探討復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程勘察方法

馬杰

摘要：隨著我國工程建設(shè)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)張，巖土工程勘察也日益突顯出其重要意義和價值，在工程建設(shè)的施工過程中，必須以巖土工程勘察為前提和基礎(chǔ)，要重視巖土工程勘察作業(yè)，綜合分析復(fù)雜地質(zhì)條件下的影響因素，運(yùn)用先進(jìn)而成熟的巖土工程勘察技術(shù)和手段，保質(zhì)保量地完成巖土工程勘察任務(wù)，為工程建設(shè)施工提供詳盡、完整的地質(zhì)資料，確保工程建設(shè)的順利進(jìn)行。本文主要對復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察技術(shù)進(jìn)行分析探究。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)條件;巖土工程;勘察;技術(shù)

在幅員遼闊的中國大地上，地形復(fù)雜，存在地質(zhì)條件良莠不齊的現(xiàn)象，在一些區(qū)域的地質(zhì)條件良好，而在另一些區(qū)域卻存在不良的地質(zhì)條件，諸如：濕陷地質(zhì)、松軟地質(zhì)等，這些復(fù)雜的地質(zhì)條件給巖土工程勘察作業(yè)增加了難度。為此，我們關(guān)注復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程勘察作業(yè)及實(shí)施技術(shù)，要引入新技術(shù)和新知識，對原有的不良地質(zhì)條件加以改善和優(yōu)化，從而解決巖土工程勘察作業(yè)中的瓶頸問題，提升巖土工程勘察的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。

1復(fù)雜地質(zhì)條件概念綜述

根據(jù)我國現(xiàn)有的巖土工程勘察規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，我國的復(fù)雜地質(zhì)條件類型和等級可以劃分為一級、二級和三級。這三個等級各有其特征和屬性，其中：三級地質(zhì)條件較為簡單，容易辨識，它主要是指區(qū)域內(nèi)的巖土種類的單一性、無變化的性質(zhì)，在工程施工的過程中也不會受到地下水的干擾。二級地質(zhì)條件較為常見和普通，它是指在區(qū)域內(nèi)的巖土表現(xiàn)為較多的種類和性質(zhì)變化，然而基本處于可控、可測的階段，而且在工程建設(shè)施工的過程中可以規(guī)避地下水對施工的影響。一級地質(zhì)條件則是最為復(fù)雜的地質(zhì)條件，它處于地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)，地形地貌復(fù)雜難辨，地質(zhì)紋理也極為復(fù)雜，巖相和巖性都處于動態(tài)的未知狀態(tài)之中，顯現(xiàn)出不良的巖土地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件。如：多年凍土、濕陷性地質(zhì)、膨脹性地質(zhì)、鹽漬性地質(zhì)等，這些不良地質(zhì)條件都需要加以特殊的處理和整治。

2復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程勘察技術(shù)應(yīng)用分析

2.1原位測試巖土工程勘察技術(shù)

這個勘察技術(shù)主要是運(yùn)用靜力觸探的方式，借助于液壓靜力的觸探探頭裝置，采集相關(guān)的復(fù)雜地質(zhì)條件的巖土信息，然后將采集的巖土信息傳輸進(jìn)入計算機(jī)系統(tǒng)之中，加以自動分析、辨識和整理，從而獲得最終的測試結(jié)果。在實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗的作業(yè)過程中，可以選取標(biāo)準(zhǔn)落錘，當(dāng)其處于自由落體的狀態(tài)時，以20次/min的錘擊速率，可以實(shí)施有效的作業(yè)，但是值得一提的，在這種方法實(shí)施之前要注意清理好鉆孔。還可以采用動力觸探的測試方法，針對復(fù)雜地質(zhì)條件，進(jìn)行測試，從而獲得準(zhǔn)確的風(fēng)化基巖物理指標(biāo)。

2.2地質(zhì)測繪勘察技術(shù)

這項技術(shù)應(yīng)用的主要作用在于對工程施工區(qū)域的地形，進(jìn)行詳盡的調(diào)查和分析，要利用這種技術(shù)全面把握工程區(qū)域的地形地貌特征、地質(zhì)構(gòu)造等內(nèi)容，并針對不良的地質(zhì)狀況進(jìn)行調(diào)查和分析，從而全面了解復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土特性、紋理分布等狀況，同時，還要注意做好巖土的風(fēng)化鑒定工作，確?？辈鞙y繪作業(yè)的準(zhǔn)確度。

2.3巖層鉆探勘察技術(shù)

這種技術(shù)主要選用大功率的100A-D型鉆機(jī)、KY-250型鉆機(jī)，這種裝置可以支持不同類型的巖層鉆探方式，諸如：回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方式、采芯方式、泥漿護(hù)壁方式等。就采芯技術(shù)應(yīng)用而言，它對砂土層和粘性土層的巖芯采取率不盡相同，對于砂土層的巖芯采取率應(yīng)當(dāng)>75%;而對于粘性土層的巖芯采取率則要>90%。同時，還要詳細(xì)觀察復(fù)雜地質(zhì)條件下的不同土層，要對不同深度的底層進(jìn)行采樣，從水平方向和垂直方向兩個角度，分析土層底層的變化狀態(tài)，并加以全面的、完整的記錄。

2.4室內(nèi)測試勘察技術(shù)

這種技術(shù)的應(yīng)用主要是針對場地環(huán)境中可能出現(xiàn)的巖土問題，進(jìn)行模擬，在室內(nèi)對其進(jìn)行試驗、分析、判斷等，通常而言，室內(nèi)測試的試驗主要包括對土層物理性質(zhì)的試驗、對水質(zhì)的分析試驗、土層的顆粒分析試驗、土質(zhì)壓縮試驗分析等，從而獲知相關(guān)的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，并加以詳細(xì)而準(zhǔn)確的判定，使其成為巖土工程建設(shè)施工的評價和分級依據(jù)。

3復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察案例分析

3.1工程綜述

某工程是框架結(jié)構(gòu)。工程的巖土工程勘察重點(diǎn)在于了解場地區(qū)域的地基穩(wěn)定性、地層結(jié)構(gòu)、地下水狀況、不良地質(zhì)等，從而提出相應(yīng)的設(shè)計和施工方案。

3.2巖土工程勘察技術(shù)及設(shè)備狀況分析

①鉆探。在勘察過程中，主要采用DPP100-4型鉆機(jī)，

Φ146mm螺紋鉆頭，運(yùn)用高速回轉(zhuǎn)的鉆進(jìn)方式，在地下水位以下的砂土土層中則選擇泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)方式。

②取土試樣。在地下水位之上時，采用Φ120mm的黃土無襯薄壁取土器;在地下水位之下時，則選用Φ100mm的普通活閥式取土器，在不擾動土層的條件下，進(jìn)行試樣。經(jīng)測試，土層的試樣質(zhì)量等級為Ⅰ～Ⅱ級。在探井之中，采用人工井壁刻槽的方式，采取土層試樣，測試土層的試樣質(zhì)量等級為Ⅰ級。

③原位測試。依照標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗的相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行原位測試試驗。波速測試則采用人工激振的單孔速度檢層方法，其測試設(shè)備為FDP204PDA型工程測試儀。

3.3地形地貌及地質(zhì)構(gòu)造特征

施工場地位于大陸地質(zhì)構(gòu)造―浸蝕而成的黃土塬，地勢相對平坦，沒有斷裂帶。

3.4地下水位狀況

經(jīng)勘察顯示，在部分勘探孔內(nèi)可以看見地下水，其含水層主要是粉質(zhì)粘土，水位的深度為16.7～19.4m，地下水位不深，由于自然降水以及生活用水的下滲，使之逐漸形成上層滯水。

3.5施工場地不良地質(zhì)條件

根據(jù)巖土工程勘察分析以及鉆探、原位測試技術(shù)分析，在施工場地內(nèi)的區(qū)域沒有不良地質(zhì)條件，適合于進(jìn)行建筑施工。

3.6施工場地地震效應(yīng)

通過對該區(qū)域的鉆孔波速測試分析得知，施工區(qū)域場地的覆蓋層厚度以及其性質(zhì)，可以由此判定：施工場地的類別應(yīng)當(dāng)歸屬于Ⅱ類，抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度，可以實(shí)施建筑施工。并且按照地下水的埋藏條件分析，施工區(qū)域場地的土質(zhì)為不液化土質(zhì)，無須擔(dān)心地震液化的干擾影響和效應(yīng)。

3.7施工場地黃土濕陷性評價

采用巖土工程室內(nèi)試驗技術(shù)分析可知，該施工區(qū)域場地的濕陷性黃土厚度為6.5～13.7m，自重濕陷量為18～49cm，依據(jù)相關(guān)的規(guī)范要求，可以將該施工區(qū)域場地的濕陷類型歸屬于較為嚴(yán)重的Ⅲ級。

3.8巖土工程評價及地基施工方案設(shè)計

通過對該施工區(qū)域場地的巖土工程勘察分析可得，該區(qū)域場地的地基處于均勻穩(wěn)定的狀態(tài)，可以實(shí)施工程建設(shè)施工作業(yè)。

該巖土工程施工的地基基礎(chǔ)方案可以采用淺基礎(chǔ)的方案，依照相關(guān)技術(shù)規(guī)范，使用灰土擠密樁法，進(jìn)行地基的處理。在這個方案實(shí)施的過程中，要注意施工場地是自重濕陷性黃土場地，要扣除樁側(cè)的負(fù)摩擦力。而且場地有部分粉細(xì)砂層，需要在施工時予以貫穿，使樁端伸入卵石層1m以上。還有，在實(shí)施人工挖孔灌注樁時，要采用明排的方式降水，并注意安全防護(hù)。

結(jié)語

綜上所述，復(fù)雜地質(zhì)條件是巖土工程勘察分析中的重要內(nèi)容，要依照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對不同狀況的巖土進(jìn)行勘察和檢測，要對施工區(qū)域場地進(jìn)行全面、完整而詳盡的了解，選用合適的勘察技術(shù)和相關(guān)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜地質(zhì)條件下的勘察作業(yè)，并累積實(shí)踐經(jīng)驗，在在各種技術(shù)應(yīng)用之下獲取完整、全面、精準(zhǔn)的勘察數(shù)據(jù)信息，從而提升我國巖土工程勘察的整體水平，為建筑工程施工提供準(zhǔn)確的參考和依據(jù)。

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（作者單位：云南南方地勘工程總公司）