岩土工程勘察基本技术方法.pdf

第一章第一章 岩土工程勘察基本技术方法岩土工程勘察基本技术方法（6 6 学时）学时）1-11-1 工程地质测绘与调查工程地质测绘与调查（一）（一）概述概述工程地质测绘与调查俗称工程地质填图，它是为了查明拟建场地及其邻近地段的工程地质条件而进行的一项调查研究工作。其本质就是运用地质、工程地质理论和技术方法，对与工程建设有关的各种地表地质现象进行详细的观察和描述，并将其中的地貌、地层岩性、构造、不良地质作用等界线以及井、泉、不良地质作用等的位置按一定的比例填绘在地形底图上，然后绘制成工程地质图件。通过这些图件分析各种地表地质现象的性质与规律，推测地下地质情况。再结合工程建设的要求，对拟建场地的稳定性和适宜性作出初步评价。进而为场地选择、勘探、试验等工作的布置提供依据。因此，工程地质测绘与调查是岩土工程勘察中的一项基础性工作。也是岩土工程勘察工作中，尤其是初级岩土工程勘察工作中最常用的一种基本工作方法。工程地质测绘与调查的特点是可在较短时间内查明广大地区的主要工程地质条件，不需复杂的设备，大量资金和材料。因此，一般在可行性研究（选址）阶段或初步设计阶段岩土工程勘察中进行，在详细勘察阶段一般不进行此项工作。但如果为了研究某一个或几个专门性的问题而必须进行时，则可在初步勘察阶段工程地质测绘与调查基础上作必要的补充即可。工程地质测绘与调查的内容一般应包括工程地质条件的各个方面，即包括地层岩性、地形地貌、地质构造、水文地质条件、不良地质作用以及天然建筑材料等。在实际工作中究竟要做哪些内容的测绘与调查则主要根据具体建筑物的要求以及测区的工作和研究程度而定。凡与工程建设密切相关的内容应重点调查，而与工程建设关系不大或无关的内容则可粗略些，甚至不予研究。如果测区的工程地质工作与研究程度较高，某些方面的内容可通过资料收集便可得到的，在测绘时就不再需要进行这方面的工作。（二）（二）工程地质测绘的技术要求工程地质测绘的技术要求从客观上讲，工程地质测绘与调查质量的高低在很大程度上取决于测区的自然条件。当测区切割强烈，岩层出露条件良好，地貌形态完整，井、泉出露充分时，就可较全面地查明测区地表的地层岩性、地貌特征、地质构造和水文地质条件等，较好地得到岩土物理力学性质形成和空间变化的初步概念，通过分析可对地下地质情况有一个比较准确的推断，测绘质量就会高些。反之，当测区植被发育，岩层出露条件很差，地貌形态不清，井、泉地下水出露很少时，测绘质量必然会有所降低。这些客观条件是人为因素难以改变的，但为了保证测绘质量能满足工程建设的需要，在主观上可以采用一定的技术措施来提高测绘的质量。1 工程地质测绘比例尺的选择一般而言，工程地质测绘比例尺越大，图中所能表示的各种地质内容便越详细，位置越具体，质量越容易得到保证。但所需的测绘工作量也越多，越不经济。因此，如何选择一个正确的比例尺，使测绘成果既能满足工程建筑对地质的要求，同时又最经济，便成为工程地质测绘与调查工作中必须首先解决的问题之一。工程建筑对地质条件研究程度的要求主要取决于设计阶段。在工程设计的初级阶段，属于规划选点性质，往往有若干个比较方案，建筑场地的位置并不具体，测绘范围较大，对地质条件的研究程度要求不高，因此，可选用较小的比例尺以节省测绘工作量。随着设计阶段的提高，建筑场地的位置越来越具体，测绘范围越来越小，对地质条件研究程度的要求越来越高，所选用的比例尺也将越来越大。在同一设计阶段，测绘比例尺的选择取决于测区工程地质条件的复杂程度和建筑物的类型、规模及其重要性。地质条件复杂、建筑物规模大而重要者，就需选择较大的比例尺。因此，工程地质测绘比例尺选择的基本原则是：（1）与勘察阶段相适应。初级阶段，采用较小比例尺，高级阶段，采用较大比例尺。（2）充分考虑测区工程地质条件的复杂程度，建筑物的类型、规模及其重要性。具体来说就是：（1）可行性研究勘察阶段，可选用15000150000。（2）初步勘察阶段，可选用12000110000。（3）详细勘察阶段，可选用150012000。条件复杂时，比例尺可适当放大。2 工程地质测绘范围的确定一般而言，测绘范围越大，越有利于对各种地质现象的分析与推断，对岩土工程问题的分析评价质量有所提高，但测绘工作量也较大；测绘范围越小，测绘工作量越小，但范围过小，又不能满足岩土工程问题分析评价对地质条件的要求。因此，如何选择一个恰当的测绘范围，是工程地质测绘工作必须解决的另外一个问题。工程地质测绘范围确定的原则是：既要能解决实际工程地质问题，又不浪费测绘工作量。一般略比拟建场地范围大一些，包括拟建场地及其邻近地段。具体应考虑以下三个方面：（1）建筑物的类型与规模：不同类型与规模的建筑物，与自然地质条件相互作用的规模与强度也不相同，所要解决的岩土工程问题也不相同，因此测绘范围的大小也不相同。但其范围均应以建筑物为中心，包括邻近地段。（2）设计阶段：初级设计阶段，要做多方案比较，范围较大；高级设计阶段，建筑位置已定，范围较小。（3）工程地质条件的复杂程度：包含两种情况，一种是建筑场区范围内工程地质条件非常复杂，如构造形态复杂，地层零乱，岩溶发育等；另一种是建筑场区范围内工程地质条件并不复杂，但邻近地区存在有不良地质作用的影响，如建筑场区邻近存在有滑坡、泥石流、活动性断裂等。这两种情况都直接影响建筑场区的区域稳定性和地基稳定性，仅在一个较小的范围内进行测绘是难以查清的。为了获取足够的资料进行岩土工程评价，就必然根据具体情况扩大测绘范围。例如对于泥石流，测绘范围不仅包括与工程建筑有关的堆积区，还应包括远离建筑场区的流通区和形成区。3 工程地质测绘精度要求工程地质测绘精度是指在测绘过程中对野外各种地质现象进行观察、描述的详细程度及其在图上表示的详细和准确程度。工程地质测绘精度主要根据编制工程地质图以及对主要岩土工程地质问题的分析评价要求来确定。它主要包括三个方面：填图单元的最小尺寸；各种界线在图上标绘时的误差大小；对各种自然地质现象观察描述的详细程度。（1）测绘填图时所划分的填图单元应尽量细微。填图单元的最小尺寸一般为图上的2mm，即凡是在图上大于2mm 的地质体，都应标在图上。根据这一规定，最小填图单元的实际尺寸应为 2mm 乘以填图比例尺的分母。对出露宽度小于最小填图单元实际尺寸的地质体，一般情况下可不标绘在图上（但应有观察描述记录），但对那些对工程建筑的安全稳定有重要影响的单元体，其实际尺寸即使在图上小于 2mm，也应采用扩大比例尺将其标绘在图上。（2）观测点及各种填图单元界线要准确地标绘在图上。要求在建筑地段其标绘误差不超过 3mm，其他地段标绘误差不超过5mm。（3）对野外各种地质现象的观察描述要尽量详细。其详细程度是以每平方公里的观测点数和观测路线长度来控制的。其数量目前认为，观测点、线间距在图上宜为 25cm。也可根据地质条件的复杂程度并结合对具体工程的影响适当加密或放宽。为了达到精度要求，现场测绘时所采用的工作底图比例尺可比提交的成图比例尺大一级，待工作结束后再缩成提交成图的比例尺。（三）（三）工程地质测绘的研究内容工程地质测绘的研究内容概括地说，工程地质测绘与调查的研究内容一般应包括工程地质条件的各个方面，即地层岩性、地形地貌、地质构造、水文地质条件、不良地质作用以及天然建筑材料等。1 对地层岩性的研究其内容主要包括：综合分层，以确定填图单元；确定地层层序、分布规律等；调查了解各地层的工程地质性质与特征；描述各地层的岩性。2 对地形地貌条件的研究其内容主要包括：查明地形地貌的分布和形态特征，划分地貌单元；测量或调查微地貌形态，描述其特征，调查其分布情况；查明地貌与岩性、地层、构造、不良地质作用、第四纪堆积物的关系以及余地表水、地下水的关系；分析、确定地貌的成因类型。3 对地质构造的研究除特大型工程的区域性工程地质测绘外，一般工程建设的工程地质测绘均侧重于对小范围地质构造的研究，即所谓“小构造”问题，包括小构造变形、断裂构造和节理裂隙等。因为这些“小构造”直接控制着岩体的完整性、强度和透水性，是评价工程岩体稳定性的重要依据。其内容主要包括：岩体结构类型及其所属的构造体系；各类结构面（尤其是软弱结构面）的产状和性质（尤其是力学性质）；岩、土接触面和软弱夹层的特性；新构造运动的形迹及其与地震活动的关系等。4 对水文地质条件的研究主要目的是为了研究与解决与地下水活动有关的岩土工程问题，或研究与地下水活动有关的不良地质作用。其内容主要包括：含水层与隔水层的分布；地下水的类型、补给来源、迳流与排泄条件；含水层的岩性特征、埋藏深度、水位变化、污染情况；含水层的构造、富水性及其与地表水体的关系；测区井、泉的位置、水质、水量、水位及其动态变化。同时还应收集测区水文、气象、植被、土的标准冻深等资料，调查最高洪水位及其发生时间、淹没范围等。5 对不良地质作用的研究不良地质作用是指由地球内力或外力产生的对工程可能造成危害的地质作用，如岩溶、土洞、塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、地震、断裂、潜蚀、岸边冲刷、地面沉降等。其主要研究内容包括：调查与研究各种不良地质作用的分布位置、形态特征、规模、类型及其发育程度；调查与研究各种不良地质作用的形成机制、发展与演变趋势；调查与研究各种不良地质作用对工程建设的影响与危害。同时还应调查人类活动对场地稳定性的影响，包括人工洞穴、地下采空、大挖大填、抽水排水以及水库诱发地震等。6 对天然建筑材料的研究大型水利枢纽、道路以及国防工程等的兴建，往往需消耗大量工程建筑材料，因此，在建筑场区及其附近有无足够的天然建筑材料，将直接影响到工程的造价，有时甚至还决定到工程的选址或建筑类型的选择。因此，对这些工程，在进行工程地质测绘时，必须对天然建筑材料进行调查与研究。其内容主要包括：块石料；砂石料；土料；天然建筑材料的开采与运输条件；天然建筑材料的储量计算等。此外，在工程地质测绘过程中，还应注意调查与研究测区已有建筑物的变形、地区建筑经验等。（四）工程地质测绘的一般程序及基本工作方法（四）工程地质测绘的一般程序及基本工作方法1 工程地质测绘的一般程序工程地质测绘一般分为三个阶段，即准备阶段、现场测绘阶段和室内资料整理阶段。准备阶段主要是开展和做好测绘前的准备工作，这些工作主要有：收集和研究资料；现场踏勘；编制工程地质测绘纲要。现场测绘阶段主要就是根据测绘任务和测绘纲要的要求，全面开展野外工程地质测绘与调查工作，以查明测区的工程地质条件。室内资料整理阶段主要就是对野外测绘资料进行校审、整理与分析，编制工程地质图件和工程地质测绘报告书。2 工程地质测绘的基本工作方法工程地质测绘的基本工作方法主要有三种：路线穿越法、界线追索法和布点控制法。（1）路线穿越法：就是沿着一定的路线，穿越测绘场地，把走过的路线正确地描绘在地形图上，并沿途详细观察地质情况，把各种地质界线、地貌界线、地质构造线、岩层产状及各种不良地质作用等标绘在地形图上。路线的起点应选择在有明显的地物或地形标志处，其方向应尽量垂直岩层走向、地质构造线方向或地貌界线。整个线路上要求露头多，覆盖层薄。此法可用于各类比例尺的工程地质测绘，尤以中、小比例尺采用较多。（2）界线追索法：就是沿某种界线逐条布点追索，并将其绘于图上的工作方法。此法主要适用于地质条件复杂的中、小比例尺和一般大比例尺的工程地质测绘。（3）布点控制法：就是按测绘精度要求在地形图上均匀地布置观察点和观察路线的工作方法。在第四系覆盖地段，布点处需进行人工揭露，以保证测绘精度。此法主要适用于地质条件较简单的大、中比例尺的工程地质测绘。地质观测点的布置应有代表性，一般宜布置在：地质构造线上；不同时代、不同成因的地层界线上；不同岩性分界线上；不整合面上；不同地貌单元或微地貌单元的分界线上；各种不良地质作用分布地段且具有天然露头的地方。当天然露头不足，以至于无法控制各种地质界线时，可在适当地段布点进行人工揭露，如探坑或探槽等，以查清各种地质情况。地质观测点在地形图上的定位，可根据不同比例尺及精度要求，分别采用目测法、半仪器法和仪器法进行。对重要的特殊地质观测点，宜采用仪器法定位。（五）测绘资料的室内整理（五）测绘资料的室内整理在野外测绘工作完成之后，便转入测绘资料的室内整理，此阶段的主要工作有：1 检查和校对野外测绘资料：检查各种野外记录所描述的内容是否齐全；详细校对各种原始图件所划分的各种界线是否符合野外实际情况，在不同图件中相互间的界线是否吻合；野外所标绘的各种地质现象是否正确；整理和校对野外所采集的各种标本等。2 对校审后的原始资料进行综合分析，清绘草图。3 根据工程地质测绘目的和要求，编制有关的工程地质图表。常要求提交的工程地质图表有：实际材料图；综合工程地质图；工程地质分区图；综合地质柱状图；工程地质剖面图；以及各种素描图、展示图等。4 根据工程地质测绘目的和要求，编写有关测绘资料成果的文字说明或工程地质测绘报告书。1-21-2 勘探与取样勘探与取样勘探就是采取某种方法去揭示地下岩土体（含地下水、不良地质作用等）的岩性特征及其空间分布、变化特征。取样则是为了提供对岩土的工程特性进行鉴定和各种试验所需的样品。勘探与取样也是岩土工程勘察中最基本和最重要的工作方法之一。岩土工程勘察所采用的勘探方法主要有钻探、坑探、物探和触探。（一）钻探（一）钻探钻探就是利用专门的钻探机具钻入岩土层中，以揭露地下岩土体的岩性特征、空间分布与变化的一种勘探方法。它是岩土工程勘察中所采用的一种极为重要的技术方法和手段，其成果是进行岩土工程评价、岩土工程设计与施工的基础资料和依据。岩土工程地质钻探应符合下列要求：能为钻进的地层鉴别岩性，确定其埋藏深度与厚度；能采取符合质量要求的岩土试样、地下水试样和进行原位测试；能查明钻进深度范围内地下水的赋存与埋藏分布特征。1 岩土工程地质钻探的特点与以找矿为目的地质钻探相比较，岩土工程地质钻探具有以下主要特点：（1）勘探线网的布置不仅要考虑自然地质条件，还要结合工程的类型、规模与特点；（2）钻探的深度一般较小，多在数米到数十米范围内；（3）钻孔孔径变化较大，小者数十毫米，大者数千毫米。常用钻头直径为 91150mm；（4）钻孔多具综合目的，除了查明地层、岩性、水文地质等条件外，还要进行各种力学试验和采取试样等；（5）对岩心采取率要求较高，软弱夹层、岩石破碎带等也应千方百计取出岩心；（6）在拟做试验的孔段，要求孔壁光滑平整，以便进行测试工作；（7）为了了解岩土天然状态下的物理力学性质，要求采取原状岩土试样，以便进行物理力学性质试验。2 岩土工程中常采用的钻探方法及其适用条件岩土工程勘察中采用的钻探方法很多，根据其破碎岩土方法的不同，大致可分为回转钻探、冲击钻探、振动钻探与冲洗钻探等四大类。回转钻探就是利用钻具回转使钻头的切削刃或研磨材料削磨岩土使之破碎而钻进。又可进一步分为孔底全面钻进和孔底环状钻进（岩心钻进）两种，岩土工程勘察多采用岩心钻进。冲击钻探就是利用钻具的重力和下冲击力使钻头冲击孔底以破碎岩土而钻进。又可进一步分为钻杆锤击钻进和钢丝绳冲击钻进两种，岩土工程勘察中均有使用。振动钻探就是将机械动力所产生的振动力通过连接杆及钻具传到圆筒形钻头周围的土中，使土的抗剪力急剧降低，圆筒形钻头依靠自身及振动器的重量切削土层而钻进。冲洗钻探就是利用上述各种方法破碎岩土，然后利用冲洗液将破碎后的岩土携带冲出而钻进，冲洗液同时还起到护壁和润滑等作用。此法在钻孔灌注桩等岩土工程施工中使用较多，而在岩土工程勘察中使用较少。上述钻探方法各具特色，各有自己的使用范围。实际工程中应根据钻进地层的岩土类别和勘察要求加以选用。各种钻探方法的使用范围参见表1-1。表表 1-11-1钻探方法的适用范围钻探方法的适用范围钻 探 方 法回转螺旋钻探无岩心钻探岩心钻探冲击冲击钻探锤击钻探粘性土钻进地层粉土砂土碎石土岩石勘察要求直观鉴别、采取不扰动试样直观鉴别、采取扰动试样+振动钻探冲洗钻探+注：+表示适用+表示部分适用 表示不适用在选用钻探方法时，应符合下列要求：（1）对要求鉴别地层岩性和取样的钻孔，均应采用回转方式钻进，遇到碎石土可以用振动回转方式钻进；（2）地下水位以上的地层应进行干钻，不得使用冲洗液，也不得向孔内注水，但可以用能隔离冲洗液的二重管或三重管钻进取样；（3）钻进岩层宜采用金刚石钻头，对软质岩石及风化破碎岩石应采用双层岩心管钻头钻进。需要测定岩石质量指标时，应采用外径为75mm 的双层岩心管钻头；（4）在湿陷性黄土中，应采用螺旋钻头钻进，或采用薄壁钻头锤击钻进，操作时应符合“分段钻进，逐次缩减，坚持清孔”的原则。3 钻探编录在岩土工程勘察的钻探过程中，必须做好现场的钻探编录工作，把观察到的各种地质现象正确地、系统地用文字和图表表示出来。这既是工程技术人员的现场工作职责，也是保证达到钻探目的的重要环节和正确评价岩土工程问题的主要依据。岩土工程勘察中的钻探多具综合目的，钻进过程中所进行的各种试验工作均有细则和规范要求，应认真执行。从岩土工程勘察角度出发，需要强调的是：钻进过程的观察、分析和记录，水文地质观测，岩心鉴定及钻孔资料整理等。（1）钻进过程中的观察和记录，即填写钻探日志。对以下情况必须认真记录：（a）钻进方法、钻头类型及规格、更换钻头情况及原因等；（b）钻具突然陷落或进尺变快处的起止深度，以判断洞穴、软弱夹层与破碎带的位置及规模；（c）钻进砂层遇有涌砂现象时，应注明涌砂深度、涌升高度及所采取的措施；（d）使用冲洗液钻进时，应注意记录其消耗量，回水颜色和冲出的混合物成分，以及在不同深度的变化情况等；（e）发现地下水后，应量测初见水位与稳定水位、量测的日期与经历时间等；（f）孔壁坍塌掉块、钻具振动情况、钻孔歪斜、下钻难易、钻孔止水方法及钻进中所发生的事故等；（g）每次取出的岩心应按顺序排列，并按有关规定进行编号、整理、装箱及保管；（h）注明所取原状土样、岩样的数量及深度，并按有关规定包装运输；（i）钻进中所做的各种测试与试验，应按有关规定认真填写记录。（2）岩心鉴定，即对所钻进的各岩土层的岩性特征进行观察、描述和记录。观察描述的内容应满足有关规程、规范的要求。现简述如下：（a）碎石类土：应鉴定、描述土名、颜色、湿度、密实状态，土的粒度与矿物成分、最大粒径、一般粒径、磨圆程度与分选性，充填物特征等；（b）砂性土、粉土：应鉴定、描述土名、颜色、湿度、密实状态，土的粒度与矿物成分、颗粒形状、层理、胶结物与土中粘性土含量等；（c）粘性土：应鉴定、描述土名、颜色、湿度、稠度状态，土的均匀性与土质特征、土的包含物特征等；（d）岩石（基岩）：应鉴定、描述岩石名称、颜色、矿物成分、结构、构造，节理裂隙发育特征，岩石的风化程度以及岩心采取率、RQD 值等；对于特殊性岩土，除鉴定、描述上述相应岩土内容外，尚应描述反映其特殊成分、状态和结构等内容。（3）钻孔资料整理。主要是绘制钻孔柱状图。（二）坑探（二）坑探坑探是指在地表或地下所挖掘的各种类型的坑道，以揭示第四纪覆盖层分布区基岩的工程地质特征，并了解第四纪地层情况的一种勘探方法。其主要特点是便于直接观察、采取原状岩土试样和进行现场原位测试。因此，它是区域地质（断裂）构造（或称区域稳定性）、不良地质作用（或场地稳定性）岩土工程勘察中使用较为广泛的勘探方法。1 坑探的类型与用途（1）试坑：深 2m 以内，形状不定。主要用于局部剥除地表覆土、揭露基岩和进行原位试验等。（2）浅井：从地表垂直向下，断面为圆形或方形，深515m。主要用于确定覆盖层、风化层的岩性与厚度，采取原状试样和进行现场原位试验等。（3）探槽：在地表开挖的长条形沟槽，深度不超过 35m。主要用于追索构造线、断层，探查残积层、坡积层、风化岩层的厚度与岩性等。（4）竖井：形状同浅井，但深度大，可超过20m 以上，一般在较平坦地方开挖。主要用于了解覆盖层厚度、岩性与性质，构造线与岩石破碎情况，岩溶、滑坡与其它不良地质作用等情况。岩层倾角较缓时效果较好。（5）平硐：在地面有出口的水平坑道，深度较大。适用于较陡的基岩坡，用以调查斜坡的地质构造，对查明地层岩性、软弱夹层、破碎带、风化岩层时效果较好，还可采取原状试样、做现场原位试验等。（6）石门：没有通达地面出口的水平坑道，与其它工程配合使用。主要用于调查河底、湖底等的地质构造。2 坑探过程中的观察与编录（1）坑探工程的观察描述。其主要内容包括：（a）第四系的时代、成因、岩性、厚度及其空间变化；（b）基岩的岩性、颜色、成分、结构构造、产状以及不同岩层间的接触关系；（c）岩石的风化特点及风化壳分带；（d）软弱夹层的岩性、厚度、产状及泥化情况等；（e）构造断裂的组数、产状，断裂面的力学性质、延展性、平滑度、充填物，节理裂隙的间距或密度，断层破碎带的宽度、产状、性质，构造岩的特点等；（f）地下水渗水点位置、特点、含水层性质、涌水量大小等。以上各种现象在坑探过程中应不断观察描述，尤其在岩性软弱、破碎的地下坑道更应如此。否则，由于围岩变形破坏或经支护后使原始地质现象难以观察，达不到预期目的。（2）坑探工程展示图。沿坑探工程的四壁及顶、底面所编制的地质断面图，按一定的制图方法绘在一起就成为展示图。用它来表示坑探原始地质成果，效果较好。生产上应用较为广泛。（三）物探（三）物探1 物探的基本原理根据组成地壳的岩土体具有不同的物理性质（如电性、密度、弹性、磁性及放射性等），利用专门仪器来测定地球物理场在空间和时间的分布规律，并经分析整理后，就能判断地下岩层的位置和空间分布，解决地质构造等有关问题。这些问题主要有：（1）第四纪松散沉积物的岩性、厚度、空间分布等，为查明建筑物地基、天然建筑材料、古河道等指示方向；（2）基岩的埋藏深度及其起伏情况，基岩的岩性、厚度、产状及其构造特点，隐伏断裂带的位置、宽度和产状等；（3）测定岩石风化壳的厚度，进行风化壳分带；（4）测定岩体的动弹模和泊松比；（5）调查滑坡面的位置、滑体厚度，测定滑动方向和速度；（6）寻找地下水源，确定主要含水层分布，淡水和高矿化水的分布范围，测定地下水的埋深、流速和流向；（7）调查岩溶发育的主导方向及随深度的变化规律，确定岩溶发育的范围和深度；（8）判断地下工程围岩的破碎程度，确定衬砌厚度；（9）测定泥石流的堆积厚度及高寒地区多年冻土带的分布；（10）检验建筑物基础及地基处理的施工质量，如桩基检测、地基灌浆效果检测等；2 物探的主要特点与其它勘探方法相比较，物探方法具有如下主要特点；（1）物探的方法较多，各种方法综合运用，能较好地解决以上各项地质问题；（2）物探方法不仅能定性解释地质现象，而且还能对地质现象给予定量解释，测定岩石的物理力学性质指标；（3）能测得较大范围的岩土体物理场，指标可能更具代表性；（4）装备轻便，劳动强度低，工作效益高，成本较低。但物探受许多因素影响，其成果往往具有多解性，一般不宜直接用作设计依据。所以一般用于勘察的低级阶段或地基、基础检测等，勘察的高级阶段使用不多。物探的具体方法很多，各种方法的基本原理、适用范围、成果整理与应用等详细内容，可参看工程物探教材等资料，在此不再赘述。（四）触探（四）触探触探就是利用一种特制的探头，用动力或静力将其打入或压入土层中，根据打入或压入时所受阻力的大小，来测得土体的各种物理力学性质指标或对地基岩土进行分层等的一种勘探方法。根据打入时所施加力的方式的不同，可分为动力触探和静力触探两大类；动力触探根据探头形状的不同，又可进一步分为圆锥动力触探和标准贯入试验两种，静力触探根据探头电桥数量的不同，又可进一步分为单桥静力触探和双桥静力触探两种。各种方法的基本原理、适用范围、成果整理与应用等详细内容，可参看“岩土原位测试”教材、规程规范等资料，在此不再赘述。（五）取样（五）取样在岩土工程勘察过程中，对技术孔必须进行取样，并对所取试样进行室内土工试验，以测定岩土的各项物理力学性质指标。1 土试样的质量分级土试样的质量应根据试验目的按表1-2 分为四个等级：表表 1-21-2土试样质量等级土试样质量等级级别扰动程度不扰动轻微扰动显著扰动完全扰动试验内容土类定名、含水量、密度、强度试验、固结试验土类定名、含水量、密度土类定名、含水量土类定名注：1 不扰动是指原位应力状态虽已改变，但土的结构、密度和含水量变化很小，能满足室内试验各项要求；2 除地基基础设计等级为甲级的工程外，在工程技术要求允许的情况下可用级土试样进行强度和固结试验，但宜先对土样受扰动程度作抽样鉴定，判定用于试验的适宜性，并结合地区经验使用试验成果。2 钻孔取土器钻孔取土器应根据土样质量级别和土层性质选用。对于采取级原状试样，必须选用薄壁取土器，采取级原状试样，可选用薄壁取土器或厚壁取土器，、级扰动试样,则不须取土器。3 钻孔取样技术要求（1）对钻孔的技术要求（a）在地下水位以上，应采用干法钻进，不得向孔内注水或使用冲洗液。土质软弱时，可采用二（三）重管回转取土器，钻进、取土合并进行；（b）在地下水位以下的软土、粉土及砂土中钻进时，宜采用泥浆护壁。使用套管护壁时，套管的下设深度与取样位置之间应保持三倍管径以上的距离。为避免孔底土隆起受到扰动，应始终保持套管内的水头等于或稍高于地下水位；（c）钻进宜采用回转方式。如采用冲击、振动、冲洗等方法钻进时，至少应在预计取样位置以上 1m 开始采用回转方式钻至取样位置；（d）下放取土器之前应仔细清孔，孔底残留浮土厚度不应大于取土器废土段长度（活塞取土器除外）；（2）对取土器取样的技术要求（a）取土器应平稳下放，采取级原状试样应采用快速、连续的静压方式贯入取土器,贯入速度不小于 0.1m/s。采取级原状试样可使用间断静压方式或重锤夯击方式，重锤夯击应有良好的导向装置，避免锤击时摇晃；（b）对软硬交替的土层，宜采用具有自动调节功能的改进型单动二（三）重管取土器采取原状试样；（c）对硬塑以上的粘土、密实的砾砂、碎石土和软质岩石，可采用双动三重管取土器采取原状试样。（3）土试样封装、保存及运输的要求级土试样的封装、保存及运输应符合下列要求：（a）取出土试样应及时密封，以防止湿度变化，并避免暴晒或冰冻；（b）土试样运输前应妥善装箱、填塞缓冲材料，运输途中避免颠簸。对易于振动液化、水分离析的土试样，宜就近进行试验；（c）土试样采取后至试验前的存放时间不宜超过3 周。4 取水样的质量要求（1）取水试样应代表天然条件下水质情况，水试样的采取与试验项目应符合有关规程、规范的要求；（2）水试样应及时化验，不宜放置过久。如不能立即分析，一般允许存放时间：清洁的水 72 小时，稍受污染的水48 小时，受污染的水 12 小时。1-31-3 岩土工程试验岩土工程试验岩土工程试验就是指利用各种试验或测试技术方法来测得岩土的各种物理力学性质指标及其它工程特性指标的试验，它是岩土工程勘察的重要组成部分，是各阶段岩土工程勘察，尤其是高级阶段岩土工程勘察不可或缺的工作内容。其成果是岩土工程定量评价与工程设计的主要依据，应给予高度重视。根据主要试验环境的不同，岩土工程试验可分为室内试验和现场原位测试两大类。（一）室内试验（一）室内试验室内试验的具体方法、内容繁多，概括起来，大致可分为以下几类：1 土的物理性质试验：包括土的基本物理性质指标、界限含水量、渗透性指标、涨缩性指标等；2 土的力学性质试验：包括固结试验（压缩试验）、直剪试验、三轴剪切（压缩）试验等；3 土的动力性质试验：包括动三轴试验、动单剪试验、共振柱试验等；4 土的化学性质试验：主要有土的化学全分析试验等；5 水质分析试验6 岩石试验：包括岩石成分与物理性质指标试验、抗压强度试验、抗剪强度试验和抗拉强度试验等。在岩土工程勘察工作中，对具体试验项目和试验方法的选用，应根据工程要求和岩土性质的要求确定。选用特殊试验项目时，尚应制定专门的试验方案。各种室内试验的具体试验方法、内容、技术要求、试验仪器及操作要求等，可参看现行国家标准 土工试验方法标准GB/T50123 和工程岩体试验方法标准GB/T50266 及其他相关资料等，在此不再赘述。（二）现场原位测试（二）现场原位测试就是在天然条件下现场测定岩土体的各种工程性质。由于原位测试是在岩土原来所处位置进行，并基本保持其天然结构、天然含水量以及原位应力状态，因此所测得的数据比较准确可靠，更符合岩土体的实际情况。岩土工程现场原位测试的具体方法很多，岩土工程勘察中常用的几种原位测试方法的主要试验目的及其使用范围如表1-3 所示。表表 1-31-3几种主要原位测试方法的试验目的与适用范围几种主要原位测试方法的试验目的与适用范围试验名称载荷试验试验方法平板载荷试验实验主要目的确定地基土的承载力、变形模量和湿陷性土的湿陷起始压力螺旋板载荷试验确定地基土的承载力、变形模量，适用范围各种地基土、填土、软质岩石以及复合地基等深层地基土或地下水位以下的地基估算其固结系数、不排水抗剪强度土（砂土、粉土、粘性土和软土等）桩基载荷试验确定单桩竖向和水平向承载力，估算地基土的水平抗力系数等动载荷试验确定基础竖向震动力加速度和基底动压力旁压试验预钻式旁压试验确定地基土的承载力、旁压模量各种地基土、填土、软质岩石各种地基土各种桩基自钻式旁压试验确定地基土的承载力、旁压模量，估算原位水平应力、不排水抗剪强度、剪切模量和固结系数软土、粘性土、粉土和砂土动力触探轻型圆锥动力触探重型圆锥动力触探超重型圆锥动力触探标准贯入试验确定粘性土和粘性素填土的承载力，检测地基处理效果确定无粘性土的密实度和承载力，无粘性土的力学分层确定碎石土的密实度和承载力粘性土、粉土、粘性素填土砂土、中密以下的碎石土、极软岩密实和很密的碎石土、软岩、极软岩确定粘性土、粉土、砂土地基承载力与变形参数，砂土的密实度，判定饱和砂土、粉土的液化粘性土、粉土、砂土静力触探静力触探确定地基土的承载力、变形参数，地基土分层，估算单桩承载力，确定软土不排水抗剪强度，判定饱和砂土、粉土地震液化可能性软土、一般粘性土、粉土、砂土、含少量碎石的土直剪试验直剪试验确定地基岩土的抗剪强度、不同法向应力下的比例强度、屈服强度、峰值强度和残余强度各种岩土地基十 字 板 剪切试验机械式或电测式十字板剪切试验确定软粘土的不排水抗剪强度、灵敏度和软土路基临界高度，估算地基土和单桩的承载力，判定软土固结历史饱和软粘性土波速测试单孔法或多孔法波速测试划分场地土类型，评价岩体完整性，计算地基动弹性模量、动剪切模量、动泊松比和场地卓越周期，判定砂土液化等各种岩土地基此外，工程上用得较多的还有岩体应力测试、基础振动测试、抽水试验、注水试验和压水试验等。上述各种原位试验的原理、方法、技术要求、资料整理和应用等具体内容可参看有关规程、规范、试验手册及岩土工程原位测试教材等。