特殊地质地貌区岩土工程勘察施工技术研究

特殊地质地貌区岩土工程勘察施工技术研究

方德平

湖南省矿产资源调查所 湖南长沙 410000

摘要:特殊地质地貌区通常指的是地质构造复杂、地质条件恶劣、地形地貌起伏较大、土壤岩石性质特殊等地区。在这些地区进行岩土工程勘察施工，会面临许多困难和风险，如不良地质作用的类型和分布、地质构造和岩土性质的复杂性、地下水状况的不稳定性等。通过深入研究和分析特殊地质地貌条件下的岩土工程勘察施工技术，可以为工程建设提供科学的技术支持和指导，提高工程的质量和效益。因此，开展特殊地质地貌区的岩土工程勘察施工技术研究具有重要的理论价值和实际意义。

关键词：特殊地址；岩土工程；勘察施工技术

一、地质地貌特征分析

地质地貌特征是地表和地下地质构造、地层岩性、地貌形态等的综合表现，对岩土工程的设计和施工具有重要影响。本研究通过对特殊地质地貌区的岩土工程勘察施工技术进行研究，对该地区的地貌特征进行了深入分析。

在郴州市总工会项目拟建场地所处的特殊地质地貌区，地貌特征主要表现为以下几个方面：地表形态：经过野外踏勘和地形测量，发现该地区地表呈现出多样的形态特征。其中，总工会办公大楼和家属区北侧的地表相对平坦，而国庆南路东侧的地表呈现出较为平缓的坡度。郴州大道南侧的地表则呈现出较为陡峭的坡面。此外，洗车公司西侧地表未完全建成，仍处于规划道路状态。地下地质构造：通过地质勘察钻孔和资料分析，发现该地区存在一定的地下地质构造。在地下2层的地下室开挖标高182.30处，有较为稳定的老土层分布，但在部分区域可能存在软弱下卧层。同时，还发现了地下水的埋藏条件和水位变化幅度。

总之，通过对特殊地质地貌区的地表形态、地下地质构造、不良地质作用和地下水情况进行详细分析，可以为岩土工程的设计与施工提供重要的参考依据。针对不同地貌特征，应采取相应的地基处理措施，确保工程的安全稳定性。在特殊地质地貌区的岩土工程勘察施工中，地貌特征分析是一个重要的工作内容，对工程的成功实施具有重要意义。

二、勘察方法与技术要求

（一）勘察范围确定

在进行岩土工程勘察时，需要明确勘察的范围，以确定勘察的具体内容和勘察点的布置。勘察范围的确定应综合考虑工程的特点、地质地貌条件、存在的不良地质作用等因素。

在勘察范围确定的过程中，需要考虑以下内容：研究区域的地质地貌特征：包括地质构造、地层分布、地形起伏等信息，以了解研究区域的整体地质特征。需要研究的岩土工程问题：例如工程基础的承载力、地基的稳定性等。可能存在的不良地质作用：根据前期调查资料和现场勘察，初步判断可能存在的不良地质作用，如滑坡、泥石流等，并确定是否需要对这些问题进行深入研究。勘察点的布置：根据勘察范围确定的结果，确定勘察点的布置方案。勘察点应覆盖研究区域的不同地质地貌类型和不同地层，以获取全面的勘察数据。

在勘察范围确定的基础上，可以制定详细的勘察方案，并进行后续的勘察工作。通过对特殊地质地貌区岩土工程勘察施工技术的研究，可以为该区域的工程建设提供科学依据和技术支持。

（二）勘察方法选择

根据本工程的特殊地质地貌区的特点和勘察任务的要求，为保证勘察结果的准确性和可靠性，选择了以下勘察方法：机械岩芯钻探：采用机械岩芯钻探是本次勘察的主要方法，通过钻孔获取地下岩土层的物理性质、结构特征、抗震性能等信息。钻孔设计应满足《岩土工程勘察规范》的要求，钻孔数量和位置可根据实际工程地质条件进行调整，确保勘察的全面性和代表性。野外踏勘：野外踏勘是对勘察地区进行实地考察，了解地貌特征、气象水文条件等的有效方法。通过对场地的实地观察和调查，可以获取地表情况、地形地貌、降雨情况等相关信息，为工程设计提供依据。总之，通过机械岩芯钻探、野外踏勘、原位测试和室内试验的综合应用，可以全面了解勘察地区的地质地貌特征、岩土性质、地下水情况等重要信息，为工程设计和施工提供科学依据。

三、勘察数据分析与整理

（一）地质数据分析

地质数据是岩土工程勘察的重要依据，对于特殊地质地貌区的工程勘察来说尤其重要。本节将对所获得的地质数据进行分析，以了解场地的地质特征和地质构造情况，并为后续工程设计和地质灾害防治提供参考。

根据勘察数据中的钻孔资料，我们可以了解场地的地层分布情况、土层厚度和岩土性质等信息。通过对岩土层的分析，可以判断地质层序和地质构造的特点，例如是否存在断层、褶皱等构造变形，以及不同地层的岩性、密实度和稳定性等。同时，地下水是特殊地质地貌区岩土工程勘察中需要重点关注的因素之一。通过对地下水埋藏条件、水位和变化幅度的分析，可以确定建筑物的抗浮水位，同时判定水和土对建筑材料的腐蚀性。这对于地基基础的设计和地下水的处理具有重要意义。总之，通过地质数据的分析，我们可以全面了解特殊地质地貌区的地质特征和地质构造情况，为工程设计和灾害防治提供科学依据。同时，我们还需要对地质数据进行整理和归纳，以便后续的工程设计和地质灾害评估所需。

四、岩土性质与工程特性研究

（一）岩土性质研究

地质构造：通过分析钻孔资料和现场观察，确定了地质构造特征。场地主要由岩石和土壤层组成，地质构造较为稳定。岩石性质：通过室内试验和岩芯观察，确定了场地的岩石类型和物理力学性质。岩石主要为片麻岩，具有较高的强度和抗压能力。土壤性质：通过室内试验和土壤野外踏勘，确定了场地的土壤类型和工程性质。土壤主要为黏土和砂土，具有一定的承载能力和可塑性。土层厚度：通过钻孔勘探确定了各土层的厚度，并绘制了地层剖面图。不同土层的厚度对工程设计和施工具有重要影响。岩土分布：通过钻孔勘探和地质剖面分析，确定了场地不同岩土层的分布范围。了解岩土分布对工程建设的稳定性和安全性具有重要意义。

通过以上的岩土性质研究，可以为后续的工程设计和施工提供有效的参考和依据。在特殊地质地貌区，岩土性质的研究对于保障工程的稳定性和安全性具有重要的意义。因此，本次研究对于特殊地质地貌区岩土工程勘察施工技术的研究具有一定的理论和实践价值。

（二）工程特性研究

在本次勘察中，我们对场地的工程特性进行了研究，以了解地基土的承载力、变形特性以及基坑边坡稳定性等方面的情况。以下是我们的研究结果：地质构造分析：通过对地质构造的研究，我们了解到场地的地层分布、岩土性质以及结构分布埋藏形态等。这些信息对于后续的地基基础设计和工程施工具有重要指导作用。地下水埋藏条件：我们对地下水的埋藏条件进行了调查，包括水位、变化幅度以及对建筑材料的腐蚀性等方面。这些信息对于地下水的处理和抗浮水位的设计具有重要参考价值。土壤承载力研究：通过对地基土的承载力进行研究，我们可以评估地基的稳定性和承载能力。这有助于确定适当的地基基础方案，如桩基、地基处理、挡土墙等。地基变形特性研究：我们对场地的地基变形特性进行了研究和预测，以评估建筑物的变形特征。这对于建筑物的设计和沉降计算具有重要意义。

总之，通过对场地的工程特性进行研究，我们能够全面了解地基土的性质和特点，为后续的设计和施工提供科学依据和技术支持。

五、地基基础设计与处理方案

（一）地基基础设计参数确定

地基土的承载力和不良地质作用：根据地质构造、岩土性质和结构分布埋藏形态等勘察结果，对地基土的承载力进行评估。对不良地质作用（如岩溶、土洞、采空区、断层破裂带、滑坡、崩塌、泥石流、膨胀土、软土等）的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度进行了调查，并提出了相应的整治建议。地下水埋藏条件和水位：确定了地下水埋藏条件和水位，并判定了水和土对建筑材料的腐蚀性。提供了稳定的抗浮水位，以保证建筑物的安全。地基变形计算参数：对需要进行沉降计算的建筑物，提供了地基变形计算参数，并预测了建筑物的变形特征。桩基础和地基处理方案设计参数：根据场地的实际工程地质条件和抗震设防要求，提供了可能采用的桩基础和地基处理方案的设计参数。遵守了相关规范要求，如《建筑桩基技术规范》和《建筑地基处理技术规范》。基坑开挖、支护、降水参数：针对存在基坑开挖、支护和降水问题的情况，提供了各土层的渗透系数及相关参数，以满足相应的工程需求。总之，根据勘察结果，我们确定了拟建工程的地基基础设计参数，以保证工程的稳定性、均匀性、承载力和变形特性，同时为可能采用的其他类型地基基础方案提供了设计参数。

（二）地基处理方案研究

首先，我们将分析勘察结果中的地质构造、岩土性质、结构分布埋藏形态等数据，并结合场地地质情况和工程特点，评估地基的稳定性、均匀性、承载力和变形特性，以及基坑边坡的稳定性。同时，我们将提供可能采用的其他类型地基基础方案的设计参数。根据场地的抗震设防烈度和建筑物抗震等级，我们将划分场地的土类型，并确定场地对建筑有利、不利和危险的地段。如果存在地下水埋藏条件和水位变化幅度，我们将对其进行调查，并评估水和土对建筑材料的腐蚀性。此外，我们还将提供稳定的抗浮水位。

针对可能采用桩基础的情况，我们将遵守相关规范要求，并提供相关设计参数。如果需要采用抗拔桩抗浮，我们将提供相关的设计参数。最后，对于需要进行沉降计算的建筑物，我们将提供地基变形计算参数，并对建筑物的变形特征进行预测。

六、土工测试与分析

（一）土工试验方法选择

本研究旨在探究特殊地质地貌区岩土工程勘察施工技术，因此对土工性质的测试及分析是必不可少的环节。为了准确获取土壤的力学性质和工程特性，需要选择合适的土工试验方法。以下是本研究中选择的土工试验方法：液塑限度试验：通过该试验可以确定土壤的液性指标和塑性指标，包括液限、塑限和塑性指数。这些指标对于土壤的可塑性和变形特性的评估至关重要。压缩试验：通过该试验可以测定土壤的压缩性质，包括压缩模量和预压缩指数。这些参数对于土壤的沉降计算和基础设计具有重要意义。剪切试验：采用剪切试验可以测定土壤的抗剪强度和剪切模量。这些参数对于土壤的稳定性分析和边坡设计非常重要。孔隙比试验：通过该试验可以确定土壤的孔隙比和饱和度，从而评估土壤的排水性能和水文特性。针孔试验：该试验可以用来测定土壤的渗透系数，对于地下水位的分析和抗浮设计非常关键。

鼠尾巴试验：通过该试验可以测定土壤的稠度指标，用于土体的工程分类和筛选合适的施工方法。水分特性曲线试验：通过该试验可以测定土壤的含水量与毛细吸力的关系，对于土层的渗透性和排水性能的研究非常重要。以上试验方法的选择可以提供充分的土工性质数据，以支持特殊地质地貌区岩土工程勘察施工技术的研究和设计工作。通过对土质的深入分析，可以有效地评估土体的工程行为，为工程建设提供可靠的技术指导。

（二）土工测试数据分析与整理

在本研究中，我们对特殊地质地貌区进行了岩土工程勘察，并进行了土工测试以获取相关数据。接下来，我们将对这些土工测试数据进行分析与整理，以便更好地理解和评估研究区的土壤特性和工程性质。

我们将对土工测试数据进行整理和核对，确保数据的准确性和完整性。这包括检查测试设备的准确性、数据记录的一致性和可靠性等方面。在整理过程中，我们将按照相应的标准和规范，对数据进行分类和归档，以便后续的分析和应用。同时，我们将对土工测试数据进行统计和分析。这可能涉及到土壤的物理性质（如颗粒分析、含水率、比重等）和工程性质（如抗剪强度、压缩性等）的测定。通过对这些数据进行统计和分析，我们可以获得土壤的基本特性参数和工程性质指标，并进一步了解土壤的力学行为和承载能力。在数据分析的基础上，我们将对研究区的土壤进行分类和划分。根据土壤的物理性质和工程性质指标，我们可以将土壤划分为不同的类型或层次，以便进行进一步的工程设计和施工规划。这也有助于评估土壤的稳定性和变形特征，并提出相应的地基处理建议。此外，我们将对土工测试数据的结果进行解读和讨论。通过对数据分析和土壤分类的结果进行解读，我们可以得出对研究区土壤特性和工程性质的认识和理解。同时，我们也可以结合研究区的地质地貌特征，对土壤的形成机制和演化历史进行推断和探讨。

总之，通过对土工测试数据的分析与整理，我们可以全面了解特殊地质地貌区的土壤特性和工程性质，并为工程设计和施工提供科学依据和技术支持。这有助于确保工程的安全性和可靠性，促进特殊地质地貌区的可持续发展和利用。

七、桩基础设计与抗拔桩抗浮研究

（一）桩基础设计参数确定

在特殊地质地貌区进行岩土工程勘察和施工时，桩基础设计是一项重要的任务。通过确定桩基础设计参数，可以确保工程的稳定性和安全性。

确定桩基础的承载力。根据地质勘察结果和相关规范要求，通过试验和计算确定桩基础的承载力参数，包括承载力容许值和桩身侧阻力的分布情况。同时，需要确定桩基础的抗拔能力。特殊地质地貌区的地质条件复杂，地层不稳定性较高，因此抗拔能力是桩基础设计中必须考虑的因素之一。通过试验和计算，确定桩基础的抗拔能力参数，如桩身摩阻力和桩顶摩阻力等。另外，需要确定桩基础的抗浮能力。在特殊地质地貌区，地下水位变化较大，可能存在水土流失和土体浮起的风险。为保证工程的稳定性，需要确定桩基础的抗浮参数，如桩身的自重和桩顶的荷载传递方式等。此外，还需要考虑桩基础的施工工艺和材料选择。特殊地质地貌区的施工条件复杂，可能存在地层坚硬、土壤松散等问题。因此，在确定桩基础设计参数时，需要充分考虑施工工艺和材料选择，以确保施工的顺利进行。

总之，桩基础设计参数的确定在特殊地质地貌区的岩土工程勘察和施工中具有重要意义。通过合理确定桩基础设计参数，可以保证工程的稳定性和安全性，为工程的顺利进行提供支撑。

（二）抗拔桩抗浮研究

在桩基础设计中，抗拔桩是一种常用的解决建筑物承载问题的方法。抗拔桩的设计主要包括以下几个方面：桩的类型选择：根据地质情况和设计要求，选择适合的桩型，如强夯桩、钻孔灌注桩、摩擦桩等。桩的布置和数量：根据场地的地质特征和建筑物的荷载要求，确定桩的布置和数量，保证桩与土体的相互作用达到预期的效果。桩的尺寸和长度：根据场地的地质条件和建筑物的荷载要求，确定桩的尺寸和长度，保证桩的承载能力满足设计要求。桩的钢筋配筋：根据桩的受力特点和设计要求，确定桩身和桩头的钢筋配筋，保证桩的抗弯和抗剪能力。施工工艺和质量控制：在抗拔桩的施工过程中，严格按照施工规范进行施工，确保桩的质量和受力性能符合设计要求。

（三）抗浮研究

在特殊地质地貌区，地下水位的变化和土壤的浮力是影响建筑物稳定的重要因素。抗浮研究主要包括以下几个方面：地下水位和土壤浸润条件的调查：通过对地下水位和土壤水分含量的测量和监测，了解地下水位的变化规律和土壤的浸润能力，为抗浮设计提供基础数据。地基土的密实度和抗浮能力的研究：通过室内试验和现场测试，研究地基土的密实度、抗浮能力以及与水的相互作用，为抗浮设计提供理论依据。抗浮措施的选择和设计：根据地下水位的变化和土壤的浮力，选择适当的抗浮措施，如设置防浮装置、采用抗浮地基处理等，确保建筑物的稳定性。施工工艺和质量控制：在抗浮措施的施工过程中，严格按照施工规范进行施工，确保抗浮措施的质量和效果符合设计要求。通过对抗拔桩和抗浮研究的深入探讨和实践，可以有效地提高建筑物在特殊地质地貌区的稳定性和安全性，为岩土工程勘察施工提供科学依据。

八、结论

通过对特殊地质地貌区岩土工程勘察施工技术的研究，我们得出以下结果：建立了针对特殊地质地貌区的岩土工程勘察施工技术方案。通过对具体工程项目的勘察实践，我们针对特殊地质地貌区的特点，提出了一套适合该区域的勘察施工技术方案。这个方案能够有效解决特殊地质地貌带来的工程问题，确保工程的安全和稳定。分析了特殊地质地貌区岩土特性和不良地质作用。我们通过勘察工作详细了解了特殊地质地貌区的岩土特性，包括地质构造、岩土性质、结构分布埋藏形态等，同时也查明了不良地质作用的类型、成因、分布范围和危害程度。这些分析结果为后续的工程设计和施工提供了重要依据。提出了特殊地质地貌区岩土工程的整治建议。在勘察过程中，我们针对特殊地质地貌区的不良地质作用和地基土的承载力等问题，提出了相应的整治建议。这些建议包括地基处理、桩基、挡土墙等方面，能够有效提高工程的稳定性和安全性。分析了特殊地质地貌区的抗震设计要求。结合场地的抗震设防烈度和建筑物抗震等级，我们划分了场地土类型，并对地层进行了液化判别，为抗震设计提供了重要信息。同时，我们也给出了相关的建议和措施，以提高工程的抗震性能。

参考文献：

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