复杂地形地质条件岩土工程勘察实践与探索

程兴洪

摘 要：我國疆土幅员辽阔，地形条件相对复杂，岩土工程勘察工作条件艰苦，尤其在勘测设计的初始阶段，是最艰难的时期。对于地质勘测人员来说，查明施工区域复杂的地质条件和水文地质条件是他们的职责，同时也是水利水电工程建设的重要依据，怎样在复杂地形地质条件下进行工程区域的地质勘察、探明水文地质条件是勘测人员多年来探究的重要议题。

关键词：工程勘测；地形地质条件；实践

中图分类号：P642.22 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）17-0153-02

以复杂的地形地质作为勘测工作实施的主要内容，深入研究在复杂地质条件下实施岩土工程勘测的方法并制定具有针对性的方案是本文所要阐述的主要内容。本文就岩土工程的地下作业、岩土勘察的相关试验等相关技术进行了深入的分析，目的是为了提高复杂地质条件下岩土工程勘察的实践成效，为岩土工程勘查工作寻求捷径。

1 我国复杂的地形地貌环境

我国地形地质条件复杂，就云南省来说，该省地处我国西南部，其大部分都是由山地组成，处于纬度较低的地区，地形条件相对较为复杂。该省大部分为高原山地，仅有一小部分为盆地和台地区，地势险峻，高山林立，云南省的地形起伏在不同的地域差别非常之大，纵观全省的地貌，主要成因以侵蚀、溶蚀、堆积为主，地貌丰富异常，在地域的整体布局可以看出，东部和西部是两个典型的地貌区域，东西部以云岭山脉和元江河谷为界限。像云南省这样复杂的地形地貌环境在我国的其他省份都有不同程度的体现。在形成地层的过程中，因为地质周围环境的变迁和地质下层的运动，导致不同的地层区域在各个方面都具有明显的差异，主要的表现形式为岩浆的活动状态、沉积建造等。勘测区域的地质构造和地层、地壳的活动强烈程度、构造的复杂程度都是岩土工程勘察的重要依据。

2 复杂地质条件实施岩土工程勘察工作

在这里以黄土地区为例，黄土地区具有特殊的地质环境和自然条件，因为黄土区域的上方主要以黄土为主，具有相当程度的湿陷性；而黄土区域的下方多以碎石为主，这样的地质特点就必然会导致黄土区域的岩土工程勘察和其他地貌类型的地区具有明显的不同，在黄土区域实施岩土工程勘察之前必须要对该区域的相关数据进行长时间的分析整理，比如该地域的地表温度、冻土层深度、气候条件、降雨量等，将勘察区域的黄土构成以及土层的性质、分布、成因进行详细细致的分析总结，还要对当地的地下水等状况做出深刻的分析与研究。

3 岩土工程勘察的相关技术

要想对岩土层的相关技术参数、数据和指标作出准确的评估，一定要遵循高实用性的基本准则，尤其在复杂地形地质条件下，常用的勘察技术手段主要以工程地质钻探、取样、地质测绘、波速测试、室内试验和静探为主。

①首先分析地质测绘这种常用的技术手段，地质测绘的主要意图是针对当地的地形做出科学细致的分析，这就要求勘察人员对要了解的地区的地层、地貌特点、地质结构和存在影响勘察的因素进行了解，这就可以更加科学、合理的对岩土的形成时间、形成的原因、性质、岩土的布局等进行划分，对这些基本要素进行深刻的分析，对岩土层的风化程度做好鉴定工作。

②钻探。在进行岩层钻探的时候，可以采用30型台式钻机进行具体的钻探工作，钻探作业时，可以采用泥浆护壁、回转钻进的方式，要注意粘性土岩芯采取率一定要大于90%，仔细观察分析各个土层的宏观特点，对土层的方向改变做出详细的记录，只有这样才能对地层结构分布特点的进行研究，以确定复杂地质条件下岩土工程勘测的重要指标。

③进行原位测试实验。在静力触探试验的过程当中，使用的探头必须是原装液压静力触探探头，采集到的具体数据需要通过电脑进行整理分析。在进行标准贯入试验时，应当使用标准落锤，试验之前一定要清孔，速率控制在20次/min，在对地基的勘察过程中，动力触探是进行原位测试基本方法之一，借助于这一实验，可以有效确定物理力学的性质标准。

④室内试验在岩土勘察中也起到重要作用，按照勘察环境中的出现的问题，实施针对性较强的室内试验，借助于该室内试验，可以科学地确定岩土物理学指标。普遍采用的物理性指标试验包括：对土层的性质测定、对土层的压缩性进行准确的判断，对于土层进行颗粒分析，从而对砂土准确定名和对地下水类型做出科学的判定。

4 复杂地形地质条件下岩土工程地基处理技术方法

①垫层法的使用。在黄土区域的粉细砂层实施垫层法是对浅层地基主要的处理方式，垫层法又称水坠法，其具体的实施方法是：在工程实施的过程中，把基坑挖到设计处理时的深度，然后注意把佯装设计在基坑两侧，保证普砂层的厚度在25 cm左右，铺好沙子以后，注水保持与通砂面平行，最后用刚才在沙砾中均摇，一旦当时的沙砾发生沉实状况，应当将钢叉去除，在距离10 cm的地方重新摇匀。

②强夯法的使用。在对复杂地形地质条件岩土工程勘察的过程当中，对软土地进行加固是重要的环节，强夯法是现有加固的有效技术手段。所谓强夯法，简单地说就是要借助夯锤在自由落体过程中产生的重力势能来振实地基土，这是实现地基土层夯实的有效措施。如此一来，既增加了地基的承载力又增强了地基的稳定性，使地基的压缩性得以降低，同时还可以改善黄土的湿陷性和沙土产生的液化的状况，强夯法具有施工流程简单、成本较低、效率高等诸多优点，其应用十分广泛。

③振冲法的使用。还有一种方法被称之为振冲法，它主要是借助于水冲来对土层进行加固，它适用的范围是在振密松砂地基上。其原理比较简单，主要是通过借助振动器的冲力实现振动，最终让沙砾层产生一定的振动和液化，实现沙砾的重新排列，进而使沙砾之间的缝隙变小，同时在振动器振动的效果下，借助于回填料，从而把砂砾层进行加密。在黄土区域，振冲法得到了广泛的应用。

5 复杂地形地质条件下岩土工程勘察实践

以某水库的建设为例，该水库的区域主要以冲洪积沙砾石层及砂壤土层为主，另外还有一些零星的沼泽堆积以及一些地滑对基层，此工程的北东向断裂第三系曾经有过强烈的活动，晚更新式活动并不明显，连接水库的枢纽区域在断线盆地内，根据枢纽区域的勘测资料，第三系基岩由老至新共有15层，土层之间的差异明显，强度较低，大多数为中压缩性土，砂土层桩的构造和结构比较紧密，没有形成整体岩块，承载能力较低，边坡较陡且具有良好的稳定性，压缩和沉头系数在渐渐变大，坝基上的第四系砂性土层属于极软弱土层。

针对以上构造，可以分析出该坝基存在渗流稳定性问题，通过对其进行科学的分析评估发现，各个岩组渗透变形系数较高，河床段渗流不稳定，这就导致了表层砂砾容易产生接触，产生管涌的风险系数较高。针对此种情况，应当在隧洞开挖后迅速进行支护的处理，采取必要的施工手段和降水措施，一定要避免闸门井与其他设施的结合部位产生不均匀，以防止土坡产生滑坡和塌陷，在洞内需要注意排水。

6 利用合理手段解决电站厂房的软基问题

对于电站的厂房等建筑物一般需要布置在干流河滩，这些区域往往松散层厚度较大且具有一定量的淤泥，其承载能力远不能满足建筑的需求，在工程勘察过程中应当注意其可能存在地震液化问题，所以需要通过一定的勘探技术检测松散层的结构组成，以便勘察人员工作的顺利开展。

7 结 语

综上所述，在复杂地形地质条件下建造水利水电设施、堤坝等建筑物之前需要进行相关的岩土工程勘察工作，并对结果进行科学、系统的分析研究，以保证工程的顺利实施，对土层的活动断裂情况、河床深覆盖层情况以及山体稳定情况逐一进行勘察，是岩土勘察的主要内容。

参考文献：

[1] 高大钊.岩土工程标准规范实施手册[M].北京：中国建筑出版社，2008.