工程地质勘察的主要方法及难点

工程地质勘察的主要方法及难点

常晓峰

内蒙古兴旺土木工程有限责任公司 内蒙古呼和浩特 010000

摘要：工程地质勘察的主要方法有坑探、井探、钻探等方法，勘察工作的难点有难取原状土样、难确定实验室内、室外岩土层的设计参数、地基渗漏参数、岩土物理性质参数、脆性破坏下的基础抗剪强度及岩体物理力学参数、结构面的抗剪强度等，坚持地质勘察原则，按照工程地质勘探规范，注重利用新技术新方法、新工艺，能够使地质勘察方法不断创新，勘察难点一一解决。

关键词：工程地质勘察；主要方法；解决策略

1工程地质勘察的主要方法

1.1地表工程探测方法

一是坑探工程地质勘察法。顾名思义，地质勘察坑探法就是通过挖方或工程坑槽的截面、坑壁土层结构的观察，获取地质信息数据的方法。用于地质勘察的坑槽具备以下3个特征：①能够直接观察地层复杂结构和变化数据；②能够直接获取原状土样；③需要勘测的地层不深。工程地质勘察作业中坑探法使用的坑穴分试坑和探槽2种形式，试坑坑口可圆可方可不规则，深度30-95cm不等，主要勘察用途就是剥除局部的地表覆土，揭露基岩；探槽为深度3m-5m的长方形坑道，口宽、底窄，沿地表构造线或者地表垂直岩层挖掘；主要勘察用途就是探查残积坡的厚度、岩性，风化岩石的厚度岩性；追索断层、构造线的纹理及发育趋势。

二是井探地质勘察法。从字面意思可以理解，井探工程地质勘察的方法，就是钻井、挖井观察井壁地表构造线、进行地质条件状况分析的方法。工程地质勘探井探法中的井分浅井和竖井2种形式，浅井就是深度不大的工程地质勘察井，通常深度为5m、10m、15m不等；浅井主要有4种勘察用途：①观察地表覆盖层的岩性结构，测量其厚度；②观察风化层的岩性结构，测量其厚度；③取原状土样，进行荷载试验；④取原状土样，进行渗水试验。竖井工程地质勘察法与浅井相对而言，竖井指的是井深＞20md的勘探井，常用于漫滩、平缓山坡、阶梯地表构造岩层平缓地带的工程地质勘察，对于土质相对松散的条件，可采取一定的支护措施。竖井主要有2种勘察用途：①观察了解覆盖层的构造线、性质、厚度及岩石破碎状况；②观察、研判覆盖层的滑坡、岩溶发展趋势。

三是平洞工程地质勘察法。该种工程地质勘察法就是利用洞穴观察地层结构进行实地勘测的方法，适合陡峭基岩岩坡地段的地质勘察作业，洞口出入方便，洞深且地质结构纹路清晰。主要勘察用途：有利于查明地层岩性、破碎带、软弱夹层、风化岩层的构造文理，能够提取原状土样，进行原位实验；方便调查斜坡的地质构造、岩性特征。

四是工程地质勘察钻探法。就是利用钻探机械、挖掘机械破除地表覆盖层，揭露工程建筑、构筑物布置范围对地质条件的影响，相比之下，钻探法要比坑探、井探更能深入地下较深的岩土层次。主要勘察用途就是为工程设计提供剖面结构数据，还能提取土样，供实验室分析使用。

五是地表物理探测法。就是利用各种专门地质探测仪，测定土体、岩层地质层的密度、弹性、放射性、导电性、磁性不同物理性质的差异，结合有关理论和经验，对地质构造展开分析。主要勘察用途就是验证地质测绘结果的真伪性，更准确地掌握地质信息。

1.2工程地质测绘方法

一是测绘法。通过对工程建设活动区域地理环境的观察、调查，对工程问题进行研究分析，利用测量数据和分析结果，绘制与工程建设活动区域地面成比例的测绘图。主要勘察用途就是为更为具体的工程探测提供依据，促进勘察、观测、实验更加深入具体化。

二是长期观察法。工程地质条件受多种因素的影响，不断发生变化，如水利水电工程基础设施建设影响范围的地质沉降、位移、裂缝等，多数变化都是较长时间的缓慢演变，因此，需要布点进行长期观察，通过对比长期观察的结果，发现、确定地质条件变化趋势，判断地质变化对工程的影响程度。长期观察主要勘察的用途就是为地质条件变化积累信息数据，为更具体的研究和工程条件的改善提供资料[1]。

2 工程地质勘察的难点

在工程地质勘察实践中，经常遇到的工作难点有5类：①取样难。导致试验室对于工程建设范围影响的较深的复杂岩土结构层的原状土，难于取样；导致试验室不能确定具体的残疾土、粗颗粒土、风化土的准确参数。②参数测定难。岩土地层渗漏系数等物理力学性质参数难测定。③取值选择判断难。岩土取样试验室的脆性破坏试件，建筑工程基础抗剪强度值等力学参数难于选取。④试件辨识难。试验室岩土断层、软弱层岩土取样或试件塑性破坏难以辨识，抗剪强度取值较难。⑤变化数值判断难。岩土结构面取样或试验室试件发生填充物剪断、啃断、胶结，强度数值难以准确选取判断。

3工程地质勘察方法的创新及难点问题解决策略

3.1勘察方法的创新

创新是工程地质勘察方法技术水平提升的驱动力，充分利用新技术、新设备、新装置改善工程地质勘察条件，推进勘察工作的现代化、规范化、标准化、信息化，很多难点问题，将迎刃而解。

一是3S集成技术在工程建设地质勘察中的应用。该技术把GPS、GIS、RS 3种信息技术通过专用数据接口，有机连结起来，整合应用，构建用途广泛、作用强大的地质勘察系统，GPS实时定位、跟踪目标，把控勘察目标的位置坐标变化；RS收集、发现地质勘察目标全天候条件变化信息；GIS则把不同源的空间信息、时间信息进行采集、识别、存储、分析、处理；在工程建设地质测绘、地质安全监控中，技术作用发挥良好

[2]。

二是工程地质条件的监控技术的应用。对于工程建设影响范围，采用信息技术监控设备，实时掌握工程区域的地质条件变化，利于各种安全防控措施的及时完善。

三是工程物探技术的应用。钻孔彩色电视地质勘察系统满足勘察精度要求较高的条件，图像清晰，保存时间长久，再现性优良；地球物理层析成像技术能够在平洞或者钻孔内发射透射波，借助发出、接受进行信号数据的采集处理，分析波速值判断模拟地质岩体构造；该技术能够直接无损查明工程地质体的构造、肌理和现状，工作效率极高。

3.2难点问题解决的策略措施

一是取样难问题的解决措施。利用钻探、原位测试、触探等技术措施，结合坑探、井探的资料，综合对比分析工程地质体构造、厚度、风化程度，使点、面、观察数据信息充分结合，相互印证，摸索出岩土埋深、结构、分布、发育规律，进而实现数据的精准判断，弥补取样难的缺陷。二是试验参数难选取问题的解决措施。根据各种技术勘察的场地工程性质评价数据、地质体结构分布数据、密实程度数据、地震安全评价数据、标准贯入试验数据，结合数学统计分析、定性分析、定量分析的结果，综合判断，进而选出科学、准确的试验参数，确保工程建设设计过程的参考价值。三是辨识难和变化数据判断难的问题解决措施。就是充分利用信息化技术工具的高效、精准和无差别的优势，对工程地质体进行探测和信息数据处理，使人工智能软件技术在地质体构造、变化趋势的跟踪监控与信息采集判断中，准确反映本质信息，实现地质体的有效辨识和变化的精准判断[3]。比如人的目测看不到的工程基础沉陷或者倾斜趋势，监控传感器都能准确探测。

结束语

工程地质勘察的主要方法及难点随着技术的发展与时俱进，新的发现、新的难点、新的解决方法不断更新换代，注重传统技术的运用创新，在产程中发展，全面提升工程地质勘察的水平，才能有效解决工作中的问题、难题，不断优化技术融合能力，促进工程技术的不断进步。

参考文献：

[1]何靖.基于地质工程勘察在工程设计和施工中的作用分析[J].冶金管理,2022,(15):61-63+103.

[2]张昱.探析工程地质勘查中存在的问题[J].世界有色金属,2020,(22):184-185.

[3]刘韬,黄薇.工程地质勘察质量影响因素分析[J].工程建设与设计,2020,(07):44-45.

作者简介：常晓峰（1988.09—），男，汉族，内蒙古乌兰察布市人，本科学历，助理工程师，研究方向为水文地质、工程地质、环境地质。