复杂地形地质条件岩土工程勘察及实践研究

2020-11-26李晓燕

建材发展导向 2020年15期

李晓燕

（云南省有色地质局楚雄勘查院，云南楚雄 675000）

复杂的地形地质条件为很多工程的开展带来了巨大的挑战，岩土工程勘察在复杂的地形地质条件下显得艰难。面临的地质条件复杂，就要花费更长的时间来进行勘察与实践研究，然而很多工程的建设不只存在单一的地质地形条件，而是各种地质条件混杂的情形，但是就目前的勘探水平以及分析水平而言，完整全面的进行分析难度还是很大的，因为前期勘察的结果不全面、分析不到位，就会导致后期工程施工的难度加大，不能按照工程预期开展项目。

1 国内复杂的地形地貌环境分析

我国地形地质条件相对复杂，比如针对云南省来说，云南是高原区，属于青藏高原的南部延伸，西北高，东南低。地形是波浪起伏的，平均海拔约2，000米，表现为低矮山丘，并具有各种类型的喀斯特地形。由于盆地、河谷、丘陵、低山、中山、高山、高原相间分布，因此各类地形地貌之间地质条件差异很大。

2 论我国复杂地形地质条件岩土工程勘察中存在的问题

2.1 前期岩土工程勘察易出现的问题

最初的岩土勘察中最容易出现问题是，区域分析不全面，评级也不合理。由于地质测量的不准确，结果可能会产生偏差，并且这些测量数据可能无法准确反映该地区的地形地貌、地质情况，导致勘察的工作设计不合理。

2.2 已有资料不能满足勘察精度要求

在复杂地形地质的岩土工程中，地质测绘是一项非常常见及重要的勘查技术方法，但同时也一项工作量极大的勘查技术方式。当勘察场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足勘察精度要求时，地质工作人员就不能把准确的地形地貌信息反映到勘察报告中。因次要根据具体情况进行高精度的工程地质测绘工作。

2.3 室内测试技术的不完善

在岩土工程勘察中，室内测试实验主要针对的是对室内给予有效测试实验，可以有效的模拟实际施工中可能发生的问题，也可以有效的得出整个岩土工程分级与岩土工程评估的科学数据。由于部分工作人员在取样的过程对于野外的地形不熟，不能对此项工作的重要性起到合理的认知，因而不能科学合理进行采集样品，使场地中所取的样品性质不能很好的反映出勘察场地土层的物理力学性质。

2.4 不能准确的分析勘察场地中分布的岩土层特性

在野外进行勘察工作时，经常会受到施工条件、地层差异、原位测试设备及测试方法等因素影响，使得不能很好地实施原位测试法，在做原位测试时不规范的操作，或是孔底残留物未清理干净，测试时出现缩杆的情况，使得其不能精准的落到测试的位置上，也会使数据的准确性受到影响，致使勘察的结果不够准确且不能为岩土层的特性分析提供精准的数据指标。

3 复杂地形地质环境中，岩土工程的勘察技术

实用性是勘察工作的核心原则，无论是评估岩土数据、技术参数还是技术指标，首先要考虑的便是实用性。特别是勘察复杂地形地质，勘察技术切忌复杂、花哨，要选择简单、易操作的技术，常用的主要勘察技术为地质测绘、钻探、原位测试、室内土工试验。

3.1 地质测绘

这是岩土工程勘察中应用最为广泛的技术，其最终目的是详细分析工程区域的地形地貌。勘察人员要想推算岩土的形成原因与时间，掌握岩土结构和特点，必须先了解工程区域的地形地质，确定周边环境是否会影响勘察结果，尽可能规避这种影响因素，保证岩土勘察的客观准确。

3.2 钻探

在实际的岩层勘探过程中，需要使用合适的台式钻探机进行钻探工作，其具体的实施过程需要进行泥浆护壁、回转钻进等工作的实施，保证能够对岩土岩心的采取率大于90%以上。针对岩层钻探工作不同方向上的结果，能够做出及时的跟踪记录，从而对岩土层的实际分布情况进行分析，给勘察报告提供可靠的依据。

3.3 原位测试实验

岩土工程勘察中的原位测试包括荷载试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验、标准贯入试验、十字剪切板试验、旁压试验、扁铲膨胀试验、现场直接剪切试验、波速测试、岩体原位应力测试、激振法测试等。岩土工程勘察中最常用的原位测试为圆锥动力触探试验和标准贯入试验。原位测试在施工过程中应严格按照相关规范进行操作，只有规范操作，得出的数据才能正确的反映岩土体的物理力学性质。

3.4 室内土工试验

土工试验是岩土工程勘察报告中正确评价工程地质条件的不可缺少的，技术员在做勘察报告时土工试验的数据为整个工程的勘察、设计、施工提供基础依据。土工试验在进行室内建设场景搭建的过程中对可能会出现的各种岩土勘察问题进行分析，模拟实际的物理场景进行岩土工程各个指标的判定，从而判断其是否符合工程所需的各项指标，具体分析其中的各个问题，并且提出解决方案。

4 复杂地形地质条件岩土工程勘察策略

4.1 优化地质测绘技术

为应对复杂地形地质条件带来的挑战，地质测绘技术的优化存在较高必要性，因此地质人员必须重点关注工程测绘技术的应用，并结合实际开展深入的项目调查，以此结合场地的地形与地貌特点，即可准确获取不良地质等信息，地质测绘技术应用的有效性可由此得到保障。

4.2 推进勘探技术系统性发展

受到复杂地形地质条件的差异性影响，岩土工程勘察的难度大幅提升，因此本文建议重点关注基础样式、结构形式的地形地质条件，以此结合勘察技术手段发展现状，确定勘察深度及间距，提高勘察技术应用有效性。在具体的勘察技术应用过程中，勘探深度的确定需结合不同地质状况。

4.3 创新岩土工程勘察技术

为更好满足复杂地形地质条件岩土工程勘察需要，应针对性引进各类先进的岩土工程勘查技术，地质人员也需要结合实际需要开展针对性创新探索，勘察工作的水平可由此不断提升。例如，可采用波速检测技术进行复杂地形地质条件岩土工程勘察，高密度技术和多道瞬态面波勘察技术也能够较好服务于岩土工程勘察的精度提升。

5 实例分析

5.1 工程概况

为开展更高水平的复杂地形地质条件岩土工程勘察，新型岩土工程勘察技术的引入和应用极为关键，波速检测技术便属于其中代表。因此，本文选择了某地岩土勘察工程作为研究对象，围绕该工程岩土工程勘察的波速检测技术应用开展了深入探讨。

研究对象工程的场地地层由素填土、粉质黏土、淤泥质粉质黏土、粉土、粉砂，属于典型的复杂地形地质条件，因此工程采用波速检测技术开展岩土工程勘察，最终获得了一系列高精度参数，满足了工程的建设需要，波速检测技术的应用价值由此得到了较好证明。

5.2 岩土工程勘察实践

考虑到工程的特殊性，地质人员在岩土工程勘察中首先进行钻孔施工，结合钻孔施工，地震波速测试获得了应用途径，由此结合检测结果即可确定覆盖层厚度，通过波速值确定场地土类型和场地类别，为建筑物的设计提供依据。

在进一步的岩土工程勘察过程中，地质人员采用剪切波速法估算工程的岩土承载能力，这一估算以承载力与剪切波速值存在的比例关系为基础，同时结合相关文献资料与工程实践，可确定不同地层的承载值区间，由此开展针对性分析可以发现，岩土层局部承载能力直接受到大粒径砂砾与质地较坚硬砂砾的影响，剪切波速值也会随着承载能力的提升而增长，而对于小粒径砂砾及较为黏软的砂砾来说，岩土层的承载力会直接受到影响，这种影响也会同时作用于剪切波速值，因此工程复杂地形地质条件下的岩土承载能力确定可采用波速检测技术。

为准确判断砂性土地震液化势，地质人员基于实际数据及工作实践，确定了分析判断的范围，即20m深度的地层，由此针对性计算剪切波速值，即可对砂性土层是否液化进行判断。在对地基范围的岩性土层开展的勘察中可以确定，土层以粉砂为主，若实测剪切波速Vs大于临界剪切波速Vscr时，判为不液化，反之可能会液化。