復雜地形地質條件巖土工程勘察分析

全顯中

摘 要：由于巖土工程相對復雜，對地質條件依賴性非常強，要求地質勘察質量必須過關，如此才能指導設計以及后續施工。但由于一些因素的影響，在地質勘察實踐中，勘察結果實際上并不是特別理想，因此需要特別關注勘察質量控制。基于此，文章就復雜地形地質條件巖土工程勘察進行簡要探討。

關鍵詞：復雜地形;地質條件;巖土工程勘察

中圖分類號：TU412 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）05-021-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.010

復雜地形地質具有特殊性，在巖土工程開始前，詳細的地質勘察是保證巖土工程順利展開的關鍵點。巖土工程的地質勘察是基于工程建設單位的要求，對工程建設現場的地質條件進行詳細勘察分析，形成勘察報告，用以指導工程建設，特別是對于隧道等巖土工程，地質勘察的作用更加突出。現階段，地勘技術并不能完全實現對整個場地地質條件的全面掌控，因而還需要地質勘察的進一步配合，以保證施工安全。由此可見在復雜地形下地質勘察的重要價值作用，因而必須要確保地質勘察的質量。

1 巖土勘察的內容與重要性

1.1 巖土勘察的重要性

在工程施工前需要開展巖土勘察工作，巖土勘察結果也直接影響到施工設計和施工等環節，因此需要保障建筑工程巖土勘察的科學性和準確性。在實際工作中，巖土勘察工作具有不確定性，因為勘察人員并不是專業地質學家，因此其勘察建筑工程巖土狀況之后，并沒有全面確定巖土性質和變化。此外，也無法獲取全面的勘察數據結果，因此不能明確巖土性質建筑工程施工的影響。此外，在早期巖土勘察中獲取的信息結果不夠詳細，在后續施工建設過程中，因為地形地質條件會直接影響到施工建設，同時會發生轉變，這樣會轉變建筑工程巖土性質，無法保障建筑工程施工安全。因此，在施工方案設計中融入地形地質變化，可以保障整體工程的質量[1]。

1.2 巖土勘察的內容

1.2.1 地質勘察

施工單位需要了解建筑工程的周圍地質和水文條件等，同時需要有序整理所有的調查結果，合理分析和評價調查結果，確定巖土質量是否影響到建筑工程質量。如果地質環境比較差，施工單位需要建立合理的勘察方案，有序開展勘察作業，提供基礎保障工作。施工單位確定水文地質情況后，需要預防水流的影響，避免在建筑工程施工中發生地基變形等問題。在建筑深基坑開挖工作中，施工單位需要結合巖土勘察結果，避免影響到建筑工程的質量。建筑工程巖土勘察工作結束后，需要及時撤除各項勘察設備，并且全面檢查設備質量，避免損壞勘察設備[1]。

1.2.2 確定巖土性質

描述巖石的過程中需要分析地質名稱和風化程序以及礦物質等，形成巖土的過程中，因為時間和成分的影響，巖土性質會發生變化。在氣象和水文等因素的影響下，會改變巖土幾何性狀，同時也會改變內部結構。此在形成和后期處理巖土的過程中，各類復雜因素都會影響到巖土性質，隨機的分布巖土也會影響到巖土層的均勻度。因為巖土具有較長的形成時間，不同規律會限制到巖體后期處理和形成，巖土空間和巖土位置的不同，也會產生差異性的巖土參數。

1.2.3 繪制巖土平面結構圖紙

在建筑工程施工中，需要發揮出施工圖紙的指導作用，尤其在勘察施工現場的地形地貌的過程中，工作人員在繪制巖土平面結構圖紙的過程中，需要明確標記施工位置，確定施工現場的巖土種類和土壤結構，科學指導施工人員施工，避免因為巖土問題影響到建筑工程質量，否則整體建筑工程進度都會受到影響[2]。

1.2.4 完善巖土勘測報告

勘察人員利用報告的形式向施工管理人員上報施工現場的巖土探測情況，其中包括地下水勘察內容，施工人員需要熟悉巖土底下水系情況，并且要標注地下水的特征和水位等情況，避免影響到整個建筑施工。如果產生影響，施工人員需要明確施工處理措施，上述內容都要在巖土勘察報告中標注出來，有利于有序開展建筑工程施工。

2 復雜地形地質條件下巖土工程勘察技術簡析

2.1 復雜地形原位測試技術

原位測試技術是在巖土原來位置，或是模擬出與原位置狀態極為相似的應力環境后，對巖土性質開展測試。此種測量方式的原理為：巖土層原來所處的位置，能夠基本保持天然結構、天然含水量、天然應力狀態，使巖土工程勘察的重要參數—工程力學性質指標維持極高的精度。原位測試包括靜力觸探、動力觸探、標準貫入試驗、十字板剪切、旁壓試驗、靜載試驗、扁板側脹試驗、應力鏟試驗、現場直剪試驗、巖體應力試驗、巖土波速測試等。原位測試技術原理比較簡單，常用于室內檢測條件與工程實際情況相差過大的情況。此外，當土層、地基的基礎受力狀態較為復雜，或是超出預期、計算準確度不足、勘察人員缺乏經驗、整體基礎的原味真型試驗較為簡單等，均可以采用原位測試技術。需要注意的是，如果是重要的建設工程，必須進行適度的原位測試。

2.2 地形地質測繪技術

地形地質測繪技術是工程學領域的基礎技術之一，是指對自然地理要素、地表人工設施的形狀、大小、空間位置及屬性等進行測定、采集并繪制成圖。應用于復雜地形地質條件下的巖土工程勘察作業時，研究測定及推算目標點的幾何位置、巖土結構形態、組分構成等，通過具體數據對施工現場的地形地質條件進行測評和分析后，有助于判斷地形地質的復雜程度，進而對施工現場的地質構造予以確認，最終目的在于找出施工現場存在的所有地質問題并判斷能否及時解決，既可以提高勘察的準確性，也能提高工程的安全系數[3]。

2.3 復雜地區巖層鉆探技術

與上述兩種技術相比，巖層鉆探技術的復雜性、作業難度較高。此種技術主要使用的工具為臺式或車裝鉆機，在鉆探作業中需要使用泥漿，目的在于保護巖土壁層;而在回轉時，往往采用“彩芯”的作業方式。為了提升勘察準確性、避免出現意外情況，應將砂土層巖心采取率控制在75%左右;對黏土層的巖心采取率最小值應該控制在90%，開展正常作業，土層水平、垂直方向的變化將會成為重要參數，有助于精確探測土層變化的整體趨勢，故而必須借助智能化設備，時刻記錄，如果條件允許，應該實時傳輸到總控端。

3 提升復雜地形地質條件下巖土工程勘察質量的有效方式

3.1 借助數字化手段提高地質測繪水平

隨著我國國力的提升，建設工程不再局限于城市、鄉村等地形地勢相對簡單，供人民群眾正常生活、工作的區域，而是逐漸向偏遠地區擴散。比如5G基站成功建立，信號覆蓋珠穆朗瑪峰北側全境，正是建立在極其嚴格的復雜地形巖土工程勘探的基礎之上。基于此，提升在復雜地形地質條件下巖土工程的勘察質量的首要思路在于借助數字智能化手段，對現有巖土工程勘察技術進行升級，進一步擴大勘察范圍，盡可能提升數據的精確程度。比如全面收集建設工程所在區域的長久以來的土層變化情況，還應包含造成“非正常變化”的主要原因，將相關信息輸入智能化數據模擬分析系統中，經過大數據分析后總結出相關規律，為所有進行的復雜地形、巖土勘察提供更加良好的參考[4]。

3.2 重視勘察和取樣工作

無論在何種復雜的條件下，開展巖土工程勘察作業時，若要提升結果的精度，勘察過程和樣本取制樣過程都是不可忽視的重要環節。基于此，提高勘察質量的第二個思路在于重視過程、提升取制樣工藝。一般來說，如果土層的結構形式、基礎樣式等存在不同之處，如前文所述，勘察深度和勘察點布設必然存在差異，此時必須采用不同的勘察方案。比如勘察混轉型住宅地基時，如果層數超過10層，則鉆孔勘察深度不可盲目加深。應該在18m深度開展第一次勘察;之后需要圍繞建筑的承載能力、預期沉降等反復論證之后，決定是否增加鉆探深度。

3.3 引入基于北斗衛星定位系統的定點勘察方法

在一些特殊地形地質中，由于自然環境較為惡劣，重型勘察機械無法運抵，故而只能通過人工方式，逐漸“接近”目標區域。在此類長久性巖土工程勘察過程中，需要“積小勝為大勝”，故而前期的努力不能浪費。基于此，可以引入基于北斗衛星定位系統的測控點布設勘察方法，通過衛星傳遞勘察信息，并在系統中完成模擬推進的全過程，為實地作業提供基礎。其中，勘察人員攜帶終端及勘察設備逐漸靠近目標區域，選擇合適位置布置好勘察點位之后，將在系統中予以記錄。在后續的勘察過程中，其他人員獲得的指引將更加明確，從另一個角度不斷提升勘察結果數據的精準度[5]。

3.4 注重通過地下水勘察獲得相關信息

地下水的存在對于巖土工程勘察的影響程度較為嚴重，基于此，注重對地下水的勘察，不僅能夠提升整體質量，還可以通過地下水獲取有關信息。然而，地下水勘察在具體實施過程中存在一定難度，特別是勘察時機的把控，一般在成功鉆探最后一個鉆孔后的24h之內，勘察效果能夠真實反映巖土的真實情況，超過時限或提前勘探均會使結果受到不小的影響。不僅如此，地下水很可能受周邊地區水源的影響，故而勘察人員開展相關作業前，應充分收集目標地區地下水位歷史變化情況，總結出相關規律，從而得出精確的水層分層水位數值[5]。

4 結語

綜上所述，巖土工程勘察應圍繞選址勘察（重點在于對勘察方案的可行性展開論證）、初步勘察、詳細勘察三個階段展開。在復雜地形地勢條件下，以上述三項內容作為基本框架，引入數字智能化手段，完善各項勘察細節，能夠得出較為準確的結果。除此之外，在可持續發展理念下，巖土工程勘察及后續的大規模工程建設，必須滿足環保要求，特別是對地下水的保護，提升工程的“綠色指數”。

參考文獻

[1] 韓堃.城市建筑工程中地質巖土勘察及地基處理策略探討[J].工程技術研究，2020，5（16）：48-49.

[2] 柏江源.淺析城市高層建筑巖土工程勘察地基處理技術要點[J].南方農機，2020，51（9）：250-252.

[3] 田玉光.城市建筑工程中地質巖土勘察及地基的處理策略探討[J].科技風，2020（6）：133-135.

[4] 李雄，洪正義.研究巖土勘察及地基處理對城市建筑工程的意義[J].冶金管理，2020（3）：158-159.

[5] 張付衛.闡述城市建筑工程中地質巖土勘察及地基的處理措施[J].建筑技術開發，2019，46（16）：161-162.