复杂地质条件下岩土工程勘察技术的应用探究

复杂地质条件下岩土工程勘察技术的应用探究

路波涛 1 刘彦东 2

1. 陕西长嘉建设工程有限公司 陕西西安 710001

2.陕西核工业工程勘察院有限公司 陕西西安 710054

摘要：岩土工程勘察是工程建设的一个重要环节，勘察成果文件是设计、施工的基础资料和依据，先勘察、后设计是工程建设的基本做法和程序要求。勘察成果的深度和准确性，对工程安全和经济性发挥着重要作用。近年来，随着我国经济和工程建设行业的快速发展，复杂地质条件下的工程建设项目越来越多，对于岩土工程勘察而言，这是一个巨大的挑战，同时也是难得的发展机遇。基于此，本文从复杂地质条件下岩土工程勘察的重要性和发展现状入手，分析了如何在复杂地质条件下通过方案和技术优化，使得勘察成果更加准确可靠，为工程建设提供重要依据。

关键词：复杂地质条件；岩土工程；勘察技术；应用

引言

复杂地质条件通常指场地具有不良地质作用发育、地形地貌复杂、地质环境破坏、地质构造和水文地质条件复杂、岩土种类复杂且性质变化大等特点^[1]。作为岩土工程勘察技术人员，对复杂地质条件要有充分认识，并针对场地的特殊性做针对性的工作部署，以保证勘察成果的准确可靠。反之，若勘察成果出现偏差，轻则导致设计、施工过程中频繁变更，影响施工进度，重则会给整个工程埋下重大安全隐患。笔者根据自身工作经验，将重点从勘察技术方法的角度对如何做好复杂地质条件下的岩土工程勘察工作进行论述。

1复杂地质条件下岩土工程勘察技术应用现状

岩土工程勘察有工程地质测绘、岩土工程勘探（包括钻探、井探、槽探、坑探、动探及物探、触探等）、原位测试（载荷试验、静力触探试验、旁压试验、十字板剪切试验、标准贯入试验、波速测试及其他现场试验）、现场监测（在现场对岩土性状和地下水的变化，岩土体和结构物的应力、位移进行系统监视和观测）等多种技术方法。现实工程中由于技术和成本所限，使用的技术方法往往有限，对于普通工程，基本能满足工程要求，但对于地质条件复杂的工程场地来说，简单的钻探、动探、标贯和室内土工试验这些技术方法很难满足工程需求，换言之，此类勘察需要辅以其他勘察技术方法，如物探、三维地质分析技术等技术，才能提供更为准确可靠的勘察成果资料。

2复杂地质条件下岩土工程勘察技术的优化

岩土工程勘察是一个系统工程，勘察技术质量的提高要从方案设计、外业施工以及资料处理各个环节进行优化。

2.1勘察方案的优化

岩土工程勘察方案设计是勘察工作的基础，对整个勘察工作具有指导性意义，尤其对于复杂地质条件下的工程显得更为重要。方案布置前，要通过踏勘和资料搜集，初步了解场地的工程地质条件，在此基础上，根据勘察技术要求，对各勘察要点、难点进行针对性的方案设计，在满足相关规范要求的前提下，尽量避免不必要的重复工作。总之，方案设计人员对方案的每一个勘探点和每一项测试工作的意义都要了然于胸，只有这样才能保证勘察成果的质量满足设计要求。

2.2勘察技术方法的优化

随着勘察技术水平的不断提高，新的勘察技术方法逐渐在工程勘察中得到应用，不仅丰富了勘察技术手段，还取得了良好的应用效果，如工程物探技术。物探有勘察和测试的双重功能，但由于物探参数影响因素较多，导致了探测工作的复杂性和探测结果的多解性，因此必须采用多种物探方法联合使用，或采用物探和钻探、井探等勘探方法优化组合，相互验证，优势互补，才能有效提高勘察结果的准确性。

1. 高密度电法

高密度电法是一种阵列勘探方法，它是以不同岩、土体的导电性差异为基础，人工在地层中激发稳定的电流场，通过观测分析电场的分布特点和变化规律，来查明地下电性不均匀的复杂地质构造（断层破碎带、岩溶、滑坡体等），以达到探明场地工程地质条件的目的。高密度电法原理成熟，应用领域广泛，操作便捷，在“水、工、环”勘察、地质灾害、考古、军事等领域均有应用，在岩溶洞穴探测、断层及破碎带探测等方面的应用效果尤为突出，为解决诸多地质问题做出了较大贡献^[2]。

（2）浅层地震反射波技术

浅层地震反射波技术是一种通过研究人工激发的地震波在岩土介质中的传播规律，根据其振幅、波形、频率的变化，推测浅部地下构造或者岩土物理力学参数的勘探方法，也是工程物探的主要方法之一^[3]。浅层地震反射波法成本低、操作便捷，能够探测连续剖面，但同时也受到探测深度浅，探测的对象规模小以及易受干扰等特点的影响。该方法适用于确定场地覆盖层厚度、岩体波速，探查隐伏构造、采空区、溶洞等不良地质体。近年来，浅层地震反射波技术在隐伏地裂缝勘察工作中得到了有效应用。

（3）多道瞬态面波技术

瑞雷波在不同岩土体中具有不同的频散特性和传播速度，多道瞬态面波勘察技术正是利用了这个原理，来探查地质体的结构情况和岩土性质，该探测技术具有成本低、效率高、浅层分辨率高等多个优点，经过数十年的发展，多道瞬态面波技术已经在岩土工程勘察行业得到广泛应用，尤其在地基基础检测、地下空洞和埋藏物探测方面取得了很好的应用效果。

（4）探地雷达技术

探地雷达是一种利用宽带电磁波以脉冲形式来确定地下介质分布规律的广谱电磁技术，基于高频电磁波理论，探地雷达可向地下岩土介质发射一定强度（数十兆HZ至上千兆HZ）的高频电磁脉冲波，由于地下介质电性参数和几何形态的差异，电磁波在传播过程中会产生反射或散射，其传播路径、波形和电磁场强度也会随之而发生变化，故根据接收到的电磁波信号可确定地质体界面、空间位置和结构。探地雷达具有高精度、高效率以及无损检测的特点，目前主要被用于考古、矿产勘查、灾害地质调查、岩土工程勘察、工程质量检测、建筑结构检测以及军事目标探测等众多领域。

2.3采用信息化动态勘察机制

勘察方案是勘察工作的重要依据，但勘察方案不应是一成不变的，而应该是随着勘察工作的深入、场地资料的积累，建立动态调整机制，不断完善的过程。对于地质条件复杂的工程场地，动态调整、信息化勘察更显重要。勘察工作中，工程师应对已经获得的勘察资料及时分析总结，准确判断勘察方案的适用性，若不能满足设计需求，则要对出现的问题针对性地调整方案，使勘察技术工作意图与工程特性、和场地地质条件最大限度地趋于符合, 为设计和施工方案的设立提供准确可靠的勘察成果^[4]。勘察方案的调整包括勘探点间距、深度、勘探方法、原位测试方法、数据分析方法等多方面的调整，无固定程式，需要现场工程师根据实际情况作出准确判断。

2.4勘察资料整理分析方法的优化

目前勘察资料大都是通过特定的勘察软件进行统计分析，然后生成平、剖面图等成果文件，这种模式能够满足绝大部分工程需求，但是对于复杂地质条件场地，我们还可以探索使用新方法进行分析，如通过三维数字模型可以更加方便地获取需要的地质剖面，也可以更直观地反应地形地貌及不良地质体与建设工程的空间组合关系，使得勘察成果更加完备、实用，对工程建设更具指导意义。

结束语

复杂地质条件下的岩土工程勘察对确保工程建设经济合理，保证工程运行安全有至关重要的作用。作为工程勘察技术人员，要从勘察的各个环节入手，优化勘察技术方法，完善勘察工作流程，提升勘察成果的科学性和适用性，为工程建设提供更加实用、可靠的成果资料。

参考文献

1. GB 50021-2001，岩土工程勘察规范[S].

2. 李周妮.综合物探在工程勘察中的研究与应用[D].成都：成都理工大学，2015:5.

3. 陆基孟，王永刚.地震勘探原理[M].北京：中国石油大学出版社，2011：2.

4. 袁明.浅谈岩土工程勘察方案的优化设计[J].岩土工程界，2007，10（4):64.