岩土工程勘察外业技术与措施

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摘要:在工程建设过程中，为准确认识并有效利用工程区域地质条件，必须充分认识到岩土工程勘察外业工作的重要性，立足工程实际，对岩土工程勘察中的钻孔定位、工程地质钻探、标准贯入试验、重型动力触探、静力触探、取样、岩土描述、钻进过程记录、地质编录以及地下水调查等过程进行深入探讨与归纳总结，具有实践和参考意义。

关键词:岩土工程，勘察设计，外业

1概述

岩土工程勘察外业工作属于岩土工程准备环节的基础性工作，其勘察结果是施工报告编写的直接依据，并为工程的实施提供方向与重点，岩土工程勘察外业工作主要包括钻孔定位、工程地质钻探、标准贯入试验、重型动力触探、静力触探、取样、岩土描述、钻进过程记录、地质编录以及地下水调查等。岩土工程勘察人员必须以详细的现场勘测为基础，通过分析勘察资料发现工程方面可能存在的不良地质条件及安全隐患，进行工程施工可行性评估，同时结合工程区建筑结构型式进行地基建筑物建造类型的确定。通过岩土工程勘察外业收集基本数据资料并结合计算机仿真技术模拟符合工程区地质条件的建筑结构并绘制建筑结构施工设计图［1］。如果勘察前期工作缺失则将直接影响勘察外业工作进展，并导致岩土工程施工由于地质条件不良而造成的损失。

2岩土工程勘察外业工作的技术与措施

2．1工程地质钻探。2．1．1钻孔定位。岩土工程勘察外业作业的第一步便是钻孔定位，当前在钻孔定位环节普遍存在放样不规范，孔位误差，基坑开挖地质条件不符合施工报告等现象，导致钻孔标高存在较大误差，地下水埋深、流向及地层标高等难以确定。为保证场地地质资料具有典型性和代表性，则钻孔位置必须准确，钻孔定位也必须按照工程区统一的坐标和高程系统进行。利用全站仪确定控制点并采用极坐标方法进行放样定位和闭合检查，初步勘察环节平面位置所允许的偏差为±2m，高程所允许偏差为±15cm，对于勘探点位调整的过程还应该再次测量孔位与高程。2．1．2钻探。作为岩土工程勘察主要且有效的手段，钻探逐渐从岩土工程技术中分离出来，目前从事钻探的主要是技术水平较低、质量意识薄弱的农民工，其大多不遵守钻探规程，操作缺乏规范性，导致土样、砂样、水样等测试结果的失真，钻探作业质量无法得到保障，钻探方法的选择也难以确保地层划分的精准度，对地下水位无法准确量测，造成取样段土层的较大扰动。对于超地下水位的土层应当采用干钻方式，为进行土层天然含水量的鉴别，必须在加水或循环液的同时采用具备隔离冲洗液性能的二重或三重管钻进。针对易坍塌的地层必须加以钻孔护壁，超地下水位的松散填土和易坍塌地层必须采取套管护壁措施提取Ⅰ级和Ⅱ级土样时下设套管的深度距离取样位置的距离至少为管径的3倍;地下水位下层的饱和性黏土层、粉土层等必须实施泥浆护壁，确保孔内水头压力合理的取值范围，以防负压和管涌对孔底土层造成不良扰动;碎石土层则常常实施植物胶浆液护壁。2．2原位测试。为确定岩土的密实度、液化指数及地震等级和液化等级，必须对饱和粉土及砂土进行标贯试验，以地下20m为试验深度，试验质量主要根据岩土物理参数及液化等级加以综合判定。标贯试验的实施应严格按照GB50021—2009岩土工程勘察设计规范执行，试验孔通常回转钻进且采用泥浆护壁才能防止土层破坏，同时确保套管护壁底部比试验深度至少高出70cm。孔底沉渣的厚度不大于10cm，且必须保证标贯器皿入口的完好以及标贯数据的真实性。为确定碎石类土样的密实度则必须按规范采用重型动探，碎石类土样采样难度大、岩心采集率较低，软弱夹层埋藏隐蔽，所以标贯过程中必须保证击入的连续性，以防遗漏软弱的碎石土夹层，并准确判断碎石土的均匀性与密实度。对于软土、粘性土、粉砂土等进行岩土勘察的过程中，必须根据GB50021—2009岩土工程勘察设计规范进行双桥静力触探试验，并基于钻孔资料、土层取样试验结果进行地层的合理划分，物理力学参数的计算以及地基承载力的确定和液化判别［2］。2．3取样。岩土工程勘察外业取样主要针对无扰动Ⅰ级和轻微扰动Ⅱ级土样，岩土工程分析评价往往以土样测试数据为基础，钻探取样和样品的制备过程均对总土样存在潜在的扰动，进而影响测试结果，为确保土样质量及勘察结果的可靠性，必须采用合理的取样方法，确保钻孔的质量以及取土器的规范性。取样钻孔通常为圆直型，不能出现缩孔和塌孔，孔径应大于取土器外径1级～2级，取土器下入前必须进行清孔，孔底残渣厚度以不超过取土器废土段长度为限。GB50021—2009岩土工程勘察设计规范所规定的岩土工程勘察外业工作取样要求详见表1。2．4地质编录岩土工程勘察外业钻孔地质编录以岩土物理力学属性的鉴定和描述为重点，其也是进行地层划分、土体地质属性确定、勘察报告编制的基础性资料。钻孔地质编录常常依据岩土特性由室外向室内进行综合性编录，要求记录岩土性质、钻进过程、土层湿度等随时间的变化，所以钻孔地质编录必须按照规定格式由专业的技术人员跟随钻进过程而实时逐项填写，对于钻进中所遇到的变层，必须添加分层标签。土体地质属性应按照GB50021—2009岩土工程勘察设计规范的要求，基于现场描述并结合室内开土试验记录和结果加以确定，碎石土、砂土地质编录以野外环境为重点，而粉土与粘性土的地质编录则侧重室内试验。土体地质属性既包括碎石土的颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、风化度、填充物的充填程度和密实度等，也包括砂土色泽、矿物成分、颗粒形状、密实度等，还包括碎石土的颗粒级配、细粒含量、湿度、干强度、韧性等室内试验结果。根据规范附录B的相关规定进行动力触探综合试验，对于特殊性土还应进行成分与特殊性质的描述，包括淤泥的嗅味、填土的物质成分、堆积年代、密实度、均匀度等。2．5地下水调查。地下水是岩土体的组分，对岩土体工程特性及建筑物的稳定耐久性能均存在直接影响，例如基坑疏干将水、隔水防渗、地下室抗浮防水、渗透变形、饱和粉土液化、地下水腐蚀、地下结构抗浮防水等岩土工程问题均与地下水有关。地下水引发的岩土工程危害实例也是不胜枚举，为此，岩土工程勘察外业工作必须十分注重地下水调查，并加强对地下水的类型、赋存规律、水位变幅、侵蚀性等资料的收集。加强地下水位以下的水质分析，并综合评价地下水对钢筋混凝土等的侵蚀性，水样采集过程中应尽可能避免其暴露时间，水样采集份数应不少于两份，多层地下水还必须分层采样。

3结语

岩土工程勘察外业工作是最基础性的环节，勘察设计质量直接决定着工程设计和工程质量，为保证勘察质量，工程勘察设计人员必须从钻孔定位、工程地质钻探、标准贯入试验、重型动力触探、静力触探、取样、岩土描述、钻进过程记录、地质编录以及地下水调查等方面出发，正确处理自然地质条件与工程就建筑之间的关系，充分利用有利的岩土地质条件，为工程设计建设与施工提供依据与指导。

参考文献:

［1］刘华平．岩土工程勘察中存在的技术问题及解决措施［J］．工程建设与设计，2018(18):48-50．

［2］李永奎．岩土勘察工程外业注意事项分析探讨［J］．工程与建设，2016，30(4):460-461，472．

［3］李轩．岩土工程勘察外业的重要性研究［J］．城市地理，2015(8):36-38．

［4］雷树恒．浅谈岩土工程勘察外业工作的重要性［J］．山西建筑，2008，34(25):147-148．

作者:党彦 单位:山西省勘察设计研究院