復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察及實(shí)踐研究

李曉燕

（云南省有色地質(zhì)局楚雄勘查院，云南 楚雄 675000）

復(fù)雜的地形地質(zhì)條件為很多工程的開展帶來了巨大的挑戰(zhàn)，巖土工程勘察在復(fù)雜的地形地質(zhì)條件下顯得艱難。面臨的地質(zhì)條件復(fù)雜，就要花費(fèi)更長的時(shí)間來進(jìn)行勘察與實(shí)踐研究，然而很多工程的建設(shè)不只存在單一的地質(zhì)地形條件，而是各種地質(zhì)條件混雜的情形，但是就目前的勘探水平以及分析水平而言，完整全面的進(jìn)行分析難度還是很大的，因?yàn)榍捌诳辈斓慕Y(jié)果不全面、分析不到位，就會導(dǎo)致后期工程施工的難度加大，不能按照工程預(yù)期開展項(xiàng)目。

1 國內(nèi)復(fù)雜的地形地貌環(huán)境分析

我國地形地質(zhì)條件相對復(fù)雜，比如針對云南省來說，云南是高原區(qū)，屬于青藏高原的南部延伸，西北高，東南低。地形是波浪起伏的，平均海拔約2，000米，表現(xiàn)為低矮山丘，并具有各種類型的喀斯特地形。由于盆地、河谷、丘陵、低山、中山、高山、高原相間分布，因此各類地形地貌之間地質(zhì)條件差異很大。

2 論我國復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察中存在的問題

2.1 前期巖土工程勘察易出現(xiàn)的問題

最初的巖土勘察中最容易出現(xiàn)問題是，區(qū)域分析不全面，評級也不合理。由于地質(zhì)測量的不準(zhǔn)確，結(jié)果可能會產(chǎn)生偏差，并且這些測量數(shù)據(jù)可能無法準(zhǔn)確反映該地區(qū)的地形地貌、地質(zhì)情況，導(dǎo)致勘察的工作設(shè)計(jì)不合理。

2.2 已有資料不能滿足勘察精度要求

在復(fù)雜地形地質(zhì)的巖土工程中，地質(zhì)測繪是一項(xiàng)非常常見及重要的勘查技術(shù)方法，但同時(shí)也一項(xiàng)工作量極大的勘查技術(shù)方式。當(dāng)勘察場地工程地質(zhì)條件復(fù)雜，已有資料不能滿足勘察精度要求時(shí)，地質(zhì)工作人員就不能把準(zhǔn)確的地形地貌信息反映到勘察報(bào)告中。因次要根據(jù)具體情況進(jìn)行高精度的工程地質(zhì)測繪工作。

2.3 室內(nèi)測試技術(shù)的不完善

在巖土工程勘察中，室內(nèi)測試實(shí)驗(yàn)主要針對的是對室內(nèi)給予有效測試實(shí)驗(yàn)，可以有效的模擬實(shí)際施工中可能發(fā)生的問題，也可以有效的得出整個(gè)巖土工程分級與巖土工程評估的科學(xué)數(shù)據(jù)。由于部分工作人員在取樣的過程對于野外的地形不熟，不能對此項(xiàng)工作的重要性起到合理的認(rèn)知，因而不能科學(xué)合理進(jìn)行采集樣品，使場地中所取的樣品性質(zhì)不能很好的反映出勘察場地土層的物理力學(xué)性質(zhì)。

2.4 不能準(zhǔn)確的分析勘察場地中分布的巖土層特性

在野外進(jìn)行勘察工作時(shí)，經(jīng)常會受到施工條件、地層差異、原位測試設(shè)備及測試方法等因素影響，使得不能很好地實(shí)施原位測試法，在做原位測試時(shí)不規(guī)范的操作，或是孔底殘留物未清理干凈，測試時(shí)出現(xiàn)縮桿的情況，使得其不能精準(zhǔn)的落到測試的位置上，也會使數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性受到影響，致使勘察的結(jié)果不夠準(zhǔn)確且不能為巖土層的特性分析提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)指標(biāo)。

3 復(fù)雜地形地質(zhì)環(huán)境中，巖土工程的勘察技術(shù)

實(shí)用性是勘察工作的核心原則，無論是評估巖土數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)還是技術(shù)指標(biāo)，首先要考慮的便是實(shí)用性。特別是勘察復(fù)雜地形地質(zhì)，勘察技術(shù)切忌復(fù)雜、花哨，要選擇簡單、易操作的技術(shù)，常用的主要勘察技術(shù)為地質(zhì)測繪、鉆探、原位測試、室內(nèi)土工試驗(yàn)。

3.1 地質(zhì)測繪

這是巖土工程勘察中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，其最終目的是詳細(xì)分析工程區(qū)域的地形地貌?？辈烊藛T要想推算巖土的形成原因與時(shí)間，掌握巖土結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，必須先了解工程區(qū)域的地形地質(zhì)，確定周邊環(huán)境是否會影響勘察結(jié)果，盡可能規(guī)避這種影響因素，保證巖土勘察的客觀準(zhǔn)確。

3.2 鉆探

在實(shí)際的巖層勘探過程中，需要使用合適的臺式鉆探機(jī)進(jìn)行鉆探工作，其具體的實(shí)施過程需要進(jìn)行泥漿護(hù)壁、回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)等工作的實(shí)施，保證能夠?qū)r土巖心的采取率大于90%以上。針對巖層鉆探工作不同方向上的結(jié)果，能夠做出及時(shí)的跟蹤記錄，從而對巖土層的實(shí)際分布情況進(jìn)行分析，給勘察報(bào)告提供可靠的依據(jù)。

3.3 原位測試實(shí)驗(yàn)

巖土工程勘察中的原位測試包括荷載試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、十字剪切板試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)、扁鏟膨脹試驗(yàn)、現(xiàn)場直接剪切試驗(yàn)、波速測試、巖體原位應(yīng)力測試、激振法測試等。巖土工程勘察中最常用的原位測試為圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。原位測試在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，只有規(guī)范操作，得出的數(shù)據(jù)才能正確的反映巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)。

3.4 室內(nèi)土工試驗(yàn)

土工試驗(yàn)是巖土工程勘察報(bào)告中正確評價(jià)工程地質(zhì)條件的不可缺少的，技術(shù)員在做勘察報(bào)告時(shí)土工試驗(yàn)的數(shù)據(jù)為整個(gè)工程的勘察、設(shè)計(jì)、施工提供基礎(chǔ)依據(jù)。土工試驗(yàn)在進(jìn)行室內(nèi)建設(shè)場景搭建的過程中對可能會出現(xiàn)的各種巖土勘察問題進(jìn)行分析，模擬實(shí)際的物理場景進(jìn)行巖土工程各個(gè)指標(biāo)的判定，從而判斷其是否符合工程所需的各項(xiàng)指標(biāo)，具體分析其中的各個(gè)問題，并且提出解決方案。

4 復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察策略

4.1 優(yōu)化地質(zhì)測繪技術(shù)

為應(yīng)對復(fù)雜地形地質(zhì)條件帶來的挑戰(zhàn)，地質(zhì)測繪技術(shù)的優(yōu)化存在較高必要性，因此地質(zhì)人員必須重點(diǎn)關(guān)注工程測繪技術(shù)的應(yīng)用，并結(jié)合實(shí)際開展深入的項(xiàng)目調(diào)查，以此結(jié)合場地的地形與地貌特點(diǎn)，即可準(zhǔn)確獲取不良地質(zhì)等信息，地質(zhì)測繪技術(shù)應(yīng)用的有效性可由此得到保障。

4.2 推進(jìn)勘探技術(shù)系統(tǒng)性發(fā)展

受到復(fù)雜地形地質(zhì)條件的差異性影響，巖土工程勘察的難度大幅提升，因此本文建議重點(diǎn)關(guān)注基礎(chǔ)樣式、結(jié)構(gòu)形式的地形地質(zhì)條件，以此結(jié)合勘察技術(shù)手段發(fā)展現(xiàn)狀，確定勘察深度及間距，提高勘察技術(shù)應(yīng)用有效性。在具體的勘察技術(shù)應(yīng)用過程中，勘探深度的確定需結(jié)合不同地質(zhì)狀況。

4.3 創(chuàng)新巖土工程勘察技術(shù)

為更好滿足復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察需要，應(yīng)針對性引進(jìn)各類先進(jìn)的巖土工程勘查技術(shù)，地質(zhì)人員也需要結(jié)合實(shí)際需要開展針對性創(chuàng)新探索，勘察工作的水平可由此不斷提升。例如，可采用波速檢測技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察，高密度技術(shù)和多道瞬態(tài)面波勘察技術(shù)也能夠較好服務(wù)于巖土工程勘察的精度提升。

5 實(shí)例分析

5.1 工程概況

為開展更高水平的復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察，新型巖土工程勘察技術(shù)的引入和應(yīng)用極為關(guān)鍵，波速檢測技術(shù)便屬于其中代表。因此，本文選擇了某地巖土勘察工程作為研究對象，圍繞該工程巖土工程勘察的波速檢測技術(shù)應(yīng)用開展了深入探討。

研究對象工程的場地地層由素填土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂，屬于典型的復(fù)雜地形地質(zhì)條件，因此工程采用波速檢測技術(shù)開展巖土工程勘察，最終獲得了一系列高精度參數(shù)，滿足了工程的建設(shè)需要，波速檢測技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值由此得到了較好證明。

5.2 巖土工程勘察實(shí)踐

考慮到工程的特殊性，地質(zhì)人員在巖土工程勘察中首先進(jìn)行鉆孔施工，結(jié)合鉆孔施工，地震波速測試獲得了應(yīng)用途徑，由此結(jié)合檢測結(jié)果即可確定覆蓋層厚度，通過波速值確定場地土類型和場地類別，為建筑物的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

在進(jìn)一步的巖土工程勘察過程中，地質(zhì)人員采用剪切波速法估算工程的巖土承載能力，這一估算以承載力與剪切波速值存在的比例關(guān)系為基礎(chǔ)，同時(shí)結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料與工程實(shí)踐，可確定不同地層的承載值區(qū)間，由此開展針對性分析可以發(fā)現(xiàn)，巖土層局部承載能力直接受到大粒徑砂礫與質(zhì)地較堅(jiān)硬砂礫的影響，剪切波速值也會隨著承載能力的提升而增長，而對于小粒徑砂礫及較為黏軟的砂礫來說，巖土層的承載力會直接受到影響，這種影響也會同時(shí)作用于剪切波速值，因此工程復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的巖土承載能力確定可采用波速檢測技術(shù)。

為準(zhǔn)確判斷砂性土地震液化勢，地質(zhì)人員基于實(shí)際數(shù)據(jù)及工作實(shí)踐，確定了分析判斷的范圍，即20m深度的地層，由此針對性計(jì)算剪切波速值，即可對砂性土層是否液化進(jìn)行判斷。在對地基范圍的巖性土層開展的勘察中可以確定，土層以粉砂為主，若實(shí)測剪切波速Vs大于臨界剪切波速Vscr時(shí)，判為不液化，反之可能會液化。

6 結(jié)語

復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的優(yōu)化地質(zhì)測繪技術(shù)、推進(jìn)勘探技術(shù)系統(tǒng)性發(fā)展、創(chuàng)新巖土工程勘查技術(shù)及波速檢測技術(shù)應(yīng)用等內(nèi)容，則提供了可行性較高的復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察路徑。