【2018年必威体育精装版整理】岩土工程勘探与取样.ppt

勘探与取样 工程地质测绘与调查 岩土工程勘探与取样 原位测试与室内试验 现场检验与监测 3S技术应用 地质雷达 岩土工程勘探是在工程地质测绘的基础上，利用各种设备、工具直接或间接深入地下岩土层，查明地下岩土性质、结构构造、空间分布、地下水条件等内容的勘察工作，是探明深部地质情况的一种可靠的方法。 探明建筑场地的岩性及地质构造，即各地层的厚度、性质及其变化；划分地层并确定其接触关系；了解基岩的风化程度，划分风化带；了解岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化；了解褶皱、断裂、破碎带及其他地质构造的空间分布和变化。 探明水文地质条件，即含水层、隔水层的分布、埋藏深度、性质及地下水位。 探明地貌及物理地质现象，包括河谷阶地、冲洪积扇、坡积层的位置和土层结构；岩溶的规模及发育程度；滑坡及泥石流的分布、范围、性质等。 采取岩土样及水样，提供对岩土特性进行鉴定和各种试验所需的样品。提供野外测试条件。 地球物理勘探：利用专门的仪器来探测各种地质体物理场的分布情况，并对其数据及绘制的曲线进行分析解释，从而划分地层、判定地质构造、水文地质条件及各种不良地质现象，又称为物探工程。 理论依据： 地质体的物理性质——导电性、弹性、 磁性、密度、放射性等； 地质体的物理状态——含水率、空隙性、固结状态等； 通过量测这些物理场的分布和变化特征，结合已知的地质资料进行分析研究，继而推测地质性状。 物探工程的特点： 速度快、设备轻便、效率高、成本低，但具有多解 性，属间接方法。 主要作用： 作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界线、界面或异常点（如基岩面、风化带、断层破碎带、岩溶洞穴等）； 作为钻探的辅助手段，在钻孔之间增加地球物理勘探点，为钻探成果的内插、外推提供依据； 作为原位测试手段，测定岩土体的波速、动弹性模量、土对金属的腐蚀性等参数。 物探工程主要解决的问题： 测定覆盖层的厚度，确定基岩的埋深和起伏变化； 追溯断层破碎带和裂隙密集带； 研究岩石的弹性性质，测定岩石的动弹性模量和泊松比； 划分岩体的风化带、测定风化壳厚度和新鲜基岩的起伏变化。 电阻率法 依靠人工建立直流电场，在地表测量某点垂直方向或水平方向的电阻率变化，从而推断地表下地质体性状。 影响岩土介质电阻率的因素：介质组分、岩石的结构、构造、孔隙性、湿度、矿化度、温度等。 电阻率剖面法：联合剖面法、中间梯度法、对称四极剖面法。 电测深法。 高密度电阻率法。 电阻率法解决的地质问题： 确定不同的岩性，进行地层岩性的划分； 探查褶皱构造形态，寻找断层； 探查覆盖层厚度、基岩起伏及风化壳厚度； 探查含水层的分布情况、埋藏深度及厚度，寻找充水断层及主导冲水裂隙方向； 探查岩溶发育情况及滑坡体的分布范围； 寻找古河道的空间位置。 地震反射波法 通过人工激发的地震波在地壳内传播的特点来探查地质体。 主要解决的地质问题： 测定覆盖层的厚度，确定基岩的埋深和起伏变化； 追索断层破碎带和裂隙密集带； 研究岩石的弹性性质，测定岩石的动弹性模量和动泊松比； 划分岩体的风化带，测定风化壳厚度和新鲜基岩的起伏变化。 物探工程的一般要求 被探测对象与周围介质之间有明显的物理性质差异； 被探测对象具有一定的埋藏深度和规模，且地球物理异常有足够的强度； 能抑制干扰，区分有用信号和干扰信号； 在有代表性地段进行方法的有效性试验。 地震勘探 地震勘探主要是研究人工激发的地震（弹性）波在浅层岩土介质中的传播规律。 地震波的波场特征：运动学特征（波传播的时间与空间的关系，是地震波对地下地质体的构造响应）；动力学特征（波传播中其振幅、频率、相位等的变化规律，多表现出地下地质体的岩性特征，亦是地质体结构特征的响应）； 工程地震勘探的基本任务就是通过研究地震波的波场特征，以解决浅部地层和构造的分布，确定岩土力学参数等工程和水文勘察种所涉及到的地质问题。 岩土介质的岩性、物性、成分和结构以及所处环境的构造和地表条件的不同等，都会使得地震波的运动学和动力学特征发生变化，了解和掌握这些引起地震波传播和参数等特征变化的地质因素，实质上就是地震勘探的地质基础问题。 岩土介质的密度：岩土越致密，波速越高； 波在双相介质中传播的速度与孔隙度成反比，即同样岩性的岩土介质，当孔隙度大时，其速度值相对变小；（砂岩、灰岩）速度的变化实际上随岩石密度的增大而增大。 一般情况下岩石埋藏得越深，反映他们的年代越老，承受上覆地层压力的时间常、强度大，波的传播速度越大。 地震波在不同岩性地层中传播的速度称为层速度。 地震勘探的效果在很大程度上取决于工作地区是否具有应用地震勘探的前提，也就是工区的地震地质条件。在浅层地震勘探种，其地震地质条件主要是指