復雜地質(zhì)條件下的巖土工程勘察方法

許禮

【摘 要】巖土工程勘察的目的是，對地面下的地質(zhì)情況進行勘察探明，由于比較隱秘，因此不能直接進行觀察和檢查。由于很多土層都是非均質(zhì)，具有向異性，并且受力很復雜，因此需要采用多種勘察方法。在復雜的地質(zhì)情況下，再加上自然環(huán)境變化，因此巖土工程勘察過程中存在許多問題。本文對巖土工程勘察在復雜地質(zhì)條件下存在的問題進行了分析。

【關(guān)鍵詞】復雜工程環(huán)境；地質(zhì)條件；巖土工程勘察

中圖分類號：TU195 文獻標識碼：A

引言

由于地質(zhì)條件的復雜性和特殊性，才形成了巖石。巖土工程勘察作業(yè)難度大幅度提高，在嚴重降低勘察效率和質(zhì)量的情況下，無法保證勘察成果的準確性。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)人員應(yīng)明確認識到，為使巖土工程勘察工作順利開展，迫切需要積極發(fā)現(xiàn)勘察過程中存在的問題，及時采取有效措施加以解決。

1、巖土工程勘察中面臨的問題

在進行巖土工程勘察工作時，如果不提前掌握施工現(xiàn)場的詳細情況，就無法得到準確有效的巖土工程信息，巖土工程信息在工程順利進行中起著重要作用，也是工程后期改進和調(diào)整的重要依據(jù)。在巖土工程勘察過程中，工程師只關(guān)注施工現(xiàn)場的巖土條件，而忽視了工程周圍的地質(zhì)環(huán)境，對后期施工有很大的影響。同時，巖土工程勘察質(zhì)量差，會產(chǎn)生非常嚴重的安全問題，如缺乏實踐經(jīng)驗，不能靈活運用有關(guān)要求，忽視工程活動的影響，對巖土工程勘察產(chǎn)生一定的影響。

2、復雜地質(zhì)環(huán)境下的巖土工程勘察技術(shù)分析

（1）工程地質(zhì)測繪。巖土勘探地面圖的比例尺為1：1000。測量人員需要全面收集有關(guān)地形地貌數(shù)據(jù)、氣象資料、水文地質(zhì)資料等，認真完成工程區(qū)巖石的水力性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征的掌握，創(chuàng)造良好的地質(zhì)條件，夯實地質(zhì)基礎(chǔ)，巖土工程勘察工作。（2）實驗室試驗。通過室內(nèi)試驗，對工程場地的巖土層物理指標進行了驗證和分析，通常需要在含水量試驗、密度試驗、固結(jié)試驗等方面進行性能試驗，得到巖土工程場地的地質(zhì)密度、含水量和孔隙比參數(shù)。其次，為了更好地掌握工程場地的巖土工程情況，需要通過單軸抗壓試驗來獲得工程場地的單軸抗壓強度。另外，通過聲學測試，可以通過巖石速度的變化來反映原位巖石樣品的強度和變形特征，更全面地掌握巖石的性質(zhì)和變化。（3）鉆孔。巖土鉆探技術(shù)在地質(zhì)勘探中應(yīng)用廣泛，常見的鉆井設(shè)備有兩種：車載鉆井設(shè)備和臺式鉆井設(shè)備，旋挖法是鉆探勘探中最基本的鉆探方法，如果需要泥漿護壁則需要所有的取芯方法，不同土層的巖心回收標準不同。例如，粘土層需要90%以上，而砂層只需要75%以上，在鉆探勘探中，調(diào)查人員必須認真、嚴謹?shù)赜^察和記錄土層的宏觀特征。此外，還必須仔細觀察和記錄土層的垂直和水平地質(zhì)變化，鉆井勘探的主要功能是分析和掌握底層的構(gòu)造特征，完成各深度層的取樣分析和地質(zhì)條件的檢測。（4）現(xiàn)場試驗。（a）波速測量。本試驗常用的設(shè)備和儀器有固結(jié)儀、三軸剪切儀、無側(cè)限壓縮儀、滲透儀、波速儀等，本試驗的目的是測量等效剪切波速、土動力參數(shù)等參數(shù)，以完成巖石完整性分析。（b）地震波探測。本試驗需要在公共測量領(lǐng)域進行鉆孔測試，然后在微振動加速度測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對工程現(xiàn)場的基礎(chǔ)巖石進行微振動測試。（c）抽水試驗。在基坑開挖過程中，如果基坑下部存在地下水，必須事先進行鉆孔試驗。具體步驟如下：首先，要科學設(shè)置抽水試驗孔的位置。選擇多個抽水孔，然后根據(jù)抽水情況選擇主孔，還需要結(jié)合基坑的位置和含水層厚度；其次，對水文孔隙進行地質(zhì)調(diào)查。本次勘察工程的目的是分析研究主抽水孔的地層及含水層分布，并對觀測孔進行仔細勘察，井管擴孔安裝。確定測量孔后，需要擴大孔，用鉆機完成井筒的吊裝和固定，井筒中心應(yīng)與井筒中心一致。最后，填充清洗孔和濾料填充。在勘探中，必須用清水更換勘探孔內(nèi)的泥漿，以清除管內(nèi)的泥漿。濾料的填充方法是沖填，將整個孔填充封閉。（d）負荷試驗。根據(jù)試驗要求，選擇現(xiàn)場勘測試驗，逐步提高地基承載力。仔細觀察地基在壓縮過程中的變形和抗壓強度，從而完成地基土的強度和變形的控制。

3、復雜地形地質(zhì)條件下進行巖土工程勘察的措施

3.1不同地質(zhì)狀況的勘探深度

在巖土工程勘察過程中，如果本工程地形地質(zhì)條件較好，埋深較淺，可將勘察孔的深度設(shè)置得相對較淺。如果地形地質(zhì)條件復雜，如松散雜土區(qū)施工、淤泥或厚紅土或其它成因土層較厚的地質(zhì)條件，應(yīng)加大測量孔的深度，并加大具體深度，明確項目的具體情況。

3.2勘探點的間距不同

在復雜的地形地質(zhì)條件下，應(yīng)適當減小勘探點間距，主要是通過有效加密勘探點，進一步保證巖土工程測量的準確性。例如，在某一地區(qū)的調(diào)查過程中，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)處于巖溶發(fā)育區(qū)。一般情況下，勘探點的布置應(yīng)根據(jù)甲方提供的鉆探方案和勘察任務(wù)書，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)程》及現(xiàn)行相關(guān)巖土工程勘察規(guī)范，完成勘察施工孔布置作業(yè)。根據(jù)主樓一柱一孔的原則。如果在具體操作過程中發(fā)現(xiàn)溶洞、土洞、大型溶溝、溶槽等不良地質(zhì)條件，需要增加工作任務(wù)時，應(yīng)及時溝通，經(jīng)批準后方可進行后續(xù)工作。

3.3提升取樣和看透質(zhì)量

若巖土工程樣式、結(jié)構(gòu)不同，則勘察深度、間距亦存在差異。例如對于磚混結(jié)構(gòu)六層建筑在巖土工程勘察過程中需加大勘探深度，一般為15m，方可有效的滿足工程建設(shè)需求。但若所在工程為多層框架結(jié)構(gòu)，由于其荷載交到則需進一步加強勘探孔深度。除此之外，地基地形復雜程度對勘探點間距亦具有較大影響，為了更好的滿足復雜地形地質(zhì)條件需減小勘探點距離，同時加強加密工作，只有如此勘探結(jié)果準確度方可有效的確保，有效防止事故的發(fā)生。在設(shè)置勘探點間距過程中需對所在區(qū)域地質(zhì)地貌具有整體認識，若地質(zhì)狀況存在差異，勘探點深度也存在不同。如果地形與地質(zhì)條件較好，則勘探孔深度能夠適當?shù)目s減，但若遇到狀況較為復雜，存在淤泥和散土狀況，則需加深勘探孔的深度，從而更好的滿足工程實際狀況。

3.4做好地下水的勘察工作

巖土工程勘察面臨著復雜的地形地質(zhì)環(huán)境，必須加強地下水勘察工作，在這一過程中，應(yīng)在同一天完成最終鉆井過程的同時進行地下水觀測。在地下水觀測過程中，必須全面分析影響地下水的因素，科學確定水文條件，保證水文調(diào)查的深度。同時，需要對該地區(qū)近年來最高水位和具體水文變化進行有效分析，獲得最佳水位，如果鉆孔深度包含兩個或兩個以上的水位，應(yīng)使用套管將其隔開，并測量水位。將孔內(nèi)的水全部抽干后，采用變徑鉆機進行處理，有效地保證了水文精度。

3.5采用創(chuàng)新的巖土工程勘察技術(shù)

由于地形地質(zhì)條件復雜，為了更好地提高測量質(zhì)量，有必要加強新測量技術(shù)的應(yīng)用和推廣。例如，在巖土工程勘察分析評價中，采用多道瞬態(tài)面波法和高密度電阻率法可以有效地提高勘察評價的準確性。同時，為了科學確定地基承載力，可以采用回歸分析法實現(xiàn)，通過計算機對巖土工程勘察數(shù)據(jù)進行全方位整理，有效地提高巖土工程勘察的技術(shù)水平，更好地處理復雜的巖土工程勘察，地形地質(zhì)條件，提高測量質(zhì)量。

結(jié)束語

綜上所述，克服復雜的地質(zhì)環(huán)境對巖土工程勘察工作具有十分重要的意義。只有當巖土工程勘察科學合理，工程建設(shè)區(qū)地質(zhì)條件較詳細時，才能確定最合適的地基處理方法。同時，在地基處理后，需要對其質(zhì)量進行嚴格的檢測，以保證測量的效果最好。

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（作者單位：中設(shè)設(shè)計集團股份有限公司）