巖土勘察工作中工程地質(zhì)條件及地層特性研究

蘇俊猛

摘要：考慮到大多數(shù)巖土工程勘察工作是在復(fù)雜的地質(zhì)條件下進(jìn)行的，并且通常與堤壩和其他金屬礦石鑲嵌在一起，利用先進(jìn)的勘探技術(shù)，結(jié)合以往 的勘探、科研和物探化探資料，綜合分析工區(qū)的工程地質(zhì)條件和地層特征。在我國，巖土工程勘察中對工程地質(zhì)條件的研究主要集中在勘查區(qū)水文地質(zhì)條 件，忽視了對自然地理?xiàng)l件和巖土物理性質(zhì)的研究。巖土的自然地理?xiàng)l件和物理性質(zhì)也是巖土工程勘察中非常重要的內(nèi)容，有必要對其進(jìn)行專門的觀測和 研究。同時(shí)，在巖土工程勘察中，對地層特征的研究較少，無法充分掌握工作區(qū)的地層情況，阻礙了巖土工程勘察工作的順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：巖土勘察;工程地質(zhì)條件;地層特性

1 巖土勘察工作中工程地質(zhì)條件研究

本文提出的巖土勘察工作中工程地質(zhì)條件研究，共針對 3 點(diǎn)進(jìn)行。巖 土勘察工作中工程地質(zhì)條件框架圖，如圖 1 所示。

結(jié)合圖 1 所示，依次對巖土勘察工作中的工程地質(zhì)條件展開詳細(xì)研究。

1.1 水文地質(zhì)條件

巖土勘察工作中的水文地質(zhì)條件包括：礦床含水巖組水文地質(zhì)特征、?地下水補(bǔ)給和逕流條件以及地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，通過 3 點(diǎn)水文地質(zhì)主要?特征，確定工程區(qū)水文地質(zhì)條件。結(jié)合多種物探手段在勘察點(diǎn)鉆孔，實(shí)現(xiàn)?監(jiān)測水文地質(zhì)條件的目的，并根據(jù)巖石的巖性，將該地區(qū)水文地質(zhì)劃分為?兩種含水巖組，分別為：坡殘積物和斜長角閃片巖。其具體含水巖組成的?水文地質(zhì)條件表現(xiàn)為：首先，坡殘積物含水巖組主要位于該工程區(qū)的寬緩?溝谷以及地勢平緩的山坡位置。其含水巖組表層厚度較高，整體結(jié)構(gòu)較為?松散，植物根系發(fā)育茂盛。該含水巖組中含有大約 10%的粒徑，出現(xiàn)厚度?不一的原因主要是由于受到該地區(qū)地形及地貌的影響。并且，通過勘探結(jié)?果可以看出，坡殘積物含水巖組的含水性也不均勻，地形呈現(xiàn)出由陡變緩?趨勢，在地下水層以下位置有降泉出露。大多數(shù)泉水呈現(xiàn)出面狀形式滲出。泉水整體流量與該地區(qū)降水相關(guān)，還有部分區(qū)域泉水以季節(jié)泉出露。其次，該含水巖組地層斷裂發(fā)育十分明顯，共形成了四條破碎帶結(jié)構(gòu)，該含水巖?組四條礦帶出露其中。根據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)果可以看出，該含水巖組僅在裂縫?位置有滲水現(xiàn)象，并形成了破碎帶潛水現(xiàn)象。在破碎帶結(jié)構(gòu)兩側(cè)位置，形?成了構(gòu)造裂隙潛水。同時(shí)，該含水巖組含水性和富水性不均一，主要原因?是受到破碎帶大小以及裂隙性質(zhì)的限制。區(qū)域周圍并無明顯水體存在，泉?水總體流量與地表水總體流量均與該地區(qū)大氣降水有著十分密切的聯(lián)系。巖土勘察工作區(qū)地下水的逕流條件，主要受到地形、構(gòu)造等控制。各個(gè)逕?流方向均不相同，但從總體上看，逕流方向?yàn)槠職埛e層水向裂隙層積水運(yùn)?移，并呈現(xiàn)出下降泉的方式排泄到工作區(qū)域外。巖土勘察工作區(qū)地下水動(dòng)?態(tài)受大氣降水控制，當(dāng)遇到降水時(shí)泉流量以及地表水流量將明顯增加，泉?流量的增減與降水同步，為季節(jié)性泉，僅少數(shù)泉的流量穩(wěn)定，表現(xiàn)為穩(wěn)定?型泉。該泉流量的整體動(dòng)態(tài)曲線呈現(xiàn)出近似堆成波狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)泉水流量?可分為減少期和增加期。該巖土勘察工作區(qū)地下水運(yùn)動(dòng)形態(tài)與大氣降水有?著密切聯(lián)系，同時(shí)受其制約影響，是巖土勘察工作區(qū)地下水動(dòng)態(tài)形成的直?接原因。

1.2 自然地理?xiàng)l件

巖土勘察工作自然地理?xiàng)l件作為工程地質(zhì)條件之一，包括：總體地勢 情況、氣候類型、海拔、相對高差以及地形地貌特征，通過確定巖土勘察 工作區(qū)自然地理?xiàng)l件，合理分配巖土勘察工作的開展時(shí)間，避免惡劣天氣 對巖土勘察工作造成的影響，并選擇與之相匹配的巖土勘察手段。

1.3 巖土物理性質(zhì)條件

巖土物理性質(zhì)條件可大致分為兩大類，分別為：直接測得的巖土物理 性質(zhì)條件以及間接換算測得的巖土物理性質(zhì)條件，共同構(gòu)成巖土勘察工作 區(qū)的巖土物理性質(zhì)條件。直接測得的巖土物理性質(zhì)條件包括：土粒比重、 巖土含水率以及巖土密度等，能夠直接通過勘探設(shè)備測得。間接換算測得的巖土物理性質(zhì)條件包括：巖土孔隙率、巖土孔隙比以及飽和度等。由于 不同巖土勘察工作對巖土物理性質(zhì)條件具有不同的要求，因此，需要精準(zhǔn) 掌握巖土物理性質(zhì)條件，保證巖土勘察工作的順利開展。

2 巖土勘察工作中工程地質(zhì)條件研究

2.1 原位測試試驗(yàn)

在巖土工程勘察過程中，原位測試是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。相關(guān)工作?人員應(yīng)按照技地層條件和技術(shù)要求進(jìn)行原位測試方式的科學(xué)選擇。特別是?在較為復(fù)雜、巖土層較多的地質(zhì)區(qū)域，通常要選用多種原位測試方式。比?如在沿海地區(qū)，上部地層結(jié)構(gòu)常分布有黏性土、粉土、軟土、砂土等不同?類型的土，這就需要用到標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（SPT）、十字板剪切試驗(yàn)（VST）、?靜力觸探試驗(yàn)（CPT）等多種原位測試技術(shù)。相關(guān)工作人員在進(jìn)行現(xiàn)場原位?測試工作中，應(yīng)確保符合操作規(guī)范，做到嚴(yán)格有序進(jìn)行。根據(jù)不同的土質(zhì)?選擇合理的試驗(yàn)方法，這樣能夠?qū)?fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程特性指標(biāo)做?到有效反映，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，確保巖土工程勘察工作的合理有效。與此同時(shí)，我們也能夠看到，作為新技術(shù)工藝的發(fā)展方向之一，原位測試?自動(dòng)化與數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化技術(shù)通過有效的模塊標(biāo)準(zhǔn)，對于人為操作失誤有?控制作用，使其能夠提高人為作業(yè)的精確度，提升測試效果及可靠性。

2.2 采用巖層鉆探技術(shù)

在復(fù)雜地質(zhì)條件下，巖土工程勘察技術(shù)眾多，其中最為常見的是巖層?鉆探技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用能夠有效解決常見的建筑物基礎(chǔ)均勻性評價(jià)問題。DPP-201 汽車鉆機(jī)是巖層鉆探技術(shù)主要運(yùn)用到的裝備，其特點(diǎn)是施工能力?強(qiáng)、鉆進(jìn)能力強(qiáng)。一些測量隊(duì)在進(jìn)行作業(yè)時(shí)一般也會選擇臺式鉆機(jī)，一般?將這種臺式鉆機(jī)的數(shù)量控制在 20～30 臺的范圍內(nèi)。在實(shí)際操作中，最佳的?鉆探層是高水平的黏土巖芯，其下的礦物回收率高達(dá) 80%以上。如遇砂層，應(yīng)采取護(hù)壁、旋挖、全芯開采等措施。要基于對土層宏觀特點(diǎn)的充分掌握?之上，進(jìn)行實(shí)際的施工場地鉆探工作。巖層鉆探技術(shù)海域地下水位有一定?關(guān)系，水位以上部分采用無襯薄壁采樣器處理，水位以下部分運(yùn)用活動(dòng)閥?采樣器和雙壁芯管進(jìn)行處理。為了保證巖土工程勘察的順利進(jìn)行，必須要?對土層變化情況進(jìn)行記錄，特別是在垂直方向上的變化，以保證復(fù)雜地質(zhì)?條件下進(jìn)行全過程的巖土工程勘察與評價(jià)。

2.3 原位測試技術(shù)

（1）操作人員要首先確定觸探桿的精確位置，如果有一定的誤差允許?存在 2%以內(nèi);（2）操作人員在進(jìn)行觸探桿錘擊貫入作業(yè)的過程中，應(yīng)保持?觸探桿的垂直狀態(tài)，防止出現(xiàn)位置偏移的問題，還要保證錘擊貫入作業(yè)的?連續(xù)性，在錘擊貫入操作時(shí)不能中斷;（3） 對于深度范圍在 0～10m 的勘測?位置內(nèi)，操作人員需要在每錘擊貫入 1m 后旋轉(zhuǎn)觸探桿 540°。對于深度范?圍在超出 10m 的勘測位置時(shí)，需要每錘擊貫入 0.2m 旋轉(zhuǎn)觸探桿 360°;（4） 如果在錘擊了觸探桿 50 次后，還沒有超過 0.15m 的深度范圍，操作人員就?可以停止原味試驗(yàn)工作，最終的力學(xué)指標(biāo)就是上述工作的試驗(yàn)結(jié)果。

結(jié)束語

通過對巖土工程勘察中的工程地質(zhì)條件和地層特征的研究，希望在保?證巖土工程勘察順利開展的前提下，能夠降低巖土工程勘察的風(fēng)險(xiǎn)，提高?巖土工程勘察的效率。綜上所述，本文的研究具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。在后期的發(fā)展中，應(yīng)加大力度開展巖土勘察工作，通過多角度的綜合巖土?勘察，可以獲得完整的巖土勘察成果，為巖土勘察工作的發(fā)展提供依據(jù)。由于本研究時(shí)間有限，雖然取得了一些研究成果，但在這方面的研究仍然?不夠。今后還將進(jìn)行進(jìn)一步的研究，為進(jìn)一步優(yōu)化巖土勘察工作提供參考。

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