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(xué)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(shè)計和施工中的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié),提高勘察質(zhì)量,加強工程建設(shè)中科學(xué)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(shè)質(zhì)量。
關(guān)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(xué)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(shè)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(dāng)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(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、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(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)合該項工程活動的特點。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,與進一步的照片判讀反復(fù)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(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。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(shè)計提供準確的工程地質(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(shù)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(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。
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(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。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(yīng)力量測等(見巖土試驗、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(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(jié)構(gòu)試樣的巖土體的物理力學(xué)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(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(shè)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(yù)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(yīng)全力推進質(zhì)量保證體系的運行,落實質(zhì)量目標考核責(zé)任制、質(zhì)量責(zé)任追究制,全面提高勘察設(shè)計質(zhì)量。加強勘察設(shè)計工作基礎(chǔ)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(gòu)造物結(jié)構(gòu)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(jié)合勘察設(shè)計過程動態(tài)進行,使勘察設(shè)計工作和審查工作有機結(jié)合,形成合力,更有效地確??辈煸O(shè)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??辈熨Y料、試驗資料、設(shè)計說明、設(shè)計圖紙、設(shè)計概算、設(shè)計數(shù)量的一致。所有項目都需進行外業(yè)驗收、設(shè)計文件內(nèi)審,未經(jīng)審查的設(shè)計文件不得出版,不得交付使用。要對大型結(jié)構(gòu)物方案的安全風(fēng)險進行評估,不得為追求工程造價低廉而降低結(jié)構(gòu)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(jié)語
隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展,國家對工程建設(shè)的重視程度越來越大,為了保障工程建設(shè)的質(zhì)量,應(yīng)提高工程地質(zhì)建設(shè)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(guān)于巖土工程勘察實際工作問題的研究[J].化學(xué)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(xué)報,2011(08)