復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程地質(zhì)勘察分析

王訓(xùn)波

（長沙市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，湖南 長沙 410000）

我國地域遼闊，不同的地形地質(zhì)條件差異較大，且?guī)r土體的類別相對(duì)較多，因此在巖土工程方面存在諸多問題。因此，合理開展巖土工程地質(zhì)勘察工作具有重要意義，通過先進(jìn)的、合適的勘察方法的運(yùn)用，可為相關(guān)工作提供精確、可靠的地質(zhì)資料，本文主要圍繞此展開詳細(xì)分析。

1 巖土工程地質(zhì)勘察的重要意義

巖土工程地質(zhì)勘察是明確區(qū)域巖土工程問題的不可缺少一項(xiàng)技術(shù)手段。近些年，我國工程勘察相關(guān)企業(yè)數(shù)量、從業(yè)人員不斷增加，2019年工程勘察設(shè)計(jì)企業(yè)就達(dá)到了23739個(gè)，與去年相比增加約2.4%，具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下表1所示。由此數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，巖土工程地質(zhì)勘察的重要性已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可，且在各領(lǐng)域逐漸推廣開來。

表1 2019年工程勘察設(shè)計(jì)企業(yè)與從業(yè)人員統(tǒng)計(jì)情況

巖土工程地質(zhì)勘察是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，查明地質(zhì)情況、環(huán)境特征以及巖土工程條件，并做好相關(guān)分析與評(píng)價(jià)工作，最終編制勘察文件。巖土工程地質(zhì)勘察工作的開展，往往面臨各種情況，如：勘察面寬度相對(duì)較小、區(qū)域地形地質(zhì)條件復(fù)雜度較高、多樣化的不良地質(zhì)影響等?；谏鲜鰡栴}的存在，對(duì)巖土工程地質(zhì)勘察提出了更高的要求，需嚴(yán)格根據(jù)巖土工程級(jí)別、勘察測(cè)量深度、勘察作業(yè)難度與勘察內(nèi)容，科學(xué)選擇勘察方法、明確勘察要點(diǎn)，由此方全方位相關(guān)巖土資料，并給出相應(yīng)的勘察結(jié)論。本文主要從復(fù)雜地形地質(zhì)條件出發(fā)，針對(duì)巖土工程地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用展開詳細(xì)分析。

2 復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程地質(zhì)勘察技術(shù)分析

我國本身就是一個(gè)地形復(fù)雜多變的國家，如：西北地區(qū)高山、盆地錯(cuò)綜復(fù)雜；高原地區(qū)存在凍土情況。上述復(fù)雜的地形地質(zhì)條件給巖土工程地質(zhì)勘察工作的開展帶來了較大的挑戰(zhàn)，且對(duì)巖土工程地質(zhì)勘察技術(shù)的選擇與應(yīng)用提出了較高的要求，下文主要就巖土工程地質(zhì)勘察技術(shù)展開具體分析。

2.1 工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查

工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查，主要是利用地質(zhì)學(xué)理論詳細(xì)描述擬勘察區(qū)域，推斷地下規(guī)律性質(zhì)，并為后續(xù)勘察工作開展提供可靠參考。復(fù)雜地形地質(zhì)條件下，開展工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查工作是必須的，當(dāng)?shù)匦蔚刭|(zhì)條件相對(duì)簡單時(shí)可進(jìn)行調(diào)查工作。工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查工作主要是在地表開展相關(guān)工作，在現(xiàn)狀地形圖、地質(zhì)圖標(biāo)注測(cè)區(qū)相關(guān)地質(zhì)要素，如：地形、地貌、構(gòu)造、現(xiàn)狀建筑等，主要比例尺分為三種，具體如下表2所示。

表2 工程地質(zhì)調(diào)繪常用比例尺

目前工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查尚未有明確標(biāo)準(zhǔn)與要求，滿足實(shí)際需要即可，具體工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查內(nèi)容如下表3所示。

表3 工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查內(nèi)容

2.2 巖土工程勘探

巖土工程勘探主要是利用專門設(shè)備在地下一定深度范圍內(nèi)進(jìn)行勘察，主要查明巖土體分布情況、特性與地下水情況等。目前常用的技術(shù)方法有鉆探、坑探以及地球物理勘探三種，下文主要圍繞這三種方法展開詳細(xì)分析。

2.2.1 鉆探方法

鉆探是運(yùn)用最為廣泛的巖土工程勘探方法，具有應(yīng)用范圍廣、受環(huán)境影響小、可直接采樣、勘探精度較高等優(yōu)勢(shì)，目前國內(nèi)常用有回轉(zhuǎn)、沖擊、振動(dòng)以及沖洗鉆探等方法，各種鉆探方法適用范圍如下表4所示。

表4 鉆探方法的適用范圍

2.2.2 坑探方法

與鉆探方法相比，坑探的主要優(yōu)點(diǎn)在于勘察技術(shù)人員可直觀查看地質(zhì)結(jié)構(gòu)，有利于細(xì)節(jié)的把握。探坑中可直接取原狀樣，也可實(shí)施大型原位測(cè)試工作，在破碎帶、滑動(dòng)面、泥化夾層勘察方面效果較為顯著。然而，坑探方法極易受自然環(huán)境的約束，資金投入相對(duì)較大，在選擇坑探方法時(shí)（尤其是重型坑探方法），需充分考慮經(jīng)濟(jì)性因素。

2.2.3 物探方法

物探是一種間接勘探方法，可以最快速度查明地下地質(zhì)情況，具有立體、可視化的有點(diǎn)，但是物探結(jié)果也具有多解性特征，容易受到干擾，導(dǎo)致勘察結(jié)果錯(cuò)誤，因此結(jié)合鉆探方法互為驗(yàn)證十分重要，尤其是復(fù)雜地形地質(zhì)條件下尤為必要。常用的物探方法有電法勘探、磁法勘探、地震勘探、重力勘探、地球物理測(cè)井、放射性勘探等，具體需根據(jù)實(shí)際情況合理選用，當(dāng)?shù)匦蔚刭|(zhì)條件較為復(fù)雜時(shí)，以多種物探方法聯(lián)合勘察最為適宜，切實(shí)保證勘察結(jié)果的精確性與可靠性，如下圖1所示為地質(zhì)—地球物理綜合解釋思路示意圖。

圖1 地質(zhì)—地球物理綜合解釋思路示意圖

2.3 原位測(cè)試與室內(nèi)試驗(yàn)

現(xiàn)場原位測(cè)試與室內(nèi)土工試驗(yàn)工作的開展，主要目的是對(duì)巖土工程問題進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，并提供必要的技術(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)，主要提供的參數(shù)有承載力、滲透系數(shù)、固結(jié)系數(shù)、模量等。一般情況下，原位測(cè)試與鉆探同時(shí)開展，屬于詳勘階段重要工作內(nèi)容。室內(nèi)土工試驗(yàn)，主要測(cè)定項(xiàng)目包括物理指標(biāo)、力學(xué)指標(biāo)、動(dòng)力參數(shù)、礦物成分等，試驗(yàn)條件明確，且可大量采取試樣。

2.4 現(xiàn)場檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)

現(xiàn)場檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)主要目的是校核與優(yōu)化原部分設(shè)計(jì)參數(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新技術(shù)，如：“3S”技術(shù)、地質(zhì)雷達(dá)、地球物理層成像技術(shù)等，在巖土工程領(lǐng)域得到了推廣，并取得了較好的應(yīng)用效果。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察技術(shù)實(shí)施策略

基于復(fù)雜地質(zhì)條件下，巖土工程勘察技術(shù)實(shí)施難度大、要求高，下文主要就相關(guān)實(shí)施策略提出幾點(diǎn)建議。

3.1 健全巖土工程勘察管理制度

基于復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察工作的開展，必須結(jié)合勘察工程現(xiàn)場情況進(jìn)行全面分析，進(jìn)而制定相關(guān)管理制度、明確實(shí)施細(xì)則，具體包括勘察目標(biāo)、推進(jìn)計(jì)劃、流程與標(biāo)準(zhǔn)、人員分工與獎(jiǎng)懲等，切實(shí)保證巖土工程地質(zhì)勘察工作有序推進(jìn)。根據(jù)巖土工程勘察實(shí)際情況，對(duì)薄弱環(huán)節(jié)制定作業(yè)指導(dǎo)書，提高巖土工程勘察管理水平。

3.2 合理選擇勘察方法

復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察中，需根據(jù)各勘察階段合理選擇勘察方法，如：可行性研究階段，主要選擇工程地質(zhì)測(cè)繪方法，勘探為輔助，多運(yùn)用物探方法；初勘階段，需對(duì)整個(gè)場地進(jìn)行總體評(píng)價(jià)，鉆探方法運(yùn)用較多，適當(dāng)采取土試樣；詳勘階段，除了要了解場地地質(zhì)條件與其他不良影響，還需對(duì)相關(guān)巖土問題提出合理建議，因此不僅要進(jìn)行現(xiàn)場勘探，還需有大量樣品試驗(yàn)輔助。通過合理的勘察方法選用，方可保證巖土工程勘察效率、經(jīng)濟(jì)性以及勘察結(jié)果精確性。

3.3 提高勘察人員綜合素質(zhì)

工程勘察設(shè)計(jì)相關(guān)企業(yè)需定期對(duì)工作人員開展專業(yè)培訓(xùn)工作，全面提高的工作人員的專業(yè)素養(yǎng)，能夠運(yùn)用新技術(shù)、新方法提升巖土工程地質(zhì)勘察效率、質(zhì)量與可靠性，提高復(fù)雜地形地質(zhì)條件的應(yīng)對(duì)能力。在巖土工程地質(zhì)勘察工作中，管理部門應(yīng)掌握每一位工作人員的業(yè)務(wù)水平，并制定個(gè)性化的培訓(xùn)計(jì)劃；管理部門可集中組織開展巖土工程新技術(shù)、新規(guī)范的宣傳與學(xué)習(xí)工作，不定期邀請(qǐng)一些專業(yè)人才指導(dǎo)、分享巖土工程地質(zhì)勘察經(jīng)驗(yàn)。

4 結(jié)語

綜上所述，巖土工程地質(zhì)勘察方法眾多，包括鉆孔探測(cè)、物理探測(cè)、地質(zhì)調(diào)查與測(cè)繪、室內(nèi)測(cè)試以及原位測(cè)試等，為有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜地形地質(zhì)條件，需對(duì)上述方法進(jìn)行靈活選擇與應(yīng)用，獲得更加全面、深入的工程地質(zhì)認(rèn)知結(jié)論。此外，為保證巖土工程勘察工作的高質(zhì)量實(shí)施，需制定完善的管理制度、提高勘察人員綜合素質(zhì)，切實(shí)保證巖土勘察工作有序、順利實(shí)施。