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按工程建设的阶段,工程地质勘察一般分为规划选点至选址的工程地质勘察、初步设计工程地质勘察和施工图设计工程地质勘察。工程地质勘察方法或手段,包括工程地质测绘、工程地质勘探、实验室或现场试验、长期观测(或监测)等。

工程地质测绘

在一定范围内调查研究与工程建设活动有关的各种工程地质条件,测制成一定比例尺的工程地质图,分析可能产生的工程地质作用及其对设计建筑物的影响,并为勘探、试验、观测等工作的布置提供依据。它是工程地质勘察的一项基础性工作。测绘范围和比例尺的选择,既取决于建筑区地质条件的复杂程度和已有研究程度,也取决于建筑物的类型、规模和设计阶段。规划选点阶段,区域性工程地质测绘用小比例尺(1:10万,1:5万);设计阶段,水库区测绘大多用中比例尺(1:2.5万,1:1万),坝址、厂址则用大比例尺(1:5000,1:2000,1:1000,1:500)。工程地质测绘所需调研的内容有地层岩性、地质构造、地貌及第四纪地质、水文地质条件、天然建筑材料、自然(物理)地质现象及工程地质现象。对所有地质条件的研究,都必须以论证或预测工程活动与地质条件的相互作用或相互制约为目的,紧密结合该项工程活动的特点。当露头不好或这些条件在深部分布不明时,需配合以试坑、探槽、钻孔、平洞、竖井等勘探工作进行必要的揭露。

工程地质测绘通常是以一定比例尺的地形图为底图,以仪器测量方法来测制。采用卫星像片、航空像片和陆地摄影像片,通过室内判读调绘成草图,到现场有目的地复查,与进一步的照片判读反复验证,可以测制出更的工程地质图。并可提高测绘的精度和效率,减少地面调查的工作量。

原位测试和实验室试验

获得工程地质设计和施工参数,定量评价工程地质条件和工程地质问题的手段,是工程地质勘察的组成部分。室内试验包括:岩、土体样品的物理性质、水理性质和力学性质参数的测定。现场原位测试包括:触探试验、承压板载荷试验、原位直剪试验以及地应力量测等(见岩土试验、工程地质力学模拟)。

设计建筑物规模较小,或大型建筑物的早期设计阶段,且易于取得岩、土体试样的情况下,往往采用实验室试验。但室内试验试样小,缺乏代表性,且难以保持天然结构。所以,为重要建筑物的初步设计至施工图设计提供上述各种参数,必须在现场对有代表性的天然结构的大型试样或对含水层进行测试。要获取液态软粘土、疏松含水细砂、强裂隙化岩体之类的、不能得到原状结构试样的岩土体的物理力学参数,必须进行现场原位测试。

1 要明确工程详勘的目的和任务:

岩土勘察的目的是为拟建物施工图阶段的基础设计与施工提供工程地质依据,根据拟建筑物的工程特征、地基土的工程地质条件,对场地地基土的利用、整治、改造提出方案,并对其进行技术、经济方面的分析和论证。一般具体任务如下:

1)查明工程影响范围内地基土的地层结构、岩土类别、埋藏条件、分布规律及各岩土层的物理力学性质,并评价其工程特性。查明基岩浅埋区覆盖层厚度及基岩风化层厚度、破碎程度;

2)查明拟建场地内地下水类型、埋藏条件及其特性,并对地下水对建筑材料的腐蚀性作出评价;

3)查明场地有无影响工程稳定性的不良地质现象(暗渠、暗塘、地下障碍物、防空洞、旧基础、孤石、甲烷等) 及分布范围,分析其对工程可能产生的影响,并提出整治建议;

4)对基坑开挖的支护方法和降水措施提出建议,对开挖可能导致的岩土问题(如流砂、突涌等)进行预估,提供深基坑围护设计、施工所需的各种参数;

5)结合场地各地段的工程地质条件,提出合理、经济的基础方案,并提供相应的设计参数。提供可供选择的桩基持力层以及相关的桩基设计参数;

6)对主体结构的抗浮措施就岩土方面进行评价,提供基础抗浮桩的方案建议;

7)评价场地与地基的地震效应,提供场地土类型、场地类别、地震动峰值加速度和特征周期,对拟建场地相应深度范围饱和土液化和软土震陷进行评价。对场地的稳定性和适宜性进行评价;

8)评价成桩可行性,分析评价施工对环境影响,并提出防治措施

岩土工程勘察,应在满足规范、规程要求的前提下,用最经济的勘察手段和工作量实现勘察目的和任务。因为完成相同的任务,所用成本的多少,可从一定程度上说明技术水平的高低。针对当前岩土工程勘察现状,勘察成本在一定条件下还是可以节约的。如:对“桩基础一般性孔,深入到桩端以下3~5 倍桩径,且不小于3m,对大直径桩不小于5m”这一要求,如勘察方案布置的一般性孔为50m,根据控制性孔资料,40m 处分布有良好的桩端持力层且能满足桩基设计要求,项目负责人现场可将50m 的一般性勘探孔调整为45m(当然按权限该上报审批的进行上报审批),这样就可节约不少工作量,从而达到经济的效果。再有土工试验项目的选取,也是一条实现经济勘察的重要途径。