工程地质勘察的基本方法

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工程地质勘察的基本方法范文第1篇

【关键词】高速公路；隧道；勘察方法

1 公路隧道工程地质勘察工作的目的

隧道工程地质勘察是指为隧道工程的设计、施工等进行的专门工程地质调查工作。查明隧址区的工程地质条件，为公路隧道的设计提供依据是隧道建设的需要也是隧道工程地质勘察工作的目的。主要包括以下几个方面：

（1）隧址区所处的工程地质环境及其稳定性。

（2）查明影响隧道围岩稳定的不良地质及特殊岩体，预测可能存在的工程地质问题，以及工程诱发的环境工程地质问题。

（3）对隧道围岩进行级别划分，预测隧道开挖可能产生的破坏，并提出防护建议。

（4）查明地表水的分布特点、埋藏条件，对隧址区水文地质条件及地下水的腐蚀性进行评价，并预测隧道开挖后的涌水量。

2 公路隧道工程地质勘察的手段及在各勘察阶段的应用

2.1 公路隧道工程地质勘察的手段

（1）工程地质测绘及调查。工程地质测绘及调查是初始阶段勘察的主要手段，它能在较短的时间内查明区域主要工程地质条件，不需要复杂的设备和大量的资金、资料，而效果显著。根据测绘工作对地面地质了解的基础上，往往可以对地下地质情况作出初步判断，为勘察试验工作奠定良好基础，从而为合理布置勘察工作量节约勘察投资。地质人员通过分析收集到的区域地质资料和遥感解译资料，现场量测和描述对隧址区的工程地质条件进行调查研究，其目的是查明隧址区及其附近的地形地貌、地层岩性、水文地质条件、构造特征，并将有关的地质要素以图例、符号等按一定的比例尺如实地反映在地形底图中，作为工程地质预测的基础。

（2）工程物探。地球物理勘探的简称，它是以地下岩土层（或地质体）的物性差异为基础，通过仪器观测自然或人工物理场的变化，确定地下地质体的空间展布范围（大小、形状、埋深等）并可测定岩土体的物性参数，达到解决地质问题的一种物理勘探方法。与其它方法相比具有速度快、效率高、成本低、搬运轻便、勘察面广等特点，不仅能对地质现象进行定性解释，在一定条件下还能给予定量分析。其方法一般包括浅层地震折射、超声波测井、高密度电法、大地电磁法等。

（3）钻探。钻探是工程地质勘察中极为重要的手段，它的特点是可以最为直接获得地层岩性等地质资料，可取样进行室内试验的样品，为孔内波速和水文试验提供载体。但它在整个工程地质勘察投资中的费用往往很大，其进出场条件困难，勘察周期长，具有以点代面的局限，因此如何有效的使用钻探和合理地布置其工作量显得尤为重要，只有把物探与钻探有机地结合起来，才能提高物探的准确性，同时提高钻探的目的性、针对性和有效性。

（4）试验及测试。试验包括岩土水的室内物理力学试验，以及现场抽水、压水等水文地质试验等，目的是获得岩土体的物理力学指标、对岩土层地下水渗透及腐蚀性进行评价。测试要包括配合钻孔进行的地应力测试、地温测试、放射性检测等。

2.2 公路隧道工程地质各勘察阶段的工作重点

高等级公路勘察一般应按公路基本建设程序不同阶段对地质资料的深度要求分阶段进行，一般可分三阶段进行，即工程可行性研究阶段的工程地质勘察、初步设计阶段的工程地质勘察和施工图设计阶段的工程地质勘察。因各个阶段工程地质勘察目的不同，所采用的勘察手段和侧重点也有所不同。

在工程可行性研究阶段，应尽可能详细地收集区域构造地质、岩石地层、水文地质、工程地质、地震地质、环境地质等方面的资料。利用遥感资料（卫片和航片），以工程地质调查和测绘为主，对隧道不良地质路段布置少量钻探工作，以便初略掌握隧道地层岩性特征及不良地质对隧道的影响。

在初步设计阶段，路线的走向和位置已基本确定，进入线路比选阶段，勘察工作以工程地质调查和测绘为主，结合少量钻探、物探工作。通过调绘和物探已初步探明影响隧道稳定的不良地质路段，然后针对性地布置钻孔，查明不良地质路段围岩情况，对路段围岩进行分级。对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流等严重不良地质地段，一般情况下路线应设法绕避。实在无法绕避的要考虑工程措施的可能性与可靠性，以便进行线路比选。

施工图设计阶段，工程地质勘察的目的是详细查明公路隧道地质情况，为施工图设计提供依据。需要进行1：2000工程地质测绘，根据地质调绘和物探结果，针对隧址区的不良地质路段布置勘探孔，查明构造岩溶等的发育特征，采用调查、测绘、槽探、坑探、钻探、物探等综合勘察手段查明场地岩土体组成、性质、分布以及风化层、不良地质、特殊性岩土等。利用钻孔进行抽注水试验、孔内波速试验，以及孔内取样试验。综合所有资料对隧道进行路段围岩分级，预测隧道开挖后的涌水量。

3 公路隧道工程地质评价重点

3.1 公路隧道围岩级别的划分及稳定性评价

公路隧道围岩级别的划分主要根据通过计算隧道围岩基本质量指标修正值[BQ]进行定量分析，同时结合岩土体特征进行定性评价。

根据交通部《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）对公路隧道围岩的分级规定，按照隧道围岩受构造影响程度、发育程度、岩体结构特征、弹性波速（VP）、岩体完整性系数（KV）和隧道围岩基本质量指标修正值[BQ]等因素综合确定围岩级别。

首先确定基本质量指标BQ值，BQ值根据下式计算求取：

BQ=90+2Rc+250KV

式中：Rc—岩石单轴饱和抗压强度，根据室内岩石试验确定；

KV—岩体完整性系数，根据钻孔声波探测值求取，计算公式为KV=（Vpm/Vpr）；

Vpm—岩体弹性纵波波速；

Vpr—岩石弹性纵波波速。

当Rc>90K+30时，以Rc=90K+30和KV代入公式计算；当KV>0.04Rc+0.4时，以KV >0.04Rc+0.4和Rc代入公式计算。

在岩体基本质量指标分级基础上考虑地下水、软弱结构面产状和围岩初始应力状态等因素的影响，对岩体基本质量指标BQ 进行修正，岩体基本质量指标修正值[BQ]值按下式计算求取：

[BQ]=BQ-100（K1+K2+K3）

式中：BQ—岩体基本质量指标；

K1—地下水影响修正系数；

K2—主要软弱结构面产状修正系数；

K3—初始应力状态影响修正系数。

K1、K2、K3取值详见《公路隧道设计规范》（JTGD70 2004）。

求得岩体基本质量指标修正值[BQ]后，根据表1对围岩进行级别划分。

对于构造带及进出口浅埋段，围岩为松散土体或破碎岩体及其风化岩体，应根据岩土体主要特性进行定性分级。

根据隧道围岩的路段分级结果对围岩岩体的破碎情况进行分析，预测隧道开挖后围岩可能遭受的破坏，对其进行稳定性评价，并提出防护建议。例如，Ⅰ、Ⅱ级围岩，岩体一般为完整-较完整，侧壁一般较稳定，在无支护时局部可能产生小掉块现象，一般只需简单防护即可。Ⅳ、Ⅴ级围岩，岩体为较破碎—破碎，开挖后易坍塌，需要进行锚喷、钢架支撑等复合式衬砌。

3.2 公路隧道涌水量的预测

目前公路隧道涌水量的预测一般根据《铁路工程地质手册》及《铁路工程水文地质勘察规程》（TB10049-2004/J339-2004），主要采用地下水动力学法及水均衡理论的降水入渗法估算隧道涌水量。

3.2.1 降水入渗法

根据《铁路工程地质手册》及根据水均衡理论的降水入渗法《铁路工程水文地质勘察规范》（TB10049-2004/J339-2004），按隧道汇水面积范围内降水的入渗率，估算隧道涌水量。地下水的补给来源主要为大气降水，其补给量的多少受降水强度、降水持续时间、地形及地表节理、裂隙的发育程度控制。采用降水入渗法初步估算隧道的涌水量公式如下：

Qs=2.74a×W ×A

式中：Qs—隧道正常涌水量，m3/d；

2.74—换算系数；

a—降水入渗系数；

W —多年年均降水量。

3.2.2 地下水动力学法

隧道区地下水主要为基岩中的裂隙水，水量及水位埋深受季节影响较大。根据《水文地质手册》及《铁路工程水文地质勘察规程》（TB10049-2004/J339-2004）采用地下水动力学法估算隧道涌水量。

最大涌水量：

Qm=q0·L

正常涌水量：

Qs=qs·L

qs=q0-0.584εKr（佐藤邦明经验式）

式中：L—隧道计算长度，m；

qo—隧道单位长度最大涌水量，m3/（d·m）；

K—含水层渗透系数；

H—含水层中原始静水位至隧道底板的距离，m；

H-r—静止水位至隧道横断面等价圆中心的距离，m；

r—隧道洞身横断面的等价圆半径，m；

d—隧道洞身横断面的等价圆直径，m；

ε—试验系数，一般取12.8；

qs—隧道单位长度正常涌水量，m3/（d·m）。

根据围岩分级结果通过上述方法进行分段计算隧道涌水量，各分段涌水量之和便为总的涌水量，对涌水量大的路段应建议开挖后采取必要的防排水措施。

4 结语

公路隧道工程地质勘察是各种勘察手段和分析评价方法的综合运用。首先应通过资料收集与研究、工程地质测绘及调查、钻探、物探及各种测试试验等综合勘察手段获得较为准确可靠的工程地质资料，其次应利用前人总结的成熟方法及经验公式从不同角度进行分析对比，最终目的是获得控制隧道围岩稳定的各项因素，分段确定围岩级别，进而对围岩稳定性进行评价，预测开挖涌水量，为隧道施工布置、各段洞身掘进方法及程序、支护及衬砌设计提供详实可靠的工程地质依据。

参考文献：

[1]JTGD70-2004公路隧道设计规范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]TB10049-2004/J339-2004铁路工程水文地质勘察规程[S].北京：中国铁道出版社，2004.

[3]水文地质手册[M].北京：地质出版社，1978.

工程地质勘察的基本方法范文第2篇

【关键词】工程 地质勘察 地质勘察 研究 应用

中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

工程地质数据库是整个工程地质勘察信息处理系统的核心，具有非常重要的作用，其中包括地理信息数据，而地理信息数据由图形数据和属性数据组成，是工程地质勘察的基础数据．建立基于MAPGIS工程地质地理信息系统，目的是基于地理信息系统中的空间数据库技术对现有的工程勘察地质资料进行统一管理，以及基于SQLServer数据库平台对工程地质勘察属性数据进行统一管理，实现空间数据与属性数据的数据采集、编辑、查询、分析，以及图件、报表的输出等，将大大提高现有资料在城市规划和建设发展中的利用价值，并有效地指导工程地质工作．MAGIS是国产软件，主要适用于地质、矿产、地理、测绘、水利、交通、规划与土地管理等专业，被广泛应用于地质勘察、地下管网等方面，为信息管理和资源勘探部门提供强有力的技术支持．

二、工程地质勘察资源的信息化应用研究是有必要的、可行的

长期以来，传统的勘察设计信息传递都是通过纸介质来完成的。就设计院来说，专业和专业之间存在着大量的重复性工作，且增加了人为的出错几率。近些年来，勘察设计一体化、专业间协同设计始终是勘察设计行业的工作重点，但专业之间的真正数据传输利用、整体范围内的勘察数据管理、数据传输的安全性与可追溯性等问题始终没有得到很好的解决。真正的勘察设计一体化应该体现在工序和工序之间，专业和专业之间靠数据来有序沟通。在目前快节奏、高效率、高质量的生产形势下，这一问题已经直接影响到我院生产工作。针对这一棘手问题，我们拓宽思路，研究了一整套能够将基础数据信息采集、管理、信息化、信息应用的方法，并开发了配套软件系统，来满足专业之间的一体化协同作业需求，达到工程地质勘察资源以数据信息的形式存储，提供后序设计专业，打通了勘察与设计之间的信息流通环节。事实证明，工程地质勘察资源的信息化应用研究是有必要的，而且是可行的。

三、工程地质信息资源应用研究

信息化是一个笼统的概念，必须与具体应用项目结合才能体现信息化的作用。我们研究勘察资源信息化的目的是为了能够更加合理有效地应用，完整的信息表达可以代表一个工程的勘察资源，但是不一定与后续设计的需求一一对应，所以设计专业对工程地质勘察信息资源进行研究，根据自身的特点，研究出适合自身设计需求的应用方法是很有必要的。针对我院现行的工作特点，本课题着重对工程地质信息资源在桥梁设计、路基设计、岩土计算以及横断面信息在线路、路基、站场设计中的应用做了研究。本课题所研究的对工程地质勘察资源的信息化在普遍意义上解决了数据通畅流动的问题，完整的带有属性的信息化标准数据可以适应有关用户使用。

四、工程地质信息数据的采集

1 图形数据获取方式

MAPGIS软件平台获取地理信息数据有很多方法，根据获取方式，主要可以归结为直接获取和间接转换导人两大类．

（一）直接获取图形数据

通过直接方式获取地理信息数据，得到MAPGIS标准的点、线、面文件，无须进行转换，数据获取时不会造成数据信息的丢失或混乱．在MAPGIS下直接获取基础地理信息数据有野外测量和手工输人编辑两种方法．MAPGIS软件所提供的MapSuv系统功能模块，具有数据采集、输入、数据处理、成图、图形编辑与修改及绘图等功能．可以自动生成和维护拓扑关系，输入图形属性信息，通过野外测量进行外业空间和属性数据的采集，可直接存储为MAPGIS标准的点、线、面文件，即由MAPGIS系统可直接生成其承认的地理数据．另外，MAPGIS图形编辑器提供分别对点、线、面3种图元的空间数据和图形属性进行编辑的功能，是一个功能强大的图形编辑系统．在MAPGIS输入编辑子系统下，可手工输入空间图形数据和进行属性编辑，直接生成建立地理信息系统所需的地理信息数据．

（二）间接导入图形数据

在MAPGIS平台下，间接转换导人数据是在现有数据文件的基础上，通过软件强大的数据录入及转换功能生成所需的地理信息数据的过程．MAPGIS提供了手扶跟踪数字化，智能扫描矢量化和通过数据接口转换子系统对其它系统软件格式数据进行间接转换导人3种数据间接导入的方式．通过MAPGIS软件提供数据接口转换子系统功能，可将很多常用的数据格式通过间接转换导人到MAPGIS平台，实现地理数据的获取．此系统功能模块为MAPGIS系统和其它GIS系统间架设了一道桥梁，实现了不同系统间的数据转换，从而达到了数据资源的共享 J．MAPGIS可与诸多软件进行数据转换，比如：ARCGIS，MAPINFO，ARCSDE，CORELDRAW，AUTOCAD、南方CASS．

2、属性数据的获取

(一)EXCEL数据转换MAPGIS数据方法。本文采用属性信息用EXCEL存储，与MAPGIS图形数据相联接，数据转换MAPGIS数据方法：将EXCEL数据通过MICROSOFq'EXCEL软件转换为DBF格式；启动MAPGIS属性库管理系统，用联接属将图形和属性联接起来。

(二)钻孔数据的获取。钻孔数据是工程地质勘察的最基本的信息，钻孔属性数据库包括钻孔基本信息数据库和钻孔地层信息数据库，钻孔基本信息属性字段包括：钻孔编号、工程名称、行政区域、孔口高程、钻孔深度、 坐标、y坐标、钻孔位置、地下水位埋深、钻机型号、勘察单位和勘察日期等。这些信息在钻孔属性数据库中只存储文件的存放路径。钻孔地层信息属性字段包括：钻孔编号、分层层号、地质时代、层底深度、地层名称、岩性描述等。二者通过钻孔编号关联，保存钻孔基本信息和钻孔地层信息，导入最终结果，MPJ中，生成可查询钻孔属性的工程。

五、工程地质勘察信息资源的应用展望

信息化是国际发展的大势所趋，随着工程地质勘察技术和理论的不断完善，单、简单的数据信息已不是人们关注的焦点，人们越来越多热衷干多层次、多功能综合分析能力的时空型数据信息。GIS支持下工程勘察信息管理系统作为输入、存储、检索、分析和显示其地理位置有关的各种工程地质特征信息的计算机辅助决策技术系统⋯，从宏观和微观上允许专家们将更多的工程地质勘察信息进行综合分析，改变了过去单一的检索方式及堆集式资料管理的陈旧模型，能满足设计、施工和管理人员对工程勘察信息的多方面需求，提高生产效率、提高企业的竞争力推动工程勘察现代化。

结论

信息化是国际发展的大趋势，但是值得我们注意的是信息化也是一项既依赖于信息技术也与信息应用直接关联的复杂系统工程。怎样协调技术和应用之问的关系，保证信息的共享和互联互通，很关键的条件是信息化的相关技术标准。因此，下一步我们还应该密切关注国家及本行业在标准化研究和制定方面的政策和法规，我们设计院也应该出台相应的信息化标准，通过掌握必要的信息化标准，不断完善研究成果，使之能够适应行业乃至国家的统一标准，能够为更多的信息资源用户服务。

【参考文献】

[1] 屈晓辉，乔平，柳忠杰，等．工程地质勘察信息资源研究与应用[R]．天津：铁道第三勘察设计院，2006

[2] 乔平，许再良，等．岩土工程勘测设计一体化处理系统[R]．天津：铁道第三勘察设计院，2002．

工程地质勘察的基本方法范文第3篇

关键词：桥梁;岩土工程;地质勘察

中图分类号： U445 文献标识码： A

引言：桥梁岩土工程地质勘察的目的就是为了了解、掌握和解决与桥梁建设工程中存在的与岩土介质相关的问题,是桥梁建设工程中必不可少的部分。只有通过地质勘察才能够了解桥梁工程建设所面临的地质条件和水文地质,进而为桥梁设计提供基础数据,设计合理的施工方案,从而为桥梁建设打下坚实的基础。

一、桥梁岩土工程专业体制的现状与发展趋势

1、我国桥梁岩土工程专业体制基本形成

我国的桥梁岩土工程勘察体制是在建国初期学习前苏联基础上建立的, 包括地形测量、工程地质、水文地质3个独立的专业。80年代初以来, 桥梁岩土地质勘察逐步向岩土工程过渡。现在, 桥梁岩土工程专业体制在我国已基本确立。岩土工程是市场经济国家普遍实行的专业体制,在发达国家已有40年左右的历史。与工程地质勘察相比, 桥梁岩土工程要求勘察与设计、施工、监测密切结合, 而不是彼此机械分割; 要求服务于工程建设的全过程, 而不是单纯为设计服务; 要求在获取系统而准确资料的基础上,对桥梁岩土工程利用、整治方案深入论证; 提出技术可行、经济合理的具体建议,而不是单纯地提供桥梁岩土技术资料。这种体制更贴近工程实际, 更注重于解决工程实际问题, 从而要求技术人员具备全面的知识, 为工程建设做出更大的贡献。

2、国内外现状比较

在美国、加拿大等发达国家, 桥梁岩土工程师主要在咨询公司服务。这些公司集中了一批有理论、有经验的工程师, 为投资者、为项目设计和施工、为政府和司法部门、为社会各界, 提供各种形式的服务, 其中包括勘察、设计、监测、监理等。他们提供的产品是知识、信息, 科技含量很高, 属于知识密集型企业。在这种公司中, 有的是高水平的科技人才和高质量的仪器、电脑, 一般设有钻探或桥梁岩土工程施工力量, 属于第三产业, 较之属于第二产业的施工企业, 其区别、分工是十分清楚的。在我国, 由于市场经济刚刚起步,桥梁岩土工程专业体制尚待完善, 故目前从事桥梁岩土工程专业的单位不定型,有以勘察为主, 有以咨询为主, 有以施工为主, 有的多种兼有, 这在过渡时期是很自然的。但从长远看, 知识密集型和劳动密集型的分离是迟早的事。通过建国以来数十年工程实践的积累, 特别是改革开放以来的巨大技术进步, 我国桥梁岩土工程勘察的技术水平已有了显著提高, 已经完全有能力承担各类大型复杂工程的勘察、设计和施工。

二、桥梁岩土工程地质勘察常用方法

1、地质测绘。这是桥梁岩土工程地质勘察的基础性工作,是对现场地面的地质构造和地表状况进行观察和描述,通过分析地表所表现出来的特征来推断地下的地质状况。

2、勘探取样。运用物探、钻探等手段对现场进行勘察和取样,通过勘探手段对场地的地质状况进行进一步了解,并对各岩土层进行取样。试验测试。将取得的岩土样本带回实验室进行室内试验,以获得准确的各项技术指数,如岩土的渗透性指数、岩土的强度指数等。另外对岩土层进行原位测验,即在不脱离岩土本身所处环境的情况下对岩土的胜质和特征进行检测。

3、现场监测。把地质测绘结果和试验检验结果与现场实际状况结合起来,进一步核实岩土工程的性质和存在 的问题,主要包括对岩土所表现 出来 的性状进行监测、岩土对施工产生的影响以及岩土环境影响进行监测。

三、桥梁岩土工程地质勘察工作中存在的问题

1、桥梁岩土工程地质勘察纲要不规范

桥梁岩土工程地质勘察的前期工作要制定一份较清晰的、有具体要求的、规范的勘察纲要,对勘察的 目的和内容要进行详细准确的规定。但是在实际操作中,由于桥梁岩土工程地质勘查涉及到桥梁投资者、桥梁设计者以及桥梁技术顾问等各个方面,是一种相互合作、相互配合的运行机制。但是在目前的岩土工程勘察体制下,没有明确各个部 门的义务和权利,不论是投资者、设计者和施工单位都有权利对桥梁岩土工程进行勘察,都会基于自身的角度对岩土工程的地质勘察提出要求,这样就会导致桥梁勘察纲要不明确。

2、桥梁岩土工程地质勘察技术存在问题

勘察技术包括勘察手段、勘察质量以及勘察报告三个方面。在勘察手段方面,由于许多勘察单位所使用 的勘察设备落后、勘察手段单一造成勘察的进度跟不上桥梁建设的速度和要求,如在勘察设备方面,许多单位采用的是立轴式岩心钻机进行钻探,但是这种设备的技术标准落后,不能很好满足勘察要求和取样,同时大多数的勘察人员存在缺乏专业知识技能和技术水平不高等问题。在勘察质量方面,由于我国有着较为明确的工程勘察收费标准,但是建设单位在实际操作中为了节约成本,往往对勘察价格进行尽可能的压低,加上许多勘察单位为企业发展和生存而进行激烈市场竞争,往往出现为了追求经济利益,缩短勘察时间和勘察成本,进而影响到勘察质量。由于勘察质量不高,勘察报告就显得较为简陋,很多勘察报告只是对勘察内容简单的定性描述,没有相应的数据支撑,缺乏定量分析。

3、桥梁岩土工程地质勘察外部环境恶化

桥梁岩土工程的外部环境主要是指 自然灾害和人为环境破坏。由于地质环境进人新一轮的地质活动期,因此地震、滑坡以及泥石流等自然地质灾害加剧,这种不可抗力对岩土工程的地质勘察造成十分严重的影响。另外由于人为的破坏，导致的环境问题也会对勘察工作造成影 响,如人们大量的抽取地下水导致的地面沉降,资源的大量挖掘造成的塌方等,都对岩土工程勘察造成不利影响。

四、改进和加强桥梁岩土工程地质勘察工作的措施和建议

1、规范桥梁岩土工程地质勘察体制

根据相关法律法规和工程技术标准,结合桥梁工程 的特点,制定一套合理、严谨的桥梁岩土工程地质勘察体制,对勘察责任、勘察内容、勘察要求、勘察标准和勘察技术等进行明确的规定,明确违反规定的处罚办法,对勘察工作进行规范有效的指导。此外,还要加强对工程勘察的监督和管理,完善监督机制,及时发现问题并采取有效措施进行解决。

2、优化桥梁岩土工程地质勘察技术

做好勘察工作的前期准备工作,加强现场勘察与相关资料的搜集,更好的了解地形地貌和地质条件。勘察设备方面尽可能的选取精度高、勘察效果好的设备进行工作,采取代表性强的样本;勘察技术不要拘泥于固定的方式和步骤,根据现场实际状况灵活运用理论和方法,另外还要加强对勘察人员知识和技能的培训,提高从业素质。保证桥梁岩土工程地质勘察工作的质量，不能为了眼前利益而缩短勘察时间和降低质量。

3、提高桥梁岩土工程地质勘察区域环境研究

由于我国地质条件多种多样,桥梁架设在不同的地域所采用的方法和面临的环境是不同的,因此在实际勘察过程中,要加强区域性地质研究,制定相应的勘察技术要求。另外由于桥梁工程建设可能会对区域的土壤环境、水环境和生物等产生负面影响,因此在岩土工程地质勘察工作 中要注重环境保护工作

结束语：

随着我国经济的快速发展,各项基础工程建设全面展开岩土工程勘察是工程建设的基础和重中之重,为建设工程设计提供可靠依据。在实际操作中,要不断总结经验,根据桥梁建设的区位和所在 的环境,采用合适的勘察技术进行地质勘察,为桥梁的合理设计和顺利施工建设提供有力保障。

参考文献

[1] 赵延平.浅谈强化岩土工程勘察的措施与手段[J].中国科技博览,2013（15）：100-104

工程地质勘察的基本方法范文第4篇

关键词：除险加固 地质勘察 原则

1 存在的问题

现行的水利水电工程地质勘察规程规范基本上是针对新建工程而编制的，倒是堤防工程地质勘察规程还对已建堤防工程的地质勘察工作有所界定。这也许与没有大张其鼓地实施除险加固工程有关。虽然某些典型病险工程从一开始运行就被珍断为“有病”，甚至数十年来一直就没有停止过除险加固，但却一直没有被治好过，为什么？道理似乎也太简单了，一是没有找到病因，二是没有钱或不愿花钱去治病，三是……大家捉摸去吧，这里也不好意思全部写出来了。

近几年来，病险水库工程的除险加固在建设程序上已经比较正规化、程序化，规模较大的工程一般要通过总院审查，但一次性审查过关的工程并不多，可见此类工程看似难度不大，却存在着一些理解上的差异。勘测设计单位的理解与审查单位的要求有一定出入，使得除险加固工程的前期工作出现了一些反复，走了弯路。我们在工程审查过程中体会到一些带有普遍性的问题，因此也有必要提出来与大家讨论。

就勘测单位而言，根据自己对所承担的除险加固工程的理解去做地质工作，无可非议；根据设计师的要求去做地质工作，似乎也说不出个所以然，地质是设计的辅助配合性专业，这一点我们还是有自知之明的；根据委托方的任务要求开展地质勘探工作，就不好说了；最具有说服力的是根据除险加固工程的安全鉴定报告的评价意见去做地质工作，名正言顺。对于审查人员来说，按什么标准和原则来把握？这恐怕就有些学问了。

归纳以上存在的问题不难看出，勘测工作和审查工作中都存在着一定的人为因素，把握尺度有一定的揉性。例如根据自己的理解去做地质勘察工作，显然不同的人对同一问题的理解会有一定的差异，从而导致工程勘测工作的差异；虽然按设计师的要求去做地质工作也是符合一些勘测设计单位的管理程序的，但对于极赋创造性的地质工作来说，是否未免太过于呆板死心眼了？审查人员的把握尺度，其人为因素就更多一些，因为没有了规范标准，也就没有了机械性的硬指标，几乎完全取决于审查者自身的业务素质和职业素质。

2 问题讨论

以上若干问题很难有一个唯一的或权威性的定论，因此也就给思考者们留出了讨论空间。通过讨论，也许会有些启发。笔者先在此暴露一些个人体会，仅供讨论参考。

顾名思义，病险工程首先有病后才有险，然后才引出除险加固。是否有病有险，工程安全鉴定报告最具有法律上的权威性（是否具有符合工程实际的权威性?本文回避）。因此笔者基本同意按照工程安全鉴定报告中的评价意见去考虑工程地质勘察工作，这是开展工程地质工作的基本依据和原则。这里存在的问题是某些安全鉴定报告中对某些问题的界定有些含糊，造成了理解误差。

例如，安全鉴定意见指出坝基存在渗漏问题，但并没有指出渗漏问题的性质，这就让做具体工作的同志在技术把握上存在一定的疑惑性。这时，我们需要的是首先根据坝基地质条件，分析清楚渗漏的性质，进而决定开展工作的原则。从大坝安全角度只需回答存在渗透稳定问题或不存在渗透稳定问题，前者需要进行工程处理，后者不需要进行工程处理；如果从控制渗漏量的角度考虑，为了达到减渗的目的，即是不存在深透稳定问题，也可能仍然会考虑适当的防渗工程措施。这里的关键是对渗漏问题的定性，如果定性存在困难，针对性地布置勘探工作将是必要的。

当工程安全鉴定报告中没有提及到某些建筑物地基存在病险问题，工程地质工作还需要考虑吗？回答应该是中性的，需视具体情况而定。例如坝基不存在病险问题，可以分两种情况区别对待。一种情况是大坝没有加高任务，或即是需要加高大坝但坝基工程地质条件能够通过分析前人留下的地质资料作出肯定性结论，这时不必进行坝基地质勘探；第二种情况是需要加高大坝且前人留下的地质资料不足以作出满足大坝加高的工程地质评价，则需要补充进行坝基地质勘探。

对于早期地质资料与现行评价标准有出入的，有可能需要考虑一些复核性地质勘探，以便有利于对前人留下的地质资料加深分析与理解。

需要讨论的还有一个值得思考的问题：必须用勘探资料说话，或先有勘探后才有地质分析，在某些情况下这可能是地质工作的一个误区。笔者比较强调先有地质分析判断，再行勘探验证，或进一步通过勘探资料修正先期的分析认识。这相当于我们在开展一个新工程的地质工作时，要尽可能地收集和分析已有的工程区地质资料，再根据分析结果结合工程需要布置勘探工作。反过来，在没有任何分析认识的基础上一开始就布置地质勘探，就可能会走弯路。传统的以勘探工作量来衡量勘测设计深度的原则，不是工程地质工作的正确选择，也不能体现出极具创新潜力的工程地质工作的水平！

3 工程地质工作的原则

通过以上讨论，我们可以概括地归纳出除险加固工程地质勘察工作的一般性原则。

3.1 工程地质勘察工作的依据和范围

除险加固工程地质勘察工作的依据是工程安全鉴定报告中与地质有关的评价意见，此报告中没有提及到的建筑物地基的地质问题，说明没有问题或不是问题，不必自作多情地去布置地质勘探工作，即不必面面俱到象勘测一个新建工程一样将所有枢纽区工程地质条件勘察论证一遍。

3.2 工程地质勘察工作的基本原则

以查明与地质条件有关的险工、险段和险情部位的出险原因，这是除险加固工程勘察工作的基本原则，其余没有出险的部位不必进行勘察，除非委托方另有要求。此原则就相当于医生面对一个腿关节疼痛的病人，用不着给人家做胸部CT和谓镜检查，除非病人要求作全面体检，否则就有 “敲诈”之嫌！对于病险工程的全面体检，那是安全鉴定的任务，不是加固工程地质勘察的职责！这个原则一定要分清楚，否则费力不讨好。

某些工程还有大坝加高任务，是在原大坝上增加了新的荷载，坝基受力条件有所变化，这时必须进行坝基工程地质评价，作出坝基地质体是否能够满足大坝加高要求的地质结论，这一点在实际工作中往往容易被忽略，因为工程安全鉴定报告并不一定对此提出要求。

某些特殊工程的大坝加高，还需对坝基地质体进行科学研究，以便得出具有足够说服力的结论。例如，南水北调中线水源工程～丹江口大坝加高工程，虽然在该大坝兴建时坝基就已经按照今后最终坝高要求进行了工程处理，但仍然不能简单地认为加高是可行的。因为原大坝已经建成运行了三十多年，坝基地质体受力变形已经达到了协调平衡，加高大坝后，坝基必需接受新增加的大坝荷载、水荷载和其它荷载，坝基地质体必然要打破原来的平衡并进行新的应力应变调整，以达到新的受力平衡。显然，研究新的平衡条件下地质体的工作状态及其对上部结构的影响，渗流场的改变等，也许是有必要的。

3.3 加强工程地质分析工作

工程地质勘察成果的优劣，主要体现在工程地质的分析水平。某些地质报告，只有地质条件的一般性描述，勘探资料的汇积堆砌，工程地质的肤浅评价，而没有地质师的认真分析、逻辑推理和基本判断，缺乏针对工程建筑物特性的工程地质评价，少有地质预测，甚至遗漏基本结论。

工程地质学发展到今天仍然不能在工程实践中体现出她的精髓与魅力，这是我们不得不承认的专业遗憾。话又说回来，这种现象显然不能单纯地去责怪在艰难环境下辛勤工作的地质师，深层次的原因也许并不在于地质师的责任心、素质、经验、能力和水平，或许属于深奥的哲学问题。笔者在此只好用一句不疼不痒的空话来勉励这个似乎陷于困境的尴尬专业：加强工程地质分析工作。

4 关于坝体检测

除险加固工程的勘测设计工作，往往包括对当地材料坝坝体某些部位的检测任务(有人将此项工作当成工程地质勘察，这是概念性的低级错误)。由于坝体是人类修建的水工建筑物，并不是天然地质体，完全不能沿用地质基本理论去作违反客观实际的“地质勘察”，但是却可以充分借用地质师的常规性或特殊性手段和方法，通过钻孔探测和取样试验，结合物探手段，研究大坝设计和施工资料，对坝体质量作出基本评价，这是地质师的本事，其他专业的技术人员是无能为力的。

此项工作我们需要注意的是，充分估计到坝体质量缺陷的随机性、生物洞穴的再生性和检测手段的局限性，千万不要进行地质意义上的推理与判断，对于大坝的加高、陪厚、防渗和排水等工程处理措施的建议要留有余地。

5 遗留问题

本文所论的一般性原则，遗留了一些非一般性问题。例如，工程安全鉴定报告中没有提及到的与地质有关的又是地质师可能质疑的问题，或者已经存在但有可能被安全鉴定本身所遗漏的地质问题，或者不属于安全鉴定范围内的地质问题（如库区地质环境的改变、工程区潜在的地质灾害、加固工程完建后水库运行水位的抬高可能引起的一系列问题等），等等。

工程地质勘察的基本方法范文第5篇

关键词：特大型；桥梁工程；地质勘察

中图分类号：K928文献标识码： A

一、特大型桥梁工程地质勘察阶段及其特点

一般来说，特大型桥梁工程地质勘察阶界可以分为三个阶段，即可行性研究勘察阶段、初步设计勘察阶段以及详细工程地质勘察阶段。总的来说，虽然不同勘察阶段在勘察的要求、精度方面都有不同点，具体由表1可知，可是各勘察阶段的关健点都在于初步勘察以及详细工程地质勘察。工程有需要，还可以在桥梁施工前期进行水文地质劫察研究、断裂专题勘察研究等工作。

表1 特大型桥梁工程地质勘查阶段划分

阶段 内容 目的 重要意义

可行性研究勘察阶段 在收集分析相关勘查资料的基础上，对桥址选择起关键性作用的不良地质、特殊性岩石进行地质勘查 研究桥址屈区域工程地质条件 能为桥址比选方案的选择提出一定的地质依据，以完成桥址区底层稳定评价分析与基础型式的选取

初步设计勘察阶段 对初步拟建的桥址场地作出更深入的工程地质比选工作 深入研究拟建桥址地质状况，以作相关设计准备 为初定工程场地以及设计方案提供极其重要的工程地质参考数据

详细工程地质勘察阶段 针对某一地段进行详细工程地质勘察 在大桥位置已经初步确定前提下，富有针对性地进行工程地质勘察工作 为大桥基础设计提供准确完整的工程地质雏菊，以满足基础设计、地基处理设计以及基础施工等

二、特大型桥梁工程地质勘察

1、勘探点的布设

事实上，勘探点的布设必须要根据勘察阶段、桥址区地质状况、地层岩性与大桥基础类型去进行布设。一般来说，可研究性阶段会根据桥塔墩、边墩以及描墩位里去布设控制性钻孔，实际孔距由墩位决定。相关勘察要求规定，初步设计勘察阶段的勘探点要多于7个孔，由于孔少且大部分都为技术性钻孔，在取样后应当进行标准贯入试验。由于详细勘察的工作量较大，因此勘探点多布设于基拙轮廓线的周边或者中心，常常隔墩布孔。若地质情况较为复杂，地层分布不稳定，则应采取逐墩布孔形式。

另一方面，特大型桥梁工程地质勘察应当注重劫探孔的深度，很多时候由于环境风化影响造成孔深不够，桩身长度变短。

2、地质勘察手段

地质勘察手段能够影响工程的勘察质量以及勘察进度，为获得更为精准完整的勘察数据，必须要选择合理的勘察手段。常用手段为岩土水测试、原位浏试试验、物理勘探以及钻探配合使用。对于软土地区，多选择旁压试验、十字板试验与荷载试验等手段。

2.1岩土水测试

岩土水测试针烤性较强，主要以大桥基础类型以及桥梁结构为试验基础。目前我国桥梁工程大多选择悬索桥桥型结构，对其进行岩土水测试关健在于主塔与锚旋位置的测试。桩基础持力层的类型是主塔重点考虑因素，若基岩埋藏浅，常用嵌岩桩；若第四系浮度大，常用摩擦桩。

锚啶位置以及基础设计重点是针对沉降变形情况以及基础稳定定情况，因此土的变形指标与剪切指标是悬索桥测试中的主要内容，此时还应当考虑土的固结历程，另外，锚啶受力范围内的主要地层还必须具备高压刻试内容。

2.2原位测试试验

原位侧试试验内容丰富，应用最广泛的是标准贯入试验以及重型动力触探试验。标准贯入试验专门用于第四系状态，特别是砂层密实度的判定，可以精确则出桥梁地层承载力与桩基侧摩徐力大小；重型动力触探试验主要用于判断碎石土类状态，为工程提供桥梁承栽力指标。

另外，在软土区会多选择静力触探试验、十字板试验、旁压试验以及偏铲侧胀试验。近年来，静力触探试验逐渐被推广，主要用于获取悬索桥描碗开挖土层在天然状态下的物理学指标，依靠静力触探仪去进行测量，但其精度仍需要提高，具体情况如图1所示。而旁压试脸与偏铲侧胀试验主要用于侧量恳索桥描旋区的基坑侧壁参数大小，具体试验原理图如图2所示。

图1 静力触探仪探头示意图

图2 具体原理图

2.3物理勘探

物理勘探一般用于可行性研究勘察阶段与初步设计勘察阶段，主要是为了勘探清楚桥位区地层的地质状况，精确确定水下障碍物以及地下管线的位里.水中常用的物理勘探方法。

为地层地震方法与单道或多道方法，而陆地上则属井下CT与高密度电法最常用。特大型桥梁勘察工作中，必须要好孔内波速测试，其中剪切波的作用就是既要对施工场地地震效应综合分析，又要精确得到地震动参数；而压缩波则主要是用于叛别岩石完整性以及划分风化岩界线。具体情况如图3所示。

图3 波速测试图

2.4其他劫察

另外，地下水的勘察也是十分重要的。若悬索桥锚啶位里确定是选择深基坑开挖、沉井或者地下连续强等施工方法时，在勘察时应当加倍关注各含水层的渗透性与涌水量的多少，特别要注意砂类土的地下水勘察。这些参数确定多是通过锚啶地场的抽水试验得来，而针对浅砂层的场地，则可以选择进行简易抽水试验；针对含水层厚的情况，由于地下水量大，则应当选择分段抽水试验。进行抽水试验的同时，应当注意观测地面沉降情况。

三、特大型桥梁地质勘察工作的关键性问题

1、断裂构造带和地震带的勘察

特大型桥梁工程属国家和社会的生命线工程，对其抗震性能的要求尤其高，而地震裂度区划图根本无法适应特大型桥梁工程抗震设计的有关要求，则加强对工程地质勘察阶段的地震危险性评估和地震裂度复核具有现实意义。研究证实，特大型桥梁的桥墩、桥位、埋置深度和基础型式很大程度上取决于工程建设地的断裂构造情况，工程地质勘察阶段务必要准确掌握断裂结构的活动性，且就某些宽厚断层的倾向、倾角、走向、填充物和破碎带宽度等做全面地了解。总体而言，断裂构造带和地震带的勘察直接关乎到桥梁建设地的选定，则务必要坚持“避开发震断裂带、活动断裂带、强震震中区域”的原则。

2、不良地质带的勘察

对特大型桥梁工程不良地质带的勘察要求就该地区特殊性岩土或不良地质的类型和分布情况做全面地勘察，且突出对桥梁建设地的极软岩、软岩、软弱岩层、砂类土的地震液化和岩溶桥基等的勘察。

源于极软岩和软岩的低承载力，其遇水崩解变软率和变形率极高。若把桩端设置在该区域，必须做试桩试验，以确定桩基的有关参数。针对桥基岩体内较薄的软弱夹层，由于变形模量和力学强度低、饱和抗压强度≤1/2干抗压强度，且遇水崩解率极高，其极易引起桥基滑移或沉陷变形。因此，桩端位置的选定务必要避开基岩软弱夹层，通常情况下，桩的埋深应达到软弱夹层下方的完整基岩层。在勘察岩溶桥基时，应先基于地球物理勘探就桥位区域的岩溶发育情况做初步地了解（包括岩溶发育特点和岩溶发育程度等）；再基于深入钻探就岩溶的规模、基本形态、洞穴顶板岩层性状和厚度等做全面地掌握。需注意，岩溶发育地区的钻探应逐桩开展，以确保桩端下端的完整岩体为桩径的2倍。砂性土的地震液化是不良地质的典型代表，其分布范围极广，其要求桥基勘察结果的评估应遵循《建筑抗震设计规范》、《公路工程抗震设计规范》等。

3、地下水分布情况的勘察

对基于深基坑沉井、开挖和地下连续墙施工的悬索桥锚定位置的勘察应就各含水层的涌水量和渗透性能、砂类土的地下水分布情况等予以全面掌握，而就锚碇地场的抽水试验可获取所需的参数，但就浅薄砂层的场地而言，应先做简易抽水处理。就地下水量大且含水层厚度大的场地而言，应做分段抽水试验，而抽水试验应与地面沉降观测工作同步进行，且注意观测点的设置位置应分布在锚碇抽水试验的影响区域，并以十字法进行布置。实践证实，水文地质试验是勘察含水层的含水量和渗透系数等、地下水水位和类型、地下水流速和流向、地下水变幅大小和补给方式等的重要途径。

结束语

总之，特大型桥梁工程地质勘察应以现行规范标准为准则、以工程施工要求和地质勘察技术要求为导向，全面收集和利用地质资料，并基于此，编制出一套符合我国现行标准规范和工程设计要求的安全保障措施和勘察技术方案，以便提高特大型桥梁工程地质勘察的质量。

参考文献