原位测试技术在工程地质勘察中的应用研究

原位测试技术在工程地质勘察中的应用研究

于超

宿迁市水务勘测设计研究有限公司   江苏宿迁223800

摘 要：岩土工程地质勘察工作是工程项目建设的基础环节，该项工作最主要的目的是发现各种水文地质问题，并针对性处理和解决，全面获取勘察资料信息，为建筑工程项目设计与施工提供参考和依据，以防对后期项目顺利施工及工程质量安全产生影响。目前，原位测试技术在工程地质勘察中的应用非常普遍，本文将以某高层建筑为例，简单分析原位测试技术在工程地质勘察中的应用方案，希望能为地质勘察工作提供参考与借鉴。

关键词：原位测试技术；工程地质勘察；应用方案

在高层建筑工程施工建设中，做好岩土工程地质勘察工作至关重要，一般来讲，水文地质勘察和问题解决是岩土工程勘察设计的主要内容之一，要求通过细致的勘察和分析，实现对建筑工程项目所在地复杂水文地质环境的定性和定量分析，了解可能存在的水文地质问题及危害，科学改善岩土工程基础条件，持续优化工程项目施工与建设方案，从而促使工程项目顺利施工。在工程地质勘察中，运用原位测试技术能够获取精准的勘察结果，为做好后期施工作业提供精准参考。本文将简单介绍原位测试技术，并综合探讨

一、原位测试技术

在岩土工程勘察技术应用过程中，原位测试技术是运用相应的试验方法，在避免破坏天然地基的前提下（或者尽量减少对天然地基的破坏），准确获取岩土工程结构、状态和性能信息。对于建筑工程项目建设来说，在岩土工程信息勘察工作中，原位测试技术应用类型呈现出多样化特征，主要技术方法有六种：第一，静力触探技术检测法；第二，动力触探技术检测法；第三，旁压检测法；第四，静载检测技术法；第五，十字检测法；第六，应力铲检测技术法。这六种技术方法适用的环境条件与最终获取的检测结果各有差异，相比之下，第一种方法的应用频率最高，范围最广。某高层建筑地面上的总体楼层为12层，局部结构增加了一个造型层，地下室一层，建筑高度为87.6米。该建筑地下车库的南北总长为119米，东西长度是56米。地面上的主楼东西长为56米，南北长是22米。为了加固建筑结构，改善建筑抗震能力，某高层建筑选用了钢筋混凝土框架—抗震墙结构。为了确保建筑整体结构安全，加固建筑基础，在某高层建筑施工期间，工作人员运用原位测试技术对施工区域岩土工程地质进行了全面勘察，获取了精确的勘察数据，根据勘察分析结果为建筑工程项目施工建设提供了更完善的参考资料。

二、原位测试技术在工程地质勘察中的应用方案

（一）把握原位测试技术应用要点

在运用原位测试技术开展工程地质勘察工作期间，勘察技术人员首先要注意把握以下四项基本要点：

1、在触探过程中，必须充分确保触探位置的精准度，将误差控制在2%以内。

2、在锤击贯入过程中，必须控制好探测杆的角度，保持连续性贯入操作，不能出现间断问题。

3、当贯入的深度发生改变后，就要随之调整探测杆的旋转角度。简而言之，如果贯入的深度是1米，探测杆的旋转角度就是540 ，如果贯入深度在1米以上，每增加0.2米，就要对探测杆实施360 的旋转。

4、如果贯入深度在0.15米以下，在完成50次锤击之后，就要停止测试，以最终获取的力学标准为本次岩土工程勘察结果。

其次，要注重量化岩土工程勘察流程，做好以下工作：

第一，明确工程项目岩土勘察设计的范围，了解该范围内的地形地貌、岩土层的构造、土质和土壤类型、深度和分布情况，评价和分析工程所在地是否存在不良地质问题（如岩溶、滑坡、泥石流、地面沉降及崩塌等），评估地基的稳定性、均匀性，查看是否存在软弱地基（如软土层、红粘土、多年冻土等类型的地基），以便针对性的对其进行加固和处理。

第二，了解工程所在地的水文条件，包括地下水类型、水质及埋深、分布与变化情况等，评价是否存在影响工程建设质量安全的因素，以及工程建设是否会对该地区的水文环境造成破坏。

第三，对岩土工程勘察数据进行深入分析，了解该工程项目基坑周边情况，为基坑设计和后续施工提供详细且精确的岩土参数，结合工程项目的设计要求和质量标准，选用适合的支护结构类型，对基坑施工进行优化，以确保整个工程项目结构的安全稳定性和使用寿命。需要注意的是，建筑场地的岩土工程勘察应该在搜集建筑物或者构筑物（上部荷载）、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。岩土工程勘察工作通常需要分段开展，在实施可行性研究勘察的过程中，需要谨遵场址方案的规定。在初步勘察过程中，应紧密结合初步设计的标准要求。进入详细勘察阶段，就要严格按照施工图的设计。在场地勘察条件复杂或者有特殊需求的工程，需要全面做好施工勘察作业。在可行性研究勘察工作中，发挥原位测试技术功能，应注意把握三大要点：其一，做好该区域地形地貌勘察工作，获取关于地震、矿产、区域地形和附近的岩土工程资料。其二，在分析资料的基础上，通过勘察来全面了解建筑工程施工区域底层构造、岩石结构、土的性质、不良地质状况和地下水区域。其三，如果建筑施工工程地质条件复杂，已有资料无法提供精准的参考，需要结合施工情况，做好勘探工作与工程测绘作业。

在运用原位测试技术开展初步勘察工作时，应做好以下作业：

1.对拟建工程相关文件进行全面收集，整理好岩土工程资料、工程地质材料和场地区域地形图。

2.对岩土工程的特性、地层结构、区域地质构造、地下水的埋藏条件予以勘察。

3.如果存在不良地质问题，就需要查明其成因、分布状况、规模大小、发展趋势，客观评估建筑工程所处区域的稳定性。

4.对抗震设防烈度等于或者6级的区域，需要对所处场地与地基的地震效应进行初步评估。

5.如果所处区域在季节性冻土地区，需要对该地区的标准冻结深度进行准确调查。

6.对施工区域水、土对建筑材料的影响进行初步判断。

7.在高层建筑初步勘察工作中，需要初步评估本区域的地基基础类型、基坑开挖和支护方案以及工程降水方案。

在详细勘察工作中，需要严格根据单体建筑物和建筑群详细勘察方案做好各项作业，准确评估岩土工程，明确地基类型，做好地基处理工作，加强基坑支护，针对工程降水和不良地质作用防治提出合理的建议。

（二）解决水文地质问题

运用原位测试技术开展岩土工程地质勘察工作的主要目标是获取精准的勘察数据，编制完善的勘察报告，实现勘察结果的科学运用，全面了解本次建筑工程项目施工区域的水文条件和地质结构情况，根据勘察结果制定治理方案，科学解决水文地质问题。在某高层建筑施工期间，通过岩土工程地质勘察工作，能够对不良地质结构进行准确识别和分析，在施工过程中，会尽可能避开不良地质结构区域。在某高层建筑工程施工范围内，存在一些软土地基和软弱地基，其组合结构中含有砂土、松软土、软弱杂质和淤质土等，如果不加以重视，必然会发生沉降问题，这些区域的土层强度不符合安全标准要求，其内部含水量所占比例比较高，勘察技术人员在识别软土区域后，运用信息化技术和三维技术绘制了清晰的勘察图纸，编制了完整的勘察报告，提醒施工技术人员通过采取换土垫层处理措施来增强建筑地基的承载力，同时，运用排水固结法对土壤内部多余的水分进行排除，最终，运用振密挤压技术法进一步加固地基结构，使本座建筑工程的整体地基抗压能力与抗剪能力得以有效提升，确保了建筑基础结构的安全性与稳定性，避免后期施工中出现建筑侧变形问题和不均匀的沉降现象。岩土工程勘察技术人员会协同建筑设计师、施工技术人员根据本座建筑工程项目施工区域范围内的土质结构、土壤情况和地下水文条件设计更合理的施工方案，对基坑施工开挖范围进行科学界定，全面优化建筑深基坑支护方式。在某高层建筑工程施工勘察工作中，勘察技术人员根据勘察图纸和获取的信息对地下水的分布情况、水位变化规律、地下水对建筑基础结构的危害以及腐蚀程度进行了全面评估与分析，根据评估结果，协同施工技术人员设置了完善的排水系统与防水系统，充分发挥防渗漏施工技术的作用。另外，因为高层建筑工程项目施工活动也会对周边环境与水文地质结构产生不同程度的影响，所以勘察技术人员会正视这一问题，在岩土工程勘察工作中，构建了BIM模型，根据建筑工程项目施工多元化需要和岩土工程勘察工作所获得的数据信息，对本座建筑工程项目施工活动进行了可视化模拟，从而及时发现和处理不合理的问题与不规范的操作行为，努力降低建筑工程项目施工建设对生态环境造成的负面影响。

（三）掌控勘察和取样工作的注意事项

因为岩土工程的结构形式和基础样式各有差异，所以相对应的勘察点之间的距离与勘察深度也不尽相同，因此，在运用原位测试技术开展地质工程勘察和取样工作中，作为勘察技术人员必须正视这些细节问题，掌控两方面的注意事项：一方面，勘察技术人员要紧密结合实际地质结构情况科学界定勘察深度。在勘察区域内，如果所处地质和地形条件较为良好，没有较大的埋藏深度，就可以设置较小的勘探孔实际深度。反之，如果勘察区域内有湿陷性黄土、松散的杂土、软土地基、淤泥地质等，就要适当增加勘探孔的深度。在布设勘探点的具体位置和控制间距时，也要紧密结合现场实际情况，做好相关布设工作。另一方面，在高层建筑施工中，深基坑的复杂程度级别大多不尽相同，因而，在岩土工程勘察工作中，所布设的勘探点之间的距离不会完全相同。如果地基条件较为复杂，在运用原位测试技术开展岩土工程勘察工作期间，就要适当缩小勘探点之间的距离，这样有助于确保勘察精度，为深基坑施工和整座建筑的整体建设工作提供科学、精准的参考资料，避免后期施工出现安全隐患和事故。

三、结束语

综上所述，原位测试技术在工程地质勘察应用过程中，主要是采用相关试验方法，尽可能避免破坏天然地基，对建筑岩土工程地质结构、水文条件、岩土状态与各种性能信息进行获取。在当代岩土工程地质结构勘察工作中，原位测试技术可以细分为六种方法：其一，静力触探技术检测法；其二，动力触探技术检测法；其三，旁压检测法；其四，静载检测技术法；其五，十字检测法；其六，应力铲检测技术法。对比之下，静力触探技术检测法的应用频率最高，范围最广。优化原位测试技术在工程地质勘察工作中的应用方案，应注重量化勘察流程，把握好勘察要点，科学解决水文地质问题，全面掌控勘察和取样工作的注意事项。

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作者简介: 于超，男，1989年9月23日，江苏宿迁人，学历:本科，工程师，研究方向:岩土工程地质勘察方面。