工程地質(zhì)勘察方法探究

摘要：工程地質(zhì)勘察是指為查明影響工程建筑物的地質(zhì)因素而進(jìn)行的地質(zhì)調(diào)查研究工作，工作內(nèi)容有地貌、水文地質(zhì)條件、土和巖石的物理力學(xué)性質(zhì)，自然（物理）地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料等。地質(zhì)勘察是工程設(shè)計(jì)和施工中的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，提高勘察質(zhì)量，加強(qiáng)工程建設(shè)中科學(xué)有效的地質(zhì)勘察非常必要。本文就著重論述了地質(zhì)勘察工作內(nèi)容和方法，旨在更好的開展地質(zhì)勘察工作，以提高工程建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘察；勘察內(nèi)容；常用方法；質(zhì)量控制

一、工程地質(zhì)勘察工作內(nèi)容

工程地質(zhì)勘察工作是一個(gè)系統(tǒng)的工程，包括前期的熟悉情況，中期的具體勘察，再到后期的記錄。具體地說包括五個(gè)方面：搜集研究區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、遙感照片、水文、氣象、水文地質(zhì)、地震等已有資料，以及工程經(jīng)驗(yàn)和已有的勘察報(bào)告等；工程地質(zhì)調(diào)查與測(cè)繪；工程地質(zhì)勘探見工程地質(zhì)測(cè)繪和勘探；巖土測(cè)試和觀測(cè)見土工試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)原型觀測(cè)、巖體力學(xué)試驗(yàn)和測(cè)試；資料整理和編寫工程地質(zhì)勘察報(bào)告。工程地質(zhì)勘察通常按工程設(shè)計(jì)階段分步進(jìn)行，不同類別的工程，有不同的階段劃分，對(duì)于工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單和有一定工程資料的中小型工程，勘察階段也可適當(dāng)合并。

二、工程地質(zhì)勘察工作的常用方法

1.工程地質(zhì)測(cè)繪法。工程地質(zhì)測(cè)繪在一定范圍內(nèi)調(diào)查研究與工程建設(shè)活動(dòng)有關(guān)的各種工程地質(zhì)條件，測(cè)制成一定比例尺的工程地質(zhì)圖，分析可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)作用及其對(duì)設(shè)計(jì)建筑物的影響，并為勘探、試驗(yàn)、觀測(cè)等工作的布置提供依據(jù)。它是工程地質(zhì)勘察的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。測(cè)繪范圍和比例尺的選擇，既取決于建筑區(qū)地質(zhì)條件的復(fù)雜程度和已有研究程度，也取決于建筑物的類型、規(guī)模和設(shè)計(jì)階段。規(guī)劃選點(diǎn)階段，區(qū)域性工程地質(zhì)測(cè)繪用小比例尺（1：10萬，1：5萬）；設(shè)計(jì)階段，水庫區(qū)測(cè)繪大多用中比例尺（1：2.5萬，1：1萬），壩址、廠址則用大比例尺（1：5000，1：2000，1：1000，1：500）。工程地質(zhì)測(cè)繪所需調(diào)研的內(nèi)容有地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地貌及第四紀(jì)地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、天然建筑材料、自然（物理）地質(zhì)現(xiàn)象及工程地質(zhì)現(xiàn)象。對(duì)所有地質(zhì)條件的研究，都必須以論證或預(yù)測(cè)工程活動(dòng)與地質(zhì)條件的相互作用或相互制約為目的，緊密結(jié)合該項(xiàng)工程活動(dòng)的特點(diǎn)。當(dāng)露頭不好或這些條件在深部分布不明時(shí)，需配合以試坑、探槽、鉆孔、平洞、豎井等勘探工作進(jìn)行必要的揭露。工程地質(zhì)測(cè)繪通常是以一定比例尺的地形圖為底圖，以儀器測(cè)量方法來測(cè)制，采用衛(wèi)星像片、航空像片和陸地?cái)z影像片，通過室內(nèi)判讀調(diào)繪成草圖，到現(xiàn)場(chǎng)有目的地復(fù)查，與進(jìn)一步的照片判讀反復(fù)驗(yàn)證，可以測(cè)制出更精確的工程地質(zhì)圖。并可提高測(cè)繪的精度和效率，減少地面調(diào)查的工作量。

2.工程地質(zhì)勘探法。工程地質(zhì)勘探包括工程地球物理勘探、鉆探和坑探工程等內(nèi)容。工程地球物理勘探簡(jiǎn)稱工程物探，其目的是利用專門儀器，測(cè)定各類巖、土體或地質(zhì)體的密度、導(dǎo)電性、彈性、磁性、放射性等物理性質(zhì)的差別，通過分析解釋判斷地面下的工程地質(zhì)條件。它是在測(cè)繪工作的基礎(chǔ)上探測(cè)地下工程地質(zhì)條件的一種間接勘探方法。按工作條件分為地面物探和井下物探（測(cè)井）；按被探測(cè)的物理性質(zhì)可分為電法、地震、聲波、重力、磁法、放射性等方法。工程地質(zhì)勘察中最常用的地面物探為電法中的視電阻率法，地震勘探中的淺層折射法，聲波勘探等；測(cè)井則多采用綜合測(cè)井。開展多種方法綜合物探，根據(jù)綜合成果進(jìn)行對(duì)比分析，可以顯著提高地質(zhì)解釋的質(zhì)量，擴(kuò)大物探解決問題的范圍，縮短工程地質(zhì)勘探周期并降低其成本。采用鉆探機(jī)械鉆進(jìn)或礦山掘進(jìn)法，直接揭露建筑物布置范圍和影響深度內(nèi)的工程地質(zhì)條件，為工程設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的工程地質(zhì)剖面的勘察方法。其任務(wù)是查明建筑物影響范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造，了解巖層的完整性或破壞情況，為建筑物探尋良好的持力層（承受建筑物附加荷載的主要部分的巖土層）和查明對(duì)建筑物穩(wěn)定性有不利影響的巖體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)面（如軟弱夾層、斷層與裂隙）；揭露地下水并觀測(cè)其動(dòng)態(tài)；采取試驗(yàn)用的巖土試樣；為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試或長(zhǎng)期觀測(cè)提供鉆孔或坑道。鉆探比坑探工效高，受地面水、地下水及探測(cè)深度的影響較小，故廣為采用。但不易取得軟弱夾層巖心和河床卵礫石層樣品，鉆孔也不能用來進(jìn)行大型現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。因此，有時(shí)需采用大孔徑鉆探技術(shù)或在鉆孔中運(yùn)用鉆孔攝影，孔內(nèi)電視或采用綜合物探測(cè)井以彌補(bǔ)其不足。但在關(guān)鍵部位還需采用便于直接觀察和測(cè)試目的層的平洞、斜井、豎井等坑探工程。

3.實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試法。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試獲得工程地質(zhì)設(shè)計(jì)和施工參數(shù)，定量評(píng)價(jià)工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題的手段，是工程地質(zhì)勘察的組成部分。室內(nèi)試驗(yàn)包括：巖、土體樣品的物理性質(zhì)、水理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)參數(shù)的測(cè)定?，F(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試包括：觸探試驗(yàn)、承壓板載荷試驗(yàn)、原位直剪試驗(yàn)以及地應(yīng)力量測(cè)等（見巖土試驗(yàn)、工程地質(zhì)力學(xué)模擬）。設(shè)計(jì)建筑物規(guī)模較小，或大型建筑物的早期設(shè)計(jì)階段，且易于取得巖、土體試樣的情況下，往往采用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。但室內(nèi)試驗(yàn)試樣小，缺乏代表性，且難以保持天然結(jié)構(gòu)。所以，為重要建筑物的初步設(shè)計(jì)至施工圖設(shè)計(jì)提供上述各種參數(shù)，必須在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)有代表性的天然結(jié)構(gòu)的大型試樣或?qū)畬舆M(jìn)行測(cè)試。要獲取液態(tài)軟粘土、疏松含水細(xì)砂、強(qiáng)裂隙化巖體之類的、不能得到原狀結(jié)構(gòu)試樣的巖土體的物理力學(xué)參數(shù)，必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試。

4.長(zhǎng)期觀測(cè)法。長(zhǎng)期觀測(cè)用專門的觀測(cè)儀器對(duì)建筑區(qū)工程地質(zhì)條件各要素或?qū)こ探ㄖ顒?dòng)有重要影響的自然（物理）地質(zhì)作用和某些重要的工程地質(zhì)作用隨時(shí)間的發(fā)展變化，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)期的重復(fù)測(cè)量的工作。觀測(cè)的主要內(nèi)容有：巖、土體位移范圍、速度、方向；巖、土體內(nèi)地下水位變化；巖體內(nèi)破壞面上的壓力；爆破引起的質(zhì)點(diǎn)速度；峰值質(zhì)點(diǎn)加速度；人工加固系統(tǒng)的載荷變化等。此項(xiàng)工作主要是在論證建筑物的施工設(shè)計(jì)的詳細(xì)勘察階段進(jìn)行，工程地質(zhì)作用的觀測(cè)則往往在施工和建筑物使用期間進(jìn)行。長(zhǎng)期觀測(cè)取得的資料經(jīng)整理分析，可直接用于工程地質(zhì)評(píng)價(jià)，檢驗(yàn)工程地質(zhì)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，對(duì)不良地質(zhì)作用及時(shí)采取防治措施，確保工程安全。

三、做好勘探工作的質(zhì)量控制

為了更好的控制勘探質(zhì)量，應(yīng)全力推進(jìn)質(zhì)量保證體系的運(yùn)行，落實(shí)質(zhì)量目標(biāo)考核責(zé)任制、質(zhì)量責(zé)任追究制，全面提高勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量。加強(qiáng)勘察設(shè)計(jì)工作基礎(chǔ)資料的調(diào)查和收集，特別是工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的勘探和調(diào)查，加強(qiáng)影響帶內(nèi)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)勘察成果的綜合驗(yàn)證工作。對(duì)工程施工、構(gòu)造物結(jié)構(gòu)安全有影響的地震、滑坡、泥石流等重大不良地質(zhì)和特殊巖土，要進(jìn)行專項(xiàng)地質(zhì)勘察與評(píng)價(jià)。審查工作要結(jié)合勘察設(shè)計(jì)過程動(dòng)態(tài)進(jìn)行，使勘察設(shè)計(jì)工作和審查工作有機(jī)結(jié)合，形成合力，更有效地確?？辈煸O(shè)計(jì)質(zhì)量和投資控制。要嚴(yán)格執(zhí)行方案審定、二校三審程序，確?？辈熨Y料、試驗(yàn)資料、設(shè)計(jì)說明、設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)概算、設(shè)計(jì)數(shù)量的一致。所有項(xiàng)目都需進(jìn)行外業(yè)驗(yàn)收、設(shè)計(jì)文件內(nèi)審，未經(jīng)審查的設(shè)計(jì)文件不得出版，不得交付使用。要對(duì)大型結(jié)構(gòu)物方案的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，不得為追求工程造價(jià)低廉而降低結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全系數(shù)，也不得為確保安全而盲目提高安全儲(chǔ)備，增加工程費(fèi)用。

四、結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)工程建設(shè)的重視程度越來越大，為了保障工程建設(shè)的質(zhì)量，應(yīng)提高工程地質(zhì)建設(shè)前勘探工作質(zhì)量，合理運(yùn)用勘探方法，不斷提高地勘水平，確保建筑工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]顏建平.關(guān)于巖土工程勘察實(shí)際工作問題的研究[J].化學(xué)工程與裝備.，2010（09）

[2]陳家淵.工程地質(zhì)勘察的問題與對(duì)策分析[J].建筑工程學(xué)報(bào)，2011（08）