复杂地形地质条件下岩土工程勘察的应用

岩土勘察论文第七篇：复杂地形地质条件下岩土工程勘察的应用

 

　　摘要：目前，在岩土工程施工过程中受地形、复杂地质环境的影响存在问题，导致工程项目无法顺利进行。简要论述了岩土工程勘察的意义，探索了复杂地质环境下地基处理方式，并针对如何在复杂地形地质条件下进行岩土工程勘察给出一些有效的策略，以供相关从业人员参考借鉴。

 

　　关键词：岩土工程勘察; 复杂地质环境; 技术方法;

 

　　Survey of Related Technical Methods of Geotechnical Engineering Survey Under Complex Geological Environment

 

　　Liu Xian-ke Xu Yan Li Song-ran

 

　　Abstract：At present,there are problems due to the influence of terrain and complex geological environment during the construction of geotechnical engineering, which makes the project unable to proceed smoothly. The significance of geotechnical engineering survey is brie?y discussed, the foundation treatment method under complex geological environment is explored,and some effective strategies for how to conduct geotechnical engineering survey under complex terrain and geological conditions are provided for reference by relevant practitioners.

 

　　岩土工程勘察就是按照工程项目的建设要求，对工程项目施工区域的环境、地形、地质以及岩土层情况进行全面了解，通过数据采集、比较分析的方式制作出勘察报告的方式。岩土工程勘察是由以下几个方面构成：（1）工程地质调查与测绘；（2）环境勘探和现场采集土样；（3）原位测试；（4）室内试验以及现场检测等。

 

　　把这4个项目中所收集到的环境数据以及岩土层资料，结合工程施工项目的内容进行全面分析，确认工程项目在该区域内施工作业的可行性。通过这种方式不但有效地提高了工程项目施工的效率性，对于强化工程项目的安全性也起到了重要作用。

 

　　1 岩土工程勘察的意义

 

　　岩土工程勘察的意义就是为了准确了解工程施工环境区域内的地形、地质环境的复杂程度，利用科学的方式进行数据采集、分析，再对地下岩土层进行科学、合理地勘察后把不适合的位置找出，以此来降低因地质问题所造成的影响，制订出相应的解决办法。而岩土工程勘察的另一个重要意义就是为后续的工程项目施工作业提供安全保障。对复杂地形进行全面地勘察、分析，了解工程施工区域的地质环境，这样既能提高工程施工作业的安全系数，一旦发生地质灾害，也能为全体工程施工人员提供最大程度的安全保障。

 

　　2 常见复杂地质环境下的地基处理方式

 

　　2.1 垫层法

 

　　垫层法（也被业内人士称为水坠法），这种方式经常被运用在浅层的地基处理环节中，尤其是在粉细砂层环境中效果显著。垫层法的操作流程主要如下几方面。

 

　　(1）严格按照工程施工设计规划的要求开挖基坑，在基坑工序结束后设置。

 

　　(2）注入事先准备好的砂层，砂层平均厚度不得大于30 cm，铺好砂层后要朝基坑内注入一定量的水，和砂面持平。

 

　　(3）利用钢叉把基坑砂面摇匀。如果砂层呈现出沉实的状态就可以到其他的摇匀点继续作业，钢叉摇匀点不可过深，只能维持在10～15 cm。

 

　　2.2 强夯法

 

　　强夯法的原理是利用夯锤从高处落下产生强大的重力势能，冲撞松软的地基土层使其变得紧实。在地层松软的工程施工区域进行施工作业时，通常是使用强夯法来对地面进行加固。经过长期的实践后得出，利用强夯法能够在短时间内就能让地层稳固，投入的成本较低，而且还具备操作方便的优点。在使用强夯法之后有效地减少了松软地基的压缩性，地层下方砂土液化的问题也被彻底解决，在土层地基的承载性以及稳定性方面都起到了明显的效果。

 

　　2.3 振冲法

 

　　振冲法是通过振动的方式对来加固松砂层。运用振冲法进行地层加固的时候振动器所产生的振动力有2种不同的功能：（1）利用振冲法所产生的振动让砂颗粒的层次以及顺序被打乱，不同砂层间的颗粒间隔变得越来越小，部分砂层产生了液化现象；（2）把振冲法形成的振动力量利用起来，通过回填料的方式让砂层颗粒变得更加紧密。

 

　　这2种方式虽然都是利用振动的方式来巩固砂层，但本质上有着明显的差异性。第1种方式要通过材料填充作为辅助才能够达到地层加固的效果，第2种无需填充材料就可以实现对地层的加固。如果是在共土区内施工作业，适合运用第1种方式进行地层加固，第2种方式更适用于地基中等、或砂粒较粗的环境中作业。

 

　　3 岩土工程勘察在复杂地形地质条件下的应用分析

 

　　为了保障在复杂地质环境中顺利完成岩土工程勘察，要在实践过程当中严格按照相关的操作流程，并坚持责任性、效率性、实用性的标准，才能准确地测量出岩土层的参数值和相关指标。值得注意的是，如果只运用一种岩土勘察方式其测得的参数值与指标准确性较差，因此要运用不同的岩土勘察技术才能够保障测量出的结果是真实、准确的，下文就针对这些岩土勘察技术的运用进行探讨。

 

　　3.1 地质测绘

 

　　地质测绘是最为常见的一种在复杂地质环境中的岩土工程勘察技术。该项技术是针对地质以及矿产分布进行勘察，再利用测得的数据结果进行分析、整理后运用先进的测绘技术记录的一种方式。把地质测绘技术运用到复杂地质环境的岩土工程勘察中，能把整个工程项目的所属区域的地形、地质构造、底层以及地表环境等内容运用数据化的方式进行分析、记录，而且精确度高。特别是一些地质条件复杂的区域，要运用地质测绘技术才能对所在位置的岩土层风化程度进行数据采集（如岩土层的年份、分布区域、厚度及性质等）。

 

　　3.2 岩层钻探

 

　　岩层钻探技术顾名思义，就是利用钻探机械设备采集岩层样本进行数据分析，再从分析的结果中确认岩层的垂直和水平变化。岩层钻探技术在运用的过程中主要有回转钻进、全部采芯以及泥浆护壁等方式，效率相对较慢。因此在进行钻探作业时只有严格按照岩石性质的不同去选择相对应的岩心取样率，才能保障分析结果的真实性和效率性。就以砂土层为例，砂土岩芯的采取率大于78%；粘性土的岩心的采取则是达到了92%。如在某项工程施工作业时钻孔深度大，因此需要对岩层深处位置的情况进行取样分析，再利用记录水平、垂直等数据和勘察出的数据相结合，为后期的岩层结构分析提供了重要的参考数据。

 

　　在进行岩层钻探作业时，钻探机械设备的选择上要优先考虑那些功能全面、性价比高的钻探机械（例如DFZ-230车载高功率钻机，或52型综合钻机）。在钻探的过程中除了要认真观察涂层内的变化外，还要把土层处于水平位置时的变化记录下来。这样做的原因是为了能够掌握地层的结构及其分布范围，把处在不同岩层中的样本进行收集，以此来保障在复杂地质环境中岩土工程勘察的数据、指标能够真实、可靠。

 

　　3.3 原位测试试验的进行

 

　　原位测试试验就是在已经成型基础上运用原位测试技术进行试验，整个试验的过程中包含了处于静止状态的承重测试和同处在静止状态中的无作用力触碰测试、土层渗透测试、于圆锥作用力中的半定量测试等。因为定分析方式较为常见、具体，但是半定量的方式则比较抽象，为了能顺利获得试验的结果只能够通过其他方式来得出实验结果，再通过信息技术把采集到的数据进行比对、分析，归入到数据库中保存，为今后的施工作业做好准备。

 

　　此外，在进行静力触探试验时要采用原装的液压静力触探头，这样才能够保障触探试验结果的准确性。在原位测试中运用动力触探测试的目的是为了及时掌握在复杂地质环境下的风化基岩物理性质以及其他岩层指标的重要方式。利用专业的分析软件把动力触探到的数据信息录入到模拟系统中，通过直观、高效的演化功能把有用的信息进行整合。因为自由落体法试验是整个试验过程的关键，所以在试验当中要运用准落锤。另外，在原位试验开始前要把清孔工作落到实处，同时还要保障试验过程中准落锤的击出频率维持在25次/min。

 

　　3.4 勘探与取样技术

 

　　在复杂地形地质条件下进行勘探与取样作业时，要对地区的地质环境进行一个系统化、全面化的了解，然后再结合所在地区的地基的具体情况以及复杂程度选择出最为合适的、最为科学的勘探点和勘探间距，按照建筑规模、建筑功能以及基础结构的不同，为建筑工程项目确定出合适的深度、间距，探险距离以及探点深度。以7层楼以上的砖混住宅为例，所需的勘探孔深要大于13 m，探线的间距可以按照实际的情况进行调整。除此之外，在落实探线和探点作业的前期阶段，探线间距和探点深度在设置上可以参考表1来进行。

 

　　表1 探线与探点过程中间距设置     

 

　　3.5 岩土工程勘察的室内测试

 

　　岩土工程勘察室内测试技术是通过试验的方式来对实地勘察活动进行模拟，模拟过程中所使用的方式也由与自然环境下的方法完全相同，测试完后把模拟试验中统计到的数据运用专业软件来进行数据分析，为工程项目的顺利进行提供数据参考。在进行室内测试时，要结合工程环境中的实际情况来进行针对性地辅助分析。室内试验的进行能够把工程项目施工区域内的岩土层性质和所包含的物理力学指标进行准确掌握，为接下来的土层工程评价以及数据研究提供评价依据。此外，室内试验中除了可以采集到准确的岩土层的物理性指标，还能利用图层测定的方式了解到岩土层的物理性质、分析岩土层中的压缩情况、了解土层内部的砂土结构及定义、掌握地下水的类型等。由此可见，室内测试的运用对于复杂地形条件下的岩土层勘探作业是极为重要的。值得注意的是，在进行岩土层勘探时要对所在区域的地质条件以及岩土层物理性指标进行系统化分析，再运用针对性的方式快速、准确地完成指标界定和测量。

 

　　4 复杂地形地质条件下的岩土勘察的几点建议

 

　　为了保障在地形地质条件复杂的区域内岩土勘察作业的顺利进行，除了要做到上述内容之外，还要重视以下几个方面。

 

　　4.1 完善岩土勘察机制

 

　　提高地形地质条件复杂区域内岩土勘察工作的质量，最为关键的就是要确立一个科学、合理的勘察机制，并对原先的勘察模式进行科学化、系统化、专业化的整理，以满足各种复杂环境下的勘察需求。按照现有的岩土勘察机制的结构来看，要加大人力和物力的投入，除了深入了解工程施工区域地形的各种数据之外，还要掌握未来施工作业中的难点以及所需要的技术，全面提高工程施工的可行性。

 

　　其次就是要对现阶段岩土勘察行业设置一个统一、完善的操作规范，这样就能在不同的作业环境下顺利地进行岩土勘察，在提高勘察效率和勘察质量的同时，降低出现由人为原因引起数据偏差的概率。

 

　　4.2 重视勘察技术上的创新

 

　　在进行复杂地质条件下的勘察作业时，除了要积极、主动地引入先进的岩土勘察技术和勘察设备以外，还要结合所在工程施工地区岩土层的特点加大岩土勘察技术的研究与创新力度，这样才能够提升岩土勘察的效果。因为岩土勘察技术并不只是单纯的强调某种单一的技术，而是包括了岩土勘察过程中所有涉及到的机械设备、勘察技术、勘察方式以及整体布局等各个方面。

 

　　以如何选择最为合理的勘察点为例，在勘察点的选择上要按照工程施工区域地层结构的不同，来对勘察技术上进行相应的创新和改进。《克里格法》就是其中较具代表性的一种方式，该方法的运用不但提高了岩土勘察的效率，还可以适用于各种恶劣的作业环境中，把岩土勘察的准确性、效率性提升到了一个新的层次。另外，在进行勘察技术的创新与改进时也需要许多技术人员投入大量的时间与精力去验证与确认，保障岩土勘察结果的真实性和可靠性。

 

　　4.3 岩土勘察资料的整理

 

　　由于岩土勘察区域的地质环境复杂多变，所以会涉及到不同的地质数据和岩土层的指标，这些数据信息对于后续工程的顺利展开是十分重要。因此要确立一个独立的数据采集和分析部门，把岩土勘测过程中所收集到的数据、信息进行及时地记录整理并进行保存，然后再把这些数据、和指标利用计算机中的数据分析软件进行模拟实验之后再制作成为报告材料上交给上层部分，这对于岩土勘察以及后续的工程施工作业具有重要的意义。

 

　　5 结束语

 

　　综上所述，在地质环境复杂的区域进行岩土工程勘察作业时，应用当要结合工程项目的具体情况，按照不同的情况选择出最为合适的勘察方式，这样才能为建筑工程项目提供准确、真实的数据，为我国建筑工程事业的顺利发展做出应有的贡献。

 

　　参考文献

 

　　[1] 安宝山.岩土工程勘察在复杂地质环境下的相关技术方法探究综述[J].环境与发展，2017,29(6):6.

　　[2] 李中奎.复杂地形地质条件岩土工程勘察及实践研究[J].建材与装饰，2018(30):238–239.

　　[3] 张力元.岩土工程勘察现状与勘察方法探究[J].工程技术研究，2018(7):203–204.