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(jì)工程地質(zhì)勘察和施工圖設(shè)計(jì)工程地質(zhì)勘察。工程地質(zhì)勘察方法或手段,包括工程地質(zhì)測(cè)繪、工程地質(zhì)勘探、實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、長(zhǎng)期觀測(cè)(或監(jiān)測(cè))等。
工程地質(zhì)測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(jì)階段。規(guī)劃選點(diǎn)階段,區(qū)域性工程地質(zhì)測(cè)繪用小比例尺(1:10萬(wàn),1:5萬(wàn));設(shè)計(jì)階段,水庫(kù)區(qū)測(cè)繪大多用中比例尺(1:2.5萬(wàn),1:1萬(wàn)),壩址、廠址則用大比例尺(1:5000,1:2000,1:1000,1:500)。工程地質(zhì)測(cè)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(duì)所有地質(zhì)條件的研究,都必須以論證或預(yù)測(cè)工程活動(dòng)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(dòng)的特點(diǎn)。當(dāng)露頭不好或這些條件在深部分布不明時(shí),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(cè)繪通常是以一定比例尺的地形圖為底圖,以儀器測(cè)量方法來(lái)測(cè)制。采用衛(wèi)星像片、航空像片和陸地?cái)z影像片,通過(guò)室內(nèi)判讀調(diào)繪成草圖,到現(xiàn)場(chǎng)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(cè)制出更的工程地質(zhì)圖。并可提高測(cè)繪的精度和效率,減少地面調(diào)查的工作量。
原位測(cè)試和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)
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(wèn)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(cè)定?,F(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)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(cè)等(見(jiàn)巖土試驗(yàn)、工程地質(zhì)力學(xué)模擬)。
設(shè)計(jì)建筑物規(guī)模較小,或大型建筑物的早期設(shè)計(jì)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(jì)至施工圖設(shè)計(jì)提供上述各種參數(shù),必須在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)有代表性的天然結(jié)構(gòu)的大型試樣或?qū)畬舆M(jìn)行測(cè)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(chǎng)原位測(cè)試。
1 要明確工程詳勘的目的和任務(wù):
巖土勘察的目的是為擬建物施工圖階段的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工提供工程地質(zhì)依據(jù),根據(jù)擬建筑物的工程特征、地基土的工程地質(zhì)條件,對(duì)場(chǎng)地地基土的利用、整治、改造提出方案,并對(duì)其進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的分析和論證。一般具體任務(wù)如下:
1)查明工程影響范圍內(nèi)地基土的地層結(jié)構(gòu)、巖土類別、埋藏條件、分布規(guī)律及各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì),并評(píng)價(jià)其工程特性。查明基巖淺埋區(qū)覆蓋層厚度及基巖風(fēng)化層厚度、破碎程度;
2)查明擬建場(chǎng)地內(nèi)地下水類型、埋藏條件及其特性,并對(duì)地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性作出評(píng)價(jià);
3)查明場(chǎng)地有無(wú)影響工程穩(wěn)定性的不良地質(zhì)現(xiàn)象(暗渠、暗塘、地下障礙物、防空洞、舊基礎(chǔ)、孤石、甲烷等) 及分布范圍,分析其對(duì)工程可能產(chǎn)生的影響,并提出整治建議;
4)對(duì)基坑開(kāi)挖的支護(hù)方法和降水措施提出建議,對(duì)開(kāi)挖可能導(dǎo)致的巖土問(wèn)題(如流砂、突涌等)進(jìn)行預(yù)估,提供深基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)、施工所需的各種參數(shù);
5)結(jié)合場(chǎng)地各地段的工程地質(zhì)條件,提出合理、經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)方案,并提供相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。提供可供選擇的樁基持力層以及相關(guān)的樁基設(shè)計(jì)參數(shù);
6)對(duì)主體結(jié)構(gòu)的抗浮措施就巖土方面進(jìn)行評(píng)價(jià),提供基礎(chǔ)抗浮樁的方案建議;
7)評(píng)價(jià)場(chǎng)地與地基的地震效應(yīng),提供場(chǎng)地土類型、場(chǎng)地類別、地震動(dòng)峰值加速度和特征周期,對(duì)擬建場(chǎng)地相應(yīng)深度范圍飽和土液化和軟土震陷進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性和適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià);
8)評(píng)價(jià)成樁可行性,分析評(píng)價(jià)施工對(duì)環(huán)境影響,并提出防治措施
巖土工程勘察,應(yīng)在滿足規(guī)范、規(guī)程要求的前提下,用經(jīng)濟(jì)的勘察手段和工作量實(shí)現(xiàn)勘察目的和任務(wù)。因?yàn)橥瓿上嗤娜蝿?wù),所用成本的多少,可從一定程度上說(shuō)明技術(shù)水平的高低。針對(duì)當(dāng)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(duì)“樁基礎(chǔ)一般性孔,深入到樁端以下3~5 倍樁徑,且不小于3m,對(duì)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(jù)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(shè)計(jì)要求,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)可將50m 的一般性勘探孔調(diào)整為45m(當(dāng)然按權(quán)限該上報(bào)審批的進(jìn)行上報(bào)審批),這樣就可節(jié)約不少工作量,從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)的效果。再有土工試驗(yàn)項(xiàng)目的選取,也是一條實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)勘察的重要途徑。