對工程地質(zhì)勘察工作的幾點(diǎn)探討

摘 要：工程地質(zhì)勘察工作是包括建筑、水利、鐵路、管道等在內(nèi)的各項(xiàng)工程中不可或缺的關(guān)鍵一步。文章從地質(zhì)勘察面臨的任務(wù)及其階段劃分角度，介紹了工程地質(zhì)勘察的相關(guān)內(nèi)容，并就水文工程、長輸管道工程和鐵路工程為例，探討了工程地質(zhì)勘察的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘察；應(yīng)用；水文地質(zhì)；長輸管道

中圖分類號：U231 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）6-0166-01

工程地質(zhì)勘察是工程地質(zhì)學(xué)的一個分支，它通過研究勘察工程地質(zhì)的內(nèi)容，采取鉆探、觸探等勘察技術(shù)方法，并遵循相關(guān)的勘察程序，從而為擬建工程提供相關(guān)的地質(zhì)資料。近幾年，由于城市化建設(shè)，新農(nóng)村建設(shè)，各類工程興起達(dá)到了前所未有的熱度，同時，伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)代化建設(shè)工程不斷推進(jìn)。而與之相伴的工程地質(zhì)勘察作業(yè)也正在飛速發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步的同時，也面臨越來越大的挑戰(zhàn)。如何實(shí)現(xiàn)工程地質(zhì)勘察推進(jìn)緊跟現(xiàn)代化建設(shè)各項(xiàng)工程發(fā)展的腳步，成為一大課題。

1 工程地質(zhì)勘察的任務(wù)

一項(xiàng)建筑工程開始之前，需要對它的包括地基選擇，周邊地質(zhì)情況調(diào)查，以及后續(xù)安全性防護(hù)等在內(nèi)的一系列地質(zhì)問題作出全面的解釋，提供詳盡的資料，以此為基礎(chǔ)，為建筑施工的規(guī)劃、設(shè)計提供地質(zhì)依據(jù)。

首先，通過全區(qū)概查，掌握全工區(qū)的地質(zhì)情況（包括地質(zhì)發(fā)展史，地質(zhì)構(gòu)造形成過程，地面地質(zhì)資料），分析有利因素和不利因素，選出最優(yōu)的建筑場地，做出建筑規(guī)劃。好的工區(qū)的選擇能夠在充分利用當(dāng)?shù)赜欣刭|(zhì)因素，減少施工難度的同時，節(jié)省人力、物力，縮短施工時間、從而最大限度地降低建筑成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。因此，建筑場地的選擇變得尤為重要，這也是地質(zhì)勘察最根本最基礎(chǔ)的任務(wù)。

其次，進(jìn)行工區(qū)的詳查，建筑場地選定之后，對施工區(qū)塊做詳細(xì)的地質(zhì)勘察工作，結(jié)合建筑物的性質(zhì)（類型、結(jié)構(gòu)、規(guī)模、施工方法等），作出定性的評價和定量的分析，提出解決不良地質(zhì)影響的措施，保證施工的安全性與有效性，制定具體的施工方案。

最后，必須做建后地質(zhì)條件改變的預(yù)測。由于建筑物的興建，勢必在一定程度上對擬建設(shè)場地及周邊地質(zhì)環(huán)境造成一定的影響，諸如礦區(qū)的興建會因礦產(chǎn)開采造成地面塌陷，引發(fā)小型地震等。為了保護(hù)環(huán)境，保證工程施工的安全性和經(jīng)濟(jì)的良好效益，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的良性循環(huán)，就需要做詳盡的預(yù)估，并制定相應(yīng)的防范應(yīng)對措施。

2 工程地質(zhì)勘察的階段劃分

其勘察階段可分為三個階段：選址勘察（可行性研究勘察）、初步勘察和詳細(xì)勘察，分別對應(yīng)于工程施工項(xiàng)目的三個階段（即可行性研究、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計）。

2.1 選址勘察

該階段可分為兩個方面的研究：地質(zhì)條件分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。地質(zhì)層面，除了收集地形、地貌、礦產(chǎn)、地震資料外，還應(yīng)了解地下構(gòu)造、巖石性質(zhì)及地下水等工程地質(zhì)條件，在這些資料基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)匾延械牡刭|(zhì)資料和相關(guān)的建筑經(jīng)驗(yàn)，選取有利的場地。技術(shù)經(jīng)濟(jì)層面，主要考慮到對場地穩(wěn)定性存在威脅的不良地質(zhì)現(xiàn)象會加大施工的難度，增加施工成本，因此在選址時要避開地基巖土體發(fā)育不良，對建筑物抗震不利的地段。除此之外，存在洪水或地下水對建筑物會產(chǎn)生不良影響或不穩(wěn)定地下采空區(qū)的地段也應(yīng)避開。

2.2 初步勘察

在選址勘察基礎(chǔ)上，查明地下巖土體的構(gòu)造和巖性，分析地下水埋藏條件，不良地質(zhì)現(xiàn)象的形成與分布，以此對場區(qū)內(nèi)建筑施工的穩(wěn)定性作出評價。通過搜集相關(guān)工程性質(zhì)、規(guī)模的文件，參考可行性研究報告，從而確定建筑物的平面布局、地基基礎(chǔ)設(shè)計方案。對于有特殊要求的建筑（如要求抗震強(qiáng)度達(dá)到7級以上），還應(yīng)判定當(dāng)?shù)氐牡卣鹦?yīng)，對不良地質(zhì)現(xiàn)象可能導(dǎo)致的后果提出有效的防治措施和解決方案。

2.3 詳細(xì)勘察

該階段是勘察階段最為詳細(xì)的一個階段，它需要取得具體的數(shù)據(jù)，作出定量的分析。包括建筑物的尺寸，所在地坐標(biāo)，巖土性質(zhì)。根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算和評價地基的穩(wěn)定性和承載力。其他的參數(shù)包括地下水水位變化幅度，以及確定樁類型長度所需的巖土技術(shù)參數(shù)。

3 工程地質(zhì)勘察在不同領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 水文工程地質(zhì)勘察

水文地質(zhì)主要包括地下水的研究（包括地下水的性質(zhì)、水位、徑流、排匯），巖土水理性質(zhì)的研究，地下含水層與隔水層的空間分布與組合關(guān)系，以及地下水動力條件等的研究。它是工程地質(zhì)勘察中最基礎(chǔ)的勘察工作，從理論角度，它的研究范圍包括物理力學(xué)和巖石力學(xué)。

地下水位的高低決定巖土的力學(xué)性質(zhì)，從而間接地影響到地面建筑物。地下水位的改變主要由人為因素造成，地下水的抽取，礦區(qū)大量采礦，上游水庫的興建截奪下游地下水的補(bǔ)給，這些人為活動常常造成地下水位的下降。地下水位的變動，使土層中膠結(jié)物含量發(fā)生變化，巖土的膨脹系數(shù)發(fā)生改變，失去膠結(jié)物的土層土質(zhì)變得疏松，這就減弱了巖層原有的承載力，最終導(dǎo)致地面下陷，甚至引發(fā)地面塌方，建筑物的倒坍事故。此外，地下水的破壞還會造成地下及地面水資源的枯竭，水質(zhì)惡化。

巖土水理性質(zhì)是指包括透水性、容水性在內(nèi)的巖土與地下水的作用關(guān)系。它的影響因素包括巖土的類型，地下水的類型和存在形式等。按照埋藏深度的不同，地下水可以分為上層滯水、層間水、潛水，按照其在裂縫、孔隙和空洞中的不同分布，又可分為不同的類型。對巖土水理性質(zhì)的研究可以找出地下水與巖土性質(zhì)的關(guān)系，從而根據(jù)地下水的變化，預(yù)測地質(zhì)情況，為工程施工相應(yīng)措施的采取提供理論依據(jù)，保證建筑物的安全性能。

在大壩工程中，地下含水層與隔水層的空間組合至關(guān)重要。大壩防滲設(shè)施的設(shè)計與隔水層的埋深、厚度、分布息息相關(guān)?；油诰驎r相關(guān)措施的采取與含水層的分布及其富水性有關(guān)。

3.2 長輸管道工程地質(zhì)勘察

石油天然氣運(yùn)輸管道是最常見也是最重要的長輸管道。所謂長輸管道，就是用于連接生產(chǎn)、儲存、銷售各個環(huán)節(jié)之間的長距離、大容量的運(yùn)輸管道。它具有運(yùn)費(fèi)低廉、自動化程度高、效率高、方便快捷等特點(diǎn)。

一般長輸管道的施工要經(jīng)歷方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、施工印證勘察四個階段。方案設(shè)計階段，地質(zhì)勘察主要通過現(xiàn)場踏勘等手段，初步確定管道的軸線方向，選取的原則是盡量避讓不良地質(zhì)區(qū)段。后續(xù)設(shè)計過程中，地質(zhì)勘察的內(nèi)容主要包括場地條件、障礙物、地形地質(zhì)及周圍環(huán)境的勘察。相比于方案設(shè)計階段，此時需要通過鉆孔、試樣室內(nèi)土質(zhì)試驗(yàn)等方法，完善施工方案中的技術(shù)問題。最后施工階段的地質(zhì)勘察，其主要任務(wù)是驗(yàn)證前述設(shè)計方案的準(zhǔn)確度，對于不符合設(shè)計要求的方面及時提出應(yīng)對措施。

3.3 鐵路工程地質(zhì)勘察

類似于普通工程地質(zhì)勘察的程序，鐵路工程地質(zhì)勘察在原來選址勘察階段之前，增加了一步踏勘，它主要對應(yīng)于設(shè)計過程中的預(yù)可行性研究階段。隨著每一步勘察的進(jìn)行，對施工地段的地質(zhì)情況的掌握也不斷趨于深入化。

對于鐵路工程來說，選擇線路很重要。當(dāng)主線中有越嶺區(qū)時，應(yīng)做好多埡口、多坡度的方案比選；當(dāng)有河谷區(qū)存在時，應(yīng)盡量避開高邊坡和泥石流溝，防止對線路產(chǎn)生破壞。此外，由于鐵路線路長，對于沿途的不良地質(zhì)區(qū)段應(yīng)盡量避開，包括滑坡地段，危巖落石區(qū)，巖溶地段，采空區(qū)，水庫地區(qū)，高烈度地震區(qū)，軟土區(qū)和膨脹土地區(qū)。

近幾年，我國高鐵迅速發(fā)展，不同于常規(guī)鐵路的地質(zhì)勘察，高鐵有它自己的技術(shù)特點(diǎn)。由于高速鐵路需要保證列車高速運(yùn)行，自然，鐵路的穩(wěn)定性也要高于普通鐵路，因此對施工提出了更高的要求。尤其在鐵路主線選擇上，更應(yīng)該牢固堅(jiān)守上述提出的避讓不良地質(zhì)區(qū)的原則。此外，在人與自然和諧的呼聲日益高漲的今天，貫徹可持續(xù)發(fā)展觀也被提上日程。在鐵路工程地質(zhì)勘察中，應(yīng)杜絕破壞生態(tài)的行徑，做好鐵路工程對環(huán)境破壞程度的評估工作。

不管是油田領(lǐng)域，還是礦產(chǎn)、運(yùn)輸、建筑業(yè)，地質(zhì)勘察都發(fā)揮著極其重要的作用，只有遵循一定的步驟，循序漸進(jìn)，將地質(zhì)勘察任務(wù)由點(diǎn)到面，由表及里地慢慢開展，才能準(zhǔn)確認(rèn)識一個工區(qū)的地質(zhì)情況，為后續(xù)工程施工提供有價值的參考。

4 結(jié) 語

工程地質(zhì)勘察技術(shù)在取得了進(jìn)步發(fā)展的同時仍存在諸多短板，這就需要我們不斷開拓創(chuàng)新，緊跟時代步伐，滿足現(xiàn)代工程建設(shè)需要。

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