工程地質(zhì)勘察

建設(shè)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)一般分為可行性研究，初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段。為了提供各設(shè)計(jì)階段所需的工程地質(zhì)資料，勘察工作也相應(yīng)地劃分為選址勘察(可行性研究勘察)、初步勘察、詳細(xì)勘察三個(gè)階段。對(duì)于工程地質(zhì)條件復(fù)雜或有特殊施工要求的重要建筑物地基，尚應(yīng)進(jìn)行預(yù)可行性及施工勘察；對(duì)于地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，建筑物占地面積不大的場(chǎng)地，或有建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，也可適當(dāng)簡(jiǎn)化勘察階段。各勘察階段的任務(wù)和工作內(nèi)容簡(jiǎn)述如下：

1選址勘察階段

選址勘察工作對(duì)于大型工程是非常重要的環(huán)節(jié)，其目的在于從總體上判定擬建場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件能否適宜工程建設(shè)項(xiàng)目。一般通過(guò)取得幾個(gè)候選場(chǎng)址的工程地質(zhì)資料進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)擬選場(chǎng)址的穩(wěn)定性和適宜性作出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。選擇場(chǎng)址階段應(yīng)進(jìn)行下列工作：

①搜集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)資料及當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗(yàn)；

②在收集和分析已有資料的基礎(chǔ)上，通過(guò)踏勘，了解場(chǎng)地的地層、構(gòu)造、巖石和土的性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象及地下水等工程地質(zhì)條件；

③對(duì)工程地質(zhì)條件復(fù)雜，已有資料不能符合要求，但其它方面條件較好且傾向于選取的場(chǎng)地，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪及必要的勘探工作。

選擇場(chǎng)址時(shí)，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，一般情況下宜避開(kāi)下列工程地質(zhì)條件惡劣的地區(qū)或地段：(1)不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性有直接或潛在威脅的地段；(2)地基土性質(zhì)嚴(yán)重不良的地段；(3)對(duì)建筑抗震不利的地段，如設(shè)計(jì)地震烈度為8度或9度且鄰近發(fā)震斷裂帶的場(chǎng)區(qū)；(4)洪水或地下水對(duì)建筑場(chǎng)地有威脅或有嚴(yán)重不良影響的地段；(5)地下有未開(kāi)采的有價(jià)值礦藏或不穩(wěn)定的地下采空區(qū)上的地段。

2初步勘察階段

初步勘察階段是在選定的建設(shè)場(chǎng)址上進(jìn)行的。根據(jù)選址報(bào)告書(shū)了解建設(shè)項(xiàng)目類型、規(guī)模、建設(shè)物高度、基礎(chǔ)的形式及埋置深度和主要設(shè)備等情況。初步勘察的目的是：對(duì)場(chǎng)地內(nèi)建筑地段的穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)；為確定建筑總平面布置、主要建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案以及不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程方案作出工程地質(zhì)論證。本階段的主要工作如下：

①搜集本項(xiàng)目可行性研究報(bào)告(附有建筑場(chǎng)區(qū)的地形圖，一般比例尺為l：2000～1：5000)、有關(guān)工程性質(zhì)及工程規(guī)模的文件。

②初步查明地層、構(gòu)造、巖石和土的性質(zhì)；地下水埋藏條件、凍結(jié)深度、不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因和分布范圍及其對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性的影響程度和發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)場(chǎng)地條件復(fù)雜時(shí)，應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查。

③對(duì)抗震設(shè)防烈度為7度或7度以上的建筑場(chǎng)地，應(yīng)判定場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)。

初步勘察時(shí)，在搜集分析已有資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要和場(chǎng)地條件還應(yīng)進(jìn)行工程勘探、測(cè)試以及地球物理勘探工作。

3詳細(xì)勘察階段

在初步設(shè)計(jì)完成之后進(jìn)行詳細(xì)勘察，它是為施工圖設(shè)計(jì)提供資料的。此時(shí)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件已基本查明。所以詳細(xì)勘察的目的是提出設(shè)計(jì)所需的工程地質(zhì)條件的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，對(duì)建筑地基作出巖土工程評(píng)價(jià)，為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地基處理和加固、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程等具體方案作出論證和結(jié)論。詳細(xì)勘察階段的主要工作要求是：

①取得附有坐標(biāo)及地形的建筑物總平面布置圖，各建筑物的地面整平標(biāo)高、建筑物的性質(zhì)和規(guī)模，可能采取的基礎(chǔ)形式與尺寸和預(yù)計(jì)埋置的深度，建筑物的單位荷載和總荷載、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和對(duì)地基基礎(chǔ)的特殊要求；

②查明不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、類型、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)及危害程度，提出評(píng)價(jià)與整治所需的巖土技術(shù)參數(shù)和整治方案建議；

③查明建筑物范圍各層巖土的類別、結(jié)構(gòu)、厚度、坡度、工程特性，計(jì)算和評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性和承載力；

④對(duì)需進(jìn)行沉降計(jì)算的建筑物，提出地基變形計(jì)算參數(shù)，預(yù)測(cè)建筑物的沉降、差異沉降或整體傾斜，

⑤對(duì)抗震設(shè)防烈度大于或等于6度的場(chǎng)地，應(yīng)劃分場(chǎng)地土類型和場(chǎng)地類別。對(duì)抗震設(shè)防烈度大于或等于7度的場(chǎng)地，尚應(yīng)分析預(yù)測(cè)地震效應(yīng)，判定飽和砂土和粉土的地震液化可能性，井對(duì)液化等級(jí)作出評(píng)價(jià)；

⑥查明地下水的埋藏條件，判定地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性。當(dāng)需基坑降水設(shè)計(jì)時(shí)，尚應(yīng)查明水位變化幅度與規(guī)律，提供地層的滲透性系數(shù)；

⑦提供為深基坑開(kāi)挖的邊坡穩(wěn)定計(jì)算和支護(hù)設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù)，論證和評(píng)價(jià)基坑開(kāi)挖、降水等對(duì)鄰近工程和環(huán)境的影響；

⑧為選擇樁的類型、長(zhǎng)度，確定單樁承載力，計(jì)算群樁的沉降以及選擇施工方法提供巖土技術(shù)參數(shù)。

詳細(xì)勘察的主要手段以勘探、原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)為主，必要時(shí)可以補(bǔ)充一些地球物理勘探、工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查工作。詳細(xì)勘察的勘探工作量，應(yīng)按場(chǎng)地類別、建筑物特點(diǎn)及建筑物的安全等級(jí)和重要性來(lái)．確定。對(duì)于復(fù)雜場(chǎng)地，必要時(shí)可選擇具有代表性的地段布置適量的探井。

按工程建設(shè)的階段，工程地質(zhì)勘察一般分為規(guī)劃選點(diǎn)至選址的工程地質(zhì)勘察、初步設(shè)計(jì)工程地質(zhì)勘察和施工圖設(shè)計(jì)工程地質(zhì)勘察。

研究、評(píng)價(jià)建設(shè)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件所進(jìn)行的地質(zhì)測(cè)繪、勘探、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、原位測(cè)試等工作的統(tǒng)稱。為工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工提供必要的依據(jù)及參數(shù)。工程地質(zhì)條件通常是指建設(shè)場(chǎng)地的地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、不良地質(zhì)現(xiàn)象以及水文地質(zhì)條件等。

主要有以下五項(xiàng)：

①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;

②工程地質(zhì)調(diào)查與測(cè)繪；

③工程地質(zhì)勘探見(jiàn)工程地質(zhì)測(cè)繪和勘探；

④巖土測(cè)試和觀測(cè)見(jiàn)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；

⑤資料整理和編寫(xiě)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。

工程地質(zhì)勘察方法或手段，包括工程地質(zhì)測(cè)繪、工程地質(zhì)勘探、實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、長(zhǎng)期觀測(cè)（或監(jiān)測(cè)）等。

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(wàn)，1:5萬(wàn)）；設(shè)計(jì)階段,水庫(kù)區(qū)測(cè)繪大多用中比例尺（1:2.5萬(wàn)，1:1萬(wàn)）,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(lái)測(cè)制。采用衛(wèi)星像片、航空像片和陸地?cái)z影像片，通過(guò)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。

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。

①工程地球物理勘探。簡(jiǎn)稱工程物探，其目的是利用專門(mén)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(guò)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。

物探的優(yōu)點(diǎn)在于能經(jīng)濟(jì)而迅速地探測(cè)較大范圍，且通過(guò)不同方向的多個(gè)剖面獲得的資料是三維的。以這些資料為基礎(chǔ)，在控制點(diǎn)和異常點(diǎn)上布置勘探、試驗(yàn)工作，既可減少盲目性，又可提高精度。測(cè)井則可增補(bǔ)鉆探工作所得資料并提高其質(zhì)量。開(kāi)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(wèn)題的范圍，縮短工程地質(zhì)勘探周期并降低其成本。由于物探需要間接解釋，所以只有地質(zhì)體之間的物理狀態(tài)（如破碎程度、含水率、喀斯特化程度）或某種物理性質(zhì)有顯著差異，才能取得良好效果。

②鉆探和坑探。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(lái)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。

鉆探和坑探的工作成本高，故應(yīng)在工程地質(zhì)測(cè)繪和物探工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同工程地質(zhì)勘探階段需要查明的問(wèn)題，合理設(shè)計(jì)洞、坑、孔的數(shù)量、位置、深度、方向和結(jié)構(gòu)，以盡可能少的工作量取得盡可能多的地質(zhì)資料，并保證必要的精度。

原位測(cè)試和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)

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(wèn)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。現(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(jiàn)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。

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與監(jiān)測(cè)

用專門(mén)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。

主要根據(jù)工程類別與規(guī)模、勘察階段、場(chǎng)地工程地質(zhì)的復(fù)雜程度和研究狀況、工程經(jīng)驗(yàn)、建筑物等級(jí)及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工的特殊要求等六個(gè)方面而定。

水庫(kù)工程地質(zhì)勘察的成果一般都編入各階段的工程地質(zhì)勘察報(bào)告 ，需要時(shí)也可單獨(dú)出專題報(bào)告。工程地質(zhì)勘察報(bào)告包括有關(guān)附圖和附件。各勘察階段成果的內(nèi)容和深度各不相同。

學(xué)科：工程地質(zhì)學(xué)

詞目：巖溶工程地質(zhì)勘察

英文：karst engineering geological investigation

釋文：巖溶工程地質(zhì)勘察是巖溶地區(qū)工程地質(zhì)工作調(diào)查。其內(nèi)容有工程地質(zhì)測(cè)繪、勘探（物探、鉆探、坑探等）和試驗(yàn)工作。調(diào)查工作區(qū)的地層、巖性、構(gòu)造、巖溶發(fā)育特征及分布規(guī)律，以及地貌、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地質(zhì)發(fā)展史等。對(duì)工程建筑場(chǎng)地的穩(wěn)定性做綜合評(píng)價(jià)，如溶洞（室）的穩(wěn)定性等，并最后提出相應(yīng)勘察階段的工程地質(zhì)報(bào)告。

《工程地質(zhì)勘察試驗(yàn)教程》由西南交大出版社出版。