巖土勘察的目的是對巖土工程設計、巖土體處理與加固、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程進行計算與評價,以滿足施工圖設計的要求。巖土工程勘察的方法有工程地質(zhì)測繪和調(diào)查、勘探與取樣、原位測試與室內(nèi)試驗、現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測。1、工程地質(zhì)測繪和調(diào)查
巖土工程勘察可分為四個階段:可行性研究勘察階段、初步勘察階段、詳細勘察階段、施工勘察階段。工程地質(zhì)測繪和調(diào)查是巖土工程的基礎工作,在可行性研究勘察階段或初步勘察階段,工程測繪和調(diào)查發(fā)揮重要作用。
這種方法的本質(zhì)是運用地質(zhì)學、工程地質(zhì)學理論,對地面地質(zhì)現(xiàn)象進行觀察和描述,分析其性質(zhì)和規(guī)律,以此推斷地下地質(zhì)情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質(zhì)條件較復雜的場地,必須進行工程地質(zhì)測繪;但對地形平坦、地質(zhì)條件簡單且較狹小的場地,則可采用調(diào)查代替工程地質(zhì)測繪。工程地質(zhì)測繪是認識場地工程地質(zhì)條件經(jīng)濟、有效的方法,高質(zhì)量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質(zhì)情況,可以起到有效指導其他勘察方法的作用。
2、勘探與取樣
勘探工作包括地球物理勘探、鉆探、井探、槽探和洞探等方法,用以調(diào)查地下地質(zhì)情況。利用勘探工程進行取樣或原位測試。選用的勘探方法應符合勘察目的及巖土的特性。
(1)地球物理勘探
地球物理勘探,簡稱物探,是一種間接的勘探手段,其優(yōu)點是較之鉆探和井探、槽探和洞探輕便、經(jīng)濟而迅速,能夠及時解決工程地質(zhì)測繪中難以推斷而又急待了解的地下地質(zhì)情況,所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具有多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,其成果需用其他勘探方法加以驗證。
(2)鉆探、井探、槽探和洞探
鉆探、井探、槽探和洞探是直接的勘探手段,能可靠地了解地下地質(zhì)情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中,鉆探工作使用為廣泛,可根據(jù)巖土類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當鉆探方法難以查明地下情況時,可采用井探、槽探方法。對于大型邊坡勘察、地下工程勘察,當需詳細查明深部巖層性質(zhì)、構(gòu)造特征時,可采用平洞或豎井。
(3)取樣
土試樣質(zhì)量等級分為四個等級,根據(jù)試驗目的劃分,試樣采取的工具和方法可根據(jù)土試樣質(zhì)量等級和適用土類綜合確定。巖石試樣可以利用鉆探巖心制作或者在探井、探槽、探洞中刻取。采取的試樣應進行加工,滿足試塊加工要求。采取的巖土試樣送往有資質(zhì)的實驗室進行各種實驗項目的測試,獲取可靠的物理、力學性指標參數(shù),為設計人員提供有力的依據(jù)。3、原位測試與室內(nèi)試驗
原位測試一般都借助于勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。原位測試與室內(nèi)試驗的主要目的,是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術(shù)參數(shù),包括巖土的物理力學性指標、強度參數(shù)、固結(jié)變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應力應變時間關(guān)系參數(shù)等。
(1)原位測試
原位測試包括:靜力觸探、動力觸探、靜載試驗、標準貫入試驗、十字板剪切試驗、旁壓試驗、扁鏟側(cè)脹試驗、現(xiàn)場直接剪切試驗、巖體原位應力測試、巖土波速測試等。
優(yōu)點: 不脫離原來環(huán)境,在不擾動或基本不擾動地層的情況下對地層進行測試;所測定的巖土體尺寸大,能夠反映宏觀結(jié)構(gòu)對巖土性質(zhì)的影響,代表性好;試驗的周期較短,效率高;尤其對于難以取樣的地層仍能通過試驗評價其工程性質(zhì)。
缺點:試驗過程中的應力路徑難以控制;邊界條件較復雜,有一些試驗需要耗費的人力、物力較多,大量進行的可能性小。
鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質(zhì)情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用為廣泛,可根據(jù)地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當鉆探方法難以查明地下地質(zhì)情況時,可采用坑探方法??犹焦こ痰念愋洼^多,應根據(jù)勘察要求選用。
現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測
現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測是構(gòu)成巖土工程系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。一般需在高級勘察階段開始實施,其主要目的在于保證工程質(zhì)量和,提高工程效益。對有特殊要求的工程及一些對工程有重要影響的不良地質(zhì)作用,應在建筑竣工后繼續(xù)進行??辈熨Y料室內(nèi)整理包括巖土物理力學性質(zhì)指標的整理、圖片的編制反演、巖土工程分析評價及編寫報告書等。只有通過整理資料對存在的巖土工程問題作定量和定性的評價才能為工程的設計和施工提供資料和地質(zhì)依據(jù)。
基本任務
1、場地穩(wěn)定性的評價。即查明建筑場地的工程質(zhì)量條件,指出場地內(nèi)不良地質(zhì)作用的發(fā)育情況及其對工程建筑的影響。
2、查明工程范圍內(nèi)土體的分布、性狀和地下水的活動條件,提供設計、施工和治理所需的地質(zhì)資料和技術(shù)參數(shù)。
3、分析研究施工過程可能出現(xiàn)得巖土工程問題,并提出對應的措施和合理的施工方法建議。
4、對建筑地基做出評價,并對基礎方案、巖土加固與改良方案及其他地基設計方案。
5、預測工程施工和運行過程中可能出現(xiàn)的問題,并提出保護措施的建議。
6、為現(xiàn)有工程性評價,擬建工程為現(xiàn)有工程的影響和事故工程的調(diào)查分析提供依據(jù)。