【正文】 主的階段。80年代中期后，隨著改革開放的深入和經(jīng)濟建設的高速發(fā)展，勘察，設計和施工分離的狀況愈來愈不適應工程建設的需要，勘測需要建設場地工程地質條件出發(fā)，提供巖土工程評價，巖土工程設計方案以及設計，施工中應注意的問題等方面的建議，進而結合巖土工程治理等方面。 巖土工程勘察的現(xiàn)狀巖土工程勘探有許多方法，如鉆探，靜力觸探，標準貫入，圓錐動力初探，物探等等。 鉆探鉆探是用鉆機設備從地表向地下鉆進成孔，從而達到所要任務的工程施工工程。鉆探所需的儀器設備 從廣義上說，包括用于鉆井的成套地面設備、專用的鉆井工具和鉆井儀表。鉆井設備按功用分旋轉、提升、循環(huán)、動力與傳動、控制等系統(tǒng)。旋轉系統(tǒng)主要設備是裝在鉆臺井口上的轉盤，轉動時，通過方鉆桿帶動鉆柱和鉆頭旋轉鉆進。當采用井下動力鉆具帶動鉆頭旋轉時，轉盤用來承受反扭矩。提升系統(tǒng)由絞車、井架、天車、游動滑車、大鉤、鋼絲繩等組成的一套起重設備。絞車主要用于起下鉆具、下套管和鉆進時控制鉆壓。井架用于安放天車和懸掛游動滑車、大鉤等提升設備與工具，以及起下、存放管柱。天車與游動滑車是一套復滑輪裝置，用以減少絞車鋼絲繩上的張力,大、中型鉆機復滑輪的鋼絲繩數(shù)一般為8～12股。泥漿循環(huán)系統(tǒng)由泥漿泵、高壓泥漿管線、水龍帶、水龍頭、鉆柱以及泥漿固控設備等組成。功用是：維持泥漿循環(huán)，對井底進行沖洗，將注入的高壓泥漿能量傳遞給井底。泥漿泵從泥漿池吸入泥漿，通過地面泥漿管線、水龍帶、水龍頭，把泥漿注入鉆柱，經(jīng)鉆頭水眼沖向井底，攜帶井底巖屑從鉆柱與井壁的環(huán)隙返回井口。泥漿泵主要有雙缸，雙作用活塞式和三缸單作用活塞式兩種，后者的優(yōu)點是排量均勻、壓力高、壓力波動小、體積小、重量輕、更換易損件方便、維護保養(yǎng)簡單。水龍頭用以連接可旋轉的鉆柱和不轉動的水龍帶，并能維持泥漿循環(huán)。固控設備用以清除井中返出的泥漿中的無用固相顆粒。常用的設備有振動篩、除砂器、除泥器、除氣器和離心分離機等。70年代末期，開始使用自動配制泥漿系統(tǒng),與井控裝置聯(lián)用，可對井筒隨時進行可靠控制,自動保持泥漿比重恒定。在出現(xiàn)井噴預兆時，能自動調(diào)節(jié)泥漿比重及其他性能。動力與傳動系統(tǒng)包括動力機及傳動機組。動力機主要用柴油機、電動機或燃氣輪機。傳動機組有鏈條、皮帶、齒輪等機械傳動、液壓傳動和電傳動幾種，把動力傳遞給絞車、轉盤、泥漿泵等工作機。柴油機驅動的鉆機有機械傳動和液壓傳動兩種，后者具有隨工作機負荷變化而自動無級變速和變矩的良好動力性能，在鉆機上廣泛應用。電驅動鉆機在深井和海上鉆井中廣泛應用。分兩類：①柴油機或燃氣輪機直流發(fā)電機組發(fā)電，帶動直流電動機,簡稱直直流電驅動；②交流電經(jīng)可控硅整流帶動直流電動機,簡稱交直流電驅動。兩者都具有良好的動力性能。后者優(yōu)點是：動力分配靈活、裝機功率利用率高，由電網(wǎng)供電，不需另配輔助的交流發(fā)電系統(tǒng)，經(jīng)濟效益高等，已成為主要發(fā)展方向?？刂葡到y(tǒng)使各機組按照鉆井工藝需要，協(xié)調(diào)地進行工作。包括對動力機、絞車、轉盤、泥漿泵等的啟動、停車、調(diào)速、并車、換向等進行控制，方式有機械、氣壓、液壓、電控制等，并向電子計算機控制方向發(fā)展。井控設備是用于油氣鉆井中保證安全鉆進的重要設備,包括防噴器、阻流管匯、壓井管匯、泥漿氣體分離器等。防噴器用以防止井內(nèi)泥漿和油、氣、水的噴出，防噴器有閘板防噴器、旋轉防噴器和萬能防噴器等類型，安裝在鉆臺下的井口處，分別用于封閉鉆柱與套管之間的環(huán)隙或全部井口。此外，還有鉆柱內(nèi)防噴器，用于封閉鉆柱內(nèi)部空間。近代鉆井設備都配備數(shù)套不同類型的防噴器，組成井口防噴器組，用以控制不同的鉆井情況。向地下鉆孔破碎孔底巖石的方法及鉆進工藝的總稱。為了滿足不同的鉆探目的，要求采用不同的技術裝備和工藝,從而形成各種不同的鉆探方法。在鉆探工程中,主要應用機械方法破碎巖石，根據(jù)外力作用的性質和方式，可分為沖擊鉆探、回轉鉆探、沖擊回轉鉆探、振動鉆探和噴鉆探等。若按鉆探時所用切削工具不同可分為硬質合金鉆探、金剛石鉆探和鋼粒鉆探；按鉆探時所用沖洗液和循環(huán)方式可分為清水鉆探、泥漿鉆探、空氣鉆探、正循環(huán)鉆探、反循環(huán)鉆探等；按鉆探區(qū)域不同可分為陸地鉆探、水域鉆探、極地鉆探、月面鉆探等；按鉆探目的和作用不同可分為固體礦產(chǎn)鉆探、水文地質鉆探、工程地質鉆探、砂礦床鉆探、地熱鉆探、石油天然氣鉆探、科學（超深孔）鉆探和地表取樣鉆探等。此外，一些效率高的鉆探方法如熱力法（如火焰噴射鉆、高頻電流鉆、微波鉆）、熔融法（如電熱鉆、等離子鉆、激光鉆等）、化學方法（利用化學反應破碎巖石）等，由于技術難度大、成本高還未推廣應用。沖擊鉆探用一字型或十字型鉆頭，與鋼絲繩或鉆桿相連上下運動沖擊巖石，撈出巖屑、巖粉，造成鉆孔。這是創(chuàng)始于中國的一種古老的鉆井方法，于11世紀傳入西方。目前在中國和國外都還在應用?；剞D鉆探用轉盤、回轉器或動力頭驅動鉆桿帶動鉆頭回轉的鉆進方法，鉆頭分全面和環(huán)狀取心兩種，在軸向鉆頭壓力作用下，回轉克取巖石，取出巖心或排出巖粉，造成鉆孔。這是當前最普遍用的鉆探方法。回轉速度視鉆機而異,如石油鉆機一般情況下最高160轉／分，金剛石鉆機最高達2400轉／分。沖擊回轉鉆探以鉆桿帶動鉆頭緩慢（50轉／分左右）回轉，在軸向鉆頭壓力作用下，再利用通過鉆桿中心的液體或氣體產(chǎn)生的沖擊力，以沖擊和回轉兩種方式破碎巖石，充分發(fā)揮沖擊和回轉切削兩種作用造成鉆孔。振動鉆探對松散、非膠結巖層，在管柱（下部為鉆頭）上施加振動力和壓力（或自重），提上管柱，取出巖心，造成鉆孔。振動力由兩個偏心相反方向旋轉產(chǎn)生。近年加拿大研制了一種共振鉆探法，鉆速很高。鉆探的應用和成果：（1）地質鉆探：從鉆孔中不同深度處取得巖心、礦樣進行分析研究鑒別查明礦體或劃分地層，判定地層地質情況的作業(yè)。通常地質找礦中鉆探的費用至少都要占到40%以上。鉆孔直徑小(46～91毫米)，按礦種的不同，深度從幾十米到幾千米。（2）水文水井鉆探：鉆探至含水層（位）時固井成孔，從而滿足人畜飲水問題及農(nóng)田灌溉或為地質部門提供水文觀測。文地質鉆探，普查孔直徑小于150毫米，勘探孔直徑150～350毫米，水井直徑 150～550 毫米，孔深300 米以上。（3）地熱鉆探：鉆探成，對地熱資源通過熱載體進行開采利用。目前的技術鉆井深度一般可以達到3000到5000米，地熱資源利用比較好的有羊八井高溫地熱田，西安地熱田，北方集中在北京和天津兩地。（4）工程勘察鉆探：從鉆孔中取得巖心、土樣進行物理性質分析從而判斷其地基基礎是否滿足工程建設的承載重力和穩(wěn)定性。工程地質鉆探 為勘察壩基、水庫、渠道、港口工程、高層建筑以及鐵路、公路沿線的工程地質情況。（5）石油鉆探：鉆探成孔直接進行資源開發(fā)利用，國內(nèi)有名的三家：中石油，中石化，海石油。鉆孔一般開孔915毫米，終孔216毫米，孔深1000～7000米 及以上，通常井口要安裝防噴器具。（6）文物勘察鉆探（鉆探）：直觀準確地取得一定地點的文化堆積資料，它比發(fā)掘省工，破壞性小，能在短時間內(nèi)了解較大面積的地下情況。適用于具體了解遺址堆積分布范圍、厚度、大型建筑基址、大型墓葬和古城的形狀和布局等。 靜力觸探靜力觸探是用靜力將探頭以一定的速率壓入土中，利用探頭內(nèi)的力傳 感器，通過電子量測器將探頭受到的貫入阻力記錄下來。通過貫入阻力的變化情況，達到了解圖層工程性質的目的。靜力觸探的勘察原理就是用準靜力（相對動力觸探而言，沒有或很少沖擊荷載）將一個內(nèi)部裝有傳感器的觸探頭以勻速壓入土中，由于地層中各種土的軟硬不同，探頭所受的阻力自然也不一樣，傳感器將這種大小不同的貫入阻力通過電信號輸入到記錄儀表中記錄下來，再通過貫入阻力與土的工程地質特征之間的定性關系和統(tǒng)計相關關系，來實現(xiàn)取得土層剖面、提供淺基承載力、選擇樁端持力層和預估單樁承載力等工程地質勘察目的靜力觸探主要適用于粘性土、粉性土、砂性土。就黃河下游各類水利工程、工業(yè)與民用建筑工程、公路橋梁工程而言，靜力觸探適用于地面以下50m內(nèi)的各種土層，特別是對于地層情況變化較大的復雜場地及不易取得原狀土的飽和砂土和高靈敏度的軟粘土地層的勘察，更適合采用靜力觸探進行勘察靜力觸探成果應用很廣，主要可歸納為以下幾方面：劃分土層；求取各土層工程性質指標；確定樁基參數(shù)。1．劃分土層及土類判別根據(jù)靜力觸探資料劃分土層應按以下步驟進行[1]：（1）將靜力觸探探頭阻力與深度曲線分段。分段的依據(jù)是根據(jù)各種阻力大小和曲線形狀進行綜合分段。如阻力較小、摩阻比較大、超孔隙水壓力大、曲線變化小的曲線段所代表的土層多為粘土層；而阻力大、摩阻比較小、超孔隙水壓力很小、曲線呈急劇變化的鋸齒狀則為砂土。（2）按臨界深度等概念準確判定各土層界面深度。靜力觸探自地表勻速貫入過程中，錐頭阻力逐漸增大(硬殼層影響除外)，到一定深度(臨界深度)后才達到一較為恒定值，臨界深度及曲線第一較為恒定值段為第一層；探頭繼續(xù)貫入到第二層附近時，探頭阻力會受到上下土層的共同影響而發(fā)生變化，變大或變小，一般規(guī)律是位于曲線變化段的中間深度即為層面深度，第二層也有較為恒定值段，以下類推。（3）經(jīng)過上述兩步驟后，再將每一層土的探頭阻力等參數(shù)分別進行算術平均，其平均值可用來定土層名稱，定土層(類)名稱辦法可依據(jù)各種經(jīng)驗圖形進行。還可用多孔靜力觸探曲線求場地土層剖面。2．求土層的工程性質指標用靜力觸探法推求土的工程性質指標比室內(nèi)試驗方法可靠、經(jīng)濟，周期短，因此很受歡迎，應用很廣?？梢耘袛嗤恋某睗癯潭燃爸亓γ芏取⒂嬎泔柡屯林亓γ芏萊sat、計算土的抗剪強度參數(shù)、求取地基土基本承載力f0、用孔壓觸探求飽和土層固結系數(shù)及滲透系數(shù)等。3．在樁基勘察中的應用用靜力觸探可以確定樁端持力層及單樁承載力，這是由于靜力觸探機理與沉樁相似。雙橋靜力觸探遠比單橋靜力觸探精度高，在樁基勘察中應優(yōu)先采用。 標準貫入標準貫入是重錘按照規(guī)定的落距自由下落，講標準規(guī)格的貫入器打入地層，從而來判定圖層的性質。這種測試方法適用于砂土，粉土和一般粘性土標準貫入主要由標準貫入器、觸探桿和穿心錘三部分組成。標準貫入試驗的原理 1與鉆探配合進行2以每分鐘1530擊的貫入速率，先打15CM不計擊數(shù)，繼續(xù)貫入土中30CM，記錄錘擊數(shù)3拔出后，取出貫入器中的土樣進行鑒別描述 標準貫入的應用1按不同土質應用，如砂土的密度，粘性土狀態(tài)和無側限抗壓強度 2確定地基土承載力標準值 巖土工程勘察的發(fā)展趨勢為使我國加入WTO后適應國際高標準建設項目系統(tǒng)服務的挑戰(zhàn),本行業(yè)在未來5年~10年中的發(fā)展目標主要體現(xiàn)在四方面:（1）由單純的“工程地質勘察”向“巖土工程”發(fā)展日趨完善。（2）向一切以人類生存的地球表面環(huán)境中的大地巖土和與其密不可分、相互影響的地表水、地下水和大氣等環(huán)境物質為系統(tǒng)工作目標的工程領域開拓。（3）專業(yè)分工形成了分枝趨勢: ,主要負責工程計劃、項目負責、工程試驗分析計算和工程監(jiān)測工作。,可進行探查孔、鉆井、灌漿鉆孔、錨桿鉆孔、海洋鉆探以及水平鉆孔、定向鉆孔等等。,可進行各類樁基及地基改良工法的施工。（4）城市巖土工程發(fā)展迅速,為研究和評價舊城市重建和新城市的開發(fā)提供規(guī)劃和建設。近年來,經(jīng)典的巖土力學面臨著嚴重的挑戰(zhàn)。這種挑戰(zhàn)主要來自以下方面:（1）大規(guī)模城市建設面臨的地基、基礎與深開挖支護問題。城市改造工程問題。（2）填海工程及海洋工程帶來的軟土工程問題。各類特殊土帶來的工程問題。（3）大規(guī)模的交通工程建設即跨江、跨海、橋梁、隧道工程帶來的問題。水利工程問題。（4）能源工業(yè)問題,包括污染、廢料尾礦壩及有害廢料處理問題。（5）超重型結構所帶來的地基處理和樁基礎設計、施工與評價問題。（6）原子能電站等重大工程的抗震分析與地基抗震問題。（7）各類地質災害的評價與防治問題,等等。作為勘察單位,面對上述的發(fā)展,我們應該在如下諸方面作些工作:（1）使廣大技術人員,