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岩土研究院

工程地质勘探——钻探法及触探法

413 2022-02-16 10:40:03

三、钻探法

钻探是用钻机在地层中钻孔,以鉴别和划分地层,并可沿孔深取样,用以测定岩石和土层的物理力学性质,此外,土的某些性质也可直接在孔内进行原位测试。

钻孔布置一般分技术孔与鉴别孔两类,布置在每个地貌单元和地貌交接部位,在微地貌和地层变化较大的地段予以加密,间距可参考表1-7确定。钻孔深度一般根据拟建的建筑物类别或建筑物基础形式,可按表1-8 至表1-9确定。钻孔的孔径,应根据工程要求、地质条件和钻探方法综合考虑后确定。为鉴别和划分地层,终孔直径不宜小于33mm;为采用原状土样,取样段孔径不宜小于108mm;为采取岩石试样,取样段孔径∶对软质岩石,不宜小于108mm;对硬质岩石,不宜小于 89mm;作孔内试验时,试验段的孔径,应按试验要求确定。

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取土器上部封闭性能的好坏决定了取土器能否顺利进入土层和提取时土样是否可能漏掉。钻探时,按不同土质条件,常分别采用击人或压入取土器两种方式在钻孔中取得原状土样。击入法一般以重锤少击效果较好;压入法则以快速压入为宜,这样可以减少取土过程中土样的扰动。

四、触探法

触探是通过探杆用静力或动力将金属探头贯入土层、并量测能表征土对触探头贯人的阻抗能力的指标,从而间接地判断土层及其性质的一类勘探方法和原位测试技术。作为勘探手段,触探可用于划分土层,了解地层的均匀性;作为测试技术,则可估计地基承载力和土的变形指标等。

(一)静力触探

静力触探试验(CPT)借静压力将触探头压入土层,利用电测技术测得贯入阻力来判定土的力学性质。与常规的勘探手段比较,静力触探有其独特的优越性,它能快速、连续地探测土层及其性质的变化,常在拟定桩基方案时采用。

按照提供静压力的方法,常用的静力触探仪可分为机械式和油压式两类。

静力触探设备中的核心部分是触探头。触探杆将探头匀速贯人土层时,一方面引起尖锥以下局部土层的压缩,于是产生了作用于尖锥的阻力。另一方面又在孔壁周围形成一圈挤实层,从而导致作用于探头侧壁的摩阻力。探头的这两种阻力是土的力学性质的综合反映。因此,只要通过适当的内部结构设计,使探头具有能测得土层阻力的传感器的功能,便可根据所测得的阻力大小来确定土的性质。当探头贯入土中时,顶柱将探头套受到的土层阻力传到空心柱上部,由于空心柱下部用丝扣与探头管连接,遂使贴于其上的电阻应变片与空心柱一起产生拉伸变形,这样,探头在贯入过程中所受到的土层阻力就可以通过应变片转变成电讯号并由仪表量测出来。

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