復雜地質條件下巖土工程勘測技術

田中峰

（中赟國際工程有限公司，河南 鄭州 450000）

在工程建設施工中巖土工程勘測工作發揮著非常重要的作用和價值。尤其是在一些復雜地質環境下，通過巖土工程勘測技術可以對勘測區域內部的地質情況、地貌情況和水文環境情況等進行很好地掌握了解，為工程建設施工提供更加準確的參考。我國國土面積非常遼闊，地形地貌結構也非常豐富，地質環境比較復雜。在這樣復雜的地質環境下進行工程建設，會大大增加巖土工程勘測的難度，并且對于勘測技術的要求也會更高，因此，對復雜地質環境下巖土工程勘測技術進行分析有著重要的價值和作用。

1 復雜地質環境下巖土工程勘測技術應用要點分析

1.1 嚴格控制勘測點之間的距離和深度

在對復雜地質環境下的巖土工程進行勘測的過程中，需要嚴格控制勘測點之間的距離和深度，勘察人員要引起足夠的重視。通常情況下，巖土工程勘測點之間的距離需要嚴格按照標準來進行設定，同時還要結合勘測現場的實際情況來進行距離調整，為后期施工奠定基礎。在此過程中不能因為其他因素的影響來保持原有方案。勘測人員而是要按照制定的方案結合實際情況進行勘測調整，科學設置勘測點之間的距離，提高勘測結果的準確性。另外，勘測點鉆孔深度的設置，需要按照所在地區地基巖層的性質來進行綜合性考慮，如果地基為普通的巖層，那么勘測點的深度可以控制在15 m左右；如果地基為軟土層，勘測點的深度要控制在18 m左右；地基處在碎石層時，深度要深于18 m，但是不能太深。

1.2 嚴格控制地基承載力

勘測人員在進行巖土工程勘測時，要重點關注巖土工程的地基承載力指標要求，要按照《建筑地基基礎設計規范》中的相關指標要求來進行勘測分析。雖然現階段，已經取消了調查獲得地基承載力指標的方法，但是，在實際地基設計的過程中，很多建筑設計單位仍然會采用這種方式來獲取地基承載力的相關標準。還有一些勘測單位會采用地區勘察經驗的方式來減少對地基承載力指標要求，這樣對巖土工程地質勘測的準確性和穩定性產生了很大的不良影響。因此，在復雜地質環境下巖土工程的勘測工作需要結合施工現場的實際地質情況，以及施工現場的地基承載力指標來進行合理的施工方案設計，這樣才可以確保整個工程施工的安全性和穩定性。

1.3 選擇先進合適的勘測設備

受到各種先進技術和創新理念的影響，各種施工技術和設備也得到快速發展，并且這些先進的設備和技術被應用在工程建設施工中，使得工程建設施工中的各種設備選擇更多，類型也更多，為工程建設施工質量和施工效率提供了很好的保障。對于巖土工程勘測，各種先進的設備和技術也被應用其中，這樣才可以提高勘察的準確性和工作效率。另外，在信息化技術高速發展的影響下，還要結合信息技術來進行巖土工程勘測。比如，可以利用加密測點的方式來獲取更加全面準確的地質表面數據信息，為勘測數據處理工作提供保障。此外，巖土工程勘測企業還要引進國外先進的勘測技術和勘測設備，通過這種方式來確保巖土工程勘測的準確性，確保巖土工程勘測技術在復雜地質環境下充分發揮出其價值和作用。

2 工程實踐案例分析

2.1 工程介紹

文中的工程案例選擇的是麻栗壩水庫，水庫位于隴川縣城北地區5 km左右的瑞麗江一級支流南宛河上，水庫主要的作用是防洪灌溉，同時輔助于發電、養殖業務。大壩的最高點為35.6 m，壩頂的長度為1 085 m，正常的蓄水水位在995.8 m左右，水庫的總容量為10665×104m3，徑流面積在295 km2左右。還有3條干渠，總長度為112.69 km，灌溉面積約為150 km2。

2.2 工程基本地質情況

（1）地層巖性；水庫所在地區分布地層有上第三系弱成巖，并且其中還含有礫砂土夾黏土層，還有寒武系的變質巖、燕山期的花崗巖；在地層分布上，主要在河谷地帶，并且達到了500 m以上的厚度。在第四系中，主要部分為階地堆積土、沖洪積砂卵礫石層，主要是沙壤土，還包括了殘破積沙壤土以及碎石土層；除此之外，還有少量的沼澤堆、地滑堆積層。

（2）很好的穩定性；工程現場東北位置出現過斷裂第四系活動，但是全新世活動和晚更新世活動活躍性不強。第四晚期的龍川盆地位置世侵蝕堆積。此位置的地震烈度是Ⅶ度，50年概率在10%左右，地震動峰值加速度在0.15，周期為0.4 s。

2.3 工程地質條件情況

該工程位于隴川斷線盆地內部，地層分布為上第三系礫土夾黏土層和第四系堆積層。上第三系為洪水湖相沉積，厚度在500 m以上。按照相關的工程勘測資料顯示，上第三系基巖的新舊包括了15層，其中的黏性土層并沒有形成很好的成巖效果，強度不高，主要是中壓縮性的黏土，比如，礫砂性土層，沒有很長的成巖期，膠結性不好，結構以砂土層為主，形成了中低壓索性土壤，并且結構較為緊密，整體性的巖體非常少。所以，承載力和壓縮性表現都比較低，但是，這種巖層的抗剪性強度非常高。人們在堆砂性土進行開挖時，邊坡坡高在5 m以內，并且邊坡大多為陡坡，穩定性比較好。另外，成巖和地層膠結的程度在緩慢降低，而滲透系數、壓縮系數等卻呈現出緩慢變大的趨勢，在進行標準化的貫入時，呈現的是一種逐漸減小的趨勢，承載力也逐漸減小，整體上來說，第三系砂性土層以及黏土層都屬于軟弱巖層，地質構造第地層巖性單一性非常明顯，上第三系地層東南方向以傾斜度不高的單斜性壯地層為主，和河床的高度平行，發育未出現褶皺斷裂現象，巖層比較穩定。

2.4 巖土工程地質問題分析

（1）壩基滲漏問題。滲漏問題發生在了上第三系砂性土壩中，滲漏量達到了2.35×106m3/a，而繞壩左滲漏量為6.9×104m3/a，右滲漏量為2.9×104m3/a。總共的滲漏兩在2.43×104m6/a左右，占據了3%左右的總庫存量，所占總水量的0.9%。

（2）地基土液化問題。水庫地基位置的地質以第三四系為主。參考土液化的標準，需要按照時間的先后順序來堆地基土進行判斷；如，一級階地、河床砂卵礫石這些都屬于全新世地層的標準，按照地層時間的先后進行初判會出現液化的可能性比較大，河床砂土層標貫試驗為2～3級，結構更加松散，液化的發生率比較高。

（3）壩基不均勻沉陷問題。建筑物的荷載力、壩的高低、地形等因素都有可能造成壩基沉陷問題的發生。如果地層中露出了壩基，這時候第四系和上第三系土層以中壓縮性土為主的可能性比較大，在Ⅱ級階地紅土地區為高壓縮性土的可能性比較大。如果堆壩基斷面沉降來進行計算的話，就會發現，壩基左邊Ⅱ級階地平臺出現了輕微性的沉陷，而河床的沉陷比反而比較大；右邊Ⅱ級階地平臺出現輕微性沉陷，這樣情況下河床和兩岸階地陡坡坎位置就會出現比較明顯的沉降問題，從而也就造成壩體沉陷問題的發生。再加上沉陷位置并不均勻，壩基、河床、涵洞、岸坡等位置的壩體發生拉裂的概率大大增加，需要對其采取科學的處理措施。

3 復雜地質條件下巖土工程勘測分類分析

3.1 勘測方法及圍巖分類分析

本工程勘測主要是以地表地質測繪為主，結合一部分勘測，之后結合地質測繪的方式來對左右兩岸的地質條件進行勘測分析。

（1）右岸區域呈現出斷裂性的發育，發育規模大的方面有泥古寨斷層；右岸沖溝和左岸相比切割深度和寬度更加明顯，并且右岸巖土層中出現巖溶地層。

（2）左右發育了三條小規模的斷層，其中兩條斷層和河岸線的角度大于60°，另外一條和河岸角度比較小，左岸發育了沖溝，但是切割的深度和寬度和右岸相比較淺窄，并且左岸為玄武巖層，在工程設置方面具有一定的優勢，岸線相對比較短。

按照兩岸的工程地質條件的好壞來進行分析，左岸相比右岸優勢更加明顯突出，左岸選擇3條勘測線，1號線可以靠近河岸，勘測線穿過沖溝，岸邊的巖體卸荷裂隙發育，巖體的風化程度比較嚴重，巖體的穩定性受到了很大的影響。2號線可以避免1號線中的不良問題，但是，過沖溝的過程中，需要設置曲線，勘測難度會大大增加。3號線和山體向鄰近，避開了卸荷巖體，沖溝和風化巖體，沿著微風化的玄武巖巖體進行布置，更加有利于圍巖的穩定性。在針對3號線進行巖土工程地質剖面勘測時，采用了平通勘測的方式，在開始階段布置了一條平硐，長度為50 m，在重點位置設置了4個鉆孔，進尺約為452 m左右。因為勘測的岸線比較長，埋深比較深，地形陡在70°～75°，交通和施工非常不便，所以增加了勘測工作的難度系數，也在很大程度上增加了勘測成本。所以，一部分工程采用了勘測的方式，另外一部分采用了工程地質測繪和區域地質構造特征圍巖分類的方式，通過工程地質測繪方式來對各個巖組節理裂隙和構造特點，地表水和地下水的分布、深埋、徑流規律性以及巖石結構等進行匯總分析。按照《水利水電工程地質勘察規范》的要求，對巖體的完整性、巖石的強度、結構面的狀態、地下水情況以及主要結構面產狀等進行了綜合性的分析判斷。勘測階段的結果為Ⅱ、Ⅲ類圍巖長度為8 436 m，所占比重最大；Ⅳ、Ⅴ類圍巖長度為419 m；在總長中所占的比例次之。施工后兌現Ⅱ、Ⅲ類圍巖長度為8 234 m，Ⅳ、Ⅴ類圍巖長度為621 m；勘測的結果和實際開挖的情況相比較來說，勘測階段圍巖分類的方法和手段準確性比較高，具有一定的可靠性。

3.2 施工地質分析

為了對勘測技術中不足問題彌補，在施工時的施工地質工作非常重要，在施工前必須要按照現場的斷面情況來對圍巖的類型進行勘測，并根據勘測結果來指導下一階段的工作內容。

（1）要在第一時間對地質圍巖情況進行編錄，可以采用巴頓Q系統和《水利水電工程地質勘察規范》兩種方法的結合情況來對圍巖類型進行分類處理，并對圍巖的穩定性進行勘測分析，確保施工時的安全性。

（2）針對圍巖分類中的Ⅲ類圍巖的穩定性進行細分，可以分為三個亞類，分別為Ⅲ-a、Ⅲ-b、Ⅲ-c；之后，按照不同的圍巖類型來提出不同的支護方式，以此來節省施工成本，并為施工工期進行合理控制，更好地保障巖土工程中勘測的準確性，確保工程施工安全和質量。

4 結語

整體來說，針對復雜地質環境下的巖土工程進行勘測可以在施工前對施工現場的地質地形情況進行充分的了解，可以對施工現場的巖土特性，以及不良地質問題進行了解掌握，便于在工程施工時選擇更加科學準確的施工方案和施工技術，保障施工安全和施工質量。所以，在復雜地質環境中開展巖土工程施工，必須要對地質情況進行勘測。因此，文章以實際水利水電工程為分析案例，在分析介紹了工程實際地質情況的基礎上，對壩址地質情況進行了分析，同時還對勘測方法及圍巖分類、施工地質勘測結果情況等進行了分析研究。最終發現，在復雜地質環境下，開展巖土工程勘測需要對施工地段地質問題中的活動斷裂問題、河床深覆蓋層問題、山體的穩定性等進行詳細分析探討，準確勘測出巖土工程中的地質問題，為工程后期的施工提供準確的參考，保障工程施工質量和安全。