复杂地质条件下岩土工程勘察设计方案研究

复杂地质条件下岩土工程勘察设计方案研究

李嘉炎，张波

中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司  河南郑州  450000

摘要：随着我国社会经济的发展，建筑工程规模不断扩大，各项施工技术、施工领域和科学管理具有重要意义。与此同时，我国岩土工程勘察设计技术也逐渐实现现代化发展，勘察设计工作的诸多方面均得到全面的优化与发展。岩土工程勘察设计作为工程整体建设的基础体系，不仅关系工程整体建设质量，同时也是指导建筑工程设计的重点内容。基于此，本文就复杂地质条件下岩土工程勘察设计方案进行研究，以期为相关行业提供参考。

关键词：地质复杂构造条件；岩土工程勘察；设计方案

0引言

岩土工程勘察设计是项目获取准确的土质情况，并针对获取的关键性技术数据进行分析，为后期建筑工程设计、施工提供理论性技术参考，通过收集相关技术数据标准等，为工程地基设计、建设提供安全可靠的参数。通过建立科学合理的岩土工程勘察设计流程，快速了解地基土质的基本情况，并通过制定科学合理的工程施工计划，为保障岩土工程质量提供切实可行的地质参数设计依据等，从而能够高效降低岩土工程勘察设计工作开展过程中存在的风险。由于复杂地质条件下，很容易造成矿产资源成矿带矿石性质的变化。因此，进行复杂地质条件下的岩土工程勘察设计方案研究是极具现实意义的，考虑到绝大部分岩土工程发生在复杂地质条件中，并且通常与岩脉及其它金属矿镶嵌在一起，必须通过先进的勘查技术，结合以往勘查、科研及物化探资料，综合分析工作区地质特征。

1.岩土工程勘察设计概述

岩土工程勘察主要的职责在于为建筑工程的设计和施工提供必要的资料数据。对于建筑公司来说，岩土工程勘察具有先决性，岩土勘察的准确性和科学性的高低会极大的影响工程的质量的好坏。因而对于岩土的勘察应进行监督并对其勘察内容、形式、技术方面进行严格的要求。当然工程设计也是非常重要的一个部分，岩土工程设计直接指导和作用于建筑。岩土工程勘察和设计两者密不可分，随着岩土工程勘察内容的多样化和复杂化，对设计方式的要求也必然会有所提高。纵观岩土勘察设计形式正从“工程勘察”发展为“岩土工程”，在此转变过程中，我们相关部门高度重视，推行了一系列的措施引导工程勘察设计工作，得到了广泛的行业认同，并极大的推动我国岩土工程的发展和进步，创造了客观的经济效益和社会效益。

2.岩土工程勘察的相关要求

现阶段，岩土工程勘察的内容较多，涉及到土木建设工程与岩体土体相关工程，此类工程项目的主要目的是在结合已有资料的基础上，根据工程项目特征而开展的一种勘察工作。为了能够适应未来工程的施工要求，相关部门可以针对工程勘察的要求来进一步了解工程项目的施工环境，并判断施工环境对最终施工效果的影响，要在确保各项规范满足技术要求的基础上提升勘察结果的科学性。从工程项目施工的角度来看，岩土工程勘察的主要目的是查明建筑区的地貌、气象以及水文等自然条件，并了解项目所在区域有无岩溶、滑坡、崩塌等不良地质现象发生的情况，或者通过查明基岩土层的结构以及土壤类型等，判断各类土壤地质对工程项目的影响，最终保证工程项目施工的顺利进行。根据建筑工程项目的要求，在工程勘察期间，必须要正确评估场地工程地质条件以及岩土体态特性等诸多因素，分析岩土工程及其处理方案对工程项目的影响，最终为岩土工程施工给出科学有效的意见，更好地服务于工程项目建设。因此，在岩土工程勘察中，必须要从工程实际入手，根据勘察对象差异来确定勘察的侧重点。

3.岩土工程勘察设计的主要内容

3.1地质测绘

建筑工程施工前，需要就选址地基基础进行地质环境的测绘与管理，需要用到岩土工程勘察技术，通过此技术迅速了解现场地质情况，对地层结构、土质厚度及承载力等施工参数进行明确，将相关参数纳入项目整体设计内容中，针对性地提出具体设计方案，为项目设计及施工提供理论依据。因此，在岩土工程勘察中，需要根据项目选址要求、项目类别、项目设计需求、施工需求等，合理制定测绘设计方案，开展基于地质条件参数勘察为主的岩土工程勘察设计。其中，依据工程设计和施工环节，可以根据其相关需求，开展岩土工程的地质勘察，并能够依据项目管理的不同环节，制定可行的岩土工程勘察设计方案。

3.2勘探取样

通过岩土工程勘察设计中的勘察取样，可有效收集相关施工信息，以地址信息为主，明确施工现场的土层性状、状态及厚度等，结合岩土地质中岩溶的发育状态，明确施工现场地基基础中的地貌结构，为进一步规划和具体岩土地质勘察设计方案提供理论支撑。此外，在基层土质进行取样的过程中，可以选择使用钻孔技术，针对场地的水位变化，进行水位的预测及判断，结合建设区域的地下水质应用情况，合理分析岩土勘察过程中的深层次施工需求，并规范、统一土质的取样工作，进而使工程项目整体的质量得到高效保障。

3.3现场监测

在岩土工程地质勘察的过程中，应从其使用功能出发，结合施工场地的测绘、勘探及取样结果，针对性展开核实，明确检查环节的有效性，并通过勘察设计，合理分析勘察结果，进而有效控制岩土工程建设环境及建设质量。对于建筑工程施工中可能出现的地质问题，进行预测和分析，并根据相关的问题，制定可行的设计应对方案。岩土工程的现场勘查与设计，都是通过检查分析，以现场的监测原理为依据，构建高效的岩土工程勘察设计质量及结果。并且能够强化和及时调整施工方案，保证岩土工程项目建设的周期性与规范性。

4.岩土工程勘察设计中存在的问题

4.1前期准备工作不充分

在勘察设计前应该明确勘察的目的。只有明确目的才能明确工作方向，并依此进行相关必要的准备工作，以确保勘察设计工作顺利进行。但是就当前实际来讲，前期目的的明确以及相关准备工作不到位，存在着不少问题。总的来说主要体现在：勘查工作的不完善，勘查结果抽象不具体。比如一些勘察单位由于工作出现疏忽，工作内容不太完善造成拟建工程的结构形式、勘查坐标等内容不明确，模糊不清。而有的勘察单位由于前期准备不充分，使得在工程进行时出现各种各样的地质问题了，极大的影响了工程进度以及质量。这些问题的出现都是因为勘察单位没有明确工作目的，没有规范岩土工程工作，没有按照即定的流程和工作步骤去实施造成的，总的来说这都是前期准备工作不到位造成的。

4.2勘察测试方法的不适宜

由于勘测技术不过硬、勘测人员整体素质等方面的限制，有些勘测单位在施工时不能选用适宜的勘测方法、 勘测设备以及取样方法。例如，在碎石土层中进行标准性贯入实验时，圆锥动力触探实验不连贯、不能提供出综合合理的修正结果，甚至是勘测人员还没有彻底清除孔内的废土就开始进行贯入，这都会使现场的测试结果和实际情况之间产生较大的差异。并且，因为在岩层中开始钻进时，没有岩芯采取率，导致勘察人员不能准确地了解钻探的最终结果，造成勘测的严重失误。

4.3勘察纲要编制不完整

勘察纲要编制的重要性众所周知。完整、精确是对编制纲要的最基本的要求。但是在实践中，真正达到要求的却不太多。不符合要求的勘察纲要最突出的表现在勘察纲要不完整。造成这种现状的主要原因就在于有些单位对勘察纲要的正确性没有高度认识。有的单位甚至在纲要未经审核甚至没有领导签署的情况下，就投入使用。可以说这是一种缺乏专业素养，很不负责任的行为。

4.4监督力度不够

监理在所有项目施工中都扮演着不可或缺的重要角色。只有将监理工作落实到实处，才能保证每个环节的顺利进行。但是由于在我国的勘察工作中，缺乏独立、有效的监理系统，再加上监督力度不够，对监督工作不够重视，很多环节都只是走走过场，所以并没有起到应有的效果，反而出现了勘测数据不准确的问题，不仅造成了人力、物力以及财力的浪费，还影响了岩土施工的进度，带来严重的经济损失。

5.复杂地质条件下岩土工程勘察设计的方案

5.1确定岩土工程勘察点间距

岩土工程勘察时，若面临复杂地质条件必须加密勘察点。首先，在每个岩土工程工作区主要土层的原状土试样或是原位测试数据不能少于6组，排除取样的偶然性。勘探点可以按照岩土工程建筑物周边线以及角点布置。由于复杂地质条件会对建筑范围内的主要受力层产生影响，当下卧层起伏较大时，必须在原有两个勘探点中间增加一个勘察点，查明地质信息具体变化，此时勘探点不宜少于3个。在设置勘察点时可以结合勘探手段，采用钻探与触探相配合，尤其是在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩以及残积土地区，还需布置适量探井。对于详细勘察的单栋高层岩土工程勘察点的布置，应满足对地基均匀性评价的基本要求，勘探点不能少于4个；而对密集的高层建筑群，勘察点可适当减少，但必须保证每栋建筑物至少有1个勘察点。一般情况下，面对复杂地质条件下详细勘察的勘探点布置间距大约在15m至30m。

5.2修正岩土工程勘测点深度

勘测点钻孔可以分为普通钻孔以及技术性钻孔，技术性钻孔的深度一定要比普通钻孔要深。结合当地复杂地质条件，埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物不能用管桩，其余地方全部用冲孔桩。大体确定基础勘测形式后，可以根据岩土工程工作区临近地块的地层情况，将两项数据相结合，得出一个初勘的深度。对于岩土工程中的高层建筑以及需要变形计算的地基，勘测点的深度必须超过地基变形计算深度。这就意味着，高层建筑的一般性勘探孔也需要达到基底下0.5倍-1.0倍的基础宽度，才能深入稳定分布的地层。根据初勘深度进行打孔试验，查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度，从而了解那块地的地层情况。

5.3完成岩土工程勘察方案设计

最后根据补孔的规律，修正勘测点深度。在实际操作情况下，初勘深度会要求钻进到某一个土层，然后再加3倍-5倍的桩径。在岩层钻探技术操作中，主要应用技术为回转钻进、全部采芯以及泥浆护壁操作办法，并充分观察与描述工作区土层之中的宏观特点，详细记录工作区土层在水平以及垂直角度上产生的变化情况，进而进行有针对性的勘查。因此，勘测点深度不能在一开始就将所有的控制性综上所述孔钻到一个既定的数值，这个数值一定是不准确的。综上所述，设计勘察方案勘测点深度应在初勘深度再加3倍-5倍的桩径，才能达到精准勘查的目的。基于对以上两个关键参数的精准设置，进行勘查工作即可完成岩土工程勘察方案设计。

6.结语

综上，虽然现阶段岩土工程勘察方案仍处于不完全成熟的阶段，但是将随着科技的不断发展而进步，是永无止境的。岩土工程勘察设计方案的发展方向也必将朝着云平台、智能化、人性化的方向发展，最大限度的实现岩土工程勘察成果综合分析。因此，在岩土工程勘察设计的过程中，不仅要注重勘察设计工作的准确性、有效性，同时要做好岩土工程勘察效率的提升，遵守岩土工程勘察设计的相关规范，使勘察设计行业能够健康可持续发展。

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