复杂地质条件下岩土工程勘测技术

田中峰

（中赟国际工程有限公司，河南 郑州 450000）

在工程建设施工中岩土工程勘测工作发挥着非常重要的作用和价值。尤其是在一些复杂地质环境下，通过岩土工程勘测技术可以对勘测区域内部的地质情况、地貌情况和水文环境情况等进行很好地掌握了解，为工程建设施工提供更加准确的参考。我国国土面积非常辽阔，地形地貌结构也非常丰富，地质环境比较复杂。在这样复杂的地质环境下进行工程建设，会大大增加岩土工程勘测的难度，并且对于勘测技术的要求也会更高，因此，对复杂地质环境下岩土工程勘测技术进行分析有着重要的价值和作用。

1 复杂地质环境下岩土工程勘测技术应用要点分析

1.1 严格控制勘测点之间的距离和深度

在对复杂地质环境下的岩土工程进行勘测的过程中，需要严格控制勘测点之间的距离和深度，勘察人员要引起足够的重视。通常情况下，岩土工程勘测点之间的距离需要严格按照标准来进行设定，同时还要结合勘测现场的实际情况来进行距离调整，为后期施工奠定基础。在此过程中不能因为其他因素的影响来保持原有方案。勘测人员而是要按照制定的方案结合实际情况进行勘测调整，科学设置勘测点之间的距离，提高勘测结果的准确性。另外，勘测点钻孔深度的设置，需要按照所在地区地基岩层的性质来进行综合性考虑，如果地基为普通的岩层，那么勘测点的深度可以控制在15 m左右；如果地基为软土层，勘测点的深度要控制在18 m左右；地基处在碎石层时，深度要深于18 m，但是不能太深。

1.2 严格控制地基承载力

勘测人员在进行岩土工程勘测时，要重点关注岩土工程的地基承载力指标要求，要按照《建筑地基基础设计规范》中的相关指标要求来进行勘测分析。虽然现阶段，已经取消了调查获得地基承载力指标的方法，但是，在实际地基设计的过程中，很多建筑设计单位仍然会采用这种方式来获取地基承载力的相关标准。还有一些勘测单位会采用地区勘察经验的方式来减少对地基承载力指标要求，这样对岩土工程地质勘测的准确性和稳定性产生了很大的不良影响。因此，在复杂地质环境下岩土工程的勘测工作需要结合施工现场的实际地质情况，以及施工现场的地基承载力指标来进行合理的施工方案设计，这样才可以确保整个工程施工的安全性和稳定性。

1.3 选择先进合适的勘测设备

受到各种先进技术和创新理念的影响，各种施工技术和设备也得到快速发展，并且这些先进的设备和技术被应用在工程建设施工中，使得工程建设施工中的各种设备选择更多，类型也更多，为工程建设施工质量和施工效率提供了很好的保障。对于岩土工程勘测，各种先进的设备和技术也被应用其中，这样才可以提高勘察的准确性和工作效率。另外，在信息化技术高速发展的影响下，还要结合信息技术来进行岩土工程勘测。比如，可以利用加密测点的方式来获取更加全面准确的地质表面数据信息，为勘测数据处理工作提供保障。此外，岩土工程勘测企业还要引进国外先进的勘测技术和勘测设备，通过这种方式来确保岩土工程勘测的准确性，确保岩土工程勘测技术在复杂地质环境下充分发挥出其价值和作用。

2 工程实践案例分析

2.1 工程介绍

文中的工程案例选择的是麻栗坝水库，水库位于陇川县城北地区5 km左右的瑞丽江一级支流南宛河上，水库主要的作用是防洪灌溉，同时辅助于发电、养殖业务。大坝的最高点为35.6 m，坝顶的长度为1 085 m，正常的蓄水水位在995.8 m左右，水库的总容量为10665×104m3，径流面积在295 km2左右。还有3条干渠，总长度为112.69 km，灌溉面积约为150 km2。

2.2 工程基本地质情况

（1）地层岩性；水库所在地区分布地层有上第三系弱成岩，并且其中还含有砾砂土夹黏土层，还有寒武系的变质岩、燕山期的花岗岩；在地层分布上，主要在河谷地带，并且达到了500 m以上的厚度。在第四系中，主要部分为阶地堆积土、冲洪积砂卵砾石层，主要是沙壤土，还包括了残破积沙壤土以及碎石土层；除此之外，还有少量的沼泽堆、地滑堆积层。

（2）很好的稳定性；工程现场东北位置出现过断裂第四系活动，但是全新世活动和晚更新世活动活跃性不强。第四晚期的龙川盆地位置世侵蚀堆积。此位置的地震烈度是Ⅶ度，50年概率在10%左右，地震动峰值加速度在0.15，周期为0.4 s。

2.3 工程地质条件情况

该工程位于陇川断线盆地内部，地层分布为上第三系砾土夹黏土层和第四系堆积层。上第三系为洪水湖相沉积，厚度在500 m以上。按照相关的工程勘测资料显示，上第三系基岩的新旧包括了15层，其中的黏性土层并没有形成很好的成岩效果，强度不高，主要是中压缩性的黏土，比如，砾砂性土层，没有很长的成岩期，胶结性不好，结构以砂土层为主，形成了中低压索性土壤，并且结构较为紧密，整体性的岩体非常少。所以，承载力和压缩性表现都比较低，但是，这种岩层的抗剪性强度非常高。人们在堆砂性土进行开挖时，边坡坡高在5 m以内，并且边坡大多为陡坡，稳定性比较好。另外，成岩和地层胶结的程度在缓慢降低，而渗透系数、压缩系数等却呈现出缓慢变大的趋势，在进行标准化的贯入时，呈现的是一种逐渐减小的趋势，承载力也逐渐减小，整体上来说，第三系砂性土层以及黏土层都属于软弱岩层，地质构造第地层岩性单一性非常明显，上第三系地层东南方向以倾斜度不高的单斜性壮地层为主，和河床的高度平行，发育未出现褶皱断裂现象，岩层比较稳定。

2.4 岩土工程地质问题分析

（1）坝基渗漏问题。渗漏问题发生在了上第三系砂性土坝中，渗漏量达到了2.35×106m3/a，而绕坝左渗漏量为6.9×104m3/a，右渗漏量为2.9×104m3/a。总共的渗漏两在2.43×104m6/a左右，占据了3%左右的总库存量，所占总水量的0.9%。

（2）地基土液化问题。水库地基位置的地质以第三四系为主。参考土液化的标准，需要按照时间的先后顺序来堆地基土进行判断；如，一级阶地、河床砂卵砾石这些都属于全新世地层的标准，按照地层时间的先后进行初判会出现液化的可能性比较大，河床砂土层标贯试验为2～3级，结构更加松散，液化的发生率比较高。

（3）坝基不均匀沉陷问题。建筑物的荷载力、坝的高低、地形等因素都有可能造成坝基沉陷问题的发生。如果地层中露出了坝基，这时候第四系和上第三系土层以中压缩性土为主的可能性比较大，在Ⅱ级阶地红土地区为高压缩性土的可能性比较大。如果堆坝基断面沉降来进行计算的话，就会发现，坝基左边Ⅱ级阶地平台出现了轻微性的沉陷，而河床的沉陷比反而比较大；右边Ⅱ级阶地平台出现轻微性沉陷，这样情况下河床和两岸阶地陡坡坎位置就会出现比较明显的沉降问题，从而也就造成坝体沉陷问题的发生。再加上沉陷位置并不均匀，坝基、河床、涵洞、岸坡等位置的坝体发生拉裂的概率大大增加，需要对其采取科学的处理措施。

3 复杂地质条件下岩土工程勘测分类分析

3.1 勘测方法及围岩分类分析

本工程勘测主要是以地表地质测绘为主，结合一部分勘测，之后结合地质测绘的方式来对左右两岸的地质条件进行勘测分析。

（1）右岸区域呈现出断裂性的发育，发育规模大的方面有泥古寨断层；右岸冲沟和左岸相比切割深度和宽度更加明显，并且右岸岩土层中出现岩溶地层。

（2）左右发育了三条小规模的断层，其中两条断层和河岸线的角度大于60°，另外一条和河岸角度比较小，左岸发育了冲沟，但是切割的深度和宽度和右岸相比较浅窄，并且左岸为玄武岩层，在工程设置方面具有一定的优势，岸线相对比较短。

按照两岸的工程地质条件的好坏来进行分析，左岸相比右岸优势更加明显突出，左岸选择3条勘测线，1号线可以靠近河岸，勘测线穿过冲沟，岸边的岩体卸荷裂隙发育，岩体的风化程度比较严重，岩体的稳定性受到了很大的影响。2号线可以避免1号线中的不良问题，但是，过冲沟的过程中，需要设置曲线，勘测难度会大大增加。3号线和山体向邻近，避开了卸荷岩体，冲沟和风化岩体，沿着微风化的玄武岩岩体进行布置，更加有利于围岩的稳定性。在针对3号线进行岩土工程地质剖面勘测时，采用了平通勘测的方式，在开始阶段布置了一条平硐，长度为50 m，在重点位置设置了4个钻孔，进尺约为452 m左右。因为勘测的岸线比较长，埋深比较深，地形陡在70°～75°，交通和施工非常不便，所以增加了勘测工作的难度系数，也在很大程度上增加了勘测成本。所以，一部分工程采用了勘测的方式，另外一部分采用了工程地质测绘和区域地质构造特征围岩分类的方式，通过工程地质测绘方式来对各个岩组节理裂隙和构造特点，地表水和地下水的分布、深埋、径流规律性以及岩石结构等进行汇总分析。按照《水利水电工程地质勘察规范》的要求，对岩体的完整性、岩石的强度、结构面的状态、地下水情况以及主要结构面产状等进行了综合性的分析判断。勘测阶段的结果为Ⅱ、Ⅲ类围岩长度为8 436 m，所占比重最大；Ⅳ、Ⅴ类围岩长度为419 m；在总长中所占的比例次之。施工后兑现Ⅱ、Ⅲ类围岩长度为8 234 m，Ⅳ、Ⅴ类围岩长度为621 m；勘测的结果和实际开挖的情况相比较来说，勘测阶段围岩分类的方法和手段准确性比较高，具有一定的可靠性。

3.2 施工地质分析

为了对勘测技术中不足问题弥补，在施工时的施工地质工作非常重要，在施工前必须要按照现场的断面情况来对围岩的类型进行勘测，并根据勘测结果来指导下一阶段的工作内容。

（1）要在第一时间对地质围岩情况进行编录，可以采用巴顿Q系统和《水利水电工程地质勘察规范》两种方法的结合情况来对围岩类型进行分类处理，并对围岩的稳定性进行勘测分析，确保施工时的安全性。

（2）针对围岩分类中的Ⅲ类围岩的稳定性进行细分，可以分为三个亚类，分别为Ⅲ-a、Ⅲ-b、Ⅲ-c；之后，按照不同的围岩类型来提出不同的支护方式，以此来节省施工成本，并为施工工期进行合理控制，更好地保障岩土工程中勘测的准确性，确保工程施工安全和质量。

4 结语

整体来说，针对复杂地质环境下的岩土工程进行勘测可以在施工前对施工现场的地质地形情况进行充分的了解，可以对施工现场的岩土特性，以及不良地质问题进行了解掌握，便于在工程施工时选择更加科学准确的施工方案和施工技术，保障施工安全和施工质量。所以，在复杂地质环境中开展岩土工程施工，必须要对地质情况进行勘测。因此，文章以实际水利水电工程为分析案例，在分析介绍了工程实际地质情况的基础上，对坝址地质情况进行了分析，同时还对勘测方法及围岩分类、施工地质勘测结果情况等进行了分析研究。最终发现，在复杂地质环境下，开展岩土工程勘测需要对施工地段地质问题中的活动断裂问题、河床深覆盖层问题、山体的稳定性等进行详细分析探讨，准确勘测出岩土工程中的地质问题，为工程后期的施工提供准确的参考，保障工程施工质量和安全。