巖土工程勘察技術在復雜地形地質條件下的應用研究

梁全政

廣東省有色金屬地質局九三二隊 廣東 韶關 512000

在城市化進程不斷加快的背景中，我國的土木工程也迎來了建設高峰，隨著建設規模的不斷擴大，工程項目在建設過程中也時常遇到復雜的地形地質條件，為了切實保證土木工程的建設質量，建筑企業就必須要采用更為先進的巖土工程勘察技術，對復雜地形地質條件進行全面勘察，以此來獲得詳細的地層數據資料，例如地層結構、巖石類別以及分層與厚度等，后續的工程施工奠定扎實基礎。

1 巖土工程勘察關鍵技術

眾所周知，我國地大物博、幅員遼闊，地形地貌也相對復雜，部分施工區域還存在著河流與巖石，一旦操作不當就會引發山體滑坡、泥石流等地質災害，這就要求建筑企業能夠結合施工場地的實際環境，選擇適合的巖土工程勘察技術。

1.1 地質測繪技術

在具體施工之前，巖土工程勘察人員需要利用一定的地質測繪技術，對施工區域的地質地貌進行全面的調查分析，不僅要充分了解巖石性質與形成原因，同時也要科學鑒定巖石的風化程度，確保建筑施工企業能夠更為詳細的掌握地質情況。

1.2 巖層鉆探技術

巖層鉆探技術的最主要應用價值就是能夠對巖層的垂直和水平變化進行采樣分析，主要包括回轉鉆進、全部采芯和泥漿護壁等環節，不同特征的巖石有著不同的巖芯取樣率，例如沙土層巖芯取樣率應不小于75%、黏性土巖芯取樣率應不小于90%。如果建筑工程的施工深度較大，工作人員還要對不同深度的巖石底層進行采樣分析，并對巖石結構進行全面分析，如此才能為后續施工奠定扎實基礎。例如，為了有效提高深厚砂卵石層的取芯質量，現階段我國建筑工程多采用植物膠鉆芯護孔工藝，利用套管與金剛石特殊鉆具，采用回旋鉆進技術，最大程度地實現對孔壁的保護。在植物膠護孔工藝的作用下，工作人員就可以利用植物膠的膠結性能，取得完整的圓柱狀砂礫石芯樣，同時也可實現卵石層長孔段的裸眼成孔，可有效降低對套管的依賴。

1.3 原位測試技術

原位測試技術就是在巖土原來所處的位置上或基本上，在原位狀態和應力條件下，對巖土性質進行測試，荷載試驗、旁壓試驗、靜力觸探試驗是最為常用的原位測試方法。原位測定技術可以測定難于取得不擾動土樣的有關工程力學性質，可有效避免取樣過程中應力釋放的影響。

1.4 勘探和取樣技術

工作人員在進行復雜地形地質條件勘探和取樣時，一定要結合地基的復雜程度合理設置勘探點間距，不同類型、不同高度的建筑，探測距離和探點深度也各不相同。例如，六層以上的磚混型住宅，探線間距可以適當縮小，鉆探孔深在15m左右。

2 復雜地形地質條件下巖土工程勘察要點

2.1 注意勘測點的間距和深度

對復雜地形地質條件下的巖土工程勘察來說，勘察深度和距離是最為重要的勘察要點，必須引起勘察人員的高度關注。通常情況來說，工作人員在設定勘測點間距時，必須要在高度遵循國家的相關標準之上，結合實際勘察情況對勘察方案進行優化調整，為后續巖土工程施工提供有利條件。但是在實際勘察過程中，勘察人員大多會高度遵循制定好的勘察方案，通常沒有結合實際勘察情況對勘察方案作出相應調整，也沒有結合具體的巖土特點選擇適合的勘察點位，導致勘察點間距設置不合理。通常情況來說，如果地基為普通性質巖石，勘探點深度多在15m左右，如果地基為軟土層，勘探點深度多為18m左右。

2.2 注意地基承載力的相關指標

在進行復雜地質條件的巖土工程勘察時，工作人員一定要對巖土工程的地基承載力指標進行密切關注，并詳細了解《建筑地基基礎設計規范》的相關內容，以確保勘察技術的良好實施。現如今工作人員已經不能通過查表的方式來獲得地基承載力指標，一些勘察單位也會以各種理由降低地基承載力的指標要求，嚴重影響了巖土工程地質勘察的穩定性。這也就要求勘察人員在勘察復雜地形地質條件時，必須要結合施工現場的實際情況，同時能夠對施工現場的地基承載力指標進行深度分析，并以此為基礎制定更為優化的勘察方案，進一步提高對復雜地形地質條件的勘察水平。

3 巖土工程勘察技術在復雜地形地質條件下的應用問題

3.1 勘察數據準確性不高

復雜地形條件的巖土工程勘察，能夠為建筑工程的順利施工提供重要的數據支持，但是為了提高勘察效率，普遍存在著一些勘察人員為了縮短時間，沒有按照規定要求增設勘察點，同時因為勘察技術具有較強的專業性，勘察人員在工作過程中也會存在著一些失誤行為，導致最終的勘察信息存在一定偏差，無法為后續的巖土工程施工提供高質量的勘察數據。

3.2 巖土工程的分析評估質量不高

對地基穩定性和地基負荷進行安全評估是巖土工程的重要分析評估內容，這需要勘察人員能夠結合建筑高度和規模采用科學的評估方式，值得注意的是，這種評估方式區別于建筑地基評估方式。但是在實際應用過程中，很多工作人員會出于簡便的目的將二者混為一談，這也直接導致了巖土工程的分析評估結果質量不高。除此之外，建筑企業在確定地下水位時，也要以設計出來后的年平均最高水準為標準，并充分考慮環境變化對地基承載力的影響。

3.3 無法把握探測點間距和深度

對復雜地形地質條件的巖土工程勘察，往往存在著工作人員無法把握探測點間距和深度的問題，同時缺乏對加密勘察點的設計。在實際勘察工作過程中，勘察人員對巖土性質分析力度不足、認識度不高，僅僅按《巖土工程勘察規范》進行勘探孔布置，使得勘察結果與實際地質、地形相脫節，導致掌握的勘察點的深度與實際結果不對稱。

3.4 對地基均勻性和地震效應的評價不夠準確

地基的均勻性和地震效應對巖土工程建設質量影響明顯，需要勘察人員在進行巖土工程勘察時得出準確數據，但是現階段的復雜地形地質條件巖土工程勘察，普遍存在著勘察評價方式不科學的問題，直接影響了最終的地震評價效果。

3.5 缺乏健全的管理制度

現如今工作人員在進行巖土工程勘察時，普遍缺乏健全的管理制度可以遵循，因此工作的規范性很難保證，而且巖土工程勘察的結果受外界環境影響嚴重，一旦在勘察過程中疏忽了某些外部因素，就很容易導致勘察數據有失公允，那么將直接影響地基結構的穩定性，導致建筑工程在后續施工過程中出現不同程度的地基沉降和變形。因此建筑單位必須在內部建立健全的管理制度，進一步規范巖土工程的勘察行為和勘察步驟，從源頭上提高巖土工程勘察質量，為后續施工做好充足準備。

3.6 巖土工程勘察缺少規范性

現如今我國絕大多數建筑工程在進行巖土工程勘察時，普遍缺少規范性，很多勘察行為過于隨意，嚴重影響了勘察數據的精度。這種不規范性主要表現為：如果原始地貌的地況相對復雜，一些大型的機械設備很難運送到施工場地，所以勘察過程需要技術人員利用手動工具進行操作，或者結合地形圖的數據進行計算與編輯，這種不規范的操作將嚴重影響巖土工程勘察的準確性，會直接增大勘察數據的誤差，而且勘查范圍也難以做到全面覆蓋。除此之外，技術人員在進行巖土工程勘察時，其勘察重心大多放置在關鍵位置和重點區域，對于非重點區域則是一帶而過，所以導致整體勘察質量有待商榷，這也為地基設計帶來了一定不利影響。

4 復雜地形地質條件的巖土工程勘察技術的優化應用建議

4.1 做好充足的前期準備工作

在進行復雜地形地質條件的巖土工程勘察之前，工作人員一定要結合建筑工程的實際情況做好充足的準備工作，能夠對所有的影響因素進行全面分析，為后續的地基設計奠定扎實基礎。這也就需要技術人員必須能夠利用專門的測量儀器和設備并且選擇更加先進的測量技術。對施工區域的所有基礎數據進行全面收集，然后對數據進行綜合分析和整理，確保地基設計方案更加優化、更加合理。現如今地基根據復雜程度的不同主要分為三種類型：一級地基，具有多樣化的巖土類型，并且性質十分不均勻，土質成分變化很大，需要技術人員經過一定的特殊手段對其進行處理，例如濕陷性巖土、鹽漬巖土等；二級地基，同樣具有多樣化的巖土類型，但是均勻性不高，巖土性質存在著很大變化，同時存在著一些特殊性巖土；三級地基的巖石種類相對單一，具有較低的均勻性和較穩定的性質。

4.2 制定完善的勘察制度

巖土工程勘察必須以完善的勘察制度為基礎，勘察人員必須按照制度的有關規定嚴格把控勘察技術，盡可能地提高勘察結果質量。相關負責人一定要結合巖土工程勘察的實際特點，制定出完善的勘察工作計劃，同時明確勘察技術和勘察設備，并用相關的制度做保障進一步規范勘察行為，確保巖土工程勘察工作能夠高質量開展。除此之外，相關負責人還要對勘查現場做到加強管理，能夠圍繞作業現場配備充足的物力和人力資源，確保所有勘察作業的有序進行，能夠為后續的地基設計和工程施工提供更加全面的數據資料。

4.3 提高地質測繪水平

若想進一步提高復雜地形地質條件的巖土工程勘察水平和勘察質量，而提高地質測繪水平可顯著提高巖土工程的勘察水平，通過對區域內地形環境進行測繪，能夠幫助勘察人員及時了解周圍環境，對該地區地質的地形和地貌進行全面掌握，最終為后續的復雜地形巖土勘察提供良好條件。

4.4 重視勘察和取樣工作

若想進一步提高復雜地形地質條件下的巖土工程勘察技術應用效果，勘察人員在工作過程中就需要對勘查取樣工作引起高度重視，特別是在調查和分析巖土地質環境時，要選擇使用更為先進的取樣技術，從源頭上保證取樣測驗結果的準確性。結合巖土工程勘察實際情況來看，不同的建筑結構形式需要的勘察深度和勘察點間距各不相同，這些細節也必須引起勘察人員的高度注意。通常情況來說，如果建筑工程為高于6層的磚混型結構，鉆孔深度為15m左右即可；如果建筑工程為超過5層的框架結構時，勘察人員還需要對建筑的承載力負荷問題進行全面考慮，通過適當增加鉆孔深度來增加建筑的基礎面。在進行勘探和取樣工作時，勘察人員一定需要注意以下兩個問題：首先，勘察人員要結合地質的實際情況對勘探深度進行確定，如果地形地質環境較好，探孔深度可以適當減小；如果勘探區域存在失陷性黃土或者淤泥土質，鉆孔深度就需要適當增加，工作人員也要結合土質情況選擇適合的鉆孔方案。其次，勘探人員也要科學確定勘探點間距，對于復雜地形地質條件，就需要對勘測點適當進行加密處理，通過縮短勘探點間距來提高巖土工程勘探的精準度。

4.5 強化對地下水的勘察

水文地質勘察與工程地質條件勘察作為巖土工程勘察的主要內容，二者相輔相成缺一不可。在建筑早期，我國很多施工單位都忽略了對水文地質的勘察，導致一系列建筑事故。隨著我國建筑施工技術的不斷進步，對水文地質勘察的重視也與日俱增。巖土工程水文地質勘察，最主要的勘察內容有自然地理條件、地質環境、地下水位情況、含水層與隔水層情況、水文地質參數測定等。對于自然地理條件，主要的勘查內容包括地形地貌、水文特征、氣候條件、洪水侵襲程度、地形堆積形態以及地下水系的位置、流速、流向、風速風向等；地質環境的主要勘察內容有：詳細調查施工區域的土地滲透系數，并了解此區域的地殼運動、地質結構、巖石種類等；地下水位情況是水文地質勘查的重點內容之一，主要勘探內容包括地下水的組成成分和物質、蘊含量、流速等。水文地質參數的測定，需要利用抽水試驗來檢測抽水地質。

4.6 選擇適合的勘察技術

復雜地形地質條件的巖土工程勘察具有一定的復雜性和專業性，一些難以直接勘察的地下巖體，大多存在著受力種類多、受力狀態復雜的特點，這就要求技術人員必須對這些因素進行全面掌控并選擇合適的勘查技術，最大限度地保證勘察數據的準確性和完整性。例如，可以采用克里格法，提高其觀察點布置的精準性；使用回歸分析法來提高地基承載力值的準確性。除此之外，在實際勘查工作過程中，技術人員要對地層進行正確劃分，根據巖土顏色、巖芯采取率以及巖土濕度等指標對地層的實際情況進行全面判斷，對地質信息進行真實客觀地采集。碎石采集具有很大難度，并且不能在夾層中完成，所以技術人員在判斷碎石土的緊實度時可以采用連貫的方式。如果巖石與巖土之間存在差異，那么在收集碎石時技術人員一定要選擇使用不同的取樣器。在土樣采集完成后，一定要做好保管工作，避免土樣被外界因素影響。

綜上所述，巖土工程勘察技術能夠將巖土工程的巖土特性、地質結構、工程設計、地質變化規律等進行客觀真實地反映，可以為建筑工程的順利施工奠定扎實基礎，這也就要求勘察單位必須能夠對巖土工程勘查技術進行全面掌握，明確每一項勘查技術的應用優勢與不足，并能在實際勘查工作中結合巖土的實際情況選擇合適的勘查技術，最大限度地保證勘察數據的準確性和完整性，進而不斷提高巖土工程勘察質量。