工程地质勘察方法
为查明一个地区的工程地质条件和分析评价工程地质问题，必须采用一系列的勘察方法和测试手段，它们主要有下列各项：
1、工程地质测绘；
2、工程地质勘探，包括坑探、钻探和物探；
3、工程地质室内和野外(现场或原位)试验；
4、现场检测与监测。
勘察方法是相互配合的，由点到面、由浅入深，在实际勘察的基础上，再进行工程地质勘察资料内业整理的报告编写。
由于大多数岩土体是非均质、各向异性的，且受力状态复杂，岩土工程类型及其勘探、设计和施工方法繁多，遇到的岩土工程问题多种多样，尤其是在复杂条件下场地自然条件的多变性，有时会严重影响地质勘探效果，从而给地质勘探带来很大的风险性。因此，对于地质勘探人员必须熟悉工程勘探的技术要求，同时了解拟建项目的设计、施工以及岩土工程要求。
水文勘察的实施，增加了地下工程施工的困难，所以，水文勘察工作的好坏会影响着社会的生产，切实的做好水文地质勘察工作，掌握地下水的状况，进而消除地下水对建筑质量的影响及岩土工程的危害。
1 、概述
随着地下隐蔽工程的越来越多，一方面地下水是岩土的一部分，将直接影响着岩土体的化学及物力性质。地下工程存在的外部环境，会直接的影响地下工程，使建筑的持久性和稳定性降低，另一方面，水文勘察的实施，增加了地下工程施工的困难，所以，水文勘察工作的好坏会影响着社会的生产，切实的做好水文地质勘察工作，掌握地下水的状况，进而消除地下水对建筑质量的影响及岩土工程的危害。
2 、工程地质的意义
对工程建筑物地区的地址概况及地质环境进行调查分析，称之为工程地质勘查。通过调查对可能产生的工程地质问题做出正确合理的预测，根据科学的分析结果，尽量的利用有限的条件，去改造一些不利的地质因素，为后期的设计、规划和施工提供有效可靠的数据资料，所以地质工程勘察工作具有非常重要的意义，可以分为以下的几个阶段：
2.1规划勘察
实施规划勘察，只要是为工程初步的选择提供有效可靠的地质资料及信息。这一阶段的重要工作是，对整个地区的地形、地质、地震资料进行编录和收集；并对该工程建筑的土质条件进行核实及系列的主要工程地质问题；评估工程实施的是可能性；普查规划中要求的天然建筑材料。
2.2研究勘察
在对河段、河流规划方案制定后，一F步进行的就是可行性研究勘察，勘察的主要作用在于为规划中涉及的弓I水线路、堤坝以及枢纽工程的整体布置提供一个可靠的支持，充分的保证地质资料对工程的重要意义。
2.3设计勘察
设计勘察是指在研究可行性勘查中，所选择的堤坝地址及建筑地中进行勘察。其中包括整个水利工程，枢纽、堤坝的选择，对其进行地质论证，提供建筑可用的地质资料。
2.4技施设计勘察
技施设计勘察是指对初步设计中的枢纽建筑场地进行勘察，技术勘察的意义在于，建筑已经勘察的地质资料中的结论，并且提出有效的优化场地的建设方案。
3、 水文地质评价的内容
在过去的工程勘察报告中，严重的缺少了同基础设计之间的沟通，也缺乏对下水对岩土工程影响的评价，在多数地区都出了由于地下水系统引起的房屋开裂、基础设备下沉等事件，我们要做的就是总结过去的经验和教训，对水文地质问题评价时需要考虑到以下几个方面：
3.1开展地下水对建筑物、岩土工程造成危害的可能性评价工作，提出预防措施，做出一定的预警，解决办法。
3.2进行工程勘察时，必须对建筑物地基基础的类型联系思考，寻找水文地质问题的根源所在，并且为建筑工程提供更多科学合理的资料。
3.3评估出地下水在自然条件、自然状态下出现的情况，同时还需要考虑建筑物与岩土层之间的相互作用。
3.4根据工程角度进行分析，地下水与工程之间的作用，并找出根据不同的工程、环境，地勘工作的内容：
3.4.1对埋藏相对过深的地下水淹没建筑物基础部分中，对材料腐蚀危害的程度；
3.4.2遇到建于强风化岩、残积土质、软质岩石之上的建筑场地，需要慎重的考虑，地下水层对岩层所造成的膨胀、崩解、软化的可能性如果建筑物的地基需要建设在内含饱和、松散的沙土地中，需要对沙体的管涌、流量情况进行评估；
3.4.3如果地基部分需要承受含水层，需要将基坑挖开，然后的计算、评估出承压水冲毁基坑底板的可能性．避免在地下水层挖基坑，开挖前需要进行富水性、渗水性的试验，进而评价出人工降雨等人为条件为后天造成建筑物不稳定的可能性。
4 、地下水引起的岩土工程危害
由于地下水引起的岩土工程危害，主要是因为地下水动水压力及地下水水位升降的变化两方面原因造成的。人为因素或天然因素可引起地下水水位的变化，但无论什么原因，地下水位的变化达到一定程度的时候，都会对岩士工程造成一定的危害，地下水位的变化引起的危害可以分为三种方式：
4.1水位上升
潜水位上升的原因有很多种，其中主要受到地质因素的影响如总体岩性、含水层结构、水文气象因素如降雨量、气温及人为因素施工、灌溉等的影响，有些时候很可能是几种因素的综合结果。潜水位上升对岩士工程可能造成：土壤的盐泽化，地下水及岩土对建筑物腐蚀性的增强；岩土体岩产生崩塌等不良的现象；特殊性岩土体强度降低、结构破坏；引起粉细砂液化出现管涌等现象；地下洞室基础上浮、建筑物失稳；由于地下水位下降引起的岩土工程危害。
4.2地下水位下降
地下水位之所以降低多是因为人为的因素所造成的。例如大量集中的抽取地下水、在采矿过程中上游筑坝、矿床疏千、修建水库截夺下游的地下水的补给等等。由于地下水的过度下降，常常诱发地面塌陷、沉降、地裂等地质灾害以及地下水质恶化、水源枯竭等环境问题，对建筑物、岩土体的稳定性及人类自身所居住的环境造成了很大的威胁。
4.3地下水的反复升降
由于地下水的升将变化会引起膨胀性岩土产生胀缩变形，如果地下水升降频繁时，不仅使岩土的膨胀收缩变形往复，而且导致岩土的膨胀收缩的幅度不断的加大，进而形成由地裂引起的建筑物特别是对轻型建筑物的破坏。
地下水升降变动带内由于地下水的积极交换，会使土层中的铁、铝成分大量的流失，土层失去胶结物会导致土质变松、含水量的孔隙增大，承载力降低、压缩模量，为岩土工程的处理、选择带来了很大的麻烦。
4.4地下水动压力作用的不良影响
地下水如果在天然的状态下动水的压力作用是比较微弱的，一般不会造成什么危害，但在人为的工程活动中因为改变了地下水天然动力平衡的条件，在移动着的动水压力作用下，往往会产生一些严重的岩土工程的危害，例如管涌、流砂、基坑突涌等等。
5 、小节
水文地质与地质工程两者的关系是非常密切的，地下水是岩土体的组成部分，将直接影响着岩土体的工程特性，又是基础的工程环境，会影响着建筑物的持久性及稳定性。在工程勘查的工作中要认真的查明与岩。土工程有关的水文地质问题，为以后设计提供科学的水文地质资料，为了消除及减少地下水对岩土工程的危害。水文地质工作在建筑物的持力层选择、基础设计、工程的地质灾害防止等方面都起着重要的作用。为工程的施工、设计提供了优化和合理的地质依据。
岩土工程基本任务是查明施工场地土层类型、深度、分布、等工程地质特征，包括现场钻探、原土取样、实验室分析和现场进行原位测试等方面，为后续施工提供准确的岩土物理力学指标和岩土特性分析。
岩土工程勘探是工程建设的一项基础性工作，是所有工程开展的基础，其数据的准确性、可靠性直接影响工程建设的质量、******、工期和投资效益。
我国幅员辽阔，地质条件复杂，岩土层物性变化较大。本文将从以下几个方面对岩土工程勘察中的钻探工艺进行探讨。
1 钻探设备及工艺
岩土勘探利用钻机控制钻具从地表向地下钻进，在地下形成圆柱形钻孔，并通过钻孔获取处于不同深度下的岩芯、土、水样品，送往实验室分析取得******手基础资料的手段。岩土勘测综合性强、工艺复杂，不仅对地层、测定界限要准确划分，还要进行原位测试，原状土采集。因此，钻探技术的高低和钻探方法的选择对整个勘察的质量起决定性作用。
1.1 钻探设备
钻探设备是能够完成钻孔所必需的一切技术装备的总和，一般包括钻机、钻探用泵、空气压缩机、动力机和传动装置以及与之配套的钻塔、拧管装置等。按其装载方式，可分为整体式和组装式，前者依据可移动性而分为固定式、拖引式和自行式三种。依据岩土钻探设备用途可分为工程地质、水文水井、工程施工、岩芯和取样钻探设备等。
工程地质钻探设备常用于工业和民用建筑、桥梁、道路和码头等基础设施的工程地质勘察钻进。水文水井钻探设备专门用于水文地质勘察孔和水井的钻进。工程施工钻探设备用途繁多，特点各异。岩芯钻探设备和取样钻探设备能够在岩石、土层或混凝土结构中钻进取样勘察。
1.2 钻进方法
钻进方法是指在钻探或钻井工程中，向地下钻进时，破碎孔/井底岩石所采取的一切方法和技术总称。依据钻进工艺可分为：正循环回转钻进、反循环钻进、振动钻进、螺旋钻进、冲抓锥(斗)钻进、潜水钻进、冲击钻进。按钻进时是否采取岩芯，又可分为取芯钻进与不取岩芯钻进。按回转钻进时破碎岩石所使用的磨料，又分为硬质合金钻进、钻粒钻进和金刚石钻进等。
2 不同地层的钻探工艺
2.1 粘性土(可塑偏软/硬粘性土)
针对软弱粘性土强度低、压缩性很大且渗透系数很小、触变性及流变性大等特点，可采取重锤冲击钻进和长/短螺旋钻进，如果钻探环境位于地下水位以下，可采取套管螺旋钻进或冲击回转钻进。重锤冲击钻进效率比较低，且对孔底附近一定范围内地层有扰动。
螺旋钻进通过电动机带动螺旋钻杆在钻压作用下使钻头回转吃入地层，将地层按螺旋线逐步切削，切刮下的土质碎屑沿螺旋叶片上返到孔口，该方法钻进效率高且不用清洗设备。长螺旋钻进直径应小于1m，深度不超过15～20m之间。短螺旋钻进属于非连续型钻机，较之长螺旋钻效率稍低，其孔径多在2～3m内，钻进深度一般小于30m，***深不超过50m。
冲击回转钻进对泥浆比例要求较高(表1)，避免水流将钻进土层冲散混入泥浆。必要时可在回次终了时，停止送水，增加干钻进尺距离已获得土层样品，或采用双动双管取心钻具。对于硬塑状粘性土，一般的螺旋钻进在土的粘性较大时易发生埋钻或钻杆折断的现象，且对土层扰动较大，应尽量选用小肋骨钻头，冲击回转钻进方法。冲击回转钻进技术分)液动、气动和气液混合动力三种，具有效率高、钻具转速低、钻头寿命长和孔内事故少等特点。
液动冲击回转钻进以清水或泥浆形成高压作为动力，钻孔直径一般为56-130mm，******不超过400mm，钻孔深可达800-1000m;气动冲击回转钻进以高压空气为动力，钻孔直径介于65-228mm之间，******可达到762mm。施工中，应先慢速钻进，使钻头切入土层后改用中速转进，可加快钻进速度且钻具提升阻力小。
2.2 砂层
该地层的钻探工艺与砂粒粒径有很大关系，且受地下水影响较大。螺旋钻进适合砂土中粘粒含量较高且砂粒主要为粉细砂的地质环境，如果需深孔钻进，可在施工后期换用小直径螺旋钻。粉细砂杂粘性土情况下，应降低钻速，减小钻进压力，泵量调整至适中。回次终了前，应以泥浆清洗钻孔，将孔内悬浮的粉细砂带入泥浆池后方可停泵，减小沉砂卡钻事故发生的几率，停泵后干钻0.3-0.5m，确保岩心不脱落。
对于中粗砂、砾沙以及地下水位以下的沙土，一般采用品字形硬质合金钻头，低转速，灌浆泵吸反循环钻进，过程中需不断浮动钻具，慢提快放，形成空底反循环(其推荐参数可见表1)。因钻头外径略大于岩芯管，所以能很好地约束岩芯管，确保岩芯的原始结构。没回次终了前，以泥浆清洗钻孔，去除空中悬浮粗、砾沙，防止沉砂卡钻。***后停泵干钻0.2-0.3m，停止浮动钻具精细干烧，防止钻孔周壁坍塌造成废孔，并带出岩芯样品。
2.3 卵石层
该层钻探工艺受地层厚度、密实度、含水率和粘性土填充情况影响，不同地层情况应选用不同钻探工艺。地层厚度不大时，可采用泥浆护壁回转钻进，地层厚度大，粘性土含量低时可采用跟管钻进。跟管长度3-6m，钻速30-60r/min，尽量保证进尺的连续性和顺利性。
地层密实度较高时，可采用回转钻进，为防止孔壁坍塌，可采用投入粘土球的方法，对孔壁进行暂时保护。出现塌孔现象时，应加大泥浆浓度或钻进一定深度后，拔出钻具，放入跟管继续钻进，钻速以20-40r/min为宜，对于套管中可能留有卵石，导致丝扣脱滑现象，可采用反丝套管。砂层和卵石层钻进过程中，高质量的泥浆可有效防止孔壁的坍塌。
3 总结
我国广袤的环境和变化多端的地质条件为岩土工程勘察提出了严峻的挑战。伴随着现代科技的发展，应对各类地质环境的钻探工艺相继被研发。由于地质环境的复杂性，很难采用某一方法或数据作为标准。应根据待勘测场地、任务要求综合对比各种钻探技术方案，灵活选用适宜的钻探技术方法。施工过程中应注意收集场地及附近区域地层资料，对方案适时修正，达到少走弯路、科学勘探的目的。