復(fù)雜地形區(qū)巖土工程地質(zhì)勘察技術(shù)研究

溫文淵

（江西省地質(zhì)局贛西北大隊(duì)，江西 九江332000）

近幾年，我國工程建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)量明顯得到提升，而工程質(zhì)量也已經(jīng)成為工程建設(shè)的主要研究內(nèi)容之一。在任何工程項(xiàng)目施工前，都需要對周圍巖土進(jìn)行勘察，以此確保對周圍施工區(qū)域的地質(zhì)條件有著更清晰的了解，從而確保后續(xù)各項(xiàng)施工任務(wù)能夠順利開展和實(shí)施[1]。基礎(chǔ)地質(zhì)勘察技術(shù)是實(shí)現(xiàn)降低施工難度最有效的途徑，因此該領(lǐng)域的研究人員針對這一方面問題開展了深入的探究，并不斷提高工程地質(zhì)勘察技術(shù)的水平[2]。但目前，由于地形相對平緩的區(qū)域已經(jīng)逐漸被開發(fā)殆盡，巖土工程逐漸轉(zhuǎn)向在復(fù)雜地形區(qū)域開展建設(shè)工作，因此對于傳統(tǒng)的巖土工程地質(zhì)勘察技術(shù)而言，將其應(yīng)用到復(fù)雜地形區(qū)域無法實(shí)現(xiàn)對其地質(zhì)條件的準(zhǔn)確勘察，并且在一定程度上會影響到后續(xù)各項(xiàng)工程施工質(zhì)量和進(jìn)度。基于這一問題，為進(jìn)一步提高巖土工程地質(zhì)勘察的效果，為巖土工程提供更可靠的勘察信息，本文開展對復(fù)雜地形區(qū)域內(nèi)的勘察技術(shù)研究。

1 復(fù)雜地形區(qū)巖土工程地質(zhì)勘察技術(shù)

1.1 復(fù)雜地形區(qū)野外勘測

在對復(fù)雜地形區(qū)域進(jìn)行巖土工程地質(zhì)情況的勘察時(shí)，首先需要完成野外勘測工作。結(jié)合現(xiàn)有巖土工程勘察資料和信息，由技術(shù)人員根據(jù)所提供的信息進(jìn)行整理，并初步分析得出被勘察區(qū)域的整體地形結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件以及巖層的具體分布等信息[3]。為了提高野外勘測的效率，需要在明確勘察目標(biāo)和計(jì)劃的前提條件下實(shí)施，針對被勘察區(qū)域?qū)ζ鋷r層進(jìn)行分層記錄，并確保記錄結(jié)果的完整性。在進(jìn)行實(shí)地勘測過程中，針對特定的鉆孔結(jié)構(gòu)，需要對鉆機(jī)的型號和規(guī)格進(jìn)行選擇，并在完成勘測后對勘測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)一編錄。在進(jìn)行勘測復(fù)位時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照復(fù)位規(guī)則執(zhí)行，并在靜力觸探時(shí)，將其定深進(jìn)行調(diào)零處理，防止勘察結(jié)果不準(zhǔn)確的問題產(chǎn)生[4]。為了保證野外勘測數(shù)據(jù)的采集質(zhì)量，在采集時(shí)，需要對勘測點(diǎn)進(jìn)行布置，并按照布置條件分區(qū)完成勘測結(jié)果的采集。圖1為野外勘測點(diǎn)布置示意圖。

圖1 野外勘測點(diǎn)布置示意圖

按照圖1所示內(nèi)容完成對野外勘測點(diǎn)的布置后，按照相應(yīng)的采集工序，完成測量、放線、測量儀器安裝等操作。同時(shí)在執(zhí)行各項(xiàng)工序時(shí)需要確保上一工序完全合格后才能執(zhí)行下一工序。在實(shí)際野外勘測過程中，若需要對地下水的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行勘察，則需要結(jié)合后續(xù)鉆探和槽探技術(shù)完成，并保證在完成勘察后的36小時(shí)以后，才能夠開展下一步觀測工作，從而避免外界因素對勘察結(jié)果造成的影響。

1.2 基于鉆探與槽探結(jié)合的鉆探工作實(shí)施

完成野外勘測后，需要結(jié)合鉆探和槽探技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對勘察區(qū)域范圍內(nèi)的鉆探工作。在勘察時(shí)，首先需要對鉆探區(qū)域的巖層混合土壤條件具備一定了解[5]。鉆探過程中主要包括沖洗、回旋和振動(dòng)三個(gè)步驟，勘察人員需要按照勘察區(qū)域的具體地質(zhì)情況和勘察要求對鉆探方案的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行選擇，以常見的地形條件為例，在進(jìn)行鉆探過程中，其鉆探方案主參數(shù)如表1所示。

表1 鉆探方案主要參數(shù)

完成鉆探工作后，由于復(fù)雜地形區(qū)域的構(gòu)造特殊，不僅具有大量的陡坡結(jié)構(gòu)存在，同時(shí)也有大量險(xiǎn)道，在一定程度上增加勘察難度。針對這一問題，可通過增加槽探技術(shù)的方式完成勘察。在實(shí)際應(yīng)用中，若勘察區(qū)域的地質(zhì)形態(tài)十分復(fù)雜，并且產(chǎn)狀不明時(shí)，則應(yīng)當(dāng)按照巖土工程的平均走向或根據(jù)野外勘測得到的結(jié)果對槽探走向進(jìn)行布置，并且在主干槽探兩側(cè)增量一至兩個(gè)輔助槽探結(jié)構(gòu)，方便勘測。

1.3 室內(nèi)測試

在完成上述相關(guān)工作的基礎(chǔ)上，采用室內(nèi)測試的方式，對勘察設(shè)計(jì)成果進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)中，可將獲取的土質(zhì)樣本采用真空包裝的方式進(jìn)行室內(nèi)送樣，并確保樣本在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行檢測。為了降低室內(nèi)測試過程中相關(guān)因素對其的干擾，需要規(guī)范測試過程中的行為，并解決測試過程中的一些沖突性數(shù)據(jù)。例如，在測試過程中，按照標(biāo)準(zhǔn)的雙動(dòng)測試方式，采集勘察區(qū)域內(nèi)的硬質(zhì)結(jié)構(gòu)樣本，采集過程中使用專業(yè)的二極管設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)化操作薄壁結(jié)構(gòu)的取土設(shè)備，進(jìn)行除硬質(zhì)結(jié)構(gòu)外的土質(zhì)采集，采集過程中應(yīng)保證樣本的完整性與需求性。完成樣本的對應(yīng)采集后，將《巖土實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（GT-B20123-2019）》文件中提出的標(biāo)準(zhǔn)作為室內(nèi)測試結(jié)果的比對標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行軟土黏度的測試。在掌握土質(zhì)基礎(chǔ)性能與參數(shù)后，對土質(zhì)樣本中的砂石粒徑進(jìn)行測量，測量過程中需要根據(jù)工程勘察數(shù)據(jù)的需求，進(jìn)行測量精度的選擇。同時(shí)，按照壓水試驗(yàn)的測試方式，進(jìn)行土質(zhì)結(jié)構(gòu)的滲透系數(shù)計(jì)算，計(jì)算完成后，當(dāng)對應(yīng)的滲透系數(shù)在5.0cm/s～12.0cm/s范圍內(nèi)時(shí)，可以認(rèn)為此樣本具備剪切實(shí)驗(yàn)的條件，當(dāng)計(jì)算得到的滲透系數(shù)結(jié)果超過設(shè)定的有效范圍后，認(rèn)為樣本質(zhì)量不合格無法進(jìn)行土質(zhì)的進(jìn)一步檢測。在此過程中，倘若獲取的樣本為粉土，應(yīng)將上文提出的剪切試驗(yàn)，使用三軸剪切試驗(yàn)進(jìn)行代替，試驗(yàn)過程中，保證樣本受力結(jié)構(gòu)的均勻性即可。完成室內(nèi)測試后，按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄與整理，以此種方式，完成對室內(nèi)測試的研究。

2 應(yīng)用效果分析

按照上述論述內(nèi)容，針對復(fù)雜地形區(qū)的巖土工程的地質(zhì)條件對勘察技術(shù)進(jìn)行理論設(shè)計(jì)，為了驗(yàn)證該勘察技術(shù)的應(yīng)用合理性，選擇以某巖土工程項(xiàng)目為依托，在該項(xiàng)目開展前，首先對其所在區(qū)域利用本文提出的勘察技術(shù)對其進(jìn)行勘察。已知該巖土工程項(xiàng)目位于復(fù)雜地形區(qū)域內(nèi)，工程擬建工期為兩期，一期工程為東部場地，總用地面積約為12256.61平方米，總建筑面積約為3260.23平方米。二期工程為西部場地，總用地面積約為10262.14平方米，總建筑面積約為4250.33平方米。該區(qū)域位于燕山山脈前準(zhǔn)平原，總體地勢十分復(fù)雜，呈現(xiàn)出東高西低之勢，最大落差約為26.84m。同時(shí)，在施工區(qū)域附近的大城山海拔相對較高，最高的絕對高程可達(dá)到152.36m。針對該復(fù)雜地形區(qū)域，引入本文勘察技術(shù)，為了體現(xiàn)本文勘察技術(shù)的穩(wěn)定性，選擇將勘察過程中勘察區(qū)域周圍磁場特征變化作為評價(jià)指標(biāo)。選擇GSM6484-8440型號標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)子磁力設(shè)備對勘察過程中，勘察區(qū)域的磁場進(jìn)行測定，將測定結(jié)果記錄如圖2所示。

圖2 本文勘察技術(shù)應(yīng)用效果記錄圖

圖2中曲線表示為本文勘察技術(shù)在勘察過程中磁場波動(dòng)變化曲線，圖2中兩條虛線分別表示為巖土工程勘察規(guī)定的磁場波動(dòng)幅度上限和下限。從圖2得出的結(jié)果可以看出，在對該復(fù)雜地形區(qū)域進(jìn)行勘察時(shí)，本文勘察技術(shù)能夠?qū)⑵浯艌霾▌?dòng)始終控制在規(guī)定范圍內(nèi)。磁場波動(dòng)幅度越小，說明磁場變化對于勘察結(jié)果的影響越小，得出的勘察結(jié)果越準(zhǔn)確；反之磁場波動(dòng)幅度越大，則說明磁場變化對于勘察結(jié)果的影響越大，得到的勘察結(jié)果越不準(zhǔn)確。因此，結(jié)合上述理論證明，本文提出的勘察技術(shù)在應(yīng)用到實(shí)際復(fù)雜地形區(qū)域并對其地質(zhì)條件進(jìn)行勘察時(shí)，能夠得到更加準(zhǔn)確的勘察結(jié)果，為后續(xù)巖土工程建設(shè)施工提供技術(shù)條件和數(shù)據(jù)支撐。

3 結(jié)語

地質(zhì)勘察技術(shù)是巖土工程勘察當(dāng)中重要的組成部分，同時(shí)也是提升整個(gè)巖土工程施工質(zhì)量的重要保障條件。通過本文研究，針對復(fù)雜地形區(qū)域，提出了一種全新的勘察技術(shù)，并通過應(yīng)用實(shí)驗(yàn)證明了該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。在進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)，引入本文提出的技術(shù)可得到更加準(zhǔn)確、全面的勘察信息，為巖土工程質(zhì)量提升提供技術(shù)條件。在今后的研究中，還將結(jié)合多種勘察手段，對本文提出的勘察技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化，從而為提升巖土工程勘察質(zhì)量提供重要指導(dǎo)。