按工程建設的階段,工程地質勘察一般分為規(guī)劃選點至選址的工程地質勘察、初步設計工程地質勘察和施工圖設計工程地質勘察。工程地質勘察方法或手段,包括工程地質測繪、工程地質勘探、實驗室或現(xiàn)場試驗、長期觀測(或監(jiān)測)等。
工程地質測繪
在一定范圍內調查研究與工程建設活動有關的各種工程地質條件,測制成一定比例尺的工程地質圖,分析可能產生的工程地質作用及其對設計建筑物的影響,并為勘探、試驗、觀測等工作的布置提供依據。它是工程地質勘察的一項基礎性工作。測繪范圍和比例尺的選擇,既取決于建筑區(qū)地質條件的復雜程度和已有研究程度,也取決于建筑物的類型、規(guī)模和設計階段。規(guī)劃選點階段,區(qū)域性工程地質測繪用小比例尺(1:10萬,1:5萬);設計階段,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)。工程地質測繪所需調研的內容有地層巖性、地質構造、地貌及第四紀地質、水文地質條件、天然建筑材料、自然(物理)地質現(xiàn)象及工程地質現(xiàn)象。對所有地質條件的研究,都必須以論證或預測工程活動與地質條件的相互作用或相互制約為目的,緊密結合該項工程活動的特點。當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,通過室內判讀調繪成草圖,到現(xiàn)場有目的地復查,與進一步的照片判讀反復驗證,可以測制出更的工程地質圖。并可提高測繪的精度和效率,減少地面調查的工作量。
原位測試和實驗室試驗
獲得工程地質設計和施工參數,定量評價工程地質條件和工程地質問題的手段,是工程地質勘察的組成部分。室內試驗包括:巖、土體樣品的物理性質、水理性質和力學性質參數的測定?,F(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力量測等(見巖土試驗、工程地質力學模擬)。
設計建筑物規(guī)模較小,或大型建筑物的早期設計階段,且易于取得巖、土體試樣的情況下,往往采用實驗室試驗。但室內試驗試樣小,缺乏代表性,且難以保持天然結構。所以,為重要建筑物的初步設計至施工圖設計提供上述各種參數,必須在現(xiàn)場對有代表性的天然結構的大型試樣或對含水層進行測試。要獲取液態(tài)軟粘土、疏松含水細砂、強裂隙化巖體之類的、不能得到原狀結構試樣的巖土體的物理力學參數,必須進行現(xiàn)場原位測試。
1 要明確工程詳勘的目的和任務:
巖土勘察的目的是為擬建物施工圖階段的基礎設計與施工提供工程地質依據,根據擬建筑物的工程特征、地基土的工程地質條件,對場地地基土的利用、整治、改造提出方案,并對其進行技術、經濟方面的分析和論證。一般具體任務如下:
1)查明工程影響范圍內地基土的地層結構、巖土類別、埋藏條件、分布規(guī)律及各巖土層的物理力學性質,并評價其工程特性。查明基巖淺埋區(qū)覆蓋層厚度及基巖風化層厚度、破碎程度;
2)查明擬建場地內地下水類型、埋藏條件及其特性,并對地下水對建筑材料的腐蝕性作出評價;
3)查明場地有無影響工程穩(wěn)定性的不良地質現(xiàn)象(暗渠、暗塘、地下障礙物、防空洞、舊基礎、孤石、甲烷等) 及分布范圍,分析其對工程可能產生的影響,并提出整治建議;
4)對基坑開挖的支護方法和降水措施提出建議,對開挖可能導致的巖土問題(如流砂、突涌等)進行預估,提供深基坑圍護設計、施工所需的各種參數;
5)結合場地各地段的工程地質條件,提出合理、經濟的基礎方案,并提供相應的設計參數。提供可供選擇的樁基持力層以及相關的樁基設計參數;
6)對主體結構的抗浮措施就巖土方面進行評價,提供基礎抗浮樁的方案建議;
7)評價場地與地基的地震效應,提供場地土類型、場地類別、地震動峰值加速度和特征周期,對擬建場地相應深度范圍飽和土液化和軟土震陷進行評價。對場地的穩(wěn)定性和適宜性進行評價;
8)評價成樁可行性,分析評價施工對環(huán)境影響,并提出防治措施
巖土工程勘察,應在滿足規(guī)范、規(guī)程要求的前提下,用經濟的勘察手段和工作量實現(xiàn)勘察目的和任務。因為完成相同的任務,所用成本的多少,可從一定程度上說明技術水平的高低。針對當前巖土工程勘察現(xiàn)狀,勘察成本在一定條件下還是可以節(jié)約的。如:對“樁基礎一般性孔,深入到樁端以下3~5 倍樁徑,且不小于3m,對大直徑樁不小于5m”這一要求,如勘察方案布置的一般性孔為50m,根據控制性孔資料,40m 處分布有良好的樁端持力層且能滿足樁基設計要求,項目負責人現(xiàn)場可將50m 的一般性勘探孔調整為45m(當然按權限該上報審批的進行上報審批),這樣就可節(jié)約不少工作量,從而達到經濟的效果。再有土工試驗項目的選取,也是一條實現(xiàn)經濟勘察的重要途徑。