工程地質(zhì)勘察通常按工程設計階段分步進行。不同類別的工程,有不同的階段劃分。對于工程地質(zhì)條件簡單和有一定工程資料的中小型工程,勘察階段也可適當合并。
主要有以下五項:
①搜集研究區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、遙感照片、水文、氣象、水文地質(zhì)、地震等已有資料,以及工程經(jīng)驗和已有的勘察報告等;
②工程地質(zhì)調(diào)查與測繪;
③工程地質(zhì)勘探見工程地質(zhì)測繪和勘探;
④巖土測試和觀測見土工試驗和現(xiàn)場原型觀測、巖體力學試驗和測試;
⑤資料整理和編寫工程地質(zhì)勘察報告。
工程地質(zhì)測繪
在一定范圍內(nèi)調(diào)查研究與工程建設活動有關的各種工程地質(zhì)條件,測制成一定比例尺的工程地質(zhì)圖,分析可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)作用及其對設計建筑物的影響,并為勘探、試驗、觀測等工作的布置提供依據(jù)。它是工程地質(zhì)勘察的一項基礎性工作。測繪范圍和比例尺的選擇,既取決于建筑區(qū)地質(zhì)條件的復雜程度和已有研究程度,也取決于建筑物的類型、規(guī)模和設計階段。規(guī)劃選點階段,區(qū)域性工程地質(zhì)測繪用小比例尺(1:10萬,1:5萬);設計階段,水庫區(qū)測繪大多用中比例尺(1:2.5萬,1:1萬),壩址、廠址則用大比例尺(1:5000,1:2000,1:1000,1:500)。工程地質(zhì)測繪所需調(diào)研的內(nèi)容有地層巖性、地質(zhì)構造、地貌及第四紀地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、天然建筑材料、自然(物理)地質(zhì)現(xiàn)象及工程地質(zhì)現(xiàn)象。對所有地質(zhì)條件的研究,都必須以論證或預測工程活動與地質(zhì)條件的相互作用或相互制約為目的,緊密結(jié)合該項工程活動的特點。當露頭不好或這些條件在深部分布不明時,需配合以試坑、探槽、鉆孔、平洞、豎井等勘探工作進行必要的揭露。
鉆探和坑探。采用鉆探機械鉆進或礦山掘進法,直接揭露建筑物布置范圍和影響深度內(nèi)的工程地質(zhì)條件,為工程設計提供準確的工程地質(zhì)剖面的勘察方法。其任務是:查明建筑物影響范圍內(nèi)的地質(zhì)構造,了解巖層的完整性或破壞情況,為建筑物探尋良好的持力層(承受建筑物附加荷載的主要部分的巖土層)和查明對建筑物穩(wěn)定性有不利影響的巖體結(jié)構或結(jié)構面(如軟弱夾層、斷層與裂隙);揭露地下水并觀測其動態(tài);采取試驗用的巖土試樣;為現(xiàn)場測試或長期觀測提供鉆孔或坑道。
鉆探比坑探工效高,受地面水、地下水及探測深度的影響較小,故廣為采用。但不易取得軟弱夾層巖心和河床卵礫石層樣品,鉆孔也不能用來進行大型現(xiàn)場試驗。因此,有時需采用大孔徑鉆探技術,或在鉆孔中運用鉆孔攝影,孔內(nèi)電視或采用綜合物探測井以彌補其不足。但在關鍵部位還需采用便于直接觀察和測試目的層的平洞、斜井、豎井等坑探工程。
鉆探和坑探的工作成本高,故應在工程地質(zhì)測繪和物探工作的基礎上,根據(jù)不同工程地質(zhì)勘探階段需要查明的問題,合理設計洞、坑、孔的數(shù)量、位置、深度、方向和結(jié)構,以盡可能少的工作量取得盡可能多的地質(zhì)資料,并保證必要的精度。
地質(zhì)工程領域覆蓋的范圍包括:地質(zhì)調(diào)查技術和方法與礦產(chǎn)資源勘查與評價,區(qū)域礦產(chǎn)基地及礦產(chǎn)遠景區(qū)預測與評價,礦區(qū)與礦床的勘探、開發(fā)與評價,地質(zhì)工程領域建設、勘查評價項目可行性研究與決策,地質(zhì)勘探的新技術與新方法,水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地質(zhì)災害的預測、評價、監(jiān)測與保護,地質(zhì)結(jié)構、地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)過程及地質(zhì)災害研究中的計算機應用,地質(zhì)工程實施過程中的質(zhì)量檢測及新方法、新技術的設計、開發(fā)、應用,地質(zhì)資源與地質(zhì)工程行業(yè)的工程管理。