淺談復雜地質條件下巖土工程勘察

朱彥

摘要：我國有著相當廣闊的幅員面積，地形類型多樣，部分區域地質條件良好，巖體堅硬且土層密實，但同時也存在一些不良地質條件，如濕陷、軟弱等在內。這些使地質條件更加復雜，導致巖土工程勘察作業的實施難度大大增加。為了進一步研究復雜地質條件下，巖土工程勘察中的不良地質問題，本文首先分析了適用于復雜地質條件下的巖土工程勘察技術，進而探討了復雜地質條件下對地基基礎的處理方法，希望能夠進一步鞏固巖土工程的勘察質量效果。

關鍵詞：復雜地質巖土工程勘察技術地基處理

無論選取何種類型的地基處理技術，在復雜地質條件下，巖土工程勘察作業的開展過程當中，都需要對地基中存在的不良地質情況進行重點勘查，持續提高巖土工程勘察作業人員的專業知識與技能水平，重視將傳統巖土工程勘察技術與新興巖土工程勘察技術結合起來，使巖土工程勘察質量能夠保質保量的完成。本文以復雜地質條件下的巖土工程勘察作業作為研究對象，針對巖土工程勘察技術要點以及地基處理技術實施要點進行研究，具體分析如下：

1 復雜地質條件概述

結合我國現行巖土工程勘察標準來看，對于地質條件的等級劃分可以分為三級、二級以及一級這三個類型。三級地質條件是最簡單的地質條件，主要是指評估區域內的巖土種類單一，無明顯的性質變化，工程開展不會受地下水的影響，二級地質條件是常見的地質條件，主要是指評估區域內的巖土種類較多，存在一定的性質變化，且工程開展在一定程度上受地下水影響，但可及時避免。對比以上兩類地質條件而言，一級地質條件即本文所研究的復雜地質條件。此類地質條件的主要特點在于：地質災害發育強烈；地形與地貌類型復雜；地質構造復雜，巖性、巖相存在顯著變化，巖土體工程地質性質不良；工程地質、水文地質條件不佳；破壞地質環境的人類工程活動強烈；多年凍土、濕陷性、膨脹性、鹽漬性巖土，需要專門進行處理。

2 復雜地質條件下的巖土工程勘察技術分析

結合地質條件的復雜性這一客觀特點，要求所應用的相關巖土工程勘察技術能夠具有實用性、針對性、以及精確性在內的相關特點與優勢。為了能夠在巖土工程勘察作業的實施過程當中，獲取與巖土層所對應的測量指標以及相關參數，避免復雜地質條件對巖土工程勘察數據產生的不良影響，要求善于利用現代化、先進性的各類巖土工程勘察技術。當前條件下，復雜地質條件下所適用的巖土工程勘察技術主要可以歸納為以下幾種類型：

①地質測繪技術分析：巖土工程地質測繪的主要目標在于，對復雜地質條件下，勘察區域所對應的巖土地形特點進行調查分析，評估勘察區域內所對應的地形特點、地貌特點，了解具體的地層組成以及地質構造情況，分析勘察區域內存在的不良地質問題。通過進行地質測繪作業的方式，使得現場人員能夠準確的了解勘察區域內的巖土土體性質特點，掌握巖土的具體分布情況，記錄巖、土體的顏色、成分、成因、類型等在內的關鍵數據信息，同時也可以根據以上信息，實現對巖土層風化水平的鑒定工作。

②巖層鉆探技術分析：在當前技術條件支持下，巖層鉆探作業可使用的鉆機設備類型眾多，可適用于復雜地質條件下的鉆探技術方法包括以下幾種類型：其一為全部采芯鉆探技術；其二為回轉鉆進鉆探技術；其三為泥漿護壁鉆探技術。在復雜地質條件環境下，針對砂土層，要求對應的巖芯采取率控制在75.00％標準以上，針對粘性土層，要求對應的巖芯采取率控制在90.00％以上。鉆探期間，各個土層的宏觀特點要求做好詳盡的描述記錄。同時，還需要對不同深度的地層進行取樣以及實驗分析，以此種方式來評估地層結構的具體分布特點，記錄土層水平方向以及垂直方向變化，最終判定巖土工程勘察所對應的指標取值情況。

③原位測試試驗技術分析：在復雜地質條件下開展巖土工程勘察作業期間，常見的原位測試試驗技術主要包括有靜力觸探、動力觸探、標準貫入試驗、十字板剪切、旁壓試驗、靜載試驗、扁板側脹試驗、應力鏟試驗、現場直剪試驗、巖體應力試驗、巖土波速測試等多重類型。以靜力觸探試驗技術為例，在本技術方案的實施過程當中，需要關注的質量控制要點包括：其一，觸探桿最大偏斜度不應超過2.0％，錘擊貫入應連續進行，試驗過程當中需要防止錘擊偏心、探桿傾斜和側向晃動，保持探桿垂直度；其二，每完成對1.0m深度的貫入作業，要求將探桿轉動一圈半，在貫入深度高于10.0m的情況下，每完成20.0cm單位深度的貫入作業，需要將探桿轉動一圈；其三，對輕型動力觸探當N10>100或貫入15cm錘擊數超過50的情況下，可停止實驗，獲取基巖所對應的相關物理力學指標。

3 復雜地質條件下的巖土地基處理技術分析

結合我國實際情況來看，有相當一部分比例區域通過巖土工程勘察的方式顯示，粉細砂狀態相對比較松散，若直接作為天然地基使用，可能導致上覆建筑結構后期運行存在嚴重的安全隱患。故而，基于對安全性的考慮，要求在巖土工程勘察技術的實施過程當中，對復雜地質條件下的不良地基進行合理的處理。常見的處理技術主要可以歸納為以下幾種類型：

①墊層技術分析：墊層技術主要適用于對黃土地區，特別是松散性粉細砂層的地基處理工作中。本方法的操作原理在于：在待處理區域內進行基坑開挖工作，達到設計深度標準后，于開挖基坑的兩側分別設置樣樁，鋪設砂墊層，墊層鋪設厚度的控制標準為0.25m左右。墊層鋪設完成后需要向基坑內注水，達到與砂墊層齊平的位置，插入鋼叉后充分混合均勻。間隔0.1m后再次進行搖勻，確保墊層可達到沉實標準。分層鋪墊換填料后，需要進行分層夯實處理，根據夯實期間鋪設厚度的不同，選取對應的搗實方法。

②強夯技術分析：強夯技術主要適用于對軟土地區，特別是在對軟土地基進行加固的過程中有著確切的優勢。本方案的主要優勢在于：施工操作簡單，施工速度快，成本低廉。強夯技術實施過程當中，通過夯錘下落的方式，產生巨大的沖擊作用力，使地基土層能夠快速滿足夯實性能。在將此技術作用于軟土地基的情況下，可以有效解決砂土層可能出現的振動液化問題，使地基基礎的承載力水平得到有效的提升，值得應用。

③振沖技術分析：振沖法在作用于復雜地質條件的情況下，常見的技術方案包括兩種類型，其一為添加填充材料的處理方案，填充材料以砂子以及礫石為主，其二為不添加填充材料的處理方案，就地振密。通過強烈的振動作用影響，使松散飽和的砂層具備了一定的液化作用。砂顆粒重新排列，從而減小了砂顆粒之間的空隙。在此基礎之上，通過振動器振動作用力的方式，使砂層能夠在回填料作用之下完成擠壓加密處理，達到加固地基基礎的目的。

4 結束語

本文重點從地質測繪技術、巖層鉆探技術、以及原位測試試驗技術這三個方面入手，探討了復雜地質條件下的巖土工程勘察技術，進而總結了包括墊層技術、強夯技術、以及振沖技術在內的巖土工程勘察期間地基的處理技術，望能夠對實踐工作的開展有一定的借鑒與指導價值。

參考文獻：

[1]劉俊杰，喬德清.克里格法在巖土工程勘察和地基處理與基礎設計中的應用[J].土木工程學報，2006，39(4):82-86.

[2]曾添華.淺談巖土工程勘察中常見問題及改進措施[J].科技信息（學術版），2007(24):571-572.

[3]陶忠平.復雜地形地質條件巖土工程勘察實踐與探索[J].巖土工程學報，2007，29(8):1178-1183.

[4]任建喜，賀小儷，劉朝科等.旁壓試驗在西安地鐵巖土工程勘察中的應用研究[J].鐵道工程學報，2013(11):98-101.