摘 要：针对在工程设计和建设中具有重要作用的地质勘察，对现场常用的坑、槽探、钻探和物探三类方法进行深入分析，为实际的地质勘察中选择正确适宜的方法提供参考依据。
关键词：地质勘察;坑、槽探;钻探;物探
中图分类号：TU195 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2019）03-0156-02
工程建设前，需要通过勘察来掌握地质情况，形成有关地质的第一手资料，以此为工程的设计、施工和使用都提供可靠的参考依据。现在可用于勘察的方法有很多，需要结合实际情况和要求来选择与使用正确方法。
1 基础地质工程与地质坑、槽探
坑、槽探是指利用人工或设备来开挖坑、槽，然后对岩土层所处天然状态和不同地层地质结构进行直接观察，同时取出与实际相接近的原状土样。
（1）探槽：地表上深度在3～5m以内的矩形槽，可对地表的覆土进行剥除，直接揭露内部基岩，对地层岩性予以划分，并为断层破碎带的分析和研究提供参考依据;同时，还能对残坡积层内部结构、厚度及主要物质进行探查[1]。
（2）试坑：在地表不断向下，呈铅直，深度在3～5m以内的圆形坑或方形坑，可对地表的覆土进行局部剥离，用于渗水和载荷试验，并取区域内的原状土样。
（3）浅井：在地表不断向下，呈铅直，深度在5～15m范围内的圆形浅井或方形浅井，可确定地表覆盖层和风化层等的基本岩性与厚度，并能用于载荷试验，选取区域内的原状土样。
（4）竖井：其形状和浅井完全相同，但井深在15m以上，在部分情况下需要进行支护处理，可掌握覆盖层基本性质与厚度，可为断层破碎带等情况的分析提供依据，主要用于地形趋于平缓，且岩层不陡的段落。
2 基础地质工程与地质钻探
钻探指的是利用地质钻机于地层中进行钻孔，然后对地表下地层进行鉴别与划分，同时在钻孔深度范围内取样。对于钻探与坑探，亦可称为勘探工程，都属于直接勘探方法，可准确的掌握地下地质实际情况，是工程勘察重要环节与内容。就目前而言，钻探为地质勘察最常用的方法，能获得相对较深地层的地质情况资料。
3 基础地质工程与地质地球物理勘探
所谓地球物理勘探，实际上就是物探，主要通过对不同地球物理场与其发生的变化的观测及研究来深入探测地质构造与地层岩性，以掌握相应的地质条件。物探属于间接勘探方法，其优点为比钻探与坑探更为快速、轻便和经济，可在很短的时间内解决地质测绘过程中无法推断但又必须掌握的地质问题，大多和測绘工程联合运用。另外，它还是一种能为钻探及坑探提供辅助的重要手段。目前主要有以下几种物探方式：①直流电勘探;②交流电勘探;③重力勘探;④磁法勘探;⑤地震勘探;⑥声波勘探;⑦放射性勘探。
3.1 工程物探
其主要目的在于借助专门的设备仪器，对不同岩土体在物理性质上存在的差别进行测定，包括是否具有放射性和导电性、密度、弹性与磁性等，并通过分析和解释，对地表以下地质条件予以判断。这是一种以测绘为基础不断发展起来的间接式勘探手段。若按照工作的条件，可将这一方法分成井下与地面物探两种;若按照待测物质物理性质，可将这一方法分成放射性探测、电法探测、地震探测、声波探测、重力探测和磁法探测几种。在工程地质勘察工作中，地面物探最为常用的电法为视电阻率法，而在地震勘探过程中，以声波勘探及浅层折射两种方法最为常用;另外，对测井的方法而言，大多以综合测井为主[2]。
物探的主要优势为可快速且经济的对较大范围实施探测，此时不同方向上的各个剖面，都是三维资料。将这些三维资料作为基础，于异常点及控制点进行勘探布置和试验，不仅能有效减少盲目性，而且还能保证精度。对测井而言，它能为钻探提供必要资料，起到提高钻探质量的作用。利用多种方法实施综合物探，以综合成果为依据开展对比和分析，能大幅提高地质解释成果质量，增加物探可以解决的实际范围，并起到一定缩短周期和降低成本的作用。因物探需要完成间接解释，故只有在不同地质体间存在明显差异，才可以获得理想的勘探效果。
3.2 钻探、坑探与槽探
利用钻探设备进行钻进，或直接采用矿山掘进的方法，对建筑物及其影响范围和深度内所有地质条件，以此为工程设计工作提供可靠依据，形成地质剖面。它的主要任务为：掌握建筑物及其影响范围和深度内所有地质构造，确认岩层是否保持完整和有破坏，以此为建筑物找寻可靠持力层，即承受建筑物大部分附加荷载的坚实岩土层，并查明会对建筑物造成影响，使其进入不稳定状态的所有岩土结构，比如裂隙、软弱夹层和断层等;对区域地下水情况进行揭露，同时对其动态予以实时观测;为试验提供必要的岩土试样;最后，还能为现场的各项测试及长时间观测都提供适宜的坑道与钻孔[3]。
钻探拥有比坑探更高的工效，受探测深度、地表水和地下水等因素的影响相对较小，在现在有着十分广泛的应用。然而，较难获取软弱夹层的岩心以及河床卵砾石层等的试验样品，并且钻孔也无法用于规模较大的现场试验。对此，部分情况下需要使用孔径较大的钻探技术，也可在钻孔过程中引入摄影技术，通过综合物探测井来有效弥补它的不足。但对于关键部位，仍需借助能实现直接观察及预期测试目标的坑探方法，如竖井、平洞及斜井。
无论是钻探还是坑探，其成本都很高，所以需要在地质测绘与物探过程中，以地质勘探过程中需要解决的问题为依据，对钻孔、洞和坑的具体位置、深度及方向等进行合理设计，以此尽量减少工程量，获取尽可能多的工程地质资料，同时保证勘探结果的精度。
当建筑物的规模相对较小，大型项目早期设计，试样获取难度较低时，可在实验室进行试验。然而，用于室内试验的样品通常较小，在代表性上略显不足，而且还难以始终保持其天然状态。对此，为了给初步设计等提供重要参数，需要在现场测试代表性良好的所有试样。而对于强裂隙化的岩体、呈液态的软粘土以及呈疏松状态的含水细砂，需要在现场实施原位测试。
3.3 长期观测
利用专门的设备仪器对项目地质条件所有要素和对项目由影响的每个地质作用及其伴随时间发展发生的变化进行长时间测量。长期观测内容包括：①岩土体发生位移的方向、速度及范围;②岩土体中地下水位发生的变化;③岩土体中破坏面实际压力大小;④爆破作用引起的质点运动及其速度大小;⑤峰值质点对应的加速度;⑥人工加固与支护系统，以及载荷发生的变化。观测一般是在设计论证过程中进行，贯彻施工、使用全过程。通过长期观测获得的相关资料，在整理与分析处理后，能在地质评价工作中直接使用，对地质预测结果是否准确进行校验，并针对现有的不良地質状况，制定有效的防治措施，以保证工程安全。但坑探工程种类很多，需要结合勘察的要求来选择[4]。
在实际的勘探工程中，通常都需要运用很多设备，实际耗费的人力及物力很多，而且部分勘探工程工期很长，受许多因素的影响和限制。基于此，在选用该方法时必须具备经济观点，在勘探工程的布置过程中，应将物探、地质测绘等现有成果为依据，以此避免随意性与盲目性。
4 工程应用
以钻孔现场揭露为依据，并结合原位测试和相关试验结果，该项目城区中地层从上到下依次为：
①粉砂层：呈黄色，以云母、长石与石英为主要成分，干燥～稍湿，较松散，且中间夹有砾石层，土层无湿陷性。这一地层在场区范围内大片分布，其承载力的特征值取100kPa。
②-1砂质泥岩：呈红褐色，全风化～强风化，属第三系沉积软质岩，土层无膨胀性，且处于胶结状态，层状较厚，但节理不发育，中间夹有砾石层，其承载力的特征值取300kPa。
②-2砂质泥岩：呈红褐色与棕红色，强风化～中风化，属第三系沉积软质沿，处于胶结状态，层状较厚，但节理不繁育，质量等级VI级，中间夹有砾石层，其承载力的特征值取500kPa。
5 结束语
综上所述，坑探、槽探、钻探、物探为基础地质工程和地质勘察常用的几种方法，不同方法有不同的原理、特点和适用条件，在实际工作中，需要根据场地内实际情况，选择适宜的勘察方法，以保证勘察成果的真实性与准确性。
参考文献
[1]尹 龙，曲 源.基础地质工程与地质勘察应用探讨[J].科学技术创新，2017（27）：107～108.
[2]邰 贺，赵永刚.基础地质工程与地质勘察应用分析[J].黑龙江科学，2017，8（18）：58～59.
[3]董文芳.基础地质工程与地质勘察应用探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2017（21）：127.
收稿日期：2018-12-1
作者简介：潘 毅（1984-），男，助理工程师，本科，主要从事地质勘察工作。
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