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复杂地形地质条件下岩土工程地质勘察分析

2021-11-02王训波

中国金属通报 2021年10期
关键词:工程地质岩土勘探

王训波

(长沙市规划勘测设计研究院,湖南 长沙 410000)

我国地域辽阔,不同的地形地质条件差异较大,且岩土体的类别相对较多,因此在岩土工程方面存在诸多问题。因此,合理开展岩土工程地质勘察工作具有重要意义,通过先进的、合适的勘察方法的运用,可为相关工作提供精确、可靠的地质资料,本文主要围绕此展开详细分析。

1 岩土工程地质勘察的重要意义

岩土工程地质勘察是明确区域岩土工程问题的不可缺少一项技术手段。近些年,我国工程勘察相关企业数量、从业人员不断增加,2019年工程勘察设计企业就达到了23739个,与去年相比增加约2.4%,具体统计数据如下表1所示。由此数据不难发现,岩土工程地质勘察的重要性已经得到了广泛认可,且在各领域逐渐推广开来。

表1 2019年工程勘察设计企业与从业人员统计情况

岩土工程地质勘察是一项系统工程,查明地质情况、环境特征以及岩土工程条件,并做好相关分析与评价工作,最终编制勘察文件。岩土工程地质勘察工作的开展,往往面临各种情况,如:勘察面宽度相对较小、区域地形地质条件复杂度较高、多样化的不良地质影响等。基于上述问题的存在,对岩土工程地质勘察提出了更高的要求,需严格根据岩土工程级别、勘察测量深度、勘察作业难度与勘察内容,科学选择勘察方法、明确勘察要点,由此方全方位相关岩土资料,并给出相应的勘察结论。本文主要从复杂地形地质条件出发,针对岩土工程地质勘察技术的应用展开详细分析。

2 复杂地形地质条件下岩土工程地质勘察技术分析

我国本身就是一个地形复杂多变的国家,如:西北地区高山、盆地错综复杂;高原地区存在冻土情况。上述复杂的地形地质条件给岩土工程地质勘察工作的开展带来了较大的挑战,且对岩土工程地质勘察技术的选择与应用提出了较高的要求,下文主要就岩土工程地质勘察技术展开具体分析。

2.1 工程地质测绘和调查

工程地质测绘和调查,主要是利用地质学理论详细描述拟勘察区域,推断地下规律性质,并为后续勘察工作开展提供可靠参考。复杂地形地质条件下,开展工程地质测绘和调查工作是必须的,当地形地质条件相对简单时可进行调查工作。工程地质测绘和调查工作主要是在地表开展相关工作,在现状地形图、地质图标注测区相关地质要素,如:地形、地貌、构造、现状建筑等,主要比例尺分为三种,具体如下表2所示。

表2 工程地质调绘常用比例尺

目前工程地质测绘和调查尚未有明确标准与要求,满足实际需要即可,具体工程地质测绘和调查内容如下表3所示。

表3 工程地质测绘和调查内容

2.2 岩土工程勘探

岩土工程勘探主要是利用专门设备在地下一定深度范围内进行勘察,主要查明岩土体分布情况、特性与地下水情况等。目前常用的技术方法有钻探、坑探以及地球物理勘探三种,下文主要围绕这三种方法展开详细分析。

2.2.1 钻探方法

钻探是运用最为广泛的岩土工程勘探方法,具有应用范围广、受环境影响小、可直接采样、勘探精度较高等优势,目前国内常用有回转、冲击、振动以及冲洗钻探等方法,各种钻探方法适用范围如下表4所示。

表4 钻探方法的适用范围

2.2.2 坑探方法

与钻探方法相比,坑探的主要优点在于勘察技术人员可直观查看地质结构,有利于细节的把握。探坑中可直接取原状样,也可实施大型原位测试工作,在破碎带、滑动面、泥化夹层勘察方面效果较为显著。然而,坑探方法极易受自然环境的约束,资金投入相对较大,在选择坑探方法时(尤其是重型坑探方法),需充分考虑经济性因素。

2.2.3 物探方法

物探是一种间接勘探方法,可以最快速度查明地下地质情况,具有立体、可视化的有点,但是物探结果也具有多解性特征,容易受到干扰,导致勘察结果错误,因此结合钻探方法互为验证十分重要,尤其是复杂地形地质条件下尤为必要。常用的物探方法有电法勘探、磁法勘探、地震勘探、重力勘探、地球物理测井、放射性勘探等,具体需根据实际情况合理选用,当地形地质条件较为复杂时,以多种物探方法联合勘察最为适宜,切实保证勘察结果的精确性与可靠性,如下图1所示为地质—地球物理综合解释思路示意图。

图1 地质—地球物理综合解释思路示意图

2.3 原位测试与室内试验

现场原位测试与室内土工试验工作的开展,主要目的是对岩土工程问题进行分析与评价,并提供必要的技术设计参数,主要提供的参数有承载力、渗透系数、固结系数、模量等。一般情况下,原位测试与钻探同时开展,属于详勘阶段重要工作内容。室内土工试验,主要测定项目包括物理指标、力学指标、动力参数、矿物成分等,试验条件明确,且可大量采取试样。

2.4 现场检验与监测

现场检验与监测主要目的是校核与优化原部分设计参数,随着科学技术的发展,各种新技术,如:“3S”技术、地质雷达、地球物理层成像技术等,在岩土工程领域得到了推广,并取得了较好的应用效果。

3 复杂地质条件下岩土工程勘察技术实施策略

基于复杂地质条件下,岩土工程勘察技术实施难度大、要求高,下文主要就相关实施策略提出几点建议。

3.1 健全岩土工程勘察管理制度

基于复杂地质条件下岩土工程勘察工作的开展,必须结合勘察工程现场情况进行全面分析,进而制定相关管理制度、明确实施细则,具体包括勘察目标、推进计划、流程与标准、人员分工与奖惩等,切实保证岩土工程地质勘察工作有序推进。根据岩土工程勘察实际情况,对薄弱环节制定作业指导书,提高岩土工程勘察管理水平。

3.2 合理选择勘察方法

复杂地形地质条件下岩土工程勘察中,需根据各勘察阶段合理选择勘察方法,如:可行性研究阶段,主要选择工程地质测绘方法,勘探为辅助,多运用物探方法;初勘阶段,需对整个场地进行总体评价,钻探方法运用较多,适当采取土试样;详勘阶段,除了要了解场地地质条件与其他不良影响,还需对相关岩土问题提出合理建议,因此不仅要进行现场勘探,还需有大量样品试验辅助。通过合理的勘察方法选用,方可保证岩土工程勘察效率、经济性以及勘察结果精确性。

3.3 提高勘察人员综合素质

工程勘察设计相关企业需定期对工作人员开展专业培训工作,全面提高的工作人员的专业素养,能够运用新技术、新方法提升岩土工程地质勘察效率、质量与可靠性,提高复杂地形地质条件的应对能力。在岩土工程地质勘察工作中,管理部门应掌握每一位工作人员的业务水平,并制定个性化的培训计划;管理部门可集中组织开展岩土工程新技术、新规范的宣传与学习工作,不定期邀请一些专业人才指导、分享岩土工程地质勘察经验。

4 结语

综上所述,岩土工程地质勘察方法众多,包括钻孔探测、物理探测、地质调查与测绘、室内测试以及原位测试等,为有效应对复杂地形地质条件,需对上述方法进行灵活选择与应用,获得更加全面、深入的工程地质认知结论。此外,为保证岩土工程勘察工作的高质量实施,需制定完善的管理制度、提高勘察人员综合素质,切实保证岩土勘察工作有序、顺利实施。

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