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地质钻探在岩土工程勘察中的应用研究

发表时间：2020/8/11 来源：《基层建设》2020年第10期作者：陈才夫

[导读] 摘要：地质钻探在岩土工程中的应用较为常见，发挥着重要的作用，应加强重视力度，从多个角度创新，灵活利用其技术优势，获取精准的勘探结果。

        龙岩市华岩钻探工程有限公司福建龙岩 364000
        摘要：地质钻探在岩土工程中的应用较为常见，发挥着重要的作用，应加强重视力度，从多个角度创新，灵活利用其技术优势，获取精准的勘探结果。本文以实际场地为例，深入分析地质概况，探索地质钻探在岩土工程勘察中的应用，做好工程地质条件分析，深入开展岩土工程探索，以供参考。
        关键词：地质钻探；岩土工程；工程勘察
        引言
        地质钻探是现阶段岩土工程勘察过程中应用最为广泛的勘察检测手段，可以灵活利用其技术优势获取精准的地质资料，通过人力或者机械在岩层中打孔，获取深层次的岩石样本、土样本以及水样本，掌握地层层序、岩石特征以及地表或者某一特定位置的地层情况，结合室内的土工试验手段，获得土层物理学性质，为工作人员的勘察与工程建设设计提供数据信息。
        一、场地地质概况分析
        为深入探索地质钻探在岩土工程勘察中的应用，选择实际的场地作为研究案例，该场地为福建省某地区，地形呈现出起伏趋势，在勘探期间勘探点地面标高最小13.68m，地面标高最大18.76m，地表相对高差5.08m，地质构造较为复杂，地震活动频度与强度相对较低，属于弱发震区。地下水为上层滞水，主要分布在第一层杂填土中，受大气、降水以及生活补给影响，径流与政法排泄为主要，逐渐向地下渗透，地下水受季节的影响较为明显，旱季水位明显降低，雨季明显升高，同时受大气降水与地表排水影响，年变化幅度较大[1]。
        二、地质钻探在岩土工程勘察中的应用-以福建省为例
        （一）勘察手段
        在进行研究过程中，合理选择现阶段的钻探取芯技术、标贯现场检验、岩土鉴别以及室内试验。
        （二）勘察工作布置
        在本次勘察过程中，以实际情况为基础，沿拟建物周边、中心、网格以及拐点开展布置，严格按照勘察规范与项目要求布置，深入分析案例场地的地层特点，在本次有勘察中部分控制性钻孔孔深为20m，一般性钻孔孔深为15m，选择GPS作为定位，为工作人员提供高程点引测与控制点[2]。
        （三）勘察方法
        首先进行合理的地质钻探取样，在工作过程中，钻探人员可以选择多台回转钻机开展处理，灵活应用螺旋钻进的方式开展钻进，但该方式主要为水位以上，对于水位以下的部分选择你讲护壁回转钻进，以保证其施工质量。针对硬塑土进行取样过程中，合理选择厚壁取土器少击重锤法，严格遵循现阶段的操作流程，以保证工程质量。根据现阶段的实际情况开展研究，明确施工目的，深入了解地层岩石、结构、规律，加强对各层土层的全面把控，针对获取的不同土体样本开展试验分析，明确地基土自身的物理学性质，分析其承载力，以保证后续工作的有序开展。与此同时，在该过程中，钻探人员还应合理的测量地下水与覆盖层，明确相关情况。
        其次明确标准贯入试验内容，在标准贯入试验中选择的钻杆规格为42mm，贯入器的内径为35cm，外径为51cm,刃口角度为19°7’，贯入锤选择穿心自动落锤，重量约为63千克，试验过程中选择自由落体法，将贯入器贯入到设定的位置，预定为15cm，进行锤击，将每10cm的锤击数量累计，进而通过其锤击数量对土层的实际状态与土地的承载力进行合理的判断，以获取相关的数据[3]。
        最后，进行合理的水位观测，在钻探环节中，需要科学合理的分析地下水位，在钻孔内快合理的测量静止水位与初见水位，通常情况下其静止水位的稳定时间应超过24小时，水位的测量时间应在勘察结束后，测量精度应保证在±2cm之内。与此同时，还应进行土工试验，该过程中以现有的《土工试验方法标准》为基础，在进行试验过程中选择合理的烘干法处理，在密度试验环节则选择环刀法，对塑限试验过程中主要选择滚搓法，在液限使用中，其试验方法为76g瓦式圆锥仪法，对于剪切试验采取快剪方式，以保证其满足实际的施工要求。在常规固结试验过程中，选择快速法处理，保证试验结果的精准性，通过科学的室内土工试验可以判断现阶段基地层相关力学性能，实现对岩土工程的综合评价分析[4]。

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        三、工程地质条件分析
        在试验过程中，利用相关的数据可以对现场的地质条件开展合理的判断，明确其实际情况，以实际的案例为例，明确的工程地质条件。
        第一层，杂填土，该土层的颜色呈现出灰色、褐色、杂色以及黑色，整体密度较大，稍湿-饱和，上部分多为建筑垃圾、混凝土垃圾以及碎片等，下部分主要为少量的建筑垃圾与粉质粘土，场区分布的杂填土较多，厚度在1m-6.5m之间，平均厚度为3.6m,通过勘测可知土层底部的标高分别为10.2m与15.4m，其平均标高为13.32m。
        第二层，粉质粘土，该土层的颜色为灰褐色与黄褐色，较湿，软可塑，同时还包括少量的高岭土，没有摇振反应，切面呈现出光滑的状态，韧性中等。其土层分布较为分散，厚度为1.2m-6.3m,平均厚度为3.28m,土层底部的标高为6.81m-13.46m,平均标高为9.53m,其底层的埋深为4.2m-9.7m，平均值为7.10m。
        第三层，粉质粘土，该土层为灰黄色、黄褐色以及灰褐色，较湿，局部为薄层，可塑，含有铁锰结核与高岭土，局部铁锰结核富集，切面呈现出光滑情况，无摇振反应，强度中等，韧性中等。呈分散型分布，厚度为3.10m-11.12m之间，平均厚度为7.58m,底层标高为1.62m-8.13m，平均值为4.41m。
        四、岩土工程分析
        （一）地层承载力
        在进行勘测过程中，以现场实际情况为基础，综合现阶段的标贯统计结果，同时分析土工试验，深入分析该地区的地基土层的岩土强度参数，分析其地基承载力与性质指标，优化其变形参数，通过压缩模量进行计算，结合多种的精确参数深入分析，了解地层的实际承载能力。
        （二）特殊性岩土
        在进行第一层填土处理过程中，应按照要求将其进行合理的压实，做好平整工作，及时清除存在的障碍，为后续的施工奠定良好的基础。针对现阶段的风化岩开展处理，风化岩具有较为明显的特性，容易散碎，遇水容易软化与膨胀，降低其承载力，需要根据实际情况处理[5]。
        （三）场地稳定性
        合理开展场地稳定性分析，根据实际的案例资料结合实际的勘察结果分析场地的稳定性，在本次试验中未发现影响场地稳定性的相关因素，如断裂构造、不良地质等，区域稳定性良好，符合相关的工程建设要求。
        结论
        综上所述，在岩土工程勘察过程中，地质钻探技术具有较强的优势，可以全面进行检验与勘察，获取精准的地质资料，为人们提供精确的数据信息，了解其实际的地质情况。因此工作人员应灵活应用其技术，深入开展场地地形分析，选择符合要求的勘察手段，做好工作布置，分析场地工程地质条件与物理学性质，满足现阶段的发展需求。
        参考文献
        [1]黄燕,高杰.地质钻探在岩土工程勘察中的研究应用[J].西部探矿工程,2019,31(04):11-14+18.
        [2]魏鹏涛.地质钻探在工程地质勘察中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2019,14(02):101.
        [3]伍金芳.矿山开采中岩土工程勘察存在的问题及改善对策[J].世界有色金属,2018,15(06):219-220.
        [4]申屠良义.论水文地质勘查对岩土工程的重要性[J].建材与装饰,2018,14(52):203-204.
        [5]叶冲,刘兴华.泡沫钻探在岩土工程勘察中的应用与实例操作[J].土工基础,2018,30(02):188-190+204.
        作者简介
        陈才夫（1990.8.13—），男，汉族，籍贯：福建省龙岩市，助理工程师，本科，单位：龙岩市华岩钻探工程有限公司，研究方向：地质钻探、岩土勘察。