工程地質(zhì)勘察

建設(shè)工程項(xiàng)目設(shè)計一般分為可行性研究，初步設(shè)計和施工圖設(shè)計三個階段。為了提供各設(shè)計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)勘察三個階段。對于工程地質(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；對于地質(zhì)條件簡單，建筑物占地面積不大的場地，或有建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，也可適當(dāng)簡化勘察階段。各勘察階段的任務(wù)和工作內(nèi)容簡述如下：

1選址勘察階段

選址勘察工作對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。一般通過取得幾個候選場址的工程地質(zhì)資料進(jìn)行對比分析，對擬選場址的穩(wěn)定性和適宜性作出工程地質(zhì)評價。選擇場址階段應(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，通過踏勘，了解場地的地層、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地，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行工程地質(zhì)測繪及必要的勘探工作。

選擇場址時，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，一般情況下宜避開下列工程地質(zhì)條件惡劣的地區(qū)或地段：(1)不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，對場地穩(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)對建筑抗震不利的地段，如設(shè)計地震烈度為8度或9度且鄰近發(fā)震斷裂帶的場區(qū)；(4)洪水或地下水對建筑場地有威脅或有嚴(yán)重不良影響的地段；(5)地下有未開采的有價值礦藏或不穩(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)場址上進(jìn)行的。根據(jù)選址報告書了解建設(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：對場地內(nèi)建筑地段的穩(wěn)定性作出評價；為確定建筑總平面布置、主要建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計方案以及不良地質(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)目可行性研究報告(附有建筑場區(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場地穩(wěn)定性的影響程度和發(fā)展趨勢。當(dāng)場地條件復(fù)雜時，應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)測繪與調(diào)查。

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

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

3詳細(xì)勘察階段

在初步設(shè)計完成之后進(jìn)行詳細(xì)勘察，它是為施工圖設(shè)計提供資料的。此時場地的工程地質(zhì)條件已基本查明。所以詳細(xì)勘察的目的是提出設(shè)計所需的工程地質(zhì)條件的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，對建筑地基作出巖土工程評價，為基礎(chǔ)設(shè)計、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)展趨勢及危害程度，提出評價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，計算和評價地基的穩(wěn)定性和承載力；

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

⑤對抗震設(shè)防烈度大于或等于6度的場地，應(yīng)劃分場地土類型和場地類別。對抗震設(shè)防烈度大于或等于7度的場地，尚應(yīng)分析預(yù)測地震效應(yīng)，判定飽和砂土和粉土的地震液化可能性，井對液化等級作出評價；

⑥查明地下水的埋藏條件，判定地下水對建筑材料的腐蝕性。當(dāng)需基坑降水設(shè)計時，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提供為深基坑開挖的邊坡穩(wěn)定計算和支護(hù)設(shè)計所需的巖土技術(shù)參數(shù)，論證和評價基坑開挖、降水等對鄰近工程和環(huán)境的影響；

⑧為選擇樁的類型、長度，確定單樁承載力，計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、原位測試和室內(nèi)土工試驗(yàn)為主，必要時可以補(bǔ)充一些地球物理勘探、工程地質(zhì)測繪和調(diào)查工作。詳細(xì)勘察的勘探工作量，應(yīng)按場地類別、建筑物特點(diǎn)及建筑物的安全等級和重要性來．確定。對于復(fù)雜場地，必要時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)計工程地質(zhì)勘察和施工圖設(shè)計工程地質(zhì)勘察。

研究、評價建設(shè)場地的工程地質(zhì)條件所進(jìn)行的地質(zhì)測繪、勘探、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、原位測試等工作的統(tǒng)稱。為工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計、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)和已有的勘察報告等;

②工程地質(zhì)調(diào)查與測繪；

③工程地質(zhì)勘探見工程地質(zhì)測繪和勘探；

④巖土測試和觀測見土工試驗(yàn)和現(xiàn)場原型觀測、巖體力學(xué)試驗(yàn)和測試；

⑤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(shè)計階段分步進(jìn)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(dāng)合并。

工程地質(zhì)勘察方法或手段，包括工程地質(zhì)測繪、工程地質(zhì)勘探、實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場試驗(yàn)、長期觀測（或監(jiān)測）等。

工程地質(zhì)測繪

在一定范圍內(nèi)調(diào)查研究與工程建設(shè)活動有關(guān)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(shè)計建筑物的影響，并為勘探、試驗(yàn)、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(xiàng)基礎(chǔ)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(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)計階段。規(guī)劃選點(diǎn)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(shè)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(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。對所有地質(zhì)條件的研究，都必須以論證或預(yù)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(jié)合該項(xiàng)工程活動的特點(diǎn)。當(dāng)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(jìn)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(fù)查，與進(jìn)一步的照片判讀反復(fù)驗(yàn)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。

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(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。它是在測繪工作的基礎(chǔ)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。

物探的優(yōu)點(diǎn)在于能經(jīng)濟(jì)而迅速地探測較大范圍，且通過不同方向的多個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。測井則可增補(bǔ)鉆探工作所得資料并提高其質(zhì)量。開展多種方法綜合物探，根據(jù)綜合成果進(jìn)行對比分析，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。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）;揭露地下水并觀測其動態(tài);采取試驗(yàn)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(jìn)行大型現(xiàn)場試驗(yàn)。因此,有時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題，合理設(shè)計洞、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。

原位測試和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)

獲得工程地質(zhì)設(shè)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(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)的測定?，F(xiàn)場原位測試包括：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)力量測等（見巖土試驗(yàn)、工程地質(zhì)力學(xué)模擬）。

設(shè)計建筑物規(guī)模較小，或大型建筑物的早期設(shè)計階段，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)計至施工圖設(shè)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(jié)構(gòu)的大型試樣或?qū)畬舆M(jìn)行測試。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)場原位測試。

現(xiàn)場檢測與監(jiān)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?物理)地質(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(jìn)行長時期的重復(fù)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(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)計的詳細(xì)勘察階段進(jìn)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(jìn)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(yàn)工程地質(zhì)預(yù)測的準(zhǔn)確性，對不良地質(zhì)作用及時采取防治措施，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)、建筑物等級及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、地基基礎(chǔ)設(shè)計與施工的特殊要求等六個方面而定。

水庫工程地質(zhì)勘察的成果一般都編入各階段的工程地質(zhì)勘察報告 ，需要時也可單獨(dú)出專題報告。工程地質(zhì)勘察報告包括有關(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)動及地質(zhì)發(fā)展史等。對工程建筑場地的穩(wěn)定性做綜合評價，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)報告。

《工程地質(zhì)勘察試驗(yàn)教程》由西南交大出版社出版。