復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察分析

復(fù)雜地形地質(zhì)具有特殊性，在巖土工程開始前，詳細(xì)的地質(zhì)勘察是保證巖土工程順利展開的關(guān)鍵點(diǎn)。巖土工程的地質(zhì)勘察是基于工程建設(shè)單位的要求，對(duì)工程建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)勘察分析，形成勘察報(bào)告，用以指導(dǎo)工程建設(shè)，特別是對(duì)于隧道等巖土工程，地質(zhì)勘察的作用更加突出?，F(xiàn)階段，地勘技術(shù)并不能完全實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)場(chǎng)地地質(zhì)條件的全面掌控，因而還需要地質(zhì)勘察的進(jìn)一步配合，以保證施工安全。由此可見在復(fù)雜地形下地質(zhì)勘察的重要價(jià)值作用，因而必須要確保地質(zhì)勘察的質(zhì)量。
1 巖土勘察的內(nèi)容與重要性
1.1 巖土勘察的重要性
在工程施工前需要開展巖土勘察工作，巖土勘察結(jié)果也直接影響到施工設(shè)計(jì)和施工等環(huán)節(jié)，因此需要保障建筑工程巖土勘察的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。在實(shí)際工作中，巖土勘察工作具有不確定性，因?yàn)榭辈烊藛T并不是專業(yè)地質(zhì)學(xué)家，因此其勘察建筑工程巖土狀況之后，并沒(méi)有全面確定巖土性質(zhì)和變化。此外，也無(wú)法獲取全面的勘察數(shù)據(jù)結(jié)果，因此不能明確巖土性質(zhì)建筑工程施工的影響。此外，在早期巖土勘察中獲取的信息結(jié)果不夠詳細(xì)，在后續(xù)施工建設(shè)過(guò)程中，因?yàn)榈匦蔚刭|(zhì)條件會(huì)直接影響到施工建設(shè)，同時(shí)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，這樣會(huì)轉(zhuǎn)變建筑工程巖土性質(zhì)，無(wú)法保障建筑工程施工安全。因此，在施工方案設(shè)計(jì)中融入地形地質(zhì)變化，可以保障整體工程的質(zhì)量[1]。
1.2 巖土勘察的內(nèi)容
1.2.1 地質(zhì)勘察
施工單位需要了解建筑工程的周圍地質(zhì)和水文條件等，同時(shí)需要有序整理所有的調(diào)查結(jié)果，合理分析和評(píng)價(jià)調(diào)查結(jié)果，確定巖土質(zhì)量是否影響到建筑工程質(zhì)量。如果地質(zhì)環(huán)境比較差，施工單位需要建立合理的勘察方案，有序開展勘察作業(yè)，提供基礎(chǔ)保障工作。施工單位確定水文地質(zhì)情況后，需要預(yù)防水流的影響，避免在建筑工程施工中發(fā)生地基變形等問(wèn)題。在建筑深基坑開挖工作中，施工單位需要結(jié)合巖土勘察結(jié)果，避免影響到建筑工程的質(zhì)量。建筑工程巖土勘察工作結(jié)束后，需要及時(shí)撤除各項(xiàng)勘察設(shè)備，并且全面檢查設(shè)備質(zhì)量，避免損壞勘察設(shè)備[1]。
1.2.2 確定巖土性質(zhì)
描述巖石的過(guò)程中需要分析地質(zhì)名稱和風(fēng)化程序以及礦物質(zhì)等，形成巖土的過(guò)程中，因?yàn)闀r(shí)間和成分的影響，巖土性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化。在氣象和水文等因素的影響下，會(huì)改變巖土幾何性狀，同時(shí)也會(huì)改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此在形成和后期處理巖土的過(guò)程中，各類復(fù)雜因素都會(huì)影響到巖土性質(zhì)，隨機(jī)的分布巖土也會(huì)影響到巖土層的均勻度。因?yàn)閹r土具有較長(zhǎng)的形成時(shí)間，不同規(guī)律會(huì)限制到巖體后期處理和形成，巖土空間和巖土位置的不同，也會(huì)產(chǎn)生差異性的巖土參數(shù)。
1.2.3 繪制巖土平面結(jié)構(gòu)圖紙
在建筑工程施工中，需要發(fā)揮出施工圖紙的指導(dǎo)作用，尤其在勘察施工現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌的過(guò)程中，工作人員在繪制巖土平面結(jié)構(gòu)圖紙的過(guò)程中，需要明確標(biāo)記施工位置，確定施工現(xiàn)場(chǎng)的巖土種類和土壤結(jié)構(gòu)，科學(xué)指導(dǎo)施工人員施工，避免因?yàn)閹r土問(wèn)題影響到建筑工程質(zhì)量，否則整體建筑工程進(jìn)度都會(huì)受到影響[2]。
1.2.4 完善巖土勘測(cè)報(bào)告
勘察人員利用報(bào)告的形式向施工管理人員上報(bào)施工現(xiàn)場(chǎng)的巖土探測(cè)情況，其中包括地下水勘察內(nèi)容，施工人員需要熟悉巖土底下水系情況，并且要標(biāo)注地下水的特征和水位等情況，避免影響到整個(gè)建筑施工。如果產(chǎn)生影響，施工人員需要明確施工處理措施，上述內(nèi)容都要在巖土勘察報(bào)告中標(biāo)注出來(lái)，有利于有序開展建筑工程施工。
2 復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察技術(shù)簡(jiǎn)析
2.1 復(fù)雜地形原位測(cè)試技術(shù)
原位測(cè)試技術(shù)是在巖土原來(lái)位置，或是模擬出與原位置狀態(tài)極為相似的應(yīng)力環(huán)境后，對(duì)巖土性質(zhì)開展測(cè)試。此種測(cè)量方式的原理為：巖土層原來(lái)所處的位置，能夠基本保持天然結(jié)構(gòu)、天然含水量、天然應(yīng)力狀態(tài)，使巖土工程勘察的重要參數(shù)—工程力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)維持極高的精度。原位測(cè)試包括靜力觸探、動(dòng)力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、十字板剪切、旁壓試驗(yàn)、靜載試驗(yàn)、扁板側(cè)脹試驗(yàn)、應(yīng)力鏟試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)直剪試驗(yàn)、巖體應(yīng)力試驗(yàn)、巖土波速測(cè)試等。原位測(cè)試技術(shù)原理比較簡(jiǎn)單，常用于室內(nèi)檢測(cè)條件與工程實(shí)際情況相差過(guò)大的情況。此外，當(dāng)土層、地基的基礎(chǔ)受力狀態(tài)較為復(fù)雜，或是超出預(yù)期、計(jì)算準(zhǔn)確度不足、勘察人員缺乏經(jīng)驗(yàn)、整體基礎(chǔ)的原味真型試驗(yàn)較為簡(jiǎn)單等，均可以采用原位測(cè)試技術(shù)。需要注意的是，如果是重要的建設(shè)工程，必須進(jìn)行適度的原位測(cè)試。
2.2 地形地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)
地形地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)是工程學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)之一，是指對(duì)自然地理要素、地表人工設(shè)施的形狀、大小、空間位置及屬性等進(jìn)行測(cè)定、采集并繪制成圖。應(yīng)用于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的巖土工程勘察作業(yè)時(shí)，研究測(cè)定及推算目標(biāo)點(diǎn)的幾何位置、巖土結(jié)構(gòu)形態(tài)、組分構(gòu)成等，通過(guò)具體數(shù)據(jù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地形地質(zhì)條件進(jìn)行測(cè)評(píng)和分析后，有助于判斷地形地質(zhì)的復(fù)雜程度，進(jìn)而對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)構(gòu)造予以確認(rèn)，最終目的在于找出施工現(xiàn)場(chǎng)存在的所有地質(zhì)問(wèn)題并判斷能否及時(shí)解決，既可以提高勘察的準(zhǔn)確性，也能提高工程的安全系數(shù)[3]。
2.3 復(fù)雜地區(qū)巖層鉆探技術(shù)
與上述兩種技術(shù)相比，巖層鉆探技術(shù)的復(fù)雜性、作業(yè)難度較高。此種技術(shù)主要使用的工具為臺(tái)式或車裝鉆機(jī)，在鉆探作業(yè)中需要使用泥漿，目的在于保護(hù)巖土壁層;而在回轉(zhuǎn)時(shí)，往往采用“彩芯”的作業(yè)方式。為了提升勘察準(zhǔn)確性、避免出現(xiàn)意外情況，應(yīng)將砂土層巖心采取率控制在75%左右;對(duì)黏土層的巖心采取率最小值應(yīng)該控制在90%，開展正常作業(yè)，土層水平、垂直方向的變化將會(huì)成為重要參數(shù)，有助于精確探測(cè)土層變化的整體趨勢(shì)，故而必須借助智能化設(shè)備，時(shí)刻記錄，如果條件允許，應(yīng)該實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇偪囟恕?br />3 提升復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程勘察質(zhì)量的有效方式
3.1 借助數(shù)字化手段提高地質(zhì)測(cè)繪水平
隨著我國(guó)國(guó)力的提升，建設(shè)工程不再局限于城市、鄉(xiāng)村等地形地勢(shì)相對(duì)簡(jiǎn)單，供人民群眾正常生活、工作的區(qū)域，而是逐漸向偏遠(yuǎn)地區(qū)擴(kuò)散。比如5G基站成功建立，信號(hào)覆蓋珠穆朗瑪峰北側(cè)全境，正是建立在極其嚴(yán)格的復(fù)雜地形巖土工程勘探的基礎(chǔ)之上。基于此，提升在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下巖土工程的勘察質(zhì)量的首要思路在于借助數(shù)字智能化手段，對(duì)現(xiàn)有巖土工程勘察技術(shù)進(jìn)行升級(jí)，進(jìn)一步擴(kuò)大勘察范圍，盡可能提升數(shù)據(jù)的精確程度。比如全面收集建設(shè)工程所在區(qū)域的長(zhǎng)久以來(lái)的土層變化情況，還應(yīng)包含造成“非正常變化”的主要原因，將相關(guān)信息輸入智能化數(shù)據(jù)模擬分析系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)大數(shù)據(jù)分析后總結(jié)出相關(guān)規(guī)律，為所有進(jìn)行的復(fù)雜地形、巖土勘察提供更加良好的參考[4]。
3.2 重視勘察和取樣工作
無(wú)論在何種復(fù)雜的條件下，開展巖土工程勘察作業(yè)時(shí)，若要提升結(jié)果的精度，勘察過(guò)程和樣本取制樣過(guò)程都是不可忽視的重要環(huán)節(jié)。基于此，提高勘察質(zhì)量的第二個(gè)思路在于重視過(guò)程、提升取制樣工藝。一般來(lái)說(shuō)，如果土層的結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)樣式等存在不同之處，如前文所述，勘察深度和勘察點(diǎn)布設(shè)必然存在差異，此時(shí)必須采用不同的勘察方案。比如勘察混轉(zhuǎn)型住宅地基時(shí)，如果層數(shù)超過(guò)10層，則鉆孔勘察深度不可盲目加深。應(yīng)該在18m深度開展第一次勘察;之后需要圍繞建筑的承載能力、預(yù)期沉降等反復(fù)論證之后，決定是否增加鉆探深度。
3.3 引入基于北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的定點(diǎn)勘察方法
在一些特殊地形地質(zhì)中，由于自然環(huán)境較為惡劣，重型勘察機(jī)械無(wú)法運(yùn)抵，故而只能通過(guò)人工方式，逐漸“接近”目標(biāo)區(qū)域。在此類長(zhǎng)久性巖土工程勘察過(guò)程中，需要“積小勝為大勝”，故而前期的努力不能浪費(fèi)?；诖耍梢砸牖诒倍沸l(wèi)星定位系統(tǒng)的測(cè)控點(diǎn)布設(shè)勘察方法，通過(guò)衛(wèi)星傳遞勘察信息，并在系統(tǒng)中完成模擬推進(jìn)的全過(guò)程，為實(shí)地作業(yè)提供基礎(chǔ)。其中，勘察人員攜帶終端及勘察設(shè)備逐漸靠近目標(biāo)區(qū)域，選擇合適位置布置好勘察點(diǎn)位之后，將在系統(tǒng)中予以記錄。在后續(xù)的勘察過(guò)程中，其他人員獲得的指引將更加明確，從另一個(gè)角度不斷提升勘察結(jié)果數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度[5]。
3.4 注重通過(guò)地下水勘察獲得相關(guān)信息
地下水的存在對(duì)于巖土工程勘察的影響程度較為嚴(yán)重，基于此，注重對(duì)地下水的勘察，不僅能夠提升整體質(zhì)量，還可以通過(guò)地下水獲取有關(guān)信息。然而，地下水勘察在具體實(shí)施過(guò)程中存在一定難度，特別是勘察時(shí)機(jī)的把控，一般在成功鉆探最后一個(gè)鉆孔后的24h之內(nèi)，勘察效果能夠真實(shí)反映巖土的真實(shí)情況，超過(guò)時(shí)限或提前勘探均會(huì)使結(jié)果受到不小的影響。不僅如此，地下水很可能受周邊地區(qū)水源的影響，故而勘察人員開展相關(guān)作業(yè)前，應(yīng)充分收集目標(biāo)地區(qū)地下水位歷史變化情況，總結(jié)出相關(guān)規(guī)律，從而得出精確的水層分層水位數(shù)值[5]。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，巖土工程勘察應(yīng)圍繞選址勘察（重點(diǎn)在于對(duì)勘察方案的可行性展開論證）、初步勘察、詳細(xì)勘察三個(gè)階段展開。在復(fù)雜地形地勢(shì)條件下，以上述三項(xiàng)內(nèi)容作為基本框架，引入數(shù)字智能化手段，完善各項(xiàng)勘察細(xì)節(jié)，能夠得出較為準(zhǔn)確的結(jié)果。除此之外，在可持續(xù)發(fā)展理念下，巖土工程勘察及后續(xù)的大規(guī)模工程建設(shè)，必須滿足環(huán)保要求，特別是對(duì)地下水的保護(hù)，提升工程的“綠色指數(shù)”。