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工程地質
工程地質勘探鉆探方法
文章來源:地大熱能 發布作者: 發表時間:2021-11-09 13:57:56瀏覽次數:1490
工程地質勘探,利用一定的機械工具或開挖作業深入地下了解地質情況的工作。在地面露頭較少、巖性變化較大或地質構造復雜的地方,僅靠地面觀測往往不能弄清地質情況,需要借助地質勘探工程來了解和獲得地下深部的地質情況和資料。工程地質常用的勘探工程有鉆探和開挖作業兩大類。工程地球物理勘探有時也被歸入地質勘探中。 鉆探 利用鉆機向地下鉆孔以采取巖心或進行地質試驗的工作。工程地質鉆孔的深度通常僅數十米到數百米。鉆孔的孔徑變化較大,一般為36~205mm,有時也采用直徑達1m的大孔徑鉆孔。工程地質勘探中的鉆探方法可分為三大類。
回轉鉆進 又稱巖心鉆探,指在軸心壓力作用下的鉆頭用回轉方式破壞巖石的鉆進,可取巖心,也可不取巖心?;剞D鉆進是鉆進巖石的主要方法,為了保持巖心的天然狀態,沖洗液通常采用清水。回轉鉆進可以選用不同材料的鉆頭,常用的有合金鉆頭、鋼粒鉆頭和金剛石鉆頭。前一種鉆頭適用于鉆進軟至中等硬度的巖石。后兩種鉆頭適用于鉆進堅硬的巖石。為了采取薄層軟弱巖石、夾泥、斷層或破碎巖石的巖心,通常還采用雙層巖心管或三層巖心管以減少鉆進中巖心的磨損。為了減少鉆桿升降次數,提高鉆進效率,還可采用繩索取心鉆具,在每一回次鉆進后,將巖心從鉆桿中提出孔口。 土探孔一般不允許使用帶沖洗液的回轉鉆進,但可采用干鉆。
沖擊鉆進 利用鉆具自重反復對孔底進行沖擊而使土層破壞的一種鉆進方法。沖擊鉆進分人力沖擊和機械沖擊兩種方式。機械沖擊一般采用機械提升和向下沖擊,適用于各類土層鉆進。在河流沖積的砂礫層中鉆進時,為了取得砂礫石樣品,通常采用平閥管鉆沖擊,跟管鉆進。
在砂礫石中鉆進時,還可用打入法取樣鉆進。用直徑150~200mm的厚壁套管制成長約0.5m的半合套管,下端連接帶彈簧的管靴,上端與套管連接。鉆進時將套管打入孔底0.4m左右,然后起拔套管,取出砂礫石,再將護壁管打入。這樣逐次打入,逐次取樣,直至終孔。
沖擊回轉鉆進 將沖擊和回轉鉆進相結合的鉆進方法,即鉆頭在孔底回轉破碎巖石的同時,施加沖擊荷載。 開挖作業 為揭露地質情況,在地表或地下挖掘的不同類型的坑道工程。主要形式有探坑、探槽、豎井和平洞等。其特點是地質人員可直接觀察被揭露出的地質現象,采取各種巖土試驗樣品和直接進行巖土原位試驗。地理環境 探坑 一種深度和斷面都比較小的淺坑。斷面呈圓形或方形。深度一般在1~3m。通常用其揭露被覆蓋的巖體或采集土層和天然建材的試驗樣品。
探槽 一種深度不大的長形溝槽。其長度根據追索的地質問題而定。主要用其揭露構造線、巖層界線及物理地質現象的界線。 平洞 由地表向山體內部開掘的水平探洞。平洞一般采用鉆爆法開挖,斷面尺寸為2m×2m,長度一般為數十米或數百米,視地質情況而定。平洞通常布置在河谷兩岸較陡的斜坡地段,位于河床以下的平洞又稱河底平洞。在平洞中還可以增加各種形式的支洞進行大型原位巖石力學試驗。
豎井 從地表向下垂直開挖的圓形或方形探井。直徑常為 2~4m,以滿足出渣、排水、支護等的要求。在第四紀沉積層中開挖時,井壁要加以支護。在裂隙發育、涌水量較大的巖石中開挖時,有時需先灌漿止水然后開挖。
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