探讨工程地质勘察的要素

朱昆峰

【摘要】工程地质勘察的目的以及决定勘察任务的因素，阐述了工程地质勘察流程，包括前期准备、各阶段勘察内容，以期指导相关人员正确进行工程地质勘察，为设计施工提供准确的地质资料。

【关键词】工程勘察；地质勘察

各类房屋和构筑物都造在地面，地面以下土层的分布、土的松密程度、压缩性的高低、强度的大小、地下水的深度与水质情况以及附近是否存在不良地质现象等，都关系着建筑物的安危。因此，为了正确的设计建筑物及其地基基础，必须以建筑场地的工程地质资料为依据。只有对当地自然条件的原始资料全面、深入、准确地掌握，才能做出好的设计方案。

1 工程地质勘察的目的

工程地质勘察是贯彻国家有关的技术经济政策，实行勘察、设计和施工三结合，工程勘察工作在设计和施工前进行，其目的就在于以坑探、钻探、触探、地球物理勘探等手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料。

2 决定勘察任务的因素

2.1 建筑场地的复杂程度

1)简单场地：地形较平坦，地貌单一；地层结构简单，岩石和土的性质均一且压缩性变化不大；无不良地质现象；地下水对地基基础无不良影响。2)中等复杂场地：地形起伏较大，地貌单元较多；地层种类较多且岩石和土的性质变化较大，地基压缩层的计算深度内基岩起伏较大；不良地质现象较发育；地下水埋藏较浅，且对地基基础可能有不良影响。3)复杂场地：地形起伏大，地貌单元多；地层种类较多且岩石和土的性质变化大，地基主要持力层内基岩起伏大；场地内有对震动敏感的地层；不良地质现象发育；地下水埋藏较浅，且对地基基础有不良影响。

2.2 对建筑场地地质条件的研究程度及当地建筑经验例如新地区，对建筑场地地质条件缺乏研究，没有经验，则勘察工作量大；反之，则工作量小。

2.3 建设规模及建筑物等级

根据建筑物的重要性，基底荷载的大小、地基损坏造成建筑物破坏后果的严重性，将建筑物分为三级：一级建筑物，破坏后果很严重，即重要建筑物(如有纪念性的大型建筑物或关键性的工业厂房)。二级建筑物，破坏后果严重，即基底荷载较大的建筑物(如7层以上的民用建筑或基底荷载与其相当的工业厂房)。三级建筑物，破坏后果不严重，即基底荷载不大的一般建筑物(如6层及以下的民用建筑或基底荷载与其相当的工业厂房)。

3 勘察工作的准备

1)在开始勘察工作以前，由设计和建设单位按工程要求把“工程地质勘察任务书”提交勘察单位，以便结合场地的地质条件制定勘察工作计划；2)对地质条件复杂和范围较大的建筑场地，在选址或初勘阶段，应先以地质学方法进行工程地质测绘，到现场踏勘并观察有关的地质现象；3)布置勘探点以及由相邻勘探点组成的勘探线，采取坑探、钻探、触探、地球物理勘探等手段，探明地下的地质情况，取得岩石和地下水等试样；4)通过室内试验或现场原位试验进行土的物理力学性质测试和水质分析试验；5)整理分析所取得勘察成果，对场地的工程地质条件做出评价并以文字和图标的形式编成“工程地质勘察报告书”。

4 地质勘察各阶段的内容

4.1 选址勘察

4.1.1 目的 选址勘察是对拟建场地的稳定性和适宜性做出工程地质评价。

4.1.2 选址阶段的勘察工作1)搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质资料以及气候与其他自然条件；2)通过现场踏勘，了解场地一定深度内地层的分布情况，成因与年代，主要土层的工程性质，不良地质现象和地下水的水位、水质等情况；3)了解邻近建筑物的规模、结构、使用情况和地质资料等的建筑经验；4)工程地质条件复杂，已有资料不能符合要求，但其他方面条件较好且倾向于选取的场地，应根据具体情况进行地质测绘及必要的勘探工作。

4.1.3 确定场址时宜避开的区域或地段1)不良地质现象发育且对场地稳定性有直接危害或潜在威胁，如大滑坡、强烈发育岩溶、泥石流等场地；2)地震基本烈度较高，可能存在发震断裂带及地震时可能发生滑坡、山崩、地陷的场地；或有分布广泛、厚度较大、埋藏浅的饱和粉细沙、粉土、淤泥、淤泥质土、松软的人工填土场地等对建筑物抗震不利的地段；3)洪水或地下水对建筑场地有严重不良影响；4)地下有未开采的有价值矿藏或未稳定的地下采空区。

4.2 初步勘察

4.2.1 目的1)对场地内建筑物地段稳定性作出评价；2)为确定建筑物总平面布置提供资料；3)为确定主要建筑物地基基础方案提供资料；4)对不良地质现象的防治工程方案提供工程地质资料和建议。

4.2.2 主要任務1)初步查明地层、构造、岩土物理力学性质。可以粗线条，但不能有错误；2)初步查明地下水埋藏条件及冻结深度；3)查明不良地质现象的成因、分布范围、对场地稳定性的影响程度及发展趋势；4)对设计地震烈度为7度及7度以上的建筑物，应判定场地和地基的地震效应。

4.3 详细勘探

4.3.1 目的1)对建筑地基作出工程地质评价，例如：建筑地基为良好地基还是软弱地基；2)为地基基础设计提供工程地质资料。例如：提供软弱地基压缩性高、强度低的资料，说明不能采用天然地基而建议用桩基或人工地基；3)为地基处理与加固提供工程地质资料。例如：提供地基为粉细沙，地下水位埋藏不深，为满足地基承载力的要求与消除液化，必须进行地基处理，建议用强夯加固或振冲法加固；4)为不良地质现象的防治提供工程地质资料。

4.3.2 主要任务1)详细勘察的手段主要以勘探、原位测试和室内土工试验为主，必要时可以补充一些物理勘探和工程地层测绘或调查工作。2)对复杂场地或一、二类建筑物，详细勘探点宜按主要柱列线布置；对其他场地和建筑物可沿建筑物周边或建筑群布置；对重要设备基础应单独布置。3)详细勘探孔深度以能控制地基主要受力层为原则。对须进行变形验算的地基，部分勘探孔应达到地基压缩层计算深度。4)详细勘察时，取试样和进行原位测试的井、孔数量，应按地基土复杂程度、建筑物类别及场地面积确定，一般占勘探孔总数的1/3～2/3，且每个场地不得少于2个。取试样和进行原位测试部位的竖向间距，应按设计要求、地基土的均匀性和代表性确定。

4.4 施工勘察

1)对较重要建筑物的复杂地基需进行验槽。验槽时应对基槽地质素描，实测地层界限，查明人工填土的分布和均匀性等，必要时应进行补充勘探测试工作。2)基坑开挖后，地质条件与原勘察资料不符，并可能影响工程质量。3)深基坑设计及施工中，需进行有关地基监测工作。4)地基处理、加固时，需进行设计和检验工作。5)地基中溶洞或土洞较发育，需进一步查明及处理。6)施工中出现边坡失稳，需进行观测及处理。

5 结语

1)在海积淤泥底层的深基坑，开挖前降水很重要，在饱和土层开挖无法实现“先撑后挖”，本工程地处填海区域，物探表明地层空洞或软弱不完全是基坑围护结构位移引起的，为了有效约束围护结构，建议在该地区第一道支撑采用钢筋}昆凝土支撑，这点在本工程风亭及出人口施工中得到验证。2)JGJ 120-99建筑基坑支护技术规程规定支撑预加压力值不宜大于支撑设计值的0.4倍～0.6倍，本工程设计支撑预加轴力为设计值的0.2倍～0.3倍，预加轴力偏小，由于本工程主动土压力地层为蠕动性土层，支撑预加轴力应取规范要求上限，甚至可以取到0.7倍。3)尽管基坑出了险情，在处理过程中技术措施得当，处理过程较为顺利，并达到预期目标。

参考文献：

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[2] GB 50157—2003，地铁设计规范[s].

[3] 蔡鸿洁，许翠霞，李涛.基坑支护方案优化[J].山西建筑，2009，35(18)：91-92.

[4] 中铁隧道勘察测绘设计院.大新站岩土工程勘察报告[R].2OO0.