王 潇，宋文杰，张 超，李 旋

（1.湖北省交通规划设计院股份有限公司，湖北 武汉 430051；2.湖北省城建设计院股份有限公司，湖北 武汉 430051）

0 引言

在特殊性非常高的岩溶地区进行岩土工程勘察时，必须准确判断当地的地质条件，仔细区别黏土层、石灰岩、软土层、卵石层，选择相应的钻探技术，才能提高钻探效率，保证勘察准确性，更好地保证钻探效果。

1 岩土工程钻探勘测的目的

摇滚乐地质研究为直接实现土木工程项目的初步数据采集奠定了基础，从而为基于土木工程项目的建筑工程和项目实施提供了良好的基础。这是一种深井钻井研究，其中土制钻机从地球钻探到地球，以捕捉钻尖各种岩石姿态的地质条件和特征，包括岩石质量、土壤深度以及厚度和地下蓄水层。土木工程研究的技术进步是土木工程建设和建筑基础建设实施、基础设施项目实施和地质评价的重要基础数据。深海研究具有很高水平的钻井技术，直接影响着整个土木工程研究的质量和效率[1]。

2 岩溶地区岩土工程勘察的主要方法

基于上述土木工程研究目标和岩层行业钻孔特征分析，深海研究中常用的钻孔分析技术主要包括各种旋挖钻法、冲击钻法、振动钻法、冲孔法等。此外，转子孔不包括钻轴或螺旋钻柱、钻轴、钻轴等。冲击孔包含一个冲击孔和一个蜗杆。因此，在选择具体应用于土木工程研究的钻探方法时，有必要结合各土木工程区域的土壤特征及其钻探分析方法的有效性，准确把握区域的地理分布及其地下水状况，以有效地进行钻探土地研究，避免在钻探分析中对岩层结构进行样品级干扰[2]。

3 岩土工程勘察钻探技术的作用

我国地域辽阔，地质复杂，部分建筑施工项目处于岩溶地区。岩溶地区岩土工程项目实施时，首先要设计完善的钻探计划，运用现代化勘察钻探技术探取准确的地质资料，为后续施工奠定基础。其次，在岩溶地区岩土工程施工前，相关人员一定要全面评价地层外结构的岩土物理学性质，深入了解所在区域的岩溶分布形态、发育情况和发展状况，并作出综合评估，整理详细的地质勘察报告，为设计施工方案提供参考资料。科学应用岩土工程勘察钻探技术，可为工程人员详细了解岩溶地区的地质构造、水文条件、岩土性质、地层实际埋藏深度等情况提供便利，为制定详细的施工计划奠定基础，同时可提升工程项目的稳定性和可靠性。岩溶地区岩土工程勘察钻探技术比较常见的有三种：螺旋钻探技术、冲击回转钻进技术和螺杆钻定向钻进技术。在岩土工程施工过程中，必须从施工所在区域实际情况出发，选择合适的勘察钻探技术，确保施工人员安全的同时保证岩土工程的安全性。

4 岩溶地区地质环境条件分析

该工程的主要勘察区域，为石灰岩岩溶区，且类型为覆盖型，岩溶区石灰岩的上层直接覆盖了第四系地层，发育岩溶、土洞、构造带以及软土层等，另外通过地下水勘探，发现地下水活动较为频繁，周边有较为明显的暗河通道；覆盖层大多为卵石层，其分布状态以及厚度具有较为明显的变化趋势。综合整体的地理环境来看，工程条件以及水文地质条件较为复杂，结合实际情况进行勘探之后，决定拟建建筑物的地基基础，利用钻孔灌注桩作为主要的地基结构，持力层为最下方的石灰岩层。为了进一步了解整体区域内的岩溶发育情况，有效确定桩基长度、嵌岩深度以及桩径，选择钻探的方式进行区域勘探[3]。

5 岩土工程勘察方法

5.1 地质测绘与调查

测绘从本质上看是在现有地形图、地质图的基础上，将工程所在地的全部地质要素描述出来，包括地形、地貌、构造等等。在地质调绘阶段，有三种比例尺应用较为频繁。在可行性研究勘察中，多采用1:50000～1:5000的比例尺；在初勘时期，多采用1:10000～1:2000 的比例尺；在详勘阶段，多采用1:2000～1:500 的比例尺。若工作中需要对影响范围较大的地质单位进行测绘，还可适当增加比例尺，使测绘误差能够始终控制在3mm 以内。在地质调查方面，重点对工程所在地的地形地貌联系进行调查，并对不同地貌单元进行划分；调查现场地下水埋深、分布与补齐情况；调查现场岩土特点，其是否存在特殊土；调查工程所在地的水文、气象资料，是否存在影响工程开展的不良因素，如滑坡、岩溶、泥石流等。

5.2 采取试样

勘察期间，样品选择十分重要，将样本通过室内试验获得相关参数，为场地岩土的定量评价提供数据参考。一般多用扰动土样、原状土样、岩石样作为试验样品，且采样方式较多，可在调绘期间探坑内挖取，也可在勘察作业中获得。从根本上看，土样质量优劣的评价标准在于样品是否受到扰动，判断依据为样品的含水率、组织结构、成分等指标，在样品取样、运输、试验等各阶段，均可能出现扰动情况。根据采样方式的不同，国内将取土器分为贯入式、回转式两种，并分别作出明确规定。前者在取样时，将取土器以压入或击入的方式深入土层内，此类工具分为敞口和活塞两种形式，可根据实际需求进行选择；后者具有双层结构，单动适用于软土层采样，双动适用于密度和硬度较大的土层[4]。

6 对岩溶区不同地层的钻探施工技术分析

6.1 软土地层的钻探技术分析

在软土地层上进行钻井加工时，由于其土的特殊性质，可获得较好的钻井加工效果，但有可能由于孔或土充填而导致钻井问题丢失，从而影响钻井加工效果。此外，由于泥浆土本身形状较小，以及软土特征的影响，在钻孔时容易出现诸如孔内径等情况，导致第二次钻孔时孔与原始孔深度不匹配，而由于孔内空间导致第二次钻孔，因此土体不填充或填充较少。因此，在钻出软土地层时，必须选择肋螺栓钻头并增加钻头直径，使软土层进入软管深度时的强度合理化，并保护孔壁免受钻削的影响。

6.2 针对岩溶地区差异选择技术形式

（1）保护浅岩层开发中的填缝质量问题。考虑到早期可能发生的岩石熔化的可能性很高，技术人员在求解多层孔时首先应用软塑料。自来水管解决了洞内弹珠的问题。在钻孔中，钻孔加工按从小到大的顺序进行，具体取决于地板部分的复杂性。如果嵌入了第一条管道，则第二条管道将连接到DN75 的厚套管。一旦钻架设置完毕，较大直径的大型连接杆将复盖在上层。然后用两个金刚石管道来填充孔，并去除所有设备和额外的岩石[5]。为避免上部构造区岩石的开发对工程设计产生局部影响，上部分区需要进行模具处理，以建立表面与基础之间的连接，并避免套管连接过程中出现局部裂缝等问题。

（2）钻入肢体时，要考虑岩层景观环境的复杂性和地下岩层环境遮挡的严重性。为了满足摇滚乐队的一般建设需求，岩层泥岩区钻入地球，主要利用岩层落下的特性，实现摇滚乐队环境的综合观测和自主集成。工程师应首先检查和控制“地板孔”和“页岩协会”区域中的表面粗糙度，以确保周围没有表面流动，使用加强筋钻孔，并通过增加孔直径使用套管设置进行钻孔。

（3）地球的探索和连续孔。混凝土层通常与地下水层紧密相连。为了确保土层中的洞口在原始位置与移动的安全距离相匹配，分隔缝墙首先使用套管的附加壳进行钻孔。为了确保基层的良好实施，需要不断检查土壤的部分，对土壤层的管理进行适当的监督，进行精确的分级微调，直到土壤完全适应所有套管段。

7 岩溶地区岩土工程勘察质量的优化策略

7.1 优化工程前期方案

在针对严重地区进行岩土工程勘察之前，必须要详细分析整体工程环境，在既有资料以及勘察技术的基础上，打造具有针对性的钻探方案及优化方案。岩土勘察技术类型一般分为钻探、物探、化学勘探三类，辅以钻孔电磁波CT、钻孔数字摄像等手段进行。应当结合岩溶地区特点、实际地质条件等选择技术手段，也可以结合具体效果进行分析。

7.2 做好地基变形参数的计算

由于岩溶环境下的岩体、土体本身承载力较弱，在受到外力影响下，容易出现变形，而变形量大小将决定该地基是否能够用于工程建设，因此，结合实际的工程环境进行地基变形参数的计算，能够为后续的勘察作业以及工程施工打好基础。在进行变形参数计算时，可以结合当前的建筑地基基础设计规范进行操作，但是也要严格分析地下是否存在地下水，地下水的存在会直接导致地基形变，存在不可预见性。尤其是受到季节性降水的影响，可能会出现较为危险的事故[6]。因此以这些条件作为参考，其压应力取值应在200kPa 以上，同时具体的变形量计算要采用取样方法，先得到其实际压缩模量，后进行压缩试验，得到实际压力值，最终将压力值代入计算方法中进行计算即可。

7.3 卵石层勘察钻探技术

（1）如果卵石层较厚，通常选用以旋转钻进和冲击钻进为主的钻探方式，一般会采用跟管钻进方式对护壁进行处理，在保证钻探顺利进行的同时提升勘察效果，从而获取更加准确的数据。

（2）当卵石层厚度很大而粒径却比较小的时候，因为卵石层本身孔隙率大、颗粒间粘结度差，很可能会发生井壁坍塌问题。为此，前期应投入一些黏土球，采用杵捣的方式，使黏土进入卵石之间提升孔井壁的稳定性，也能更有效地钻探到地层岩芯，且保证岩芯的质量。

（3）如果卵石层的厚度大、粒径也大，进行跟管钻进的时候需要使用植物泥浆，其粘度较大，可对泥浆泵的泵量进行控制[6]。

此外，要使用合适的钻头，利用半和式的双管以回转钻的方式进行钻探。此时，技术人员一定要熟悉该地区的地质条件以及踏勘情况，并能做出准确判读，根据实际情况选用最合适的方式施钻，提高岩芯采取率，进而提高钻探质量。另外，还要避免孔壁坍塌，防止发生严重的孔内事故。

7.4 做好勘察报告汇总质量控制

勘察报告的核心任务在于对地质勘查过程汇总和分析，把地质勘察结果交由专业委员会进行审核，在勘察报告汇总过程中，项目部门需要在设计院的配合下，对报告中的问题进行反馈和处理。地质勘察报告质量将会给设计方对工程现场地质情况的判断产生直接影响。为了提高地质勘察报告质量，可以做好以下3 点工作。①完善信息交流体系，在地质勘察报告编制过程中，需要在设计部门、项目部门、勘察部门的配合下进行信息交流，对于存在的问题，及时找到相关负责人，并将问题全面处理。②提高对指标的重视度。在专家评审过程中，勘察报告建立的针对性、规范性、准确性可以作为勘察工作质量控制的重点，提高对其重视力度。③提高勘查报告阐述内容的严谨性和格式的标准性，在质保监管过程中，对勘察报告规范性进行检查，对于不满足要求的报告，应该及时处理和纠正。

7.5 完善市场机制

要想完善市场机制，就要得到行政手段的支持。通过建立市场机制，能够规避一些不满足市场发展要求的地质勘察团队进入市场中，从而起到优化市场秩序的效果。首先，相关部门及时发布市场准入标准，对于不满足要求的地质勘察团队，禁止其进入勘察市场。其次，地质勘察项目应该具备客观性、公平性特点，通过细化竞标要求，提高专业地质勘察团队中标率。最后，地质勘察工作作为一项比较精细化的工作，地质勘探结果将会给后期工程开展带来一定影响，所以地质勘察团队在实际工作中，可以邀请一些专业人士进行指导，对勘察数据进行调查和分析，让专业人士对地质勘查过程亲身示范，提高地质勘察团队专业水平和能力，防止团队在实际工作中出现不必要的问题。

8 结语

综上所述，为提高市政工程岩土勘察设计工作质量和效率，文章先是对岩土勘察设计做出了简要分析，同时探讨了现阶段市政工程岩土勘察设计工作存在的主要问题，并以某工程为例，针对岩土勘察设计工作优化措施做出了研究，以此来提高市政工程岩土勘察设计水平，推动市政工程不断向好发展。