巖土工程勘察外業(yè)工作的技術(shù)與措施

李興寶+鐘華

摘 要：隨著社會的發(fā)展，在經(jīng)濟水平提高的同時，城市文化水平也有了顯著的提高，我國的巖土工程就是在這樣的環(huán)境下，逐漸發(fā)展壯大。本文筆者結(jié)合巖土工程的實際工作，歸納總結(jié)了巖土工程勘察外業(yè)工作的技術(shù)與措施，從勘察工作中的取樣、鉆井、水文地質(zhì)觀測等方面進行了詳細的分析。

關(guān)鍵詞：巖土工程；勘察外業(yè)工作；水文地質(zhì)觀測

前言：隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國政府開始大力加強基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。在工程開始之前，施工隊需要進行巖土工程勘察外業(yè)工作，了解場地環(huán)境以及地質(zhì)條件。像工程地質(zhì)鉆探、水文地質(zhì)觀測、野外取樣等，都是巖土工程勘察外業(yè)工作的內(nèi)容。

一、地質(zhì)鉆探技術(shù)

（一）鉆孔定位

巖土工程勘察外業(yè)工作最先要做的就是鉆孔定位，然而這項工作常常被人忽視，導致孔位之間偏差太大，放樣也不夠規(guī)范化，通?；娱_挖了之后才發(fā)現(xiàn)實際的地質(zhì)條件與勘察報告上的嚴重不符。鉆孔標高的誤差太大就會影響對地下水深流向和地層標高的測量。

場地地質(zhì)資料的準確性是建立在鉆孔位置準確性的基礎(chǔ)上的，因此鉆孔定位時所使用的的坐標與高程系統(tǒng)必須要和建筑場地使用的相同。首先，要建立一個控制網(wǎng)店，可以使用全站儀或者GPSRTK來進行具體操作，然后再用極坐標方法放樣定位，并做閉合檢測。定位要以以下幾個要求為準則：初步勘察階段平面位置偏差不允許超過2m。高程偏差的范圍是±20cm。詳細勘察階段，則對精準度有更高的要求：詳細勘察階段平面位置偏差不允許超過1cm；高程偏差必須在±10cm范圍內(nèi)，如果要調(diào)整勘測點位，必須要提前測量高程和孔位[1]。

（二）鉆探技術(shù)

鉆探是巖土工程勘察工作必不可少的一種手段，也是最直接有效的一種手段。目前，鉆探作業(yè)大多是與巖土工程技術(shù)分開的，大多是由單位的農(nóng)民工承擔。農(nóng)民工沒有接受過專業(yè)的鉆探訓練，也沒有相應(yīng)的理論知識，鉆探技術(shù)水平存在嚴重不足。他們對作業(yè)質(zhì)量也沒有概念，不懂得使用系統(tǒng)化的鉆探方法，實際操作也缺乏規(guī)范性，往往使水樣、土樣的測試缺乏準確性。因此，必須加強對鉆探作業(yè)質(zhì)量的控制。

正確的鉆探方法可以幫助工作者精確的劃分底層、準確測量地下水位，保障取樣段的完整性。

在鉆探地下水位以上的土層時，應(yīng)采取干鉆的方式，在鉆探的過程中如果需要加水或者使用循環(huán)液，那么就要使用可以隔離沖洗液的二重管或者三重管進行工作，方便區(qū)分土層的天然濕度。

考慮到進行鉆探的地層可能出現(xiàn)坍塌情況，因此需要采用鉆孔護壁：可以使用套管護壁鉆探地下水位以上的松散土層以及容易塌陷的地層，采取I、II級土樣時，取樣位置與下設(shè)深度的距離要大于3倍管徑；泥漿護壁通常用于地下水位以下的粉土層和砂層，確保水頭的壓力充足，避免破壞孔底的土層；植物膠漿液護壁則適用于碎石土層。

鉆探的過程中應(yīng)該按照規(guī)定的要求采取巖心，采取粘性土、粉土巖心的數(shù)量不得少于90%；砂類土巖心的采取數(shù)量不得少于70%；而碎石類土巖心的采取數(shù)量則不得少于50%[2]。

二、原位測試

（一）標準貫入實驗

沙土與飽和粉土必須要進行標準貫入實驗，測量巖土密度以及液化指數(shù)，確定地震液化的等級，標準貫入實驗的最低深度要達到地下20m，試驗質(zhì)量與巖土物理參數(shù)和液化等級的判定息息相關(guān)。

《巖土工程勘察規(guī)范》中規(guī)定，實驗孔必須使用回轉(zhuǎn)鉆進、泥漿護壁，試驗的深度要低于套管護壁75cm，同時要保證標準貫入器刃口完整，確保數(shù)據(jù)的真實性。

（二）重型動力觸探

碎石類土的密度需要通過重型動力觸探來確定，并且遵循相應(yīng)的規(guī)范進行。碎石類土具有采樣難、采取率低以及難以發(fā)現(xiàn)等特點，因此貫如過程要連續(xù)不斷，避免軟弱夾層從碎石土中丟掉，要保持15-30擊/min的錘擊頻率，通過這些方法對碎石土的密度和均勻性進行判定。

（三）靜力觸探

靜力觸探實驗主要是針對軟土、粉土以及沙土進行的，并根據(jù)鉆孔資料和取土試驗結(jié)果，把地層合理劃分，確定分層位置，計算物理力學參數(shù)，確定地基承載力等。實踐中常采用的靜力觸探方法是雙橋靜力觸探，要嚴格參照《鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)格》規(guī)定的要求。

三、取樣

巖土工程勘察取樣工作通常采取I、II級的土樣，I級土樣指的是不擾動土樣，II級土樣指的是輕微擾動土樣。巖土工程分析評價是根據(jù)土樣測試數(shù)據(jù)進行的，如果土樣測試數(shù)據(jù)不準確，直接影響分析評價的結(jié)果。在鉆探取樣時，如果總土層發(fā)生擾動，將會嚴重影響到測試的成果。因此必須保證鉆探工作的順利進行，采用科學的取樣方法，使用規(guī)范的取土器，以此來保證取土質(zhì)量。

圓直孔是取樣鉆孔的關(guān)鍵，孔徑要稍大于取土器外徑，絕對不能出現(xiàn)塌孔。1m以上的必須回轉(zhuǎn)鉆進，取土器下方前要對圓孔仔細清理，防止孔底殘渣太多。

取土器的完整性以及所具備的性能必須滿足一下要求：取樣管內(nèi)部光滑平整，無銹斑和大土塊；取土器襯管形狀要保持圓整，無明顯接縫，盒蓋要匹配。

土樣筒用完后必須及時清理干凈，不得進水或者松動，土樣的兩端用刀削平，合上蓋子，密封起來，防止水分流失，并貼上標簽，標好注釋，還要注意，土樣保存不能受到振動[3]。

四、地質(zhì)編錄

鉆井過程的記錄要嚴格按照《建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程》急性，要以反映鉆探難度、進尺速度以及地下水位的變化為記錄重點。

碎石層的取心比較困難，鉆進的速度以及難易程度都是描述巖石密度和確定各夾層接線的間接判斷的一種標志，如果鉆進的過程中使用沖洗液，沖洗液就會把填充物帶走，為鉆探編錄制造了困難，不過不加注意，很可能將持力范圍內(nèi)的夾層漏掉，而夾層的頂面厚度以及力學性質(zhì)會對工程性質(zhì)造成很大的影響。鉆孔縮徑是確定可塑性粘性土分層界線的有效方式。

五、地下水調(diào)查

（一）測量水位

在巖土工程勘測工作中，如果遇到地下水，第一步就是測量水位。初見水位可以直接在鉆孔內(nèi)進行測量，穩(wěn)定水位則需要安排在勘查工作結(jié)束之后，通過地層的滲透性來確定穩(wěn)定水位的間隔時間，碎石土和砂土要大于0.5h，粘性土和粉土則要大于8h。

多層含水層對巖土工程造成的影響較大，因此，對其進行水位測量要采用止水措施，比如可以使用套管隔水的方法，將被測含水層與其他的干水層隔離，分別進行水位測量。

水位測量工作要結(jié)合鉆孔的坐標。建設(shè)場地并不是一個水平的地面，水位測量要參照不同位置的孔口，水位埋深也不一樣，因此不可避免會出現(xiàn)一點誤差，無法達到地下水位測量精度±2cm的規(guī)定，地下水的流向也無法掌握。應(yīng)該以孔口高程為標準向下測量地下水的深度[4]。

（二）采取水樣

如果在地下水位以下進行建筑，那么就要分析水質(zhì)，分析地下水是否對鋼筋、混凝土等有一定的侵蝕作用，以便及時采取措施加以預(yù)防。每個場地的水質(zhì)樣本不得少于2件，對建筑群則不得少于3件；對于多層地下水，要采取分層取樣的方法。在取樣的過程中，要盡量減少水樣暴露在外的時間，對成分不穩(wěn)定的水樣應(yīng)該加入適量的穩(wěn)定劑；完成水樣采取工作后要做好相應(yīng)的記錄，并及時送到實驗室。

結(jié)語：

作為勘查工作的首要環(huán)節(jié)，巖土工程勘察外業(yè)工作質(zhì)量直接影響了巖土勘察工作的整體效果，需要對勘察工作環(huán)節(jié)進行合理的設(shè)計，認真做好每一個階段的工作，并嚴格落實相關(guān)部門的文件要求，使巖土工程勘察外業(yè)工作得以順利進行，為巖土工程的質(zhì)量提供保障。

參考文獻：

[1]郭書泰.工程地質(zhì)勘察與巖土工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].探礦工程，1999，1：8-11.

[2]王德強.保證巖土工程鉆探質(zhì)量應(yīng)注意的問題[J].硅谷，2010，3：104.

[3]鄭勝章，王智明.淺談巖土工程勘查工作中的地質(zhì)編錄[J].西部探礦工程，2004，11：3.

[4]劇磊.工程勘察設(shè)計中應(yīng)注意的水文地質(zhì)問題[J].河北地質(zhì)，2011，3：43-44.