工程地質勘察研究分析

摘要：工程地質勘察是進行工程建設的前提和基礎，本文對工程地質勘察的內容做了簡要敘述，并對工程地質勘察的方法進行了簡要的分析。

關鍵詞：地質勘察；鉆探；地貌；水文

改革開放以來，隨著經濟的不斷發展，我國的基礎設施迎來了建設的高潮，工程地質勘察是為查明影響工程建設的地質因素而進行的地質調查研究工作，其作為基礎設施建設的必要前提和基礎，也得到了很大的發展。

一、 工程地質勘察的內容

工程地質勘察是研究、評價建設場地的工程地質條件所進行的地質測繪、勘探、室內實驗、原位測試等工作的統稱，其為工程建設的規劃、設計、施工提供必要的依據及參數。工程地質勘察是為了查明影響工程建設的地質因素而進行的地質調查研究工作，所需勘察的地質因素包括地質結構或地質構造、地貌、水文地質條件、土和巖石的物理力學性質，自然（物理）地質現象和天然建筑材料等，這些通常稱為工程地質條件。查明工程地質條件后，需根據建設項目的結構和運行特點，預測工程建筑物與地質環境相互作用（即工程地質作用）的方式、特點和規模，并作出正確的評價，為確定保證建筑物穩定與正常使用的防護措施提供依據。根據筆者多年的實踐經驗，認為地質勘察的內容主要包含如下幾個方面內容：

（1）搜集研究區域地質、地形地貌、遙感照片、水文、氣象、水文地質、地震等已有資料，以及工程經驗和已有的勘察報告等。

（2）工程地質勘察與測繪。

（3）工程地質勘探見工程地質測繪和勘探。

（4）巖土測試和觀測見土工試驗和現場原型觀測、巖體力學試驗和測試。

（5）資料整理和編寫工程地質勘察報告。

工程地質勘察通常按工程設計階段分步進行，而對于不同類別的工程項目，階段劃分也不一樣。對于有一定工程資料的中小型工程和工程地質條件簡單，勘察階段也可適當合并。

二、工程地質勘察的方法

根據筆者多年的實踐經驗，并參考了其它資料，認為工程地質勘察方法主要有如下幾個方面：

1、工程地質測繪，在一定范圍內調查研究與工程建設活動有關的各種工程地質條件，測制成一定比例尺的工程地質圖，分析可能產生的工程地質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，其是工程地質勘察的基礎性工作。比例尺的選擇和測繪范圍，既取決于已有研究程度和建筑區地質條件的復雜程度，也取決于建筑物的規模、類型和設計階段。規劃選點階段，區域性工程地質測繪用小比例尺（1：10萬，1：5萬）；設計階段，水庫區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）。工程地質測繪所需調研的內容有地質構造、地層巖性、地貌及第四紀地質、天然建筑材料、水文地質條件、自然（物理）地質現象及工程地質現象。對所有地質條件的研究，都必須以預測或論證地質條件與工程活動的相互制約或相互作用為目的，緊密結合該項工程活動的特點。當這些條件在深部分布不明或露頭不好時，需配合以探槽、試坑、平洞、鉆孔、豎井等勘探工作進行必要的揭露。工程地質測繪通常是以儀器測量方法來測制，以一定比例尺的地形圖為底圖，采用航空像片、衛星像片和陸地攝影像片，通過室內判讀調繪成草圖，到現場有目的地進行復查，進一步的與照片判讀反復驗證，可以測制出更精確的工程地質圖。并可提高測繪的效率和精度，減少地面調查的工作量。

2、工程地質勘探，其主要包括工程地球物理勘探、鉆探和坑探工程等內容。下面將分別進行簡要的分析：

2.1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、土體或地質體的密度、導電性、彈性、磁性、放射性等物理性質的差別，通過分析解釋判斷地面下的工程地質條件，其是在測繪工作的基礎上探測地下工程地質條件的一種間接勘探方法。按工作條件分為井下物探（測井）和地面物探；按被探測的物理性質可分為電法、地震、聲波、重力、磁法、放射性等方法。工程地質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。物探的優點在于通過不同方向的多個剖面獲得的資料是三維的，且能經濟而迅速地探測較大范圍。以這些資料為基礎，在異常點和控制點上試驗工作、布置勘探，既可提高精度，又可減少盲目性。測井不僅可以提高其質量而且還可以增補鉆探工作所得資料。通過開展多種方法綜合物探，并根據綜合成果進行對比分析，可以顯著的提高地質勘察的質量，擴大物探解決問題的范圍，縮短工程地質勘探周期并降低其成本。由于物探需要間接解釋，所以只有某種物理性質有顯著差異或地質體之間的物理狀態（如含水率、破碎程度、喀斯特化程度），才能取得良好效果。

2.2鉆探和坑探，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的工程地質條件，為工程設計提供準確的工程地質剖面的勘察方法。其任務是查明建筑物影響范圍內的地質構造，了解巖層的破壞情況或完整性，為建筑物探尋良好的持力層和查明對建筑物穩定性有不利影響的結構面（如軟弱夾層、斷層與裂隙）或巖體結構，揭露地下水并觀測其動態；采取試驗用的巖土試樣；為現場測試或長期觀測提供鉆孔或坑道。

3、實驗室試驗及現場原位測試，獲得工程地質設計和施工參數，定量評價工程地質條件和工程地質問題的手段，是工程地質勘察的組成部分。室內試驗包括：巖、土體樣品的物理性質、力學性質參數和水理性質的測定。現場原位測試包括：原位直剪試驗、觸探試驗、承壓板載荷試驗以及地應力量測等。，大型建筑物的早期設計階段或設計項目規模較小，且易于取得巖、土體試樣的情況下，往往采用實驗室試驗。但室內試驗試樣小，難以保持天然結構，且缺乏代表性。因此，為了給建設項目的初步設計至施工圖設計提供各種參數，必須在現場對有代表性的天然結構的大型試樣或對含水層進行測試。要獲取液態軟粘土、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，必須進行現場原位測試。

4、長期觀測，用專門的觀測儀器對建筑區工程地質條件各要素或對工程建筑活動有重要影響的自然（物理）地質作用和某些重要的工程地質作用隨時間的發展變化，進行長時期的重復測量的工作。觀測的主要內容有：巖、土體內地下水位變化；巖、土體位移范圍、方向、速度；巖體內破壞面上的壓力；爆破引起的質點速度；峰值質點加速度；人工加固系統的載荷變化等。此項工作主要是在論證建設項目施工圖設計的詳細勘察階段進行，工程地質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過整理分析以后，可直接用于工程地質評價，以檢驗工程地質預測的準確性，對不良地質作用及時采取防治措施，確保工程安全。

三、結束語

工程地質勘察作為工程建設所必需的技術條件，對保證工程建設的安全和降低工程造價也具有非常重要的意義，作為一名技術人員，應該在實踐中不斷學習，并注重借鑒國內外先進的經驗，不斷提高自身的專業素養和綜合素質，為提高工程地質勘察質量做出應有的貢獻。

參考文獻：

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[2]大型堆積體巖土力學特性研究[J]. 王自高，胡瑞林，張瑞，徐文杰.？？巖石力學與工程學報.2016（02）

作者簡介：馬俊，男，漢族，本科學歷，研究方向：地質工程。