地质工程领域是以自然科学和地球科学为理论基础,以地质调查、矿产资源的普查与勘探、重大工程的地质结构与地质背景涉及的工程问题为主要对象,以地质学、地球物理和地球化学技术、数学地质方法、遥感技术、测试技术、计算机技术等为手段,为国民经济建设服务的先导性工程领域。国民经济建设中的重大地质问题、所需各类矿产资源、水资源与环境问题等是社会稳定持续发展的条件和基础。地质工程领域正是为此目的而进行科学研究、工程实施和人才培养。地质工程领域服务范围广泛,技术手段多样化,,从空中、地面、地下、陆地到海洋,各种方法技术相互配合,交叉渗透,已形成科学合理的、立体交叉的现代化综合技术和方法。
“地质工程”是“地质资源与地质工程”一级学科下属的二级学科,在以原二级学科“探矿工程”和“水文地质与工程地质”为主体的基础上相互交叉渗透发展起来的。它以现代钻、掘工程技术、现代测试和计算机技术为手段,以工程涉及的地质体及工程所在的地质环境为研究对象,服务于矿产资源勘查与开发,土木、水利工程的规划、设计、施工,水文工程、环境地质的评价、监测与保护,地质灾害预测与防治和地下深部探测等领域。本学科与“矿产普查与勘探”和“地球探测与信息技术”属于同一个一级学科的三个相辅相承的二级学科,也与采矿、土木、水利、环境等工程学科相衔接。
金刚石钻具主要包括金刚石钻头、金刚石扩也器、岩心卡簧及金刚石钻进用岩心管。金刚石钻头目前生产有直径76、66、46、36MM等几种规格,较一般的钻头要小得多,故称之为“小口径”。这种钻头是将金刚石颗粒镶嵌在钻头唇部,利用金刚石的硬度磨削岩石钻入地层。金刚石钻进一般均使用双层岩心管。从小泵送来的冲洗液,经内、外管之间的间隙而到达孔底,可减少对岩心的冲刷影响。 采用小口径(金刚石钻头)钻进,在操作上必须注意的是:在任何情况下都不允许无水钻进否则发生高热会烧毁金刚石,用过钢粒钻进的孔,不能再下入金刚石钻头,因孔底遗留钢粒,在冲击振动时会使金刚石损坏;若镶嵌的金刚石颗粒掉落孔底,应即打捞,否则会使整个金刚石钻头遭到损坏;钻进中若迂软弱夹层及裂隙发育的地层,应特别注意降低压力及转速。
详细勘察阶段的主要工作要求是:
①取得附有坐标及地形的建筑物总平面布置图,各建筑物的地面整平标高、建筑物的性质和规模,可能采取的基础形式与尺寸和预计埋置的深度,建筑物的单位荷载和总荷载、结构特点和对地基基础的特殊要求;
②查明不良地质现象的成因、类型、分布范围、发展趋势及危害程度,提出评价与整治所需的岩土技术参数和整治方案建议;
③查明建筑物范围各层岩土的类别、结构、厚度、坡度、工程特性,计算和评价地基的稳定性和承载力;
④对需进行沉降计算的建筑物,提出地基变形计算参数,预测建筑物的沉降、差异沉降或整体倾斜,
⑤对抗震设防烈度大于或等于6度的场地,应划分场地土类型和场地类别。对抗震设防烈度大于或等于7度的场地,尚应分析预测地震效应,判定饱和砂土和粉土的地震液化可能性,井对液化等级作出评价;
⑥查明地下水的埋藏条件,判定地下水对建筑材料的腐蚀性。当需基坑降水设计时,尚应查明水位变化幅度与规律,提供地层的渗透性系数;
⑦提供为深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数,论证和评价基坑开挖、降水等对邻近工程和环境的影响;
⑧为选择桩的类型、长度,确定单桩承载力,计算群桩的沉降以及选择施工方法提供岩土技术参数。
详细勘察的主要手段以勘探、原位测试和室内土工试验为主,必要时可以补充一些地球物理勘探、工程地质测绘和调查工作。详细勘察的勘探工作量,应按场地类别、建筑物特点及建筑物的等级和重要性来.确定。对于复杂场地,必要时可选择具有代表性的地段布置适量的探井。