復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察分析

全顯中

摘 要：由于巖土工程相對復(fù)雜，對地質(zhì)條件依賴性非常強，要求地質(zhì)勘察質(zhì)量必須過關(guān)，如此才能指導(dǎo)設(shè)計以及后續(xù)施工。但由于一些因素的影響，在地質(zhì)勘察實踐中，勘察結(jié)果實際上并不是特別理想，因此需要特別關(guān)注勘察質(zhì)量控制?；诖?，文章就復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察進行簡要探討。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地形;地質(zhì)條件;巖土工程勘察

中圖分類號：TU412 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）05-021-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.010

復(fù)雜地形地質(zhì)具有特殊性，在巖土工程開始前，詳細(xì)的地質(zhì)勘察是保證巖土工程順利展開的關(guān)鍵點。巖土工程的地質(zhì)勘察是基于工程建設(shè)單位的要求，對工程建設(shè)現(xiàn)場的地質(zhì)條件進行詳細(xì)勘察分析，形成勘察報告，用以指導(dǎo)工程建設(shè)，特別是對于隧道等巖土工程，地質(zhì)勘察的作用更加突出?，F(xiàn)階段，地勘技術(shù)并不能完全實現(xiàn)對整個場地地質(zhì)條件的全面掌控，因而還需要地質(zhì)勘察的進一步配合，以保證施工安全。由此可見在復(fù)雜地形下地質(zhì)勘察的重要價值作用，因而必須要確保地質(zhì)勘察的質(zhì)量。

1 巖土勘察的內(nèi)容與重要性

1.1 巖土勘察的重要性

在工程施工前需要開展巖土勘察工作，巖土勘察結(jié)果也直接影響到施工設(shè)計和施工等環(huán)節(jié)，因此需要保障建筑工程巖土勘察的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。在實際工作中，巖土勘察工作具有不確定性，因為勘察人員并不是專業(yè)地質(zhì)學(xué)家，因此其勘察建筑工程巖土狀況之后，并沒有全面確定巖土性質(zhì)和變化。此外，也無法獲取全面的勘察數(shù)據(jù)結(jié)果，因此不能明確巖土性質(zhì)建筑工程施工的影響。此外，在早期巖土勘察中獲取的信息結(jié)果不夠詳細(xì)，在后續(xù)施工建設(shè)過程中，因為地形地質(zhì)條件會直接影響到施工建設(shè)，同時會發(fā)生轉(zhuǎn)變，這樣會轉(zhuǎn)變建筑工程巖土性質(zhì)，無法保障建筑工程施工安全。因此，在施工方案設(shè)計中融入地形地質(zhì)變化，可以保障整體工程的質(zhì)量[1]。

1.2 巖土勘察的內(nèi)容

1.2.1 地質(zhì)勘察

施工單位需要了解建筑工程的周圍地質(zhì)和水文條件等，同時需要有序整理所有的調(diào)查結(jié)果，合理分析和評價調(diào)查結(jié)果，確定巖土質(zhì)量是否影響到建筑工程質(zhì)量。如果地質(zhì)環(huán)境比較差，施工單位需要建立合理的勘察方案，有序開展勘察作業(yè)，提供基礎(chǔ)保障工作。施工單位確定水文地質(zhì)情況后，需要預(yù)防水流的影響，避免在建筑工程施工中發(fā)生地基變形等問題。在建筑深基坑開挖工作中，施工單位需要結(jié)合巖土勘察結(jié)果，避免影響到建筑工程的質(zhì)量。建筑工程巖土勘察工作結(jié)束后，需要及時撤除各項勘察設(shè)備，并且全面檢查設(shè)備質(zhì)量，避免損壞勘察設(shè)備[1]。

1.2.2 確定巖土性質(zhì)

描述巖石的過程中需要分析地質(zhì)名稱和風(fēng)化程序以及礦物質(zhì)等，形成巖土的過程中，因為時間和成分的影響，巖土性質(zhì)會發(fā)生變化。在氣象和水文等因素的影響下，會改變巖土幾何性狀，同時也會改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此在形成和后期處理巖土的過程中，各類復(fù)雜因素都會影響到巖土性質(zhì)，隨機的分布巖土也會影響到巖土層的均勻度。因為巖土具有較長的形成時間，不同規(guī)律會限制到巖體后期處理和形成，巖土空間和巖土位置的不同，也會產(chǎn)生差異性的巖土參數(shù)。

1.2.3 繪制巖土平面結(jié)構(gòu)圖紙

在建筑工程施工中，需要發(fā)揮出施工圖紙的指導(dǎo)作用，尤其在勘察施工現(xiàn)場的地形地貌的過程中，工作人員在繪制巖土平面結(jié)構(gòu)圖紙的過程中，需要明確標(biāo)記施工位置，確定施工現(xiàn)場的巖土種類和土壤結(jié)構(gòu)，科學(xué)指導(dǎo)施工人員施工，避免因為巖土問題影響到建筑工程質(zhì)量，否則整體建筑工程進度都會受到影響[2]。

1.2.4 完善巖土勘測報告

勘察人員利用報告的形式向施工管理人員上報施工現(xiàn)場的巖土探測情況，其中包括地下水勘察內(nèi)容，施工人員需要熟悉巖土底下水系情況，并且要標(biāo)注地下水的特征和水位等情況，避免影響到整個建筑施工。如果產(chǎn)生影響，施工人員需要明確施工處理措施，上述內(nèi)容都要在巖土勘察報告中標(biāo)注出來，有利于有序開展建筑工程施工。

2 復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察技術(shù)簡析

2.1 復(fù)雜地形原位測試技術(shù)

原位測試技術(shù)是在巖土原來位置，或是模擬出與原位置狀態(tài)極為相似的應(yīng)力環(huán)境后，對巖土性質(zhì)開展測試。此種測量方式的原理為：巖土層原來所處的位置，能夠基本保持天然結(jié)構(gòu)、天然含水量、天然應(yīng)力狀態(tài)，使巖土工程勘察的重要參數(shù)—工程力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)維持極高的精度。原位測試包括靜力觸探、動力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、十字板剪切、旁壓試驗、靜載試驗、扁板側(cè)脹試驗、應(yīng)力鏟試驗、現(xiàn)場直剪試驗、巖體應(yīng)力試驗、巖土波速測試等。原位測試技術(shù)原理比較簡單，常用于室內(nèi)檢測條件與工程實際情況相差過大的情況。此外，當(dāng)土層、地基的基礎(chǔ)受力狀態(tài)較為復(fù)雜，或是超出預(yù)期、計算準(zhǔn)確度不足、勘察人員缺乏經(jīng)驗、整體基礎(chǔ)的原味真型試驗較為簡單等，均可以采用原位測試技術(shù)。需要注意的是，如果是重要的建設(shè)工程，必須進行適度的原位測試。

2.2 地形地質(zhì)測繪技術(shù)

地形地質(zhì)測繪技術(shù)是工程學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)之一，是指對自然地理要素、地表人工設(shè)施的形狀、大小、空間位置及屬性等進行測定、采集并繪制成圖。應(yīng)用于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的巖土工程勘察作業(yè)時，研究測定及推算目標(biāo)點的幾何位置、巖土結(jié)構(gòu)形態(tài)、組分構(gòu)成等，通過具體數(shù)據(jù)對施工現(xiàn)場的地形地質(zhì)條件進行測評和分析后，有助于判斷地形地質(zhì)的復(fù)雜程度，進而對施工現(xiàn)場的地質(zhì)構(gòu)造予以確認(rèn)，最終目的在于找出施工現(xiàn)場存在的所有地質(zhì)問題并判斷能否及時解決，既可以提高勘察的準(zhǔn)確性，也能提高工程的安全系數(shù)[3]。

2.3 復(fù)雜地區(qū)巖層鉆探技術(shù)

與上述兩種技術(shù)相比，巖層鉆探技術(shù)的復(fù)雜性、作業(yè)難度較高。此種技術(shù)主要使用的工具為臺式或車裝鉆機，在鉆探作業(yè)中需要使用泥漿，目的在于保護巖土壁層;而在回轉(zhuǎn)時，往往采用“彩芯”的作業(yè)方式。為了提升勘察準(zhǔn)確性、避免出現(xiàn)意外情況，應(yīng)將砂土層巖心采取率控制在75%左右;對黏土層的巖心采取率最小值應(yīng)該控制在90%，開展正常作業(yè)，土層水平、垂直方向的變化將會成為重要參數(shù)，有助于精確探測土層變化的整體趨勢，故而必須借助智能化設(shè)備，時刻記錄，如果條件允許，應(yīng)該實時傳輸?shù)娇偪囟恕?/p>

3 提升復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察質(zhì)量的有效方式

3.1 借助數(shù)字化手段提高地質(zhì)測繪水平

隨著我國國力的提升，建設(shè)工程不再局限于城市、鄉(xiāng)村等地形地勢相對簡單，供人民群眾正常生活、工作的區(qū)域，而是逐漸向偏遠(yuǎn)地區(qū)擴散。比如5G基站成功建立，信號覆蓋珠穆朗瑪峰北側(cè)全境，正是建立在極其嚴(yán)格的復(fù)雜地形巖土工程勘探的基礎(chǔ)之上。基于此，提升在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程的勘察質(zhì)量的首要思路在于借助數(shù)字智能化手段，對現(xiàn)有巖土工程勘察技術(shù)進行升級，進一步擴大勘察范圍，盡可能提升數(shù)據(jù)的精確程度。比如全面收集建設(shè)工程所在區(qū)域的長久以來的土層變化情況，還應(yīng)包含造成“非正常變化”的主要原因，將相關(guān)信息輸入智能化數(shù)據(jù)模擬分析系統(tǒng)中，經(jīng)過大數(shù)據(jù)分析后總結(jié)出相關(guān)規(guī)律，為所有進行的復(fù)雜地形、巖土勘察提供更加良好的參考[4]。

3.2 重視勘察和取樣工作

無論在何種復(fù)雜的條件下，開展巖土工程勘察作業(yè)時，若要提升結(jié)果的精度，勘察過程和樣本取制樣過程都是不可忽視的重要環(huán)節(jié)?；诖?，提高勘察質(zhì)量的第二個思路在于重視過程、提升取制樣工藝。一般來說，如果土層的結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)樣式等存在不同之處，如前文所述，勘察深度和勘察點布設(shè)必然存在差異，此時必須采用不同的勘察方案。比如勘察混轉(zhuǎn)型住宅地基時，如果層數(shù)超過10層，則鉆孔勘察深度不可盲目加深。應(yīng)該在18m深度開展第一次勘察;之后需要圍繞建筑的承載能力、預(yù)期沉降等反復(fù)論證之后，決定是否增加鉆探深度。

3.3 引入基于北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的定點勘察方法

在一些特殊地形地質(zhì)中，由于自然環(huán)境較為惡劣，重型勘察機械無法運抵，故而只能通過人工方式，逐漸“接近”目標(biāo)區(qū)域。在此類長久性巖土工程勘察過程中，需要“積小勝為大勝”，故而前期的努力不能浪費?；诖耍梢砸牖诒倍沸l(wèi)星定位系統(tǒng)的測控點布設(shè)勘察方法，通過衛(wèi)星傳遞勘察信息，并在系統(tǒng)中完成模擬推進的全過程，為實地作業(yè)提供基礎(chǔ)。其中，勘察人員攜帶終端及勘察設(shè)備逐漸靠近目標(biāo)區(qū)域，選擇合適位置布置好勘察點位之后，將在系統(tǒng)中予以記錄。在后續(xù)的勘察過程中，其他人員獲得的指引將更加明確，從另一個角度不斷提升勘察結(jié)果數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度[5]。

3.4 注重通過地下水勘察獲得相關(guān)信息

地下水的存在對于巖土工程勘察的影響程度較為嚴(yán)重，基于此，注重對地下水的勘察，不僅能夠提升整體質(zhì)量，還可以通過地下水獲取有關(guān)信息。然而，地下水勘察在具體實施過程中存在一定難度，特別是勘察時機的把控，一般在成功鉆探最后一個鉆孔后的24h之內(nèi)，勘察效果能夠真實反映巖土的真實情況，超過時限或提前勘探均會使結(jié)果受到不小的影響。不僅如此，地下水很可能受周邊地區(qū)水源的影響，故而勘察人員開展相關(guān)作業(yè)前，應(yīng)充分收集目標(biāo)地區(qū)地下水位歷史變化情況，總結(jié)出相關(guān)規(guī)律，從而得出精確的水層分層水位數(shù)值[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，巖土工程勘察應(yīng)圍繞選址勘察（重點在于對勘察方案的可行性展開論證）、初步勘察、詳細(xì)勘察三個階段展開。在復(fù)雜地形地勢條件下，以上述三項內(nèi)容作為基本框架，引入數(shù)字智能化手段，完善各項勘察細(xì)節(jié)，能夠得出較為準(zhǔn)確的結(jié)果。除此之外，在可持續(xù)發(fā)展理念下，巖土工程勘察及后續(xù)的大規(guī)模工程建設(shè)，必須滿足環(huán)保要求，特別是對地下水的保護，提升工程的“綠色指數(shù)”。

參考文獻

[1] 韓堃.城市建筑工程中地質(zhì)巖土勘察及地基處理策略探討[J].工程技術(shù)研究，2020，5（16）：48-49.

[2] 柏江源.淺析城市高層建筑巖土工程勘察地基處理技術(shù)要點[J].南方農(nóng)機，2020，51（9）：250-252.

[3] 田玉光.城市建筑工程中地質(zhì)巖土勘察及地基的處理策略探討[J].科技風(fēng)，2020（6）：133-135.

[4] 李雄，洪正義.研究巖土勘察及地基處理對城市建筑工程的意義[J].冶金管理，2020（3）：158-159.

[5] 張付衛(wèi).闡述城市建筑工程中地質(zhì)巖土勘察及地基的處理措施[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2019，46（16）：161-162.