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。
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
工程地质勘探 包括工程地球物理勘探、钻探和坑探工程等内容。 ①工程地球物理勘探。简称工程物探,其目的是利用专门仪器,测定各类岩、土体或地质体的密度、导电性、弹性、磁性、放射性等物理性质的差别,通过分析解释判断地面下的工程地质条件。它是在测绘工作的基础上探测地下工程地质条件的一种间接勘探方法。按工作条件分为地面物探和井下物探(测井);按被探测的物理性质可分为电法、地震、声波、重力、磁法、放射性等方法。工程地质勘察中最常用的地面物探为电法中的视电阻率法,地震勘探中的浅层折射法,声波勘探等;测井则多采用综合测井。 物探的优点在于能经济而迅速地探测较大范围,且通过不同方向的多个剖面获得的资料是三维的。以这些资料为基础,在控制点和异常点上布置勘探、试验工作,既可减少盲目性,又可提高精度。测井则可增补钻探工作所得资料并提高其质量。开展多种方法综合物探,根据综合成果进行对比分析,可以显著提高地质解释的质量,扩大物探解决问题的范围,缩短工程地质勘探周期并降低其成本。由于物探需要间接解释,所以只有地质体之间的物理状态(如破碎程度、含水率、喀斯特化程度)或某种物理性质有显著差异,才能取得良好效果。 ②钻探和坑探。采用钻探机械钻进或矿山掘进法,直接揭露建筑物布置范围和影响深度内的工程地质条件,为工程设计提供准确的工程地质剖面的勘察方法。其任务是:查明建筑物影响范围内的地质构造,了解岩层的完整性或破坏情况,为建筑物探寻良好的持力层(承受建筑物附加荷载的主要部分的岩土层)和查明对建筑物稳定性有不利影响的岩体结构或结构面(如软弱夹层、断层与裂隙);揭露地下水并观测其动态;采取试验用的岩土试样;为现场测试或长期观测提供钻孔或坑道。 钻探比坑探工效高,受地面水、地下水及探测深度的影响较小,故广为采用。但不易取得软弱夹层岩心和河床卵砾石层样品,钻孔也不能用来进行大型现场试验。因此,有时需采用大孔径钻探技术,或在钻孔中运用钻孔摄影,孔内电视或采用综合物探测井以弥补其不足。但在关键部位还需采用便于直接观察和测试目的层的平洞、斜井、竖井等坑探工程。 钻探和坑探的工作成本高,故应在工程地质测绘和物探工作的基础上,根据不同工程地质勘探阶段需要查明的问题,合理设计洞、坑、孔的数量、位置、深度、方向和结构,以尽可能少的工作量取得尽可能多的地质资料,并保证必要的精度。
建设工程项目设计一般分为可行性研究,初步设计和施工图设计三个阶段。为了提供各设计阶段所需的工程: 地质资料,勘察工作也相应地划分为选址勘察(可行性研究勘察)、初步勘察、详细勘察三个阶段。对于工程地质条件复杂或有特殊施工要求的重要建筑物地基,尚应进行预可行性及施工勘察;对于地质条件简单,建筑物占地面积不大的场地,或有建设经验的地区,也可适当简化勘察阶段。各勘察阶段的任务和工作内容简述如下: 1选址勘察阶段 选址勘察工作对于大型工程是非常重要的环节,其目的在于从总体上判定拟建场地的工程地质条件能否适宜工程建设项目。一般通过取得几个候选场址的工程地质资料进行对比分析,对拟选场址的稳定性和适宜性作出工程地质评价。选择场址阶段应进行下列工作: 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及当地的建筑经验; ②在收集和分析已有资料的基础上,通过踏勘,了解场地的地层、构造、岩石和土的性质、不良地质现象及地下水等工程地质条件; ③对工程地质条件复杂,已有资料不能符合要求,但其它方面条件较好且倾向于选取的场地,应根据具体情况进行工程地质测绘及必要的勘探工作。 选择场址时,应进行技术经济分析,一般情况下宜避开下列工程地质条件恶劣的地区或地段:(1)不良地质现象发育,对场地稳定性有直接或潜在威胁的地段;(2)地基土性质严重不良的地段;(3)对建筑抗震不利的地段,如设计地震烈度为8度或9度且邻近发震断裂带的场区;(4)洪水或地下水对建筑场地有威胁或有严重不良影响的地段;(5)地下有未开采的有价值矿藏或不稳定的地下采空区上的地段。