淺談復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察

朱彥

摘要：我國(guó)有著相當(dāng)廣闊的幅員面積，地形類型多樣，部分區(qū)域地質(zhì)條件良好，巖體堅(jiān)硬且土層密實(shí)，但同時(shí)也存在一些不良地質(zhì)條件，如濕陷、軟弱等在內(nèi)。這些使地質(zhì)條件更加復(fù)雜，導(dǎo)致巖土工程勘察作業(yè)的實(shí)施難度大大增加。為了進(jìn)一步研究復(fù)雜地質(zhì)條件下，巖土工程勘察中的不良地質(zhì)問(wèn)題，本文首先分析了適用于復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程勘察技術(shù)，進(jìn)而探討了復(fù)雜地質(zhì)條件下對(duì)地基基礎(chǔ)的處理方法，希望能夠進(jìn)一步鞏固巖土工程的勘察質(zhì)量效果。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)巖土工程勘察技術(shù)地基處理

無(wú)論選取何種類型的地基處理技術(shù)，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，巖土工程勘察作業(yè)的開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中，都需要對(duì)地基中存在的不良地質(zhì)情況進(jìn)行重點(diǎn)勘查，持續(xù)提高巖土工程勘察作業(yè)人員的專業(yè)知識(shí)與技能水平，重視將傳統(tǒng)巖土工程勘察技術(shù)與新興巖土工程勘察技術(shù)結(jié)合起來(lái)，使巖土工程勘察質(zhì)量能夠保質(zhì)保量的完成。本文以復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程勘察作業(yè)作為研究對(duì)象，針對(duì)巖土工程勘察技術(shù)要點(diǎn)以及地基處理技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行研究，具體分析如下：

1 復(fù)雜地質(zhì)條件概述

結(jié)合我國(guó)現(xiàn)行巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，對(duì)于地質(zhì)條件的等級(jí)劃分可以分為三級(jí)、二級(jí)以及一級(jí)這三個(gè)類型。三級(jí)地質(zhì)條件是最簡(jiǎn)單的地質(zhì)條件，主要是指評(píng)估區(qū)域內(nèi)的巖土種類單一，無(wú)明顯的性質(zhì)變化，工程開(kāi)展不會(huì)受地下水的影響，二級(jí)地質(zhì)條件是常見(jiàn)的地質(zhì)條件，主要是指評(píng)估區(qū)域內(nèi)的巖土種類較多，存在一定的性質(zhì)變化，且工程開(kāi)展在一定程度上受地下水影響，但可及時(shí)避免。對(duì)比以上兩類地質(zhì)條件而言，一級(jí)地質(zhì)條件即本文所研究的復(fù)雜地質(zhì)條件。此類地質(zhì)條件的主要特點(diǎn)在于：地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育強(qiáng)烈；地形與地貌類型復(fù)雜；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖性、巖相存在顯著變化，巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)不良；工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件不佳；破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈；多年凍土、濕陷性、膨脹性、鹽漬性巖土，需要專門(mén)進(jìn)行處理。

2 復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程勘察技術(shù)分析

結(jié)合地質(zhì)條件的復(fù)雜性這一客觀特點(diǎn)，要求所應(yīng)用的相關(guān)巖土工程勘察技術(shù)能夠具有實(shí)用性、針對(duì)性、以及精確性在內(nèi)的相關(guān)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。為了能夠在巖土工程勘察作業(yè)的實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，獲取與巖土層所對(duì)應(yīng)的測(cè)量指標(biāo)以及相關(guān)參數(shù)，避免復(fù)雜地質(zhì)條件對(duì)巖土工程勘察數(shù)據(jù)產(chǎn)生的不良影響，要求善于利用現(xiàn)代化、先進(jìn)性的各類巖土工程勘察技術(shù)。當(dāng)前條件下，復(fù)雜地質(zhì)條件下所適用的巖土工程勘察技術(shù)主要可以歸納為以下幾種類型：

①地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)分析：巖土工程地質(zhì)測(cè)繪的主要目標(biāo)在于，對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下，勘察區(qū)域所對(duì)應(yīng)的巖土地形特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查分析，評(píng)估勘察區(qū)域內(nèi)所對(duì)應(yīng)的地形特點(diǎn)、地貌特點(diǎn)，了解具體的地層組成以及地質(zhì)構(gòu)造情況，分析勘察區(qū)域內(nèi)存在的不良地質(zhì)問(wèn)題。通過(guò)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪作業(yè)的方式，使得現(xiàn)場(chǎng)人員能夠準(zhǔn)確的了解勘察區(qū)域內(nèi)的巖土土體性質(zhì)特點(diǎn)，掌握巖土的具體分布情況，記錄巖、土體的顏色、成分、成因、類型等在內(nèi)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，同時(shí)也可以根據(jù)以上信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土層風(fēng)化水平的鑒定工作。

②巖層鉆探技術(shù)分析：在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，巖層鉆探作業(yè)可使用的鉆機(jī)設(shè)備類型眾多，可適用于復(fù)雜地質(zhì)條件下的鉆探技術(shù)方法包括以下幾種類型：其一為全部采芯鉆探技術(shù)；其二為回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)鉆探技術(shù)；其三為泥漿護(hù)壁鉆探技術(shù)。在復(fù)雜地質(zhì)條件環(huán)境下，針對(duì)砂土層，要求對(duì)應(yīng)的巖芯采取率控制在75.00％標(biāo)準(zhǔn)以上，針對(duì)粘性土層，要求對(duì)應(yīng)的巖芯采取率控制在90.00％以上。鉆探期間，各個(gè)土層的宏觀特點(diǎn)要求做好詳盡的描述記錄。同時(shí)，還需要對(duì)不同深度的地層進(jìn)行取樣以及實(shí)驗(yàn)分析，以此種方式來(lái)評(píng)估地層結(jié)構(gòu)的具體分布特點(diǎn)，記錄土層水平方向以及垂直方向變化，最終判定巖土工程勘察所對(duì)應(yīng)的指標(biāo)取值情況。

③原位測(cè)試試驗(yàn)技術(shù)分析：在復(fù)雜地質(zhì)條件下開(kāi)展巖土工程勘察作業(yè)期間，常見(jiàn)的原位測(cè)試試驗(yàn)技術(shù)主要包括有靜力觸探、動(dòng)力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、十字板剪切、旁壓試驗(yàn)、靜載試驗(yàn)、扁板側(cè)脹試驗(yàn)、應(yīng)力鏟試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)直剪試驗(yàn)、巖體應(yīng)力試驗(yàn)、巖土波速測(cè)試等多重類型。以靜力觸探試驗(yàn)技術(shù)為例，在本技術(shù)方案的實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，需要關(guān)注的質(zhì)量控制要點(diǎn)包括：其一，觸探桿最大偏斜度不應(yīng)超過(guò)2.0％，錘擊貫入應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，試驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中需要防止錘擊偏心、探桿傾斜和側(cè)向晃動(dòng)，保持探桿垂直度；其二，每完成對(duì)1.0m深度的貫入作業(yè)，要求將探桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈半，在貫入深度高于10.0m的情況下，每完成20.0cm單位深度的貫入作業(yè)，需要將探桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈；其三，對(duì)輕型動(dòng)力觸探當(dāng)N10>100或貫入15cm錘擊數(shù)超過(guò)50的情況下，可停止實(shí)驗(yàn)，獲取基巖所對(duì)應(yīng)的相關(guān)物理力學(xué)指標(biāo)。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土地基處理技術(shù)分析

結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況來(lái)看，有相當(dāng)一部分比例區(qū)域通過(guò)巖土工程勘察的方式顯示，粉細(xì)砂狀態(tài)相對(duì)比較松散，若直接作為天然地基使用，可能導(dǎo)致上覆建筑結(jié)構(gòu)后期運(yùn)行存在嚴(yán)重的安全隱患。故而，基于對(duì)安全性的考慮，要求在巖土工程勘察技術(shù)的實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的不良地基進(jìn)行合理的處理。常見(jiàn)的處理技術(shù)主要可以歸納為以下幾種類型：

①墊層技術(shù)分析：墊層技術(shù)主要適用于對(duì)黃土地區(qū)，特別是松散性粉細(xì)砂層的地基處理工作中。本方法的操作原理在于：在待處理區(qū)域內(nèi)進(jìn)行基坑開(kāi)挖工作，達(dá)到設(shè)計(jì)深度標(biāo)準(zhǔn)后，于開(kāi)挖基坑的兩側(cè)分別設(shè)置樣樁，鋪設(shè)砂墊層，墊層鋪設(shè)厚度的控制標(biāo)準(zhǔn)為0.25m左右。墊層鋪設(shè)完成后需要向基坑內(nèi)注水，達(dá)到與砂墊層齊平的位置，插入鋼叉后充分混合均勻。間隔0.1m后再次進(jìn)行搖勻，確保墊層可達(dá)到沉實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。分層鋪墊換填料后，需要進(jìn)行分層夯實(shí)處理，根據(jù)夯實(shí)期間鋪設(shè)厚度的不同，選取對(duì)應(yīng)的搗實(shí)方法。

②強(qiáng)夯技術(shù)分析：強(qiáng)夯技術(shù)主要適用于對(duì)軟土地區(qū)，特別是在對(duì)軟土地基進(jìn)行加固的過(guò)程中有著確切的優(yōu)勢(shì)。本方案的主要優(yōu)勢(shì)在于：施工操作簡(jiǎn)單，施工速度快，成本低廉。強(qiáng)夯技術(shù)實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)夯錘下落的方式，產(chǎn)生巨大的沖擊作用力，使地基土層能夠快速滿足夯實(shí)性能。在將此技術(shù)作用于軟土地基的情況下，可以有效解決砂土層可能出現(xiàn)的振動(dòng)液化問(wèn)題，使地基基礎(chǔ)的承載力水平得到有效的提升，值得應(yīng)用。

③振沖技術(shù)分析：振沖法在作用于復(fù)雜地質(zhì)條件的情況下，常見(jiàn)的技術(shù)方案包括兩種類型，其一為添加填充材料的處理方案，填充材料以砂子以及礫石為主，其二為不添加填充材料的處理方案，就地振密。通過(guò)強(qiáng)烈的振動(dòng)作用影響，使松散飽和的砂層具備了一定的液化作用。砂顆粒重新排列，從而減小了砂顆粒之間的空隙。在此基礎(chǔ)之上，通過(guò)振動(dòng)器振動(dòng)作用力的方式，使砂層能夠在回填料作用之下完成擠壓加密處理，達(dá)到加固地基基礎(chǔ)的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文重點(diǎn)從地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)、巖層鉆探技術(shù)、以及原位測(cè)試試驗(yàn)技術(shù)這三個(gè)方面入手，探討了復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程勘察技術(shù)，進(jìn)而總結(jié)了包括墊層技術(shù)、強(qiáng)夯技術(shù)、以及振沖技術(shù)在內(nèi)的巖土工程勘察期間地基的處理技術(shù)，望能夠?qū)?shí)踐工作的開(kāi)展有一定的借鑒與指導(dǎo)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉俊杰，喬德清.克里格法在巖土工程勘察和地基處理與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].土木工程學(xué)報(bào)，2006，39(4):82-86.

[2]曾添華.淺談巖土工程勘察中常見(jiàn)問(wèn)題及改進(jìn)措施[J].科技信息（學(xué)術(shù)版），2007(24):571-572.

[3]陶忠平.復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察實(shí)踐與探索[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2007，29(8):1178-1183.

[4]任建喜，賀小儷，劉朝科等.旁壓試驗(yàn)在西安地鐵巖土工程勘察中的應(yīng)用研究[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2013(11):98-101.