第三篇工程地質勘察第十三章工程地質勘察方法第十四章工業與民用建筑工程地質勘察第十五章地下建筑工程地質勘察第十六章水利水電工程地質勘察巖土工程勘察基本問題知識點：1、工程地質條件與巖土工程問題2、巖土工程勘察等級工程地質條件

工程地質條件即工程活動的地質環境——與工程建筑有關的地質要素之綜合。

包括六大要素：地形地貌條件、巖土類型及其工程地質性質、地質結構、水文地質條件、物理地質現象、以及天然建筑材料。構成工程地質條件的要素都屬于地質范疇；影響因素工程地質條件是客觀自然存在的，是自然地質歷史塑造而成的，而不是人為造成的；人類工程--經濟活動會引起工程地質條件的變化，但是次要的、局部的，與原有工程地質條件融為一個整體，對后來的建筑成為新的因素。如何理解工程地質條件二、工程地質條件各要素的分析巖土類型及其工程地質性質這是工程地質條件最基本的要素，任何建筑物都是脫離不開土體或巖體的。包括巖土體的成因類型、物理力學性質指標、工程特性等方面。2.地形地貌條件

研究的內容：地形形態的等級；地貌單元的劃分，地形起伏的變化；地面割切情況；山坡形狀、高度、坡度；山脊山頂的形態、寬度、平整程度等；河谷的寬度，深度，坡度，階地發育情況；不同地貌單元的特征及其相互關系等。3.地質結構

地質結構包含地質構造、巖土單元的組合關系及各類結構面的性質和空間分布。

土體結構主要是指土層的組合關系，亦即由層面所分隔的各層土的類型、厚度及其空間變化；巖體結構主要指巖層的構造變化及其組合關系，同時還包括各種結構面的組合；巖體天然應力狀態與地質構造有關，也應作為地質結構的內容之一來考慮。4.水文地質條件

對工程有影響的因素：地下水的類型、水位及其變動幅度；含水層和隔水層的厚度、分布及組合關系；土層或巖層的富水性、滲透性及滲透系數；承壓含水層的特征及水頭；巖石裂隙水的特性、水動力條件、滲透壓力及分布；地下水的補給、徑流和排泄條件；地下水的水質及侵蝕性等。5.物理地質現象

指對工程建設有影響的工程動力地質作用和現象

內動力地質作用：火山、地震、活斷層外力地質作用：包括滑坡、崩塌、滑塌、泥石流、沖溝、巖溶、庫海岸沖刷、邊坡卸荷傾倒、土的凍融、滲透變形等等。工程活動誘發的地質作用：采空塌陷、抽水引起的地面塌陷等。6.天然建筑材料

許多建筑物的建筑材料是取之于土和巖石的，稱為天然建筑材料。

例如：用作混凝土骨料的砂土和礫石、用作為土石壩防滲設施的粘性土、用作為反濾設施的粗細砂土和礫石、用作為堆石壩的塊石等。天然建筑材料的質量直接影響到工程建筑的質量；天然建筑材料的數量直接影響著建筑造價。工程地質問題

工程地質問題是指工程建筑與地質環境(可由工程地質條件具體表征)相互作用、相互矛盾而引起的、對建筑本身的順利施工和正常運行或對周圍環境可能產生影響的地質問題。工程地質學中的主要工程地質問題

主要的工程地質問題有：區域穩定性問題、巖土體穩定問題、與地下滲流相關的問題以及與侵蝕淤積有關的工程地質問題等4個方面。1、區域穩定問題：活斷層、地震、水庫誘發地震、砂土液化和地面沉降。掌握這些問題的規律性，對于選場或對地質環境的合理開發與妥善保護，具有重要意義；巖（土）體穩定：斜坡穩定、洞室穩定、地基巖土體穩定的成因，發展歷史分析和力學機制分析，用于具體場地穩定性評價具有重要意義，線上及面上巖、土體穩定的大調查對保護地質環境有重要意義。與地下滲流有關的工程地質問題包括巖溶滲漏分析和滲透變形分析兩部分，前者以保證水工建筑正常工作為目的，后者主要討論滲流作用下土體的穩定性。與侵蝕淤積有關的工程地質問題，包括河流侵蝕淤積和海湖邊岸磨蝕堆積規律及人為工程活動對它們的影響，前者對改造河流，后者對開發海洋都有重要意義。水電工程中：庫區的工程地質問題有：水庫滲漏問題、水庫坍岸問題、臨岸地帶浸淹沒問題、水庫淤積問題，以及水庫誘發地震問題等；水壩的主要問題有：壩基滲漏問題、繞壩滲漏問題、壩肩穩定性問題、壩基穩定性問題等。工程地質問題與工程地質條件的關系工程地質問題是工程活動與地質環境（工程地質條件）相互制約的主要形式，工程地質條件的好壞可決定工程地質問題對建筑工程的穩定性影響，工程地質問題的分析研究是以工程地質條件為基礎的。分析工程地質問題產生的地質條件、力學機制及其發展演化規律，以便正確評價和有效防治其不良影響稱工程地質分析。巖土工程勘察等級

分級——劃分等級

目的是為了勘察工作量的布置。

工程規模較大或較重要、場地地質條件以及巖土體分布和性狀較復雜者，所投入的勘察工作量就較大。反之則較小。

依據：工程安全等級、場地復雜程度、地基復雜程度

分別對三項因素進行分級，在此基礎上進行綜合分析，以確定巖土工程勘察的等級。一、工程安全等級

依據：工程巖土體或結構失穩破壞，導致建筑物破壞而造成生命財產損失、社會影響及修復可能性等后果的嚴重性。國家《建筑結構設計統一標準》GBJ68-84的規定，將工程結構劃分為三級?！稁r土工程勘察規范》與之相應，也將工程安全等級劃分為三級。

工程安全等級

安全等級破壞后果工程類型級很嚴重重要工程級嚴重一般工程級不嚴重次要工程

各產業部門和地方根據本部門(地方)建筑物的特殊要求和經驗，在頒布的有關技術規范中也劃分了適用于本部門(地方)的工程安全等級，一般均劃分為三級。不同類型的工程，要具體劃分。例如：房屋建筑與構筑物的安全等級

房屋建筑與構筑物的安全等級

安全等級破壞后果建筑類型一級很嚴重

重要的工業與民用建筑物；對地基變形有特殊要求的建筑物；單樁承受的荷載在4000kN以上的建筑物；體型復雜的14層以上的高層建筑；

20層以上的高層建筑二級嚴重一般的工業與民用建筑三級不嚴重次要的建筑物

目前，地下洞室、深基坑開挖、大面積巖土處理等尚無工程安全等級的具體規定，可根據實際情況劃分。大型沉井和沉箱、超長樁基和墩基、有特殊要求的精密設備和超高壓設備、有特殊要求的深基坑開挖和支護工程、大型豎井和平洞、大型基礎托換和補強工程，以及其他難度大、破壞后果嚴重的工程，以列為一級安全等級為宜。二、場地復雜程度等級場地復雜程度由建筑抗震穩定性、不良地質現象發育情況、地質環境破壞程度和地形地貌條件四個條件衡量。也劃分為三個等級。一、二級場地只要符合其中一條即可等級場地條件一級二級三級建筑抗震穩定性危險不利有利（或地震設防烈度6度）不良地質現象發育情況強烈發育一般發育不發育地質環境破壞程度已經或可能強烈破壞已經或可能受到一般破壞基本未受破壞地形地貌條件復雜較復雜簡單（一）建筑抗震穩定性

按國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011規定，選擇建筑場地時，對建筑抗震穩定性地段的劃分規定為：危險地段：地震時可能發生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流及發震斷裂帶上可能發生地表位錯的部位。設防烈度?9度。不利地段：軟弱土和液化土;條狀突出的山嘴，高聳孤立的山丘;非巖質的陡坡、河岸和斜坡邊緣;不均勻的土層(如古河道、斷層破碎帶、暗埋的塘浜溝谷及半填半挖地基)等。設防烈度7~8度。

有利地段：巖石和堅硬土;開闊平坦、密實均勻的中硬土等。

（二）不良地質現象發育情況

它們分布于場地內及其附近地段，主要影響場地穩定性，也對地基基礎、邊坡和地下洞室等具體的巖土工程有不利影響。

強烈發育:由于不良地質現象發育招致建筑場地極不穩定，直接威脅工程設施的安全。

例如，山區崩塌、滑坡和泥石流的發生，會釀成地質災害，破壞甚至整個摧毀工程建筑物。巖溶地區溶洞和土洞的存在，所造成的地面變形甚至塌陷，對工程設施的安全也會構成直接威脅。

一般發育:雖有不良地質現象分布，但并不十分強烈，對工程設施安全的影響不嚴重；或者說對工程安全可能有潛在的威脅。（三）地質環境破壞程度

由于人類工程——經濟活動導致地質環境的干擾破壞，是多種多樣的。地質環境破壞對巖土工程實踐的負影響是不容忽視的，往往對場地穩定性構成威脅或惡化地質環境。強烈破壞:由于地質環境的破壞，已對工程安全構成直接威脅；如：礦山淺層采空導致明顯的地面變形、橫跨地裂縫；抽汲地下液體(地下水、石油)引起的地面沉降、地面塌陷；排除廢液引起巖土的化學污染；等等。一般破壞:是指已有或將有地質環境的干擾破壞，但并不強烈，對工程安全的影響不嚴重。（四）地形地貌條件主要指的是地形起伏和地貌單元(尤其是微地貌單元)的變化情況。一般地說，山區和丘陵區場地地形起伏大，工程布局較困難，挖填土石方量較大，土層分布較薄且下伏基巖面高低不平。地貌單元分布較復雜，一個建筑場地可能跨越多個地貌單元，因此地形地貌條件復雜或較復雜。平原場地地形平坦，地貌單元均一，土層厚度大且結構簡單，因此地形地貌條件簡單。三、地基復雜程度等級劃分為三級：1、一級地基符合下列條件之一者：

(1)巖土種類多，性質變化大，地下水對工程影響大，且需特殊處理；

(2)多年凍土及濕陷、膨脹、鹽漬、等特殊性巖土，對工程影響大，需作專門處理的；變化復雜，同一場地上存在多種的或強烈程度不同的特殊性巖土。

2、二級地基符合下列條件之一者：(1)巖土種類較多，性質變化較大，地下水對工程有不利影響；(2)除上述規定之外的特殊性巖土。

3、三級地基(1)巖土種類單一，性質變化不大，地下水對工程無影響；(2)無特殊性巖土。

四、巖土工程勘察等級勘察等級確定勘察等級的因素工程安全等級場地等級地基等級甲級一級任意任意二級一級任意任意一級乙級二級二級二級或三級三級二級三級一級任意任意一級二級二級丙級二級三級三級三級二級三級三級二級或三級思考題

1、熟記工程地質條件六大要素

2、主要工程地質問題有哪幾個方面？不同工程建筑對地質條件的要求不同，因此，存在的工程地質問題是復雜多樣的，例如工業與民用建筑的主要工程地質問題是地基承載力和變形問題、露天礦主要是邊坡穩定性問題，等等。3、簡述工程地質問題與工程地質條件的關系。工程地質條件是指與工程建筑物有關的地質因素的綜合。工程地質問題是指已有的工程地質條件在工程建筑和運行期間，工程地質條件會產生一些新的變化和發展，從而引發影響工程建筑安全的地質問題稱為工程地質問題。工程地質勘察的主要目的與任務就是查明工程地質條件，分析論證存在的工程地質問題，對建筑場區作出工程地質評價。

第十三章工程地質勘察方法第一節工程地質勘察的一般要求第二節工程地質測繪第三節工程地質勘探第四節工程地質野外試驗第五節工程地質長期觀測第六節勘察資料內業整理第一節工程地質勘察的一般要求

工程地質勘察：

是工程建設的前期工作，它是運用地質、工程地質及有關學科的理論知識和各種技術方法，在建設場地及其附近進行調查研究，為工程建設的正確規劃、設計、施工和運行等提供可靠的地質資料，以保證工程建筑物的安全穩定經濟合理和正常使用。工程地質勘察的任務（1）闡明建筑地區的工程地質條件,并指出對建筑物有利和不利的因素；

（2）論證建筑物所存在的工程地質問題，進行定性和定量的評價，作出確切結論；

（3）選擇地質條件優良的建筑場地,并根據場地工程地質條件對建筑物配置提出建議；

工程地質勘察的任務（5）根據所選定地點的工程地質條件和存在的工程地質問題，提出有關建筑物類型、規模、結構和施工方法的合理建議，以及保證建筑物正常施工和使用所應注意的地質要求；（6）為擬訂改善和防治不良地質作用的措施方案提供地質依據。(4）研究工程建筑物興建后對地質環境的影響，預測其發展演化趨勢，提出利用和保護地質環境的對策和措施；

工程地質勘察方法

工程地質測繪工程地質勘探(物探、鉆探、坑探)工程地質試驗（室內試驗、野外試驗）工程地質長期觀測勘察資料的分析整理工程地質測繪

工程地質測繪：是工程地質勘察中最主要、最基本的勘察方法，它運用地質理論及有關學科知識對地質體、地質現象進行觀察和描述，將所觀察到的各種要素表示在地形圖和相關圖表上，以反映測繪區的地面地質現象。特點：經濟、快速、有效、是其他勘察工作的基礎和依據。與其它方法聯系：有了地表的全面認識，就可以推斷地下的地質情況，是其他勘探工作的基礎上。

工程地質勘探

工程地質物探、工程地質鉆探和工程地質坑探三種工程地質物探：是根據介質的導電率、磁性、密度以及彈性波在其中的傳播速度等物理性質，以及巖層的含水量、裂隙性、破碎程度等物理狀態，用特定的儀器設備，取得測定的數值，從而劃分巖層，判定地質結構，地下水埋藏深度，以及巖溶洞穴分布情況等。特點：經濟、迅速、能測定一定空間范圍內地質體的三維特征，但使用上受地形條件、地質體物性差異程度等一些客觀條件制約，物探成果比較粗略，有時在解釋上存在一定困難。與其它方法關系：物探工作應以測繪工作為指導，并可用鉆探和坑探加以驗證，它們之間互為補充，應合理配合使用。鉆探和坑探：是直接了解地下地質的可靠手段，在一般工程地質勘察中常常是必不可少的。特點：能取得準確可靠的第一手地質資料，當往往需耗費較多的人力物力以及較長的作業時間。與其它方法關系：以測繪及物探資料作為勘探設計的依據，且能為現場試驗及取樣，長期觀測，地基處理等工作提供便利條件。工程地質勘探

工程地質試驗

室內試驗和野外（現場）試驗兩種室內試驗：是對采得的樣品在實驗室內進行試驗特點：方便易行，并能對大量樣品進行試驗以便統計分析取得參數，但脫離了現場地質環境，其成果不完全反映實際情況。野外試驗特點：克服了室內試驗的嚴重缺陷，但耗費人力、物力及較長試驗周期，不可能大量進行。兩者的關系：互為補充，合理配合使用。與其它方法關系：所有試驗的數量、項目和采樣位置都必須以測繪、勘探成果為基礎，有目的、有計劃的進行。工程地質長期觀測

工程地質長期觀測是運用某種測量手段，對某些工程地質條件要素（如不良地質作用、地下水的監測等），作長期監測，以了解其隨時間變化的規律及發展趨勢，從而驗證、預測和評價對工程建筑和地質環境的影響。特點：一定周期的長期觀測，能有效地掌握觀測對象的動態規律，對于地質現象和機理分析，了解發展趨勢等十分有意義，但其周期長，耗費人力、物力，因此要視具體情況恰當使用。與其它方法關系：長期觀測工作是其它勘察工作的補充和延續，也是其它方法無法代替的。

勘察資料的分析整理

室內整理工作的主要任務是編制工程地質圖件及編寫報告書，整理和統計分析巖土物理力學性質指標等，只有通過整理工作，才能使原始數據系統歸類，總結出規律性，作為專門問題分析依據以及提供給工程設計使用。這項工作主要是在各勘察階段后期進行的，同時，在整個勘察過程中應隨時進行資料分析整理。

巖土工程勘察階段的劃分一、為何劃分勘察階段為保證工程建筑物自規劃設計到施工和使用全過程達到安全、經濟、合用的標準，使建筑物場地、結構、規模、類型與地質環境、場地工程地質條件相互適應。任何工程的規劃設計過程必須遵照循序漸進的原則，即科學地劃分為若干階段進行。工程地質勘測過程是對客觀工程地質條件和地質環境的認識過程。

工程地質勘測階段與設計階段一致工程地質勘察階段的劃分二、勘察階段的劃分依據

劃分依據：各國雖然在階段名稱上不盡一致，但在思想上還是大致相同的，即由規劃到初步設計，再到技術設計，最后到施工圖設計和施工。1.歐美劃分：①可行性前期研究階段②可行性研究階段③設計階段④施工階段2.俄羅斯劃分：①草圖設計勘察②初步設計勘察③技術設計勘察④施工圖設計勘察⑤施工3.我國劃分（1978年以前）：①規劃階段②初步設計階段③技術設計階段④施工設計階段4.1978年我國《巖土工程勘察規范》劃分：①規劃階段工程地質勘察②初步設計階段工程地質勘察③技術施工設計階段工程地質勘察規劃（或可行性研究）階段工程地質勘察

目的：為工程規劃和技術可能性、經濟合理性論證等方面提供地質資料。主要任務：查明區域工程地質條件，論證區域穩定性，并對近期可能建筑區或重點地段作出粗略的工程地質評價，提出建筑地段的比較方案。勘察方法：收集地質及有關資料，進行路線踏勘和中、小比例尺工程地質測繪，在可能建筑區或重點地段布置少量的勘探工作和適量的室內實驗工作。初步設計階段工程地質勘察

目的：在規劃階段指定的區域內選定工程地質條件最優的建筑場地，初步查明工程地質條件并對主要工程地質問題進行定性或適當定量評價。另外，場地選定后，進一步查明該場地內工程地質條件細節，深入分析存在的各種工程地質問題，作出可靠的定量評價。工作方法：除了進行中、大比例尺工程地質測繪外，尚應進行大量的勘探、試驗及長期觀測工作。技術施工設計（或施工圖設計）階段工程地質勘察

目的：主要解決為編制各個建筑物施工詳圖所需的地質資料。工作方法：以各種試驗方法為主，根據需要做些補充勘探工作等。此外，在施工過程中，由于進行地基開挖等，需要進行基坑編錄和地質驗收工作，有時出現了新的工程地質問題需要補充一些地質調查工作。

巖土工程勘察綱要巖土工程勘察是工程建筑成敗的關鍵之一；勘察工作的基本程序包括編制勘察綱要、編制經費預算、簽訂勘察合同、實施工程地質測繪和調查、勘探工作、長期觀測、編寫巖土工程勘察報告等幾個方面；巖土工程勘察綱要是勘察單位工作的設計書，是開展勘察工作的計劃和指導性文件。在勘察開始之前，由建設單位會同設計人員填寫“巖土工程勘察任務委托書”。委托書中應說明工程的意圖與設計階段，還應提供勘察工作所必需的各種圖件、資料和文件，即帶有建筑物平面布置的地形圖、建筑物結構類型與荷載情況表、工程建設的有關批準文件。勘察單位以此為根據，搜集場地附近已有地質、地震、水文、氣象及當地建筑經驗等資料，由該項目勘察工作的負責人編寫勘察綱要，并經必要的審核批準程序之后進行正式勘察工作。思考題1、工程地質測繪與其它方法聯系？有了地表的全面認識，就可以推斷地下的地質情況，是其他勘探工作的基礎上。

2、工程物探與其它方法聯系？

物探工作應以測繪工作為指導，并可用鉆探和坑探加以驗證，它們之間互為補充，應合理配合使用。3、工程鉆探、坑探與其它方法聯系？以測繪及物探資料作為勘探設計的依據，且能為現場試驗及取樣，長期觀測，地基處理等工作提供便利條件。4、工程地質試驗與其它方法聯系？所有試驗的數量、項目和采樣位置都必須以測繪、勘探成果為基礎，有目的、有計劃的進行。5、工程地質勘察劃分為幾個階段？第二節工程地質測繪

概述工程地質測繪的研究內容工程地質測繪范圍、比例尺和精度工程地質測繪方法要點一、概述工程地質測繪：綜合工程地質測繪、專門工程地質測繪

基礎工作。初期階段進行。這一方法的本質是運用地質、工程地質理論，對地面的地質現象進行觀察和描述，分析其性質和規律。并藉以推斷地下地質情況，為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據。巖石出露、地形地貌和地質條件較復雜的場地，必須進行工程地質測繪；對地形平坦、地質條件簡單且較狹小的場地，則可采用調查代替工程地質測繪。是認識場地工程地質條件最經濟、最有效的方法，高質量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質情況，起到有效地指導其他勘察方法的作用。二、工程地質測繪的研究內容

工程地質測繪主要研究工程地質條件。實際工作中，應根據勘察階段的要求和測繪比例尺大小，分別對工程地質條件的各個要素進行調查研究。

1、巖土體的研究2、地質結構的研究3、地形地貌研究4、水文地質條件研究5、工程動力地質現象的研究6、天然建筑材料研究

1、巖土體的研究

巖土是產生各種地質現象的物質基礎，它是工程地質測繪的主要研究內容。①確定地層的時代和填圖單位；②各類巖土層的分布、巖性、巖相及成因類型；③巖土層的正常層序、接觸關系、厚度及其變化規律；④巖土的工程地質性質等。工程地質測繪應注重巖土體物理力學性質的定量研究，以便更好地判斷巖土的工程性質，分析它們與工程建筑相互作用的關系。工程地質測繪填圖單元的劃分視比例尺大小而定。小比例尺測繪基本上采用地層學單位，大比例尺測繪則應考慮巖土工程地質性質的差異劃分出更小的填圖單位。

2、地質結構的研究

地質結構是決定區域穩定性和場地巖土體均一性及穩定性的重要因素。此外，地質結構控制了地貌、水文地質條件、物理地質現象的發育和分布。工程地質測繪對地質結構研究的內容包括：①巖層的產狀及各種構造形式的分布、形態和規模；②軟弱結構面（帶）的產狀及其性質，包括斷層的位置、類型、產狀、斷距、破碎帶寬度及充填膠結情況；③巖土層各種接觸面及各類構造巖的工程特性；④晚近期構造活動的形跡、特點及與地震活動的關系；⑤結合工程布置和地質條件選擇有代表性地段進行詳細的節理裂隙統計。

節理裂隙的研究：在工程地質研究中，節理、裂隙泛指普遍、大量地發育于巖土體內各種成因的、延展性較差的結構面；其空間展布數米至二三十米，無明顯寬度。構造節理、劈理、原生節理、層間錯動面、卸荷裂隙、次生剪切裂隙等均屬之。對節理、裂隙應重點研究以下三個方面：

1、節理、裂隙的產狀、延展性、穿切性和張開性；2、節理、裂隙面的形態、起伏差、粗糙度、充填膠結物的成分和性質等；3、節理、裂隙的密度或頻度。在工程地質測繪中必須進行專門的測量統計，通過大量實測工作，統計節理裂隙參數（產狀、長度、寬度、充填物等）、結構面網絡分析。裂隙頻率被定義為單位面積(m2)上的裂隙條數，裂隙率則為單位面積上的裂隙面積。分級ⅠⅡⅢⅣ間距(m)>22～0.50.5～0.1<0.1描述不發育較發育發育極發育完整性整體塊狀碎裂破碎表2-1按裂隙間距的裂隙發育程度分級根據每個裂隙傾角的大小在網上找出相應半徑與同心圓交點的位置，即為該裂隙的投影極點(比例尺可視實際情況確定)。在一任意半徑的半圓上，畫上刻度網及磁北，依走向第5°或10°分組，統計每一組內的裂隙數和平均走向，自中心沿半徑引輻射直線的方位，代表每組裂隙的平均走向方位角，然后用直線依次連接輻射線各端點，即得走向玫瑰圖。

在極點圖的基礎上,用等值線表示圖內極點分布的規律和特征3、地形地貌研究

地形地貌對于建筑場地選擇、建筑物合理布局、幫助研究新構造運動及物理地質現象等都有十分重要意義。

工程地質測繪地形地貌研究的內容包括：①地貌形態特征、分布和成因；②劃分地貌單元，地貌單元形成語巖性、地質構造及不良地質現象等的關系；③各種地貌形態和地貌單元的發展演化歷史。中小比例尺工程地質測繪著重研究地貌單元并研究各地貌單元的成因類型及宏觀結構特征；大比例尺工程地質測繪則應側重研究與工程建筑布局和設計有直接關系的微地貌及有關細部特征。

4、水文地質條件研究

在基礎設計、水庫滲漏、滲透穩定性、低秒沉降、道路凍融、基坑涌水等許多實際工程地質問題分析中都要很好地研究水文地質條件，尤其要搞清地下水的賦存與活動情況。工程地質測繪水文地質研究的內容包括：①查明測區內地下水的類型、分布情況和埋藏條件；②含水層、透水層和隔水層（相對隔水層）的分布，各含水層的富水性和它們之間的水力聯系；③地下水的補給、徑流、排泄條件及動態變化；④地下水與地表水之間的補、排關系；⑤地下水的物理性質和化學成分等。5、工程動力地質現象的研究

工程動力地質現象的存在常常給建筑區地質環境和人類工程活動帶來許多麻煩，有時會造成重大災害。同時，工程動力地質現象研究對于預測工程地質問題也是十分有益的。研究的內容包括：各種不良地質現象（滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、地裂縫、沖溝、河流沖刷、巖石風化、地面沉降等）的分布、形態、規模、類型和發育程度，分析它們的形成機制和發展演化趨勢，并預測其對工程建設的影響。在工程地質測繪中還要注意調查測繪區已有建筑對地質環境的適應性，往往可以了解到許多有重要價值的資料。6、天然建筑材料研究

天然建筑材料的儲量、質量、開采運輸條件，都直接關系到工程造價和建筑結構型式的選擇。工程地質測繪中要注意尋找天然建筑料場，對其質量和數量做出初步評價。三、工程地質測繪的范圍、比例尺和精度1、工程地質測繪范圍的確定確定根據：一是擬定建筑物的類型、規模和設計階段，二是區域工程地質條件的復雜程度和研究程度。確定原則：與類型、規模成正比；與設計階段成反比；區域工程地質條件差范圍大；研究程度高范圍小。2、工程地質測繪比例尺

工程地質測繪比例尺主要取決于勘察階段、規模和工程地質條件復雜程度。工程地質測繪采用如下比例尺：（1）踏勘及路線測繪：比例尺1：50萬—1：20萬，這種比例尺工程地質測繪主要用來了解區域工程地質條件，以便能初步估計建筑物對區域地質條件的適應性。（2）小比例尺測繪：比例尺1：1-萬—1：5萬，用于可行性研究階段工程地質勘察，主要查明規劃地區的工程地質條件，初步分析區域穩定性等工程地質問題，為建筑區的選擇提供地質依據。（3）中比例尺測繪：比例尺1：2.5萬—1：1萬，常用于初步設計工程地質勘察階段，其目的是查明建筑區工程地質條件，初步分析存在的工程地質問題，為合理選擇建筑地點提供地質依據。（4）大比例尺測繪：比例尺大于1：1萬，主要用來詳細查明建筑場地的工程地質條件，為選擇建筑型式或解決專門工程地質問題提供地質依據。

巖土勘察規范中要求：可行性研究勘察可選用1:5000—1:50000；初步勘察可選用1:2000—1:10000；詳細勘察可選用1:500—1:2000；對工程有重要影響的地質單元體(滑坡、斷層、軟弱夾層、洞穴等)，可采用擴大比例尺表示。3、工程地質測繪的精度測繪精度：指野外地質現象的觀察、描述及表示在圖上的精確程度和詳細程度。觀察描述的詳細程度是以各單位測繪面積上觀察點的數量和觀察線的長度來控制的。通常不論其比例尺多大,一般每平方公里內觀察點數和觀察線路長度見下表。當天然露頭不足時則必須采用人工露頭來補充。所以在大比例尺測繪時常需配合有剝土、探槽、試坑等輕型坑探工程。觀察點的分布一般不應是均勻的，而是工程地質條件復雜的地段多一些，簡單的地段少一些，都應布置在工程地質條件的關鍵位置上。

比例尺工程地質條件復雜程度簡單中等復雜點個數路線長度(km)點個數路線長度(km)點個數路線長度(km)1：20萬0.490.500.610.601.100.701：10萬0.961.001.441.202.161.40

1：5萬1.912.002.942.405.292.801：2.5萬3.964.007.504.8010.005.601：1萬13.806.0026.008.0034.6010.00

為了保證工程地質圖的詳細程度，還要求工程地質條件各因素的單元劃分與圖的比例尺相適應。一般規定巖層厚度在圖上最小投影寬度大于2mm者均應按比例尺反映在圖上。厚度或寬度小于2mm的重要工程地質單元，如軟弱夾層、能反映構造特征的標志層、重要的物理地質現象等，則應采用超比例尺或符號的辦法在圖上表示出來。為了保證圖的精確還必須保證圖上的各種界線準確無誤，按規定，在任何比例尺的圖上界線的誤差不得超過2mm。所以在大比例尺的工程地質測繪中要采用定點法。

四、工程地質測繪方法要點測繪方法：沿一定的觀察路線作沿途觀察，在關鍵的點上進行詳細觀察和描述。觀察線的布置應以最短的路線觀察到最多的工程地質要素和現象為原則。范圍較大的中小比例尺一般以穿越巖層走向或地貌、物理地質現象單元來布置觀察路線。大比例尺的詳細測繪，則應以穿越巖層走向與追索界線的方法相結合來布置觀察路線。1.穿越路線法垂直穿越測繪場地地質界線，大致與地貌單元、地質構造、地層界線垂直布置觀測線、點?？梢宰钌俚墓ぷ髁揩@得最多的成果。2.追索法沿著地貌單元、地質構造、地層界線、不良地質現象周界進行布線追索，以查明局部地段的地質條件。3.布點法在第四系地層覆蓋較厚的平原地區，天然巖石露頭較少，可采用等間距均勻布點形成測繪網格，大、中比例尺的工程地質測繪也可采用此種方法。工程地質測繪程序：（1）首先在室內查閱已有的研究資料，明確本次測繪需要重點研究的問題并編制出工作計劃。（2）然后進行航衛片的解譯，對區域工程地質條件做出初步的總體評價，判明工程地質條件各因素的一些標志。（3）進而進行現場踏勘，選定測制標準剖面的位置。（4）確定工程地質填圖單位（5）完成以上工作后才進行面積測繪。工程地質測繪前的準備工作工程地質測繪的程序和其它的地質測繪工作相同1.在室內查閱已有的資料，2.現場踏勘現場踏勘是在搜集研究資料的基礎上進行的，其目的在于了解測繪區地質情況和問題，以便合理布置觀察點和觀察路線，正確選擇實測地質剖面位置，擬定野外工作方法。踏勘的方法和內容（1）根據地形圖，在工作區范圍內按固定路線進行踏勘，一般采用“Z”字型，曲折迂回而不重復的路線，穿越地形地貌，地層，構造，不良地質現象等有代表性的地段。（2）為了了解全區的巖層情況，在踏勘時選擇露頭良好，巖層完整有代表性的地段做出野外地質剖面，以便熟悉地質情況和掌握地區巖層的分布特征。資料整理及成果工程地質測繪資料的整理，從性質上可分為野外驗收前的資料整理和最終成果的資料整理。野外驗收前的資料整理，是在野外工作結束后，全面整理各項野外實際工作資料，檢查核實其完備程度和質量，整理謄清野外工作手圖和編制各類綜合分析圖、表，編寫調查工作小結。一般野外資料驗收應提供下列資料：1.各種原始記錄本、表格、卡片和統計表；2.實測的地質、地貌、水文地質、工程地質和勘探剖面圖；3.各項原位測試、室內試驗鑒定分析資料和勘探試驗資料；4.典型影像圖、攝影和野外素描圖；5.物探解釋成果圖、物探測井、井深曲線及推斷解釋地質柱圖及剖面圖、物探各種曲線、測試成果數據、物探成果報告；6.各類圖件，包括野外工程地質調查手圖、地質略圖、研究程度圖、實際材料圖、各類工程布置圖、遙感圖像解釋地質圖等。最終成果資料整理，在野外驗收后進行，要求內容完備，綜合性強，文、圖、表齊全。其主要內容是：1.對各種實際資料進行整理分類、統計和數學處理，綜合分析各種要工程地質條件、因素及其間的關系和變化規律：2.編制基礎性、專門性圖件和綜合工程地質圖；3.編寫工程地質測繪調查報告。下面，專門介紹常用的工程地質圖件1.實際材料圖：主要反映測繪過程中的觀察點、線的布置、填繪、成果及測繪中的其它測繪、物探、勘探、取樣、觀測和地質剖面圖的展布等內容。該圖是繪制其它圖件的基礎圖件。2.巖、土體的工程地質分類圖；主要反映各工程地質單元的地層時代、巖性和主要的工程地質特征（包括結構和強度特征等），以及它們的分布和變化規律。對于特殊的巖、土體和軟弱夾層、破碎帶可夸大表示。該圖還應附有工程地質綜合柱狀圖或巖、土體綜合工程地質分類說明表、代表性的工程地質剖面圖等。3.工程地質分區圖：在調查分析工作區工程地質條件的基礎上，按工程地質特性的異同性進行分區評價的成果圖件。工程地質分區的原則和級別要因地制宜，主要根據工作區的特點并考慮工作區的經濟發展規劃的需要來確定。一級區域應依據對工作區工程地質條件起主導作用的因素來劃分；二級區域應依據影響動力地質作用和環境工程地質問題的主要因素來劃分；三級區域可根據對工作區主要工程地質問題和環境工程地質問題的評價來劃分。4.綜合工程地質圖：該圖是全面反映工作區的工程地質條件、工程地質分區、工程地質評價的綜合性圖件。圖面內容包括：巖土體的工程地質分類及其主要工程地質特征，地質構造（主要是斷裂）、新構造（特別是現今活動的構造和斷裂）和地震，地貌與外動力地質現象和主要地質災害，人類活動引起的環境地質工程地質問題，水文地質要素，工程地質分區及其評價等內容。該圖由平面圖、剖面圖、巖土體綜合工程地質柱狀圖、巖土體工程地質分類說明表和圖例、必要的鑲圖等組成，應盡可能增加工程地質分區說明表。航衛片在工程地質測繪中的應用

進行大面積中小比例尺測繪或者在工作條件不便等情況下進行工程地質測繪時，可以借助航衛片解譯一些地質現象，航衛片以其不同的色調、圖象形狀、陰影、紋形等反映了不同的地質現象的基本特征。航衛照片、衛星照片和陸地攝影照片，真實地、集中地反映了較大范圍內的巖土類型，地質結構、地貌、水文地質條件和物理地質現象，詳細判釋研究能給人一個宏觀的總體認識。近年來國內外都已經漸漸將其應用于工程地質測繪，特別是用于研究區域穩定性、道路選擇和滑坡等不良現象，實踐證明效果是良好的。尤其是在人煙稀少、交通不便的偏遠山區進行工程地質測繪，運用航衛片就更有特殊的意義，它能起到減少測繪工作量、提高測繪精度和速度的作用，值得進一步推廣。衛片、航片和陸地攝影像片都是按照一定的比率縮小了的自然景觀的綜合立體影像圖。各種不同的地質體和地質現象由于有不同的產狀、結構和物理化學性質，并受到內外營力的不同形式、不同程度的改造，形成各式各樣的自然景觀，這些自然景觀雖然都是表現現象，卻都包含有一定的地質內容。而這些自然景觀的直接映象就是象片上的色調、各具特點的形態影像，因此影像中就包含著豐富的地質現象。能區分出不同的地質體或地質現象間地質信息的差別，就能在象片上劃分出地質體或地質現象。所以帶有地質信息的各種影像特征也就是標志，如色調、形狀、形式、結構、陰影等。作為直接影像的象片能客觀、全面而準確地反映出地表的自然景觀，不但可以直接解釋地質現象，準確性也遠優于地形圖。

衛片視域廣闊，能將大范圍內的地質現象聯系起來綜合分析，對查明和評價區域穩定性有重要的意義，特別是對查明活斷層更能收到良好的效果。航片主要是用作大中比例尺工程地質測繪的底圖，以迅速而較準確地查明建筑區的工程地質條件；航片對研究崩塌、滑坡、泥石流、地震砂土液化、流動沙丘等物理地質現象非常有效，可以較迅速地判定各種不穩定地段，并可以用以對某些地質作用的發展進行監測。

陸地攝影像片是以攝影經緯儀或立體照相機拍攝的。這種象片可以把距離相機數十米至數百米范圍內的地質細節精確地記錄下來，并可以將象片轉繪成詳細的地質圖，用以表示這部分巖體的結構細節。故用基坑編錄最為理想。

必須指出，由于自然景觀會隨氣候、地形、植被等因素而變化，所以好多地質信息也會隨地而異，因此象片的判釋必須與實地觀察互相配合、互相驗證才能收到良好的效果，而決不能用象片判釋代替必要的地面工作。象片的判釋工作最好是從有地質資料的地區開始，然后逐漸外推。

工程地質測繪的要求1.巖石出露或地貌、地質條件較復雜的場地應進行工程地質測繪。2.工程地質測繪和調查宜在可行性研究或初步勘察階段進行。3.工程地質測繪和調查的范圍，應包括場地及其附近地段。測繪的比例尺和精度應符合要求（規劃階段、初步設計階段、詳細勘察階段）4.測繪的精度要求5.地質觀察點的布置、密度和定位應滿足要求6.工程地質測繪和調查內容7.資料整理思考題1、工程地質測繪研究的內容有哪些？2、如何確定工程地質測繪的范圍、比例尺和精度？測繪的范圍與擬定建筑物的類型、規模成——；與設計階段成——；區域工程地質條件差范圍——；研究程度高范圍——。3、工程地質測繪的要求有哪些？4、工程地質測繪的方法和程序有哪些？測繪方法：沿一定的觀察路線作沿途觀察，在關鍵的點上進行詳細觀察和描述。觀察路線的布置方式有穿越法、追索法和布點法；

測繪程序：1、收集資料。2、現場踏勘，選定測制標準剖面的位置。3、確定工程地質填圖單位。4、完成以上工作后才進行面積測繪。5、工程地質測繪觀測線路如何布置？工程地質測繪的要求1.巖石出露或地貌、地質條件較復雜的場地應進行工程地質測繪。2.工程地質測繪和調查宜在可行性研究或初步勘察階段進行。3.工程地質測繪和調查的范圍，應包括場地及其附近地段。測繪的比例尺和精度應符合要求（規劃階段、初步設計階段、詳細勘察階段）4.測繪的精度要求5.地質觀察點的布置、密度和定位應滿足要求6.工程地質測繪和調查內容7.資料整理工程地質測繪的要求1.巖石出露或地貌、地質條件較復雜的場地應進行工程地質測繪。2.工程地質測繪和調查宜在可行性研究或初步勘察階段進行。3.工程地質測繪和調查的范圍，應包括場地及其附近地段。測繪的比例尺和精度應符合要求（規劃階段、初步設計階段、詳細勘察階段）4.測繪的精度要求5.地質觀察點的布置、密度和定位應滿足要求6.工程地質測繪和調查內容7.資料整理一、概述二、工程地質物探三、工程地質鉆探四、工程地質坑探五、工程地質勘探的布置第三節工程地質勘探一、概述

工程地質勘探是通過工程地質測繪對地面基本地質情況有了初步了解基礎上，采取某種方法去揭示地下巖土體(包括與其密切相關的地下水)的空間分布和變化。鉆探、坑探、物探是目前常用的工程地質勘探手段。1、工程地質探勘主要任務是：（1）詳細研究建建筑場地或建筑地段的巖土體性質和地質構造；（2）研究水文地質條件；（3）研究地貌和不良地質現象；（4）取樣及提供野外實驗條件；（5）提供檢驗與檢測的條件。（長期觀測）2、工程地質勘探的手段工程地質勘探有三種手段：

1、地球物理勘探

2、鉆探工程

3、坑探工程勘探的特點由于工程勘探面臨上述任務，它就必然具有以下特點：(1)特別細致地研究地殼表層的地質結構，(2)把建筑物影響帶內的所有巖層都看做是需要查明的“目的層”，既要找到好的持力巖層，也要指出不好的、對施工及建筑穩定性可能有危害的巖層或地質結構。(3)在勘探中，非常注意保持巖石的原狀結構和天然狀態，以保證巖石物理力學性質的研究。(4)要實現地質、水文地質、巖石物理力學性質的綜合研究，對勘探坑孔結構、勘探方法、實施程序都有許多特殊要求。84二、工程地質物探

物探的全稱為地球物理勘探，它是利用專門儀器來探測地表層各種地質體的物理場，從而進行地層劃分，判定地質構造、水文地質條件及各種物理地質現象的一種勘探方法。由于地質體具有不同的物理性質（導電性、彈性、磁性、密度、放射性等）和物理狀態（含水率、裂隙性、固結程度等），就為利用物探方法研究各種不同的地質體和地質現象提供了物理前提。所探測的地質體各部分之間以及該地質體與周圍地質體之間的物理性質和物理狀態差異愈大，使用這種方法就愈能獲得比較滿意的結果。需要指出的是，物探方法雖能簡便而迅速地探測地下地質情況，但由于它經常受到非探測對象的影響和干擾，儀器測量精度的不夠，其所得判斷和解釋的結果往往較為粗略，且有多解性。所以，在物探工作之后，還常須用鉆探或坑探來驗證，以獲得確切的地質成果。物探工作的方法有電法勘探、地震勘探、重力勘探、磁法勘探以及地球物理測井等，在工程地質勘察中運用最普遍的是電法和地震勘探。（

一）電法勘探在工程地質勘察中的應用

利用天然或人工的直流或交流電場來勘查地下地質情況的地球物理勘探方法，叫做電法勘探。它又可分為多種方法，在工程地質勘察中應用最廣的是電阻率法。電阻率法主要可以解決下列問題：

1、確定不同的巖性，進行地層巖性劃分；

2、查明褶皺構造形態，尋找斷層，查明主導充水裂隙方向；

3、查明覆蓋層厚度，基巖起伏及風化殼厚度；

4、查明含水層的分布情況、埋藏深度及厚度；

5、查明巖溶發育情況，尋找古河道；

6、勘查天然建筑材料產地，圈定分布范圍，估計儲量

電阻率法包括電測深法和電剖面法，這兩種方法又有許多變種，在工程地質中應用最廣的是對稱四極電測深、環形電測深、對稱剖面法和聯合剖面法。地質勘察中經常應用對稱四極電測深法來確定電阻率有差異的地層、基巖風化殼、地下水埋深或尋找古河道。

環形電測深法是利用對稱四極裝置改變其方向，測量同一點的視電阻率。它可用來確定各向異性很明顯的地質介質，陡立巖層的走向、斷層破碎帶與含水裂隙帶的延伸和巖溶發育的主導方向，以及它隨深度的變化情況等。

通過以上討論，對電測深法在研究和解決某些地質問題方面的應用有了基本的了解。不過，這一方法在理論上假定地面是平的，巖層的電阻率是均勻的，且各地層分接口與地面平行。實際上，要求絕對符合上述假定條件不大可能。這樣，根據其理論解決實際問題時，效果將由工作區的地形地質條件來決定。盲目地使用電測深法，將得不到預期的效果。

一般認為，使用電測深法應具備以下幾個條件：

1、地形平坦起伏不大，地面坡度不超過30°，且有一定的范圍便于布置極距。

2、地表面的地層巖性較為均勻穩定，厚度變化不大，電阻率適中。

3、工作區內地層層數不多，而且其應有電性標準層存在。標準層應是這樣的地層：能控制工作區的地質構造，其電阻率在水平和垂直方向上均保持穩定，與上下地層的電阻率差值較大，在電測深曲線上能反映出明顯厚度，傾角不大于20°，埋藏深度不太大，且在其上無屏蔽層存在。

4、被勘查的地質體在水平方向上延展較大，一般應超過該地質體埋藏深度的十倍以上。

電剖面法可以被用來探測松散覆蓋層下基巖面的形狀和地質構造，了解古河道的位置，尋找溶洞等。

如圖所示為利用對稱電測剖面法探測基巖面和溶洞的實例。高電阻的灰巖溶蝕地中充填了低電阻的淤積物，?曲線的高低起伏正好反缺了灰巖面的起伏變化情況。因此根據?曲線就可確定灰巖面的形狀。而復合四極對稱裝置探測溶蝕漏斗和地下溶洞可以取得比較滿意的效果。

為了使電剖面法在工程地質勘察中發揮較好的作用，需注意它的適用條件：

1、地形比較平緩，起伏坡度不超過5°，不能有深溝切割。

2、應沿著地質結構變化最大的方向布置電測剖面，而且要求褶皺構造的開頭明顯，斷裂帶或電性相差較大的巖石接觸傾角較大。

3、探測松散覆蓋層以下的基巖地質情況時，覆蓋層的厚度不宜太大。（二）地震勘探在工程地質勘察中的應用

地震勘探是通過人工激發所產生的彈性波在地殼內傳播來探測地殼地質結構的一種物探方法。它已被廣泛地應用于工程地質勘察中。

在工程地勘察中運用最多的是高頻（﹤200-300HZ（赫））地震波淺層折射法。用它可研究深度在100米以內的地質體，主要解決下列問題：

1、測定覆蓋層的厚度，確定基巖的埋深和起伏變化；

2、追索斷層破碎帶和裂隙密集帶；

3、研究巖石的彈性，即測定巖石的動力彈性模量和動泊松比；

4、劃分巖體的風化帶，測定風化殼厚度和新鮮基巖的起伏變化。在工程地質勘察中，中頻（﹤50-60HZ）地震波也常被用來探測深度大于100米的深部地質體，如對深埋越嶺隧道的勘察。而低頻（﹤15-20HZ）地震波則主要用于探測大區域深部構造，宜應用于研究區域穩定性問題。

地震勘探的適用條件是：

1、地形變化較小，起伏大的復雜地形是不利的：

2、地質界面平坦和斷裂破碎帶少，且界面以上巖石較均一，無明顯高速層屏蔽；

3、界面上下或兩側的地質體有較明顯的波速差異。三、工程地質鉆探鉆探的作用鉆探是巖土工程勘察中最主要的手段之一，其主要作用有：①獲得用于鑒別、分類和試驗的巖芯和土樣，劃分地層；②了解地質構造和不良地質作用的分布；③在孔內進行巖土工程性能原位測試、水文地質試驗、測井和現場監測；④獲得有關地下水情況的資料等。

工程鉆探的特點

(1)鉆探工程的布置，不僅要考慮自然地質條件，還需結合工程類型和特點，如水壩一般應順壩軸線布孔，工業與民用建筑則需要按建筑物輪廓線布孔等。(2)鉆探深度一般都不大。除了大型水利工程、深埋隧道、核電站以及為了解決專門地質問題(如探測深部巖溶)外，孔深均為十幾米至數十米，所以經常采用簡易鉆探法和輕便型鉆機。(3)鉆孔多具綜合目的。一個鉆孔除需查明地層巖性、地質結構和水文地質條件外，還常做各種試驗(巖土力學性質試驗、水文地質試驗、灌漿試驗等)、長期觀測和取樣(巖、土樣和水樣)。(4)在鉆進方法、鉆孔結構、鉆進過程中的觀測編錄等方面，均有特殊要求。工程勘探的方法和設備自然地質條件是復雜的，各種鉆探方法和設備都有一定的適用條件，選擇鉆探方法和設備時，應視鉆探的目的和地質條件而定。

1．鉆探方法的分類與選擇根據破碎巖土的方法、沖洗介質的種類及循環方式、鉆探設備與機具的特點，巖土工程勘察中鉆探的方法可主要分為回轉、沖擊、沖擊回轉、振動和沖洗幾種類型(圖3．1)：9697(1)回轉鉆探。通過鉆桿將旋轉矩傳遞至孔底鉆頭，同時施加一定的軸向壓力實現鉆進。產生旋轉力矩的動力源可以是人力或機械，軸向壓力則依靠鉆機的加壓系統以及鉆具自重。回轉鉆探包括硬質合金鉆進、金剛石鉆進、鋼粒鉆進、牙輪鉆進、全面鉆進等。但在巖土工程勘察中，土層以硬質合金鉆進為主，巖層以硬質合金、金剛石鉆進為主。98回轉鉆探中鉆頭的主要類型和功能見表3.2和圖3.2。

99

此外，國外使用較多的空心管連續螺旋鉆也是一種回轉鉆頭，即在空心管外壁加上連續的螺旋翼片，用大功率的鉆機驅動旋入土層之中，螺旋翼片將碎屑輸送至地面，提供有關地層變化的粗略信息，通過空心管則可進行取樣及標準貫入試驗等工作。用這種鉆頭可鉆出直徑約150~250m

m的鉆孔，深度可達30～50m。長而連續的鉆頭旋入土中后實際上也起到了護壁套管的作用。100(2)沖擊鉆探。利用鉆具自重沖擊破碎孔底實現鉆進。破碎后的巖粉、巖屑由循環液沖出地面，也可以采用帶活門的抽砂筒(或稱掏砂筒，見圖3.3)提出地面。沖擊鉆頭有一字形、十字形等多種(圖3.4)?？赏ㄟ^鉆桿或鋼絲繩操縱。其中，鋼絲繩沖擊鉆進使用較為廣泛。101鋼絲繩沖擊鉆進的規程如下：鉆具重量：鉆具重量等于鉆頭、鉆桿與繩卡的重量之和。不同性質巖土體應選取合適的單位刃長上的鉆具重量，一般分為幾下幾種：土層100～200N/m；軟巖層200～300N/m；中硬巖層350～400N/m；硬巖層500～600N/m；極硬巖層650～800N/m。沖擊鉆進可應用于多種土類以至巖層，對卵石、碎石、漂石、塊石尤為適合。102(3)沖擊回轉鉆探。沖擊回轉鉆探是在鉆頭承受一定荷載的基礎上，以豎向沖擊力和回轉切削力共同破碎孔底巖土體的鉆探方法。一種類型是頂驅式，即在鉆桿頂部用風動、液動或電動機實現沖擊，并同時回轉鉆桿，實現鉆進；另一種是潛孔式，即用液力或氣力驅動靠近孔底的沖擊器產生沖擊力，同時由地面機構施加軸向壓力和回轉扭矩，實現鉆進。其中潛孔式沖擊回轉鉆探也稱為潛孔錘鉆進，鉆探深度不受限制，除在硬和堅硬巖石中應用(如大型水利水電巖土工程勘察)外，在砂卵石層、漂石層鉆進更有優勢，按使用動力的介質性質分為液動沖擊回轉鉆(液動潛孔錘)和氣動沖擊回轉鉆(氣動潛孔錘)，其中氣動回轉鉆探方法多用于無水或缺水地區。

103

潛孔錘鉆進用鉆頭需承受較大的動荷載及摩擦作用，因此要求鉆頭體具有較高的表面硬度和較好的耐磨性及足夠的沖擊韌性，常用的主要有兩種，刃片鉆頭和柱齒鉆頭(圖3.5)。刃片鉆頭用于軟巖鉆進，柱齒鉆頭用于硬巖鉆進。104(4)振動鉆探。通過鉆桿將振動器激發的振動力迅速傳遞至孔底管狀鉆頭周圍的土中，使土的抗剪阻力急劇降低，同時在一定軸向壓力下使鉆頭貫入土層中，這種鉆進方式能取得較有代表性的鑒別土樣，且鉆進效率高，常用于黏性土層、砂層以及粒徑較小的卵石、碎石層。但這種鉆進方式對孔底擾動較大，往往影響高質量土樣的采取。105(5)沖洗鉆探。通過高壓射水破壞孔底土層實現鉆進。土層破碎后隨水流沖出地面。這是一種簡單、快速、成本低廉的鉆進方法，適用于砂層、粉土層和不太堅硬的黏性土層，但沖出地面的粉屑往往是各土層物質的混合物，代表性很差，給地層判斷、劃分帶來困難。故該方法主要用來查明基巖起伏面的埋藏深度。

106以上幾種鉆探方法適用于不同的巖土層，在巖土工程勘察中較常使用，針對具體工程及巖土層情況，應選擇合適有效的鉆探方法。在巖土工程勘察中，土層的鉆探一般應考慮以下要求：

1)選擇符合土層特點的有效鉆進方式。

2)能可靠地鑒別地層，鑒定土層名稱、天然重度和濕度狀態，準確判定分層深度，觀測地下水位。

3)盡量避免或減輕對取樣段的擾動。根據大量工程實踐經驗，在巖土工程勘察中，工程鉆探應優先選擇回轉鉆探方法，其次是沖擊回轉鉆探、沖擊鉆探(或錘擊鉆探)、沖洗鉆探。在滑坡及濕陷性土層、膨脹性土層中鉆進，應注意采用干式無循環鉆探方法或優質泥漿的有循環鉆探方法。107《巖土工程勘察規范》(GB5002l一2001)對常用幾種鉆探方法的適用范圍做出了明確規定(表3．4)。

108對巖土工程鉆探亦有相應規定：1)鉆探口徑和鉆具規格應符合現行國家標準的規定。成孔口徑應滿足取樣、測試和鉆進工藝的要求。2)鉆進深度和巖土分層深度的測量精度，不應低于士5cm。3)應嚴格控制非連續取芯鉆進的回次進尺，使分層進度符合要求。4)對鑒別地層天然濕度的鉆探，在地下水位以上應進行干鉆，當必須加水或使用循環液時，應采用雙層巖芯管鉆進。5)巖芯鉆探的巖芯采取率，對完整和較完整巖體不應低于80％，較破碎和破碎巖體不應低于65％；對需重點查明的部位(滑動帶，軟弱夾層等)應采用雙層巖芯管連續取芯。6)當需確定巖石質量指標RQD時，應采用75mm口徑(N型)雙層巖芯管和金剛石鉆頭。7)定向鉆進的鉆孔應分段進行孔斜測量，傾角和方位的測量精度應分別為士0.1°和±3.0°。8)鉆探操作的具體方法，應按現行標準《建筑工程地質鉆探技術標準》(JGJ87)執行。109鉆孔設計書的編制、鉆孔觀測編錄及資料整理

1．鉆孔設計書的編制

鉆探工作耗資較大，應盡可能使每一個鉆孔都發揮綜合效益，取得較多的資料。為此，工程地質人員除了編制整個工程地質勘探設計外，還應逐個編制鉆孔設計書，以保證鉆探工作達到預期的目的。110鉆孔設計書內容要點應包括：

(1)鉆孔附近的地形、地質概況及鉆孔目的。鉆孔目的必須充分說明，使施鉆人員、觀測、編錄人員明確該孔的意義及鉆進中應注意的問題，這對于保證鉆進、觀測、編錄工作的質量，都是至關重要的。111(2)鉆孔的類型、深度及孔身結構。應根據已掌握的資料，繪制鉆孔設計柱狀剖面圖，說明將要遇到的地層巖性、地質構造及水文地質情況等，據以確定鉆進方法、鉆孔類型、孔深、開孔和終孔直徑，以及換徑深度、鉆進速度及固壁方法等。112(3)工程地質要求。包括巖芯采取率、取樣、試驗、觀測、編錄等各方面的具體要求。編錄項目及應取得的成果資料有鉆孔柱狀剖面、巖芯素描、鉆進觀測、試驗記錄圖表及水文地質日志等。(4)說明鉆探結束后對鉆孔的處理意見，留作長期觀測孔或封孔。(5)投資預算。1132.鉆孔的觀測與編錄為了全面、準確地反映鉆探工程第一手資料，在鉆進過程中必須認真、細致地做好觀測與編錄工作。(1)巖芯觀察、描述和編錄。應對巖芯進行認真觀察、鑒定，描述其顏色、礦物成分、顆粒成分、結構與構造，正確定名，必要時取樣進行室內巖礦鑒定。對疏松砂礫土和黏性土，應觀察其致密程度和稠度狀態。對節理、裂隙的類型、延續性、蝕變、充填情況、傾角、間距等進行描述及統計工作。對風化巖石，應將巖芯按風化程度進行分帶和描述。必要時編制巖芯素描及巖芯柱狀圖。114通過對巖芯的各種統計，可以得到巖芯采取率、巖芯獲得率和巖石質量指標等定量指標。巖芯采取率是指所取巖芯的總長度與本回次進尺的百分比?？傞L度包括比較完整的巖芯和破碎的碎塊、碎屑及碎粉物質。巖芯獲得率是指比較完整的巖芯長度與進尺的百分比。它不計入不成形的破碎物質。115巖石質量指標RQD：(RockQualityDesignation的縮寫)由D.U.迪爾提出的，它應以采用75mm口徑(N型)雙層巖芯管和金剛石鉆頭獲取的大于10cm的巖芯總長度占鉆探總進尺長度的比例確定，巖芯的斷開裂隙是巖體原有的天然裂隙面而并非鉆進破壞所致。上述三項定量指標可反映巖石的堅硬和完整程度。巖石愈堅硬、完整，數值愈高；而愈軟弱、破碎的巖石，則數值愈低。它們也與鉆進的工藝和技術水平有關。每回次取出的巖芯應順序排列，并按有關規定進行編號、裝箱和保管。并應注明所取原狀土樣、巖樣的數量及深度。(2)鉆孔水文地質觀測。充分重視并記錄鉆進過程中沖洗液消耗量的變化。發現地下水后，應測定其初見水位和穩定水位，確定含水層頂底板標高及厚度、測量水溫。按規定深度抽取水樣，以進行水質分析。

(3)孔內情況觀察記錄。鉆進過程中注意換層深度、回水顏色變化、鉆具陷落、孔壁坍塌、卡鉆、埋鉆和涌砂現象等，結合巖芯判斷孔內情況。如果孔壁坍塌及卡鉆，巖芯破碎，采取率低，就表明巖石裂隙發育或處于構造破碎帶中。當鉆進過程中遇到嚴重風化或裂隙十分發育的巖層、斷層破碎帶、巖溶洞穴時，巖芯采取率往往很低，甚至取不到巖芯，給判斷孔內情況帶來困難。鉆孔攝影和鉆孔電視彌補了這一缺陷，通過對孔壁的觀察，可以對巖層的裂隙程度及方向、風化程度、斷層破碎帶、巖溶洞穴和泥化夾層等，取得較為清晰的照片或圖像，給人們孔內觀察的感覺。目前，我國水利水電部門使用的SK-150型鉆孔攝影儀和JZS-1型鉆孔電視機，為提高工程地質勘探的質量和鉆孔利用率，顯示了獨特的優越性。1173．鉆孔資料整理鉆孔工作結束后，要進行鉆孔資料整理，主要成果如下：(1)鉆孔柱狀圖。將孔內巖層情況，按一定比例尺編制柱狀圖，做出巖性描述；還應在相應位置上標明巖芯采取率、沖洗液消耗量、地下水位、巖芯風化分帶、代表性的巖土物理力學性質指標，以及取樣位置。如果孔內做過試驗，則應將試驗成果也在相應位置上標出。(2)鉆孔操作及水文地質日志圖。(3)巖芯素描圖及其說明。118四、工程地質坑探（一）工程地質勘探常用的坑探工程類型及其適用條件

坑探工程的優點：勘察人員能直接觀察到地質結構，準確可靠，且便于素描；不受限制地從中采取原狀巖土樣和用作大型原位測試。尤其對研究斷層破碎帶、軟弱泥化夾層滑動面（帶）的空間分布特點及其工程性質等，更具有重要意義?？犹焦こ痰娜秉c：使用時往往受到自然地質條件的限制，耗費資金大而勘探中期長；尤其是重型坑探工程不可輕易采用。工程地質勘探常用的坑探工程類型有：探槽、試坑、淺井、斜井、平硐和石門等。類型特點適用條件探槽在地表垂直巖層或構造線，深度小于3-5米的的長條形槽子剝除地表覆土，揭露基巖，劃分地層巖性；追蹤查明斷層破碎帶的空間分布和剖面組合情況試坑從地表向下，鉛直的、深度小于3—5米的園形成方形小坑局部剝除地表覆土揭露基巖，確定地層巖性；作載荷試驗、滲水試驗，取原狀土樣淺井從地表向下，鉛直的、深度5-15米的園形或方形井確定覆蓋層及風化層的巖性及厚度；作載荷試驗，取原狀土樣豎井（斜井）形狀與淺井同，但深度﹥15米，有時需支護在平緩山坡、河漫灘，階地等，巖層又較平緩的地方布置，用以了解覆蓋層的厚度及性質，風化殼的厚度及巖性，軟弱夾層的分布，斷層破碎帶及巖溶發育情況，滑坡體結構及滑動面等平硐在地面有出口的水平坑道，深度較大布置在地形較陡的基巖坡，用以調查斜坡地質結構，對查明河谷地段的地層巖性、軟弱夾層、破碎帶、風化巖層等，效果較好；還呆取樣和作原位巖體力學試驗及地應力量測石門（平巷）未出露地面面與豎井相連的水平坑道，石門與巖層走向垂直，平巷與巖層走向平行了解河底地質結構，作試驗等(二)坑探工程設計書的編制、坑探工程的觀測與編錄1、坑探工程設計書的編制坑探工程的設計是在工程地質勘探總體布置的基礎上進行的。

其主要內容有：①坑探工程的目的、類型和編號；②坑探工程附近的地形、地質概況；③掘進深度及其論證；④施工條件；⑤巖土工程要求。2、坑探工程的觀察、描述

其主要內容有：①地層巖性的劃分；②巖石風化特征及其隨深度的變化，作風化殼分帶；③巖層產狀要素及其變化，各種構造形態；④水文地質情況。3、坑探工程的編錄坑探工程的編錄工作主要是繪制展視圖。所謂展視圖，就是沿坑探工程的壁、底面所編制的地質斷面圖，按一定的制圖方法將三度空間的圖形展開。用它表示的地質成果一目了然，故在生產上廣為應用。

不同類型坑探工程展視圖的編制方法和表示內容有所不同，它們的比例尺一般為1：25——

1：100。

①試坑（淺井、豎井）展示圖一般采用四壁輻射展開法或四壁平行展開法。前者適用于試坑，后者適用于淺井和豎井。

a.四壁輻射展開法b.四壁平展開法②探槽展示圖一般只畫底和一壁，有時也將兩側壁畫出。如果槽長且方向、坡度有轉析時，可分段畫出，使壁與底保持平行。③平硐展示圖一般將五個面全部畫出，其中硐頂分開單畫，其余幾個面相聯展開。硐底坡度有變化時，要用高差曲線表示。

五、工程地質勘探的布置布置勘探工作的總要求是：以最少的勘探工作量取得盡可能多的地質資料。為此，要求工程地質人員必須明確勘探的目的和任務，做好勘探設計，將每個勘探工程都布置在關鍵部位。以發揮綜合效益。

1、勘探工作布置的一般原則

①勘探工作應在工程地質測繪基礎上進行；②無論是勘探的總體布置還是單個勘探點的設計，都要考慮綜合利用；③勘探布置應與勘察階段相適應；④勘探布置應隨建筑物的類型和規模而異；⑤勘探布置應考慮地質、地貌、水文地質等條件；⑥在勘探線、網中的各勘探點，應視具體條件選擇不同的勘探手段，以便互相配合，取長補短，有機的聯系起來。

2、勘探坑孔間距的確定一般地說，應根據勘察階段和建筑場地工程地質條件的復雜程度，確定勘探坑孔的間距。

不同的勘察階段，對場地工程地質條件所應了解的程度和對工程地質問題所應評價的深度是不同的。在初期勘察階段，主要任務是進行可行性研究，即地質上興建建筑物的技術可能性和經濟合理性。此時有若干個建筑場地的比較方案，勘察范圍大而勘探坑孔少，以獲取基準剖面為主。顯然，坑孔的間距是比較大的。當進入高級勘察階段進，建筑物的具體輪廓、尺寸和結構等均已確定，它要求查明建筑物影響所及范圍內的地質結構細節，為確切地分析評價工程質問題和處理措施提供資料。此時勘察范圍小而勘探坑孔多，因而坑孔間距是比較小的。在同一勘察階段中，如果場地工程地質條件比較復雜，坑孔間距就應小些。各類工程建筑，在不同的勘察階段和不同復雜程度的場地工程地質條件下，所應采取的勘探點、線間距，一般均有規范可循，其目的在于保證勘探工作的基本質量。它雖具有一定的指導意義，但由于場地工程地質條件是復雜多樣的，在實際工作中應根據具體情況合理地確定勘探工程的間距，決不能機械地搬用。

3、勘探坑孔深度的確定確定勘探坑孔深度的含義應包括兩方面，即確定坑孔深度的依據和施工時終止坑孔的標志?？偟卣f，勘探深度應根據建筑物類型、勘察階段、工程地質條件的復雜程度和所評價的工程地質問題等綜合考慮。

各勘察部門大致依據于規范規定、對工程地質問題評估的需要以及具體建筑