基于復雜地形地質條件下巖土工程勘察技術的研究

(湖南省地質礦產勘查開發局403隊 湖南 常德 415000)

基于復雜地形地質條件下巖土工程勘察技術的研究

熊翔

(湖南省地質礦產勘查開發局403隊湖南常德415000)

巖土工程由于含有特殊的物質，或者是巖土內部結構及物理性質等要素與其它巖土不同，這些特性決定了巖土工程地質的特殊性。針對軟土、凍土、黃土和泥炭土等具有破壞性的特殊巖土類型，在實際施工前需要對作業地點的巖土性質等進行詳細的工程勘察，本文主要對復雜地形地質條件下的巖土工程勘察技術進行研究，希望能為各工程勘察人員提供參考。

復雜地質條件；巖土工程；特殊巖土

一、引言

勘察工作不僅是巖土工程施工的前提，還是巖土工程施工設計環節的基礎工作，故巖土工程勘察工作在巖土施工中占據重要的地位。經過對當地風土面貌、水文地質等條件的掌握分析，可對工程施工所需的施工工藝及施工機械進行明確，以設計出合理的巖土工程施工圖紙。因此，要預先對施工環節進行漏洞彌補，深入利用施工地點的水位地質優劣勢，并結合專業的勘察技術對工程中遇到的問題進行分析，以提升巖土工程施工效率。

二、巖土工程勘察的應用

現如今，隨著我國市場經濟以及社會水平的快速進步和發展，巖土工程獲得了較大的進步，在市場需求不斷增長的背景下，越來越多的社會問題展現出來。傳統的勘察技術已無法滿足其需要，市場的需求促使巖土工程勘察技術的進步，提高了工程勘察技術的更新水平。同時，使用巖土工程勘察技術，可確保巖土行業發展需要得到滿足，推動巖土行業與經濟社會的協調發展。由此可知，對于巖土工程來說，相關勘察技術的使用具有一定的必要性，在研究探索巖土工程方面發揮著重要的作用，受到廣大人員的關注。

三、特殊巖土的巖土工程勘察分析

(一)軟土地質特性及工程勘察要求

1.軟土的地質特性。軟土是一種細粒土，這種細粒土最大特點就是天然的孔隙較大，其孔隙比≥1.0，且含水量較大。軟土土質是比較疏松的，遇到地震等震力較大的情況時，軟土極易出現因為強烈震動而導致土層塌陷的情況。

2.軟土巖土工程勘察技術。在軟土的巖土工程現場，要根據軟土的基本特性來調整現場的實際勘察要求，具體包括：調查現場軟土的實際形成原因、成層條件、層理特點以及垂直向和水平向的均勻性等；關于軟土的地殼硬殼層的實際厚度、硬殼層的分布狀況；軟土的固結歷史、應對破壞的強度以及變形等因素的承受能力。

(二)濕陷性黃土地質特性及工程勘察要求

1.濕陷性黃土的地質特性。濕陷性黃土是在受到一定的壓力下，土層中的水分滲入土中，使得土層的結構在短時間內被破壞，故在水分滲透后形成的濕陷情況即是濕陷性黃土。

黃土的組成成分主要是粉粒組，粉粒組的含量在50%-70%，在自然狀態下，是以垂直節理或者較大孔隙的架空架構來呈現的。由于土質中存在可溶性的鹽膠結物和負孔隙的壓力，這就導致特殊巖土的壓縮性變差，粘聚力也會相應減小。

2.濕陷性黃土的勘察技術。濕陷性黃土的工程勘察技術要求為：①著重進行實地調查和分析，分析濕陷性黃土會對建筑造成的影響程度及大小；②勘察黃土底層的成因、厚度大小、濕陷的指數隨著地層的深入會如何變化，以及這塊作業面究竟屬于何種濕陷類型；③地下水的變化幅度、濕陷性黃土的物理學性質等；④勘察點的布置應按照建筑的設計圖、總平面圖，并且綜合考慮到建筑物的類型以及工程地點的實際復雜程度來進行判定和選取；勘察點的深度要根據濕陷性黃土的厚度、深淺以及預計的壓縮層深度來決定；⑤在勘察過程中，對于非自重的濕陷性黃土場地，要比基礎底面的深度再向下5m，對于自重型的濕陷性黃土則要10m，具體還應根據實際的土質條件進行調整；⑥在進一步勘察過程中，要注意借助靜力觸探、標準貫入實驗等進行測試，可以評價底層的均勻性以及土的力學性質。

(三)膨脹土的地質特性及工程勘察要求

1.膨脹土的地質特性。膨脹土是指地層中具有明顯的吸水功能，且在吸水之后可以膨脹，同時失水會收縮的巖土。膨脹土具有高分散性、高塑性的特點，其可以吸水膨脹，膨脹率一般是1%-5%，具體還是要根據實際情況來測定；失水的收縮率通常高于膨脹率，一般是在3%-8%范圍內。

2.膨脹土的勘察技術。對膨脹土的時代、形成原因和分布特點等進行評價工作，盡可能減少這些因素對后續建筑物造成的影響。

四、復雜地質條件下巖土工程勘察技術分析

(一)室內試驗

利用有關模擬系統或軟件對建設場景進行模擬，并對其中可能出現的巖土工程問題進行明確后，再利用室內試驗對各巖土層的土層顆粒、壓縮測定驗證、水質分析等物理指標進行判定，以便工作人員能結合試驗判定結果對巖土工程建設的可行性進行分析與評價。

(二)巖層鉆探

從大量工程實踐來看，選用臺式鉆探設備實施鉆探作業的綜合效益更為顯著，在具體的鉆探作業過程中應注意以下幾點內容：①確保砂土層巖芯、薪土巖芯的有效采取率分別在75%、90%以上；②針對各土層在鉆探過程中發生的變化進行記錄，對每一種土層的性質、特點及變化趨勢等進行明確，以為后期地層結構分布規律的分析提供依據。

(三)原位測試試驗

常見的原位測試方法包括靜力荷載試驗(圖1)、靜力觸探試驗、現場滲透試驗等。在實際作業中主要利用原裝液壓靜力觸探探頭，在獲取相關數據后利用計算機進行分析。原位測試試驗主要利用落錘自由落體這一物理性質進行的，故在試驗開展前需做好孔內的清理工作；在具體的試驗過程中，應對落錘的速率進行嚴格控制，通常每分鐘20次。

圖1 荷載試驗法圖示

五、結語

總而言之，由于一些地質條件的復雜性和多樣性，給勘察工作人員相關工作的展開帶來一定難度，同時由于一些不可控因素的影響導致工程勘察質量下降，針對上述問題，勘察人員應根據所勘察的結果及工程實際來確定科學合理的施工方案和施工設備，進而為巖土工程勘察作業的順利實施奠定基礎。

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[3]趙軍營，劉華.尾礦堆積壩巖土工程勘察有關問題探討[J].巖土工程技術，2016，30(06)：279-281.

熊翔(1982-)，男，碩士研究生，工程師，主要從事巖土工程地質勘察和設計工作。

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