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)點在于能經(jīng)濟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,在控制點和異常點上布置勘探、試驗工作,既可減少盲目性,又可提高精度。測井則可增補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。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,為工程設計提供準確的工程地質(zhì)剖面的勘察方法。其任務是: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,故應在工程地質(zhì)測繪和物探工作的基礎上,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。
地質(zhì)工程領域適用的行業(yè)包括:地質(zhì)調(diào)查,油氣及固體礦產(chǎn)資源的普查勘探與評價,大型工礦企業(yè)和水利水電建設,公路和鐵道建設,工程地質(zhì),水文地質(zhì),地質(zhì)環(huán)境及地質(zhì)災害的調(diào)查,勘察及監(jiān)測等。
地質(zhì)工程領域覆蓋的范圍包括:地質(zhì)調(diào)查技術(shù)和方法與礦產(chǎn)資源勘查與評價,區(qū)域礦產(chǎn)基地及礦產(chǎn)遠景區(qū)預測與評價,礦區(qū)與礦床的勘探、開發(fā)與評價,地質(zhì)工程領域建設、勘查評價項目可行性研究與決策,地質(zhì)勘探的新技術(shù)與新方法,水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地質(zhì)災害的預測、評價、監(jiān)測與保護,地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)過程及地質(zhì)災害研究中的計算機應用,地質(zhì)工程實施過程中的質(zhì)量檢測及新方法、新技術(shù)的設計、開發(fā)、應用,地質(zhì)資源與地質(zhì)工程行業(yè)的工程管理。
要堅持原則,避免返工:
1)當勘探孔數(shù)量或深度不夠時, 易造成后果有:(1)由于孔數(shù)太少, 特別是當持力層頂面起伏較大時,設計人員無法確定樁的長度;(2)孔的深度不夠, 設計人員無法知道此持力層有多厚以及下面的地質(zhì)情況,因而無法進行樁基的沉降計算;
2)避免單方面滿足甲方要求, 造成勘察報告不規(guī)范。如某項目,地質(zhì)是上面全部為軟土,下面直接為基巖,埋置較深且頂面坡度較大, 深度約為20m~45m。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載及地質(zhì)情況,采用鉆孔灌注樁比較合理,但房產(chǎn)公司為了趕進度,一定要采用預應力管樁。于是勘察單位遷就甲方的要求, 在勘察報告的地基土物理力學指標設計參數(shù)表及選擇樁型的建議中只提出預應力混凝土管樁一種樁型,其他樁型一律不提,似乎只有這種樁型合理。但經(jīng)多方論證,后決定采用鉆孔灌注樁。造成勘察單位只得重新編寫勘察報告的被動局面。
當然除此之外,其它需要做到的諸如要重視與設計者溝通、要注意等級劃分、要重視規(guī)范、規(guī)程的學習等,這里不再贅述。
總之,巖土勘察工程是一項科學、嚴肅的事情。在實際工作中,我們要用科學嚴謹態(tài)度去完成每一項勘探任務。