岩土工程地质勘察第四章
工程地质钻探
24
三、工程地质钻探设备
由于工程地质勘察规模日益增大，地下建筑工程日 益增多，以往用岩芯钻机代替已满足不了实际工作的需 要，现已发展的不同类型的专用钻机。下面介绍几种：
SH30－2型：孔深30m，开孔直径Φ142mm，终孔直径 Φ110mm。汽油机或电动机，回转冲击，取原状土样，适 用于各种第四纪松散地层。
（2）振动器自重应尽可能小些，自重大将使无益功增加和使 钻杆上部变形；
（3）振动器所有零件在工作时要牢固可靠，
（4）振动器振动频率不低于100次/min，一般为1200～1500次 /min；振动频率小，则效率低；
（5）振动器工作时，要求最大振动力应比钻具或其它下沉的 重量大20～30％，振动器振动可调，最大振动力正比于偏心轮 的重量、偏心距、转数的平方。改变这三个参数的大小就能调 节振动力大小。
第四章 工程地质钻探和工程施工钻探
工程钻探: 工程地质钻探 工程施工钻井（孔）的方法
2023/ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ/9
1
工程钻探根据钻探的目的可分为： 1.工程地质钻探（工程地质勘察钻探）
主要位工程地质勘探服务和用于工程基础 勘查的钻探工作。 2.工程施工钻探
作为某种工程施工手段的钻探工作成为工 程施工钻探，这种技术目前应用的范围日益扩 大。
2023/5/9
17
便于输送岩粉屑。钻头直 径应比钻杆直径大10～ 20mm，以减小钻杆柱与孔 壁的摩擦力。钻头有二翼 、三翼、四翼状，也可用 牙轮钻头。
图4-6 螺旋钻头 1-钻头体；2-螺旋带；3-翼片； 4-硬质合金切削具；5-销子；6-定位器
2023/5/9
18
（2）螺旋钻杆由芯管、螺 旋带和连接部分组成。芯管 为无缝钢管，外面焊有钢制 螺旋带。钻杆一端有方形套 ，另一端有方形杆，两根钻 杆插接，插销钉固定。钻杆 螺旋带与芯管的交线称为内 螺旋线，螺旋线的外缘称为 外螺旋线。内外螺旋线螺距 相等。
岩土工程勘察 知识点
第一章绪论●岩土工程勘察定义：根据建设工程的要求，查明、分析、评价场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘察文件的活动。
●与其他勘查工作的区别：具有明确的针对性，即其目的是为了满足工程建设的要求，因此所有的勘察工作都应围绕这一目的展开。
●工程地质勘察体制的勘察任务：查明场地或地区的工程地质条件，为规划、设计、施工提供地质资料。
●在实际工程地质勘察工作中，一般只提出勘察场地的工程地质条件和存在的地质问题，而不涉及解决问题的具体方法。
对于所提供的资料，设计单位如何应用也很少了解和过问，使得勘察工作与设计、施工严重脱节，对工程建设产生了不利的影响。
●与工程地质勘察相比，岩土工程勘察任务不仅要正确反映场地和地基的工程地质条件，还应结合工程设计、施工条件进行技术论证和分析评价，提出解决具体岩土工程问题的建议，并服务于工程建设的全过程，因此具有很强的工程针对性。
第四章岩土工程勘察等级、阶段划分及基本要求●岩土工程勘察等级的划分根据：工程重要性、场地复杂程度、地基复杂程度●岩土工程勘察等级划分标准：甲级：在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级乙级：除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目丙级：工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级的注:建筑在岩质地基上的一级工程，当场地复杂程度及地基复杂程度均为三级时，岩土工程勘察等级可定为乙级●岩土工程勘察阶段划分：可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察●房屋建筑与构筑物勘察总体要求：①查明场地及地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等;②提供满足设计、施工所需的岩土参数，确定地基承载力，预测地基变形性状;③提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议;④提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议;⑤对于抗震设防烈度等于或大于6度的场地，进行场地与地基的地震效应评价。
岩土工程勘察考试题.(优选)
绪论一、基本概念１、专门工程地质学二、简述题１、工程地质勘察的目的第一章工程地质勘察的几个基本问题一、基本概念1）、工程地质条件2）、工程地质问题二、填空题１、建设场地的工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，包括、、、、、以及等六个要素，其中是最基本的要素。
２、工程地质勘察阶段按工民建可分为：（1）、（2）、（3）、（4）。
三、选择题1、建设场地的工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，它包括六个要素。
其中最基本的要素为以下哪个方面（）。
A、地形地貌条件B、岩土类型及其工程地质性质C、地质结构D、水文地质条件E、物理地质现象F、天然建筑材料２、以下各勘察方法中是工程地质勘察中一项最基本的勘察方法的是（）。
A、工程地质测绘B、工程地质物探及勘探C、工程地质试验（室内、室外）D、工程地质长期观测３、砾砂的颗粒级配应为以下哪种（）。
Ａ、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25-50%；B、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量50%；Ｃ、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25%；Ｄ、粒径大于20mm的颗粒质量占总质量25-50%；4、卵石的颗粒级配应为以下哪种（）。
Ａ、粒径大于200mm的颗粒质量占总质量50%；B、粒径大于20mm的颗粒质量占总质量50%；Ｃ、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量50%；Ｄ、粒径大于20mm的颗粒质量占总质量25-50%；５、中砂的颗粒级配应为以下哪种（）。
Ａ、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量50%；B、粒径大于0.5mm的颗粒质量占总质量50%；Ｃ、粒径大于0.25mm的颗粒质量占总质量50%；Ｄ、粒径大于0.25mm的颗粒质量占总质量25-50%；四、问答题1、工程地质勘察的基本任务具体有哪些？2、简述工程地质勘察中的方法和技术手段的种类。
3、工程地质勘察阶段是如何划分的（分别按水电勘察、公民建勘察、城市规划勘察分别论述）？4、水文地质条件主要有哪些要素？第二章工程地质测绘一、基本概念1、工程地质测绘二、填空题１、是工程地质条件最基本的要素，是产生各种地质现象的物质基础。
岩土工程勘察-原位测试
二、测试设备与种类
设备组成： 1. 触探主机和反力装置 • 触探主机可分为液压
式和机械式 • 反力装置可分为自重
式和锚式 2. 测量与记录显示装置 3. 探头和探杆
触探主机为液压传动式的，反力装置为自重式。
触探主机为液压传动式的，反力装置为地锚式。
触探主机为机械传动式的，反力装置为地锚式。
•探头是静力触探仪的关键部件
二、测试设备与测试原理
（一）测试设备
a. 探杆（包括导向杆） b.提引器（分内挂式和外挂式两种） c.穿心锤 d. 锤座（包括钢砧与锤垫） 触探仪
六、测试成果的应用
1. 划分土类或土层剖面 锤击数越少，土的颗
粒越细；锤击数越多， 土的颗粒越粗。
电阻应变片
电桥
E L E
L
应力应变关系
I—电流
R K L R L
电流变化
R—电阻 U—电压（根据欧姆定律）
U
1
K
L U
2L
电压变化（测量值）
第四章 动力触探
一、定义
动力触探测试(DPT: dynamic penetration test)：是利用 一定的锤击动能，将一定规格的探头打入土中，根据打入 土的难易程度（可用贯入度、锤击数或探头单位面积动贯 入阻力来表示）判定土层性质的一种原位测试的方法。
N28
2
3
4
6
8
10
12
fk(kPa) 120 150 180 240 290 350 400
3. 确定单桩容许承载力 （1）Meyerhof法
qd
0.4Nh B
4N(t / 英尺2） 400N(kPa)
q f 2N 100kPa
岩土工程勘察规范
岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范GB 50021 2001主编部门：中华人民共和国建设部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：2 0 0 2 年3 月1 日关于发布国家标准《岩土工程勘察规范》的通知建标[2002]7 号根据我部《关于印发一九九八年工程建设国家标准制订、修订计划(第二批)的通知》(建标[1998]244 号)的要求，由建设部会同有关部门共同修订的《岩土工程勘察规范》，经有关部门会审，批准为国家标准，编号为GB50021 2001，自2002 年3月1 日起施行。
其中1.0.3、4.1.11、4.1.17、4.1.18、4.1.20、4.8.5、4.9.1、5.1.1、5.2.1、5.3.1、5.4.1、5.7.2、5.7.8、5.7.10、7.2.2、14.3.3为强制性条文,必须严格执行。
原《岩土工程勘察规范》GB50021 94 于2002 年12 月31 日废止。
本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，建设部综合勘察研究设计院负责具体技术内容的解释，建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
前言本规范是根据建设部建标[1998]244 号文的要求，对1994 年发布的《国标岩土工程勘察规范》的修订。
在修订过程中,主编单位建设部综合勘察研究设计院会同有关勘察、设计、科研、教学单位组成编制组，在全国范围内广泛征求意见，重点修改的部分编写了专题报告，并与正在实施和正在修订的有关国家标准进行了协调，经多次讨，论反复修，改先后形成了《初稿》、《征求意见稿》、《送审稿》经审查报批定稿。
本规范基本上保持了1994 年发布的《规范》的适用范围、总体框架和主要内容，作了局部调整。
现分为14 章：1.总则；2.术语和符号；3.勘察分级和岩土分类；4.各类工程的勘察基本要求；5.不良地质作用和地质灾害；6.特殊性岩土；7.地下水；8.工程地质测绘和调查；9.勘探和取样；10.原位测试；11.室内试验；12.水和土腐蚀性的评价；13.现场检验和监测；14.岩土工程分析评价和成果报告。
岩土工程勘察-第四章-岩土工程勘察等级、阶段划分
勘探手段宜采用钻探与触探相配合，在复杂地质条 件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区， 宜布置适量探井。
详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置，应满足对 地基均匀性评价的要求，且不应少于4个；对密集的高 层建筑群，勘探点可适当减少，但每栋建筑物至少应有 1个控制性勘探点。
详细勘察的勘探深度自基础底面算起，应符合：
① 岩土工程重要性等级的划分 根据工程的规模和特征以及工程破坏或影响正常
使用所产生的后果，将工程分为三个重要性等级。
岩土工程重要性等级划分表
注：住宅和一般公用建筑，30层以上可定为一级，7~30层可定为二 级，6层及6层以下可定为三级。
② 场地等级划分
③ 地基复杂程度划分
注：关于场地、地基等级的划分应从第一级开始，向第二、第三 推定，以最新满足者为准
工程需要时，详细勘察应论证地基土和地下水 在建筑施工和使用期间可能产生的变化及其对工程 和环境的影响，提出防治方案、防水设计水位和抗 浮设计水位的建议。
另外对地震场地效应，桩基及基坑工程的勘察 应符合相应的规范。
详细勘察的勘探点布置和勘探孔深度，应根据建筑 物特性和岩土工程条件确定。
对岩质地基，应根据地质构造、岩体特性、风化情 况等，结合建筑物对地基的要求，按地方标准或当地经 验确定；
例如：在地质条件复杂地区，对场地的地质构造、不 良地质现象、地震烈度、特殊土类等必须查明其分布 及其危害程度，因为这些因素是评价场地稳定性、地 基承载力及地基变形的主要控制因素。
第四章 岩体原位测试(岩土测试技术) PPT课件
4. 安装完毕后，起动千斤 稍加压力或在传力柱
板间楔进楔形垫块，
系统结合紧密
顶 与垫 使整个
5. 加压与稳定标准
1）试验压力要分成5级施加 2）加压前要对千分表进行初始稳定读数观测 3）采用逐级一次循环法或逐级多次循环法 4）每级压力加压后，立即读数，以后每10分钟读一次 5）稳定标准：相邻两次读数差与该级压力的初始读数和上 一级压力的最后读数之差的比值小于5%
ds
0.0133d
2 s
计算系数k
抗震设防烈度 饱和砂土 饱和粉土
7° 8° 9° 92 130 184 42 60 84
ds为砂土层或粉土层中剪切波测试点深度(m)；k为计算系数。 判别准则：若Vsj>Vscr，则可不考虑液化；否则，土层可能液化。
岩体原位强度测试考虑了结构面的影响，测试结 果符合实际
一、现场岩体直剪试验 沿预定的剪切面进行，可分为：
1）岩体本身的抗剪强度试验 2）沿软弱结构面的抗剪强度试验 3）混凝土-岩体胶结面的抗剪强度试验 常把岩体抗剪强度试验分为三种：抗剪断试验、 摩擦试验(又称抗剪试验)和抗切试验
试验方法有平推法和斜推法两种
平均剪切波速 （m/s) >500
250~500
140~250
≤140
2020/5/12
土动力学
3、计算场地的卓越周期
T n 4Hi
v i1 si
2020/5/12
土动力学
4、液化判别（如果15m内的土层有饱和粉土或砂土）
用剪切波波速临界值判别：
砂土：
Vscr k
ds
0.01d
2 s
粉土： Vscr k
4. 试点表面应垂直预定的受力方向 5. 承压板的边缘距洞侧壁应大于承压板直径D的1.5倍，至洞
岩土工程勘察复习答案
第一章习题答案一、基本概念1、工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件，岩土类型及其工程地质性质，地质结构，水文地质条件，物理地质现象，以及天然建筑材料等六个要素。
2、工程地质问题指工程建筑与地质环境（可由工程地质条件具体表征）相互作用、相互矛盾而引起的，对建筑本身的顺利施工和正常运行和对周围环境可能产生影响的地质问题。
二、填空题1、建设场地的工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质结构、水文地质条件、物理地质现象、以及天然建筑材料等六个要素，其中岩土类型及其工程地质性质是最基本的要素。
2、工程地质勘察阶段按工民建可分为：（1）选址和可行性研究，（2）初步勘查阶段（3）详细勘察（4）施工勘察三、选择题1、建设场地的工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，它包括六个要素。
其中最基本的要素为以下哪个方面（ B ）A、地形地貌条件B、岩土类型及其工程地质性质C、地质结构D、水文地质条件E、物理地质现象F、天然建筑材料２、以下各勘察方法中是工程地质勘察中一项最基本的勘察方法的是（ A ）A、工程地质测绘B、工程地质物探及勘探C、工程地质试验（室内、室外）D、工程地质长期观测３、砾砂的颗粒级配应为以下哪种（ A ）A、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25-50%；B、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量50%；C、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25%；D、粒径大于20mm的颗粒质量占总质量25-50%；4、卵石的颗粒级配应为以下哪种（ B ）A、粒径大于200mm的颗粒质量占总质量50%；B、粒径大于20mm的颗粒质量占总质量50%；C、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量50%；D、粒径大于20mm的颗粒质量占总质量25-50%；５、中砂的颗粒级配应为以下哪种（ C ）A、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量50%；B、粒径大于0.5mm的颗粒质量占总质量50%；C、粒径大于0.25mm的颗粒质量占总质量50%；D、粒径大于0.25mm的颗粒质量占总质量25-50%；四、问答题1、工程地质勘查的基本任务具体有哪些？答：工程地质勘查的基本任务就是为工程建筑的规划、设计和施工提供地质资料，运用地质和力学知识回答工程上的地质问题，以便使建筑物与地质环境相适应，从地质方面保证建筑物的稳定安全、经济合理、运行正常、使用方便。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1）优点： ①保持土体的天然状态；
②可在拟建工程场地进行测试，毋需取样，避免了因钻探取样所带来的一 系列困难和问题；
②原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多，因而更能反应土的 宏观结构对土得性质的影响。
2）缺点 需要的实验条件、设备和技术都较复杂，有时又需较大的辅助工作量。
（一）划分土层及土类判别 根据静力触探资料划分土层应按以下步骤进行：
(1) 将静力触探探头阻力与深度曲线分段。分段的依据是根据各种阻力大小 和曲线形状进行综合分段。如阻力较小、摩阻比较大、超孔隙水压力大、曲线 变化小的曲线段所代表的土层多为粘土层；而阻力大、摩阻比较小、超孔隙水 压力很小、曲线呈急剧变化的锯齿状则为砂土。
8）当卸荷观测回弹时，每级卸荷量可为加荷量的2倍，历时1h,每隔15min 观测一次。
三、静力载荷试验成果整理及其应用
1）静力荷载测试成果——压力--沉降量关系曲线
2）试验成果的应用
①确定地基承载力基本值ƒ。
a.当p—S上有明显的比例界限P。时，取该 比例界限所对应的荷载值。
b.当极限荷载能确定，且该值小于对应比例 界限的荷载值的1.5倍时，取荷载极限值的一半。
(2) 按临界深度等概念准确判定各土层界面深度。静力触探自地表匀速贯八 过程中，锥头阻力逐渐增大(硬壳层影响除外)，到一定深度(临界深度)后才达 到一较为恒定值，临界深度及曲线第一较为恒定值段为第一层；探头继续贯入 到第二层附近时，探头阻力会受到上下土层的共同影响而发生变化，变大或变 小，一般规律是位于曲线变化段的中间深度即为层面深度，第二层也有较为恒 定值段，以下类推。
3) 将电缆线穿人探扦，接通电路，调整好仪器。 4) 边贯入，边测记，贯入速率控制在1—2cm／s。此外，孔压触探还可进 行超孔隙水压力消散试验，即在某一土层停止触探，记录触探时所产生的超孔 隙水压力随时间变化(减小)情况，以求得土层固结系数等。 2、静力触探试验成果整理
p
三、静力触探试验成果应用
二、静力载荷试验的仪器设备及试验要点
1、仪器设备：
由承压板、加荷装置和沉降观测装置等部件组成
2、实验要点（详见课本P53） 1）载荷试验一般在方形试坑中进行。试坑底的宽度应不小于承压板宽度（或
直径）的3倍，试坑应布置在有代表性地点，承压板底面影放置在基础底面标高 处。
2）为了保持测试时地基土的天然湿度与原状结构，应做到以下几点： ①测试之前，在坑底预留20〜30cm厚的原土层，带测试将开始时挖去； ②对软粘土或饱和的松散砂，在承压板周围应预留20〜30cm厚的原土作为 保护层；
③在试坑底板标高低于地下水位时，应先将水位降至坑底标高以下，并在 坑底铺设2cm厚的沙垫层，再放下承压板凳，待水位恢复后进行试验；
3）安装设备
4）分级加荷
5）观测每级荷载下的沉降
6）尽可能使最终荷载达到地基土的极限承载力，以评价承载力的安全度
7）如达不到极限荷载，则最大压力应达到预期设计压力的两倍
第四章 土体原位测试
本章重点：土体原位测试技术的种类； 静力载荷试验的仪器设备、试验要点、 试验成果整理及其应用；静力触探试验的特点和仪器设备、静力触探试验要点 和试验成果整理及应用；动力触探试验的特点和种类（圆锥动力触探试验、标 准贯人试验）、动力触探试验成果的应用；旁压试验原理和特点、仪器设备和 测试要点及成果整理及其应用；十字板剪切试验的原理和特点、仪器设备和测 试要点和试验成果整理及其应用；现场波速试验的目的和原理、仪器设备和测 试要点和试验资料整理及其应用。
二、静力触探试验仪器设备
1、触探主机和反力装置 2、测量和记录装置 3、探头和探杆
三、静力触探试验要点和试验成果整理
1、静力触探试验要点 1) 率定探头，求出地层阻力和仪表读数之间的关系，以得到探头率定系 数，一般在室内进行。新探头或使用一个月后的探头都应及时进行率定。
2) 现场测试前应先平整场地，放平压入主机，以便使探头与地面垂直；下 好地锚，以便固定压入主机。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
S(cm)
1 2 3 4 P(100kpa)
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ
c.不能按上述两点确定时，如承压板面积为2500—5000cm2，对低压缩性土 和砂土，可取S／B=0.01～0.015所对应的荷载值；对中、高压缩性土，可取S／ B=0．02所对应的荷载值。
②计算地基土变形模量E。
二、 土体原位测试技术的种类
1）土层铺面测试法：静力触探法、动力触探法、扁产松胀法和波速法； 2）专门测试法：载荷法、旁压法、标贯法、抽水和注水法、十字板剪切法 等。
第二节 静力载荷试验
一、试验目的与基本原理
1、试验目的
研究地基土体在天然状态下的压缩变形特征，测定地基土体体的变形模量， 确定地基的容许承载力。
第一节 概述
一、意义
试验工作是建筑场地中进行的，试件不仅尺寸大而且没有脱离原来的环境； 所采用的压力大小及其动、静性质等实验条件，都选择接近工程设计情况，这 种具有模拟性的大型现场试验，也称为原位试验，它比室内试验更能获得符合 岩土体实际情况的工程性质参数，为解决各类建筑物的工程地质问题、建筑场 地的工程地质评价、工程设计和施工等提供可靠的地质资料。
第三把具有一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压 入土中，以测定探头阻力等参数的一种原位测试方法。它的特点是：
①兼有勘探与测试双重作用； ②测试数据精度高，再现性好，且测试快速、连续、效率高、功能多； ③采用电子技术，便于实现测试过程自动化。
(3)将每一层土的探头阻力等参数分别进行算术平均，其平均值可用来定土 层名称。
2、基本原理
通过对放置在地基土表面上的方形（或圆形）承压板逐级施加荷载，观察 各级荷载下沉降量随时间的变化，逐级达到稳定为止，这样就测的各级荷载重 压力(p)相应的稳定沉降量（s）,以此绘制压力与沉降量的关系p——s曲线和沉 降量随时间变化的s——t曲线。
静力载荷试验按试验深度分为浅层和深层；按承压板形状有平板与螺旋板 之分；按用途可分为一般载荷试验和桩载荷试验；按载荷性质又可分为静力和 动力载荷试验。