建筑工程地质勘察的意义与方法
李典
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摘要:本文深入探讨建筑工程地质勘察的重要意义、常用方法及优化策略。研究表明,地质勘察通过评估地质稳定性、获取岩土体参数等,为工程选址、设计、施工提供科学依据,对保障工程安全质量、控制成本具有关键作用。详细阐述工程地质测绘、勘探技术、原位测试与室内试验等常用勘察方法的原理与应用。针对当前勘察技术局限、人员素质参差不齐、行业管理标准不完善等问题,提出推动技术创新与设备升级、加强人才培养、完善行业管理与标准体系等优化策略。关键词:建筑工程;地质勘察;勘察方法;优化策略;工程安全
引言
在城市化进程加速与基础设施建设蓬勃发展的当下,建筑工程作为经济社会发展的重要支撑,其质量与安全关乎国计民生。地质条件作为建筑工程的基础,对工程的选址、设计、施工及运营起着决定性作用。复杂多变的地质环境,如断层、软土、岩溶等不良地质条件,若在工程建设前期未被准确勘察,极易引发地基沉降、结构破坏、施工安全事故等问题,造成巨大的经济损失与社会影响。
一、建筑工程地质勘察的重要意义
1.1 为工程选址提供科学依据
工程选址是建筑工程的首要环节,地质条件的优劣直接决定项目的可行性与安全性。通过地质勘察,可系统评估区域地质稳定性,查明断层、滑坡、泥石流等不良地质作用的分布情况。地质勘察还能分析场地的地形地貌、岩土类型等条件,为选择承载力适宜、施工条件良好的场地提供依据,保障工程建设的顺利推进。
1.2 保障工程设计的合理性
工程设计依赖准确的地质勘察成果。勘察岩土体物理力学性能指标,承载力、压缩性、抗剪强度是基础设计选型和结构设计设计依据。高层建筑设计过程中,如果地基岩土的承载力不能满足荷载要求,需要采用桩基础或地基处理的办法来提高地基承载力;对于软土地基需要考虑地基压缩性的估测值来预测沉降量,进行合理的基础埋深和结构刚度的设计;地下水条件勘察对地下室防水设计和基础抗浮设计具有极大的影响,以免因水产生的结构渗漏和结构浮力的上浮事故。
1.3 确保工程施工安全与质量
勘察工作成果为施工提供可靠的依据,有助于减少施工风险,确保施工质量。基础施工时,在充分了解勘察报告提供的岩土性状的基础上,合理选用施工方法和机械;在岩溶发育带勘察查明溶洞的位置和大小,做好溶洞注浆加固等准备工作,以防止施工发生塌孔、漏浆等情况。某地铁隧道工程施工,勘察成果对地下工程全线的地质情况进行了有效的掌控,对于富水砂层,利用超前注浆加固技术,使用盾构机带压换刀,顺利穿越该复杂地层段,预防了涌水、塌方等事故,保证了安全和质量。
1.4 控制工程成本
准确的岩土勘察,可以防止盲目施工而导致的投资浪费。科学地选型方案及设计,主要依据准确的勘察成果资料,可以减掉无谓的加深处理及结构加强措施,减少工程直接费用投入。某小区住宅工程本方案初审为桩基方案,在设计前详细勘察得知地基土承载力满足,而更改采用天然地基,为工程建设省下了工程造价百万元。首先勘测到位,可以防止地质施工时突发地质问题而造成的延误及工程投资的无谓增加。
二、建筑工程地质勘察的常用方法
2.1 工程地质测绘
工程地质测绘在区内地质测绘过程中,由工程测量人员通过现场观察、绘制地质大样图等过程,对工程场地的地形、地貌、地层、岩性、地质构造及水文地质等情况进行收集与记录。测量人员借助地质罗盘、GPS定位仪、地图等仪器设备,绘制工程地质图件,直观反映区域地质特征。在进行山区测绘过程中,能够识别出山脊、山谷、冲沟等地形形态,并对其进行分析,从而分析其对工程建设的影响;通过观察地层露头,判定地层的地质时代、岩性和接触关系等,为之后勘察钻探前工程地勘的具体工作方向确定出宏观指导。工程地质测量法覆盖面积大、价格低廉,属于地质勘察的基础工作,能够初步了解场地地层特征,为制定后续勘察钻探工作的具体勘探实施方案做好准备工作。
2.2 勘探技术
勘查方法主要有钻探、坑探和物探等。钻探是常用的勘查手段,采用钻机钻入地下,取地层岩芯,直接观察地层岩性、地层构造和地下水情况。不同的岩土条件采用不同类别的钻机钻入,如硬质岩地层常采用回转式钻机钻入,卵石、砾石地层钻入时可以采用冲击式钻机。坑探方法主要有探槽、探井,直接挖掘、开挖,暴露或揭露地层岩土体的地质现象,原位测试、地质编录,适合于较浅的地层勘查。物探方法主要有电阻率法、地震勘探法、探地雷达法,采用岩土体物性参数不同,通过检测岩土体物理场的变化来反演岩土体的物理性变化。
2.3 原位测试与室内试验
岩土体的原位测试是在其天然状态对原位测试试验方法测试得到岩土体的静力触探试验得到土体比贯入阻力和锥尖阻力,进而得到土体的承载力及压缩性;标准贯入试验得到锤击数,进而得到砂土密实度及粘性土稠度;载荷试验在原位上对岩土体加载,得到其变形特性,进而得到地基承载力;将采集好的岩土土样带回室内进行物理性质试验及力学性质试验,进而了解岩土的性质。原位测试和室内试验结合,可以有效地得到岩土体参数,为工程提供有效依据。
三、优化建筑工程地质勘察的策略与建议
3.1 推动勘察技术创新与设备升级
增加勘察技术、勘察方法的研发及应用,如利用三维地质建模技术能够直观呈现地质体的立体构造,为勘察设计工作提供可视化分析;无人机航测和激光扫描等技术能快速获取地形地貌及地质,提高勘察效率;鼓励勘察单位引入先进的勘察设备,如高精钻探设备、先进物探等仪器设备,提高数据采集的准确性及效率;加强产学研交流,促进产学研科研成果转化工作,促使勘察技术往智能化、自动化方向发展,以满足复杂地质条件的勘察需要。
3.2 加强勘察人才培养与队伍建设
高校可以合理开设地质勘察专业相关的课程,强化学生的实践环节,以提升学生的实践技能和创造性。企业可以加强培训教育,多组织一些员工的业务知识和技术知识培训及学术研讨交流,进而更新知识,提升业务能力。可以采取针对企业行业的专门人才考核方式,建立起职业资格的认定机制,落实勘察人员的资质要求,保障勘察人员拥有的专业能力,才能真正提高勘察人员的薪酬收入待遇和改善勘察人员的工作条件,如此才能吸引更多有能力、更优秀的人才投入到勘察工作中,培养出勘察人才的专业团队。
3.3 完善勘察行业管理与标准体系
政府部门做好勘察市场的监督管理工作,规范勘察市场的竞争秩序,严惩勘察工作的违规转包现象及弄虚作假行为,以确保勘察工作的质量;组织相关部门对勘察行业的标准进行修订和完善,使其更好地适应实际工程建设工作要求,并制定相关的勘察工作技术和质量标准及验收规范要求;需要实施勘察成果质量追溯制度,加强对勘察报告制作、复核、归档等工作流程的严格监督,确保勘察数据的准确性。以此进一步完善行业管理以及标准体系,推动建筑工程建设地质勘察行业的健康发展。
结语
建筑工程地质勘察作为工程建设的关键环节,在工程选址、设计、施工和成本控制等方面发挥着不可替代的作用。通过运用科学的勘察方法获取准确的地质信息,能够保障工程安全质量,推动建筑行业可持续发展。面对当前勘察工作中存在的问题,需从技术创新、人才培养和行业管理等方面采取优化策略,不断提升地质勘察水平,为建筑工程建设提供坚实保障。
参考文献
[1]张文超.建筑工程地质勘察的意义与方法[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(25):157-159.
[2]张成维.工程地质勘察中水文地质问题研究[J].中国金属通报,2021,(10):211-212.