壹、巖土工程勘察的基本要求
巖土工程勘察是工程建設項目實施的第壹個環節，必須遵照執行有關勘察技術標準，以利於提高工程經濟效益、環境效益和社會效益，並促進勘察技術的發展。
1.巖土工程勘察的目的
巖土工程勘察的目的是正確反映建設場地的巖土工程條件，評價巖土工程問題，並提出解決問題的方法和建議。勘察要堅持與設計、施工緊密結合，貫穿於工程建設的全過程，確保工程質量。因此，巖土工程勘察應完成兩項主要任務：
（1）為建設場地穩定性和適宜性進行評價，分析論證場地的地質構成、地下水狀況、不良地質現象、環境工程地質條件、巖土的工程性狀包括特殊性巖土的情況，並預測巖土工程存在的問題和相應的防治措施等。
（2）為各類工程建築場地提供工程巖土體的強度和變形等設計參數。論證分析地基基礎方案、巖土工程治理措施，並預測建築場地在施工階段及工程竣工後應註意的問題和防護措施。
2.場地復雜程度與巖土工程勘察等級
建設場地的復雜程度與勘察等級是確定巖土工程勘察工作量和進度計劃的依據。劃分復雜程度和等級通常要考慮下列條件：
（1）根據工程類型及其可能產生的破壞後果的嚴重性，工程安全等級可劃分為三級：壹級為重要工程，壹旦破壞會產生很嚴重的後果；二級為壹般工程，工程破壞會造成嚴重後果；三級為次要工程，其破壞不會造成嚴重後果。
（2）根據場地的地形地貌、不良地質現象、工程地質環境等條件劃分場地等級（表9-1）。
表9-1 場地等級劃分
（3）根據地基的巖土種類和地下水影響等條件劃分地基等級，如表9-2所示。
表9-2 地基等級劃分
（4）根據（1）～（3）所確定的安全等級、場地等級和地基等級可組合為巖土工程勘察等級，如表9-3所示。
表9-3 巖土工程勘察等級劃分
3.巖土工程勘察階段劃分及其任務
勘察階段的劃分是與設計階段相適應的，分為選址或可行性研究勘察、初步勘察、詳細勘察或施工圖設計勘察和施工勘察。各階段勘察的工作內容和任務要求應結合巖土工程勘察等級和工程特性確定，如表9-4所示。
表9-4 各階段勘察內容及任務
對於場地面積不大，巖土工程條件簡單或有建築經驗的地區或單項巖土工程等，均可進行壹階段勘察，但勘察工作量布置應滿足詳細勘查工作的要求。對於場地穩定性和特殊性巖土的巖土工程問題，應根據巖土工程的特點和工程性質布置相應的勘探與測試或進行專門研究論證評價。對於專門性工程，如水壩和核電站等，尚應按工程性質要求專門進行研究勘察。
二、巖土工程勘察的基本程序
巖土工程勘察要求分階段進行，各階段勘察程序可分為承接勘察項目、籌備勘查工作、編寫勘察綱要、進行現場勘察、室內水土試驗、整理勘察資料和編寫報告等。
1.承接勘察項目
通常由建設單位會同設計單位（即委托方，簡稱甲方）委托勘察單位（即承包方，簡稱乙方）進行。簽訂合同時，甲方需向乙方提供相關文件和資料，並對其可靠性負責。相關文件包括：工程項目批件；用地批件（附紅線範圍的復制件）；巖土工程勘察委托書及其技術要求（包括特殊技術要求）；勘察場地現狀地形圖（其比例尺需與勘察階段相適應）；勘察範圍和建築總平面布置圖各壹份（特殊情況可用有相對位置的平面圖）；已有的勘察與測量資料。
2.籌備勘查工作
是保證勘查工作順利進行的重要步驟。
3.編寫勘察綱要
應根據合同任務要求和踏勘調查的結果分析預估建築場地的復雜程度及其巖土工程性狀，按勘察階段要求布置相適應的勘察工作量，並選擇勘察方法和勘探測試手段。在制定計劃時還需要考慮勘察過程中可能未預料到的問題，為更改勘察方案留有余地。
4.工程地質測繪與調查
在選址—可行性研究或初步勘察階段進行。對於詳細勘察階段的復雜場地也應考慮工程地質測繪。測繪之前應盡量利用航片或衛片的判讀資料，測繪的比例尺選址為1∶5000～1∶50000；初勘為1∶2000～1∶10000；詳勘為1∶500～1∶2000，或更大些。當場地地質條件簡單時，僅作調查。根據測繪成果可進行建築場地的工程地質條件分區，為場地的穩定性和建設適宜性進行初判。
5.勘查工作量
是根據工程地質測繪、工程性質和勘測方法綜合確定的，目的是為了鑒別巖土性質和劃分地層。勘探方法有鉆探、井探、槽探和物探等，並可配合原位測試和采取原狀土試樣、水試樣進行室內土水試驗分析。勘探完成後還要求對勘探井孔進行回填，以免影響場地地基的穩定性。
6.巖土測試
其目的是為地基基礎設計提供巖土技術參數，分為室內巖土試驗和原位測試，測試項目通常按巖土特性和工程性質確定，室內試驗除要求作巖土物理力學試驗外，有時還要模擬深基坑開挖的回彈再壓縮試驗、斜坡穩定性的抗剪強度試驗、振動基礎的動力特性試驗以及巖體的抗壓強度和抗拉強度等試驗。
7.巖土工程勘察成果整理
此項工作是勘查工作的最後壹步。勘察成果是對勘察全過程的總結，並以報告書的形似提出。報告書編寫以調查、勘探、測試等原始資料為基礎，經過對原始資料的分析研究、去偽存真、歸納整理，使資料得以提煉，做出正確的結論。報告要闡明勘察項目的來源、目的與要求；擬建工程概述；勘察方法和勘查工作布置；場地巖土工程條件的闡述與評價等；對場地地基的穩定性和適宜性進行綜合分析論證，為巖土工程設計提供場地地層結構和地下水空間分析的幾何參數、巖土體工程性狀的設計參數，提出地基基礎設計方案的建議；預測擬建工程對現有工程的影響，工程建設產生的環境變化以及環境變化對工程產生的影響，為巖土體的整治、改造和利用選擇最佳方案；預測巖土工程施工和工程運營期間可能發生的巖土工程問題，提出相應的監控、防治措施和合理的施工方案。報告書中還應附有相應的工程巖土圖件，如勘探點平面布置圖、工程地質柱狀圖、工程地質剖面圖、原位測試、室內試驗成果圖表，巖土利用、整治或改造設計方案的有關圖表以及有關地質現象的素描和照片等。
三、巖土工程勘察的理論基礎和相關技術
為完成巖土工程勘察的技術標準、基本要求和基本程序所規定的內容，巖土工程勘察需要建立堅實的理論基礎和強大的技術支持。巖土工程勘察的基礎理論包括基礎地質、工程地質、水文地質、工程地震學、巖土力學、基礎工程學等，所需要的技術支持包括工程地質測繪、遙感判譯、工程勘探、工程物探、室內巖土力學測試、原位巖土力學測試等。
1.巖土工程勘察的理論基礎
巖土工程勘察的主要任務是評價建設場地穩定性和適宜性，提供地基巖土體的強度和變形等設計參數。因此，巖土工程勘察的理論基礎有兩大支柱，其壹是地質學，包括基礎地質、工程地質和水文地質等；其二是巖土力學，包括土質土力學、巖體力學、巖土體動力學等。
地質學研究地球的物質成分、內部構造、表面特征，地球發展歷史中的各種地質作用和曾經生活於其上的生命的形式及其演變。工程建築場地是地球表層介質的壹部分，為闡明工程建設場地的穩定性和適宜性，自然要借助於地質學的理論。地質歷史及第四紀地質的研究可以揭示建築場地巖土體的成因和時代；巖石學和土質學的研究可以了解場地巖土體的物質組成和類型；構造地質學可以確定場地所處的地質構造部位及其構造穩定性；地震地質學的研究可以了解工程場地所處區域的地震活動性；水文地質學研究可以揭示工程場地地下水的賦存狀態和水質情況；工程地質研究可以查明場地的不良地質問題和場地的工程地質條件。總之，地質學理論基礎使巖土工程勘察有能力從成因歷史、物質組成、構造穩定性、工程地質條件等多個方面認識工程建築場地，從而對場地的工程適宜性提出正確的評價，進而對場地的工程利用或改造提出合理的建議。
將工程場地視為地質體和地質作用的產物，通過地質學研究可以了解工程場地的構造穩定性和建築適宜性。然而，巖土工程還需要將工程場地巖土體看作工程材料，研究其工程特性和力學性能，這就需要運用巖土力學方面的理論。巖土體介質作為天然材料，與混凝土等人工材料相比其性能更為復雜，主要表現為物質組成和內部結構的不均勻性和各向異性。工程巖土體可以劃分為松散的土體和固結的巖體兩大類。土質土力學研究土體的物質組成特點和物理力學性質，包括土的粒度成分、礦物成分、土的分類、土的基本物理狀態（成分、密度、含水量、孔隙度、飽和度、稠度等）與土的物理力學特性（滲透性、壓實性、濕陷性、壓縮性、抗剪性等）之間的關系、地基土體的沈降和承載力、土質邊坡和深基坑邊坡的土壓力分布及邊坡穩定性等。巖體力學研究巖體的物理力學性質，包括巖石的物質組成和內部結構、物理性質指標、滲透性、水巖相互作用特性、巖體結構和工程巖體分級、巖石和巖體的強度與變形、洞室圍巖應力與穩定性分析、巖石地基的應力與穩定性分析、巖質邊坡的穩定性分析等。
可見，巖土工程勘察理論基礎的兩大支柱地質學和巖土力學分別從地質構造和工程特性兩個角度對工程巖土體進行研究分析，為工程建築場地和工程巖土體的工程穩定性和適宜性評價提供了強大的理論支持。
2.巖土工程勘察的相關技術
為完成評價工程建築場地穩定性和適宜性、為工程設計提供工程巖土體強度和變形等設計參數兩大任務，除需要有強大的理論基礎外，巖土工程勘察還必須通過壹系列的技術工作取得關於工程建設場地和工程巖土體的第壹手資料為巖土工程勘察的理論分析提供依據。與巖土工程勘察相關的技術主要有工程地質測繪、遙感判譯、工程物探、工程勘探、室內試驗測試、原位試驗測試和長期觀測等。
工程地質測繪是勘查工作中最重要的、走在前面的勘察方法，其本質是應用地質理論知識對地面的地質體和地質現象進行觀察和描述，以了解地質變化規律。工程地質測繪是按照壹定精度將場地的工程地質條件和各種地質要素反映在壹套工程地質圖幅及其相應的表格和說明書上。工程地質測繪的內容主要應包括七個方面的內容：①測繪區內的地層、巖性、巖相變化、地層成因類型及相互接觸關系；②地質結構，如土體的成層組合關系、巖體結構特征和斷層性質等；③地形地貌及其成因類型、與地質構造的關系；④地下水，了解地下水位、含水層、隔水層、地下水類型、湧水量和水質等；⑤各種物理地質現象的分布、規模、發育程度、形態和結構特征、活動性、危害性及其形成條件；⑥已有建築物的變形破壞情況；⑦天然建築材料。如果測繪地區已有相同或更大比例尺的地質、地貌等測繪成果，則只須在這種基礎上作壹些工程地質所需的專門性補充測繪即可。測繪比例尺的選擇應根據具體情況考慮，既要滿足設計的要求，又不致浪費工作量。壹般要考慮三個因素，即工程地質勘查階段；建築物的類型與規模；工程地質條件的復雜程度和區域研究程度。從踏勘到詳勘，測繪比例尺壹般在1∶500,000～1∶1,000之間變化。
遙感技術（RS）是工程地質測繪的壹個輔助手段。航片、衛片包含了大範圍的地層巖性、地質構造、地貌形態和物理地質現象等信息，詳加判譯可以很快得到關於測繪區的全局認識。尤其是在通行不便的偏遠地區，充分利用航片和衛片更具有特殊的意義。近年發展起來的GPS技術具有定位的高度靈活性和常規測量技術無法比擬的高精度和高效率，已廣泛應用於北京、上海等地的地鐵控制網、高速公路和橋梁控制網、長距離隧道貫通測量控制網、地籍測量控制網等，獲得了顯著的效益。工程測繪中的另壹項新技術是地理信息系統（GIS），它通過對分布數據的壹系列的空間操作和分析為地球科學、環境科學和城市建設、工程設計及企業經營的規劃、管理和決策提供有用的信息。RS、GPS和GIS三者結合，形成了快速獲取、更新、存貯、管理和分析地理和空間信息的3S”技術體系，為工程測繪提供了強大的技術手段。
工程物探是壹種間接方法，根據被測地質介質的密度、磁性、導電率、彈性波傳播速度等物理性質以及巖層的含水量、裂隙率、破碎程度等物理狀態，用特定的儀器設備測定巖層的物理參數，特別是測定巖土體的力學指標，從而劃分巖層、判定地質結構、地下水埋深、巖溶分布情況。相對於工程勘探而言，工程物探方法經濟、快速，能夠及時提出測繪工作難以推斷而又亟待解決的問題，所以在工程地質測繪過程中常要求物探的適當配合，特別是在解決覆蓋層厚度、基巖面的起伏變化、追蹤斷層等方面，效果特別顯著。另外，工程物探的成果對於工程勘探工作的布置具有參考意義。但是，由於方法的間接性，物探成果比較粗略，因為只有物理性質差異比較顯著的巖土體物探方法才能夠加以分辨。所以，物探應以測繪為指導，並且要用工程勘探的方法加以驗證。
工程勘探包括鉆探和坑探，是直接了解地下地質情況的可靠手段，在壹般的巖土工程勘察中常常是必不可少的。
鉆探利用壹定口徑的鉆機在預定的勘察點上鉆孔取芯，以了解工程場地的地質構造和巖土體的情況。鉆探工作幾乎在任何情況下都可以進行，地表水體和地下水都限制不了它，效率較高，是最為常用的勘探手段。近年來大口徑（1m左右）鉆探的應用使得勘察人員可以進入孔中直接對孔壁進行觀察和描述；小口徑金剛石鉆進的應用提高了巖心采取率，並可以取得軟弱夾層和破碎帶的巖心，還可以對樁基等進行抽芯檢測；鉆孔照相和鉆孔電視可以在鉆進過程中觀察井壁，所有這些新技術的應用大大提高了鉆探的效果，克服了傳統鉆探的壹些弱點，使鉆探工作在巖土工程勘察中發揮著越來越重要的作用。
坑探是在巖土體中開挖出壹定形狀和尺寸的坑槽或洞室，以便勘察人員能夠進入其中直接對工程巖土體進行觀察描述乃至進行壹些特定的試驗測試項目。最常用的坑探方法有：①試坑、淺井：試坑的深度壹般不大，而淺井則是壹種垂直掘進的圓形或方形探坑，壹般深5～15m。試坑和淺井主要用於剝除覆土揭露基巖，研究松軟土層的地質結構、風化殼的厚度分帶，也常用於載荷試驗和滲水試驗；②探槽：探槽壹般為0.8m寬、3m深的長槽，多用於了解巖層分布和追索斷層，了解水庫大壩軸線兩側山坡坡積和殘積層的厚度和性質並進壹步揭露基巖地質構造；③豎井和斜井：多半用於解決地面以下壹定深度處的地質構造問題，例如軟弱夾層及構造破碎帶的厚度和性質、風化程度隨深度的變化、滑坡體的結構及滑動面的位置、滑帶土石特征等；④平硐：適用於較陡的基巖邊坡，常用以查明壩址兩岸、隧道進出口和大橋岸坡的地質結構，尤其是在巖層傾向河谷並有易滑夾層時，或層間錯動較多、斷裂較發育時，利用平硐可獲得極好的效果。另外，平硐還為巖體單軸抗壓試驗、大型剪力試驗等大型原位測試提供了良好的條件。
巖土工程勘察中室內試驗測試工作的主要目的是取得工程場地巖土體的物理力學參數，為巖土工程設計提供依據。室內試驗主要是對由現場取得的巖土體樣品進行試驗測試，包括室內土工試驗和室內巖石試驗兩個方面。土工試驗項目主要有：土的物理試驗（包括土的密度和相對密度試驗、含水量和界限含水量試驗、顆分試驗、滲透試驗等）、土的變形試驗（包括固結和壓縮試驗、靜止測壓力系數試驗、黃土濕陷性試驗、膨脹土的膨脹與收縮試驗、鹽漬土溶陷性試驗等）、土的強度試驗（包括直剪試驗、殘余強度試驗、三軸壓縮試驗、無側限抗壓強度試驗、微型十字板試驗等）、土的流變試驗（包括土的直剪蠕變試驗、單剪蠕變試驗、三軸壓縮蠕變試驗、單軸壓縮蠕變試驗和土的松弛試驗等）、土的動力特性試驗（包括振動三軸、振動單剪、***振柱、自振柱、振動扭剪和振動臺等試驗），此外還有室內模擬試驗和其他壹些專門性試驗測試，如土工離心試驗、凍土試驗等。室內巖石試驗項目主要有：巖相鑒定、巖石空隙性質試驗、巖石水理性質試驗、巖石聲學特性試驗、巖石強度和變形試驗、巖石結構面抗剪強度試驗、巖體軟弱夾層剪切蠕變試驗、巖石點荷載強度試驗等。
巖土工程勘察中的原位試驗測試是在天然條件下在工程現場原位測定巖土體的各種工程性質，所取得的數據更符合巖土體的實際情況。另外，原位測試還可以測定難以采取不擾動試樣的巖土體（如砂土、流動淤泥層等）的有關工程性質。原位測試可以避免采樣過程中應力釋放的影響，並且可以大大縮短工程勘察的周期。因此，國內外巖土工程界對原位測試給予極大重視，在設備和技術方法上不斷創新發展。常用的原位測試方法大致可分為三大類：①巖土力學性質及地基強度的原位測試，包括靜力載荷試驗、靜力觸探、動力觸探、標準貫入試驗、十字板剪切試驗、旁壓試驗、巖石現場剪切試驗、巖石現場三軸試驗、土體現場剪切試驗等；②巖土體中應力測量，包括應力恢復法、應力解除法和水壓致裂法等；③水文地質試驗，包括原位滲透試驗、註水試驗、抽水試驗和壓水試驗等。
除室內試驗和原位測試外，巖土工程勘察中的許多重要數據還需要從長期觀測中獲得，許多工程地預測或評價的結論有賴於長期觀測的結果加以驗證。長期觀測是在壹定時期內對被觀測對象的定期重復測量或描述，從而獲得被測對象有關參數或特性隨時間的變化規律和發展趨勢。常常進行的工程地質長期觀測有：①與建築物有關的地下水動態觀測；②各種物理地質現象的長期觀測；③建築物修建後與周圍地質環境相互作用及動態變化的長期觀測。