膨胀性岩土地区工程地质勘察研究

朱世奇

安徽省城建设计研究总院股份有限公司 安徽 合肥 230000

引言

近年来，在国家经济水平不断提升的同时，我国建筑行业得到了质的飞跃发展，建筑规模不断扩大的同时，建筑使用性能也在不断提升。与此同时，人们对建筑工程各个建设环节的要求也在不断提升[1]。为了进一步提升工程建设的质量以及安全性，应当注重工程地质勘察工作的开展。膨胀性岩土是一种较为特殊的土质，其主要组成部分为黏土矿物。膨胀性岩土与水具有十分紧密的联系，大部分的膨胀性岩土都具有良好的亲水性能，其中含有大量的亲水矿物。如果环境温度发生变化，那么膨胀性岩土也会跟随发生体积变化，其内部还会产生比较明显的内应力。工程建设施工过程如果遇到膨胀性岩土地区，那么工程施工的安全性以及施工质量都会受到严重的负面影响，这就更加凸显出工程地质勘察的重要作用[2]。尤其是在勘察膨胀性岩土地区时更应当注重在勘察结果的基础上及时采取相应的改善措施对膨胀性岩土地区的承载力以及耐受力进行提高。

1 膨胀性岩土地区简单介绍

之所以膨胀岩土地区工程地质勘察工作引起广泛的重视，主要是因为膨胀性岩土与其他岩土相比具有较为明显的差异性以及特殊性。膨胀性岩土当中包含的黏土矿物成分主要有蒙脱石以及伊利石等，这些矿物质又具有明显的共同点，那就是亲水性极强，当环境中水分含量发生变化时，这些矿物质的体积均会发生明显的改变，进而会造成黏土体积的变化，土体湿度增加时发生膨胀，土体干燥失水时发生收缩。对于建筑在膨胀性岩土地区的建筑物来说，膨胀形成膨胀压力，收缩会形成收缩裂隙，而收缩、膨胀变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减，会对建筑物造成破坏作用。很多情况下，人们会将膨胀性黏土比作工程建设当中的癌症，很多工程地质勘察工作中如果发现膨胀性岩土都会选择绕开膨胀性岩土地区进行施工，当无法避免时也会尽量缩短该地区的施工[3]。

膨胀性岩土当中大量亲水性矿物质的存在会引发一系列的问题，比如膨胀性岩土坍塌、膨胀性岩土滑坡、膨胀性岩土剥落以及膨胀性岩土坡面冲蚀等。在环境湿度发生较大变化时，边坡浅层的膨胀性岩土区域会受到湿胀干缩效应以及相关内化作用的综合影响，其中的膨胀性土层会出现内部裂隙切割，再加上水的作用，其结构会出现明显的破坏，原有的稳定性以及结构特性也会逐渐丧失。一般会出现湖面整体的滑移或者是局部脱落，当问题进一步恶化后坍塌问题便会随之而来。一般在雨季或者是环境温度大幅度变化时，坍塌问题的发生概率会明显提高。膨胀性岩土滑坡问题的发生主要与岩土内部裂隙具有较为明显的关系，并且滑坡问题的破坏性相对来说比较严重。环境湿度比较低的旱季属于膨胀性岩土剥落问题的高发时间段，主要表现为膨胀性岩土表层土块逐渐出现碎解。膨胀性岩土土层结构的牢固性、稳定性以及稳固性相对来说均比较差，在集中水流冲蚀作用下膨胀性岩土结构会发生一系列的结构安全问题，岩土坡面的完整性会受到直接性的破坏，对绿植的正常生长造成严重的不利影响[4]。

2 膨胀性岩土地区工程地质勘察的目的

随着工程建设的不断发展，人们对于工程地质勘察工作的重视程度逐渐提高，这主要是因为地质环境会对工程开展产生直接影响。如果工程在恶劣的地质环境当中进行建设，那么后期就需要耗费大量的资金以及人力进行地质环境改善，以此来提高工程地基的可靠性以及稳定性。膨胀性岩土地区工程地质勘察工作的开展具有明显的目的性，首先主要是为了对不良地质作用的类型成因、分布范围以及发展趋势等进行明确，同时还会对其危害程度进行评价[5]。这些勘察信息为后期整治方案的制定提供了可靠的依据，并且还能有效提高整治方案的针对性，确保工程建设具有良好的地质环境。工程地质勘察工作中还会对建设场地当中的岩土层类型以及深度分布等进行详细勘察，辅以工程特性分析工作，这部分勘察内容直接关系到工程建设设计工作。膨胀性岩土地区多种自然灾害的发生与水利条件呈现出明显的正相关关系，及时进行工程地质勘察工作可以有效避免后续施工问题的发生。在工程地质勘察工作中，相关工作人员对于当地的降雨等情况也会进行一定的了解，这样就可以为工程施工过程有效降低气候变化产生的影响提供参考。

3 膨胀性岩土地区工程地质勘察的具体方法

膨胀性岩土地区的地质勘察工作具有更高的复杂性以及难度，在进行工程地质勘察时更加注重勘察方法的合理应用。如果使用的勘察方法不当，那么很容易对勘察结果的精确性造成严重的影响，严重情况下甚至会在勘察过程引发严重的安全事故。现阶段，膨胀性岩土地区经常使用的工程地质勘察方法有钻探取样、室内试验以及原位测试，并且在进行膨胀性岩土地区的工程地质勘察时还应当注重勘察要点的掌握。

3.1 工程地质勘察方法之钻探取样

目前，在进行膨胀性岩土地区工程地质勘察工作时，经常使用的一种勘察方法便是钻探取样，在使用这一勘察方法时必须要使用特定的地质勘察钻探设备，在进行勘察时应当使用高速低压的方式转入。如果，在钻探转入的过程接触到沙土岩层时，一定要采取相应的防护措施。在整个勘察钻探过程，对于勘探的土层应当进行详细和全面的分析，之后才能够依据分析结果对较为复杂的地质环境下的岩土项目的勘测指标进行确定。对于处于地下水位之下的岩土层，为了保证勘察数据的真实性，应当采用双壁岩心管以及活阀式采土器。在进行钻探取样时，一定要结合当地实际情况以及人力、物力条件等采取适合的开拓方法。

3.2 工程地质勘察方法之室内试验

膨胀性岩土地区工程地质勘察工作中出现频率较高的一种地质勘察方法就是室内测试，这一勘察方法主要是为了模拟工程建设区域的现场环境，然后对其潜在的岩土发展规律特性以及存在的缺陷进行探寻，之后再利用具有较高科学性的试验方法开展相关的深入研究工作，对岩土当中所存在的不同种类的物理指标进行更加准确的评价，进一步对岩土工程勘察报告进行完善。在膨胀性岩土地区工程地质勘察过程运用室内试验勘察方法，能够在了解膨胀性岩土各项指标的基础上对当地地基的相关稳定数据进行进一步的确定，这为后期膨胀性岩土地区工程改善措施的确定提供了可靠的参考。

3.3 工程地质勘察方法之原位测试

膨胀性岩土地区工程地质勘察方法当中的原位测试主要是利用了静力触探试验、标准贯入试验来获取测试结果，并且系统本身就具有信息分析以及处理功能，因此可以进一步提高工程地质勘察结果的理想性。其实，膨胀性岩土地区工程地质实际勘察工作中使用频率最高的勘察方法是钻探结合原位测试。如果膨胀土处于埋藏较浅的位置，可以在条件允许的情况下将天然地基作为工程建设的地基，同时还应当利用浸水载荷实验进一步确定地基土的承载能力。最后，还应当对地基土的承载能力进行深入了解，并且进一步优化地基土承载力，为建设工程的长久稳定运行提供可靠的保障。

3.4 膨胀性岩土地区工程地质勘察要点

在进行膨胀性岩土地区工程地质勘察时，除了要合理运用勘察方法之外，还应当对勘察工作中的要点进行充分了解。主要的勘察要点有勘探、室内试验以及相关资料的整理，这几个环节都存在需要相关工作人员格外注意的关键点。在进行钻探时，工作人员还需要进行野外记录工作，在记录时应当确保详细以及准确，对于颜色以及状态等都应当进行如实记录，对于钻探取样的位置也应当引起注意 ，同时进行记录。在进行相关的室内试验时，为了确保试验结果的全面性以及科学性，应当根据即将要建设的工程的设计要求进行不同的试验项目。相关工作人员在开展工程地质勘察资料整理工作时，应当在充分考虑当地实际情况以及气候条件的基础上，再进行准确的计算，这样有利于计算结果的精确性以及科学性的提高。

4 结束语

综上所述，在工程建设规模逐渐扩大的背景下，应当注重工程地质勘察工作的开展，尤其是对于膨胀性岩土地区工程地质勘察工作的开展更应当确保运用合适的勘察方法。膨胀性岩土地区工程地质勘察工作的开展有利于相关工作人员更加深入的了解工程建设区域的地质情况，为后续工程建设设计工作以及规划工作的开展提供可靠的依据。膨胀性岩土地区工程地质勘察主要采用的勘察方法有钻探取样、室内试验以及原位测试，在实际的勘察过程应当因地制宜对勘察方法进行科学选择。