復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察及實(shí)踐研究

錢坤

安徽建筑大學(xué)勘測設(shè)計研究院有限公司 安徽合肥 230022

勘察巖土和地形地質(zhì)是工程正式投入施工之前不可缺少的基本環(huán)節(jié)，它直接決定著工程的施工質(zhì)量。在地形地質(zhì)復(fù)雜的情況下，施工前的勘察工作就顯得更為重要。作者參考了近年來有關(guān)資料，結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，首先簡要介紹了復(fù)雜地形地質(zhì)的特征，然后對巖土工程勘察技術(shù)進(jìn)行了分析。

1 復(fù)雜地形地質(zhì)特點(diǎn)概述

因我國地域遼闊，各地地形地貌地質(zhì)條件各異，地形地貌復(fù)雜多樣，山區(qū)面積大，西高東低，呈三級梯形分布。所以，在地形復(fù)雜多變的地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)，其所在地區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境給工程建設(shè)帶來了較大的施工困難，導(dǎo)致了施工環(huán)境的整體惡劣，施工風(fēng)險增大。從實(shí)際地質(zhì)調(diào)查結(jié)果來看，復(fù)雜地區(qū)的巖相巖性變化較大，地質(zhì)結(jié)構(gòu)也復(fù)雜多變，巖土特征不利于工程實(shí)施，尤其是灘涂、冰川、沼澤、沙漠、凍土等地形地質(zhì)環(huán)境，在某些地區(qū)還存在易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)條件，如滑坡、泥石流、崩塌、水土流失等。由于在這種地形地質(zhì)環(huán)境下進(jìn)行施工，存在著較大的安全隱患，因此，在復(fù)雜地形地質(zhì)環(huán)境下進(jìn)行巖土勘察工作，存在著較大的不可預(yù)知風(fēng)險，既是一項(xiàng)任務(wù)，也是有效保證工程施工質(zhì)量的重要工作[1]。

2 復(fù)雜地形地質(zhì)環(huán)境中，巖土工程的勘察技術(shù)

2.1 室內(nèi)試驗(yàn)

是對區(qū)域地質(zhì)問題進(jìn)行評價的一種重要方法，在巖土工程勘察中很常見，根據(jù)具體問題在室內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，從而評價巖土物理特性和有關(guān)指標(biāo)。物理測試一般有以下幾種：準(zhǔn)確評價土層的壓縮性、探測土層的性質(zhì)、分析土層中的微粒等，以此作為對砂土進(jìn)行定性分級的科學(xué)依據(jù)。

2.2 鉆探

在巖層鉆探中，30型臺式鉆機(jī)是最常用的機(jī)械設(shè)備，其作業(yè)方式主要有回轉(zhuǎn)鉆井和泥漿護(hù)壁兩種。應(yīng)著重指出的是，如果土心具有粘性特征，在采取率必須超過90%，對所有土層的結(jié)構(gòu)、特征進(jìn)行詳細(xì)分析和鑒別，每層出現(xiàn)一個方向的變化都應(yīng)記錄在案。惟有這樣，工作人員才能客觀地認(rèn)識土層結(jié)構(gòu)，為下一步的勘察作充分的準(zhǔn)備。

2.3 地質(zhì)測繪

在工程地質(zhì)調(diào)查中，這是一項(xiàng)應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，其最終目標(biāo)是對工程區(qū)地形地貌進(jìn)行詳細(xì)分析。為了準(zhǔn)確推算巖土成因及形成時間，掌握巖土結(jié)構(gòu)及特征，首先要了解工程區(qū)域的地形地質(zhì)條件，確定周圍環(huán)境是否會影響探測結(jié)果，盡量避開此類影響因素，確保探測結(jié)果的客觀準(zhǔn)確。

2.4 原位測試實(shí)驗(yàn)

該技術(shù)涉及兩種測試方法：第一種是靜力觸探試驗(yàn)。最初的液壓靜力觸探是應(yīng)該用于測試的探頭。收集地形和地質(zhì)數(shù)據(jù)后，使用計算機(jī)軟件進(jìn)行處理和分析；第二種是根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)灌注落錘試驗(yàn)。在正式測試之前，必須先清潔孔，然后以20次/秒的速度執(zhí)行灌注測試。現(xiàn)場探傷試驗(yàn)測試是巖土勘察過程中最基本的技術(shù)，實(shí)用性強(qiáng)，操作簡便，可以獲得準(zhǔn)確的巖土物理力學(xué)數(shù)據(jù)。

2.5 地震效應(yīng)問題

由地震效應(yīng)帶來的底層剪切波速測定,需要注意對場地類型的勘察,從而提高工程施工的質(zhì)量。在對巖土工程進(jìn)行施工評價的過程中,地基類型、剪切波速、場地類別等往往會由于地震效應(yīng)而改變,從而使影響相關(guān)參數(shù)的測量工作,需要引起相關(guān)人員的高度重視[2]。

3 復(fù)雜地形地質(zhì)環(huán)境下，地基的施工技術(shù)

3.1 墊層技術(shù)

墊層技術(shù)又稱水墜技術(shù)，廣泛用于黃土細(xì)砂地基的施工。其施工方法如下：挖深至所需深度，在基坑兩側(cè)放置夾砂層，普通砂層厚度為30厘米左右。鋪沙完成后，向基坑注水，使基坑與砂面處于同一水平面；用鋼制工具搖動砂礫，若砂礫有沉降，必須拔出鋼制工具，再進(jìn)行操作[3]。

3.2 強(qiáng)夯技術(shù)分析

本工藝具有成本低、效率高、選材方便、操作簡單、成本低、壓實(shí)工藝效果好等優(yōu)點(diǎn)，是基礎(chǔ)施工中應(yīng)用最廣泛的工藝。強(qiáng)夯技術(shù)不僅可以提高地基的承載力，還可以改善復(fù)雜地形和地質(zhì)環(huán)境下地基的液化和壓縮特性，使巖土不再容易塌陷，強(qiáng)夯技術(shù)主要適用于復(fù)雜的地形、地質(zhì)環(huán)境中。

3.3 創(chuàng)新巖土工程勘查技術(shù)

為了更好地滿足復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘查的需要，應(yīng)針對性地引進(jìn)各種先進(jìn)的巖土工程勘查技術(shù)，地質(zhì)工作者還需結(jié)合實(shí)際需要，進(jìn)行針對性的創(chuàng)新探索，從而不斷提高勘查工作的水平。如在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下，可以采用波速檢測技術(shù)進(jìn)行巖土工程勘察，而高密度技術(shù)和多道瞬態(tài)面波探測技術(shù)也可以更好地為提高勘察精度服務(wù)。需要指出的是，在地質(zhì)勘查技術(shù)創(chuàng)新過程中，資料的細(xì)致整理也不可忽視，結(jié)合計算機(jī)技術(shù)綜合處理、分析相關(guān)資料，可以更好地為工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持。

3.4 振沖技術(shù)

在地基施工中也經(jīng)常采用水沖法來提高地基強(qiáng)度，而振密松砂土則特別適合采用振沖法。其工作原理是在振動器的作用下，砂礫層將發(fā)生液化、振動，改變砂礫原位，實(shí)現(xiàn)砂礫重排，縮小砂礫間隙，增加砂礫密度，最終達(dá)到提高砂礫層承載能力的目的。振沖技術(shù)因其獨(dú)特的工作原理，使其在黃土地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。

4 結(jié)語

所以，地質(zhì)調(diào)查的意義在于深入了解施工現(xiàn)場的地物特征，分析不良地質(zhì)問題，評價影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量的因素，并通過各種途徑獲得準(zhǔn)確的資料。無論采用何種基礎(chǔ)技術(shù)，為了保證基礎(chǔ)質(zhì)量，都必須進(jìn)行徹底的試驗(yàn)和反復(fù)的試驗(yàn)，考察工作的內(nèi)容必須符合有關(guān)制度標(biāo)準(zhǔn)，并運(yùn)用優(yōu)秀的科學(xué)技術(shù)夯實(shí)基礎(chǔ)。土工勘察是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量勘察，促進(jìn)我國工程建設(shè)事業(yè)長期發(fā)展的一個可行途徑。