國民經(jīng)濟建設中的重大地質(zhì)問題、所需各類礦產(chǎn)資源、水資源與環(huán)境問題等是社會穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的條件和基礎。地質(zhì)工程領域正是為此目的而進行科學研究、工程實施和人才培養(yǎng)。地質(zhì)工程領域服務范圍廣泛,技術手段多樣化,從空中、地面、地下、陸地到海洋,各種方法技術相互配合,交叉滲透,已形成科學合理的、立體交叉的現(xiàn)代化綜合技術和方法。
地質(zhì)勘探是在對礦產(chǎn)普查中發(fā)現(xiàn)有工業(yè)意義的礦床,為查明礦產(chǎn)的質(zhì)和量,以及開采利用的技術條件,提供礦山建設設計所需要的礦產(chǎn)儲量和地質(zhì)資料,對一定地區(qū)內(nèi)的巖石、地層、構造、礦產(chǎn)、水文、地貌等地質(zhì)情況進行調(diào)查研究工作。
其中物理勘探簡稱“物探”,是以各種巖石和礦石的密度、磁性、電性、彈性、放射性等物理性質(zhì)的差異為研究基礎,用不同的物理方法和物探儀器,探測天然的或人工的地球物理場的變化,通過分析、研究獲得的物探資料,推斷、解釋地質(zhì)構造和礦產(chǎn)分布情況。
主要的物探方法有重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探等。依據(jù)工作空間的不同,又可分為地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。
選址勘察工作對于大型工程是非常重要的環(huán)節(jié),其目的在于從總體上判定擬建場地的工程地質(zhì)條件能否適宜工程建設項目。一般通過取得幾個候選場址的工程地質(zhì)資料進行對比分析,對擬選場址的穩(wěn)定性和適宜性作出工程地質(zhì)評價。選擇場址階段應進行下列工作:
①搜集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)資料及當?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗;
②在收集和分析已有資料的基礎上,通過踏勘,了解場地的地層、構造、巖石和土的性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象及地下水等工程地質(zhì)條件;
③對工程地質(zhì)條件復雜,已有資料不能符合要求,但其它方面條件較好且傾向于選取的場地,應根據(jù)具體情況進行工程地質(zhì)測繪及必要的勘探工作。
選擇場址時,應進行技術經(jīng)濟分析,一般情況下宜避開下列工程地質(zhì)條件惡劣的地區(qū)或地段:(1)不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育,對場地穩(wěn)定性有直接或潛在威脅的地段;(2)地基土性質(zhì)嚴重不良的地段;(3)對建筑抗震不利的地段,如設計地震烈度為8度或9度且鄰近發(fā)震斷裂帶的場區(qū);(4)洪水或地下水對建筑場地有威脅或有嚴重不良影響的地段;(5)地下有未開采的有價值礦藏或不穩(wěn)定的地下采空區(qū)上的地段。
勘察階段的主要工作要求是:
①取得附有坐標及地形的建筑物總平面布置圖,各建筑物的地面整平標高、建筑物的性質(zhì)和規(guī)模,可能采取的基礎形式與尺寸和預計埋置的深度,建筑物的單位荷載和總荷載、結構特點和對地基基礎的特殊要求;
②查明不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、類型、分布范圍、發(fā)展趨勢及危害程度,提出評價與整治所需的巖土技術參數(shù)和整治方案建議;
③查明建筑物范圍各層巖土的類別、結構、厚度、坡度、工程特性,計算和評價地基的穩(wěn)定性和承載力;
④對需進行沉降計算的建筑物,提出地基變形計算參數(shù),預測建筑物的沉降、差異沉降或整體傾斜,
⑤對抗震設防烈度大于或等于6度的場地,應劃分場地土類型和場地類別。對抗震設防烈度大于或等于7度的場地,尚應分析預測地震效應,判定飽和砂土和粉土的地震液化可能性,井對液化等級作出評價;
⑥查明地下水的埋藏條件,判定地下水對建筑材料的腐蝕性。當需基坑降水設計時,尚應查明水位變化幅度與規(guī)律,提供地層的滲透性系數(shù);
⑦提供為深基坑開挖的邊坡穩(wěn)定計算和支護設計所需的巖土技術參數(shù),論證和評價基坑開挖、降水等對鄰近工程和環(huán)境的影響;
⑧為選擇樁的類型、長度,確定單樁承載力,計算群樁的沉降以及選擇施工方法提供巖土技術參數(shù)。