工程地质勘察的工艺流程及质量控制【摘要】“勘察是设计的基础”。

工程地质勘察的质量，是设计和施工质量的前提和保障。

本文着重叙述工程地质勘察的工艺流程中可能存在的质量问题，分析问题产生的根源，提出问题的解决办法，控制工程各环节的质量，为工程建设的设计、施工提供详实、科学、准确的地质资料。

【关键词】工程地质；工艺流程；质量控制；地质资料；勘察；设计勘察项目是按一定的工作流程来完成的。

每道工序的质量决定勘察项目的整体质量。

工程地质勘察的一般工作流程为（括号内为该工序的关键工作）：准备工作（勘察大纲）→测量放点（勘探点）→工程地质测绘（地质平面图）→勘探取样（岩土水砂等原状和扰动样本）→原位测试（设备与方法）→室内岩土水砂试验（设备与方法）→编制报告（内容与方法、校审）→成果加工（加工单）→资料归档（分类方法）。

文献[1][2][3]根据不同的勘察对象、不同的勘察阶段，详细而明确地规定了水利水电工程地质勘察外业的内容、工作量、勘探测试方法和内业资料整理的方法、《勘察报告》的内容和图件等。

本人针对勘察外业、内业整个工序流程中容易出现的质量问题，提出以下措施，做好勘察工作。

1. 准备工作根据《勘察委托书》，对工程项目编号，组织踏勘，签订《勘察合同》约后组建项目质量管理小组，明确质量目标，职责落实到人；编制《勘察大纲》和《钻孔设计任务书》，拟定勘察技术方案；搜集前期地质资料、检测和监测记录等，搜集区域地质与地震资料及相关图件。

2. 外业2.1 测量放点。

（1）向建设单位索要勘察场区的测量平面图、测量剖面图及其电子图、勘探点坐标和高程、堤路桩号。

根据平面图和实地的测量控制点、地形地物的标志点，校核勘探点位，实测勘探剖面的方位角和钻孔间距。

（2）测量资料是最基础的资料。

没有准确的测量资料，一切勘察和设计都将是“空中楼阁”。

2.2 工程地质测绘。

（1）工程地质测绘对于了解和掌握勘察场区整体的区域地质和地震条件，反映勘察对象的隐患险情和场区的工程地质问题，指示下一步的勘探工作，起着重要的指导作用。

文献[1][2][3]（2）根据不同的勘察对象、不同的勘察阶段，详细规定了工程地质测绘的内容、工作量、勘测方法和成图比例等。

（3）实际工作中，工程地质测绘还是比较容易被忽视。

建设单位和勘察单位都应该对照规范要求，理解工程地质测绘的重要性，从工期、资金和人力方面加大投入。

2.3 钻（挖）探和编录。

（1）钻（挖）探取样——主要指钻探取样——的质量受到钻探方法和钻探器具、取样方法和取样设备的质量的影响，也受到现场钻孔原始记录和岩芯编录的质量影响。

（2）文献[1][3][5][7]对水库、电站、堤防、电排等不同工程建筑物，根据不同勘察阶段、不同地质体和不同勘察要求等，对各种勘探方法的适用范围、勘探设备和操作方法、回次进尺和岩芯采取率、物探方法的适用性、室内岩土试验和原位测试项目的适用性、勘察成果和附图等，作了详细的规定。

（3）编制《勘察大纲》时应根据具体情况，选择适宜、高效的钻进方法和工艺，及时维修更新钻具设备，加强对钻探操作人员的质量和安全教育，按操作规程严格控制回次进尺，在破碎基岩层中钻进时应采用双层岩芯管，软弱破碎层用双层单动岩芯管，提高岩芯采取率、减少岩芯损坏，防止因岩体质量评价指标rqd值失真而影响评价结果，保证采取率，保证钻进质量。

（4）钻孔现场记录，岩土现场鉴别与描述、岩芯的编录，应符合文献[3][5][6]，以及其关文献的规定。

（5）野外现场对岩土名称、物理性质的鉴别与描述，靠的是直观肉眼观察，人的因素很重要，需要现场记录人员积累一定的实践经验，使用标准化的术语进行编录。

项目质量管理小组应强化质量意识，认真学习规范和勘察方案，统一认识，通过会审、探讨来保证编录的准确性和一致性。

2.4 钻进取样。

（1）取样是为了判别岩土体的物理力学性质，获取岩土力学参数。

取样质量受钻进方法、取土器类型、取样全过程的技术影响。

取样位置和数量要严格按勘察方案和规范要求执行。

样本应具有代表性，应尽量减轻扰动影响。

（2）为使试样不受扰动，文献[3]规定应采用泥浆护壁回转钻进，和回转式取土器，取土器的内壁必须光滑，取样前清孔；饱和软粘土取样时必须选择薄壁取土器以静压方法取土；坚硬、密实的土类以至软岩必须选择回转式取土器，以快速、连续的贯入方法取土，对地下水位以上非饱和土采用不使用循环液的回转取土器取土；尤其软土土样提升、卸出、封装、储存与运输过程中应注意防振措施，减少人为扰动。

（3）对于颗粒较粗的砂土、砾卵石层，要注意筛分样品的代表性。

砾卵石取样的重量必须大于2kg，土中主要颗粒的大小、各粒组的含量、粒径的变化和级配，直接影响土的密实度，颗粒间相互嵌挤和咬合的形式与程度，最终反映在力学指标上，筛分样必须真实、可靠，才能保证勘察质量。

2.5 原位测试。

2.5.1 为了更准确地测定岩土物理力学性质，进行室内外试验成果的综合分析利用，必须做一些原位测试。

最常做的是标准贯入试验和重型圆锥动力触探。

文献[6]中指出：细颗粒的砂土、粘性土、软岩适合做标准贯入试验；粉土、粗颗粒的砂土、碎石土、全风化岩等，适宜做圆锥动力触探试验。

其他的原位测试项目，如十字板剪切试验、静力触探比较适合河流两侧堤防工程的软土层；平板载荷试验仅用于地表浅层地基土的勘察。

2.5.2 动力触探试验的质量，对岩土工程地质评价的影响极大。

为确保动力触探试验的可靠性，必须按试验操作规程要求对下列工序进行严格的质量管理。

（1）一是试验设备的标准化控制。

文献[3]附录b规定了动力触探试验的标准锤的质量和成套设备的规格尺寸，对陈旧老化的设备要及时更新，对不符合要求的要坚决取缔。

（2）二是试验方法的标准化控制。

试验必须采用自动脱钩的自由落锤方法，最大限度地减少锤与导向杆之间的摩擦力。

测试的钻孔要尽量采用回转钻进，用套管护壁，仔细清除孔底和套管内的残土到试验标高；在地下水位以下钻进时如遇承压含水层，要采用压力平衡法保持孔内水位始终高于地下水位足够的高度，以减少土的扰动，防止产生孔底涌土，防止锤击数异常地急剧升高。

（3）三是试验过程的标准化控制。

先将整个杆件系统连同静置于钻杆顶端的锤击系统一起下到孔底，扭紧探杆接头，并始终保持钻杆垂直，防止锤击偏心、探杆歪斜和探杆侧向晃动。

锤击贯入应连续进行，锤击速率一般每分钟15～30击，砂土和碎石类土为每分钟60击。

先预打15cm，再记录标贯器贯入30cm的锤击数n，贯入度未达30cm的，记录实际贯入度及累计击数n，锤击数n=30n/ ；重型触探则记录贯入10cm的锥探锤击数，或记录实际贯入度及锤击数n，锤击数n63.5=10n/ 。

2.5.3 影响动力触探试验的因素是很复杂的，杆长、地下水位、不同单位的操作人员、不同机具、不同操作水平，锤击数的出入较大，不能依据单孔的n值对土的工程性能进行评价。

要对n值进行杆长、地下水位等修正后，进行数理统计，舍弃异常数值后，方可利用。

杆长校正按文献[3]附录b的规定执行。

2.6 水文地质试验和地下水监测。

（1）水文地质试验是水利水电工程地质勘察中的一个重要环节。

通过水文地质试验，求取岩土层的水文地质参数，可以判定岩土层的透水性，评价工程的渗透稳定性。

（2）水文地质试验包括抽水试验、压水试验、注水试验、渗水试验，以及水位恢复试验等等。

不同的地层条件下，选用适宜的试验项目和计算公式。

一般地，砂砾（卵）石层和河边地层中适宜做抽水试验和提水后的水位恢复试验，基岩做压水试验，填土、含泥砂土和粘性土层适宜做注水、渗水试验。

文献[6]对每一种水文地质试验的操作规程都有明确而详尽的规定。

必须按规程的规定连接设备和进行操作，使用合格的水表、秒表、水位仪、压力表等，观测足够长的时间，确保每一个试验观测数据的准确性，减少误差。

（3）一般情况下，应查明地下水位的初见水位、稳定水位、地下水的水质、地下水的补给条件等，对地下水实行动态监测。

为此，钻探时不要使用泥浆，保证水位和水质测量真实；监测各孔的日期要尽量统一，以便于比对；要在不同深度取水样做水质分析，评价地下水的腐蚀性；要收集当地水文、气象资料，分析地下水与地表水体的补排关系；要论述地下水对岩土工程的不良现象、危害程度，提出防治措施。

2.7 外业检查和验收。

（1）外业的检查包括巡视和抽查二种方式，参照文献[4]执行。

主要检查钻进方法及工艺、取样、原位测试等是否符合规范和勘察大纲的要求，标识是否齐全，有无填写送样单，是否存在质量缺陷等，及时纠正，对出现的特殊情况及时沟通，制定整改方案，保证勘察工作的顺利进行和正确实施。

（2）外业检查、验收是保证勘察质量的强制手段。

制度是保证，主动及时是关键。

钻孔钻到预定的深度后，要由现场地质人员对照《钻孔设计任务书》的要求，及时检查、验收，并如实地将钻孔深度、时间、岩土层的厚度、岩（土）芯的采取率、岩土芯装箱保留、岩芯编录拍照、岩土水砂样本的采取、原位测试、孔深孔斜误差、封孔标识等信息填入《钻孔质量验收表》。

检查合格的，准予终孔并发给《终孔通知书》；不合格的，不予验收。

没有现场地质人员的验收、签字，一律视为不合格钻孔，对验收不合格的钻孔应视情况补钻、重钻。

（3）技术负责人、项目负责人不定期地到勘察现场巡查，对整个勘察项目流程中的勘察大纲、测量放点、工程地质测绘、钻（挖）探、原位测试、岩土水砂试验、勘察报告书、资料加工复制等各个工序逐项进行验收和评分，填写《岩土工程勘察单项工程质量验收评定表》（以下简称《评定表》）。

（4）室内预（决）算组可以根据《钻孔设计任务书》、《终孔通知书》和《钻孔质量验收表》三个要件，核算钻探班组的实物工作量。

并以《评定表》的综合评分作为百分数，结算外业班组的工程作业费。

四件不齐的，视为未经验收的孔、不合格孔，不承认其工作量，不予结算。

3. 内业3.1 室内试验。

（1）室内岩土水砂试验是获得岩土力学参数、进行岩土工程定量评价的主要手段。

但由于试验所用的样本脱离了原有的赋存环境，受到一定的扰动的破坏，土样的原位特征或多或少会发生改变。

所以，必须选择模拟条件最佳、误差最小、代表性最大、最经济的试验方案，从试样的制备到最后试验数据的整理计算都要进行严格的质量管理。

（2）首先，室内试验设备要标准化，室内试验必须指定有cma 认证资质、具有良好试验设备并具有一定研发能力的正规单位来做；其次是试验人员要具有相当的专业技术水平，试验环境、技术标准、试验方法和试验周期也应实现标准化控制；其三是试验数据的采集与统计处理应系统化、标准化，由传统的肉眼读数、手工计算、手工绘图，转变为自动化采集数据、计算机专用软件计算、绘图和制表，输出试验报告。

3.2 编制勘察报告。

勘察报告是勘察项目的成果。

勘察报告的编制应符合文献[1][3]的要求，应与勘察主体、勘察阶段相适应，对所有的原始资料及各项试验指标均应整理、检查、分析、鉴定，经认定无误后，进行数理统计，综合利用。