周璇
(廣東省地質局第十地質大隊,廣東 中山528427)
我國的國土面積大,包含多種類型的地形地質,因此,在展開巖土工程勘察中,需要應用不同的技術。在復雜地形地質條件下,巖土工程勘察的難度大幅增加,工作量也有所增多,勘察質量控制的難度水平也呈現上升趨勢。在這樣的背景下,對復雜地形地質條件下巖土工程勘察的關鍵技術展開分析具有極高的現實價值。
巖土勘察是工程設計與施工的基礎性環節,若是前期勘察工作質量不高,則工程施工中現場的不良地質問題均會得以突顯,此時,即便工程的上部結構展開優化設計,整體施工效果也難以達到理想水平,安全性、使用年限也呈現下降趨勢。對于巖體工程勘察來說,其核心目在于對工程施工現場的實際地質條件展開調查分析,確定現場中包含著的所有地質問題,并對該區域的地質進行真實評價。實踐中,需要在巖土工程勘察中準確、真實反映現場的實際地質情況、相依滾巖土體形態等等,并根據施工條件、工程設計等具體要求落實評價與技術論證,最終形成解決區域內地質問題的有效方案。在巖土工程勘察工作的支持下,可以形成針對建筑基礎、邊坡等工程的設計規范,并對巖土工程的實際施工進行合理指導,提高工程總體質量與安全性[1]。
地質測繪技術在復雜地形地質條件巖土工程勘察中的應用極為常見,主要完成對區域內地形地貌情況的相似分析,為后續巖土形成原因與時間的分析推算提供參考,促使相關人員獲取區域內巖土結構特征。同時,在地質測繪的支持下,還可以實現對周邊環境是否能夠影響勘察結果的判斷,為勘察工作中規避相關影響因素提供支持,以此達到提升巖土勘察可靠性并增強結果準確性的效果。
為了保證巖土勘察結果的精準程度,需要相關人員參考實際勘查情況展開室內試驗,構建仿真的區域勘察環境,并在此基礎上對巖土工程的具體情況展開分析。依托這樣的方式,可以達到增強室內試驗過程嚴謹性以及結果可靠性的效果。在室內試驗的支持下,相關人員能獲取有關巖土顆粒、水質等物理學指標數據,為后續巖體工程的高質量展開提供多種準確數據參考。
鉆探是當前巖土勘察中較為常用的一種技術,在復雜地形地質條件下,鉆探技術的應用極為必要,為相關人員獲取區域內所有地層、地質信息提供支持。在現階段的鉆探實踐中,泥漿護壁回轉技術的應用極為常見,此時需要使用325號或425號普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥,將砂(中砂或粗砂)中的含泥量控制在5%以下,并應用粒徑為0.5~3.2cm的卵石或碎石(含泥量不高于2%)[2]。同時,在鉆孔機就位的條件下,必須保持鉆孔機的機身平穩,如圖1所示。
采芯是獲取區域內深層地質樣本、信息的重要手段,相關人員要將砂土層巖芯的采取率穩定在90%以上,保證采芯工作的效率效果。在鉆探操作中,相關人員應當對土層的變化情況實施詳細記錄,真實、準確、全面描述土層結構、土質等多種信息。
原位測試可以細化為多種類型,包括動力觸探、靜力觸探等等。其中,靜力觸探在當前更為常用,實踐中,需要注意的要點內容如下所示:嚴格控制觸探桿位置的精準程度,將誤差控制在2%以內;在錘擊貫入過程中,保證觸探桿始終穩定在垂直狀態,嚴格控制其位移,并落實連續性的錘擊貫入;當勘測位置的深度為0~10m時,每錘擊貫入1m,就需要將觸探桿旋轉540°;當勘測位置的深度大于10m時,每錘擊貫入0.2m,就需要將觸探桿旋轉360°[3]。在完成地形地質數據的采集后,依托計算機軟件,即可實現對區域地質情況的分析與可視化。

表1 土質不同條件下勘探孔深度的對比

表2 巖石層單軸抗壓強度指標值

圖1 巖土層鉆探現場施工
在復雜地形地質條件下,需要相關人員結合巖土結構的實際情況完成勘察中多種參數的控制,特別是勘探孔深度與探線間距的調整。實踐中,要求著相關人員結合現實情況對勘探孔展開合理的加深處理,如表1所示。
探線間距也要結合土質的不同進行調整,在必要的情況下,應當對勘探點展開加密處理,具體而言,就是要在地形地質復雜條件下,縮短各個探線之間的距離,以此保證整個巖土工程勘探的質量,維護勘探結果的有效性。通常情況下,在地形地質條件簡單的條件下,需要將各個探線之間的距離穩定在150~300mm之間;而當地形地質復雜程度增大時,應當將各個探線之間的距離縮短至50~100mm的范圍內。
某勘察區域屬于典型的復雜地形地質條件,包含著素填土、粉砂、粉土、淤泥質粉質黏土、粉質黏土。實踐中,主要應用波速檢測技術展開該區域的巖土勘察,最終獲得精度更高的勘察數據。
本次巖土勘察實踐中,獲得巖石層單軸抗壓強度指標值如表2所示。
實踐中,主要落實鉆孔施工,并結合S波波速檢測完成覆蓋層厚度的確定。此時獲得檢測結果分別205m/s和206m/s;覆蓋層厚度分別為28m與29m。在現場鉆出兩個孔,并引入波速檢測技術,以此獲取勘察現場卓越周期,分別為0.3879以及0.3952;引入地脈動法實施實地測量,獲取到的勘察現場卓越周期分別為0.3871以及0.3952。對上述數據進行對比,能夠發現由波速檢測技術所獲得的數據具備更高的準確性。
為了確定該區域巖土的承載能力,在本次實踐中,引入了剪切波速法,依托承載能力與剪切波速值之間的比例關系完成巖土承載能力的估算。同時,參考相應區域的地質資料,最終提取出勘察區域內不同地層的承載值區間。通常情況下,當區域巖土承載能力較高(質地堅硬)時,剪切波速值也呈現較高水平,反之則偏低。總體來看,將波速檢測技術應用于復雜地形地質條件下的巖土勘察具有極高的應用成效,可以獲取精準的覆蓋層厚度、勘察現場卓越周期以及承載能力等數據。
綜上所述,在復雜地形地質條件下,巖土工程勘察的難度大幅增加,工作量也有所增多,勘察質量控制的難度水平也呈現上升趨勢。依托地質測繪技術、室內試驗、巖土層鉆探技術、原位測試技術、參數控制與優化,提升了巖土勘察可靠性與結果準確性,保證了巖土工程勘察工作的順利展開。