岩土工程勘察方法探讨

金光磊

（平顶山市地质工程处，河南 平顶山 467000）

在工程实践中，地基基础事故较其它事故多见。不少地区已有不经勘察而盲目进行地基基础设计和施工造成工程事故的实例。但是，更常见的是贪快图省，勘察不详，结果反而延误建设进度，浪费大量资金，甚至遗留后患。当前，高层建筑日益增多，从事建筑物设计和施工的人员，务必重视场地和地基的勘察工作，对勘察内容和方法有所了解，以便正确地向勘察部门提出勘察任务和要求，并学会分析和使用工程地质勘察报告。

1 钻探法

用各种钻探工具钻入地基中分层取土进行鉴别、描述和测试的方法称为钻探法。人力钻探工具有洛阳铲、麻花钻、小螺纹钻等。机械钻探的工具是各式钻机，据钻入岩土中的方法可分为：冲击、回转、振动与冲洗4种，工程中应根据不同地层类别、土质条件和勘察要求，选用相应的钻进方式。

1.1 冲击钻探

利用钻具的自重，反复自由下落的冲击力，使钻头冲击孔底以破碎岩石而逐渐钻进。这种方法适用于砾、卵石层及基岩，不能取得完整岩芯，但能保持较大的钻孔口径。

1.2 回转钻探

利用钻具回转，是钻头的切刀或加研磨材料削磨岩石而不断钻进，机械回转钻进可适用于软硬不同的地层。这种方法能取得原状土和完整岩芯。

1.3 振动钻探

利用机械动力所产生的振动力，使土的抗剪强度降低，借振动器和钻具的自重，切削孔底土层不断钻进。

1.4 冲洗钻探

通过高压射水破坏孔底土层从而实现钻进。该方法适用于砂层、粉土层和不太坚硬粘土层，是一种简单快速的钻探方式。

工业与民用建筑勘察常用简易、轻便的SH一30钻机回转钻机，可以采取岩土样，对软土用薄壁取土器，对原状砂土和软粘土需用特制的取土器。

布置于建筑场地内的钻孔，一般分技术孔和鉴别孔两类。钻进时，仅取扰动土样，用以鉴别土层分布、厚度及状态的钻孔，称鉴别孔。若按不同的地层和深度采取原状试样，则称技术孔。原状土样的采取常用取土器。取土器的结构形式，可分为活阀式与球阀式两类。实践证明，取土器的结构和规格决定了土样保持原状的程度，影响着试样的质量和随后土工试验的可靠性。按不同土质条件，取土器可分别采用击人或压人取土两种方式。

2 触探法

触探是通过探杆用静力或动力将金属探头贯人土层，并量测土对触探头的阻抗能力的指标，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。

因触探法不需取原状土做试验，对难以取原状土的水下砂土、软土等，更显示其优越性。触探法无法单独使用，无法对地基土定名或绘制地质剖面图。但若与钻探法配合，则可提高勘察的质量和效率。根据探头的结构和人土方法不同，可分为静力触探和动力触探两类，分述如下：

(1)静力触探试验

静力触探(CPT)是把具有一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压人土层中，测定土层对探头的贯人阻力，以此来间接判断、分析地基土的物理力学性质。

静力触探头内有阻力传感器，传感器将贯入阻力通过电讯号和机械系统，传至自动记录仪并绘出随深度的阻力变化曲线。常用的探头分为单桥探头、双桥探头和孔压探头。

以一个测力电桥来量测阻力的称为单桥探头，单桥探头所测到的是包括锥尖阻力和侧壁摩阻力在内的总贯入阻力P(kN)，通常用比贯入阻力Ps(kPa)表示，即 式中A——探头截面面积(m2)。

以两个测力电桥来测量阻力的探头称为双桥探头，双桥探头可分别测出锥尖总阻力Qe(kN)和侧壁总摩阻力Pf(kN)。通常以锥尖阻力qe。(kPa)和侧壁摩阻力fs(kPa)表示：

式中Fs。——外套筒的总表面积(m2)。

根据锥尖阻力qe和侧壁摩阻力fs可计算同一深度处的摩阻比Rf如下：Rf＝ ×100%

(2)动力触探试验

动力触探主要有圆锥动力触探(DPT)和标准贯入(SPT)两大类，其共同点是利用一定的锤击动能，将一定规格的探头打人土中，根据每打入土中一定深度所需的能量来判定土的性质，并对土进行分层。所需的能量体现了土的阻力大小，一般可以用锤击数来表示。

《建筑地基基础设计规范》推荐的一种轻便触探试验，其设备简单，操作方便，适用于粉土、粘性土和粘性素填土地基的勘察，但触探深度限于4m以内。试验时，先用轻便钻具开孔至被试土层，然后以手提质量为10kg的穿心锤，使其以50cm的落距自由下落，这样连续冲击，把尖锥头竖直打人土层，每贯入30cm的锤击数称为N10。

应用轻便触探指标N10可确定粘性土和素填土的承载力，并可按不同位置的N10。值的变化情况判定地基持力层的均匀程度。

3 掘探法

掘探是在建筑场地用人工挖掘探井、探槽的方式来探明地表以下浅部的工程地质条件。掘探的特点是使用工具简单，技术要求不高，应用广泛，揭露的面积较大，可直接观察地层结构，采取原状结构试样，并可用来做现场大型原位测试。但勘探深度受到一定限制，一般为5～6m，地下水位以下难以进行。掘探工程的编录工作除做详细的描述记录外，还要绘制展视图，即按一定的方法将坑壁展开的断面图。

[1]白德荣.工程地质勘察现状及发展[J].内蒙古煤炭经济.2009(02).

[2]王桃云.工程地质勘察中存在的问题及对策[J].岩土工程界.2009(02).