探討工程地質勘察的要素

朱昆峰

【摘要】工程地質勘察的目的以及決定勘察任務的因素，闡述了工程地質勘察流程，包括前期準備、各階段勘察內容，以期指導相關人員正確進行工程地質勘察，為設計施工提供準確的地質資料。

【關鍵詞】工程勘察；地質勘察

各類房屋和構筑物都造在地面，地面以下土層的分布、土的松密程度、壓縮性的高低、強度的大小、地下水的深度與水質情況以及附近是否存在不良地質現象等，都關系著建筑物的安危。因此，為了正確的設計建筑物及其地基基礎，必須以建筑場地的工程地質資料為依據。只有對當地自然條件的原始資料全面、深入、準確地掌握，才能做出好的設計方案。

1 工程地質勘察的目的

工程地質勘察是貫徹國家有關的技術經濟政策，實行勘察、設計和施工三結合，工程勘察工作在設計和施工前進行，其目的就在于以坑探、鉆探、觸探、地球物理勘探等手段和方法，調查研究和分析評價建筑場地和地基的工程地質條件，為設計和施工提供所需的工程地質資料。

2 決定勘察任務的因素

2.1 建筑場地的復雜程度

1)簡單場地：地形較平坦，地貌單一；地層結構簡單，巖石和土的性質均一且壓縮性變化不大；無不良地質現象；地下水對地基基礎無不良影響。2)中等復雜場地：地形起伏較大，地貌單元較多；地層種類較多且巖石和土的性質變化較大，地基壓縮層的計算深度內基巖起伏較大；不良地質現象較發育；地下水埋藏較淺，且對地基基礎可能有不良影響。3)復雜場地：地形起伏大，地貌單元多；地層種類較多且巖石和土的性質變化大，地基主要持力層內基巖起伏大；場地內有對震動敏感的地層；不良地質現象發育；地下水埋藏較淺，且對地基基礎有不良影響。

2.2 對建筑場地地質條件的研究程度及當地建筑經驗例如新地區，對建筑場地地質條件缺乏研究，沒有經驗，則勘察工作量大；反之，則工作量小。

2.3 建設規模及建筑物等級

根據建筑物的重要性，基底荷載的大小、地基損壞造成建筑物破壞后果的嚴重性，將建筑物分為三級：一級建筑物，破壞后果很嚴重，即重要建筑物(如有紀念性的大型建筑物或關鍵性的工業廠房)。二級建筑物，破壞后果嚴重，即基底荷載較大的建筑物(如7層以上的民用建筑或基底荷載與其相當的工業廠房)。三級建筑物，破壞后果不嚴重，即基底荷載不大的一般建筑物(如6層及以下的民用建筑或基底荷載與其相當的工業廠房)。

3 勘察工作的準備

1)在開始勘察工作以前，由設計和建設單位按工程要求把“工程地質勘察任務書”提交勘察單位，以便結合場地的地質條件制定勘察工作計劃；2)對地質條件復雜和范圍較大的建筑場地，在選址或初勘階段，應先以地質學方法進行工程地質測繪，到現場踏勘并觀察有關的地質現象；3)布置勘探點以及由相鄰勘探點組成的勘探線，采取坑探、鉆探、觸探、地球物理勘探等手段，探明地下的地質情況，取得巖石和地下水等試樣；4)通過室內試驗或現場原位試驗進行土的物理力學性質測試和水質分析試驗；5)整理分析所取得勘察成果，對場地的工程地質條件做出評價并以文字和圖標的形式編成“工程地質勘察報告書”。

4 地質勘察各階段的內容

4.1 選址勘察

4.1.1 目的 選址勘察是對擬建場地的穩定性和適宜性做出工程地質評價。

4.1.2 選址階段的勘察工作1)搜集區域地質、地形地貌、地震、礦產和附近地區的工程地質資料以及氣候與其他自然條件；2)通過現場踏勘，了解場地一定深度內地層的分布情況，成因與年代，主要土層的工程性質，不良地質現象和地下水的水位、水質等情況；3)了解鄰近建筑物的規模、結構、使用情況和地質資料等的建筑經驗；4)工程地質條件復雜，已有資料不能符合要求，但其他方面條件較好且傾向于選取的場地，應根據具體情況進行地質測繪及必要的勘探工作。

4.1.3 確定場址時宜避開的區域或地段1)不良地質現象發育且對場地穩定性有直接危害或潛在威脅，如大滑坡、強烈發育巖溶、泥石流等場地；2)地震基本烈度較高，可能存在發震斷裂帶及地震時可能發生滑坡、山崩、地陷的場地；或有分布廣泛、厚度較大、埋藏淺的飽和粉細沙、粉土、淤泥、淤泥質土、松軟的人工填土場地等對建筑物抗震不利的地段；3)洪水或地下水對建筑場地有嚴重不良影響；4)地下有未開采的有價值礦藏或未穩定的地下采空區。

4.2 初步勘察

4.2.1 目的1)對場地內建筑物地段穩定性作出評價；2)為確定建筑物總平面布置提供資料；3)為確定主要建筑物地基基礎方案提供資料；4)對不良地質現象的防治工程方案提供工程地質資料和建議。

4.2.2 主要任務1)初步查明地層、構造、巖土物理力學性質?？梢源志€條，但不能有錯誤；2)初步查明地下水埋藏條件及凍結深度；3)查明不良地質現象的成因、分布范圍、對場地穩定性的影響程度及發展趨勢；4)對設計地震烈度為7度及7度以上的建筑物，應判定場地和地基的地震效應。

4.3 詳細勘探

4.3.1 目的1)對建筑地基作出工程地質評價，例如：建筑地基為良好地基還是軟弱地基；2)為地基基礎設計提供工程地質資料。例如：提供軟弱地基壓縮性高、強度低的資料，說明不能采用天然地基而建議用樁基或人工地基；3)為地基處理與加固提供工程地質資料。例如：提供地基為粉細沙，地下水位埋藏不深，為滿足地基承載力的要求與消除液化，必須進行地基處理，建議用強夯加固或振沖法加固；4)為不良地質現象的防治提供工程地質資料。

4.3.2 主要任務1)詳細勘察的手段主要以勘探、原位測試和室內土工試驗為主，必要時可以補充一些物理勘探和工程地層測繪或調查工作。2)對復雜場地或一、二類建筑物，詳細勘探點宜按主要柱列線布置；對其他場地和建筑物可沿建筑物周邊或建筑群布置；對重要設備基礎應單獨布置。3)詳細勘探孔深度以能控制地基主要受力層為原則。對須進行變形驗算的地基，部分勘探孔應達到地基壓縮層計算深度。4)詳細勘察時，取試樣和進行原位測試的井、孔數量，應按地基土復雜程度、建筑物類別及場地面積確定，一般占勘探孔總數的1/3～2/3，且每個場地不得少于2個。取試樣和進行原位測試部位的豎向間距，應按設計要求、地基土的均勻性和代表性確定。

4.4 施工勘察

1)對較重要建筑物的復雜地基需進行驗槽。驗槽時應對基槽地質素描，實測地層界限，查明人工填土的分布和均勻性等，必要時應進行補充勘探測試工作。2)基坑開挖后，地質條件與原勘察資料不符，并可能影響工程質量。3)深基坑設計及施工中，需進行有關地基監測工作。4)地基處理、加固時，需進行設計和檢驗工作。5)地基中溶洞或土洞較發育，需進一步查明及處理。6)施工中出現邊坡失穩，需進行觀測及處理。

5 結語

1)在海積淤泥底層的深基坑，開挖前降水很重要，在飽和土層開挖無法實現“先撐后挖”，本工程地處填海區域，物探表明地層空洞或軟弱不完全是基坑圍護結構位移引起的，為了有效約束圍護結構，建議在該地區第一道支撐采用鋼筋}昆凝土支撐，這點在本工程風亭及出人口施工中得到驗證。2)JGJ 120-99建筑基坑支護技術規程規定支撐預加壓力值不宜大于支撐設計值的0.4倍～0.6倍，本工程設計支撐預加軸力為設計值的0.2倍～0.3倍，預加軸力偏小，由于本工程主動土壓力地層為蠕動性土層，支撐預加軸力應取規范要求上限，甚至可以取到0.7倍。3)盡管基坑出了險情，在處理過程中技術措施得當，處理過程較為順利，并達到預期目標。

參考文獻：

[1] JGJ 120—99，建筑基坑支護技術規程[s].

[2] GB 50157—2003，地鐵設計規范[s].

[3] 蔡鴻潔，許翠霞，李濤.基坑支護方案優化[J].山西建筑，2009，35(18)：91-92.

[4] 中鐵隧道勘察測繪設計院.大新站巖土工程勘察報告[R].2OO0.