基于复杂地形地质条件下岩土工程勘察技术的研究

2021-07-02李光

科海故事博览 2021年4期

李光

（河北省水文工程地质勘查院，河北石家庄 050021）

我国是一个疆域辽阔、地质种类多样的国家，在这样的地质环境下进行工程建设和地质检测差异性是非常大的，因此地质岩层的勘察和检测成为工程建设行业中最重要的前提工作[1]。为了详细了解复杂地形地质条件下的岩土工程勘察技术，本文从我国一些复杂地形地貌环境下的工程案例、解决措施以及基于复杂地形地质条件下岩土工程勘察的技术分析这两个方面进行讨论。

1 我国一些复杂地形地貌环境下工程案例分析以及解决措施

一个规范的勘察施工项目在进行施工之前，都会对工程所在的地理位置和地质情况进行一定的考察，不仅是为了提高工程的建设效率，最重要的是确保一项工程能够顺利的开展。由于一些项目施工的场所地质比较复杂，这在一定程度上增加了勘察工作的难度，像我国西部的一些地区，很多地形都是盆地或者是高低起伏的山地，地形的起伏导致地层岩性在不同区域内差别很大[2]。同时在一些地形的形成过程中，地质下层运动和地质周围的环境变化，使得很多地质区域内的岩浆状态、地质构造、沉积厚度等一些地质结构都有明显的差异，这样的地质和地形对地层的勘察工作带来了很大的难度，不利于地层勘察工作的进行。

一项工程在勘察施工过程中，在对周围的岩石层和地质情况进行勘测时要根据该工程的实际情况和建设要求进行勘察，并根据现场的实际情况划分出工作区，详细地分析周围地质的情况和在建设过程中所需要注意的问题[3]。系统地分析岩石层的结构和特质，该地区在施工过程中遇到降水或者温度发生变化的情况时地下水发生什么样的变化，是否会影响建设施工的开展。详细地总结出勘察过程中岩石和土质结构的特点以及分布，结合相应的设计要求，合理地对施工过程进行改善，保证整个岩石工程的勘察工作能够有效的进行，保证勘测数据的准确性，同时为一项工程的进行提供科学、准确的数据支撑[4]。

2 复杂地形地质条件下岩土工程勘察技术的应用分析

2.1 岩土层钻探技术

岩土工程在施工前通常都会进行岩土层的钻探勘察，而岩土层钻探技术离不开车装、台式钻机等设备的应用。台式钻机是岩土层钻探技术的主要组成工具，离开了钻机则无法开展钻探勘察工作，图1 是岩土层钻探施工。另外，在开展岩土层钻探时，还需要使用泥浆护壁回转这一技术来实施钻进；采芯过程中还必须要保证砂土岩层芯的采取率以及粘土岩芯的采取率。整个技术应用过程中要详细记录各个岩层的变化，为后期的地层分析提供精确的数据参考依据。

图1 岩土层钻探施工

2.2 地质测绘技术

针对复杂地形条件下的岩土工程勘察离不开地质测绘技术的应用，通过对地形、地貌以及地质等条件进行分析，有利于帮助勘察人员加强对工程施工现场地质构造的了解。图2 是地质测绘应用图，通过地质测绘技术可以及时地发现岩土施工中存在的地质问题，从而能制定合理的应对措施。另外，勘察人员还可以借助该技术掌握施工现场岩层的特征、分布以及成分组成等岩土信息，根据地质变化能准确的判断岩层本身的风化程度。

图2 地质测绘应用图

3 基于复杂地形地质条件下岩土工程勘察工作顺利开展的对策

3.1 勘测技术和取样技术

在岩石工程的地质勘测过程中，由于基础的地质环境和地质结构存在差异，所以在勘测过程中，所选择的勘测间距和勘测深度每次都不同。如果是一栋楼层在6 层左右的砖混结构住宅楼，处于砂土、碎石土等简单均匀地层时，勘测孔深度在15 米左右就可以满足勘测的要求；如果处于因地质构造、地质成因导致的淤泥质土、膨胀土、湿陷性土、风化差异性大的复杂地层，在进行勘测时要根据实际情况对勘测深度适当加深；如果考虑到上部建筑物的沉降敏感性等设计问题时，勘测深度还应满足计算要求[5]。在勘测过程中遇到松散杂填土或者黄土时，对于勘探点的间距要根据地质的复杂程度进行加密，必要时还要增加物探、原位测试等其他勘测技术，来满足勘察结果的准确性和科学性。在复杂的地质条件下，要充分考虑取样技术的实用性和合理性，针对不同位置的不同地层选择合适的取样工具和技术措施，淤泥质土、湿陷性黄土等不同土层的取样要求差异性很大，当一项工程地层中遇到多种地层时要将钻探工艺与取样技术结合起来，避免复杂地层给施工带来的技术性困难。

3.2 对地质测绘技术进行优化和升级

基于复杂地形地质条件下岩土工程勘察的地质测绘工作主要是通过对该区域的地形和表层地质进行调查，详细了解该地区的地形和地貌、表层岩石和土层的地质性质，进而提前掌握现场施工的难易程度和具体勘察工作，例如钻孔布置的初步安排，因此地质测绘技术的优化升级必不可少。目前的无人机航拍、射线探测等手段是地质测绘技术升级和优化的研究方向。

3.3 对岩石土工程勘察技术进行创新

现今岩土工程勘察的难点主要就是复杂地质条件对工程的影响，想要解决这一问题就要从实际出发，坚持实用性的原则，加强地质勘察技术的针对性和有效性，不能单纯的使用单一的勘察技术进行工作[6]。例如在对一项地铁工程线路进行勘测过程中，在每个站点要根据地质情况的不同选择不同的勘测技术，由于岩石工程的勘察位点比较多，现场的施工环境比较复杂，周围又包括很多建筑物，针对这样的问题，工程勘查单位要和其他建筑单位进行合作，采取多样的勘测技术进行岩土工程地质勘察。对岩土工程勘察的技术进行创新，找到合适的综合勘测技术，对实际地层结合试验资料和数据进行详细分析，保证勘测结果符合实际要求。