巖土地施工工程地質勘察

摘要：由于地鐵的設計與勘察兼有鐵路和公路隧道、城市高層建筑、地基深基坑，地下水勘察之特點，這要求有關單位及設計，勘測者要有更全面的能力。認真分析沿線地下水類型、特征及各類地下水間的相互關系，結合地鐵工程性質及施工工藝分析評價了不同類型地下水對工程的影響。

關鍵詞：巖土地施工 地質勘察

1 目標和要求

1.1 目標與任務

1.1.1 目標：查明城市主要環境地質問題及其成因，進行社會經濟影響和損失評估，編制環境地質系列圖件，建立數據庫和評價系統，提出防治對策建議，為國土開發整治，以及城市規劃、建設、管理服務。

1.1.2 任務：

①搜集了解城市地質、地貌、氣象、水文以及人類社會經濟等條件。②查明地下水資源衰減、水質污染與惡化、海水入侵、地質災害等環境地質問題，分析研究其成因。③基本查明地下水、熱礦水、地質景觀以及地下空間等資源及其開發利用現狀，進行水資源保證程度與應急（或后備）地下水源地論證。④開展城市地質環境評價與適宜性分區，提出環境地質問題防治對策建議。

1.2 基本要求

①工作區范圍宜以城市遠景規劃區為界，可根據實際需要適當調整。②必須充分搜集有關資料，加強資料的二次開發和綜合研究。③對重大環境地質問題，應布置必要的勘查和專門試驗測試工作，投入相應實物工作量。④根據工作區范圍大小和圖面復雜程度確定成圖比例尺。⑤根據城市類型與規模、地質環境背景、存在的環境地質問題及危害程度，確定調查重點，分層次開展工作。

2 施工設計勘測

2.1 工程地質勘測應保證企業、建筑、設施、線性設施的工程管道等的設計論證，判定施工方案和操作方案需必要的充足的資料，其中包括建筑和設施的配置和結構方案，保證制定總計劃，土方工程(包括使用水力機械手段)，工程防護設施建設，預防措施，地質環境保護，方案設計，以及為了制定施工組織設計和工程的施工設計。為此必須對所選擇的施工場地(線路)的工程地質條件進行綜合研究，并且標明工程地質的要素。

2.2 為制定設計(沒有總計劃時施工設計)進行的工程地質勘測的技術任務書，其內容包括預料的地基類型的，建筑物和設施地下部分的深度的，預計的設計對象與地質環境相互作用的范圍的數據，以及項目在建設和使用時引起有關地質條件變化的情況。

2.3 凡在建筑物設施與地質環境相互作用的范圍內埋藏著非均質的，薄層的，流質粘性的，含飽和水沙質，人工土等土壤的地方，對責任等級為1.2級的建筑和設施應采用壓模和壓力試驗法，以原土斷面法，旋切法來測定土壤強度和變形性質。在每種工程地質要素的場地使用壓模法和原巖斷面法進行土壤試驗的次數不少于3次，而使用壓力計和旋切法的試驗次數應不少于6次必要時沿線性設旖的線路使用原巖斷面法和壓模法測定土壤的力學性能，通常只應為特殊土壤才做。

2.4 為測定設計工程與地質環境預計相互作用范圍內的地下水的特性，應與其他工程地質研究工作一起進行綜合的水文地質研究 所要測定的地下水特性包括地下水埋深，水位的季節性和多年性變化、流量、流向及其化學成分，對水泥的侵蝕性和對金屬的腐蝕性。

2.5 化學分析的次數應足以闡明含水層在各個場地，不同深度，及不同時間(—年各季節)的水文化學條件。在—般水文化學條件下進行場地勘測時，對每—含水層都應用6個以上取自—年的同一時期(季節)的水樣的分析來描述。對同一含水層來說，水介質對建筑結構和電纜發生的每種形式的侵和腐蝕作用，應該通過3次以上的分析加以確定。

3 主要勘察手段

3.1 探地雷達 探察地下管線及埋深0-10m左右的地下障礙物是特長，但其探察深度有限；探察地下管線也可用其他探地下管線的儀器。

3.2 鉆孔中測水的動態的方法 為察明巖溶的動態參數，應在鉆孔中用流速儀等測定水的流向，流速，并可通過鉆孔電視觀察鉆孔壁巖溶微孔及裂隙的情況。必要時要做水的連通試驗。

3.3 鉆探及靜力觸探 鉆探可取芯直接觀察，但在第四系層中，巖芯采取率不高；所以應適當多用靜力觸探，它可以直接提供層的承載力信息。

3.4 地震勘探 探察基巖面、基巖強風化面，地震折射法和地震反射法是可以勝任的。但是，地震勘探法在城市中怕汽車震動等干擾，需在夜間工作，或為暫時封鎖線路。地震反射法對0～35m深的薄層無能為力。

3.5 電阻率法 在地面為非瀝青路面的情況下，直流電法可探測層位深度，精度為10％～20％；它在探察巖溶發育區、斷層帶位置及大致形狀等方面會有好的效果。但目前常規的電阻率儀在城市中工作受雜散電流干擾大，難以工作。

3.6 “陸地聲納法” 是“極小偏移距高頻超寬帶彈性波反射連續剖面法”的簡稱，推出十年來，不僅在隧道掌子面前方100m左右地質預報中取得好效果，而且在淺部薄層探察、溶洞探察中顯示其良好的功能。

3.7 各種激電法 它們是專用的探測含水層及其含水情況的方法，既然地下水的情況對地鐵如此重要，這類方法也當然是地鐵勘察中應當采用的方法。但在城市中存在大地電流干擾，應選擇抗干擾強的方法，或許雙頻微電法、瞬變電磁場法應是首選的方法。

4 勘察過程中應注意的一般問題

4.1 外業調查勘察前應對線路通過區域進行詳細調查，熟悉周圍環境，收集附近建筑物的基礎資料，以進一步了解地層狀況及可利用資料情況。

4.2 工作量布置布孔時應充分考慮地形、地物、地下管線埋設及場地等因素，鉆孔一般布置在結構線外緣3～8m，鉆探完成后必須進行回填封孔。

①勘探點數量及間距勘探孔的布置根據設計專業提供的資料和設計要求，考慮工程地質水文地質條件、工點類型、結構形式、基礎埋深、基坑圍護、降水要求和施工方法等因素綜合確定。②勘探孔深度初勘階段，因地鐵線路縱坡不穩定，勘探孔可適當加深，以免浪費勘探工作量。詳勘階段勘探孔深度一般按下列原則確定。

4.3 外業管理與控制外業勘察過程中，技術人員應到現場進行檢查，掌握勘察進度，確保勘察質量，保證第一手資料的準確性。檢查時應注意的問題有：

①鉆孔結構施鉆方法、鉆進工藝是否符合技術要求；換徑深度是否符合地層條件及取樣直徑要求；是否達到設計孔深。②地層分層是否按不同地層控制回次進尺；地層分層深度是否正確，有無漏層現象；巖心是否按順序排列，并與日志記錄相符。③樣品采取、保管與運送取樣數量及位置是否符合技術要求；巖心采取率是否達到鉆探質量標準規定的要求；是否按規定做好巖心樣品的存放和保管，樣品標簽是否正確以及樣品是否及時蠟封；及時做土工試驗，樣品保留時間不能太長；在土樣運送過程中應采取保護措施，盡量避免樣品擾動。④日志填寫及時填寫鉆探日志，字跡整潔，原始記錄無漏項；地層描述詳細，分層清晰明確，各級簽署齊全。⑤原位測試試驗設備及儀器是否符合標準。測試深度、操作方法是否符合技術要求。

5 結論

在地質勘察中應綜合采用多種勘察手段，針對地鐵勘察的需要以及在城市中作勘察工作的特點，選擇陸地聲納法、微分電測深、各種激發極化探水等新技術。采用可防城市中噪聲和電干擾的新儀器，對可能影響工程穩定的不良地質和對工程的危害程度評價，給出巖土工程分析評價及工程措施建議，從而保證工程的順利進行。