復雜地質(zhì)條件巖土工程勘察實踐分析

武強強

（太原市政工程勘測設計院有限公司，山西太原 030012）

0 引言

隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國的基礎(chǔ)建設工程迎來了巨大發(fā)展機會，但同時也存在著挑戰(zhàn)，由于中國的地貌多以山區(qū)地堆居多，地貌也比較復雜而且多變?？睖y數(shù)據(jù)將直接影響到工程進度和質(zhì)量，因此數(shù)據(jù)處理的誤差也經(jīng)常會出現(xiàn)，在巖土工程勘測工作中出現(xiàn)了一些難以避免的情況，不過好在這些問題都是能夠通過運用最新科技新技術(shù)避免的，并且隨著工程的進展和巖土工程勘測技術(shù)標準的完善，已經(jīng)被更多的工程行業(yè)所采用。所以，本文通過分析關(guān)于在復雜地理條件下巖土工程勘察的實際經(jīng)驗和研究成果，對其長期發(fā)展趨勢有著很重要的影響。

1 簡述復雜地質(zhì)條件

就當前的巖石工程勘查規(guī)范來說，如果從地質(zhì)學要求上來加以分類的話，總共可分成三種層次，依次是三級、二級和一級。三級是這三類里面較為簡單的，一般是指勘探區(qū)域的巖石類型相對較為簡單，并且沒有明顯的物理性質(zhì)改變，同時它又沒有受到地下水的影響[1]。但第二級地質(zhì)條件屬于較一般的類型，主要特點是指勘探區(qū)域的巖石類型變化較多，具有特定的性質(zhì)變化，其工程開展在一定程度上受到了地下水危害，但是有措施加以緩解；和另外兩種主要地質(zhì)條件不同的是就是第一級地質(zhì)條件，同時也是最復雜的主要地質(zhì)條件，它的一般特點體現(xiàn)為地質(zhì)發(fā)育變化劇烈，地形性質(zhì)和地貌類型變化復雜。地質(zhì)結(jié)構(gòu)也比較復雜，它的巖石性質(zhì)和外貌形狀均有較為顯著的改變，巖石體工程地質(zhì)性較差，它的地貌和水文條件均較差，同時受人類的負面影響也很大，加之本來就有的長年凍結(jié)土、濕陷性、高膨潤力、鹽漬性巖土，使得管理的難度很大并且必須進行特殊管理[2]。

2 復雜地質(zhì)條件對巖土工程勘察的影響

項目建設中，建筑效果和施工品質(zhì)的改善與工程所處地理條件存在的較大聯(lián)系。復雜地質(zhì)條件會對整個巖土工程施工帶來非常大阻力和影響，比如西部地區(qū)，存在有非常多盆地、高山地貌，不同地貌交錯布置，很大程度上增大了巖土工程勘察難度。不同地貌條件下，地層巖性存在有明顯差異，想要提高巖土工程探查有效性，必須要做好探測點的合理布置。另外，地下巖層構(gòu)造同樣十分復雜，同樣會影響到巖土工程勘察有效性。在實際工作過程中，勘察工作需要與實際情況結(jié)合在一起，做好對勘察區(qū)域地質(zhì)地形的分析，以此為基礎(chǔ)，就每層地質(zhì)地形狀況采取針對性的分析和控制措施，使整個勘察工作的順利運行得到保證，提高勘察效率，保證勘察結(jié)果準確性。

3 巖土工程勘察重要性

巖土工程勘測工作對于整個工程有著至關(guān)重要的意義，所以，在進行工程施工之前做好巖土工程勘測工作是十分有必要的，它的重要意義主要存在于如下4方面：①山區(qū)的水文地質(zhì)狀況。在工程中研究好了區(qū)域周圍水文地質(zhì)情況就能夠更好的研究工程施工情況，也能夠更好的確定了區(qū)域周圍的水文地質(zhì)狀況到底會影響工程施工還是對施工會產(chǎn)生多大的影響，進而更好的為工程進行參考和考慮其可能性。②區(qū)域的地下情況。因為對巖土施工勘察時能夠檢測到在施工范圍周邊的地下水中產(chǎn)生的某種化學物質(zhì)，以便于更好的確定這種地下的化學物質(zhì)是不是會給工程環(huán)境帶來副作用，而一旦結(jié)論是很明顯的是有影響，就必須及時采取措施，并建立相應的解決方案，以防止給對工程施工環(huán)境造成更多的影響。③工程地域的采集。對建筑施工區(qū)域內(nèi)的山勢地貌加以調(diào)查，獲取并錄下相應的數(shù)據(jù)，繼而加以仔細分析，進而獲取建筑施工區(qū)域內(nèi)的地貌景觀變動狀況，如此才能最好的為工程建設者適時的提出相應的參考。④地區(qū)的建筑可行性程度。開展巖土工程勘察，是建立在工程建設區(qū)的周邊巖土總體參數(shù)基礎(chǔ)上，在這種基礎(chǔ)上再和工程建設的其他要求相結(jié)合，為建筑的施工技術(shù)可行性程度提出參考意見，以避免不良影響的發(fā)生[3]。在施工前期和施工過程中，進行巖土工程勘察能夠最好的掌握施工范圍周邊的影響因素和各類地質(zhì)狀況，這也可以在工程初期就制定相應的處理對策，從而減少一些影響施工的原因的出現(xiàn)。

4 復雜地質(zhì)條件巖土工程勘察存在的問題

巖土工程勘察工期緊、任務重，勘察工作進度控制十分關(guān)鍵，復雜地質(zhì)條件下的巖土施工勘察，主要包括有野外勘察和巖土施工分析評估兩個方面內(nèi)容。在野外勘察方面，在復雜地理條件下，巖土勘查工作必須在短時間內(nèi)完成全部勘查任務，因此整個勘查團隊都面臨有相當大工作壓力。而且一旦勘查團隊在勘探前未做好細致計劃，就非常容易在勘探過程中出現(xiàn)突發(fā)狀況，使整個勘察隊伍工作進度受到影響[4]。這種情況的出現(xiàn)主要是因為勘察過程中勘察隊伍未能做好勘察地點的設置，沒有重視地層結(jié)構(gòu)差異方面分析，未制定詳細的計劃，導致整個勘察工作的順利進行受到影響，勘察工作失去原有的科學性、合理性。另外，為了使勘察現(xiàn)場資料真實性和準確性得到保證，還需要對勘察資料及時記錄和整理，使整個勘察質(zhì)量得到顯著提高。

在巖土工程分析評價方面，需要對整個地形基礎(chǔ)均勻性、地基承載力以及地震抵抗能力有充分全面分析考慮。結(jié)合地基、地形實際情況展開分析，不能盲目根據(jù)國家標準分析而忽略地基本身的差異性?？辈爝^程中還需要明確地震等級，保證整個工程項目建設安全性。

雖然在當前國家已經(jīng)開始對工程地質(zhì)勘查工作逐漸得到關(guān)注，而建設主管部門也在努力進一步的豐富自己的巖土工程勘察工作，但是因為發(fā)展時期比較短，所以還是有著較多缺點，對各個區(qū)塊的地質(zhì)學調(diào)查不足，所以往往會出現(xiàn)施工區(qū)域在進行施工過程中尋找不到相關(guān)的參考數(shù)據(jù)，進而造成施工工作無法順利開展。因此巖土工程勘查工作的主要意義便是為了提供更有效的參考數(shù)據(jù)，施工單位就必須依據(jù)巖土工程勘查工作所提供的基礎(chǔ)資料和數(shù)據(jù)，來選取恰當?shù)牡鼗鶉o方案、基底類型及其所對應的支持力層，如此就可以幫助施工單位能夠更好的依據(jù)資源去制定施工規(guī)劃和實施方案[5]。除此以外，還有個大的問題是施工單位在完成了巖土勘測各項工作之后，它的勘測數(shù)據(jù)往往和實際狀況有著極大的偏差，因此很大比例的巖土勘測人員管理工作較為隨意，結(jié)果也較為草率，走形嚴重。這就給施工單位、施工崗位帶來了極大的麻煩，在缺乏實際情況可以根據(jù)的前提下，許多的施工規(guī)劃方案甚至根本就不能參考實際施工的勘測報告。

5 復雜地質(zhì)條件巖土工程勘察技術(shù)

5.1 地質(zhì)測繪技術(shù)

地貌測量工作的主要目的即是先找出復雜地形特征區(qū)和地層、不良地貌之間的相互關(guān)聯(lián)，然后再區(qū)分地形單元，以對復雜地貌條件區(qū)城巖石厚度、產(chǎn)生時期、形成因素、特性及其分布規(guī)律等基本狀況加以認識，并同時評估巖石風化程度，在進行了這些操作之后，則可對土壤作出特殊性地和新近沉積地的劃分。巖土工程勘察地質(zhì)如圖1所示。

圖1 巖土工程勘察地質(zhì)

5.2 巖層鉆探技術(shù)

在該技術(shù)中，一般采用DDP-100式車裝鉆頭和臺式鉆機。在實際作業(yè)中，必須確保黏性土巖芯采用率在90%以上，且砂土層巖芯采用率必須在75%以上。在鉆井過程中，所采用的主要技術(shù)方法有全部采芯、泥漿護壁以及回轉(zhuǎn)鉆孔等技術(shù)方法，在實際鉆孔中，進行了對土壤的宏觀特性考察與記述，以及對土壤在垂直、水平走向上所引起的改變情況進行了詳盡記載。通過利用這種方法的使用，就可以對整個工程區(qū)內(nèi)地層的構(gòu)造特征及其分布狀況加以認識和掌握，在對各種深度地層所采集樣本深入分析的基礎(chǔ)上，保障了巖土施工中的指標得以計算的更加順利、合理，并以此為后續(xù)工程設計的實施提供了重要基礎(chǔ)資源。

5.3 原位測試技術(shù)

該技術(shù)所用的設備都是原裝的液壓靜力觸探探頭，當獲得后，將利用計算機技術(shù)軟件系統(tǒng)完成資料整理和大數(shù)據(jù)分析。標準貫入試驗以標準落錘的自由落體試驗方法開始，并于原位測試時完成了清孔工作，從而確定了其錘擊的傳輸速率約為二十次/分。此外，還應該采用動力觸探法實驗，該方法能夠更有效進行對風化作用壩基巖性物理力學指標的確定[6]。巖土工程勘察波形如圖2所示。

圖2 巖土工程勘察波形

5.4 室內(nèi)試驗技術(shù)

通過模擬分析在現(xiàn)場環(huán)境當中可能會發(fā)生的巖土工程問題，以室內(nèi)實驗方法對其加以分解，并以此對巖土當中的部分物理性質(zhì)力學技術(shù)指標做出評價，并為今后巖土工程評估以及分類工作的開展提出了精準依據(jù)。在巖石施工實驗中，其主要內(nèi)容有對地下水化學類型的判斷、土壤物理性質(zhì)測量、對砂土定名和土壤壓縮性判斷這幾個方面。在巖石施工勘察中，合理室內(nèi)外實驗有著很大的意義，可以對復雜地質(zhì)條件下土壤物理性質(zhì)指標加以研究和分類，從而利用合理室內(nèi)外實驗的方法形成土壤有關(guān)技術(shù)指標。

6 復雜地質(zhì)條件下提高巖土工程勘察有效性措施

6.1 完善巖土工程勘察制度

當前巖土工程勘察工作還無法滿足我國相關(guān)規(guī)定，存在有較為嚴重的重設計思想忽視實際勘察情況，這種現(xiàn)場的出現(xiàn)主要是因為缺乏完善的管理制度。為了使巖土工程勘察有效性得到提高，做好復雜地質(zhì)條件下巖土勘察，必須要與實際情況結(jié)合在一起堅持實事求是原則，保證整個巖土勘察工作的順利進行。另外，還需要制定科學合理的管理制度和標準，使各項工作的順利進行得到保證，實際勘察過程中還需要結(jié)合具體勘察地形制定針對性的勘察制度，提高巖土勘察有效性。

6.2 提高勘察人員綜合素養(yǎng)

復雜的地質(zhì)學在巖土工程勘察方面，勘察人員處于主體性地位，只有保證勘察人員有足夠的技術(shù)素養(yǎng)，才能使整個勘察工作質(zhì)量得到保證。在勘察單位，需要做好相關(guān)活動組織，開展各項培訓課程，使勘察人員專業(yè)素養(yǎng)得到提高。此外，政府還必須做好對工程勘查技術(shù)人員職業(yè)道德素質(zhì)的培訓，以提高復雜地質(zhì)條件下巖土工程勘查工作的順利進行。

6.3 對勘察技術(shù)進行創(chuàng)新和優(yōu)化

勘察技術(shù)的創(chuàng)新對復雜地質(zhì)條件巖土工程勘察有效性的提高有著非常重要的意義。通過對勘察技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新，可以是整個勘察工作的速度和質(zhì)量得到保證，就當前我國巖土工程勘察實際情況而言，在復雜地質(zhì)條件下，只有做好勘察技術(shù)的創(chuàng)新，才能保證整個勘察工作的順利進行。比如在布置勘察地點時，選擇克里格法降低設置方面隨意性，另外，應用回歸線法可以使勘察準確性有顯著提高，降低不必要誤差，還可以通過計算機技術(shù)對勘察工作提供指導，使整個勘察工作的順利進行得到保證。

7 結(jié)語

綜上所述，巖土工程勘察設計能使工程的順利進行有所保障，在整個工程項目建設中有著十分重要的價值和作用。對于復雜地質(zhì)條件，巖土施工勘查存在有相當大的困難，為了進一步提高復雜條件下巖石施工勘查效果，首先要健全巖石施工勘查管理體系，其次要提高勘察人員綜合素養(yǎng)，最后要對勘察技術(shù)進行創(chuàng)新和優(yōu)化設計，利用了這種方法，就更好的適應了巖土工程勘察實際需求，結(jié)合勘察結(jié)果展開工程項目建設，降低各類不利因素的影響，為工程項目的順利進行提供科學合理的數(shù)據(jù)支撐。