复杂地形地质条件岩土工程勘察实践与探索

罗高波

广西华绘勘察设计有限公司 广西 南宁 530000

各类建（构）筑物的建设，都必须以稳定安全的地基为基础，这就要求建设施工前做好岩土结构的勘察与分析工作。结合国内岩土地质的长期勘察情况看，地球化学勘查法、原位测试试验、物探技术、数字化测绘技术以及吸附烃、电吸附、吸附相态汞化探法的应用，对提升勘察效率有着极其关键的作用。但是在勘察实践中，也往往存在方案设计不合理、勘察作业过程不规范、勘察技术创新力度有待进一步加大、对勘察作业的监督与管理不到位等等问题，如何对其进行妥善处理，值得思考。

1 复杂地形地质岩土勘察概述

随着我国城乡建设步伐的不断加快，基础设施建设、资源开发等不断向远向深发展，对岩土工程的勘察技术也有越复杂越普遍的需求，诸如房屋建筑工程行业、矿产勘查开发行业、轨道交通工程行业、公路工程行业、水利水电建设行业、海洋工程行业等行业领域的发展，都需要通过严格的岩土工程勘察，以及科学的地基处理工作，保证地质稳定性，进而完成工程建设。就现阶段的情况来看，数字化勘察、测绘手段为岩土工程调查、城乡规划建设等都提供了更多的便利条件。例如，随着遥感技术、地理信息系统能够穿透云雾，不受云雨天气及地形地貌的影响，更好更多来获取地表的信息，还可以用于获取次地表层的信息。并且，无人机航测技术等可以凭借测量数据精确、全程自主飞行、飞行状态自行转换、垂直起降、不需要跑道和起降空域等特点，在山区、丘陵、丛林等复杂地形和建筑物密集的区域进行作业，进而完成各类复杂地质条件的岩土勘察工作[1]。

2 岩土工程勘察作业基本原则

2.1 客观性原则

地区地质、水文、土壤、气候等客观环境因素与自然条件如何，会影响当地群众的生活方式与情况，决定当地工程开发与建设方向，甚至可能泥石流、滑坡等地质灾害给人民造成人身安全方面的危害。为保证群众正常生活、各类工程得到顺利高效建设，就必须对周边环境做出全面勘察与分析，对附近岩土结构特征、水域水流流态、土壤质量等做出细致调查，制定科学的岩土工程勘察与施工方案，采用恰当的施工技术，确保工程质量。

2.2 系统性原则

岩土工程勘察工作的落实是一项系统性工作，它受自然因素、人为因素等多方影响，为确保工程顺利发挥作用，要层层压紧压实责任，严密监控各方面要素，确保勘察作业各项得到落实。因此，地区政府、工程建设方等要统筹整合好各方面力量资源，全面提升岩土工程勘察工作的系统性、整体性、协同性，将该项工作抓得紧而又紧、细而又细、实而又实，切实为人民群众筑牢“安全地基”。

2.3 科学性原则

岩土工程勘察作为社会事业建设的重要基础性工程，应该坚持科学性原则，要求勘察单位根据实际优化施工方案，合理安排勘察现场的人力和设备，确保各勘察段按计划稳步推进。恶劣地质环境与特殊地形等客观自然因素会给工程勘察带来一定困难，此时要在保证施工安全和施工质量前提下，根据地质基础、天气变化情况等，合理调整勘察方案，实现工程建设科学稳步推进[2]。

2.4 智能化原则

随着微小卫星、激光雷达、立体摄像头、点云处理技术、高精度定位与室内定位等技术取得重要进展，智能化测绘、勘察新技术的应用更为普遍，岩土工程信息的采集和成图手段将更加自动化、实时化。在信息化测绘时代下，要善于将GPS一PTK技术、GIS技术以及摄影测量技术等不断推广与应用到岩土工程勘察中去，使其发展可能性逐渐增多。当然，在岩土工程勘察与工程建设工作开展期间，也需要严格遵循可持续化发展原则，要求融入低碳理念，从根本上控制岩土勘察与工程建设过程中的环境污染问题。

3 复杂地形地质岩土工程勘察技术

3.1 地球化学勘查法

在岩土工程的勘察探测过程中，采取地球化学勘查的方法，要求对所在地与周边的大气、地质、土壤、水文、植被等环境要素展开整体调查，对各类元素的含量、成分变化进行长期而严密的监测，获取较为全面的勘查参考资料，为后期的岩土工程施工作业奠定良好基础。事实上，地球化学勘查方法的应用涉及要素多，牵涉范围广，工作量大，但能够提供与地质勘察相关的各类实时的、完整的数据信息，因此能够为资源勘察提供更为便利的条件。

3.2 原位测试试验的进行

在进行静力触探试验时，我们使用原装液压静力触探探头来完成测试，电脑对采集到的信息做出整理和分析。在完成标准贯入试验时候，使用标准落锤，来完成自由落体法这一试验。试验之前要做好清孔，锤击的速率保持在每分钟二十次左右。地基勘察中的动力触探也是进行原位测试的方法之一，借助于动力触探这一试验，能够有效的确定风化基岩的物理力学性质指标[3]。

3.3 物探技术

电阻率法的操作原理，是技术人员结合人工构建的方法稳定电流场处理地质现象。在应用该技术进行地质勘察时，探测点上的密度一般情况下均会大于寻常数值，这就方便了工作人员更精确、直观地或许检测点对应地区的地质信息与地理结构特征。若读取的信息存在异常，则可以迅速进行更深入的监测，进而得到更完整的勘查资料，方便地质问题的妥善处理。

3.4 数字化测绘技术

数字化测绘技术，是通过智能化测量、卫星应用、高精地图、无人机、地理信息技术及其他可视化呈现手段，对特定地理空间进行真实描述和直观反映的一种创新技术。测绘技术的应用具有较高的综合性特征，可以对内容众多、类型各异的空间资源的全面测绘，是实现空间要素摸底的重要手段。通过产业界和学术界的共同研究，数字化测绘与网络技术、协议分析技术、大数据技术、等在岩土工程勘察领域已经发挥了越来越普遍的作用[1]。

图1 无人机测绘技术

3.5 吸附烃、电吸附、吸附相态汞化探法

此类方法是对地质结构、矿资源分布进行调查的有效手段，采用传统的化学探测方法，某些盖层较厚或者矿化特征不明显隐伏矿可能难以被快速发现，而采用全新的弱吸附烃、电吸附、吸附相态汞化探法，则能有效解决这一问题。例如，利用电吸附法，可以迅速捕捉与成矿紧密联系的化探资料，该技术的操作原理体现在借助化学试剂和通电的手段完成样品的高效处理与分析；与之相似的是，吸附烃法也可以借助某些热释技术及先进测试仪器，捕捉矿体中因硫化物氧化而形成的吸附烃类气体信息。

4 特殊地形岩土地质勘察领域常见问题

4.1 勘察方案设计存在不合理之处

科学的岩土勘察技术是保证特殊地形地质岩土结构得到科学监测的重要条件，因此需要形成科学的技术方案，为后期的作业流程展开提供指导。在具体的设方案制定环节，工作人员要对特定岩土工程所在地的自然、人文环境进行全面调查研究。但是许多勘察人员忽视了地区气候、水文、地形、土壤等特征的深度分析，对岩土工程勘察的基本要求与勘察标准把握不到位，就难以真正运用先进勘察工艺与设备，形成合理的施工技术方案。

4.2 勘察作业过程存在不规范现象

岩土工程的勘察作业，必然离不开大量的先进施工工艺及现代化生产设备、工具的支持，这就要求勘察单位与之对应地提升其技术操作效率、设备使用规范性，并且做好勘察现场的管理工作。但当前，因为许多单位对岩土工程勘察过程中的风险等把握不够，对技术规范利用、现场管理的重视不足，使得器械参数的设置、勘察技术运用要求与实际操作之间出现误差。久而久之，工程项目会存在较大的偏差，许多重要勘察节点可能存在质量隐患。

4.3 勘察技术创新力度还有待进一步加大

由于特殊地形地区的岩土地质勘察本身具有较为复杂的内容，现代化勘察技术也需要强大的科技支撑与雄厚的资金实力，在技术科技含量、管理组织便利性、科技基础扎实与否等方面也有较高要求，若资金实力不足，管理能力有所欠缺，都会影响最终的勘察效果。随着数字化时代的到来，我国在地质岩土工程勘察技术的推广与应用方面取得了一定成效，工程项目相关配套软件也得到全面研发。不过，许多地区和单位的勘察作业与现场管理领域发展仍较滞后，因此应该进一步推动技术的研发与创新[4]。

4.4 对勘察作业的监督与管理不到位

由于岩土工程勘察事关重大，因此必须对其进行全面的管理。在正式勘察阶段，需要强化现场控制，保证工程顺利完工，防止出现质量与安全问题。但是，当前许多勘察现场管理不善、技术操作标准匮乏、施工质量不稳定的现象普遍存在，加上特殊复杂地形分布地区的勘察设计本身难度更多，有勘察周期较长等共性问题和技术痛点，加强技术管理与现场控制能有效降低质量与安全风险，若管理控制不善，将很可能影响工程的可持续发展。

5 做好复杂地质岩土工程勘察作业的策略

5.1 结合地质条件与勘察实际需求制定科学的技术方案

地质勘察工作作为各类工程建设的先导性措施，其应用范围广，实效性强，而在不同的地理环境和工程建设背景下，可以选择的地质勘察技术是多种多样的，相关单位要具体问题具体分析。在全力推进地质勘察创新转型的同时，从技术方案的优化与创新入手，促进地质勘察领域从无机检测为主转向无机检测与有机检测并重，购置有机检测设备，加强技术能力储备和勘察资质建设。在勘探之前，组织专家与技术人员结合该地区的水文地质环境信息，商讨出科学的施工技术应用与操作计划，保证勘察效率，同时降低安全事故爆发的可能性。在完成地质勘察工作之余，还应该采取必要的环境治理与恢复策略，针对勘察与施工环节造成的植被、生物、土壤破坏等问题，进行针对性修复处理，使得生态系统回归正常状态。

5.2 通过长期的人员培训确保技术得到规范应用

在加速推进岩土地质勘察工作有序展开的同时，高度重视工程质量与安全，保证工程的质量合格、管理到位，并且通过科学的技术指导工作为员工做好长期的培训教育，使其掌握基本的技术操作技巧，进而对各类地质勘察技术进行合理应用，防止出现操作不规范与失误的现象。首先，由于特殊地形地质带安全隐患较高，要求相关单位做好文明勘察施工宣传，从场内组织施工、现场标牌设置、场地道路平整、设施有序摆置、现场卫生管理等方面，从细节处彰显文明勘察。其次，组织质量安全知识培训，明确专职安全员，在施工现场以宣传横幅、警示标志等形式加大质量与安全生产宣传，营造重视质量与安全生产的氛围。此外，从岩土勘察的基本理论原理与技术操作技巧出发，邀请行业内专家到单位为员工讲解基础知识，提升其知识与技能水平，确保规范作业。

5.3 引进高科技勘察技术与设备

结合特殊地形地质条件的岩土勘察发展情况看，许多技术与方法都源自西方发达国家，他们对地质勘察相关学科领域的研究也是一流的，在理论研究与实践创新方面的开拓性成果不可否认。国内通过不断深化该领域的理论与实践研究，对计算方法、高性能分析软件的开发等保持了高度重视，对高科技勘察设备进行了大力研发、推广与应用，使得特殊地质区的岩土勘察相关问题得到了更高效的处理。如2019年推出的SmartSolo智能传感器系列产品，其勘探项目可以覆盖油气、煤炭、矿产、天然地震监测、安全监测、科学研究等多个领域；应用地形包括山地、密林、南极、北极、沙漠、草场、城市中心等多种复杂环境，在复杂地形的勘察中具有强大的优势。

5.4 加强勘察现场的严密控制

在岩土工程勘察现场加强安全文明管理，从环保、消防、材料、卫生、设备、技术人员职业健康与防护等管理工作上入手，牢固树立文明作业理念，细化措施、狠抓落实，可以实现现场安全风险控制到位、质量隐患防患到位。具体来说，各勘察单位需要秉承质量第一的理念，在技术负责人的领导下成立勘察监督队伍，负责制定管理制度，建立质量控制点，完善勘察工序的质量控制措施。并且，每月定期组织项目经理部开展质量检查，对反映的问题及时进行仔细地分析、研究，并提出处理方案，对不符合质量要求的工序有权责令返工。在质量检测人员与监察技术人员之间应该实现有效交流，从细处着眼小处着手，多措并举、攻坚克难严把岩土勘察质量关。

6 结语

综上所述，加强对复杂地形地质条件岩土工程勘察实践的探讨，意义重大。相关工作人员需要明勘察作业基本原则，把握勘察领域常见问题，在此基础上提出做好复杂地质岩土工程勘察作业的策略，结合地质条件与勘察实际需求制定科学的技术方案，通过长期的人员培训确保技术得到规范应用，促进勘察技术的持续创新，加强勘察现场的严密控制。