探究貴州復(fù)雜地質(zhì)條件場地的巖土工程勘察方法

王源

摘要：隨著我省工程建設(shè)速度的快速發(fā)展和規(guī)模的不斷擴大，在實際建設(shè)工作過程有時會遇到復(fù)雜的地質(zhì)條件場地，貴州是中國西南部高原山地地區(qū)，屬典型的巖溶喀斯特地貌，常遇到巖溶強發(fā)育、巖溶地下水埋深淺等情況的復(fù)雜場地問題。本文首先對于巖土工程勘察主要目的和任務(wù)進行了簡介，接著對貴州典型復(fù)雜地質(zhì)條件場地下的巖土工程勘察方法進行了分析，并提出了現(xiàn)實可行性的建議。

關(guān)鍵詞：巖土工程；地質(zhì)勘察；復(fù)雜地質(zhì)；巖溶強發(fā)育；地下水位埋深淺

雖然近年來我省工程建設(shè)規(guī)模和速度得到了極大提升，但巖土工程勘察技術(shù)水平跟國家標(biāo)準(zhǔn)和實際要求間依然存在著一定差距。再加上我省典型地貌特征，地質(zhì)條件復(fù)雜，所以加強巖土工程的技術(shù)勘察就顯得尤為重要。

1.巖土工程勘察的目的和任務(wù)

（1）勘察場地基本情況。首先需要對于對被勘察現(xiàn)場有一個基礎(chǔ)調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容主要包括自然因素和巖土特性兩個方面。自然因素具體包括地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、水文條件等；巖土特性具體包括巖土層類型、厚度、形成原因及分布范圍等，并需要結(jié)合實際勘察結(jié)果對地基的穩(wěn)定性做評估。

（2）埋藏物的情況。檢查勘察場地地下是否存在被埋藏物，如發(fā)現(xiàn)較大被埋藏物，應(yīng)查明是否會對建筑工程施工造成影響。

（3）不良地質(zhì)作用的影響。明確不良地質(zhì)產(chǎn)生的作用，以免對建筑場地穩(wěn)定性造成影響，包括巖溶、滑坡、泥石流等和一些特殊土的類型、分布范圍、危害程度等，需要針對實際情況及時采取防治措施。

（4）地下水埋藏情況。被勘察現(xiàn)場地下水的埋藏深度、類型及成因等進行分析；判斷地下水是否會對建筑材料造成嚴(yán)重腐蝕；明確地下水處于靜態(tài)或動態(tài)狀態(tài)時對水流方向造成的影響；分析地下水是否會出現(xiàn)流沙等不良作用，以及這些不良作用對建筑工程施工所造成的影響。

（5）場地周邊環(huán)境。為了保證建設(shè)場地總體穩(wěn)定及適宜性，需對場地周圍的環(huán)境進行勘察，并根據(jù)勘察結(jié)果來判斷基坑邊坡或場地永久性邊坡的穩(wěn)定程度，為施工圖設(shè)計提供巖土物理力學(xué)參數(shù)建議值，并提出建議的支護措施等進行分析。

2.復(fù)雜地質(zhì)巖土分類

在地質(zhì)學(xué)科研究中，具有科學(xué)的巖土的地質(zhì)定名系統(tǒng)，本文不再討論。在實際工程勘察中，更多關(guān)注的是巖石的堅硬程度和風(fēng)化程度，因為這兩個方面直接影響著工程勘察的難度，而不是巖土的物質(zhì)成分和地質(zhì)名稱。[1]因此本文主要對地質(zhì)條件復(fù)雜程度進行分類。

（1）一級巖土：一級巖土具有不良地質(zhì)作用強烈發(fā)育、地形與地貌類型復(fù)雜、對建筑抗震危險的地段、地質(zhì)環(huán)境已經(jīng)或可能受到強烈破壞、有影響工程的多層地下水或其他水文地質(zhì)條件復(fù)雜，導(dǎo)致巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)、水文地質(zhì)條件不良。在一級巖土勘察工作中，面對的是最復(fù)雜的地質(zhì)條件，巖土群的種類繁多，工程的建設(shè)活動影響程度高，發(fā)生性質(zhì)變化的可能性極高[2]。

（2）二級巖土：二級巖土不良地質(zhì)作用一般發(fā)育、地形與地貌類型較復(fù)雜、對建筑抗震不利的地段、地質(zhì)環(huán)境已經(jīng)或可能受到一般破壞、地下水位埋藏較深，巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)、水文地質(zhì)條件較差。二級巖土的勘察工作，雖然地質(zhì)影響較三級巖土稍少，但仍應(yīng)與一級巖土勘察工作同等重視。

（3）三級巖土：三級巖土不良地質(zhì)作用不發(fā)育、地形與地貌類型簡單、對建筑抗震有利的地段、地質(zhì)環(huán)境基本未受到破壞、地下水對工程無影響。地質(zhì)構(gòu)造簡單，巖土體工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件良好。三級巖土的勘察工作相對其他兩種較為簡單，勘察復(fù)雜度也比較低。

3.貴州復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察技術(shù)分析

貴州復(fù)雜場地主要表現(xiàn)在巖溶強發(fā)育、巖溶地下水位埋藏淺，評價巖溶地基、巖溶地下水對地基、邊坡及基坑穩(wěn)定的不利影響成為巖土勘察中需解決的重點問題。則需采用綜合多種勘察手段、方法來進行。

（1）室內(nèi)試驗。在室內(nèi)試驗中，首先需要結(jié)合實際情況進行合理安排，將可能發(fā)生的各種問題在模擬場景中進行模擬，并通過科學(xué)分析來判定巖土層中的各項物理指標(biāo)。通過物理性能做巖土層物理特性的水質(zhì)分析、顆粒分析以及壓縮測定等驗證，以便對巖土工程進行的合理的評價和分析。

（2）地質(zhì)測繪。此方法在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中更為重要，主要了解建設(shè)場地及周邊地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造特征，巖性、產(chǎn)狀及分布，巖溶分布和發(fā)育狀況，水文地質(zhì)情況，不良地質(zhì)現(xiàn)象和當(dāng)?shù)亟ㄖ?jīng)驗，為勘察施工提供指導(dǎo)依據(jù)。并要求結(jié)合巖土層的風(fēng)化情況對施工場地地質(zhì)做出更加合理的鑒定。

（3）巖層鉆探。巖層鉆探的一般操作方法是應(yīng)用臺式鉆探機設(shè)備來開展鉆探操作。貴州一般采用國產(chǎn)油壓XU-100型鉆機，土層采用φ108mm沖擊鉆進，全采土芯；基巖采用φ91mm清水合金回轉(zhuǎn)鉆進，控制回次進尺，以保證巖芯采取率。在實際操作過程中，需要結(jié)合各土層不同方向所發(fā)生的改變進行詳細的記錄、編錄，對每一種巖土層的特點做精確標(biāo)記，明確地層的具體結(jié)構(gòu)分布，最終進行勘察指標(biāo)的確定。

（4）地球物理勘探。在貴州典型的巖溶喀斯特地貌條件下，地球物理勘探最常用的是高密度電阻率法，特別是在復(fù)雜的巖溶強發(fā)育場地，能夠查明場區(qū)內(nèi)巖溶發(fā)育程度及分布情況、有無隱伏斷層破碎帶，有時與工程鉆探相結(jié)合使用，進一步探明巖溶發(fā)育位置、具體分布空間。為進一步勘察設(shè)計提供依據(jù)。

（5）原位測試試驗。貴州常用的原位測試包括圓錐動力觸探試驗、鉆孔聲波測試試驗、場地地微振測試試驗、巖石地基載荷試驗、現(xiàn)場直接剪切試驗、鉆孔抽水試驗等。在巖溶地下水位埋藏淺的場地，抽水試驗顯得尤為重要，需量測水頭變化，查明巖溶含水層滲流及邊界條件，根據(jù)抽水試驗及觀測成果資料，求取滲透系數(shù)、影響半徑、確定水位及動態(tài)變化、抗浮水位、預(yù)測基坑涌水量等等。

4.巖土工程勘察技術(shù)在貴州復(fù)雜地質(zhì)條件下應(yīng)用存在的問題

（1）野外勘察問題。復(fù)雜地質(zhì)條件中的工程勘察雖然耗時較短，但由于其需要為后期建筑工程的順利開展進行提供主要參考依據(jù)，因而這部分的工作極為重要。由于工程建設(shè)時間有限，很多勘察人員為了縮短勘察時間，不考慮野外復(fù)雜地質(zhì)條件的實際情況，沒有遵循要求增設(shè)勘察點的規(guī)定，而是根據(jù)原有方案直接進行勘察。其次，巖石勘察工作專業(yè)性強，在實際的勘察中必須嚴(yán)格遵循科學(xué)規(guī)范，但是由于勘察計劃制定不周密以及勘察人員在具體的勘察過程中出現(xiàn)的失誤，保證不了建筑施工的質(zhì)量。[3]

（2）巖土工程的分析評估問題。巖土工程的分析具體包括地基負(fù)荷問題的評估和地基平穩(wěn)性評估。在地基平穩(wěn)性評估中，高層建筑與一般建筑地基的評估方式不同，但在實際的巖石工程評估中，勘察人員為了操作方便，并沒有將兩者操作方式區(qū)分開來，這種做法并不具備完全的科學(xué)性和合理性，同時也難以保證建筑工程的質(zhì)量與安全。

5.在貴州復(fù)雜地質(zhì)條件中應(yīng)用巖土工程勘察技術(shù)的建議

（1）完善勘察體制，加強對勘察人員的培訓(xùn)。目前，巖土工程的勘察技術(shù)、國家標(biāo)準(zhǔn)的制定還不全面?？辈烊藛T的勘察重要性意識還比較缺乏，特別是貴州地區(qū)，許多勘察技術(shù)人員對眾多的生產(chǎn)勘察項目形成了思維定式。鑒于此，必須建立健全的勘察體制，通過制度規(guī)范勘察工作人員的行為，并持續(xù)加強對勘察人員的培訓(xùn)，定期開展勘察人員的考核。就勘察人員培訓(xùn)而言，前期項目管理內(nèi)人員應(yīng)該對勘察人員的勘察理念、勘察技術(shù)掌握水平進行全面了解，根據(jù)貴州復(fù)雜地質(zhì)條件的巖土工程勘察設(shè)計要求，掌握勘察人員培訓(xùn)工作的側(cè)重點，邀請行業(yè)內(nèi)的專家深入巖土工程勘察現(xiàn)場，對工程項目的具體情況進行了解，合理豐富培訓(xùn)內(nèi)容，增加培訓(xùn)工作的針對性。另外，在勘察人員培訓(xùn)中，工程項目管理人員應(yīng)該進行培訓(xùn)效果檢查和培訓(xùn)過程監(jiān)督，提高勘察設(shè)計人員參與培訓(xùn)，學(xué)習(xí)先進勘察技術(shù)的積極性，發(fā)揮培訓(xùn)的作用效果，有效提高巖土工程勘察結(jié)果的精準(zhǔn)度。在培訓(xùn)工作中，勘察人員可將貴州地區(qū)復(fù)雜地質(zhì)條件中的勘察難點進行整合和匯總，以提問的方式，讓培訓(xùn)人員進行具體指導(dǎo)，提供個人的勘察水平和巖土工程勘察技術(shù)的環(huán)境適應(yīng)能力。在勘察人員考核中，巖土工程相關(guān)管理人員可以合理地引進績效評價體系和綜合考評體系，對勘察人員的勘察技術(shù)水平、勘察意識進行科學(xué)評定，并將評定結(jié)果與薪酬相連接，提高勘察人員對巖土工程勘察工作的重視程度。另外，巖土工程相關(guān)管理人員還可應(yīng)用激勵機制，鼓勵勘察人員提高技術(shù)水平，經(jīng)濟進行自主學(xué)習(xí)，積累先進的巖土工程勘察經(jīng)驗，形成優(yōu)良的競爭氛圍，實現(xiàn)巖土工程信息的精細化獲取。對勘察人員進行培訓(xùn)和考核的目的在于提高專業(yè)性和技術(shù)水平，保證巖土工程勘察工作的科學(xué)合理性，為后期工程項目的安全建設(shè)與質(zhì)量保證提供保障。其次，也需要加強勘察工作重要性的宣傳，現(xiàn)在許多人都有著“重設(shè)計輕勘察”的思維定勢，我們需要改變這一思維定式，在宣傳中體現(xiàn)出勘察的重要性。

（2）積極使用新型巖土工程勘察技術(shù)。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，巖土工程勘察技術(shù)也需要不斷提升做到與時俱進。建筑施工可以采用和創(chuàng)新先進的巖土工程勘察技術(shù)，提升勘察水平。例如，采用克里格法對布置巖石工程勘察點，采用回歸分析法來計算地基承載力值，采用多種科學(xué)方法的結(jié)合使用來提高勘察精準(zhǔn)性。此外，建筑企業(yè)還可以加強各企業(yè)之間開展學(xué)習(xí)交流活動的頻率，積極促進國內(nèi)各建筑企業(yè)之間的學(xué)習(xí)與交流，對先進科學(xué)技術(shù)進行“共建、共享”，定期安排技術(shù)人員外出學(xué)習(xí)考察，共同促進勘察技術(shù)的發(fā)展與進步。并在建筑企業(yè)內(nèi)部建立學(xué)習(xí)小組，選取企業(yè)內(nèi)部或者聘請技術(shù)骨干帶領(lǐng)勘察人員學(xué)習(xí)，加強團體學(xué)習(xí)積極性，提升企業(yè)內(nèi)部團隊整體勘察技術(shù)水平。另外，巖土工程勘察管理人員可以結(jié)合貴州復(fù)雜地質(zhì)條件，合理地引進先進的勘察技術(shù)人才，引導(dǎo)勘察人員充分發(fā)揮示范帶頭作用和技術(shù)引領(lǐng)作用，以實際行動帶動原有巖土工程勘察人員提高自身勘察技術(shù)水平的積極性，通過交流溝通和合作勘察，實現(xiàn)現(xiàn)代化巖土工程勘察技術(shù)的合理應(yīng)用，提高勘察效率，保證勘察精度。

6.結(jié)語

總而言之，不管是對于工程建筑項目的實施，還是工程建筑后期的安全性，巖土工程勘察工作都在其中占有不可或缺的地位，保障著工程的安全和質(zhì)量。貴州省這一大片土地上，需要我們從各個方面綜合考慮、認(rèn)識，不斷提高我省巖土工程勘察技術(shù)水平，只有這樣才能夠有效的保證復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察工作的質(zhì)量。

參考文獻：

[1]薛振勇，王騎虎.公路工程地質(zhì)勘察的巖土分類定名芻議[J].甘肅科技縱橫， 2008（01）： 116-117.

[2]何嘉慧.復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程勘察方法[J].居舍， 2019（11）： 169-170.

[3]李應(yīng)輝.巖土工程勘察技術(shù)在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的應(yīng)用實踐[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化， 2019（02）： 100-101.