhì)常用的勘探工程有鉆探和開挖作業(yè)兩大類。工程地球物理勘探有時也被歸入地質(zhì)勘探中。 鉆探  利用鉆機向地下鉆孔以采取巖心或進行地質(zhì)試驗的工作。工程地質(zhì)鉆孔的深度通常僅數(shù)十米到數(shù)百米。鉆孔的孔徑變化較大,一般為36~205mm,有時也采用直徑達1m的大孔徑鉆孔。工程地質(zhì)勘探中的鉆探方法可分為三大類。
 
  回轉鉆進  又稱巖心鉆探,指在軸心壓力作用下的鉆頭用回轉方式破壞巖石的鉆進,可取巖心,也可不取巖心?;剞D鉆進鉆進巖石的主要方法,為了保持巖心的天然狀態(tài),沖洗液通常采用清水。回轉鉆進可以選用不同材料的鉆頭,常用的有合金鉆頭、鋼粒鉆頭和金剛石鉆頭。前一種鉆頭適用于鉆進軟至中等硬度的巖石。后兩種鉆頭適用于鉆進堅硬的巖石。為了采取薄層軟弱巖石、夾泥、斷層或破碎巖石的巖心,通常還采用雙層巖心管或三層巖心管以減少鉆進中巖心的磨損。為了減少鉆桿升降次數(shù),提高鉆進效率,還可采用繩索取心鉆具,在每一回次鉆進后,將巖心從鉆桿中提出孔口。  土探孔一般不允許使用帶沖洗液的回轉鉆進,但可采用干鉆。
 
  沖擊鉆進  利用鉆具自重反復對孔底進行沖擊而使土層破壞的一種鉆進方法。沖擊鉆進分人力沖擊和機械沖擊兩種方式。機械沖擊一般采用機械提升和向下沖擊,適用于各類土層鉆進。在河流沖積的砂礫層中鉆進時,為了取得砂礫石樣品,通常采用平閥管鉆沖擊,跟管鉆進。
 
  在砂礫石中鉆進時,還可用打入法取樣鉆進。用直徑150~200mm的厚壁套管制成長約0.5m的半合套管,下端連接帶彈簧的管靴,上端與套管連接。鉆進時將套管打入孔底0.4m左右,然后起拔套管,取出砂礫石,再將護壁管打入。這樣逐次打入,逐次取樣,直至終孔。
 
  沖擊回轉鉆進  將沖擊和回轉鉆進相結合的鉆進方法,即鉆頭在孔底回轉破碎巖石的同時,施加沖擊荷載。 開挖作業(yè)  為揭露地質(zhì)情況,在地表或地下挖掘的不同類型的坑道工程。主要形式有探坑、探槽、豎井和平洞等。其特點是地質(zhì)人員可直接觀察被揭露出的地質(zhì)現(xiàn)象,采取各種巖土試驗樣品和直接進行巖土原位試驗。地理環(huán)境 探坑  一種深度和斷面都比較小的淺坑。斷面呈圓形或方形。深度一般在1~3m。通常用其揭露被覆蓋的巖體或采集土層和天然建材的試驗樣品。
 
  探槽  一種深度不大的長形溝槽。其長度根據(jù)追索的地質(zhì)問題而定。主要用其揭露構造線、巖層界線及物理地質(zhì)現(xiàn)象的界線。 平洞  由地表向山體內(nèi)部開掘的水平探洞。平洞一般采用鉆爆法開挖,斷面尺寸為2m×2m,長度一般為數(shù)十米或數(shù)百米,視地質(zhì)情況而定。平洞通常布置在河谷兩岸較陡的斜坡地段,位于河床以下的平洞又稱河底平洞。在平洞中還可以增加各種形式的支洞進行大型原位巖石力學試驗。
 
  豎井  從地表向下垂直開挖的圓形或方形探井。直徑常為 2~4m,以滿足出渣、排水、支護等的要求。在第四紀沉積層中開挖時,井壁要加以支護。在裂隙發(fā)育、涌水量較大的巖石中開挖時,有時需先灌漿止水然后開挖。
 
  涉及領域  涉及到數(shù)學、物理學、地質(zhì)學、油氣及固體礦產(chǎn)的礦產(chǎn)普查與勘探、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、巖土工程、遙感地質(zhì)、數(shù)學地質(zhì)、應用地球物理和應用地球化學、計算機應用技術等學科。 適用行業(yè)  地質(zhì)工程領域適用的行業(yè)包括:地質(zhì)調(diào)查,油氣及固體礦產(chǎn)資源的普查勘探與評價,大型工礦和水利水電建設,公路和鐵道建設,工程地質(zhì),水文地質(zhì),地質(zhì)環(huán)境及地質(zhì)災害的調(diào)查,勘察及監(jiān)測等。