復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察設(shè)計(jì)方案研究

許一鵬，李 陽(yáng)，吳 坤

（中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，云南 昆明 650000）

由于復(fù)雜地質(zhì)條件下，很容易造成礦產(chǎn)資源成礦帶礦石性質(zhì)的變化。因此，進(jìn)行復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程勘察設(shè)計(jì)方案研究是極具現(xiàn)實(shí)意義的，考慮到絕大部分巖土工程發(fā)生在復(fù)雜地質(zhì)條件中，并且通常與巖脈及其它金屬礦鑲嵌在一起，必須通過(guò)先進(jìn)的勘查技術(shù)，結(jié)合以往勘查、科研及物化探資料，綜合分析工作區(qū)地質(zhì)特征[1]。本文選擇巖土工程開(kāi)展的工作區(qū)屬于復(fù)雜地形地勢(shì)，在巖土工程項(xiàng)目成立初期就會(huì)面臨間距的勘察任務(wù)，對(duì)于工作區(qū)地形地貌特征的勘查是一切工作實(shí)施的基礎(chǔ)。本文為增強(qiáng)在復(fù)雜地質(zhì)條件中，對(duì)巖土工程勘察的有效性，確定巖土工程的勘察要點(diǎn)，分別為：勘察點(diǎn)間距以及勘測(cè)點(diǎn)深度，致力于提高巖土工程勘察的精準(zhǔn)度，為巖土工程的開(kāi)展提供切實(shí)可行的理論依據(jù)。

1 復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察設(shè)計(jì)方案研究

1.1 確定巖土工程勘察點(diǎn)間距

巖土工程勘察時(shí)，若面臨復(fù)雜地質(zhì)條件必須加密勘察點(diǎn)[2]。首先，在每個(gè)巖土工程工作區(qū)主要土層的原狀土試樣或是原位測(cè)試數(shù)據(jù)不能少于6組，排除取樣的偶然性。勘探點(diǎn)可以按照巖土工程建筑物周邊線以及角點(diǎn)布置。由于復(fù)雜地質(zhì)條件會(huì)對(duì)建筑范圍內(nèi)的主要受力層產(chǎn)生影響，當(dāng)下臥層起伏較大時(shí)，必須在原有兩個(gè)勘探點(diǎn)中間增加一個(gè)勘察點(diǎn)，查明地質(zhì)信息具體變化，此時(shí)勘探點(diǎn)不宜少于3個(gè)。在設(shè)置勘察點(diǎn)時(shí)可以結(jié)合勘探手段，采用鉆探與觸探相配合，尤其是在復(fù)雜地質(zhì)條件、濕陷性土、膨脹巖土、風(fēng)化巖以及殘積土地區(qū)，還需布置適量探井。對(duì)于詳細(xì)勘察的單棟高層巖土工程勘察點(diǎn)的布置，應(yīng)滿足對(duì)地基均勻性評(píng)價(jià)的基本要求，勘探點(diǎn)不能少于4個(gè)；而對(duì)密集的高層建筑群，勘察點(diǎn)可適當(dāng)減少，但必須保證每棟建筑物至少有1個(gè)勘察點(diǎn)。一般情況下，面對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下詳細(xì)勘察的勘探點(diǎn)布置間距大約在15m至30m。

1.2 修正巖土工程勘測(cè)點(diǎn)深度

勘測(cè)點(diǎn)鉆孔可以分為普通鉆孔以及技術(shù)性鉆孔，技術(shù)性鉆孔的深度一定要比普通鉆孔要深。結(jié)合當(dāng)?shù)貜?fù)雜地質(zhì)條件，埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對(duì)工程不利的埋藏物不能用管樁，其余地方全部用沖孔樁。大體確定基礎(chǔ)勘測(cè)形式后，可以根據(jù)巖土工程工作區(qū)臨近地塊的地層情況，將兩項(xiàng)數(shù)據(jù)相結(jié)合，得出一個(gè)初勘的深度。對(duì)于巖土工程中的高層建筑以及需要變形計(jì)算的地基，勘測(cè)點(diǎn)的深度必須超過(guò)地基變形計(jì)算深度。這就意味著，高層建筑的一般性勘探孔也需要達(dá)到基底下0.5倍～1.0倍的基礎(chǔ)寬度，才能深入穩(wěn)定分布的地層。根據(jù)初勘深度進(jìn)行打孔試驗(yàn)，查明地下水的埋藏條件，提供地下水位及其變化幅度，從而了解那塊地的地層情況。

1.3 完成巖土工程勘察方案設(shè)計(jì)

最后根據(jù)補(bǔ)孔的規(guī)律，修正勘測(cè)點(diǎn)深度。在實(shí)際操作情況下，初勘深度會(huì)要求鉆進(jìn)到某一個(gè)土層，然后再加3倍～5倍的樁徑。在巖層鉆探技術(shù)操作中，主要應(yīng)用技術(shù)為回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、全部采芯以及泥漿護(hù)壁操作辦法，并充分觀察與描述工作區(qū)土層之中的宏觀特點(diǎn)，詳細(xì)記錄工作區(qū)土層在水平以及垂直角度上產(chǎn)生的變化情況，進(jìn)而進(jìn)行有針對(duì)性的勘查。因此，勘測(cè)點(diǎn)深度不能在一開(kāi)始就將所有的控制性綜上所述孔鉆到一個(gè)既定的數(shù)值，這個(gè)數(shù)值一定是不準(zhǔn)確的。綜上所述，設(shè)計(jì)勘察方案勘測(cè)點(diǎn)深度應(yīng)在初勘深度再加3倍～5倍的樁徑，才能達(dá)到精準(zhǔn)勘查的目的。基于對(duì)以上兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的精準(zhǔn)設(shè)置，進(jìn)行勘查工作即可完成巖土工程勘察方案設(shè)計(jì)。

2 仿真實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

本文通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，證明設(shè)計(jì)勘查方案的可行性，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容針對(duì)勘察精度進(jìn)行。首先采用傳統(tǒng)的勘查方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再采用文章設(shè)計(jì)的勘查方案實(shí)施同樣操作步驟，設(shè)置傳統(tǒng)的勘查方案為對(duì)照組。將實(shí)驗(yàn)次數(shù)設(shè)為7次，分別使用兩種勘查方案進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論

根據(jù)上述設(shè)計(jì)的仿真實(shí)驗(yàn)，記錄7組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將兩種勘查方案下的勘察精度進(jìn)行對(duì)比。為了更直觀的體現(xiàn)出兩種勘察精度之間的差異性，本文特將仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制為曲線圖，如下圖1所示。

通過(guò)圖1可得出如下的結(jié)論，本文設(shè)計(jì)勘查方案勘察精度遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)對(duì)照組，設(shè)計(jì)的勘查方案勘查能力更強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土工程有效勘查。通過(guò)仿真驗(yàn)證結(jié)果，證明所設(shè)計(jì)的勘查方案其各項(xiàng)功能均可以滿足設(shè)計(jì)總體要求，可以廣泛應(yīng)用于巖土工程勘察方面。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著巖土工程勘察愈發(fā)的受到重視，對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件的勘察方案分析深度也隨之增加。巖土工程勘察方案經(jīng)歷了從起步到快速發(fā)展的階段，目前各地大部分施工現(xiàn)場(chǎng)都掀起了巖土工程勘察方案的設(shè)計(jì)熱潮。雖然現(xiàn)階段巖土工程勘察方案仍處于不完全成熟的階段，但是將隨著科技的不斷發(fā)展而進(jìn)步，是永無(wú)止境的。巖土工程勘察設(shè)計(jì)方案的發(fā)展方向也必將朝著云平臺(tái)、智能化、人性化的方向發(fā)展，最大限度的實(shí)現(xiàn)巖土工程勘察成果綜合分析。本文唯一不足之處在于，沒(méi)有對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察成果進(jìn)行深入研究，相信這一點(diǎn)，有理由成為巖土工程勘察方案未來(lái)的主要研究方向。