探讨岩土勘察在岩土工程技术中的应用

陈烁标

摘要：本文简要分析了岩土勘察的应用价值，从工程地质测绘、勘探方式、原位测试、室内实验、现场检验等方面对技术应用流程加以说明，以具体工程为例，详细分析了勘察技术的具体运用。

关键词：岩土工程；岩土勘察

1.引言

岩土勘察属于岩土工程建设过程重要技术之一，对工程设计和施工均有影响，对技术运用要求较高。从业人员需要掌握勘察技术的应用流程，为获得精准的勘测数据提供支持。

2.岩土勘察的价值

第一，与岩土和勘察和岩土工程相关的技术不但种类多，而且技术复杂，影响技术应用质量的因素众多，各种技术都存在难以替代价值。其中岩土勘察处于核心地位，属于所有工程技术运用过程的基础，其他技术的运用需要以勘查技术为准才能顺利进行。

第二，岩土勘察和岩土工程二者联系紧密，勘察的目的为获取工程区域地下的水文信息和土质结构信息等，运用勘查技术，可获得精准的勘测数据。相关人员以其数据为基础展开其他工作，指导岩土工程顺利进行。勘察过程按照勘察场地岩土特点，可划分为三个等级。具体如表1所示：

3.岩土工程技术中岩土勘察的应用

3.1工程的地质测绘

地质测绘通常发生在初步勘察以及可行性研究等阶段，之后在详细勘察环节就具体问题加以补充，探测过程需要利用遥感影像相关资料。初步勘察使用1∶2000～1∶10000的测绘比例尺，可行性研究阶段选择1∶5000～1∶50000的测绘比例尺。同时，针对岩土工程可能产生巨大影响的地质条件，比如断层、洞穴或者软弱夹层等，可适当扩大比例尺。在观测点的选择方面要具有代表性，并在地层分界处、标准层、地质构造线、地下水露头以及地层分界线位置均需设置观测点。最大限度利用天然露头或者人工露头，若数量不多，可适当设置探坑以及探槽等。定位观测点阶段，可利用目测法或者仪器法，在岩性分界线、不良地质、岩性分界、地下水露头等特殊观测点必须用仪器定位[1]。

3.2勘探方式

（1）钻探方式。利用钻探方式，要充分结合岩土项目勘察要求，常选择回转岩芯这一钻探方式。孔径大小、取样需求以及抽水实验各项需求高度相符，钻孔深度应深入目的层下方距离3m～5m，测量过程精度不超过±5cm。在岩样采样率方面，需要保证岩体相对完整，粉土和粘性土含量高于80%，各类破碎岩体、石土和砂土高于65%，针对软弱夹层以及滑动带等特殊位置，可利用双层岩心管实现连续取芯。使用双层岩心管，岩心管口径为75mm。钻探过程严格按照要求，对所取岩样、土样和水样原位测试。针对受力层的取样，需要和原位测试之间间距1m～2m。单点岩土取样，测试数据应大于等于6组。由专业人员对岩芯数据及时编录。

（2）井探和槽探。岩土勘探过程，如果使用钻探方式难以查明地下隧道、断层和滑坡等情况，可利用井探或者槽探等方式完成勘探。需注意，探井深度的設置须按照工程要求，如地下水位或者竖井长度等综合确定。

（3）物探方式。利用物探方式展开岩土勘测时，需要按照勘测岩土的规模、埋深和周围介质存在的物性差异，结合勘察规范，选择综合探测方法，判断岩土性质，并进行钻孔验证。岩土工程的勘察环节，物探技术属于勘探手段之一，同时也是原位测试的方法之一，能够对岩土弹性模量、电阻率、腐蚀性、波速和放射参数进行测定。

第一，多道瞬态面波技术的应用，利用这种技术能提升采集信息的水平。面波主要在介质的表面传播，不同的介质条件下，传播速度存在一定的差异，所以利用这种技术能提升勘察的效率。如果地面受到一定的冲击，那么能利用多道瞬态面波进行检测，而后结合传感器收集必要的信息，这样能获得关键的数据。根据相关的条件分析信息，明确岩土土质结构和数据的关系，分析曲线的变化，了解岩土的具体情况，明确地质条件。第二，高密度电阻率技术的应用。在勘察过程中，高密度电阻率技术能发挥良好的作用。利用这种技术的过程中，首先针对勘察地点施加电场，而后检测传导电流的实际分布情况，结合数据分析岩土的性质。地下部分的电流分布情况各不相同，受到了高密度电阻率技术的影响，在野外收集数据的过程中，应准确测量地表电阻率。第三，横波反射技术的应用。利用横波反射技术检查勘察的效果。不同地质的区域，震波的传播特点各不相同，进而能判断岩土的性质。在应用这个技术的过程中，地震波的传播速度存在差异，进而出现明显的反射。同时，通过计算反射波的速度、相位和振幅等数据，了解地质结构，利用相关的数据进行准确判断。利用横波反射技术能显著提升岩土勘察的精度。

3.3原位测试

原位测试环节，需要结合工程岩土条件以及设计要求，选择合适的测试方法。按照测试类型区分，可划分为荷载、旁压、静力触探、十字板剪切、圆锥触探、标准贯入、现场剪切、波速测试等类型测试方法。当前，标准贯入属于应用范围较广的测试方法，利用此方法可对岩石风化度、粉土和黏性土发生液化可能性加以判断，最终对岩土变形参数进行确认，确认地基承载力。标准贯入这一方法是利用落锤能量，在岩土当中打入特定尺寸贯入器，并按照贯入击数，确定岩土性质，判断黏土密度和状态，对砂土承载力以及单桩承载力进行确认，还可对岩土变形参数以及砂土和粉土液化情况全方面判断，可应用在粘性土、沙土以及粉土勘察当中。

3.4室内实验

室内实验主要是对岩土物理性质展开试验，同时对土固结、抗剪强度、动力性质、水质和岩石等展开分析，结合实验结果，判断岩石的力学指标。力学指标应用如表2所示：

3.5现场的检验和监测

岩土工程的现场检验伴随施工过程进行，重点内容如下：第一，机槽检验；第二，地基检验，主要是利用超声波、荷载等实验方式进行检验；第三，地基处理质量检验，主要利用波速测试、触探以及旁压实验完成；第四，监测地基变形以及建筑沉降；第五，监测不良地质以及地质灾害；第六，监测地下水动态需注意监测时间应大于1个水文年[2]。

4.岩土勘察技术的实践运用

4.1项目概况

某岩土工程的建筑面积4670m2，项目所在区域水文地质条件复杂，为确保建筑施工环节安全，需要勘查人员在施工之前对该区域水文和地质信息展开勘察，测绘地质信息，制订取样勘测方案，以获取高度精准的地质学数据参数，为工程施工质量和安全奠定基础。

4.2勘察技术应用

（1）测绘地质。地质测绘属于岩土勘察首要环节，也是基础环节，对于项目设计与可行性研究等工作影响较大。该项目结合建筑建设需求，利用地质观察，并融合地质分析相关理论，对于不同地质信息逐一观测，并展开描述和分析，保证取样勘测环节顺利进行。

（2）勘察取样。探测过程取样勘察属于常用技术之一，主要利用钻探坑探系列方式，定量分析工程所处岩土环境、岩土分布和性质等，保证勘测结果准确度。应用钻探、坑探相关技术之前，可先利用物探技术，了解岩土内部土层变化、土层分布和地下水类型、埋深等信息，为钻探提供依据。之后编制钻探方案。因为该项目水文情况复杂，需要对探井单独挖设，并且探槽的外设难度也相对较高。结合具体情况，该项目选择钻孔取土器，取样过程从钻口中心完成。考虑到项目施工对于土样等级的要求相对较高，故此，选择标准敞口并带自由活塞直径108mm的薄壁取土器。按照地下水位分布，选取不同的钻进方式。在水位上方区域，以干钻法钻入，防止取土器当中进入水分。对于水位以下位置，可利用活塞式薄壁取土器，并在其中安装通气螺旋钻头，还可使用岩芯钻头。

取样结束之后，使用断续压入方法，开设孔径，尺寸需要比取土器的外径稍大一等级。利用断续压入方法，在取土器深入土层过程，展开超过2次以上的间隙压入。应特别注意，项目地质复杂，如果遇到粉土、粘性土、砂土等，则需使用泥浆护臂。先钻入，之后跟进套管。确保套管下方和取样区距离大于3倍管径。持续压入期间，需避免上提钻杆，也不能进入冲洗液，随取土器下放，对其进行清理，控制浮土的殘留厚度小于5.0cm，以保障土样获取完整性。

取样目的为利用不同实验室，对于岩土特性展开检验。通常岩土项目的取样，如果存在卵石扰动，需要对土样质量等级进行设定。该项目的土样等级属于轻微扰动，因此需要对原土取样20cm，并对土类定名，对其密度与含水量进行试验。针对特殊情况，可先取2份土样，确保原状土的稳定性。

4.3检测检验

该项目的土样检测期间，由地质勘查员深入岩土项目现场，观察土样完整性，明确其残缺情况。确认取样管、衬管等是否存在弯曲、折断或者压扁等问题。回收率计算过程，需要按照取样毛长、取样器伸入孔底深度二者之比作为依据，保证回收率98%。利用上述方式计算，该项目岩土勘察的回收率98.6%，回收率达标，并为理想状态[3]。

按照实验室操作，使用x射线对土样进行检测，依照土样存在的曲线特点以及应变关系，分析实验结果。该项目利用上述方法，分析岩土现场的土质类型主要是瘀泥土、素填土和风化麻岩。其中淤泥土稳定差、强度低；素填土具有较大的压缩性，稳定性不足；风化麻岩的压缩性大，强度高。

除此之外，工作人员还使用了横波反射这一探测技术，分析不同介质之下地震波存在的差异，对反射波相位、速度和振幅等因素考虑其中，并结合地质岩性特点，判断岩土特性，保障探测结果的精准性。

5.结语

总之，岩土工程中，岩土勘探的应用是工程顺利建设的基础。因此，施工企业以及从业人员应对此技术的运用高度重视，严格按照规范要求展开技术操作，保证勘测数据真实、精准，为工程建设提供有力支持。

参考文献：

[1]王宁.浅析岩土勘察在岩土工程技术中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）， 2018，（1）：107.

[2]杨文.刍议岩土勘察在岩土工程技术之中的处理方法[J].西部资源， 2018，（2）：91-92.

[3]白永德，杨旸，高振平.岩土勘察在岩土工程技术中的应用分析[J].建筑建材装饰， 2019，（2）：61，80.