探討復雜地質條件下的巖土工程勘察方法

馬杰

摘要：隨著我國工程建設領域的不斷擴張，巖土工程勘察也日益突顯出其重要意義和價值，在工程建設的施工過程中，必須以巖土工程勘察為前提和基礎，要重視巖土工程勘察作業，綜合分析復雜地質條件下的影響因素，運用先進而成熟的巖土工程勘察技術和手段，保質保量地完成巖土工程勘察任務，為工程建設施工提供詳盡、完整的地質資料，確保工程建設的順利進行。本文主要對復雜地質條件下巖土工程勘察技術進行分析探究。

關鍵詞：復雜地質條件;巖土工程;勘察;技術

在幅員遼闊的中國大地上，地形復雜，存在地質條件良莠不齊的現象，在一些區域的地質條件良好，而在另一些區域卻存在不良的地質條件，諸如：濕陷地質、松軟地質等，這些復雜的地質條件給巖土工程勘察作業增加了難度。為此，我們關注復雜地質條件下的巖土工程勘察作業及實施技術，要引入新技術和新知識，對原有的不良地質條件加以改善和優化，從而解決巖土工程勘察作業中的瓶頸問題，提升巖土工程勘察的準確性和質量。

1復雜地質條件概念綜述

根據我國現有的巖土工程勘察規范和標準，我國的復雜地質條件類型和等級可以劃分為一級、二級和三級。這三個等級各有其特征和屬性，其中：三級地質條件較為簡單，容易辨識，它主要是指區域內的巖土種類的單一性、無變化的性質，在工程施工的過程中也不會受到地下水的干擾。二級地質條件較為常見和普通，它是指在區域內的巖土表現為較多的種類和性質變化，然而基本處于可控、可測的階段，而且在工程建設施工的過程中可以規避地下水對施工的影響。一級地質條件則是最為復雜的地質條件，它處于地質災害高發區，地形地貌復雜難辨，地質紋理也極為復雜，巖相和巖性都處于動態的未知狀態之中，顯現出不良的巖土地質條件和水文地質條件。如：多年凍土、濕陷性地質、膨脹性地質、鹽漬性地質等，這些不良地質條件都需要加以特殊的處理和整治。

2復雜地質條件下的巖土工程勘察技術應用分析

2.1原位測試巖土工程勘察技術

這個勘察技術主要是運用靜力觸探的方式，借助于液壓靜力的觸探探頭裝置，采集相關的復雜地質條件的巖土信息，然后將采集的巖土信息傳輸進入計算機系統之中，加以自動分析、辨識和整理，從而獲得最終的測試結果。在實施標準貫入試驗的作業過程中，可以選取標準落錘，當其處于自由落體的狀態時，以20次/min的錘擊速率，可以實施有效的作業，但是值得一提的，在這種方法實施之前要注意清理好鉆孔。還可以采用動力觸探的測試方法，針對復雜地質條件，進行測試，從而獲得準確的風化基巖物理指標。

2.2地質測繪勘察技術

這項技術應用的主要作用在于對工程施工區域的地形，進行詳盡的調查和分析，要利用這種技術全面把握工程區域的地形地貌特征、地質構造等內容，并針對不良的地質狀況進行調查和分析，從而全面了解復雜地質條件下的巖土特性、紋理分布等狀況，同時，還要注意做好巖土的風化鑒定工作，確保勘察測繪作業的準確度。

2.3巖層鉆探勘察技術

這種技術主要選用大功率的100A-D型鉆機、KY-250型鉆機，這種裝置可以支持不同類型的巖層鉆探方式，諸如：回轉鉆進方式、采芯方式、泥漿護壁方式等。就采芯技術應用而言，它對砂土層和粘性土層的巖芯采取率不盡相同，對于砂土層的巖芯采取率應當>75%;而對于粘性土層的巖芯采取率則要>90%。同時，還要詳細觀察復雜地質條件下的不同土層，要對不同深度的底層進行采樣，從水平方向和垂直方向兩個角度，分析土層底層的變化狀態，并加以全面的、完整的記錄。

2.4室內測試勘察技術

這種技術的應用主要是針對場地環境中可能出現的巖土問題，進行模擬，在室內對其進行試驗、分析、判斷等，通常而言，室內測試的試驗主要包括對土層物理性質的試驗、對水質的分析試驗、土層的顆粒分析試驗、土質壓縮試驗分析等，從而獲知相關的物理力學性質指標，并加以詳細而準確的判定，使其成為巖土工程建設施工的評價和分級依據。

3復雜地質條件下巖土工程勘察案例分析

3.1工程綜述

某工程是框架結構。工程的巖土工程勘察重點在于了解場地區域的地基穩定性、地層結構、地下水狀況、不良地質等，從而提出相應的設計和施工方案。

3.2巖土工程勘察技術及設備狀況分析

①鉆探。在勘察過程中，主要采用DPP100-4型鉆機，

Φ146mm螺紋鉆頭，運用高速回轉的鉆進方式，在地下水位以下的砂土土層中則選擇泥漿護壁鉆進方式。

②取土試樣。在地下水位之上時，采用Φ120mm的黃土無襯薄壁取土器;在地下水位之下時，則選用Φ100mm的普通活閥式取土器，在不擾動土層的條件下，進行試樣。經測試，土層的試樣質量等級為Ⅰ～Ⅱ級。在探井之中，采用人工井壁刻槽的方式，采取土層試樣，測試土層的試樣質量等級為Ⅰ級。

③原位測試。依照標準貫入試驗的相關規定，進行原位測試試驗。波速測試則采用人工激振的單孔速度檢層方法，其測試設備為FDP204PDA型工程測試儀。

3.3地形地貌及地質構造特征

施工場地位于大陸地質構造―浸蝕而成的黃土塬，地勢相對平坦，沒有斷裂帶。

3.4地下水位狀況

經勘察顯示，在部分勘探孔內可以看見地下水，其含水層主要是粉質粘土，水位的深度為16.7～19.4m，地下水位不深，由于自然降水以及生活用水的下滲，使之逐漸形成上層滯水。

3.5施工場地不良地質條件

根據巖土工程勘察分析以及鉆探、原位測試技術分析，在施工場地內的區域沒有不良地質條件，適合于進行建筑施工。

3.6施工場地地震效應

通過對該區域的鉆孔波速測試分析得知，施工區域場地的覆蓋層厚度以及其性質，可以由此判定：施工場地的類別應當歸屬于Ⅱ類，抗震設防烈度為Ⅷ度，可以實施建筑施工。并且按照地下水的埋藏條件分析，施工區域場地的土質為不液化土質，無須擔心地震液化的干擾影響和效應。

3.7施工場地黃土濕陷性評價

采用巖土工程室內試驗技術分析可知，該施工區域場地的濕陷性黃土厚度為6.5～13.7m，自重濕陷量為18～49cm，依據相關的規范要求，可以將該施工區域場地的濕陷類型歸屬于較為嚴重的Ⅲ級。

3.8巖土工程評價及地基施工方案設計

通過對該施工區域場地的巖土工程勘察分析可得，該區域場地的地基處于均勻穩定的狀態，可以實施工程建設施工作業。

該巖土工程施工的地基基礎方案可以采用淺基礎的方案，依照相關技術規范，使用灰土擠密樁法，進行地基的處理。在這個方案實施的過程中，要注意施工場地是自重濕陷性黃土場地，要扣除樁側的負摩擦力。而且場地有部分粉細砂層，需要在施工時予以貫穿，使樁端伸入卵石層1m以上。還有，在實施人工挖孔灌注樁時，要采用明排的方式降水，并注意安全防護。

結語

綜上所述，復雜地質條件是巖土工程勘察分析中的重要內容，要依照相關的技術規范和標準，對不同狀況的巖土進行勘察和檢測，要對施工區域場地進行全面、完整而詳盡的了解，選用合適的勘察技術和相關設備，以實現對復雜地質條件下的勘察作業，并累積實踐經驗，在在各種技術應用之下獲取完整、全面、精準的勘察數據信息，從而提升我國巖土工程勘察的整體水平，為建筑工程施工提供準確的參考和依據。

參考文獻：

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（作者單位：云南南方地勘工程總公司）