岩土工程地质勘察中存在的通病及破解措施
蒋洪伟
新疆西北岩土工程咨询有限公司
引言
工程地质勘察精度的提升需求正驱动勘探技术体系向智能化方向转型。在岩土工程实践中,隐伏地质风险的有效识别直接关系着工程安全与经济投入的平衡。传统勘察手段受限于点状取样与二维解译的固有缺陷,难以全面反映地质构造的空间展布特征。这种局限性促使工程界探索集成化勘探技术,将地球物理探测、遥感解译与原位测试数据进行系统性整合,形成多维度互补的勘察评估模式。
1 岩土工程地质勘察中存在的通病
1.1 勘察方法选择不合理
不同工程场地的地质条件差异显著,需针对性选择勘察方法,但实际工作中常存在方法单一或不适配的问题。例如,在岩溶发育区仅采用钻探方法,难以全面揭示溶洞、土洞的分布规律,易遗漏重要地质隐患;在深厚软土地区,未结合静力触探、十字板剪切试验等原位测试手段,仅依靠钻探取样,难以准确获取土体的物理力学参数。某住宅小区地基勘察中,因未采用波速测试评估砂土液化可能性,导致后期地基处理方案不合理,引发建筑物沉降超标
1.2 野外勘探与测试阶段
(1)原位测试操作不规范:标准贯入试验(SPT)不标准,如孔底沉渣未清理干净、落距不足、贯入器变形仍继续使用等,导致 N 值严重失真,无法真实反映土层力学性质。静力触探(CPT)探头标定不及时,数据采集频率过低。(2)原状土样采取质量差:采用薄壁取土器时,锤击法取代静压法;取土后密封不严、保湿措施不到位、运输过程中剧烈颠簸,导致土样严重扰动,室内试验指标失去代表性。(3)地质编录粗糙:野外记录简单化、模式化,对岩土体的成因、时代、结构、状态及地下水特征的描述不够细致和准确,缺乏对地质现象的综合分析判断。
1.3 不良地质识别与评价滞后
(1)隐伏构造探测不足:对断层、破碎带、软弱夹层等隐伏不良地质体,仅依赖钻探手段,未结合物探技术(如地震折射、地质雷达),导致识别不全面。某公路隧道勘察中,未发现一条缓倾角断层,施工时发生塌方,延误工期 3 个月。(2)特殊性岩土处置不当:对膨胀土、湿陷性黄土、盐渍土等特殊性岩土,未进行专项试验(如膨胀力、湿陷系数测定),或评价深度不足,导致工程措施针对性差。(3)地质灾害风险评估形式化:对滑坡、崩塌、泥石流等潜在地质灾害,仅进行定性描述,缺乏量化评估(如稳定性系数计算),应急防治措施缺失。
2 破解岩土工程地质勘察通病的技术
2.1 室内试验技术
室内试验技术是对某一具体工况下岩土材料的物理、机械特性进行数值分析,从而为工程设计与建设提供重要的理论依据。在复杂的地质环境中,要注意样品的代表性以及测试环境的真实度。在项目实施之前,选取与建设地点相似的区域,对其进行相似的地质调查,并对其在实践中出现的一些问题进行了分析。在进行实验室实验时,要适当选取符合场地实际情况的土样,以增强对地层形态的反应,进而提高实验结果的精度。在选取待检样本时,应尽量保留待检样本,从而保证检验结果的真实可靠。在实验室实验中,分析岩土特性和各项指标,可以为现场勘查工作提供了可靠的资料。通过实验室实验,能够对土体的压缩性和地下水类型等地质条件作出评价。所以,利用实验室测试方法,可以为地质调查工作开展奠定坚实的理论依据。
2.2 高密度电法勘探
该项技术在我国的发展时间较短,在实际工作中依旧存在较多问题。工作期间,在施工区域设置密度较高的观测点位,并使用大量的电极排列,以全面采集工作数据。该手段能大幅增强电阻率法的应用效能,在面对复杂地质区域时,其展现出的效果尤为显著。为了确保技术得以有效实施,首要任务是精确标定勘测点,随后利用密布的电缆将电极线相连,广泛搜集电阻率数据。通过细致剖析各类电场在空间中的分布特征与差异,我们能够深入获取当地的地质构造信息。该项工作对于滑坡、断层等场所较为适用,能够最大程度提高数据获取的准确性和全面性,对于构建复杂地质模型具有良好的借鉴价值。
2.3 工程物探技术
电法勘探中的电阻率测定技术作为地质勘探的核心方法之一,通过识别不同地质介质的电学特性差异,为地下结构探测提供了可靠依据。自然界中岩土电阻率的差异性使得这一技术能够精确区分各类岩石层和土壤类型,并在金属矿产勘查、地下水探测及其他地质调查中发挥关键作用。尤其在地下水资源勘查中,该技术能够精确定位水位高度,揭示地下水流动力学特征,为岩土工程提供不可或缺的基础数据。随着技术精度的提升,现代电阻率法已能够识别更为细微的地质变化,使地下水资源评估更为准确。通过采用先进的二维和三维成像技术,研究人员能够构建出高分辨率的地下电阻率模型,进而实现对复杂地质构造的立体解析,这在水资源管理、环境监测和工程地质评估等领域具有深远意义。特别是在矿产资源评估中,电磁法与重力勘探和磁法勘探的综合运用构成了多物理场联合反演的技术路径,极大提高了地下结构解析的可靠性。
2.4 探地雷达勘探
探地雷达测量方式主要包含剖面法、宽脚法等类型。其中,剖面法的应用范围较广,需通过精确测量步距,并依照测量剖面的既定顺序逐步移动,从而系统收集数据,以此获得全面详尽的雷达记录。在该项目实施之际,其系统设计颇为简洁,仅需构建发射与接收两大路径即可。通过发射和接收电磁波,分析当地的地质结构,以获取准确的地质数据。现阶段,随着科技水平的不断提升,该项技术的应用愈加成熟专业,能够解决各方面的勘查问题,获取更加精准全面的地质信息数据,且数据误差逐渐缩小,对后续勘查工作具有良好的参考借鉴价值。
2.5 应用现代技术
在复杂地质的岩土工程勘察工作中,可应用先进的技术手段,以改善传统工作模式的弊端,提高工作效率。例如,勘察工作中可引进GIS 技术、互联网、信息传达等技术手段,根据岩土工程勘察工作要点以及施工要求选择合适的技术手段,以准确获取岩土内部以及周边的数据信息和空间分布情况。利用收集的数据信息构建三维模型,帮助勘察人员快速准确地了解当地的地质条件和地形情况,从而为后续的岩土工程施工提供充足的数据支持和参考信息。同时,无人机遥感技术也是岩土工程勘察中一种重要的现代技术手段。无人机搭载高清摄像头和传感器,可在复杂地质条件下进行空中拍摄和实时监测,获取高分辨率的地质图像和地形数据。这些数据可用于生成详细的地质地图和地形模型,帮助工程师更直观地了解地质构造和地形特征,为岩土工程的规划、设计和施工提供科学依据。此外,无人机遥感技术还具备灵活性高、作业范围广、数据采集速度快等优势,能够大幅提高岩土工程勘察的效率和准确性。
结语
综上所述,岩土工程地质勘察通病贯穿各阶段,影响工程决策与实施。通过明确前期勘察任务、改进实施阶段技术、完善成果编制内容等针对性措施,可有效破解这些通病,提升勘察质量,为工程建设提供精准、可靠的地质资料,推动岩土工程行业的健康发展。
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