基于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察技術(shù)的研究

李 光

（河北省水文工程地質(zhì)勘查院，河北 石家莊 050021）

我國是一個疆域遼闊、地質(zhì)種類多樣的國家，在這樣的地質(zhì)環(huán)境下進行工程建設(shè)和地質(zhì)檢測差異性是非常大的，因此地質(zhì)巖層的勘察和檢測成為工程建設(shè)行業(yè)中最重要的前提工作[1]。為了詳細了解復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的巖土工程勘察技術(shù)，本文從我國一些復(fù)雜地形地貌環(huán)境下的工程案例、解決措施以及基于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察的技術(shù)分析這兩個方面進行討論。

1 我國一些復(fù)雜地形地貌環(huán)境下工程案例分析以及解決措施

一個規(guī)范的勘察施工項目在進行施工之前，都會對工程所在的地理位置和地質(zhì)情況進行一定的考察，不僅是為了提高工程的建設(shè)效率，最重要的是確保一項工程能夠順利的開展。由于一些項目施工的場所地質(zhì)比較復(fù)雜，這在一定程度上增加了勘察工作的難度，像我國西部的一些地區(qū)，很多地形都是盆地或者是高低起伏的山地，地形的起伏導(dǎo)致地層巖性在不同區(qū)域內(nèi)差別很大[2]。同時在一些地形的形成過程中，地質(zhì)下層運動和地質(zhì)周圍的環(huán)境變化，使得很多地質(zhì)區(qū)域內(nèi)的巖漿狀態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造、沉積厚度等一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)都有明顯的差異，這樣的地質(zhì)和地形對地層的勘察工作帶來了很大的難度，不利于地層勘察工作的進行。

一項工程在勘察施工過程中，在對周圍的巖石層和地質(zhì)情況進行勘測時要根據(jù)該工程的實際情況和建設(shè)要求進行勘察，并根據(jù)現(xiàn)場的實際情況劃分出工作區(qū)，詳細地分析周圍地質(zhì)的情況和在建設(shè)過程中所需要注意的問題[3]。系統(tǒng)地分析巖石層的結(jié)構(gòu)和特質(zhì)，該地區(qū)在施工過程中遇到降水或者溫度發(fā)生變化的情況時地下水發(fā)生什么樣的變化，是否會影響建設(shè)施工的開展。詳細地總結(jié)出勘察過程中巖石和土質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點以及分布，結(jié)合相應(yīng)的設(shè)計要求，合理地對施工過程進行改善，保證整個巖石工程的勘察工作能夠有效的進行，保證勘測數(shù)據(jù)的準確性，同時為一項工程的進行提供科學(xué)、準確的數(shù)據(jù)支撐[4]。

2 復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 巖土層鉆探技術(shù)

巖土工程在施工前通常都會進行巖土層的鉆探勘察，而巖土層鉆探技術(shù)離不開車裝、臺式鉆機等設(shè)備的應(yīng)用。臺式鉆機是巖土層鉆探技術(shù)的主要組成工具，離開了鉆機則無法開展鉆探勘察工作，圖1 是巖土層鉆探施工。另外，在開展巖土層鉆探時，還需要使用泥漿護壁回轉(zhuǎn)這一技術(shù)來實施鉆進；采芯過程中還必須要保證砂土巖層芯的采取率以及粘土巖芯的采取率。整個技術(shù)應(yīng)用過程中要詳細記錄各個巖層的變化，為后期的地層分析提供精確的數(shù)據(jù)參考依據(jù)。

圖1 巖土層鉆探施工

2.2 地質(zhì)測繪技術(shù)

針對復(fù)雜地形條件下的巖土工程勘察離不開地質(zhì)測繪技術(shù)的應(yīng)用，通過對地形、地貌以及地質(zhì)等條件進行分析，有利于幫助勘察人員加強對工程施工現(xiàn)場地質(zhì)構(gòu)造的了解。圖2 是地質(zhì)測繪應(yīng)用圖，通過地質(zhì)測繪技術(shù)可以及時地發(fā)現(xiàn)巖土施工中存在的地質(zhì)問題，從而能制定合理的應(yīng)對措施。另外，勘察人員還可以借助該技術(shù)掌握施工現(xiàn)場巖層的特征、分布以及成分組成等巖土信息，根據(jù)地質(zhì)變化能準確的判斷巖層本身的風(fēng)化程度。

圖2 地質(zhì)測繪應(yīng)用圖

3 基于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察工作順利開展的對策

3.1 勘測技術(shù)和取樣技術(shù)

在巖石工程的地質(zhì)勘測過程中，由于基礎(chǔ)的地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)結(jié)構(gòu)存在差異，所以在勘測過程中，所選擇的勘測間距和勘測深度每次都不同。如果是一棟樓層在6 層左右的磚混結(jié)構(gòu)住宅樓，處于砂土、碎石土等簡單均勻地層時，勘測孔深度在15 米左右就可以滿足勘測的要求；如果處于因地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)成因?qū)е碌挠倌噘|(zhì)土、膨脹土、濕陷性土、風(fēng)化差異性大的復(fù)雜地層，在進行勘測時要根據(jù)實際情況對勘測深度適當加深；如果考慮到上部建筑物的沉降敏感性等設(shè)計問題時，勘測深度還應(yīng)滿足計算要求[5]。在勘測過程中遇到松散雜填土或者黃土?xí)r，對于勘探點的間距要根據(jù)地質(zhì)的復(fù)雜程度進行加密，必要時還要增加物探、原位測試等其他勘測技術(shù)，來滿足勘察結(jié)果的準確性和科學(xué)性。在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，要充分考慮取樣技術(shù)的實用性和合理性，針對不同位置的不同地層選擇合適的取樣工具和技術(shù)措施，淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土等不同土層的取樣要求差異性很大，當一項工程地層中遇到多種地層時要將鉆探工藝與取樣技術(shù)結(jié)合起來，避免復(fù)雜地層給施工帶來的技術(shù)性困難。

3.2 對地質(zhì)測繪技術(shù)進行優(yōu)化和升級

基于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察的地質(zhì)測繪工作主要是通過對該區(qū)域的地形和表層地質(zhì)進行調(diào)查，詳細了解該地區(qū)的地形和地貌、表層巖石和土層的地質(zhì)性質(zhì)，進而提前掌握現(xiàn)場施工的難易程度和具體勘察工作，例如鉆孔布置的初步安排，因此地質(zhì)測繪技術(shù)的優(yōu)化升級必不可少。目前的無人機航拍、射線探測等手段是地質(zhì)測繪技術(shù)升級和優(yōu)化的研究方向。

3.3 對巖石土工程勘察技術(shù)進行創(chuàng)新

現(xiàn)今巖土工程勘察的難點主要就是復(fù)雜地質(zhì)條件對工程的影響，想要解決這一問題就要從實際出發(fā)，堅持實用性的原則，加強地質(zhì)勘察技術(shù)的針對性和有效性，不能單純的使用單一的勘察技術(shù)進行工作[6]。例如在對一項地鐵工程線路進行勘測過程中，在每個站點要根據(jù)地質(zhì)情況的不同選擇不同的勘測技術(shù)，由于巖石工程的勘察位點比較多，現(xiàn)場的施工環(huán)境比較復(fù)雜，周圍又包括很多建筑物，針對這樣的問題，工程勘查單位要和其他建筑單位進行合作，采取多樣的勘測技術(shù)進行巖土工程地質(zhì)勘察。對巖土工程勘察的技術(shù)進行創(chuàng)新，找到合適的綜合勘測技術(shù)，對實際地層結(jié)合試驗資料和數(shù)據(jù)進行詳細分析，保證勘測結(jié)果符合實際要求。

4 結(jié)語

在復(fù)雜地質(zhì)條件下的勘察，一定要結(jié)合當?shù)氐膶嶋H地質(zhì)情況，選擇合適的勘察技術(shù)進行綜合地質(zhì)勘測，通過提高勘察技術(shù)的先進程度和實用程度以及輔助手段的優(yōu)化升級來提高勘察工作的準確性和合理性，為工程的設(shè)計和施工提供詳實可靠的地層信息和地質(zhì)數(shù)據(jù)。