工程地質(zhì)勘察是為查明影響工程建筑物的地質(zhì)因素而進(jìn)行的地質(zhì)調(diào)查研究工作。所需勘察的地質(zhì)因素包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)或地質(zhì)構(gòu)造:地貌、水文地質(zhì)條件、土和巖石的物理力學(xué)性質(zhì),自然(物理)地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料等。這些通常稱為工程地質(zhì)條件。查明工程地質(zhì)條件后,需根據(jù)設(shè)計建筑物的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn),預(yù)測工程建筑物與地質(zhì)環(huán)境相互作用(即工程地質(zhì)作用)的方式、特點(diǎn)和規(guī)模,并作出正確的評價,為確定保證建筑物穩(wěn)定與正常使用的防護(hù)措施提供依據(jù)。
按照取樣方法和試驗(yàn)?zāi)康模瑤r土工程勘察規(guī)范對土試樣的擾動程度分成如下的質(zhì)量等級:
一級—不擾動,可進(jìn)行試驗(yàn)項目有:土類定義、含水量、密度、強(qiáng)度系數(shù)、變形參數(shù)、固結(jié)壓密系數(shù)。
二級—輕微擾動,可進(jìn)行的試驗(yàn)項目有:土類定義、含水量、密度。
三級—顯著擾動,可進(jìn)行的試驗(yàn)項目有:土類定義、含水量。
四級—完全擾動,可進(jìn)行的試驗(yàn)項目有:土類定義。
在鉆孔取樣時,采用薄壁取土器所采得的土樣定為一~二級;
對于采用中厚壁或厚壁取土器所采得的土樣定為二~三級;
對于采用標(biāo)準(zhǔn)貫入器、螺紋鉆頭或巖芯鉆頭所采得的粘性土、粉土、砂土和軟巖的試樣皆定義為三~四級。
從上可見,為取得一級質(zhì)量的土試樣,普遍采用薄壁取土器來采取,以滿足土工試驗(yàn)全部的物理力學(xué)參數(shù)的正確獲得。
減少土試樣擾動的注意事項
為保證土樣少受擾動,采取土試樣的前后及過程中應(yīng)注意如下事項:
合理的鉆進(jìn)方法是保證取得不擾動土樣的前提。
也就是說,鉆進(jìn)方法的選用首先應(yīng)著眼于確保孔底擬取土樣不被擾動。這一點(diǎn)幾乎對任何種土樣都適用,而對結(jié)構(gòu)敏感或不穩(wěn)定的土層尤為重要。從國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)看,主要有以下幾點(diǎn)要求:
1)在結(jié)構(gòu)性敏感土層和較疏松砂土層中需采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),而不得采用沖擊鉆進(jìn);
2)以泥漿護(hù)孔,可以減少擾動。并注意在孔中保持足夠的靜水壓力,防止因孔內(nèi)水位過低而導(dǎo)致孔底軟粘性土或砂層產(chǎn)生松動或涌起;
3)取土鉆孔的孔徑要適當(dāng),取土器與孔壁之間要有一定的距離,避免下放取土器時切削孔壁,擠進(jìn)過多的廢土。尤其在軟土鉆孔中,時有縮徑現(xiàn)象,則更需加大取土器與孔壁的間隙。鉆孔應(yīng)保持孔壁垂直,以避免取土器切刮孔壁;
4)取土前的一次鉆進(jìn)不宜過深,以免下部擬取土樣部位的土層受擾動。并且在正式取土前,把已受一定程度擾動的孔底土柱清理掉,避廢土過多,取土器頂部擠壓土樣;
5)取土深度和進(jìn)土深度等尺寸,在取土前都應(yīng)丈量準(zhǔn)確。
取土過程中,如提升取土器、拆卸取土器等每個操作工序,均應(yīng)細(xì)致穩(wěn)妥,以免造成擾動。
取出的土應(yīng)及時用蠟密封,并注明上下,貼上標(biāo)簽,作好記錄;
另外(即除了鉆探過程的問題外),在土樣封存、運(yùn)輸和開工做試驗(yàn)時,都應(yīng)注意避免擾動。嚴(yán)防振動、日曬、雨淋和凍結(jié)。
地質(zhì)工程領(lǐng)域是以自然科學(xué)和地球科學(xué)為理論基礎(chǔ),以地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)資源的普查與勘探、重大工程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與地質(zhì)背景涉及的工程問題為主要對象,以地質(zhì)學(xué)、地球物理和地球化學(xué)技術(shù)、數(shù)學(xué)地質(zhì)方法、遙感技術(shù)、測試技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等為手段,為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的先導(dǎo)性工程領(lǐng)域。