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地质勘察的主要方法：勘察方法应根据勘察阶段要求的内容和深度、公路的等级、规模及其工作难易程度的不同而加以选择。其中可行性研究勘察应符合场地方案确定的要求，一般以收集资料为主;初步勘察应符合初步设计或扩大初步设计的要求，一般以地质调查和测绘为主，并进行勘探和试验;详细勘察应符合施工设计的要求，一般以勘探和试验为主，并对初勘未查明的地段进行地质调查和测绘。对地质条件复杂或有特殊施工要求的重要，还应进行施工勘察;对面积不大，地质条件简单的场地或有建筑经验的地区，可简化勘察阶段。
地质勘察工作实施的过程，是一个理论向实践转化、实践验证理论的过程，也是一个创新的过程。随着需求的变化，整个地质勘察行业的业务布局正在由传统的以地质找矿为中心向支撑服务自然资源保护与利用转变。
工作的理论基础要由传统地质科学向地球系统科学转变，将岩石圈、水圈、土壤圈、生物圈、大气圈作为一个系统，开展相关基础理论研究。如，对山水林田湖草等自然资源实施统一管理，要求地质勘察有效地服务自然资源调查、监测、修复等工作。通过基础理论创新，带动传统地质学与地理学、水文学、生物学等多学科交叉融合，指导自然资源领域的跨学科、跨专业综合调查和动态监测实践。
在生态文明建设背景下，地质勘察要树立“大地质、大生态、大服务”的发展理念，加强创新合作，拓展地质工作服务领域，做好“地质+”。充分发挥地质勘察的技术优势，将水文地质、地球化学等地学专业知识跨界运用于生态环境领域以及民生领域，如开展自然资源环境承载能力监测预警、水土污染调查与治理、地下空间开发适宜性评价、国土空间生态修复等。
在实际的工程测量过程中，会利用科学的理论对整个工程进行测量，从而对整体质量进行评估，从总体的勘测一直细化到局部，并针对表面的机构对其进行分析，需要在表面测量具体的轴线交点，需要经过反复的测量，保证后数据的准确性，将可以估算的可用信息交至施工放样。