復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察

朱海明 葉 森

（重慶市勘測(cè)院，重慶 401121）

0 引言

我國(guó)國(guó)土面積的地大物博，其中的地貌特征也是層出不窮，再加上我國(guó)地形受常年環(huán)境侵蝕，將給工程勘察隊(duì)伍帶來(lái)一定的挑戰(zhàn)。同時(shí)，勘探工程也需要各方面的地質(zhì)、水文條件等環(huán)境的支持，因此，勘探人員要從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況出發(fā)，嚴(yán)格遵循勘探流程，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)待復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的巖土工程勘察，從而促進(jìn)巖土工程的蓬勃發(fā)展。

1 基于復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察存在的缺陷

1.1 巖土工程勘察進(jìn)度慢、工期緊

在環(huán)境比較復(fù)雜的情況下，勘探人員要花大量的時(shí)間反復(fù)勘察，可謂“時(shí)間短，任務(wù)重”，而且全部地質(zhì)勘察工作幾乎都是大規(guī)模的野外勘察。在面對(duì)復(fù)雜多變的地質(zhì)條件時(shí)，必然會(huì)出現(xiàn)一些比較棘手的測(cè)量問題，其中具體的問題就是工程測(cè)量的進(jìn)度緩慢[1]。對(duì)新環(huán)境的地質(zhì)來(lái)說(shuō)，勘探人員必須花費(fèi)大量的時(shí)間收集資料，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行觀察和資料整理，而且勘探人員必須在短時(shí)間內(nèi)提交全盤的勘探報(bào)告，以便施工單位根據(jù)勘探公司提供的資料，進(jìn)行相應(yīng)的工程建設(shè)，因此，一時(shí)之間就會(huì)造成勘探人員的工作失誤，進(jìn)一步造成巖土勘察資料不全，也給后期工作帶來(lái)很大困擾。

1.2 缺乏對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件的檢測(cè)數(shù)據(jù)

在實(shí)際的巖土勘探過程中，勘探人員常常由于當(dāng)?shù)貧夂蜃兓?、晝夜溫差等因素而?dǎo)致最終的勘探結(jié)果不盡如人意，所勘探的結(jié)果也不盡如人意。如某市總體分布為西南高、東北低，當(dāng)?shù)匦蔚孛藏S富多樣，天氣分布也多以雷雨為主，在一定程度上會(huì)影響觀測(cè)數(shù)據(jù)。加之部分勘探人員的種種原因，導(dǎo)致對(duì)實(shí)際情況完全不了解。而且在勘察過程中，由于缺乏專業(yè)的實(shí)際操作，單憑原有的勘察經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況缺乏勘察和出席次數(shù)，很容易導(dǎo)致勘察數(shù)據(jù)極不準(zhǔn)確。不但浪費(fèi)了大量的人力、物力，而且增加了測(cè)量數(shù)據(jù)的成本，延誤了工程的后期實(shí)施。

1.3 未能實(shí)施有效的勘察解決方案

第一，勘測(cè)人員的問題。一些勘察人員在勘察過程中，出于自身經(jīng)濟(jì)利益的考慮，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“偷工減料”，沒有按實(shí)際情況進(jìn)行勘察，從而造成勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不能保證，給以后的施工帶來(lái)極大的隱患。并且有些測(cè)量人員對(duì)自己的工作不了解，對(duì)領(lǐng)導(dǎo)安排的工作也沒有盡到最大努力，直接導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

第二，勘察公司沒有意識(shí)到數(shù)據(jù)的重要性。一些勘察企業(yè)在開展巖土勘察前，沒有做好相關(guān)調(diào)查、收集等前期工作，以致勘察現(xiàn)場(chǎng)頻繁發(fā)生技術(shù)失誤。由于有關(guān)調(diào)查的實(shí)施方案也是缺乏詳細(xì)內(nèi)容，導(dǎo)致數(shù)據(jù)與實(shí)際情況極不相符。

第三，各部門之間的協(xié)調(diào)問題。為確保資料的準(zhǔn)確性，在復(fù)雜地質(zhì)條件的巖土工程勘探中，需要各部門之間的相互配合。但各部門之間缺乏溝通，對(duì)于實(shí)際的勘探工作產(chǎn)生了很大的困惑，最終導(dǎo)致了數(shù)據(jù)匯總報(bào)告的全面拖延。

2 復(fù)雜地形條件下巖土勘察方案

2.1 地質(zhì)測(cè)繪

地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)是巖土勘探中常用的技術(shù)手段之一，是一項(xiàng)工作量大且復(fù)雜的工程，其主要是對(duì)勘測(cè)地區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行合理地分析，因此需要勘探人員充分了解被勘測(cè)地區(qū)的地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造以及阻礙勘測(cè)的原因，并以此為基礎(chǔ)對(duì)該地區(qū)的巖土特征、性質(zhì)和分布進(jìn)行合理的規(guī)劃。地質(zhì)測(cè)繪開始階段，需設(shè)置相應(yīng)的地質(zhì)測(cè)量點(diǎn)，通過測(cè)繪手段繪出效果圖，所用測(cè)繪方法主要有儀器測(cè)量和設(shè)備測(cè)量。隨后要測(cè)量地址剖面，找到測(cè)量端點(diǎn)，以剖面長(zhǎng)度為基本條件，保證剖面測(cè)量的精度，最后確定點(diǎn)位的對(duì)應(yīng)位置。最后進(jìn)行割面計(jì)算，根據(jù)實(shí)際情況繪制出割面效果圖，采用物化測(cè)量方法，為后期作業(yè)創(chuàng)造最佳條件，對(duì)異常點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)合測(cè)量，解決測(cè)量過程中出現(xiàn)的問題[2]。

2.2 地質(zhì)取樣和鉆探

對(duì)地質(zhì)條件和地質(zhì)影響進(jìn)行分析，對(duì)各種不同的土質(zhì)進(jìn)行分析，從而找出不良地質(zhì)成因的類型，確定土質(zhì)的危害程度。土地分布范圍需要具有準(zhǔn)確性，只有在得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的情況下，才能保證防治措施的針對(duì)性，為日常工作創(chuàng)造最佳條件。把熟知勘察工作的質(zhì)量要求作為整個(gè)工程建設(shè)的核心，把核心價(jià)值思想作為一切工作的指導(dǎo)依據(jù)，全面提高巖土勘察工作的質(zhì)量，就必須科學(xué)地開展勘察工作。

2.3 原位試驗(yàn)

原位試驗(yàn)是巖土勘察工程中的一種專業(yè)試驗(yàn)手段，該技術(shù)主要是利用液壓接觸探頭，對(duì)巖土進(jìn)行實(shí)際探測(cè)，并對(duì)探頭采集到的樣品進(jìn)行分析，最后將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)存儲(chǔ)和進(jìn)一步分析整理[3]。除此之外，該技術(shù)還包括一些標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，在此過程中需注意使用科學(xué)方法，如落錘自由落體法，實(shí)驗(yàn)完成后要仔細(xì)地進(jìn)行清理，同時(shí)該技術(shù)也是一種工程人員在室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行勘察試驗(yàn)時(shí)會(huì)采用的技術(shù)，該技術(shù)為工程人員在室內(nèi)工作提供了更大的可能性。

2.4 地理信息系統(tǒng)技術(shù)

伴隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和衛(wèi)星定位技術(shù)的迅速發(fā)展，巖土工程勘察開始在某些地形比較復(fù)雜的地區(qū)采用GIS 技術(shù)進(jìn)行勘探區(qū)域的拍攝掃描分析，可以大大提高勘察人員對(duì)勘察區(qū)域的了解程度，不僅提高工作效率，而且為勘察人員提供了更多的安全保障[4]。GIS 技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)，就是能夠?qū)Φ匦螐?fù)雜的區(qū)域進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)采集，特別是在空間層面上的數(shù)據(jù)分析，這是勘察人員很難用人工來(lái)完成的，因此GIS 技術(shù)是勘察人員從事巖土工程勘察工作中不可缺少的技術(shù)。

2.5 地基處理技術(shù)

地基處理技術(shù)是巖土工程中的一項(xiàng)重要技術(shù)，只有做好前期工作，才能保證后期工程的順利進(jìn)行。當(dāng)前巖土工程中使用的地基處理方法有很多，首先是墊層法（圖1），墊層法是處理淺層地基的一種重要方法，在水土流失較大、土質(zhì)松散的地區(qū)，應(yīng)先用墊層法對(duì)地基進(jìn)行處理，該技術(shù)首先在土層上挖出基礎(chǔ)坑洞，坑洞深度應(yīng)事先按地質(zhì)條件設(shè)計(jì)，然后將柱樁打入坑洞，再開始鋪砂，鋪砂完成后即可開始注水，直至與砂處于同一水平線。其次是強(qiáng)夯法（圖2），這種方法一般適用于軟土地區(qū)，其施工難度較小，速度較快，造價(jià)較低，因而成為巖土技術(shù)勘察工程中較為流行的方法[5]。強(qiáng)夯法主要是對(duì)土層進(jìn)行強(qiáng)力打擊，使軟土在打擊下變得更堅(jiān)固、更穩(wěn)定。另一個(gè)是振沖法（圖3、圖4），這是一種使土層變得緊實(shí)的方法，它主要是通過使用相關(guān)儀器對(duì)土體進(jìn)行震動(dòng)加壓操作，使土體之間松散的顆粒在外力作用下重新排列，使其變緊實(shí)。

圖1 換填墊層法施工示例圖

圖2 強(qiáng)夯法施工示意圖

圖3 振沖密實(shí)法施工原理示例圖

圖4 振沖置換法施工原理示例圖

3 復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察建議

地質(zhì)勘察工程技術(shù)人員在勘察工作中起著重要作用。所以國(guó)家對(duì)勘察設(shè)計(jì)人員的專業(yè)要求比較高，建設(shè)工程中人員的技術(shù)水平是建設(shè)工程成功與否的關(guān)鍵。要保證地質(zhì)地形條件復(fù)雜的巖土工程勘察質(zhì)量，必須在前期工作中不斷完善勘察模式，培養(yǎng)職工的綜合素質(zhì)，開展階段性的職工素質(zhì)培訓(xùn)，只有建立綜合素質(zhì)較高的施工隊(duì)伍，才能保證工程勘察質(zhì)量。從實(shí)際工作的角度出發(fā)，構(gòu)建一種完善的勘察工作模式，規(guī)范工作人員的日常操作行為，注重技術(shù)人員的培養(yǎng)，從而達(dá)到理想的勘察目的。對(duì)部分不符合考察要求的人員要及時(shí)調(diào)整，并定期對(duì)其能力進(jìn)行考核，達(dá)到理想的工程勘察目標(biāo)。

此外，為保證在復(fù)雜地質(zhì)條件下提高巖土工程勘察精度，應(yīng)合理選用先進(jìn)的勘察技術(shù)，在勘察初期布置偵查點(diǎn)，運(yùn)用回歸分析方法，計(jì)算出較好的承載能力，融合多種勘察技術(shù)，確保勘察成果達(dá)到理想目標(biāo)。從實(shí)際的角度看，勘察工作的開展需要根據(jù)不同的施工環(huán)境，采用先進(jìn)的勘察設(shè)備和方案，注重勘察人員的綜合素質(zhì)，企業(yè)需要為員工提供良好的交流空間，分享先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，定期安排員工外出學(xué)習(xí)，建立獨(dú)立的學(xué)習(xí)小組，保障員工日常工作的積極性，這樣才能逐步提高勘察技術(shù)應(yīng)用水平。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上，針對(duì)我國(guó)不同的復(fù)雜地質(zhì)情況，采用巖土勘察技術(shù)可以有效地緩解這一問題，并能提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。為此，勘察設(shè)計(jì)單位必須按照國(guó)家技術(shù)規(guī)定進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正勘察設(shè)計(jì)隊(duì)伍中的漏洞，建立科學(xué)的巖土勘探使用制度，提高地質(zhì)勘探資料的準(zhǔn)確性，切實(shí)地提高相關(guān)從業(yè)人員的技術(shù)水平，為以后的施工打下基礎(chǔ)。