工程建设前,查明建设场地的工程地质条件,对存在或可能存在的岩土工程问题提出解决方案,对存在的不良地质作用提前采取避让或防治措施,可以有效减小损失、防止地质灾害的发生。岩土工程勘察还可为工程的设计和施工提供依据和指导,以正确处理工程建筑与自然条件之间的关系,充分利用有利条件,避免或改造不利条件,减少工程后期处理费用,满足经济合理要求。
中国岩土工程勘察行业兴起于中华人民共和国成立后,由于国民经济建设的需要,中国按照苏联的模式,相继设立勘察、设计机构,开展了大规模的工程地质勘察研究工作。中国于20世纪80年代初期,引进了岩土工程勘察体制。这一技术体制是为工程建设全过程服务的,之后在各部门相继推广。为了使岩土工程勘察能贯彻执行国家有关的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、确保工程质量,由中国建设部(现中华人民共和国住房与城乡建设部)会同有关部门,共同制定了国家标准《岩土工程勘察规范》,并于1995年正式颁布施行。
勘察工作应按照工程建设不同勘察阶段的要求,正确反映场地的工程地质条件及岩土体性态的影响,并结合工程设计、施工条件以及地基处理等工程的具体要求,进行技术论证和评价,提出岩土工程问题及解决问题的决策性建议,并提出基础、基坑、边坡等工程的设计准则和岩土工程施工的指导性意见,为设计、施工提供依据,服务于工程建设的全过程。其基本任务具体为:①查明工程地质条件,并指出有利和不利因素。②研究工程地质问题,进行定性和定量评价,得出确切的结论。③选择地质条件优良的建筑场址。④预测工程修建后可能对地质环境造成的影响,避免人为地质灾害。⑤根据建筑场址的具体地质条件和建筑物特征,提出岩土工程设计方案和施工措施等方面的建议。
岩土工程勘察等级划分的主要目的是勘察工作量的布置。工程规模较大或较重要、场地地质条件以及岩土体分布和性状较复杂者,所投入的勘察工作量就较大。中国《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)规定,岩土工程勘察等级分为甲、乙、丙三级,等级划分由工程重要性等级、场地复杂程度等级、地基复杂程度等级3项因素决定。划分岩土工程勘察等级时,首先对3项因素分别划分为一、二、三级,在此基础上按下列条件划分岩土工程勘察等级:①甲级,在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中,有一项或多项为一级。②乙级,除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目。③丙级,工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。建筑在岩质地基上的一级工程,当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时,岩土工程勘察等级可定为乙级。
岩土工程勘察按照与工程设计相对应的阶段,大致可以分为可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察和施工勘察。①可行性研究勘察,目的是为可行性研究及场址选择提供依据;主要任务是对一个或若干个拟建场地的稳定性和适宜性做出评价。②初步勘察,目的是为初步设计或扩大初步设计提供依据;对于房屋建筑,主要任务是对场地内建筑地段的稳定性做出评价,为确定建筑总平面布置、主要建筑物地基基础方案及对不良地质作用的防治方案等提供必要的资料。③详细勘察,目的是为施工图设计和施工提供依据;对于房屋建筑,主要任务是对建筑地基做出评价,为地基基础设计、地基处理、不良地质作用的防治、施工方法的选择等提供必要的资料。④施工勘察,目的是为设计和施工补充勘察资料;施工勘察不作为一个固定勘察阶段,它包括施工阶段的勘察和竣工后的一些必要的勘察工作(如检验地基加固效果、当地层现状与勘察报告不符时所做的监测工作或补充勘察等)。对于专门性工程,如水利水电工程、核电站等,按工程要求遵循相应的标准或规范进行专门性研究勘察。工程地质条件复杂或有特殊施工要求的重大工程地基需要进行施工勘察。对于专门性工程,如水利水电工程、核电站等,按工程要求遵循相应的标准或规范进行专门性研究勘察。
包括:①工程地质测绘。主要是采用搜集资料、调查访问、地质测量、遥感解译等方法,查明场地的工程地质要素,并绘制相应的工程地质图件。②工程地质勘探,利用机械工具或开挖作业深入地下了解地质情况。主要方法包括钻探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、触探等。③岩土测试,主要目的是采用原位测试和室内试验方法为岩土工程问题分析评价提供所需技术参数。原位测试主要方法包括载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切试验和旁压试验等。室内试验主要包括岩土的基本物理性质试验、岩土的抗剪强度试验和岩土的动力性质试验等。④现场检验和监测,现场检验主要包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测以及对环境影响的监测等方面。