巖土勘察工作中工程地質條件及地層特性研究

蘇俊猛

摘要：考慮到大多數巖土工程勘察工作是在復雜的地質條件下進行的，并且通常與堤壩和其他金屬礦石鑲嵌在一起，利用先進的勘探技術，結合以往 的勘探、科研和物探化探資料，綜合分析工區的工程地質條件和地層特征。在我國，巖土工程勘察中對工程地質條件的研究主要集中在勘查區水文地質條 件，忽視了對自然地理條件和巖土物理性質的研究。巖土的自然地理條件和物理性質也是巖土工程勘察中非常重要的內容，有必要對其進行專門的觀測和 研究。同時，在巖土工程勘察中，對地層特征的研究較少，無法充分掌握工作區的地層情況，阻礙了巖土工程勘察工作的順利進行。

關鍵詞：巖土勘察;工程地質條件;地層特性

1 巖土勘察工作中工程地質條件研究

本文提出的巖土勘察工作中工程地質條件研究，共針對 3 點進行。巖 土勘察工作中工程地質條件框架圖，如圖 1 所示。

結合圖 1 所示，依次對巖土勘察工作中的工程地質條件展開詳細研究。

1.1 水文地質條件

巖土勘察工作中的水文地質條件包括：礦床含水巖組水文地質特征、?地下水補給和逕流條件以及地下水動態變化規律，通過 3 點水文地質主要?特征，確定工程區水文地質條件。結合多種物探手段在勘察點鉆孔，實現?監測水文地質條件的目的，并根據巖石的巖性，將該地區水文地質劃分為?兩種含水巖組，分別為：坡殘積物和斜長角閃片巖。其具體含水巖組成的?水文地質條件表現為：首先，坡殘積物含水巖組主要位于該工程區的寬緩?溝谷以及地勢平緩的山坡位置。其含水巖組表層厚度較高，整體結構較為?松散，植物根系發育茂盛。該含水巖組中含有大約 10%的粒徑，出現厚度?不一的原因主要是由于受到該地區地形及地貌的影響。并且，通過勘探結?果可以看出，坡殘積物含水巖組的含水性也不均勻，地形呈現出由陡變緩?趨勢，在地下水層以下位置有降泉出露。大多數泉水呈現出面狀形式滲出。泉水整體流量與該地區降水相關，還有部分區域泉水以季節泉出露。其次，該含水巖組地層斷裂發育十分明顯，共形成了四條破碎帶結構，該含水巖?組四條礦帶出露其中。根據地質勘探結果可以看出，該含水巖組僅在裂縫?位置有滲水現象，并形成了破碎帶潛水現象。在破碎帶結構兩側位置，形?成了構造裂隙潛水。同時，該含水巖組含水性和富水性不均一，主要原因?是受到破碎帶大小以及裂隙性質的限制。區域周圍并無明顯水體存在，泉?水總體流量與地表水總體流量均與該地區大氣降水有著十分密切的聯系。巖土勘察工作區地下水的逕流條件，主要受到地形、構造等控制。各個逕?流方向均不相同，但從總體上看，逕流方向為坡殘積層水向裂隙層積水運?移，并呈現出下降泉的方式排泄到工作區域外。巖土勘察工作區地下水動?態受大氣降水控制，當遇到降水時泉流量以及地表水流量將明顯增加，泉?流量的增減與降水同步，為季節性泉，僅少數泉的流量穩定，表現為穩定?型泉。該泉流量的整體動態曲線呈現出近似堆成波狀結構，根據泉水流量?可分為減少期和增加期。該巖土勘察工作區地下水運動形態與大氣降水有?著密切聯系，同時受其制約影響，是巖土勘察工作區地下水動態形成的直?接原因。

1.2 自然地理條件

巖土勘察工作自然地理條件作為工程地質條件之一，包括：總體地勢 情況、氣候類型、海拔、相對高差以及地形地貌特征，通過確定巖土勘察 工作區自然地理條件，合理分配巖土勘察工作的開展時間，避免惡劣天氣 對巖土勘察工作造成的影響，并選擇與之相匹配的巖土勘察手段。

1.3 巖土物理性質條件

巖土物理性質條件可大致分為兩大類，分別為：直接測得的巖土物理 性質條件以及間接換算測得的巖土物理性質條件，共同構成巖土勘察工作 區的巖土物理性質條件。直接測得的巖土物理性質條件包括：土粒比重、 巖土含水率以及巖土密度等，能夠直接通過勘探設備測得。間接換算測得的巖土物理性質條件包括：巖土孔隙率、巖土孔隙比以及飽和度等。由于 不同巖土勘察工作對巖土物理性質條件具有不同的要求，因此，需要精準 掌握巖土物理性質條件，保證巖土勘察工作的順利開展。

2 巖土勘察工作中工程地質條件研究

2.1 原位測試試驗

在巖土工程勘察過程中，原位測試是非常重要的一個環節。相關工作?人員應按照技地層條件和技術要求進行原位測試方式的科學選擇。特別是?在較為復雜、巖土層較多的地質區域，通常要選用多種原位測試方式。比?如在沿海地區，上部地層結構常分布有黏性土、粉土、軟土、砂土等不同?類型的土，這就需要用到標準貫入試驗（SPT）、十字板剪切試驗（VST）、?靜力觸探試驗（CPT）等多種原位測試技術。相關工作人員在進行現場原位?測試工作中，應確保符合操作規范，做到嚴格有序進行。根據不同的土質?選擇合理的試驗方法，這樣能夠對復雜地質條件下的巖土工程特性指標做?到有效反映，強化實驗數據的準確性，確保巖土工程勘察工作的合理有效。與此同時，我們也能夠看到，作為新技術工藝的發展方向之一，原位測試?自動化與數據采集自動化技術通過有效的模塊標準，對于人為操作失誤有?控制作用，使其能夠提高人為作業的精確度，提升測試效果及可靠性。

2.2 采用巖層鉆探技術

在復雜地質條件下，巖土工程勘察技術眾多，其中最為常見的是巖層?鉆探技術，該技術的應用能夠有效解決常見的建筑物基礎均勻性評價問題。DPP-201 汽車鉆機是巖層鉆探技術主要運用到的裝備，其特點是施工能力?強、鉆進能力強。一些測量隊在進行作業時一般也會選擇臺式鉆機，一般?將這種臺式鉆機的數量控制在 20～30 臺的范圍內。在實際操作中，最佳的?鉆探層是高水平的黏土巖芯，其下的礦物回收率高達 80%以上。如遇砂層，應采取護壁、旋挖、全芯開采等措施。要基于對土層宏觀特點的充分掌握?之上，進行實際的施工場地鉆探工作。巖層鉆探技術海域地下水位有一定?關系，水位以上部分采用無襯薄壁采樣器處理，水位以下部分運用活動閥?采樣器和雙壁芯管進行處理。為了保證巖土工程勘察的順利進行，必須要?對土層變化情況進行記錄，特別是在垂直方向上的變化，以保證復雜地質?條件下進行全過程的巖土工程勘察與評價。

2.3 原位測試技術

（1）操作人員要首先確定觸探桿的精確位置，如果有一定的誤差允許?存在 2%以內;（2）操作人員在進行觸探桿錘擊貫入作業的過程中，應保持?觸探桿的垂直狀態，防止出現位置偏移的問題，還要保證錘擊貫入作業的?連續性，在錘擊貫入操作時不能中斷;（3） 對于深度范圍在 0～10m 的勘測?位置內，操作人員需要在每錘擊貫入 1m 后旋轉觸探桿 540°。對于深度范?圍在超出 10m 的勘測位置時，需要每錘擊貫入 0.2m 旋轉觸探桿 360°;（4） 如果在錘擊了觸探桿 50 次后，還沒有超過 0.15m 的深度范圍，操作人員就?可以停止原味試驗工作，最終的力學指標就是上述工作的試驗結果。

結束語

通過對巖土工程勘察中的工程地質條件和地層特征的研究，希望在保?證巖土工程勘察順利開展的前提下，能夠降低巖土工程勘察的風險，提高?巖土工程勘察的效率。綜上所述，本文的研究具有一定的現實指導意義。在后期的發展中，應加大力度開展巖土勘察工作，通過多角度的綜合巖土?勘察，可以獲得完整的巖土勘察成果，為巖土勘察工作的發展提供依據。由于本研究時間有限，雖然取得了一些研究成果，但在這方面的研究仍然?不夠。今后還將進行進一步的研究，為進一步優化巖土勘察工作提供參考。

參考文獻：

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