工程地质勘探在岩土工程勘察中的应用及重要性

工程地质勘探在岩土工程勘察中的应用及重要性

摘要：随着我国城市化进程的加快，基建工程大幅增多，工程地质勘探的重要

性日益凸显，本文详细阐述了工程地质勘探的目的、方法及其重要性，并针对岩

土工程勘察中存在的工程地质问题提出相应的防治措施。

关键词：工程地质勘探；工程地质问题；防治

引言：随着我国经济的快速发展，城市化进程的不断推进，工程建筑得以蓬

勃发展，岩土工程勘察项目也随之增多，作为其重要组成的工程地质勘探显得尤

为重要。工程地质勘探的准确性不仅影响着岩土工程的施工质量、工程造价，同

时也在很大程度上影响着建筑物整体结构的安全性、稳定性和耐久性。

1、工程地质勘探的概述

在岩土工程勘察中，工程地质勘探主要是针对场地区域内地形地貌、地质构造、地层分布及特征、岩层产状、水文地质条件、不良地质作用等进行勘测，分析、预测、评价可能存在的工程地质问题及其对建筑物和地质环境的影响和危害，并提出防治措施，为保证工程建筑的正确设计、合理规划、顺利施工和正常使用，提供可靠的地质依据及必要的参数支持。

2、工程地质勘探的目的

2.1查明场地区域内的地形地貌、褶皱、断层、破碎带以及其他地质构造的

空间分布和变化。

2.2查明各土层的工程特性、厚度、均匀性以及变化规律，软弱下卧层的埋

深及厚度，评价地基的稳定性和承载力。

2.3查明各岩层的产状、风化程度、裂隙发育及随深度的变化，评价岩基的

稳定性和承载力。

2.4查明地下水类型、含水层和隔水层的分布、埋藏情况、腐蚀性、渗透性

及地下水位的季节性变化幅度。

2.5查明场地区域内有无影响工程稳定性的不良地质现象，如岩溶、土洞、

崩塌、滑坡、采空区、泥石流等。探查其成因、类型、分布范围、发展趋势及危

害程度，提供评价和防治所需的地质参数和防治方案建议。

2.6为深基坑开挖中的支护设计和边坡稳定性计算提供所需的工程地质技术

参数。

2.7对需进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算的工程地质技术参数，

预测和评价建筑物的沉降、差异沉降或整体倾斜。

2.8取土样、砂样、岩样和水样，供室内试验、分析鉴定之用，勘探所形成

的坑孔为现场原位试验提供场所和条件。

2.9查明场地区域内有无对工程不利的埋藏物：河道、墓穴、防空洞、河浜、孤石等。

2.10查明场地区域内有无特殊性岩土：膨胀土、湿陷性黄土、红黏土、季节

性冻土、盐渍土、残积土等。

3、工程地质勘探的方法

3.1坑、槽探

当场地地质条件比较复杂时，用人工或者机械方式开挖坑、槽、井、洞，以

便直接观测岩土层的天然状态及各地层的地质结构，并取原状土样。坑、槽探可

达深度较浅，勘探深度有限，常见类型有试坑、浅井、探槽、竖井、平洞。

3.2地球物理勘探

是以各岩土层间的物理性质、磁化性质、导电性、放射性等差异为基础，通

过特定的仪器设备观测各种地球物理场的分布及变化，对地表下的地质体、岩土

层分布、地下水埋深、岩溶分布、地质界线等做出解释推断。其优点是成本低、

效率高、设备轻便，但由于同种岩土可能具有某些不同的物理力学性质，或不同

岩土具有某些相同的物理力学性质，因而难以做出准确的判断，须用坑探、钻探

加以验证。常见的地球物理勘探方法有电法勘探、地震勘探、声波勘探、重力勘探、磁法勘探、放射性勘探，其中电法勘探、地震勘探、声波勘探在工程地质勘

探中最为常见。

3.3钻探

工程地质勘探中采用最广泛的一种勘探手段。根据场地的复杂程度和工程要

求选择合适的钻探设备及钻进方式，在地下地层中钻孔以鉴别和划分土层，并沿

孔取样。其勘探深度大，不受地形条件、地下水的限制，钻进速度快。根据钻进

时破碎岩土的方式可分为冲击钻、回转钻、冲击-回转钻以及振动钻。

3.4静力触探

利用压力装置将带触探头的触探杆压入试验土层，测定比贯入阻力、锥尖阻力、侧壁摩阻力、贯入时的孔隙水压力，绘制贯入曲线，根据其线型特征，判定

土类、划分土层，评价地基土的压缩性质、抗剪强度、固结系数、变形模量、砂

土密实度、容许承载力等，适用于软土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石

的土。

4、常见的工程地质问题及其防治

岩土工程勘察中往往存在各式各样的工程地质问题，探明这些工程地质问题

的形成条件和发展规律，有利于采取相应的防治措施，确保工程建筑的安全性、

稳定性和耐久性。

4.1地震

地下深处岩层，由于活动性断层突然错动或其他原因而产生震动，并以弹性

波的形式传递到地表。主要破坏形式有驻波破坏、共振破坏、相位差错动破坏、

地震液化破坏和地震引起的地质灾害。工程建筑场地应根据工程需要和地震活动

情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、一般、不利和危险地段做

出综合评价。对不利地段，应避让；对无法避开时应采取有效措施；对危险地段，严禁建造甲、乙类的建筑，不应建造丙类建筑。

4.2地面沉降

由于地下水超采，软弱下卧层，地基欠固结，高层建筑的附加荷载以及交通

荷载等引起的地表下沉。可减少地下水的开采和水位降深，对地下水进行人工补

给和回灌。

4.3岩溶、土洞

工程场地内存在不可避开的岩溶、土洞时，可挖除洞内软弱充填物，并回填

石料或混凝土；当挖除不便时，可采用长梁式基础、桁架式基础或刚性大平板等

方案跨越洞顶；也可对岩溶裂隙采用水泥或水泥黏土混合灌浆，对土洞采用顶板

打孔充灌砂或砂砾；防止天然降水下渗、采用截排水措施减少水对洞壁、洞顶的

溶蚀；土洞深埋时，可采用混凝土桩、砂桩等提高支承能力、挤密土层和阻隔地

下水渗透。

4.4软弱地基