复杂地质条件下的岩土工程勘察方法分析

2021-08-24徐昳鸣

建材与装饰 2021年24期

徐昳鸣

（合肥工大工程试验检测有限责任公司，安徽合肥 230009）

0 前言

国内地形相对复杂，给地质勘察工作带来了困难，为了提高复杂地质情况下地质勘察工作的质量，工作人员需要掌握先进的岩土工程勘察方法，在实践中对现有方法进行改良，不断地发现问题解决问题，形成一套系统完善的方法技术体系，供他人参考，促进我国复杂地质勘察技术发展。

1 岩土工程勘察的意义

复杂地质情况下要确保岩土工程质量，需要提前掌握工程地点的地质地貌特征，进行岩土工程勘察。岩土工程勘察指在施工前对岩石进行探测，分析其对施工的影响。但是岩石的形成过程较为复杂，岩石种类较多，勘察工作若出现问题，很容易阻碍工程正常进行，造成工程延时或者更严重的后果。由于勘察工作具有复杂性，岩石结构经常会在勘察过程中受到损害，造成不必要的损失。尤其是在复杂的地质环境下，受到恶劣自然环境的影响，工程的开展面临着巨大的难题。所以，需要完善岩土工程勘察技术，系统、合理地检测和分析岩石情况。根据施工场地的具体情况进行分析定法，比较各种方法的适用性，结合地理情况进行综合考虑，选择科学的方案。复杂情况下的岩土工程勘察工作是整个工作流程的奠基石，需要勘察人员提高对这一环节的重视程度，在保证自身安全的基础上，提高勘查质量。

2 复杂地质下岩土工程勘察的现状

现阶段，复杂地质条件下的岩土工程勘察通常在野外进行，室内的技术环节相对较少。由于地形环境相对复杂，再加上可能会受到恶劣天气影响，给岩土勘察工作带来了诸多不良影响。勘察人员在首次到达作业地点时，可能会因为环境陌生而无法快速找到勘察重难点，难以在第一时间选择最佳的勘查方法。另外，我国地质勘查工作起步较晚，没有形成系统的、规范的岩土工程勘察体系，在进行勘察工作前，勘察人员需要花费大量时间进行资料的收集和整合，才能得到一份有效的可参考资料[1]。复杂地质环境相较于普通地质环境，对勘察人员的专业性要求和技术水平要求更高。因此，需要各个方面相互配合，降低失误率，保证勘察人员的人身安全和勘察结果的有效性。目前，存在一些勘察公司为了节约成本，设备质量较低，勘查工作人员培训频率不足。这导致在实际勘查工作中，勘察工作人员交流不足，安全制度无法得到落实，设备性能较低，勘察数据误差较大，需要对勘测结果进行再处理。

3 复杂地质下岩土工程勘察的方法

3.1 原位测试

原位测试方法形式相对较多，不同方法具备不同的适用性，需要勘察人员对地质进行简单了解选择最适用的方法。根据技术可以分成：应力铲测试、动力触探、扁板侧胀测试和静力触探等。因为形式较多无法一一概述，在此以静力触探为例简述勘察要点，该方法更加适用于软土、砂土等强度较小的土壤环境。首先要对触探的具体位置进行精确定位，在此过程中尽量避免误差。接下来，需要固定探测杆，并保持一定角度，连续锤击贯入。最后，根据贯入的深度不断调整探测杆的角度，同时保持锤击。在此过程中，需要严格遵守相关规定，尤其是在温差加大的时间需要规范调零环节。原位测试前，需要进行清孔，降低外界因素干扰。

3.2 地质测绘

地质测绘是通过定位系统对目标区域进行定位，配合遥感技术进行测绘工作，能够展现目标地点的地形地貌，助力后续工作的展开。岩土工程勘察工作的展开需要对地质进行测绘，以展现该地的地质地貌，岩石的分布和性质，供勘察人员参考。通过对测绘结果的分析，可以得知岩石风化程度，分析岩石的形成过程和历经年代[2]。并且，随着测绘技术的不断发展，测绘设备的不断迭代更新，地质测绘的效果和适用性也在随之提高，对复杂地形的测绘质量正在逐步优化，剖面图见图1所示。

图1 某岩土工程地质剖面

3.3 岩层钻探

复杂地形条件下，为了提高施工质量，需要采用岩层钻探技术进行岩石工程勘察。岩层钻探的方法是使用车装、台式钻机对岩层进行钻探，与此同时用泥浆对岩壁进行保护。在此过程中，需要对土层变化进行监测和记录，通过反馈数据让勘察人员对岩层的变化趋势和岩层特点进行深入了解。在此基础上，勘察人员可以依据该结果对岩层结构进行模拟，通过提取深层土壤样本对地下地质结构进行分析，确定勘察工作需要的各项指标。钻探设备主要由动力机和钻机组成，为了更好地提取数据，需要运用岩芯钻探技术，不同岩芯有不同的采集率，需要通过对地质进行初步判定。

3.4 波速测量

复杂地质下岩石工程勘察可以进行波速测量，得到相关的岩土动力参数，主要流程为：首先，打下测试孔，判断地下水状况；接着，根据地下水情况和勘察需求，选取主孔；最后，用钻机扩大主孔安设管道。在此过程中，需要保持井眼的固定，保持重心一致。在工作过程中需要进行清理工作，保证清洁孔畅通干净，结束后则将其填埋堵死。另外，需要通过测试保证土壤的凝实程度和地基的承载能力，保证勘测工作的稳定性。

4 复杂地质下岩土工程勘察的要点

在进行复杂地质下岩土工程勘察时，需要提前对工程地点进行实际考察，对其地形地质进行初步的了解，评估打孔深度。勘测人员需要对土壤的大致软硬程度进行测试，选择合适的勘探方法。

4.1 加密勘探点间距

在进行复杂地质下岩土工程勘察时，需要缩短勘探点间距，降低勘察工作的误差。通过加密勘探点间距，可以得到更加详细的勘探数据，对工程起到良好的辅助作用。工作人员需要根据主楼一柱一孔原理进行勘测，根据场地的地质环境对施工进行及时的调整，严格遵守国家的相关要求进行勘察，在勘察过程中发现有潜在风险的地质环境时，需要立即停止作业，及时上报。在技术人员对情况进行综合分析批准勘探工作可以进行的情况下，再继续作业。

4.2 地下水勘探

地下水勘察工作是复杂地形和地质条件下岩土工程勘察工作的核心，要做好重点的对待。勘察人员要精确把控勘测时间，对地下水的探测难度进行评估，提前了解周边地下水的开采状况，分析各类影响因素等提高测量的质量。另外，勘察人员需要收集最近几年的水位数据，并就水位的变化趋势绘制图表供工程方参考，对水位的最高值进行预估。若钻孔范围中存在不少于两个的水层，需要进行更加仔细的勘测。

4.3 保证采样质量

岩土结构决定了勘察工作的方方面面，尤其是勘测点密度和勘测孔深度。为了提升采集样本的质量，保证实验室对样本分析结果的精确性，需要对勘探深度进行科学合理的规划。在岩土质量较高的情况下，缩短打孔深度，降低勘察成本。在岩土质量较低，岩土结构较为松散的情况下，加深打孔深度，满足项目需要。

5 复杂地质下岩土工程勘察方法优化

现阶段，复杂地质下岩土工程勘察方法已经在逐步完善，但是仍旧存在一些环节上的缺漏，需要相关人员进行改进优化，提高勘察效率，促进地质勘察行业稳步发展。

首先，需要完善勘察制度。为了提高勘察效率，需要优化管理体制，优化管理流程，完善相关的规章制度，引导勘察人员的工作有序进行。建立成文的勘察标准，对复杂地质的勘察记录进行收集整合，供勘察人员在遇到疑难地质环境的情况下进行参考。同时，需要制定完善的安全制度，定期对勘察人员进行安全培训和技术培训，保证勘察人员在勘察工作中不会因为误操作等原因引发安全问题。完善培训体系，保证勘探人员的技术可以随着科研进步而进步，保证勘察工作的质量。勘察人员要加强交流和沟通，相互配合完成勘察工作。在勘察过程中，需要正视地域之间的差异性，不能生搬硬套，要对每个工程地点的实际情况进行分析考察，结合工程的实际需要，寻找最佳的勘察方法。另外，相关单位需要及时引入先进的设备，对于已损坏和老化的设备及时更换，保证勘察工作的精确度。同时，也要加强国内外企业之间岩石工程勘察技术的交流合作，促进技术和设备升级优化，实现复杂地质环境下的岩石工程勘察行业的快速发展。