地质工程勘察在工程设计和施工中的作用分析

何 峰，刘 超，左军峰

（浙江中林地质勘测设计有限公司，浙江丽水 323000）

0 前言

地质工程勘察是针对目标地区的地质结构情况进行勘察的工作，包括水文、岩石岩土、地貌等，并评估上述因素对施工的影响，寻找完善施工过程的新方向。从目前我国建筑工程项目的施工现状来看，因为不良地质因素所造成的施工人员伤亡、工程进度延后等问题屡有发生，所以为了保证工程设计与施工顺利完成，需要积极开展工程地质勘察，尽早发现危险因素，增强施工效果。

1 地质勘察的内容与目的

地质工程勘察被认为是工程设计与施工的关键点，需要相关人员利用各种现代化手段，了解施工范围内的各种地质现象与地质属性信息，并寻找可实现正常施工的方向。同时结合建筑行业的发展趋势来看，高层建筑、超高层建筑物越来越常见，此类建筑物体量大，对地质稳定性的要求更高，任何细微的不良地质因素都有可能引发严重后果。所以为了迎合建筑行业的发展需求，要求相关人员能够了解地质条件的特征，总结体质环境与其他因素之间的相互作用关系，并将其作为评价地质现状的重要因素。目前地质工程勘察的内容包括场地地质的测绘、勘探以及原位实验等，其主要目的是掌握工程施工的详细资料，配合遥感技术、实验室分析等，形成工程地质的详细报告。有研究认为，地质的调查与测绘也是地质勘察的重要组成部分，是指在收集各种资料的基础上，结合工程经验、地质勘察结果等做出合理评价；在编写地质勘察报告时，应该结合岩土测试资料，包括现场观察、土工试验以及样本的力学测试等[1]。整个地质工程勘察应有计划的阶段实施，依照阶段性的工作要求合理分配勘察方案，避免因为环节疏漏而影响勘察结果，其中大型工程项目的工程覆盖范围大，在施工期间可能会面临更多的地质条件问题，因此须结合工程具体情况以及设计要求分阶段开展地质勘察；而小规模施工现场的地质条件相对简单，所以在勘察阶段可考虑合并部分勘察项目。

从工程项目的全寿命周期角度来看，工程设计可分为初步设计、施工设计两方面，其中为了能够最大限度保证设计方案的科学性，需要结合地质工程勘察的结果进行综合评价，这是因为整个工程项目在设计期间一直受地质条件因素的限制，包括地下岩层结构、岩石属性等，一般针对不良地质问题，需要采取相应的措施进行处理（如软弱地质排水等），而这也是工程设计中需重点考虑的因素。所以在地质勘察阶段，需结合建筑规模，采取岩土的样本信息，掌握岩石属性，判断当前地质现象对施工质量的影响[2]。在施工阶段，也需要进一步落实地质勘察工作，了解不同施工周期的工程项目施工现状，总结其中地质变化规律，给出合理意见，不断调整施工方案。相对应的，工程地质勘察工作也应该主动适应工程项目施工进度要求，以保证施工质量。

2 工程项目简介

拟建场地位于青田县鹤城镇石郭上村西侧，北侧紧临金温铁路。工程规划总用地面积39828m2，总建筑面积为212130m2。整个工程项目可分为三个部分，其中0104-01-01块地由8幢住宅楼组成（每个建筑物均为33层，且下设2层地下室）；0103-15块地由4幢33层的建筑物组成，下设1层地下室，以及一座幼儿园；0103-16块地则由一幢17层等酒店与11层的机械停车楼组成。本次工程项目中，开展工程地质勘察的主要目的包括：①了解建筑范围内的岩土性质、深度、分布以及工程特性等，提供地质基础方案、地基土物理力学参数等；②了解不良地质的成因、分布、发展趋势、危害程度等；③评估地下水埋藏条件，掌握地下水位以及变化幅度情况；④提供基坑开挖支护、排水方案及设计参数。

3 地质工程勘察的作用分析

3.1 选址勘察的作用

从设计角度来看，选址勘察主要是选择几个参考区域为模拟场地，在充分结合现有的施工要求进行评估后，整理区域内的地质信息，并收集各种关键资料，包括地貌、地形、地质等。在该项目的选址勘察中，对目标地区的地质情况进行测量，选择钻探法，经XY-1型钻机全孔取芯后，开设钻口口径φ150，终孔口径φ75，分次钻进后，将回次进尺的深度控制在2m以内；采用泥浆护壁结合套管的钻进方法，遵照JGJ/T87—2012的相关规范要求开展工作。最终该项目的地质勘察结果如表1所示，地质剖面图见图1。

表1 地质勘察结果 （单位：m）

图1 地质剖面

通过上述勘察，能够判断不同位置的地质参数情况，保证在工程项目施工中能够及早分析地质状况是否满足预期，最终规避地质风险。

3.2 初步勘察的作用

初步勘察是工程地质勘察的第二阶段，本阶段勘察的主要目的，是了解工程施工区域内的地质情况，并结合工程项目的规模特征、使用类型、设计高度等进行总结评价，并由此细化工程设计的相关细节。在初步勘察中，本项目针对施工区域内的地下水情况进行详细调查，结果显示，拟建场地的浅层地下水为第四系空隙潜水，主要分布在卵石层中，而卵石层具有渗透系数高等特征，属于理想的透水层；工程项目进一步的地质勘察结果显示，卵石层直接覆盖在风化基岩上，根据这一结果判断基岩裂隙水与第四系孔隙潜水之间的联系良好，这是在工程设计中需要重点关注的问题。

同时该施工场地的起伏波动大，在场地内勘察结果中未发现洞穴、河道、防空洞等对工程项目不利的埋藏物；部分钻孔在卵石层、素填土层可见明显的滚石、漂石等，在强化风化花岗岩与全风化花岗岩层中可见风化孤石，可能成为影响施工的因素，需要及时处理。

该项目场地总体位于地质灾害小的地段，其中0104-01-01块地在周边有约10m的人工边坡，存在引发地质灾害的可能，最终决定在施工前先委托相关部门做边坡设计，提高稳定性。

从场地的稳定性来看，施工区域内的地表排水条件一般，现场虽起伏较大，但是平整场地的难度较低；场地的地基条件与施工条件一般，因此在工程项目中可能需要增加成本，工程建设可能面临次生地质灾害的威胁，但采用防护措施可有效消除上述风险。

因此经过初步勘察结果，认为该场地符合工程项目施工要求。

3.3 详细勘察的作用

在确定施工地区的地质条件基本满足施工要求后，需要开展详细勘察，这一步骤又被认为是勘察结果的深化和总结，因此要求相关人员能够对对工程项目当前的地质条件做全面评估，并评价地基、岩土等关键数据，明确施工技术内容[3]。从工程的角度来看，通过开展详细勘察，能够保证工程项目的设计与施工方案能符合地质现状，保证工程施工顺利进行。例如在该项目中，结合当地的施工条件以及成桩经验，在施工中可选的桩型主要分为旋挖成孔灌注桩以及冲击成孔灌注桩两种，其中结合工程项目的地质勘察结果，认为旋挖成孔灌注桩具有成功速度快、低振动的优点，可在风化岩层、砂土层、黏土层等地质情况下施工，与冲击成孔灌注桩技术相比具有显著优势，因此决定采用了旋挖成孔灌注桩技术。

该项目的基坑主要有三个，在基坑施工中，根据该项目的地质勘察结果，显示基坑周边岩土层主要包括素填土、粉质沙土、卵石、全风化花岗岩等，在结合工程项目的周边环境、开挖深度、地质条件以及破坏情况做出评价后，认为该项目的基坑侧壁安全程度为1～2级。因此该项目中中将基坑的放坡综合坡率控制在1:0.75～1:1.25之间，采用放坡支护或排桩、土钉墙的工艺。在施工环节，结合地质勘察结果，认为基坑的施工要在四周增设降水井，以满足降水要求；在降水孔、泄水孔的设置期间应增设反滤层，避免因为含水层中的泥土流失、渗透而造成地面沉陷。

4 结束语

在当前建筑工程项目中，地质勘察已经成为影响工程施工效果的重要因素，因此为了能够保证工程施工的顺利进行，相关人员要了解地质勘察的技术要求，并正视地质勘察的作用，了解不同地块的地质信息，认真排查各种风险，争取进一步提高施工效率。同时本文所介绍的案例，其地质勘察也取得满意效果，整个工程项目施工顺利进行，对于其他工程项目也有一定的借鉴价值。