地質(zhì)工程領(lǐng)域是以自然科學(xué)和地球科學(xué)為理論基礎(chǔ),以地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)資源的普查與勘探、重大工程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與地質(zhì)背景涉及的工程問題為主要對象,以地質(zhì)學(xué)、地球物理和地球化學(xué)技術(shù)、數(shù)學(xué)地質(zhì)方法、遙感技術(shù)、測試技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等為手段,為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的先導(dǎo)性工程領(lǐng)域。國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重大地質(zhì)問題、所需各類礦產(chǎn)資源、水資源與環(huán)境問題等是社會穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的條件和基礎(chǔ)。地質(zhì)工程領(lǐng)域正是為此目的而進(jìn)行科學(xué)研究、工程實施和人才培養(yǎng)。地質(zhì)工程領(lǐng)域服務(wù)范圍廣泛,技術(shù)手段多樣化,,從空中、地面、地下、陸地到海洋,各種方法技術(shù)相互配合,交叉滲透,已形成科學(xué)合理的、立體交叉的現(xiàn)代化綜合技術(shù)和方法。
“地質(zhì)工程”是“地質(zhì)資源與地質(zhì)工程”一級學(xué)科下屬的二級學(xué)科,在以原二級學(xué)科“探礦工程”和“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”為主體的基礎(chǔ)上相互交叉滲透發(fā)展起來的。它以現(xiàn)代鉆、掘工程技術(shù)、現(xiàn)代測試和計算機(jī)技術(shù)為手段,以工程涉及的地質(zhì)體及工程所在的地質(zhì)環(huán)境為研究對象,服務(wù)于礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā),土木、水利工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工,水文工程、環(huán)境地質(zhì)的評價、監(jiān)測與保護(hù),地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測與防治和地下深部探測等領(lǐng)域。本學(xué)科與“礦產(chǎn)普查與勘探”和“地球探測與信息技術(shù)”屬于同一個一級學(xué)科的三個相輔相承的二級學(xué)科,也與采礦、土木、水利、環(huán)境等工程學(xué)科相銜接。
工程地質(zhì)勘探鉆孔的孔徑,大多數(shù)是168MM開孔,91MM終孔,這樣的孔身結(jié)構(gòu)能夠滿足一般的勘探、試驗要求。但是在特殊情況下,譬如為了探查壩基軟弱夾層和強(qiáng)透水帶的位置及展布方向、斷層破碎帶和緩傾角裂隙的產(chǎn)大辯論和特征,以及為了檢查基礎(chǔ)的灌漿質(zhì)量和混凝土的澆筑情況,就需按照工程地質(zhì)的要求,打一些大口每項鉆孔,以工程技術(shù)人員進(jìn)入孔中直接觀察和測量。。 大口徑鉆孔主要在水電工程地質(zhì)勘探中采用。中國于1963年在丹江口壩直址打成了口大口每徑鉆孔;之后,葛洲壩、小浪底、偏窗子、三峽等水利樞紐工程中相繼采用,均取得很好的勘探效果。面且承擔(dān)了大壩基礎(chǔ)處理等任務(wù)。 由于大口徑鉆孔能夠讓勘探人員直接進(jìn)入其中觀測和取樣,準(zhǔn)確地搜集到性地質(zhì)資料,因而避免了用一般勘探耗費大量進(jìn)尺而未能搞清某些地質(zhì)現(xiàn)象和問題的弊病。它也代替了施工復(fù)雜的豎井工程,而且由于無爆破震動,可以保持巖層的天然狀態(tài)。 大口徑鉆探方法有沖擊鉆進(jìn)和回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),在工程地質(zhì)勘探中主要使用后者,其孔徑分別1150、1050、950和750MM,孔深30—60M,可以取得材心。鉆具是在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上改裝的,主要包括鉆頭、巖心管、取粉管、鉆桿等。除鉆具外,還應(yīng)配備吊籠、絞國及潛水泵等必要的設(shè)備。
詳細(xì)勘察階段的主要工作要求是:
①取得附有坐標(biāo)及地形的建筑物總平面布置圖,各建筑物的地面整平標(biāo)高、建筑物的性質(zhì)和規(guī)模,可能采取的基礎(chǔ)形式與尺寸和預(yù)計埋置的深度,建筑物的單位荷載和總荷載、結(jié)構(gòu)特點和對地基基礎(chǔ)的特殊要求;
②查明不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、類型、分布范圍、發(fā)展趨勢及危害程度,提出評價與整治所需的巖土技術(shù)參數(shù)和整治方案建議;
③查明建筑物范圍各層巖土的類別、結(jié)構(gòu)、厚度、坡度、工程特性,計算和評價地基的穩(wěn)定性和承載力;
④對需進(jìn)行沉降計算的建筑物,提出地基變形計算參數(shù),預(yù)測建筑物的沉降、差異沉降或整體傾斜,
⑤對抗震設(shè)防烈度大于或等于6度的場地,應(yīng)劃分場地土類型和場地類別。對抗震設(shè)防烈度大于或等于7度的場地,尚應(yīng)分析預(yù)測地震效應(yīng),判定飽和砂土和粉土的地震液化可能性,井對液化等級作出評價;
⑥查明地下水的埋藏條件,判定地下水對建筑材料的腐蝕性。當(dāng)需基坑降水設(shè)計時,尚應(yīng)查明水位變化幅度與規(guī)律,提供地層的滲透性系數(shù);
⑦提供為深基坑開挖的邊坡穩(wěn)定計算和支護(hù)設(shè)計所需的巖土技術(shù)參數(shù),論證和評價基坑開挖、降水等對鄰近工程和環(huán)境的影響;
⑧為選擇樁的類型、長度,確定單樁承載力,計算群樁的沉降以及選擇施工方法提供巖土技術(shù)參數(shù)。
詳細(xì)勘察的主要手段以勘探、原位測試和室內(nèi)土工試驗為主,必要時可以補(bǔ)充一些地球物理勘探、工程地質(zhì)測繪和調(diào)查工作。詳細(xì)勘察的勘探工作量,應(yīng)按場地類別、建筑物特點及建筑物的等級和重要性來.確定。對于復(fù)雜場地,必要時可選擇具有代表性的地段布置適量的探井。
