國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重大地質(zhì)問(wèn)題、所需各類礦產(chǎn)資源、水資源與環(huán)境問(wèn)題等是社會(huì)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的條件和基礎(chǔ)。地質(zhì)工程領(lǐng)域正是為此目的而進(jìn)行科學(xué)研究、工程實(shí)施和人才培養(yǎng)。地質(zhì)工程領(lǐng)域服務(wù)范圍廣泛,技術(shù)手段多樣化,從空中、地面、地下、陸地到海洋,各種方法技術(shù)相互配合,交叉滲透,已形成科學(xué)合理的、立體交叉的現(xiàn)代化綜合技術(shù)和方法。
查明擬建場(chǎng)地內(nèi)地下水類型、埋藏條件及其特性,并對(duì)地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性作出評(píng)價(jià);
查明場(chǎng)地有無(wú)影響工程穩(wěn)定性的不良地質(zhì)現(xiàn)象(暗渠、暗塘、地下障礙物、防空洞、舊基礎(chǔ)、孤石、甲烷等) 及分布范圍,分析其對(duì)工程可能產(chǎn)生的影響,并提出整治建議;
當(dāng)勘探孔數(shù)量或深度不夠時(shí), 易造成后果有:(1)由于孔數(shù)太少, 特別是當(dāng)持力層頂面起伏較大時(shí),設(shè)計(jì)人員無(wú)法確定樁的長(zhǎng)度;(2)孔的深度不夠, 設(shè)計(jì)人員無(wú)法知道此持力層有多厚以及下面的地質(zhì)情況,因而無(wú)法進(jìn)行樁基的沉降計(jì)算;
小口徑(金剛石鉆頭)鉆進(jìn)
近年來(lái),中國(guó)在工程地質(zhì)勘探中逐漸推廣小口徑的金剛石鉆進(jìn)。這種鉆進(jìn)有很多優(yōu)點(diǎn):能鉆進(jìn)極硬的巖石,使用壽命長(zhǎng),鉆進(jìn)效率高,巖心采取率高,且?guī)r心完整度好;孔徑均勻,孔壁光滑,鉆彎曲度小;鉆進(jìn)時(shí)平穩(wěn),設(shè)備的磨損小,能量消耗少;重量輕,搬運(yùn)方便等。金剛石鉆具主要包括金剛石鉆頭、金剛石擴(kuò)也器、巖心卡簧及金剛石鉆進(jìn)用巖心管。金剛石鉆頭生產(chǎn)有直徑76、66、46、36MM等幾種規(guī)格,較一般的鉆頭要小得多,故稱之為“小口徑”。這種鉆頭是將金剛石顆粒鑲嵌在鉆頭唇部,利用金剛石的硬度磨削巖石鉆入地層。金剛石鉆進(jìn)一般均使用雙層巖心管。從小泵送來(lái)的沖洗液,經(jīng)內(nèi)、外管之間的間隙而到達(dá)孔底,可減少對(duì)巖心的沖刷影響。 采用小口徑(金剛石鉆頭)鉆進(jìn),在操作上必須注意的是:在任何情況下都不允許無(wú)水鉆進(jìn)否則發(fā)生高熱會(huì)燒毀金剛石,用過(guò)鋼粒鉆進(jìn)的孔,不能再下入金剛石鉆頭,因孔底遺留鋼粒,在沖擊振動(dòng)時(shí)會(huì)使金剛石損壞;若鑲嵌的金剛石顆粒掉落孔底,應(yīng)即打撈,否則會(huì)使整個(gè)金剛石鉆頭遭到損壞;鉆進(jìn)中若迂軟弱夾層及裂隙發(fā)育的地層,應(yīng)特別注意降低壓力及轉(zhuǎn)速。由于在礫石層、礫巖及硬脆破碎地層中鉆進(jìn)時(shí),沖擊振動(dòng)很大,對(duì)金剛石的包鑲金屬磨耗很快,故一般不采用金剛石鉆進(jìn)。 金剛石鉆進(jìn)雖有很多優(yōu)點(diǎn),可是它的孔徑過(guò)小,有能作現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)試驗(yàn)。 六、聲波測(cè)井在工程地質(zhì)鉆探中的應(yīng)用墀測(cè)井是一種地球物理勘探技術(shù),它的物理基礎(chǔ)是研究與巖石性質(zhì)密切相關(guān)的聲振動(dòng)沿鉆井的傳播特征。它具有快速,輕便的優(yōu)點(diǎn)。近十余年來(lái)在中國(guó)外逐漸推廣應(yīng)用,我取得了較好的效果。 聲波測(cè)井可充分利用已有的鉆孔,結(jié)合地質(zhì)調(diào)查,了解基巖風(fēng)化殼的厚度、物征,進(jìn)行分帶,查明深部地層的巖性特征,進(jìn)行地層劃分,確定軟弱夾層的層位、深度和厚度;尋找?guī)r溶洞穴和斷層破碎帶;研究巖石的某些物理力學(xué)性質(zhì),進(jìn)行工程巖體分類等。與其它測(cè)井方法密切配合,還可憐全部或部分代替巖心鉆探,開展無(wú)巖心鉆進(jìn)??傊?,聲波測(cè)井在工程地質(zhì)鉆探中的應(yīng)用是多方面的。 所應(yīng)用的聲波測(cè)井方法主要有以下三種:一是根據(jù)墀傳播速度研究地質(zhì)體性質(zhì)的墀速度測(cè)井;二是根據(jù)墀振幅的衰減反映巖層性質(zhì)的墀幅度測(cè)井;三是利用墀在井壁上的反向我了解井壁結(jié)構(gòu)情況的專長(zhǎng)波電視測(cè)井。其中應(yīng)用多的是聲速測(cè)井。 聲速測(cè)井的裝置,為單發(fā)射雙接收型的。兩個(gè)接收器R1、R2的距離為L(zhǎng)。沿井壁的滑行波到達(dá)兩個(gè)接收器的時(shí)間差為△t,具有 L △t = —— V2 △t表示聲波通過(guò)厚度為L(zhǎng)的一段巖層所需的時(shí)間,習(xí)慣上把它換算為通過(guò)一米巖層所需的時(shí)間(叫做旅行時(shí)間),單位為μs/m。由時(shí)差△t即可求出聲波在巖層中的傳播速度V(m/s): V=-106/△t 三峽水利樞紐壩基為前震旦紀(jì)的石英閃長(zhǎng)巖和閃云斜長(zhǎng)花崗巖,經(jīng)大量聲波測(cè)并工作后獲得的各風(fēng)化帶縱波速度值列于中。