复杂地形地质条件岩土工程勘察及实践研究

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年第10期   作者:封旺
[导读] 从整体情况来看,我国幅员辽阔,地大物博,不同地区有着十分不同的地形条件
        封旺
        重庆市地勘局南江水文地质工程地质队, 重庆 ,401121
         
        摘要:从整体情况来看,我国幅员辽阔,地大物博,不同地区有着十分不同的地形条件,地形地貌十分复杂,因此在复杂地形的地质条件下进行岩土工程勘察工作,面临着极大的挑战,工作条件十分艰苦。特别是在勘测设计的最开始阶段,往往面临着更大的挑战,针对地质勘测人员来说,要在实践的过程中针对施工区域的具体水文条件,地质条件等等进行全面的探究和查明,这是他们的基本职责,同时也为水利水电工程施工建设提供必要的参考依据。据此,本文重点分析岩土勘察技术的具体运用以及相对应的优化策略。
        关键词:复杂地形地质;岩土工程勘察;原位勘查技术;岩层钻探技术
        引言
        岩土工程勘察是指根据建设工程的要求,对建设场地的地质情况、环境特征、岩土工程条件等进行查明、分析、评价,最终编制勘察文件的一系列过程。我国建设工程涉及的种类日益增多,在一些较为复杂的自然环境中,受地质地形条件的影响,岩土工程勘察必须采用特殊技术,既需要保证勘查结果的真实性、准确性,又要避免对生态环境造成较大破坏。
        地质条件简单的岩土层是我国最普遍的地形结构,同时也存在地质条件复杂的岩土层。我国的地质条件多种多样,其中不乏硬质岩层、软土岩层与特殊岩层。地形复杂的山区是项目实施的事故多发区,在复杂地质条件下,施工前与施工中都要对项目进行全面的岩土勘查。通过对岩土的勘察,工程项目施工程度可以由地质情况判定,不良影响状况也可由地下物质判定。技术人员在施工时需要全面掌握工程地质状况,在施工项目影响的判断上,同样需要勘察岩土工程才行。                                          
        1.复杂地质条件概述
        如果勘查到了负面的影响,应该立即实施补救措施,所以探测工程地下物质很有必要。复杂地质条件下岩土工程勘察中主要存在野外勘察工作问题,复杂地质条件下岩土工程评价主要存在地基均匀性评价问题,工程勘察更加细致,才能减少工程造价与施工事故的产生,让项目工程得到最大发展。
        2.岩土勘察技术的具体运用
        2.1地质测绘技术
        在岩土勘察工作前期,利用地质测绘可以了解勘察区域的地质条件,发现相关地质问题,从而为后续的勘察工作和室内试验提供资料和先行经验。一般工程地质测绘工作主要分三个阶段进行:准备工作、野外测绘及内业整理。基于目前的勘察技术,勘察者应根据要求深化地质测绘技术的重点,从而保证在相应技术的应用中,为实施复杂地质条件调查工作中的关键点控制打下基础。由于该工程地势险要且地理位置复杂,因此运用地质测绘技术,可以让工程人员全面有效地分析和评估施工场地的地形、地质条件,从而更好地了解岩土的性质、类型、成分、地质变化、岩层风化等基本特点。
        2.2复杂地形原位测试技术
        原位测试技术是在岩土原来位置,或是模拟出与原位置状态极为相似的应力环境后,对岩土性质开展测试。此种测量方式的原理为:岩土层原来所处的位置,能够基本保持天然结构、天然含水量、天然应力状态,使岩土工程勘察的重要参数—工程力学性质指标维持极高的精度。原位测试包括静力触探、动力触探、标准贯入试验、十字板剪切、旁压试验、静载试验、扁板侧胀试验、应力铲试验、现场直剪试验、岩体应力试验、岩土波速测试等。原位测试技术原理比较简单,常用于室内检测条件与工程实际情况相差过大的情况。

此外,当土层、地基的基础受力状态较为复杂,或是超出预期、计算准确度不足、勘察人员缺乏经验、整体基础的原味真型试验较为简单,均可以采用原位测试技术。需要注意的是,如果重要的建设工程,必须进行适度的原位测试。
        2.3地下水勘察技术
        第一,在对工程区开展地下水勘察工作期间,技术人员应当根据工程区的地形地貌等视觉状况,结合钻孔揭露地层资料,初步确定其主要含水层和地下水埋藏性状,并以此指导其对后续各钻孔地下水的量测。当出现新的含水层等水文状况变化时,应及时动态调整地下水的勘测内容和范围。第二,在对地下水进行实际观测期间,不应该仅局限于所在工程场地,这是因为地下水的渗透补给和排泄具有连通性,其往往受周边地形地质等因素影响。如果仅是局限于对部分区域进行水文勘测,会导致数据资料的片面性。技术人员应充分考虑地下水的连通性,并对因此可能影响工程区地下水的附近区域,适当增加调查记录和观测分析,这对地下水勘察也是非常必要的。第三,进行稳定水位的量测,需结合地层渗透性确定其间隔时间。对于渗透性较强的砂质土≮0.5h,渗透性较弱的黏性土≮8h。对于多层含水层情况,还要使用套管来开展隔水处理工作,以此使含水层达到分层效果。此外,水位量测使用导线刻度标记的精度较差,应推广使用电子水位计,其深度自动显示,且精度较高,保证了水位数据符合相关标准要求。
        2.4岩土钻探技术
        在复杂地质条件下岩土工程勘察技术中,岩土钻探技术时其中重要内容。岩土钻探主要是借助地质钻探设备来实现的,主要包括动力机、钻机、泥浆泵等,其中,钻机是地质钻探技术设备的核心部分。在岩土钻探技术应用中,较常使用的钻机包括GXY-1、XY-2两种型号,钻探方法主要运用岩芯钻探法。各类岩土层的岩芯采集率具有一定差异,例如砂土层的岩芯采集率约在75%,而黏土层可达到90%。除了岩芯采集,岩土钻探技术还可以运用回旋钻进法、泥浆护壁法等。为保证岩土钻探技术具有较高的可靠性,在实际工作中,需要根据土层深度不同,分别进行采样分析,并根据土质差异化特点采取相应的操作手段,确保工程建设顺利进行。
        3.复杂地质条件下岩土工程勘察技术应用的优化策略
        3.1提高对勘察和取样工作的重视程度
        无论在何种复杂的条件下,开展岩土工程勘察作业时,若要提升结果的精度,勘查过程和样本取制样过程都是不可忽视的重要环节。基于此,提高勘察质量的第二个思路在于重视过程、提升取制样工艺。一般来说,如果土层的结构形式、基础样式等存在不同之处,如前文所述,勘查深度和勘察点布设必然存在差异,此时必须采用不同的勘查方案。比如勘查混转型住宅地基时,如果层数超过10层,则钻孔勘察深度不可盲目加深。应该在18m深度开展第一次勘查;之后需要围绕建筑的承载能力、预期沉降等反复论证之后,决定是否增加钻探深度。
        3.2完善岩土工程勘察制度
        在复杂地质条件下,岩土工程勘察工作难度大大增加,为确保岩土工程勘察工作的顺利进行,则需要制定完善的管理制度,提高相关工作人员在岩土工程勘察工作中的规范性,以满足工作实际需求。在实际工作中,首先,相关人员需要详细研究复杂的地形地质条件,明确岩土工程勘察的技术重难点,并根据工程实际情况及相关数据分析,选择最适用的岩土工程勘察技术,确保技术运用的精准性、有效性。其次,建立完善的岩土工程勘察工作规范,建立健全标准化体系,为岩土工程勘察工作提供科学合理的技术标准,确保相关工作人员在实施复杂地质条件下岩土工程勘察时,能够有据可依,最大限度降低工作中出现的误差。
        结语
        综上所述,基于复杂的地质地形条件下,在开展岩土勘察工作的过程中,相关部门以及技术人员,应当综合考虑多方面的因素。要结合不同地质地形条件的实际情况,科学合理地运用相关勘察技术,从而确保岩土勘察效果,为后续的工程设计与建设提供重要帮助。
        参考文献
        [1]严从容,王亚凌,严蔚.复杂地形地质条件岩土勘查技术的应用分析[J].资源信息与工程,2019,34(03):86-87.
        [2]郭玉平.地质测绘技术在岩土勘察工程的应用探究[J].城市地理,2018(02):61-62.
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