復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的巖土工程勘察技術(shù)研究

梁瀚元 蘇 歡

廣東省有色金屬地質(zhì)局九三二隊 廣東 珠海 519000

隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展水平的不斷提高，巖土工程的施工量明顯增加，工程施工范圍也在逐步擴(kuò)展，施工單位面臨的復(fù)雜地形地質(zhì)情況更多。為了能夠?yàn)閹r土工程施工方案的設(shè)施以及施工技術(shù)的組織規(guī)劃等工作的進(jìn)行提供更加科學(xué)的依據(jù)，需要由專項技術(shù)人員前往現(xiàn)場展開工程的實(shí)際勘察，借此獲得現(xiàn)場的地質(zhì)地形及水文等條件的實(shí)際數(shù)據(jù)信息。但是，由于不同的施工現(xiàn)場所存在的地形地質(zhì)條件復(fù)雜程度不同，因此，對應(yīng)的勘察工作難度也存在一定的差異性，所以，工作人員需要結(jié)合具體情況而選擇合適的勘察技術(shù)，并做好勘察技術(shù)的應(yīng)用規(guī)劃與實(shí)踐，這樣才能保證勘察數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性與科學(xué)性，一旦在勘察技術(shù)的應(yīng)用方面存在任何問題，都將會造成勘察數(shù)據(jù)的偏差和錯誤，為巖土工程施工方案的設(shè)計與施工實(shí)踐增加一定阻力?；诖?，相關(guān)工作人員一定要注意做好復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察技術(shù)的研究，充分保證勘察數(shù)據(jù)信息的有效性。

1 巖土工程勘測工作的重要意義

前期的現(xiàn)場勘測工作是巖土工程施工方案設(shè)計與工程施工實(shí)踐的重要前提與基礎(chǔ)，其對巖土工程施工的順利完成有著重要的影響。在工程勘察實(shí)踐中，工作人員需注意將地質(zhì)勘測內(nèi)容作為重點(diǎn)環(huán)節(jié)，這是由于地質(zhì)勘測質(zhì)量會在很大程度上對工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與施工安全造成影響，所以，工作人員一定要做好地質(zhì)勘測技術(shù)的完善[1]。一些項目地點(diǎn)可能會出現(xiàn)不良地質(zhì)條件情況，如若未能對其進(jìn)行準(zhǔn)確的勘測與科學(xué)的處理，勢必會影響巖土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與耐久性。在巖土工程開始進(jìn)行施工設(shè)計與實(shí)踐之前，工作人員一定要做好全面的勘察準(zhǔn)備工作，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況做好勘察技術(shù)的應(yīng)用規(guī)劃，在獲取現(xiàn)場地形地質(zhì)情況數(shù)據(jù)信息之后對其展開科學(xué)的分析與處理，并對現(xiàn)場的地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的說明，保證信息的精準(zhǔn)性與清晰度，為工程施工設(shè)計與實(shí)踐奠定可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2 復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的幾種巖土工程勘察技術(shù)類型

2.1 地質(zhì)測繪技術(shù)

工作人員在面對復(fù)雜地形地質(zhì)條件的工程現(xiàn)場時，需要對現(xiàn)場地質(zhì)與地形的實(shí)際情況展開科學(xué)的分析，此時就需要應(yīng)用地質(zhì)測繪技術(shù)對其展開前期的工程測繪，并且在測繪工作中構(gòu)件對應(yīng)的測繪評估工作機(jī)制，借此對現(xiàn)場的地質(zhì)與地形實(shí)際情況展開科學(xué)的評估，便于工作人員對該地實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)等情況獲得準(zhǔn)確的了解，同時還可以在信息評估的過程當(dāng)中及時的發(fā)現(xiàn)其中一些隱藏的地質(zhì)問題，據(jù)此制定對應(yīng)有效的技術(shù)措施。除此之外，工作人員還可以通過對于地質(zhì)測繪技術(shù)的應(yīng)用來獲得現(xiàn)場巖土分布情況、巖層特點(diǎn)以及巖土成分等相關(guān)信息，并且以此進(jìn)一步掌握該部分區(qū)域的地質(zhì)條件變化情況，便于明確該地的巖土層風(fēng)化程度。

2.2 室內(nèi)試驗(yàn)技術(shù)

巖土工程勘察中的室內(nèi)試驗(yàn)技術(shù)屬于一種對復(fù)雜地形地質(zhì)現(xiàn)場情況展開模擬的一種技術(shù)手段，在技術(shù)應(yīng)用中，主要是選擇和工程現(xiàn)場情況類似的地域展開模擬勘察，并對勘察中可能面臨的各種問題展開分析。在室內(nèi)試驗(yàn)過程中，需選擇能夠反映工程現(xiàn)場地質(zhì)條件的巖土測試樣品，提高對巖土層工程形狀的反映度，從而提升試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。工作人員在進(jìn)行試驗(yàn)樣品的選擇中，一定要注意保持樣品的原狀，從而保證對應(yīng)檢測結(jié)果的可靠性[2]。在進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)的時候，可以對巖土的各項指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)分析，為現(xiàn)場勘察提供科學(xué)的數(shù)據(jù)信息依據(jù)。與此同時，通過室內(nèi)試驗(yàn)的進(jìn)行還能夠?qū)r土層的地下環(huán)境情況展開科學(xué)的判斷與分析，如地下水的分布情況、地下土層的壓縮性等等。

2.3 巖土鉆探技術(shù)

面對復(fù)雜地形地質(zhì)條件的巖土工程現(xiàn)場，巖土鉆探技術(shù)為勘察工作的重要技術(shù)手段，主要是利用動力機(jī)、鉆機(jī)、泥漿泵等專項的地質(zhì)鉆探設(shè)備對現(xiàn)場的巖土層進(jìn)行鉆探。在這部分專項設(shè)備當(dāng)中，鉆機(jī)為核心內(nèi)容，此外，在鉆探技術(shù)應(yīng)用過程中，較常使用的鉆機(jī)包括GXY-1、XY-2 兩種型號，鉆探方法主要運(yùn)用巖芯鉆探法。在巖土工程勘察工作中，不同巖土層的巖芯采集率是不同的，其中黏土層的巖芯采集率約為90%，而砂土層的巖芯采集率約為75%。除了巖芯采集的方法之外，在進(jìn)行巖土鉆探的過程中還可以利用你講護(hù)壁法以及回旋鉆進(jìn)法等手段。為了能夠有效確保巖土鉆探技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用質(zhì)量，在鉆探操作中，工作人員需要結(jié)合不同的土層深度標(biāo)準(zhǔn)而分別展開采樣，同時結(jié)合土質(zhì)的差異特點(diǎn)采取對應(yīng)的操作方式，保證工程建設(shè)順利進(jìn)行。

2.4 原位測試技術(shù)

原位測試技術(shù)在巖土工程勘察中屬于一種技術(shù)體系，其可以細(xì)化分為多種技術(shù)類型，如當(dāng)前應(yīng)用較多的十字板測試技術(shù)、動力觸探技術(shù)、靜力觸探技術(shù)以及巖體應(yīng)力測試技術(shù)等等，其中的靜力觸探這一測試技術(shù)較為常用，在技術(shù)應(yīng)用過程中，一定要注意以下幾點(diǎn)問題：首先，充分保證觸探桿所處位置的精準(zhǔn)度，將位置的誤差控制在2%的標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)[3]。其次，工作人員在對觸探桿進(jìn)行錘擊貫入操作的過程中，需要注意始終保持探桿的垂直性，防止在該部分操作中出現(xiàn)探桿變異的問題。同時，還要保證錘擊的連續(xù)貫入，不可出現(xiàn)暫停的情況。再次，如若勘察位置在0-10米的深度范圍內(nèi)，那么在貫入的過程中，每貫入一米的距離，都要將觸探桿旋轉(zhuǎn)540°。如果貫入的深度標(biāo)準(zhǔn)大于10米的范圍，那么工作人員則需在每次貫入0.2米深度的時候?qū)⒂|探桿旋轉(zhuǎn)360°。除此之外，工作人員在敲擊觸探桿滿五十次后，如果貫入的總深度值始終未能超過0.15米的標(biāo)準(zhǔn)，那么就應(yīng)停止原位測試，而此時所得的結(jié)果即為最終的力學(xué)指標(biāo)。

3 復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察面臨的主要問題

由于我國地域遼闊，不同的地區(qū)所存在的地質(zhì)地形環(huán)境也存在明顯的差異，在巖土工程建設(shè)工作中，難免會遇到一些情況比較復(fù)雜的地形地質(zhì)條件問題，這也為現(xiàn)場環(huán)境的勘察工作增加了一定的難度[4]。

3.1 野外勘探問題

3.1.1 原位測試方面面臨的問題

原位測試是野外勘察工作所必須的環(huán)節(jié)，工作人員一旦在調(diào)零操作中存在疏忽或者偏差等現(xiàn)象，則必然導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果精準(zhǔn)性的不足，尤其是在一些低溫差距較大的工程區(qū)域，這一問題的表現(xiàn)更加明顯。同時，一些工作人員在標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)操作中時常會面臨孔深與桿長校正不符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場。若是孔底出現(xiàn)縮徑或者是殘留等情況，且標(biāo)貫器沒有下落到應(yīng)該預(yù)定的測試位置，那么就會使得標(biāo)貫器擊數(shù)出現(xiàn)嚴(yán)重的失真情況。

3.1.2 勘探點(diǎn)深度及間距方面的問題

根據(jù)我國巖土工程勘察工作相關(guān)要求，一旦遇到復(fù)雜地形地質(zhì)條件的工程現(xiàn)場，那么工作人員需要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況而適當(dāng)增加勘測點(diǎn)，這樣才能更加有效地保證勘測數(shù)據(jù)的全面性與準(zhǔn)確性。但是，在勘察工作實(shí)踐中，一些工作人員未能嚴(yán)格遵守工作規(guī)范，現(xiàn)場勘測點(diǎn)的設(shè)置數(shù)量不足，還有一些工作人員對于現(xiàn)場信息的編錄工作缺乏耐心，致使最終數(shù)據(jù)存在偏差，為后續(xù)的勘察及巖土工程的施工設(shè)計等帶來很大的麻煩[5]。除此之外，還有部分工作人員在對于現(xiàn)場巖土層性質(zhì)缺乏全面了解的情況下就結(jié)合某一地基等級隨意對勘探區(qū)域中的地形地質(zhì)情況進(jìn)行勘測，這種勘測行為不僅存在很大的安全風(fēng)險，容易為其帶來生命健康威脅，同時也會對勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響。

3.1.3 地下水位勘測方面的問題

地下水情況的勘察是復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察工作的重要內(nèi)容，部分工作人員在進(jìn)行地下水勘測的過程中，針對周圍是否存在抽水井或者地下水位滋生等情況并沒有足夠的重視，而一旦上述情況在勘測中發(fā)生，則會直接影響地下水情況勘測結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。

3.2 巖土工程分析評價問題

在完成現(xiàn)場勘察作業(yè)并獲得相關(guān)數(shù)據(jù)信息之后，需要由專項技術(shù)人員負(fù)責(zé)巖土工程信息的分析與評價工作。首先，需要對工程的地基結(jié)構(gòu)均勻性展開科學(xué)的評價。尤其是對于高層建筑，對其地基均勻性的評價一定要嚴(yán)格遵守《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JGJ72-90）當(dāng)中的內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)而全面的分析和評價，但是，目前我國相關(guān)管理部門尚未就此給與特定的評價方法，致使最終評價結(jié)果的準(zhǔn)確性缺乏有效的衡量標(biāo)準(zhǔn)。其次，地震效應(yīng)問題。在工程施工現(xiàn)場的重要區(qū)域，需要相關(guān)技術(shù)人員對其進(jìn)行地層剪切波速測試工作，這樣能夠?yàn)楣こ痰氖┕ぴO(shè)計提供可靠的參考依據(jù)。然而，部分勘察單位在對工程施工重要稱帝進(jìn)行類別以及覆蓋層厚度的判斷時，經(jīng)常會借助地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，這種行為是不對的，且會有較大可能增加工程的抗震造價，導(dǎo)致建設(shè)單位的經(jīng)濟(jì)利益受損。

4 完善復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察工作的策略

4.1 加強(qiáng)勘察技術(shù)的持續(xù)性優(yōu)化與創(chuàng)新

在面對伏在地形地質(zhì)條件下的巖土工程是，想要進(jìn)一步保證工程勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性，那么一定要重視勘察技術(shù)的創(chuàng)新，始終保持技術(shù)的先進(jìn)性水平，同時做好技術(shù)應(yīng)用過程的嚴(yán)格把控，充分發(fā)揮勘察技術(shù)的應(yīng)用效果，保證勘察結(jié)果的精準(zhǔn)性[6]。例如，為了能夠有效防止工作人員在勘察工作中隨意布置勘測點(diǎn)，可以應(yīng)用克里格法；在對巖土工程的進(jìn)行分析評價工作時，可以將多道瞬態(tài)面波這一勘察技術(shù)以及高密度點(diǎn)法，有效應(yīng)用其中，借此提高分析評價結(jié)果的精確度；勘察人員還可以采用回歸分析法，準(zhǔn)確判斷巖土工程地基承載力本身的特征值。

4.2 加強(qiáng)對勘探孔深與間距標(biāo)準(zhǔn)的把握

不同工程所處地區(qū)的巖土層結(jié)構(gòu)都存在明顯的差異，工程的地基基礎(chǔ)形式也有所不同，所以，在現(xiàn)場勘察工作中一定要注意勘察深度及對應(yīng)間距標(biāo)準(zhǔn)的差異問題。例如，在面對高6 層的磚混型建筑時，勘察人員只要應(yīng)用15m 勘測深度的勘探孔就能夠滿足相關(guān)工程的施工需求；而在面對高5 層的框架住宅建筑結(jié)構(gòu)時，因?yàn)槠渥陨沓休d力柱荷載量相對較大，且基礎(chǔ)面也比較大，在這種情況下，就需要使用比15m 更深的勘探孔。另外，若是處在地質(zhì)地形條件比較好的場地，并要求埋藏深度較淺，勘探人員就可以結(jié)合具體情況將勘探孔深設(shè)置淺一點(diǎn)。若是處在復(fù)雜性較高的地質(zhì)地形場地中，如有松散雜土的區(qū)域、淤泥地等，勘察人員就需要結(jié)合實(shí)際情況，適當(dāng)加深勘探孔深。此外，在面對復(fù)雜的地質(zhì)地形條件時，勘探人員還要關(guān)注勘探點(diǎn)的間距，減小勘探點(diǎn)之間的距離，也就是對其進(jìn)行加密處理，以此保證勘探結(jié)果的準(zhǔn)確性，有效避免了安全隱患的產(chǎn)生。

4.3 加強(qiáng)對地下水勘察工作的把握

對于地下水情況的勘察是復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察工作內(nèi)容中的重要部分，工作人員在完成最后一個鉆孔操作之后，工作人員一定要在24小時的時間范圍之內(nèi)完成對地下水位情況的監(jiān)測，同時對該地地下水情況的影響因素展開歸納和分析，并且將地下水勘察作業(yè)的時間限定在水位降低的時期內(nèi)。除此之外，工作人員還需要對近年來現(xiàn)場的最高水位數(shù)據(jù)展開全面性的了解，對每一年的水位數(shù)據(jù)都展開科學(xué)的分析，獲得該地地下水的活動規(guī)律信息[7]。如果鉆孔層深的范圍包含兩個及以上的水層，勘察人員需要進(jìn)行地下水位的測定，同時還要利用套管進(jìn)行有效的隔水處理。

4.4 建立科學(xué)的巖土工程勘察監(jiān)管體系

為保證復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察技術(shù)的規(guī)范應(yīng)用，勘察機(jī)構(gòu)一定要結(jié)合自身日常工作實(shí)際情況制定科學(xué)而內(nèi)容完善的監(jiān)督管理體系，借此為工作人員的勘察工作提供量化標(biāo)準(zhǔn)，同時也對其勘察工作行為起到有效的規(guī)范與約束性作用。與此同時，在監(jiān)管體系的運(yùn)行過程中，相關(guān)管理人員還需要結(jié)合該體系的實(shí)際落實(shí)效果與勘察工作需求等，對其內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整與優(yōu)化，始終保證該監(jiān)管體系的有效性。此外，勘察機(jī)構(gòu)還需要加強(qiáng)自身工作隊伍的建設(shè)工作，工作外部招聘與內(nèi)部培訓(xùn)和進(jìn)修等多元化途徑，為勘察隊伍注入鮮活的血液，帶動整個團(tuán)隊工作熱情的升溫，并實(shí)現(xiàn)全員專業(yè)素養(yǎng)的提升，為工程勘察工作的進(jìn)行提高更加有利的質(zhì)量保證。

5 結(jié)語

隨著我國巖土工程數(shù)量的逐步增加與施工范圍的明顯拓展，施工單位所面臨的復(fù)雜地形地質(zhì)情況也更多，對此，勘察工作人員一定要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況做好勘察技術(shù)的分析與合理應(yīng)用，充分保證勘察結(jié)果的精準(zhǔn)性與全面性，從而為巖土工程施工方案的設(shè)計以及后續(xù)施工建設(shè)的有效落實(shí)而提供可靠條件。