工程地質(zhì)勘察技術(shù)方法及其發(fā)展分析

■馬曉峰　侯　任　賈云飛（沈陽華昌巖土工程有限公司遼寧沈陽110013）

工程地質(zhì)勘察技術(shù)方法及其發(fā)展分析

■馬曉峰侯任賈云飛
（沈陽華昌巖土工程有限公司遼寧沈陽110013）

工程地質(zhì)勘察工作的任務(wù)是查明地質(zhì)情況，提供各種相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)，分析和評(píng)價(jià)施工場地的巖土工程條件并提出解決巖土工程問題的建議，以保證工程建設(shè)安全、高效運(yùn)行，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，怎樣通過新技術(shù)、新方法及新工藝等來完善地質(zhì)工程勘察技術(shù)是所有工作人員亟待解決的問題之一。本文將就地質(zhì)工程勘察技術(shù)方法及其發(fā)展展開討論。

工程地質(zhì)勘察技術(shù)方法發(fā)展

1　工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容

工程地質(zhì)勘察是研究、評(píng)價(jià)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，其為工程建設(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)勘察是為了查明影響工程建設(shè)的地質(zhì)因素而進(jìn)行的地質(zhì)調(diào)查研究工作，所需勘察的地質(zhì)因素包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)或地質(zhì)構(gòu)造、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，這些通常稱為工程地質(zhì)條件。

2　工程地質(zhì)勘察的方法

根據(jù)筆者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并參考了其它資料，認(rèn)為工程地質(zhì)勘察方法主要有如下幾個(gè)方面：

2.1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(dòng)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(duì)設(shè)計(jì)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)，其是工程地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)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(qū)地質(zhì)條件的復(fù)雜程度，也取決于建筑物的規(guī)模、類型和設(shè)計(jì)階段。規(guī)劃選點(diǎn)階段，區(qū)域性工程地質(zhì)測繪用小比例尺（1:10萬，1:5萬）；設(shè)計(jì)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)。

2.2工程地質(zhì)勘探

其主要包括工程地球物理勘探、鉆探和坑探工程等內(nèi)容。下面將分別進(jìn)行簡要的分析：

（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，其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。按工作條件分為井下物探（測井）和地面物探；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。

（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，了解巖層的破壞情況或完整性，為建筑物探尋良好的持力層和查明對(duì)建筑物穩(wěn)定性有不利影響的結(jié)構(gòu)面（如軟弱夾層、斷層與裂隙）或巖體結(jié)構(gòu)，揭露地下水并觀測其動(dòng)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，受地下水、地面水及探測深度的影響較小，故廣為采用。

2.3實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及現(xiàn)場原位測試

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)、力學(xué)性質(zhì)參數(shù)和水理性質(zhì)的測定?，F(xiàn)場原位測試包括：原位直剪試驗(yàn)、觸探試驗(yàn)、承壓板載荷試驗(yàn)以及地應(yīng)力量測等。大型建筑物的早期設(shè)計(jì)階段或設(shè)計(jì)項(xiàng)目規(guī)模較小，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，難以保持天然結(jié)構(gòu)，且缺乏代表性。

2.4長期觀測法

用專門的觀測儀器對(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)行長時(shí)期的重復(fù)測量的工作。觀測的主要內(nèi)容有：巖、土體內(nèi)地下水位變化；巖、土體位移范圍、方向、速度；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設(shè)項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)的詳細(xì)勘察階段進(jìn)行，工程地質(zhì)作用的觀測則往往在施工和建筑物使用期間進(jìn)行。

3　建筑工程勘察發(fā)展趨勢

3.1服務(wù)內(nèi)容將細(xì)分

工程勘察是配合工程設(shè)計(jì)發(fā)展起來的，工程勘察巖土工程中主要有兩個(gè)作用：一是認(rèn)知作用，工程勘察體現(xiàn)的主要是認(rèn)知作用，當(dāng)時(shí)的勘察是通過必要的勘察手段和工作，認(rèn)識(shí)地基巖土的物理力學(xué)屬性，為設(shè)計(jì)提供必要的依據(jù)；二是咨詢作用，體現(xiàn)在行業(yè)引導(dǎo)勘察向巖土工程拓展，勘察報(bào)告不光包括了原有的內(nèi)容，還增加了地基基礎(chǔ)的建議、地基處理的建議方案論證甚至具體方案、基坑支護(hù)方法的論證甚至方案，以及施工方法等方面內(nèi)容。一個(gè)勘察報(bào)告可以說涉及了巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、施工內(nèi)容，有時(shí)甚至涉及檢測內(nèi)容。

3.2原位測試技術(shù)將得到重視

今后發(fā)展的趨勢是，將原位測試成果與工程地質(zhì)條件相同的已有工程反推的有關(guān)參數(shù)、載荷試驗(yàn)成果進(jìn)行對(duì)比，求得相關(guān)關(guān)系，以提高提供的設(shè)計(jì)參數(shù)的精度和應(yīng)用效果。目前原位測試手段很多，如載荷試驗(yàn)、旁壓、靜探、標(biāo)貫、動(dòng)探、扁鏟側(cè)脹儀、十字板剪切等。有些手段在適用的地層也已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到了工程應(yīng)用程度。

3.3勘察單位面臨技術(shù)創(chuàng)新的要求

技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著勘察行業(yè)業(yè)務(wù)的拓寬，市場競爭的日益激烈，技術(shù)創(chuàng)新將會(huì)是每一個(gè)勘察單位的追求，要想獲得一個(gè)好的生存環(huán)境，勘察單位必須應(yīng)用新技術(shù)、新工藝，采用新的生產(chǎn)方式和經(jīng)營管理模式，提高產(chǎn)品質(zhì)量，開發(fā)新技術(shù)，提供新的服務(wù)，占據(jù)市場并實(shí)現(xiàn)市場價(jià)值。

4　結(jié)語

在工程建設(shè)的過程中，作為其中最為重要的環(huán)節(jié)之一，工程地質(zhì)勘測與建筑物的安全及工程造價(jià)緊密相連。要求技術(shù)人員，不僅應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)精通，而且還應(yīng)具有良好的職業(yè)道德以及高度的責(zé)任感，因此才能促使工程地質(zhì)勘測得到有效完成，從而使地質(zhì)的勘測水平得到不斷提升。

[1]桑國聰.淺論工程地質(zhì)勘察中相關(guān)問題的研究分析[J].中小企業(yè)管理與科技,2013, (6):88-89.

[2]熊亞曉,張婷婷,蔣尚航.建筑工程地質(zhì)勘察探析[J].地球,2014,(11).

[3]范建.關(guān)于工程地質(zhì)勘察的探討[J].科技與企業(yè),2013,(18):220-221.

P624[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-257-1