CN103335169B - 一种岩土工程勘察方法 - Google Patents

Abstract

一种岩土工程勘察方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)沿工程走向将岩土勘察区域分割为若干个工作段；(2)在每个工作段被测区域进行水平定向钻孔，在所形成的孔道内布设沿工程走向可供工程物探仪及接收仪穿行的管道；(3)重复步骤(2)，使被测区域内至少存在两根管道；(4)在其中一根管道中放置工程物探仪，在另一根管道中放入接收仪，使工程物探仪与接收仪由管道的同一端移动至另一端，从而检测获取各区域岩土勘察数据。该发明步骤简单，勘察精确性高，尤其在管道、地铁、隧道等线状工程施工中具有广泛的应用前景。

Description

一种岩土工程勘察方法

技术领域

本发明涉及一种岩土工程勘察方法。

背景技术

任何土木工程都与岩土密切相关，它们直接与岩土介质接触并相互作用。因此，对于岩土体分布特征、工程性质等进行充分的认识和了解，是进行工程设计和施工的重要前提。而勘探则是揭示岩土体空间分布（包括与岩土体密切相关的地下水的分布）与变化的主要手段。

各类土木工程基础的形式是不同的，有的呈“点”状，有的呈“线”状。典型如框架结构的房屋建筑，结构柱将房屋重力分散传至相对独立点的地基上，此时仅需考察各点的地基土性质，根据各点土性质设计结构的基础；而地铁，隧道等工程由于其连续性线状分布，最宜了解相关位置所有土的性质，为设计，特别是为施工提供工作依据。

现有的较为准确的地质资料是通过点位的钻探获得的，而点和点之间地质分布难以或者无法了解，这对线性工程的施工造成了很大的困扰。如给排水工程的顶管施工和地铁工程的盾构施工，经常遇到地下未知管网、树根、木桩、古河道码头等，岩土性质的较大变化也为施工带来很大的挑战。因此，线状工程十分需要了解工程全线连续的地质分布。

岩土工程勘探常用的方法有坑探、钻探和地球物理勘探三类。坑探是工程勘察的直接方法，是指用人工或机械开挖的探井、探槽、竖井、平洞等。该方法受地下水限制，开挖深度不能太大，且施工难度大，施工时间长。

钻探是工程勘探的半直接方法，是岩土工程勘察最主要的手段之一。与坑探、地球物理勘探相比，钻探具有不可替代的作用，不同类型、不同结构、不同规模的建、构筑物，不同勘察阶段，不同环境条件下的勘探工作，一般都采用或部分采用钻探方法进行勘探。钻探和坑探是了解深部地质资料，查明工程地质条件的直接手段和可靠方法。但耗费人力、物力较多，需要时间比较长。

应用于岩土工程勘察中的地球物理勘探方法称之为工程物探。它是利用专门的地球物理勘探仪器和特殊的物探方法对建筑场地的工程地质条件、水文地质条件、岩土工程特性、不良地质现象、动力稳定进行勘探和对建筑场地地震波速进行测试。工程物探的优点是：设备轻便、效率高，在地面、空中、水上或钻孔（此为竖向钻孔，不同于本发明的水平钻孔）中均能进行物探，能够根据研究程度和精度以及实际需要加大勘探密度、深度，实现从不同方向设计勘探线网，构成多方位数据阵，具有立体透视性的特点。但是，工程物探方法往往受环境因素的干扰和仪器测量精度的局限，其分析的结果较为粗略。因此，工程物探一般是岩土工程勘察的辅助方法。按对地质体的不同物理场的测量方法，工程物探可分为电法勘探、地震勘探、磁法勘探、重力勘探、放射性勘探、测井等。

总之，现有岩土工程勘探方法有三类，其中的坑探、钻探是直接方法，形式为“点”状勘察，结果明晰，工程物探为间接方法，受环境因素的干扰和仪器测量精度的局限，结果粗略。

发明内容

为了克服现有的工程勘察方法的缺陷，实现对管道、地铁等线状工程全线连续地质分布信息的了解，本发明设计出一种对线状工程进行直接精确勘察的方法。

本发明的具体实施方案是：一种岩土工程勘察方法，包括下列步骤：

（1）沿工程走向将岩土勘察区域分割为若干个工作段；

（2）在每个工作段被测区域进行水平定向钻孔，在所形成的孔道内布设沿工程走向可供工程物探仪及接收仪穿行的管道；

（3）重复步骤（2），使被测区域内至少存在两根管道；

（4）在其中一根管道中放置工程物探仪，在另一根管道中放入接收仪，将工程物探仪与接收仪由管道的同一端移动至另一端，从而检测获取各区域岩土勘察数据。

进一步的，完成步骤（4）后，另置工程物探仪与接收仪于被测区域内的其他管道中，重复步骤（4），以获得更精确的岩土勘察信息。

进一步的，完成所述工程物探仪于被测区域内管道中的岩土勘察后，更换其他工作原理的物探仪与接收仪，重复步骤（4）。

进一步的，所述管道为塑料管。

进一步的，所述两工作段之间还设置有工作坑。

进一步的，所述孔道包括出土弯曲段、入土弯曲段，以及钻进直孔段。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明融合现有成熟的非开挖技术，即利用微开挖或不开挖技术对地下管线、管道和地下电缆进行铺设、修复或更换的技术，在所建工程深度范围内埋设多条顺工程走向的管线，通过物探仪，在管线内进行物探，确定工程建设场地土的性质和地下障碍物。该发明步骤简单，勘察精确性高，解决了现有坑探、钻探形式只能适用于为点状工程，而工程物探方法分析结果过于粗略的问题，实现了对线状工程的岩土工程的精确勘察，尤其在管道、地铁、隧道等工程施工中具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明施工孔道结构示意图（设有工作坑）。

图2为本发明施工孔道结构示意图。

图3为本发明工程被测区域截面内管道布设图。

图中：1-地面，2-入土弯曲段，3-钻进直孔段，4-出土弯曲段，5-工作坑，6-被测区域，7-管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

本发明的具体实施方案是：一种岩土工程勘察方法，其特征在于，包括下列步骤：

（1）沿工程走向将岩土勘察区域分割为若干个工作段；

参考图1所示,将岩土勘察区域沿工程建设走向分为若干个工作段，工作段的长度数可以是数百米到数千米，要求每个工作段水平定向钻进的起始位置和终止位置有适合进行水平定向钻进作业的工作环境，在所述两工作段之间可以设置有工作坑5，有利于后续布管及采集信息作业；

（2）在每个工作段被测区域进行水平定向钻孔，在所形成的孔道内布设沿工程走向可供工程物探仪及接收仪穿行的管道7；

参考图1～2所示，每段的钻进形成的孔道可以包括由入土弯曲段2、钻进直孔段3和出土弯曲段4组成，钻孔孔道的弯曲程度与施工空间、钻进机相关，若一端设置有工作坑5则与工作坑相邻的孔道只有一个弯曲段。

本发明钻孔可以采用非开挖技术中常用的顶管法、微型隧道法、水平定向钻进、导向钻进、水平螺旋钻进、等施工方法。

其中，所述的管道可以是PE、PP、PVC等材质的塑料管。

其中，所述孔道中的管道7口径必须能够满足物探仪与接收仪的进出，以实现物探仪及接收仪的移动工作。

（3）在工程被测区域内重复步骤（2），使被测区域内至少存在两根管道7；

根据工程被测区域6的大小情况可以多设置几个管道7，以提高勘察的准确性。

（4）在步骤（3）中所述布设的一条管道中放置工程物探仪，在另一条管道中放入接收仪，使工程物探仪与接收仪由管道7的同一端移动至另一端；

顺管道移动的工程物探仪发生信号波（电磁波等信号），在另一条管内放置接收仪，接收波（电磁波等信号），物探仪能够将管道工程被测区域内的岩土物理性质（如电性、密度、弹性、磁性及放射性等）信息传输至接收仪。

在完成步骤（3）后，如果孔道内只布设有2根管道，则信号发生仪和接收仪在各管线内互换，以相互印证和确认所在工程场地岩土勘察信息；若孔道内布设有多根管道，可另置工程物探仪与接收仪于被测区域内的其他管道7中，重复步骤（4），以保证数据精确覆盖被测工程区域。

完成上述步骤后，更换其他工作原理的物探仪与接收仪，重复步骤（4）。

所述的物探仪可以是电法勘探仪、地震勘探仪、磁法勘探仪、重力勘探仪、放射性勘探仪等类型。

最后，分析不同物探仪采集的数据，确定工程的岩土工程性质、地下障碍物等,为工程设计、施工方案提供依据。

综上，本发明利用现有成熟的非开挖技术，通过铺设管道，实现了精确的岩土工程勘察，尤其在线状工程岩土信息勘察的精确度、工耗、工程效率等方面，都是其他工程勘察方法所无法比拟的，具有广泛的应用前景。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种岩土工程勘察方法，其特征在于，包括下列步骤：

（1）沿工程走向将岩土勘察区域分割为若干个工作段；

（2）在每个工作段被测区域进行水平定向钻孔，在所形成的孔道内布设沿工程走向可供工程物探仪及接收仪穿行的管道；

（3）重复步骤（2），使被测区域内至少存在两根管道；

（4）在其中一根管道中放置工程物探仪，在另一根管道中放入接收仪，将工程物探仪与接收仪由管道的同一端移动至另一端，从而检测获取各区域岩土勘察数据。

2.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察方法，其特征在于，完成步骤（4）后，另置工程物探仪与接收仪于被测区域内的其他管道中，重复步骤（4），以获得更精确的岩土勘察信息。

3.根据权利要求2所述的一种岩土工程勘察方法，其特征在于，完成所述工程物探仪在被测区域内管道中的岩土勘察后，更换其他工作原理的物探仪与接收仪，重复步骤（4）。

4.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察方法，其特征在于，所述管道为塑料管。

5.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察方法，其特征在于，两工作段之间还设置有工作坑。

6.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察方法，其特征在于，所述孔道包括出土弯曲段、入土弯曲段，以及钻进直孔段。