復雜地質條件下巖土工程勘察技術的運用

董鵬飛

廣東省地質局第十地質大隊 廣東 中山 528400

1 引言

中國幅員遼闊，許多地區的地形地質環境復雜多樣。近年來，隨著經濟的發展，我國的工程項目越來越多，各項工程的穩步發展離不開地方工程的支持。在復雜的地質條件下，由于巖石和土壤的地質特征在空間連續性和分布上發生了很大的變化，如何選擇合適的工程方法？經濟對當地的技術調查非常重要。地方工程測量技術是工程測量項目建設時間的重要組成部分。地方工程測量技術可為后續工程建設提供一定的指導。在這種情況下，地方偵查技術人員需要積極開發新的和改進的勘探技術，以確保地方偵查技術能夠發揮更重要的作用，提供更好的服務[1]。

2 復雜地質條件下的巖土工程勘察

在當前地質工程研究中，地方工程勘察作為一個非常重要的組成部分，發揮著不可替代的作用，為我國地質勘探工程奠定了堅實的基礎。具體過程中，將根據項目要求以及明確施工方案和施工設計要點的相關要求進行檢查。 總體而言，局部技術探索分為幾個階段，主要可分為區域探索、初步審查和詳細審查三個階段。只有保證各階段的順利開展，才能更好地滿足工作計劃的探索性需要[2]。

根據地質復雜度的不同，可以分為三個層次，每個層次的地質復雜度不同。二級復雜地質層級、巖土類，其類型相對豐富，變化非常顯著，但在實際施工中卻很容易應對；與前兩者相比，復雜的地質構造要復雜得多，性質易變，隨時可能引起地質變化。主要描繪了原始和復雜地質的巖石和土壤。在一個地質復雜的地區建造難度很大，而且每個地區的土壤條件也不同。可以是凍土、一級膨脹巖土、褶皺巖土。遇到具體的巖土，應結合實際情況采取適當的解決辦法，否則會給后續施工造成障礙。總體而言，在施工初期，需要對場地的環境、地形、地質、地貌、水文等進行詳細的研究，為當地的工程建設打下堅實的基礎。 在復雜的地質條件下，利用當地的研究技術，不僅可以讓建設和設計單位對該地區的地質條件有一個詳細而全面的感知，而且在后續的工程結構中也起著關鍵作用。在巖土勘探過程中，當發現自然地質條件與建筑標準不符時，可以采用預定的圖案對設計進行適當的處理，實施施工方案設計。巖土工程勘察現場圖見圖1。

圖1 巖土工程勘察現場圖

3 復雜地質條件下的巖土工程勘察技術

3.1 技術流程

（1）了解施工現場的水文地質條件

正常施工前，對場地進行水電勘察，充分評估場地附近的水文地質條件是否會影響工程建設及其規模。這為該項目的建設提供了有效的參考，為評價該項目建設的可行性提供了依據。

（2）了解施工周圍的地質構造

工程的穩定性和實用性在一定程度上受到施工場地地表和場地地質結構的影響。巖土工程勘察可以收集場地周圍地質結構的信息，以評估場地與周圍環境之間是否存在活動破壞和破壞區，距離施工現場的距離，是否應避免，如果距離完全滿足要求。根據有關規定，同一建筑物不能超過移動的缺陷，否則會造成嚴重的人力和經濟損失[3]。

（3）收集地方的地層結構的信息

巖土工程勘察通過分析場地區域的土地形態，檢查不同土層的物理力學性質，評估地基土的強度和變形是否符合相關標準，地基土是否有凝縮和塌陷，是否有是一個弱夾層，并分析碎片化程度和氣氛。在此基礎上，獲取施工區地質變化信息，為土木工程建設提供有力參考。

（4）確定巖土施工是否可行

巖土工程勘察通過收集項目建設區域的相關巖土參數，再結合其他施工要求，為評估項目的可行性提供有效的參考依據，有助于減少不利影響的發生。在施工前期和施工期間進行巖土工程勘察，可以更好地了解工地附近的相關影響因素和可能發生的地質災害。這樣，可以在施工階段早期采用一些響應模式，盡可能避免重大影響因素的發生，保證工程的順利施工。

3.2 復雜地質環境下巖土工程勘察技術應用

（1）巖石勘探鉆孔

在地質勘探領域，有多種方法可以研究具有復雜地質條件的巖土工程設計，其中最常見的是巖層鉆孔。采用巖層鉆孔方式時，它主要是基于固定鉆孔的方法，以高速、低壓的形式鉆孔。例如，可以使用 Ki-205 機器。 在實踐中，如果您面對沙層。它必須由凳壁，循環取芯鉆保護。砂層巖心取樣率在75%以上，土壤連貫巖心在90%以上。因此，有必要詳細跟蹤土層的特點，然后明確巖土工程。在復雜的地質環境中設計研究指標。鉆孔法的主要目的是獲取用于試驗的土壤樣本。總體而言，將有一層地下水。如果超過地下水位，將使用無涂層的薄壁采樣器。如果低于地下水位，將采用雙芯壁管和活動閥取樣器，以免影響土壤樣品，保證分析結果的真實性。

（2） 地質研究

運用地質調查方法，要認真分析研究施工現場的實際情況，研究具體地質構造、異常地質地層特征和狀況，確定巖土系統規律、地貌特征和具體情況。施工現場的巖土參數，并做好相應的考核。開展地質填圖，可以獲得巖土形成年代、地貌單元、巖土性質、巖土分布等數據，以支持對天氣和土壤狀況程度的識別。

（3）原位檢測

原位檢測法也是在復雜地質環境下研究巖土設計的最廣泛使用的技術方法，即靜態錐貫入試驗。錐形探頭以指定的速度運輸并壓入土壤，并繪制出其穿透阻力（即標準自由落體試驗）。結合不同的阻力來識別巖層和土壤的實際情況，保存并研究獲得的信息。除靜態穿透外，還可采用動態穿透，有效研究巖土力學參數。

（4）室內試驗

根據擬建場地環境中發現的巖土工程問題，相應的測試實驗室決定進行深入分析。通過實驗室試驗確定相關的物理力學指標，從而為巖土工程的進一步評價提供堅實的依據。 物理指標測試通常包括以下內容： 確定土壤物理特性的測試，顆粒分析測試以識別沙子的具體名稱，壓力試驗用于判斷土壤壓實度，水質分析是用于判斷化學地下水類型的測試。

3.3 完善復雜地質條件下巖土工程勘察工作的措施

（1）巖土工程先進研究技術的應用

地質測繪以及巖層鉆探法。在復雜地質條件下的巖土工程勘察中，需要仔細分析其地形地貌特征，進而確定巖土大氣層的程度。在巖土研究中，可以使用ky-205鉆機，也可以采用全取芯、旋挖等方法。砂土層的巖心恢復率在75%以上，粘性土的巖心恢復率也在90%以上，因此需要準確觀察其層狀特征，進而確定土工勘察指標。地質條件復雜[4]。

進行現場測試。使用液壓連接探頭，執行測試管理器功能，并將收集到的數據立即輸入計算機。同時，在進行標準貫入試驗過程中，應采用標準自由落錘法，并做好孔洞清理工作。在巖土工程實驗室勘察試驗中，也采用這種方法測定巖土的力學指標。

（2） 復雜地質條件下巖土工程基礎相關處理技術

墊層法。該方法主要用于淺層地基的處理，廣泛應用于黃土區松散粉質細砂層。實施過程中，注意基坑開挖至設計處理深度，使樣樁在地基上放好后，在層的兩側鋪好沙子，檢查厚度為0.25m ，完成上述工作后，開始注水，使其與沙子齊平。

強夯法。該方法是加固軟土過程中最有效的方法。采用動態測速法具有速度快、成本低、結構簡單等優點，因此得到了更廣泛的應用。夯錘下落產生的大沖擊波沖擊地面的底土，可以快速有效地壓實，在一定程度上降低土壤水分，最終保證土壤的耐受性。產能并保持一定的穩定性表現。

振動法。傳遞方式有兩種方式，一種是不加填料，另一種是加填料。振沖碎石樁多用于黃土區，而振沖法一般用于中礫石地基或粗礫石地基。基于水沖擊和振動加固土壤的振動浮選法在加固基礎的過程中也比較簡單[5]。同時進行填充，最終壓實砂層。

3.4 工程實例分析

以某儲罐項目為例，本文重點介紹儲罐巖土工程勘察的實際情況：①儲罐含有大量的礫石和沼澤沖積層，出現過特別嚴重的斷裂活動在罐內，因此整個罐的地質變得特別復雜，有多層巖石和土壤，還有未知的結構差異，這給后來的研究工作帶來了很大的困難。此外，罐內還有少量的軟土層以及一組帶有砂土層柱的壓縮土。此外，水庫中含有大量的前導層砂礫石，導致水庫滲漏穩定性存在嚴重問題：②由于水庫地理位置植被極度匱乏，失水嚴重和土壤，結果水庫出現了明顯的滲漏問題，這也導致了更多的問題，實施時，一罐放水必然會影響附近的土壤坡度，如塌方或滑坡。如果不解決，這種現象會一直存在，并且會對水庫總面積產生一定的影響。因此，最好的預防措施是在水庫附近種植許多植物，防止人為破壞。同樣的，要注意重新裝水的過程，不能太快，要緩慢進行[5]。

4 復雜地質條件下巖土工程勘察工作中存在的問題

4.1 實地調研遇到的問題

在實際的研究工作中，巖土工程由于對研究區的地層和建筑物的結構缺乏了解，往往會導致各種問題：(1)研究工作中存在的探點間距和深度問題。關于測點的位置，相關規范明確指出，由于時間和資金的限制，無法按照原搜索方案進行，給后續工作造成不必要的麻煩。但在實際研究工作中，相關實踐仍在按計劃進行。一些現場編目員不能堅持認真負責的工作態度，工作粗心大意，張力能力不強。因此，相鄰的兩個勘探點之間存在較大的地層差異，造成較大的數據缺口；此外，在研究工作之前，該地區的巖石特征并未得到充分了解和分析，而是根據一些地平面的程度隨機啟動工程工作。直到巖土樣品內部分析才發現是褶皺土，具有一定的特殊性，最終改變了地平面的程度，導致勘探點間距失去了合理性。同時，在試驗深度方面，一般情況下，5-6層磚混結構的小房子，試驗深度必須為15m。但若有軟土層，應作相應調整，而不是15m。同樣，如果在礫石區的 2-3 層樓房中仍追蹤 15m 的勘探深度，也會造成一定的資源浪費。(2)現場試驗。在巖石工程研究中，原位研究也應符合相關規范，如果不遵守相關規定，則不會進行調零，這將影響數據的收集。尤其是夏季和冬季，氣溫和地溫差異較大，導致接觸深度數據差異較大；在標準貫入試驗中，如果深度與桿長規定不符，孔底仍會有殘留和縮孔，標準桿不在試驗位置，檢查不及時，則標準的穿透基數最終將不準確。巖土工程勘察工作現場圖見圖2。

圖2 巖土工程勘察工作現場圖

4.2 巖土工程問題分析與評價

在巖土工程分析評價過程中經常遇到的問題，如：地級均勻性評價方法。在評估基礎均勻性的過程中，必須遵守國家有關法律法規。但是，國家對所采用的評價方法沒有明確規定，導致在運營過程中，一般建筑物的地面均勻度評價都按照高層建筑的評價方法進行，但是，這種方法有些不合理，對于大多數專家來說是不可接受的。

地震效應。一些重要的建筑工地應進行地下剪切速度試驗。然而，在實際運行過程中，大多數試驗單元通常根據以往的經驗來判斷其過載類別和厚度，這也導致工程抗震成本高。同時，在巖土工程評估過程中，地級處理后土地類別的變化并沒有受到太多關注。

盡管使用搜索表來確定教授的承載能力的方法已被相應的國家法律廢除，但這種方法仍在許多領域中使用。一些研究單位打算利用“區域經驗”來降低提升能力。同時，在方案選擇過程中，部分研究單位可能與設計單位溝通不暢、協調不力，簡而言之，考慮到項目的成本，已經制定了一個基本計劃。設計部門忽略了這種情況，最終對項目成本產生了重大影響[6]。

5 結束語

對于復雜地質條件下的巖土工程調查，采用何種地基處理技術并不重要。都必須結合實際情況認真處理后才能使用，必須采用適當的研究技術，驗證調查數據的準確性。在進行巖土檢查時，必須及時了解存在的問題，及時處理。同時，我們需要在一定程度上提高相關人員的專業素養，提高創新能力，嚴格遵守相關規范和施工制度，以更好地開展巖土工程勘察，使巖土工程勘察在復雜環境下進行。地質條件，取得最佳效果，最終推動我國基礎設施建設平穩較快發展。