工程勘察鉆孔原始地質(zhì)編錄及常見(jiàn)的問(wèn)題

初艷卿

摘要：工程地質(zhì)鉆探是考察地質(zhì)剖面和確定地層物理力學(xué)性質(zhì)的極重要任務(wù)之一，工程編錄技術(shù)，就是指記錄巖層所處的狀態(tài)，分析一下地質(zhì)出于什么樣的分層，地層的粘性和飽和度等。本研究將簡(jiǎn)單介紹工程勘察野外編錄的一些技術(shù)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：工程勘察；地質(zhì)；編錄

中圖分類(lèi)號(hào)：F407.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言：地質(zhì)人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各種探、采工程所揭露的巖芯（包括巖屑、巖粉）進(jìn)行觀察，并對(duì)觀察過(guò)程及所提示的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行真實(shí)、準(zhǔn)確的記錄，準(zhǔn)確的編錄可以為將來(lái)進(jìn)行的一些工程打下堅(jiān)定基礎(chǔ)，也能為接下來(lái)的建筑工程提供準(zhǔn)確的數(shù)字，便于更好的進(jìn)行工程建設(shè)。

1.工程勘察編錄的基本要求

要想解決和提高工程勘察地質(zhì)編錄問(wèn)題，必須要明確地質(zhì)編錄的重要意義。地質(zhì)編錄,就是要分清地質(zhì)地層的劃分,明確各個(gè)地層的厚度和一般物理特性,并對(duì)各個(gè)地層進(jìn)行巖土層命名。野外編錄的正確與否,直接關(guān)系到建筑物的工程設(shè)計(jì),關(guān)系到地基開(kāi)挖的深淺。巖土工程勘察工作中,目前最重要的勘察手段仍然是鉆探和井探,尤其是西部黃土地區(qū),為取得高質(zhì)量的原狀土(?級(jí))樣,仍以井探為主。而野外地質(zhì)編錄也仍然是取得第一手地質(zhì)信息資料的最基本、最基礎(chǔ)的工作方法?，F(xiàn)在國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)對(duì)于各種巖土的野外鑒定、現(xiàn)場(chǎng)描述進(jìn)行了明確的規(guī)定,但有些勘察院的勘察報(bào)告中地層巖性描述仍然嚴(yán)重缺項(xiàng),很不規(guī)范,其野外原始地質(zhì)編錄更為簡(jiǎn)單。

針對(duì)地質(zhì)編錄過(guò)程中存在的一些問(wèn)題，相關(guān)人員對(duì)此進(jìn)行了一系列研究，并提出了一些解決方案。地質(zhì)編錄有一些基本要求。首先，必須保證其真實(shí)性：地質(zhì)編錄必須保證真實(shí)性，必須如實(shí)地客觀地反映地質(zhì)現(xiàn)象，不能隨便加上主觀的東西，亂加、亂減地質(zhì)現(xiàn)象。相關(guān)記錄人員要準(zhǔn)確的記錄一些數(shù)據(jù)，而且所記錄的內(nèi)容要全面。地層巖性描述要有外業(yè)編錄(原始)如碎石土的形狀、母巖成分、分化程度、充填物的性質(zhì)和充填程度、密實(shí)度等;砂土的顏色、礦物組成、形狀、密實(shí)度等;粉土的顏色、包含物;粘性土的顏色、包含物、土層結(jié)構(gòu)等。其次，相關(guān)人員要有一定的對(duì)鉆井工程的認(rèn)識(shí)。工作人員要進(jìn)行原狀土樣的采取和原位測(cè)試，對(duì)鉆機(jī),需要清楚鉆機(jī)型號(hào)、鉆頭直徑、巖心管長(zhǎng)度、各鉆桿長(zhǎng)度以及鉆機(jī)平臺(tái)高度,以方便計(jì)算土層厚度和孔深。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)時(shí),需要記錄錘的重量、貫入器打入土中1cm后每打入10cm的錘擊數(shù)、貫入器設(shè)備規(guī)格以及鉆桿直徑。這就要求鉆探設(shè)備和工藝對(duì)土層的擾動(dòng)盡量小。但是,就目前的鉆探設(shè)備和工藝來(lái)講,達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)有一定的難度,。再次，所編錄的內(nèi)容要有統(tǒng)一性：編錄的格式要統(tǒng)一、簡(jiǎn)明。如圖表格式、工程編號(hào)與坐標(biāo)、樣品與標(biāo)本的編號(hào)、巖石名稱(chēng)、地層劃分標(biāo)準(zhǔn)、圖例等都應(yīng)統(tǒng)一、簡(jiǎn)明，便于對(duì)獲取的資料進(jìn)行分析對(duì)比。

2.工程勘察地質(zhì)編錄工作的基本步驟

地質(zhì)編錄工作是直接采集原始地質(zhì)數(shù)據(jù)和進(jìn)行地質(zhì)現(xiàn)象描述的手段，這項(xiàng)工作進(jìn)行得好壞直接影響鉆孔資料的利用價(jià)值，故它是地質(zhì)工作的重點(diǎn)。鉆探編錄是否準(zhǔn)確、真實(shí)可靠直接影響著巖土工程勘察報(bào)告的分析和結(jié)論。下面從野外鉆探、編錄的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)談起,幫助編錄者在掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上把握幾個(gè)要點(diǎn)。

2.1編錄工作的準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行編錄前，編錄人員必須熟悉場(chǎng)地的基本地質(zhì)特征，包括地層及分布狀況，巖性組合特征，褶皺、斷裂、礦帶分布及特征等，了解鉆孔施工設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。編錄人員會(huì)同探礦人員，根據(jù)地形地質(zhì)圖所布置的勘探孔位置，由測(cè)量人員放出鉆孔位置后，編寫(xiě)鉆孔設(shè)計(jì)書(shū)。

2.2量測(cè)鉆孔深度

對(duì)于海上勘察地質(zhì)編錄工作者來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)工作有著更重要的意義。詳細(xì)勘察階段,對(duì)鉆孔的要求不是任意而為,而是根據(jù)場(chǎng)地地形、擬建建筑物、初步了解的地層信息以及對(duì)鉆孔試驗(yàn)要求而決定鉆孔的布置和孔深。在海上鉆探施工中，隨著海水的漲潮和落潮，鉆探平臺(tái)面至水下鉆孔淤泥面的深度值也隨海水上升和下降，而相對(duì)不變的是水下鉆孔孔口處的界面，該點(diǎn)即是水下鉆探深度測(cè)量的參照點(diǎn)[1] 。根據(jù)場(chǎng)地等級(jí)的不同,勘探點(diǎn)間距也各不相同。確認(rèn)好地基復(fù)雜程度和勘探點(diǎn)間距之后,再根據(jù)建筑物的平面形狀、柱、墻荷載分布情況布置鉆孔位置詳細(xì)勘探的勘探孔深度自基礎(chǔ)底面算起,具體計(jì)算方法參考規(guī)范。而且對(duì)于海上工作者來(lái)說(shuō)，鉆孔深度準(zhǔn)確是海上地質(zhì)編錄正確分層的基礎(chǔ)，編錄人員要了解施工期間潮水漲落規(guī)律，每回次量測(cè)平臺(tái)至泥面的深度，校正鉆孔深度，以確保分層的準(zhǔn)確性。

2.3地質(zhì)編錄描述

描述的內(nèi)容要全面。野外編錄記錄時(shí),不僅要對(duì)巖土層進(jìn)行辨認(rèn)和分層,還應(yīng)對(duì)鉆機(jī)、原位試驗(yàn)等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。對(duì)鉆機(jī),需要清楚鉆機(jī)型號(hào)、鉆頭直徑、巖心管長(zhǎng)度、各鉆桿長(zhǎng)度以及鉆機(jī)平臺(tái)高度,以方便計(jì)算土層厚度和孔深。除此之外，還要準(zhǔn)確記錄巖石名稱(chēng)、成巖時(shí)代、顏色、主要礦物成分、單層厚度、產(chǎn)狀、巖性變化及分界線，軟弱夾層的產(chǎn)狀、厚度及其變化、性狀、結(jié)構(gòu)及其分帶性、延伸情況、層面起伏差和破碎、泥化情況，巖脈名稱(chēng)、產(chǎn)狀、厚度、接觸帶蝕變、充填、泥化程度和破碎情況[2] 。作為一名合格的野外編錄員,不能局限于場(chǎng)地內(nèi)幾個(gè)鉆孔基本情況的記錄,還應(yīng)該關(guān)注場(chǎng)地及其外圍的地形地貌、地質(zhì)條件等。在場(chǎng)地的外圍多仔細(xì)觀察一下有沒(méi)有其他不良地質(zhì)現(xiàn)象和比較重要的建筑物,比如山體陡坡、河流、水塘、地下建筑等。在碎石土中鉆進(jìn),由于多使用泥漿沖洗液,巖心采取率往往較低,尤其是其中的充填物如砂很容易被沖洗液帶走,鉆探編錄往往很困難,因而鉆進(jìn)速度、鉆桿跳動(dòng)情況都是描述和確定各層界線的間接判斷的一種標(biāo)志,此時(shí)編錄人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)顯得相當(dāng)重要。

巖土工程勘察工作中鉆探地質(zhì)編錄應(yīng)重視的問(wèn)題

編錄工作者應(yīng)對(duì)信息詳細(xì)記錄。工程勘察工作中的鉆孔,往往孔深較淺,而且在城市工民建工程勘察中,多遇的是第四系的松散堆積物,重點(diǎn)是鑒定和描述巖土的物理力學(xué)性質(zhì)。而且，要密切觀察一些泥土的不同性質(zhì)。例如粉土。該類(lèi)土是介于粘性土和砂類(lèi)土之間的土類(lèi),有其比較特殊的特性。鉆探時(shí)應(yīng)減小回次進(jìn)尺,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)貫入、取樣器取樣進(jìn)行觀察描述。對(duì)于碎石土來(lái)說(shuō)，該類(lèi)土屬于散粒土,無(wú)粘性,是鉆探難度較大的一類(lèi)土。勺型鉆錘擊干法掏土鉆進(jìn)時(shí)經(jīng)常鉆不動(dòng),有沖洗液回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí),鉆進(jìn)難、成孔難。要想準(zhǔn)確辨別這些土質(zhì)的特點(diǎn)，需要一定的經(jīng)驗(yàn)[3]。通常粉土和粘土的顏色和濕度可能沒(méi)有太大的差異,除了用手感顆粒粗細(xì)的方法外,就沒(méi)有更多的辦法來(lái)作有效的判斷。此時(shí)編錄人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)顯得相當(dāng)重要。如稍有疏忽,便很容易將持力范圍內(nèi)的一些夾層漏掉,而這些夾層的頂面埋深、厚度、力學(xué)性質(zhì)往往對(duì)工程性質(zhì)影響很大。

除此之外，還要對(duì)一些地層包含物所反饋的信息進(jìn)行詳細(xì)記錄。例如探井取心編錄則可較全面的描述孔隙發(fā)育情況,也可準(zhǔn)確的描述包含物。如從孔隙排列情況、含有磚瓦陶瓷碎片或朽木等人類(lèi)活動(dòng)的遺物,白色鈣質(zhì)粉末的分布等特征可判斷該土是否屬新近堆積土。從這些感性資料入手,再進(jìn)行室內(nèi)的進(jìn)一步分析、化驗(yàn),將為勘察評(píng)價(jià)及下一步工作部署提供事前指導(dǎo)作用。

結(jié)語(yǔ)

從以上的研究結(jié)果可以看出，野外編錄對(duì)于工程鉆探非常重要,記錄人員必須認(rèn)真對(duì)待,確保地層信息的準(zhǔn)確無(wú)誤。巖土工程的差異性很大，由于巖土工程具有很強(qiáng)的地區(qū)性和經(jīng)驗(yàn)性,對(duì)于巖土特征密切相關(guān)的描述評(píng)價(jià)和分析,要因地制宜。相關(guān)人員要在工作過(guò)程中積累經(jīng)驗(yàn)，仔細(xì)摸索，經(jīng)常與其他國(guó)家進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，多學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面的長(zhǎng)處，彌補(bǔ)自己的不足。并結(jié)合自己國(guó)家的具體國(guó)情，為我國(guó)的工程勘察做出自己的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-2001)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[2] 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB5007-2002)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[3]余澤云,淺談巖土工程勘察野外編錄,2010年12月第一期.