基于工程地质勘察中地质分析的研究

任海波

(辽宁省第一水文地质工程地质大队,辽宁锦州 121000)

基于工程地质勘察中地质分析的研究

任海波

(辽宁省第一水文地质工程地质大队,辽宁锦州 121000)

随着地质勘测技术的发展,对地质分析的要求越来越严格。在地质勘察工作中,从勘测的地质特点和工程施工条件,从岩土力学的相关理论和勘测经验进行全面的分析,最后得出合理的岩土力学参数才能为工程地质服务。本文从地质分析实验的准备、地质分析内容、岩体探测试验的分析与方法、岩土力学参数方面的应用等几个方面探讨地质分析的作用。

工程地质 勘察 地质分析 相关事项

1 前言

随着国民经济的发展，对地质勘察技术要求不断提高，各种现代勘察测试技术得到了广泛的应用，为此也带动了地质和岩土力学理论为基础的近代工程地质的发展。由于我国经济发展较晚，现在我国工程地质勘查行业还处于初期阶段，在岩土工程勘察中会存在一些不足的地方，因此在发展岩土工程过程中应重视以下方面：(1)要与国际接轨，积极引用新技术和新办法、更换旧设备，优胜劣汰，才能在激烈的市场中取胜。(2)建设完善的勘测工作体制，规范岩土工程的测量。(3)结合信息技术在岩土工程中的应用研究，使地质分析真正依靠科学技术进步的轨道上来。工程地质的勘测问题日趋复杂，做好地质分析以及相关实验、确定各类参数，以适应工程地质勘测发展的需要。

2 地质分析实验研究的相关事项

进行岩体力学实验必须先进行地质分析，而地质分析的准确性直接影响着岩体力学的实验，所以地质分析必须要准确、可靠，这样才能实现结构条件概念、地质模型、力学模型的有序一体化。确保了对岩体变形、外界条件、各种破坏机制的真实性。岩体力学参数反映了力学模型的表征问题，具有广泛的同一性和对岩体变形机制有进一步的认识。

3 地质分析的内容

(1)岩土分析。地质分析实验的结果可根据岩土体的分类、实验单元以及各种段位(层位)的不同，采用不同的算术平均值、图解法、数值统计法或优定斜率法等方法进行分析，把不适用的离散值直接删除。(2)土壤分析。计算土壤的物理力学性质参数的步骤：对于地基渗漏系数的确定和选择方面，假如由室内试验或抽水试验提供的，取最大值的平均数。(3)岩体分析在试件出现干脆逐渐破坏的时候，应在坝的地基使用抗剪强度取值作为标准值。在不同的坝采用的标准值也不同，拱坝的标准值可以使用峰值强度的最小值，而重力坝的标准值应采用概率上分布的0.2分位值或采用优定斜率法的下限作为标准值。用极限强度法充当抗剪强度的标准值。假如试件出现塑性损坏的情况，从时间效应出发，遵循着流变的影响进行折减，其标准时根据屈服值的大小而定。(4)试件结构面出现破坏时当试件结构面呈磨擦破坏时，应采用屈服强度或流变强度作为标准值。当试件结构面出现凸起部分断裂或充填物呗剪短时，它的标准值应使用峰值强度的小平均值。(5)软弱层和断层出现破坏时当试件在软弱层或断层出现破坏时，它的标准值则使用屈服强度或流变强度来取值。当试件粘粉含量大于30%或有泥化镜面或粘土矿物的蒙脱石为主时，应采用流变强度作为标准值。

4 岩体探测试验的分析与方法

4.1 抗剪强度的分析方法

(1)认真整理分析原始试验的资料，通过反复的实践论证每个实验体的峰值抗剪强度;(2)对原始材料把水平位置、剪应力和垂直位移曲线用图描绘出来;(3)确定抗剪强度特征值;对于脆性破坏型的砼／基岩抗剪，采用前端剪胀点作为砼／基岩胶结面不开裂的控制点，确定为近似比例极限。(4)依据大剪试验剪面地质素描图，分析多试点情况，确定剪切类型，点绘σ-τ关系曲线，分别整理单组及分类的抗剪强度指标。

4.2 岩体变形特征分析方法

(1)对原始材料认真整理分析，对多级压力下变形的稳定性进行判断;(2)检测最后一级压力的变形值，最后确定变形稳定值;(3)采用某级荷载下回弹线延长近似计算弹性模量，解决部分试点由于卸荷至零点荷载扳脱离而造成的弹性变形不确切的问题。

4.3 优定斜率的使用

尽量保存岩体的原貌，不用机械对岩体破坏，保持岩体的结构特征，对岩体抗剪强度参数的不定性f、c，则根据其不稳定性和相关性，先优定从简单的f再求复杂的c，在习题上尽量做到客观。优定斜率法。从以下几个步骤进行。

(1)岩体工程地质分级是岩体力学测量的基础，特别是实验的数据整理、各个参数的正确选定。(2)对试验点和剪切面进行严格的管理，做好岩体质的调查、统计和分析。(3)重点研究岩体变形和岩体的破坏机制，加强测试结果和地质条件的相关分析。(4)根据数据计算出优定各岩级摩擦系数。(5)在此基础上分别求出多各级相应斜率的凝聚力值。

5 岩土力学参数方面的应用

(1)地下洞室岩体物理力学参数地下洞岩体的力学参数的内容由各个工程地质勘测的测量而异。根据工程的性质和状态变化而不同。比如，各厂房、隧道以及各种合作指标等不同而不同。地下洞室岩体力学参数必须根据水工建筑物结构、功能提出满足设计使用的指标工程地质勘察经验汇编提出围岩主要物理力学参数有：密度γ、凝聚力c、内摩擦角φ、变形模量E0、泊桑比μ。

(2)地基岩体物理力学参数。地基岩体物理力学参数的内容也存在一定差异，但总的内容是一致的。其主要指标、地基承载力、变形指标、但这些指标有个共同特点，指标基本相同，没有根据地质环境分析评价，特别是软弱夹层指标，很多是无试验资料，都是所谓的“类比”。

6 结语

总之，地质分析在工程勘测中占有重要地位。进行勘测设计时综合考虑岩物理力学参数的内容，分析建筑物的结构、功能，算出合理的设计地质参数。岩土体在建筑物地基方面的地质情况，具体地质情况具体分析，岩土力学理论和实践并重，认真取样本、正确的应用以及方法，尽量发挥地质分析的作用。

[1]玉盟.工程勘察中的水文地质分析与评价[J].科技资讯,2012(36).

[2]潘志军.工程地质勘察中应加强对水文地质问题的分析[J].黑龙江科技信息,2013(16).