復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程勘察方法

周 琦

（中南冶勘資源環(huán)境工程有限公司，湖北 武漢 430000）

自改革開放以來，我國加強基礎(chǔ)設(shè)施和現(xiàn)代化項目建設(shè)，城市用地面積有限，樓房越修越高，基坑越挖越深。巖土工程勘察工作涉及施工現(xiàn)場地質(zhì)和環(huán)境特征調(diào)查，這是工程建設(shè)至關(guān)重要的工作。重視巖土工程勘察工作，嚴格把控各個環(huán)節(jié)，才能保證工程建設(shè)質(zhì)量。地質(zhì)勘測是工程檢測的基礎(chǔ)和前提，提高巖土工程勘察質(zhì)量至關(guān)重要?？辈爝^程中涉及環(huán)節(jié)較多、內(nèi)容較復(fù)雜，加之不斷變化的自然條件，巖土工程勘測面臨較多問題，對此需采取針對性措施。

1 巖土工程勘測的重要性

巖土勘察中工作人員要重點關(guān)注地質(zhì)勘測，勘測質(zhì)量和效果會影響工程項目建設(shè)安全性和穩(wěn)定性。

施工區(qū)域存在地下水會損害巖土結(jié)構(gòu)的強度和耐久性，還會影響測量結(jié)果的準確性。調(diào)查時，技術(shù)人員要以全面的視角、結(jié)合項目實際環(huán)境進行分析，選擇適當(dāng)?shù)目辈臁⑹┕ぜ夹g(shù)。采用正確方法開展地質(zhì)勘測和巖土勘測工作，能提升工程勘測效率，保證勘測結(jié)果的精確性。正確把控勘測方向，確定勘測方案和技術(shù)，確保項目順利開展，以適應(yīng)工程建設(shè)需要，促進我國現(xiàn)代工程建設(shè)發(fā)展。分析開發(fā)地的巖土和地質(zhì)特征，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，以保證施工項目質(zhì)量。利用相關(guān)的地質(zhì)勘測技術(shù)檢測開發(fā)地地質(zhì)狀況，以判斷該區(qū)域地質(zhì)條件是否符合項目建設(shè)要求。隨著我國地質(zhì)勘查技術(shù)不斷發(fā)展，越來越多新型技術(shù)裝備推陳出新。目前，我國地質(zhì)調(diào)查主要采用信息技術(shù)和遙感技術(shù)。地質(zhì)勘測是工程建設(shè)中至關(guān)重要的部分，巖土調(diào)查結(jié)果的準確性對工程項目的安全性、穩(wěn)定性影響巨大，能夠提高工程施工建設(shè)的安全性能。

在大型工程項目建設(shè)中，要特別重視采用巖土勘察技術(shù)，科學(xué)使用相關(guān)技術(shù)降低工程建設(shè)項目投入，降低成本，提高效率，保證工程建設(shè)質(zhì)量，提高技術(shù)人員建設(shè)效率。

2 巖土工程勘測中面臨的問題

巖土工程勘察時進行事先考察是為準確把握巖土工程項目的數(shù)目，給后期工作提供便利?？睖y獲取的數(shù)據(jù)信息不僅保證項目前期的順利建設(shè)，也為后期項目整改提供重要根據(jù)。巖土工程勘察時，一些工程師只關(guān)注現(xiàn)場的地質(zhì)條件，忽略了施工現(xiàn)場周圍的地質(zhì)環(huán)境，這種勘察方式會給后續(xù)施工帶來隱患，嚴重時甚至?xí)l(fā)安全問題。缺少地質(zhì)勘查實際操作經(jīng)驗、相關(guān)勘測技術(shù)掌握不足、對工程項目建設(shè)活動造成的影響不重視等，都會影響巖土工程檢測結(jié)果準確性。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘測技術(shù)分析

3.1 工程地質(zhì)測繪

巖土勘測采用的地圖比例均為1∶1 000。地質(zhì)勘測工作人員在勘測過程中需對地形、地貌、氣象、水文等相關(guān)信息進行收集整理，準確把握項目開發(fā)建設(shè)區(qū)巖石的水利環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境，做好巖土工程勘察工作。

3.2 實驗室檢測

在實驗室對工程項目建設(shè)區(qū)的物理數(shù)據(jù)展開分析和驗證，對項目開發(fā)區(qū)的水含量、巖土密度、固結(jié)程度等進行密度測試，以獲得地質(zhì)密度、水含量、孔隙率等相關(guān)數(shù)據(jù)。為準確了解項目開發(fā)區(qū)巖土構(gòu)成情況，可以通過單軸抗壓測試掌握工程現(xiàn)場的單軸抗壓程度。此外，利用聲學(xué)測試可以了解巖石的承壓強度和變形特征，全面掌握巖石性質(zhì)和變化等相關(guān)特征。

3.3 鉆孔

鉆探勘探主要功能是分析和掌握底層結(jié)構(gòu)特征，完成深度層采樣分析和地質(zhì)條件檢測。巖土鉆探技術(shù)廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探中，常用鉆孔設(shè)備是車載鉆孔設(shè)備和臺式鉆孔設(shè)備。旋挖法是勘測過程中較為常用的基本勘測方法。如果需要泥漿保護，采用取芯方式，不同土壤層采收標準不同。例如，粘土層要大于90%，而砂層僅需要大于75%。鉆探和勘探過程中，研究人員需檢測和登記土壤層各方面特征，仔細觀察并記錄土壤層垂直和水平地質(zhì)變化特征。

3.4 現(xiàn)場測試

3.4.1 波速測量

該測試常用設(shè)備和儀器包括三軸剪切儀、無側(cè)限壓縮儀、滲透儀、波速儀等。進行這項測試能掌握等效剪切波速、土壤動力參數(shù)等信息，完成巖石完整性分析。地震波檢測要在公共測量領(lǐng)域開展，微振動加速度測試主要在工程現(xiàn)場的基礎(chǔ)巖石上進行。

3.4.2 抽水試驗

開挖基坑過程中，如果基坑下部有地下水下滲，必須先進行鉆孔測試。首先，應(yīng)科學(xué)設(shè)置抽氣測試孔位置，選擇多個抽水孔，再根據(jù)抽水情況，結(jié)合基坑位置和含水層厚度選擇主孔。其次，對水文孔隙進行地質(zhì)調(diào)查。該調(diào)查項目的目的是分析和研究主抽水孔的地層和含水層分布，仔細觀察觀測孔，擴大和安裝井管。確定測量孔后將其擴大，用鉆機做好井眼的提升和固定工作,井眼的中心應(yīng)一致。最后，對清潔孔進行填充和過濾。在勘探過程中，必須用清潔水洗掉勘探孔中的泥漿。采用過濾的填充方法齊平填充，將整個孔填充為封閉狀態(tài)。

3.4.3 負荷測試

根據(jù)測試要求進行現(xiàn)場勘測，逐步提高地基承載力。仔細觀察壓縮過程中地基的變形和抗壓等方面發(fā)生的變化，有效把控地基強度和變形。

4 復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘測的方法

4.1 不同地質(zhì)條件的勘探深度

巖土工程勘察過程中，如果項目的地形和地質(zhì)條件良好，且埋藏深度較淺，設(shè)定較淺的勘測孔深度即可。如果地形和地質(zhì)條件復(fù)雜，如松散的混合土壤區(qū)域、淤泥厚、紅土厚的地質(zhì)條件或其他遺傳土壤層，則應(yīng)增加測量孔的深度，并應(yīng)闡明項目的具體情況。

4.2 勘探點間距不同

當(dāng)?shù)匦蔚刭|(zhì)條件較為復(fù)雜時，需適當(dāng)縮短勘探點間的距離，通過加密勘探點以確保巖土工程勘測的準確性。通常情況，應(yīng)根據(jù)甲方提供的鉆探計劃和勘測任務(wù)說明書，按照《巖土工程勘察規(guī)程》和現(xiàn)行的巖土工程勘察規(guī)范布置勘察場地。根據(jù)主樓一柱一孔原理進行勘測，如果在勘測中發(fā)現(xiàn)不利地質(zhì)條件，例如巖溶洞穴、土溶洞穴、大型巖溶溝、巖溶槽等特殊地形都會增加施工難度和工作量，需要及時溝通，得到批準后繼續(xù)跟進。

4.3 提高采樣和透視質(zhì)量

巖土工程的樣式和結(jié)構(gòu)不同，勘測深度和間距也不相同。例如，對于巖土工程勘察過程中的六層磚混結(jié)構(gòu)，為滿足工程建設(shè)需要，勘探深度通常要增加15m。但是，如果該項目是多層框架結(jié)構(gòu)，由于要交付勘探負荷，所以，需要進一步提高勘探孔深度。此外，地面形狀的復(fù)雜性也對勘探點間距有很大影響。為更好滿足復(fù)雜的地形和地質(zhì)條件，要縮小勘探點間距，加強加密工作，避免發(fā)生事故。設(shè)定勘探點間距過程中，要全面了解位置所在區(qū)域地質(zhì)地形。地質(zhì)條件不同，勘探點深度也不同。地形和地質(zhì)條件良好，可以適當(dāng)減小勘探孔深度；情況比較復(fù)雜，存在泥土和散土的情況，要加深勘探孔深度，以滿足項目的實際需要。

4.4 做好地下水勘測工作

巖土工程勘察面對復(fù)雜的地形地質(zhì)條件，在勘察過程中地下水勘查十分重要，應(yīng)在鉆探過程完成的同時進行地下水觀測。在地下水觀測過程中，必須綜合分析影響地下水因素，科學(xué)確定水文條件，確保水文調(diào)查深度。同時，要分析近年該地區(qū)最高水位和特定水文變化情況，得到最佳水位數(shù)據(jù)。如果鉆孔深度包含兩個或多個水位，應(yīng)借助套管分開測量水位。孔中水被抽干后，使用變徑鉆機能有效保證水文精度。

4.5 創(chuàng)新巖土工程勘測技術(shù)

面對復(fù)雜多樣的地形和地質(zhì)條件，提高測量質(zhì)量要推廣和應(yīng)用新的測量技術(shù)。例如，在巖土工程勘察分析與評價中，應(yīng)用多通道瞬態(tài)面波法和高密度電阻率法能一定程度提高勘測評價準確性。同時，為了科學(xué)確定地基承載力，可以借助回歸分析的方法，利用計算機對巖土工程勘察數(shù)據(jù)進行全面整理，有效提高地基勘測技術(shù)水平，提高復(fù)雜巖土工程勘察工作測量質(zhì)量。

5 結(jié)論

綜上所述，科學(xué)合理的地質(zhì)調(diào)查和巖土工程項目對我國的工程建設(shè)非常重要。借助科學(xué)先進的調(diào)查處理方法進行地質(zhì)篩查，確定調(diào)查地點，完成調(diào)查項目分析。針對地質(zhì)勘察工程存在的問題，制定合理解決方案解決工程中面臨的問題。望本文可以為我國地質(zhì)調(diào)查和巖土工程調(diào)查提供理論依據(jù)和參考。