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)勘察是工程設計和施工中的重要基礎環(huán)節(jié)，提高勘察質(zhì)量，加強工程建設中科學有效的地質(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，以提高工程建設質(zhì)量。

關鍵詞：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)驗和已有的勘察報告等；工程地質(zhì)調(diào)查與測繪；工程地質(zhì)勘探見工程地質(zhì)測繪和勘探；巖土測試和觀測見土工試驗和現(xiàn)場原型觀測、巖體力學試驗和測試；資料整理和編寫工程地質(zhì)勘察報告。工程地質(zhì)勘察通常按工程設計階段分步進行，不同類別的工程，有不同的階段劃分，對于工程地質(zhì)條件簡單和有一定工程資料的中小型工程，勘察階段也可適當合并。

二、工程地質(zhì)勘察工作的常用方法

1.工程地質(zhì)測繪法。工程地質(zhì)測繪在一定范圍內(nèi)調(diào)查研究與工程建設活動有關的各種工程地質(zhì)條件，測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)作用及其對設計建筑物的影響，并為勘探、試驗、觀測等工作的布置提供依據(jù)。它是工程地質(zhì)勘察的一項基礎性工作。測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)模和設計階段。規(guī)劃選點階段，區(qū)域性工程地質(zhì)測繪用小比例尺（1：10萬，1：5萬）；設計階段，水庫區(qū)測繪大多用中比例尺（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)測繪所需調(diào)研的內(nèi)容有地層巖性、地質(zhì)構造、地貌及第四紀地質(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。對所有地質(zhì)條件的研究，都必須以論證或預測工程活動與地質(zhì)條件的相互作用或相互制約為目的，緊密結合該項工程活動的特點。當露頭不好或這些條件在深部分布不明時，需配合以試坑、探槽、鉆孔、平洞、豎井等勘探工作進行必要的揭露。工程地質(zhì)測繪通常是以一定比例尺的地形圖為底圖，以儀器測量方法來測制，采用衛(wèi)星像片、航空像片和陸地攝影像片，通過室內(nèi)判讀調(diào)繪成草圖，到現(xiàn)場有目的地復查，與進一步的照片判讀反復驗證，可以測制出更精確的工程地質(zhì)圖。并可提高測繪的精度和效率，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稱工程物探，其目的是利用專門儀器，測定各類巖、土體或地質(zhì)體的密度、導電性、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。它是在測繪工作的基礎上探測地下工程地質(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（測井）；按被探測的物理性質(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；測井則多采用綜合測井。開展多種方法綜合物探，根據(jù)綜合成果進行對比分析，可以顯著提高地質(zhì)解釋的質(zhì)量，擴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。采用鉆探機械鉆進或礦山掘進法，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，為工程設計提供準確的工程地質(zhì)剖面的勘察方法。其任務是查明建筑物影響范圍內(nèi)的地質(zhì)構造，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）和查明對建筑物穩(wěn)定性有不利影響的巖體結構或結構面（如軟弱夾層、斷層與裂隙）；揭露地下水并觀測其動態(tài)；采取試驗用的巖土試樣；為現(xiàn)場測試或長期觀測提供鉆孔或坑道。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，鉆孔也不能用來進行大型現(xiàn)場試驗。因此，有時需采用大孔徑鉆探技術或在鉆孔中運用鉆孔攝影，孔內(nèi)電視或采用綜合物探測井以彌補其不足。但在關鍵部位還需采用便于直接觀察和測試目的層的平洞、斜井、豎井等坑探工程。

3.實驗室試驗及現(xiàn)場原位測試法。實驗室試驗及現(xiàn)場原位測試獲得工程地質(zhì)設計和施工參數(shù)，定量評價工程地質(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)試驗包括：巖、土體樣品的物理性質(zhì)、水理性質(zhì)和力學性質(zhì)參數(shù)的測定。現(xiàn)場原位測試包括：觸探試驗、承壓板載荷試驗、原位直剪試驗以及地應力量測等（見巖土試驗、工程地質(zhì)力學模擬）。設計建筑物規(guī)模較小，或大型建筑物的早期設計階段，且易于取得巖、土體試樣的情況下，往往采用實驗室試驗。但室內(nèi)試驗試樣小，缺乏代表性，且難以保持天然結構。所以，為重要建筑物的初步設計至施工圖設計提供上述各種參數(shù)，必須在現(xiàn)場對有代表性的天然結構的大型試樣或?qū)畬舆M行測試。要獲取液態(tài)軟粘土、疏松含水細砂、強裂隙化巖體之類的、不能得到原狀結構試樣的巖土體的物理力學參數(shù)，必須進行現(xiàn)場原位測試。

4.長期觀測法。長期觀測用專門的觀測儀器對建筑區(qū)工程地質(zhì)條件各要素或?qū)こ探ㄖ顒佑兄匾绊懙淖匀唬ㄎ锢恚┑刭|(zhì)作用和某些重要的工程地質(zhì)作用隨時間的發(fā)展變化，進行長時期的重復測量的工作。觀測的主要內(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)點速度；峰值質(zhì)點加速度；人工加固系統(tǒng)的載荷變化等。此項工作主要是在論證建筑物的施工設計的詳細勘察階段進行，工程地質(zhì)作用的觀測則往往在施工和建筑物使用期間進行。長期觀測取得的資料經(jīng)整理分析，可直接用于工程地質(zhì)評價，檢驗工程地質(zhì)預測的準確性，對不良地質(zhì)作用及時采取防治措施，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，應全力推進質(zhì)量保證體系的運行，落實質(zhì)量目標考核責任制、質(zhì)量責任追究制，全面提高勘察設計質(zhì)量。加強勘察設計工作基礎資料的調(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)勘察成果的綜合驗證工作。對工程施工、構造物結構安全有影響的地震、滑坡、泥石流等重大不良地質(zhì)和特殊巖土，要進行專項地質(zhì)勘察與評價。審查工作要結合勘察設計過程動態(tài)進行，使勘察設計工作和審查工作有機結合，形成合力，更有效地確保勘察設計質(zhì)量和投資控制。要嚴格執(zhí)行方案審定、二校三審程序，確保勘察資料、試驗資料、設計說明、設計圖紙、設計概算、設計數(shù)量的一致。所有項目都需進行外業(yè)驗收、設計文件內(nèi)審，未經(jīng)審查的設計文件不得出版，不得交付使用。要對大型結構物方案的安全風險進行評估，不得為追求工程造價低廉而降低結構的質(zhì)量安全系數(shù)，也不得為確保安全而盲目提高安全儲備，增加工程費用。

四、結語

隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展，國家對工程建設的重視程度越來越大，為了保障工程建設的質(zhì)量，應提高工程地質(zhì)建設前勘探工作質(zhì)量，合理運用勘探方法，不斷提高地勘水平，確保建筑工程質(zhì)量。

參考文獻：

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

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