岩土工程地质勘察中基岩完整性检测分析

岩土工程地质勘察中基岩完整性检测分析

肖丽蓉 王智强 付强

深圳市自然资源和不动产评估发展研究中心 广东 深圳 518000

摘要：岩土工程的本质是解决岩土体的相关问题，问题能否彻底解决，取决于地质勘察工作是否做到位。地质勘察内容有很多，其中最重要的当属基岩完整性检测。为此，本文以具体案例为例，探讨如何应用探地雷达方法来了解基岩的真实情况，以供相关人员参考。

关键词：基岩；完整性；探地雷达

前言

世人皆知万丈高楼平地起，但却不知保证基岩的完整性至关重要。地质勘察的一项重要内容就是检测完整性，但因为方法选用不当，无法确保万无一失。倘若工程下面存在危岩体，就会造成地基不稳，轻则倾斜、开裂，重则引发坍塌事故^[1]。前者还好，还有补救的机会。一旦发生事故，既会造成大量的财产损失，也会出现大量的人员伤亡。为避免惨剧的发生，需要进一步提升检测能力。基于此，本文对某一工程进行分析，依托分析结果选取检测方法，经过系统分析，判断出基岩的完整性。

一、工程实例简述

深圳作为国际化大都市，工程活动多不胜数。笔者将目光聚焦在市区边缘的一个建筑工程上，这样做出于两点考虑，一是城市边缘的管控力较弱，易发生问题，二是工程所属地区的地形地貌比较特殊，具有一定的研究价值。经过进一步勘查发现，现场有很多破损、零散的基岩，并且岩体质量并不高。施工方在钻孔时，没有发现地下水的踪迹，只能在岩缝中看到少量水，说明地基处出现了溶洞。总体来说，建筑工地的岩土地质相对复杂，有必要分析基岩完整性。经过深思熟虑，研究区域选在加压机房，检测对象有两个，分别是桩基孔底五米以下的基岩，溶洞露出的基岩，检测目的是看建筑工程是否存在溶洞、涌水等现象。

二、探地雷达工作原理

电磁波领域值得关注的技术有少不，其中就包括探地雷达技术。在地质勘察中使用此技术，不仅能判断出地层的介质类型，还能对分布状况有一个详细的了解。之所以有这样的成就，得益于科学的工作原理，即天线发出电磁脉冲，传递给被检测对象，在不同介质中，电磁脉冲的表现会有所不同，通过对强度、波形等参数进行分析，便能清除地质结构、形状、分布等信息。经过多年的发展，探地雷达获得了长足的发展。当前，使用最多的是剖面法，其原理是发射天线与接收天线保持一定距离，并同步移动，从而得到时间剖面图。图像的横坐标表示天线位置，纵坐标表示双程走时或深度。对图像作进一步分析，便可知道各类岩层介质的具体情况。

三、检测与布线

（一）检测方法

探地雷达技术优势较为明显，因此将其作为检测方法。需注意的是，仅适用这种方法还不够，还要加入地质分析方法^[2]。在明确方法后，就要对细节进行斟酌。工程桩即检测点，向下延伸五米，找到待检测的基岩。不同类型的基岩，介电常数不同。被同一电磁波照射，时间、波形、幅度等方面均会出现差异。考虑到要分析的内容较多，所以将S7R-300型探地雷达定位检测设备，并采取点测和连测相结合的方法。

（二）测线分布

工程桩孔底布设雷达测线，并在工程桩另一头的持力层放入四根测线，每条线上都要标记字母。在承台处安放六根雷达测线，用字母加数字表示。出现溶洞的地方也不能忽视，同样要布置雷达测线。通过对实际情况进行分析，决定布置十四根测线。还有一个地方要布置雷达测线，那就是加压机房以下十米，总共安放四根。

表1 基岩完整性判定

表2 基岩质量判定

四、实际工作量

当前，基岩完整性的检测部位已经确定，其一是承台底部，其二是桩基底部，其三是轴线间。接下来，就可以对每一部分进行计算，最后得到工作量。用不同的方法计算，对结果进行比较，确保计算结果贴近实际。虽然繁琐了一些，但能减少后续麻烦。总体来说，一切的付出都是值得的。

表3 检测工作量

五、检测结论

在探地雷达检测中，除了要关注反射波的特征及类型外，还要判断出是否存在溶洞、溶槽。待基本掌握后，就可开展行动。经过一系列努力，最终得到如下结果：

总共在承台底部采集二十个样本，全部检测需要耗费大量时间，所以决定抽取十四个进行研究。检测结果显示，符合要求的只有四处，其余样本的完整性较差，不适合做持力层。

从挖孔桩底部采集十五个样本，经过检测发现，所有岩体的完整性都比较好，符合持力层的要求。

轴线间岩体检测相对繁琐，总共获得四个结果。第三条轴线处存在一个破碎层，厚度大约有三米。不仅如此，还出现了一个泥溶槽，在地下一点六米至两点七米的位置，槽宽一点二米，内含大量风化物。地下十米处有一个很大的溶洞，经过进一步检测，溶洞内的岩石比较碎，并不完整，并且岩体裂缝比较多。需注意的是，溶洞比较宽，六十到一百米不等。溶洞朝向下，在地下十三米至十五米处，出现一个空溶洞，具有竖向生长的特点。

六、结果分析

在承台底方面，第一条轴线有两个地方的岩石出现破碎，不符合完整性要求，就无法直接施工。施工单位需要继续向下挖，直到遇见完整性岩体。为确保万无一失，需要对岩体性质进行分析。第三条轴线的基岩完整性也不高，并且出现了三米的岩溶，同样不能直接施工。比较有效的处理方法是，采取加固措施。

相较于承台底底部，桩基底部的基岩完整性更高，既没有出现破损，也不存在岩溶问题。但也不能放松警惕，原因是孔底附近存在风化物夹层。夹层就好比三明治，从表面已经看到持力层，没准向下挖，就又出现非持力层。施工方要做的是一边挖，一边测，直至全部为持力层，方能开展工程建设^[3]。

在岩土工程中，有无溶洞很重要。只有没有溶洞的存在，施工机械才能安全运转。倘若存在溶洞，就要做特殊处理。在本次研究中，既然发现了溶洞，施工方不能嫌麻烦，要第一时间对破损岩层进行更换，以此提高基岩的完整性。待满足要求后，才能加快推进地面施工。

七、总结

随着现代化进程的加快，岩土工程会越来越多。深圳是最早一批开放的城市，应在各方面做出表率，尤其是地质勘察方面。对每一个工程的情况进行深入分析，以便确定基岩完整性的检测方法。本次选择探地雷达方法，为发挥其真正作用，特制定了详细的检测步骤。步骤有四个，分别是检测与布线、实际工作量计算、检测结论分析、检测结果分析。

经过一系列努力，摸清加压机房的地下岩石的情况。在承台底部存在完整性较差的基岩，在桩基底部发现风化物夹层，在轴线间发现了巨大岩溶。既然找到了症结，就要对症下药。处理完整性不高问题的方法是采取加固措施。解决风化无夹层的方法是加大挖掘深度，直至找到持力层。溶洞问题处理相对麻烦，要求施工单位准备充足的人手和设备，及时替换破损岩层。待基岩全部满足要求后，工程建设才能重回正轨。

参考文献

[1]张潇潇.岩土工程地质勘察中质量控制因素探析[J].世界有色金属,2019(22):192+195.

[2]周清丽.浅析岩土工程地质勘察对工程重要性[J].珠江水运,2020(07):111-112.

[3]惠文林.浅析地质雷达在工程勘察中的应用[J].世界有色金属,2020(03):215+217.