一、岩土工程勘察的基本要求
岩土工程勘察是工程建设项目实施的第一个环节，必须遵照执行有关勘察技术标准，以利于提高工程经济效益、环境效益和社会效益，并促进勘察技术的发展。
1.岩土工程勘察的目的
岩土工程勘察的目的是正确反映建设场地的岩土工程条件，评价岩土工程问题，并提出解决问题的方法和建议。勘察要坚持与设计、施工紧密结合，贯穿于工程建设的全过程，确保工程质量。因此，岩土工程勘察应完成两项主要任务：
（1）为建设场地稳定性和适宜性进行评价，分析论证场地的地质构成、地下水状况、不良地质现象、环境工程地质条件、岩土的工程性状包括特殊性岩土的情况，并预测岩土工程存在的问题和相应的防治措施等。
（2）为各类工程建筑场地提供工程岩土体的强度和变形等设计参数。论证分析地基基础方案、岩土工程治理措施，并预测建筑场地在施工阶段及工程竣工后应注意的问题和防护措施。
2.场地复杂程度与岩土工程勘察等级
建设场地的复杂程度与勘察等级是确定岩土工程勘察工作量和进度计划的依据。划分复杂程度和等级通常要考虑下列条件：
（1）根据工程类型及其可能产生的破坏后果的严重性，工程安全等级可划分为三级：一级为重要工程，一旦破坏会产生很严重的后果；二级为一般工程，工程破坏会造成严重后果；三级为次要工程，其破坏不会造成严重后果。
（2）根据场地的地形地貌、不良地质现象、工程地质环境等条件划分场地等级（表9-1）。
表9-1 场地等级划分
（3）根据地基的岩土种类和地下水影响等条件划分地基等级，如表9-2所示。
表9-2 地基等级划分
（4）根据（1）～（3）所确定的安全等级、场地等级和地基等级可组合为岩土工程勘察等级，如表9-3所示。
表9-3 岩土工程勘察等级划分
3.岩土工程勘察阶段划分及其任务
勘察阶段的划分是与设计阶段相适应的，分为选址或可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察或施工图设计勘察和施工勘察。各阶段勘察的工作内容和任务要求应结合岩土工程勘察等级和工程特性确定，如表9-4所示。
表9-4 各阶段勘察内容及任务
对于场地面积不大，岩土工程条件简单或有建筑经验的地区或单项岩土工程等，均可进行一阶段勘察，但勘察工作量布置应满足详细勘查工作的要求。对于场地稳定性和特殊性岩土的岩土工程问题，应根据岩土工程的特点和工程性质布置相应的勘探与测试或进行专门研究论证评价。对于专门性工程，如水坝和核电站等，尚应按工程性质要求专门进行研究勘察。
二、岩土工程勘察的基本程序
岩土工程勘察要求分阶段进行，各阶段勘察程序可分为承接勘察项目、筹备勘查工作、编写勘察纲要、进行现场勘察、室内水土试验、整理勘察资料和编写报告等。
1.承接勘察项目
通常由建设单位会同设计单位（即委托方，简称甲方）委托勘察单位（即承包方，简称乙方）进行。签订合同时，甲方需向乙方提供相关文件和资料，并对其可靠性负责。相关文件包括：工程项目批件；用地批件（附红线范围的复制件）；岩土工程勘察委托书及其技术要求（包括特殊技术要求）；勘察场地现状地形图（其比例尺需与勘察阶段相适应）；勘察范围和建筑总平面布置图各一份（特殊情况可用有相对位置的平面图）；已有的勘察与测量资料。
2.筹备勘查工作
是保证勘查工作顺利进行的重要步骤。
3.编写勘察纲要
应根据合同任务要求和踏勘调查的结果分析预估建筑场地的复杂程度及其岩土工程性状，按勘察阶段要求布置相适应的勘察工作量，并选择勘察方法和勘探测试手段。在制定计划时还需要考虑勘察过程中可能未预料到的问题，为更改勘察方案留有余地。
4.工程地质测绘与调查
在选址—可行性研究或初步勘察阶段进行。对于详细勘察阶段的复杂场地也应考虑工程地质测绘。测绘之前应尽量利用航片或卫片的判读资料，测绘的比例尺选址为1∶5000～1∶50000；初勘为1∶2000～1∶10000；详勘为1∶500～1∶2000，或更大些。当场地地质条件简单时，仅作调查。根据测绘成果可进行建筑场地的工程地质条件分区，为场地的稳定性和建设适宜性进行初判。
5.勘查工作量
是根据工程地质测绘、工程性质和勘测方法综合确定的，目的是为了鉴别岩土性质和划分地层。勘探方法有钻探、井探、槽探和物探等，并可配合原位测试和采取原状土试样、水试样进行室内土水试验分析。勘探完成后还要求对勘探井孔进行回填，以免影响场地地基的稳定性。
6.岩土测试
其目的是为地基基础设计提供岩土技术参数，分为室内岩土试验和原位测试，测试项目通常按岩土特性和工程性质确定，室内试验除要求作岩土物理力学试验外，有时还要模拟深基坑开挖的回弹再压缩试验、斜坡稳定性的抗剪强度试验、振动基础的动力特性试验以及岩体的抗压强度和抗拉强度等试验。
7.岩土工程勘察成果整理
此项工作是勘查工作的最后一步。勘察成果是对勘察全过程的总结，并以报告书的形似提出。报告书编写以调查、勘探、测试等原始资料为基础，经过对原始资料的分析研究、去伪存真、归纳整理，使资料得以提炼，做出正确的结论。报告要阐明勘察项目的来源、目的与要求；拟建工程概述；勘察方法和勘查工作布置；场地岩土工程条件的阐述与评价等；对场地地基的稳定性和适宜性进行综合分析论证，为岩土工程设计提供场地地层结构和地下水空间分析的几何参数、岩土体工程性状的设计参数，提出地基基础设计方案的建议；预测拟建工程对现有工程的影响，工程建设产生的环境变化以及环境变化对工程产生的影响，为岩土体的整治、改造和利用选择最佳方案；预测岩土工程施工和工程运营期间可能发生的岩土工程问题，提出相应的监控、防治措施和合理的施工方案。报告书中还应附有相应的工程岩土图件，如勘探点平面布置图、工程地质柱状图、工程地质剖面图、原位测试、室内试验成果图表，岩土利用、整治或改造设计方案的有关图表以及有关地质现象的素描和照片等。
三、岩土工程勘察的理论基础和相关技术
为完成岩土工程勘察的技术标准、基本要求和基本程序所规定的内容，岩土工程勘察需要建立坚实的理论基础和强大的技术支持。岩土工程勘察的基础理论包括基础地质、工程地质、水文地质、工程地震学、岩土力学、基础工程学等，所需要的技术支持包括工程地质测绘、遥感判译、工程勘探、工程物探、室内岩土力学测试、原位岩土力学测试等。
1.岩土工程勘察的理论基础
岩土工程勘察的主要任务是评价建设场地稳定性和适宜性，提供地基岩土体的强度和变形等设计参数。因此，岩土工程勘察的理论基础有两大支柱，其一是地质学，包括基础地质、工程地质和水文地质等；其二是岩土力学，包括土质土力学、岩体力学、岩土体动力学等。
地质学研究地球的物质成分、内部构造、表面特征，地球发展历史中的各种地质作用和曾经生活于其上的生命的形式及其演变。工程建筑场地是地球表层介质的一部分，为阐明工程建设场地的稳定性和适宜性，自然要借助于地质学的理论。地质历史及第四纪地质的研究可以揭示建筑场地岩土体的成因和时代；岩石学和土质学的研究可以了解场地岩土体的物质组成和类型；构造地质学可以确定场地所处的地质构造部位及其构造稳定性；地震地质学的研究可以了解工程场地所处区域的地震活动性；水文地质学研究可以揭示工程场地地下水的赋存状态和水质情况；工程地质研究可以查明场地的不良地质问题和场地的工程地质条件。总之，地质学理论基础使岩土工程勘察有能力从成因历史、物质组成、构造稳定性、工程地质条件等多个方面认识工程建筑场地，从而对场地的工程适宜性提出正确的评价，进而对场地的工程利用或改造提出合理的建议。
将工程场地视为地质体和地质作用的产物，通过地质学研究可以了解工程场地的构造稳定性和建筑适宜性。然而，岩土工程还需要将工程场地岩土体看作工程材料，研究其工程特性和力学性能，这就需要运用岩土力学方面的理论。岩土体介质作为天然材料，与混凝土等人工材料相比其性能更为复杂，主要表现为物质组成和内部结构的不均匀性和各向异性。工程岩土体可以划分为松散的土体和固结的岩体两大类。土质土力学研究土体的物质组成特点和物理力学性质，包括土的粒度成分、矿物成分、土的分类、土的基本物理状态（成分、密度、含水量、孔隙度、饱和度、稠度等）与土的物理力学特性（渗透性、压实性、湿陷性、压缩性、抗剪性等）之间的关系、地基土体的沉降和承载力、土质边坡和深基坑边坡的土压力分布及边坡稳定性等。岩体力学研究岩体的物理力学性质，包括岩石的物质组成和内部结构、物理性质指标、渗透性、水岩相互作用特性、岩体结构和工程岩体分级、岩石和岩体的强度与变形、洞室围岩应力与稳定性分析、岩石地基的应力与稳定性分析、岩质边坡的稳定性分析等。
可见，岩土工程勘察理论基础的两大支柱地质学和岩土力学分别从地质构造和工程特性两个角度对工程岩土体进行研究分析，为工程建筑场地和工程岩土体的工程稳定性和适宜性评价提供了强大的理论支持。
2.岩土工程勘察的相关技术
为完成评价工程建筑场地稳定性和适宜性、为工程设计提供工程岩土体强度和变形等设计参数两大任务，除需要有强大的理论基础外，岩土工程勘察还必须通过一系列的技术工作取得关于工程建设场地和工程岩土体的第一手资料为岩土工程勘察的理论分析提供依据。与岩土工程勘察相关的技术主要有工程地质测绘、遥感判译、工程物探、工程勘探、室内试验测试、原位试验测试和长期观测等。
工程地质测绘是勘查工作中最重要的、走在前面的勘察方法，其本质是应用地质理论知识对地面的地质体和地质现象进行观察和描述，以了解地质变化规律。工程地质测绘是按照一定精度将场地的工程地质条件和各种地质要素反映在一套工程地质图幅及其相应的表格和说明书上。工程地质测绘的内容主要应包括七个方面的内容：①测绘区内的地层、岩性、岩相变化、地层成因类型及相互接触关系；②地质结构，如土体的成层组合关系、岩体结构特征和断层性质等；③地形地貌及其成因类型、与地质构造的关系；④地下水，了解地下水位、含水层、隔水层、地下水类型、涌水量和水质等；⑤各种物理地质现象的分布、规模、发育程度、形态和结构特征、活动性、危害性及其形成条件；⑥已有建筑物的变形破坏情况；⑦天然建筑材料。如果测绘地区已有相同或更大比例尺的地质、地貌等测绘成果，则只须在这种基础上作一些工程地质所需的专门性补充测绘即可。测绘比例尺的选择应根据具体情况考虑，既要满足设计的要求，又不致浪费工作量。一般要考虑三个因素，即工程地质勘查阶段；建筑物的类型与规模；工程地质条件的复杂程度和区域研究程度。从踏勘到详勘，测绘比例尺一般在1∶500,000～1∶1,000之间变化。
遥感技术（RS）是工程地质测绘的一个辅助手段。航片、卫片包含了大范围的地层岩性、地质构造、地貌形态和物理地质现象等信息，详加判译可以很快得到关于测绘区的全局认识。尤其是在通行不便的偏远地区，充分利用航片和卫片更具有特殊的意义。近年发展起来的GPS技术具有定位的高度灵活性和常规测量技术无法比拟的高精度和高效率，已广泛应用于北京、上海等地的地铁控制网、高速公路和桥梁控制网、长距离隧道贯通测量控制网、地籍测量控制网等，获得了显著的效益。工程测绘中的另一项新技术是地理信息系统（GIS），它通过对分布数据的一系列的空间操作和分析为地球科学、环境科学和城市建设、工程设计及企业经营的规划、管理和决策提供有用的信息。RS、GPS和GIS三者结合，形成了快速获取、更新、存贮、管理和分析地理和空间信息的3S”技术体系，为工程测绘提供了强大的技术手段。
工程物探是一种间接方法，根据被测地质介质的密度、磁性、导电率、弹性波传播速度等物理性质以及岩层的含水量、裂隙率、破碎程度等物理状态，用特定的仪器设备测定岩层的物理参数，特别是测定岩土体的力学指标，从而划分岩层、判定地质结构、地下水埋深、岩溶分布情况。相对于工程勘探而言，工程物探方法经济、快速，能够及时提出测绘工作难以推断而又亟待解决的问题，所以在工程地质测绘过程中常要求物探的适当配合，特别是在解决覆盖层厚度、基岩面的起伏变化、追踪断层等方面，效果特别显著。另外，工程物探的成果对于工程勘探工作的布置具有参考意义。但是，由于方法的间接性，物探成果比较粗略，因为只有物理性质差异比较显著的岩土体物探方法才能够加以分辨。所以，物探应以测绘为指导，并且要用工程勘探的方法加以验证。
工程勘探包括钻探和坑探，是直接了解地下地质情况的可靠手段，在一般的岩土工程勘察中常常是必不可少的。
钻探利用一定口径的钻机在预定的勘察点上钻孔取芯，以了解工程场地的地质构造和岩土体的情况。钻探工作几乎在任何情况下都可以进行，地表水体和地下水都限制不了它，效率较高，是最为常用的勘探手段。近年来大口径（1m左右）钻探的应用使得勘察人员可以进入孔中直接对孔壁进行观察和描述；小口径金刚石钻进的应用提高了岩心采取率，并可以取得软弱夹层和破碎带的岩心，还可以对桩基等进行抽芯检测；钻孔照相和钻孔电视可以在钻进过程中观察井壁，所有这些新技术的应用大大提高了钻探的效果，克服了传统钻探的一些弱点，使钻探工作在岩土工程勘察中发挥着越来越重要的作用。
坑探是在岩土体中开挖出一定形状和尺寸的坑槽或洞室，以便勘察人员能够进入其中直接对工程岩土体进行观察描述乃至进行一些特定的试验测试项目。最常用的坑探方法有：①试坑、浅井：试坑的深度一般不大，而浅井则是一种垂直掘进的圆形或方形探坑，一般深5～15m。试坑和浅井主要用于剥除覆土揭露基岩，研究松软土层的地质结构、风化壳的厚度分带，也常用于载荷试验和渗水试验；②探槽：探槽一般为0.8m宽、3m深的长槽，多用于了解岩层分布和追索断层，了解水库大坝轴线两侧山坡坡积和残积层的厚度和性质并进一步揭露基岩地质构造；③竖井和斜井：多半用于解决地面以下一定深度处的地质构造问题，例如软弱夹层及构造破碎带的厚度和性质、风化程度随深度的变化、滑坡体的结构及滑动面的位置、滑带土石特征等；④平硐：适用于较陡的基岩边坡，常用以查明坝址两岸、隧道进出口和大桥岸坡的地质结构，尤其是在岩层倾向河谷并有易滑夹层时，或层间错动较多、断裂较发育时，利用平硐可获得极好的效果。另外，平硐还为岩体单轴抗压试验、大型剪力试验等大型原位测试提供了良好的条件。
岩土工程勘察中室内试验测试工作的主要目的是取得工程场地岩土体的物理力学参数，为岩土工程设计提供依据。室内试验主要是对由现场取得的岩土体样品进行试验测试，包括室内土工试验和室内岩石试验两个方面。土工试验项目主要有：土的物理试验（包括土的密度和相对密度试验、含水量和界限含水量试验、颗分试验、渗透试验等）、土的变形试验（包括固结和压缩试验、静止测压力系数试验、黄土湿陷性试验、膨胀土的膨胀与收缩试验、盐渍土溶陷性试验等）、土的强度试验（包括直剪试验、残余强度试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、微型十字板试验等）、土的流变试验（包括土的直剪蠕变试验、单剪蠕变试验、三轴压缩蠕变试验、单轴压缩蠕变试验和土的松弛试验等）、土的动力特性试验（包括振动三轴、振动单剪、共振柱、自振柱、振动扭剪和振动台等试验），此外还有室内模拟试验和其他一些专门性试验测试，如土工离心试验、冻土试验等。室内岩石试验项目主要有：岩相鉴定、岩石空隙性质试验、岩石水理性质试验、岩石声学特性试验、岩石强度和变形试验、岩石结构面抗剪强度试验、岩体软弱夹层剪切蠕变试验、岩石点荷载强度试验等。
岩土工程勘察中的原位试验测试是在天然条件下在工程现场原位测定岩土体的各种工程性质，所取得的数据更符合岩土体的实际情况。另外，原位测试还可以测定难以采取不扰动试样的岩土体（如砂土、流动淤泥层等）的有关工程性质。原位测试可以避免采样过程中应力释放的影响，并且可以大大缩短工程勘察的周期。因此，国内外岩土工程界对原位测试给予极大重视，在设备和技术方法上不断创新发展。常用的原位测试方法大致可分为三大类：①岩土力学性质及地基强度的原位测试，包括静力载荷试验、静力触探、动力触探、标准贯入试验、十字板剪切试验、旁压试验、岩石现场剪切试验、岩石现场三轴试验、土体现场剪切试验等；②岩土体中应力测量，包括应力恢复法、应力解除法和水压致裂法等；③水文地质试验，包括原位渗透试验、注水试验、抽水试验和压水试验等。
除室内试验和原位测试外，岩土工程勘察中的许多重要数据还需要从长期观测中获得，许多工程地预测或评价的结论有赖于长期观测的结果加以验证。长期观测是在一定时期内对被观测对象的定期重复测量或描述，从而获得被测对象有关参数或特性随时间的变化规律和发展趋势。常常进行的工程地质长期观测有：①与建筑物有关的地下水动态观测；②各种物理地质现象的长期观测；③建筑物修建后与周围地质环境相互作用及动态变化的长期观测。
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