刍议岩土工岩土工程勘察外业工作的技术与措施

【摘要】分析岩石工程外业工作中“取样、勘察、钻探、地质编录以及观测”等的技术，并总结分析岩土工程勘察外业的重要性。

【关键词】岩土工程勘察；钻探；取样；地质编录；水文地质调查

前 言

岩土工程勘察外业工作主要包括：工程地质钻探、野外取样、野外地质编录、水文地质观测。本文结合工程实践对岩土工程勘察外业进行简单探讨。

一、工程地质钻探

岩土工程外业工作的第一步就是钻孔定位，因为工作难度不大而容易导致出现的问题很多，比如：钻孔位置有偏差、放置样本不规范等问题，虽然问题看似小却会造成基坑的地质条件与设计报告不相符合。钻孔偏差大就无法确定地下水的流向、深度以及地层标高，给后期工作增加不必要的难度。因此确保钻孔定位的准确是地质资料的第一代表性条件。

它的工序概括分为三步：建立控制网点、放样定位，闭合检查、钻孔。第一步建立网点要采用GPSRTK或者是全站仪等科技工具，然后运用极坐标的方法进行第二步，放样定位，同时检查工作是否规范，放样的精确度要达到一定的标准，这根据不同的施工要求产生相应的浮动。我国目前的地质工程中，因其技术难度不高，一般由单位农民工在技术员的指导下作业，把钻探工作分离在岩土工程之外，正是这种不重视的态度导致作业操作不规范，造成样本失真等问题，因此，在钻探这一工序上要加強质量管理控制[1]。

钻探过程要尽量避免对相关地段的影响，这就意味着取样时要准确地下水位的深度，精确地层的划分。在由砂土、粉土、淤泥土等岩体简单的地质上，选用100型钻机回转式进行工作，在遇到碎石土改用冲击钻进。这是相对简单的施工，在遇到干钻作业时，就相对需要增加工序，因为干钻是指在水位上层钻探，因此施工前要加水对土质先行湿润，并采用二重或三重管钻进，避免地质坍塌。

二、原位测试

1、标准贯入试验

贯入试验就是对样本地质的岩土密实度和液化指数进行计算确定。标准贯入试验只针对于地质属于砂土或粉土时的方法。一般情况试验深度在20m以下的地面。试验的目的是判断液化等级和岩土物理参数防止土层的破坏，作业时，执行有关技术规定，保证施工器械刃口完整无缺并采用回转钻进、泥浆护壁，确保标准贯入的数据真实可靠。

2、重型动力触探

岩土土质分很多种类，标准贯入只是针对砂土、粉土时的贯入方式，在碎石类的地质中就需要改变策略，采用重型动力触探。重型动力触探在施工过程因为碎石土存在夹层现象而需要采取连续不间断的击入方式，避免遗漏碎石软弱夹层。重型动触锤击频率在每分钟15次到30次之间[2]。

3、静力触探试验

静力触探试验是在岩土工程勘察为软土、粘土地质时，进行的试探。结合相关取样资料、地层划分，力学参数一般采用双桥静力触探。试验为保证准确性应严格参照标准法规执行，深度在2m左右。

三、取样

取样仅限于Ⅰ级、Ⅱ级的土样采取，样本的研究并没有可靠的数据，只是通过工程分析确定可取性。在钻探取样过程中，总体土层会有不同程度的干扰变动，这会影响测试的结果。因此，第一，取土器要完好无损、性能安全，不得存有孔底残渣、取样管内干净，光滑清晰、整体管状圆整，接口闭合。第二，取样位置控制达到在1m以上时回转钻进，禁止孔径小于取土器口径，出现塌孔现象。

对流塑，什么样的土质对应什么样的取土方法，粘土、粉土、淤泥质土等Ⅰ级、Ⅱ级土样用压入法采用薄壁取土器。硬土取样用回转钻进采用单动、双动二、三重管取土器。压入法采取Ⅰ级土样时，贯入速度要不小于每秒0.1m并连续快速静压贯入取土器。Ⅱ级土样采取为防止土样脱落，贯入取土器用回转和静置方法间断静压或重锤少击，钻进土层时就高转速；钻进卵石层就低转速；硬塑土层也采用高转速，保证钻机垂直平稳，扭断土样获得样本。取土器为避免频繁更换管靴，应该具自动调节功能，防止效率无法达标。

土样取出后，土样筒及时清洗擦拭、保持干净清洁，不能留有水渍，盖上土样盖并用胶带密封保存，贴好明细标签，方便下次取用。取出的土壤样本也要规范保存，不能雨淋、震动、结块。

四、地质编录

钻孔地质编录是第一手地质资料，记录的是鉴定和描述岩土的物理力学性质，作为基础资料具有绝对的真实性。查阅钻孔地质编录可以确定土体工程地质性质、合理划分地层、编写勘察报告。它包括室外到室内岩土特点的综合编录，有钻进过程记录内容以及土层状态、土层性质、土层湿度随时间变化的相关数据。工作严谨性高、技术性强，所以，必须是由经过训练的技术人员应按规定格式及时填写，并保证时效性，这意味着钻孔地质编录要在钻进过程中填写，严禁钻进完成后再进行回忆摘录[3]。

1、岩土描述填写

岩土的性质应在现场描述的基础上根据有关规定结合室内试验结果综合确定。粘土、粉土的地质编录侧重室内试验结果；砂土、碎石土的地质编录侧重于野外。岩土性质的地质编录不仅描述碎石土风化程度、颗粒形状、母岩成分、充填物的密实度等野外特征，还有碎石土的颗粒级配等室内试验结果。砂土也存在颗粒级配的室内试验结果和砂土的矿物组成、密实度、颗粒形状、颜色等野外特征。还有粉土和粘土摇振反应、干强度和韧性、光泽反应等室内试验结果以及颜色、湿度密度、结构、包含物等野外特征。特殊性土在地质编录上还要描述堆积年代、特殊性质、嗅觉味道等。

2、钻进过程记录

钻进过程记录侧重钻进难易程度、操作手感、进尺速度、地下水位、和孔内缩径、回淤等反映地下岩土特征的内容。对于碎石土这种取心困难的地层，记录钻进难易程度、钻进速度、钻杆跳动情况是关键，这些描述反映夹层界线和岩土密实度。因为碎石土不同于粉土、砂土的简单，用到了水或冲洗液辅助钻孔，因此，钻筒内的充填物砂及夹层往往容易在持续重力的贯入方式下被冲洗液带走，凸显出钻探编录的困难。被冲洗液带走的夹层厚度、埋藏深度、力学性质等性质是影响工程性质的关键。还有一种有难度的土质是可塑性粘土，要利用钻孔缩径能够确定分层界线，它的钻探编录也不容疏忽。

五、地下水调查

工程地质和水文地质两者在岩土工程中互相作用、互相影响、关系密切。因为地下水是岩土体的一个关键组成部分，所以水文地质问题一直是岩土问题乃至建筑问题的重要问题。地下水直接影响岩土的成分，也就是直接影响岩土体工程的性质。直接与地下水有关的岩土工程项目有：地下室的防水和抗浮、地下水对建筑物的腐蚀、基坑疏干降水与隔水防渗等等。因此，进行地下水调查、判定地下水侵蚀性是岩土工程勘察外业工作的一项关键任务。

地下水调查包括水位的测量，钻孔时遇到砂土和碎石土，地下水水位就不能低于0.5米高；粘土和粉土不能低于8米高。遇到不符合作业的水位应采取套管隔水的止水措施，方便作业施工。除了水位的测量外还有水样的采集，地下水因长年在建筑或者地表下，水质有所变化，因此要进行水质分析，判定其对钢筋混凝土的腐蚀性。一些多层的地下水还要分层取样，作好记录，对不符合施工标准的水质，采取有效措施防止破坏。

结束语

岩土工程勘察外业工作是勘察工作的基础环节，其质量直接影响岩土勘察工作的成果，对合理进行工程设计、保障工程质量起决定作用。

参考文献

[1] 王德强.岩土工程勘察外业工作的技术与措施[J].探矿工程-岩土钻掘工程，2014，（5）：69-71.

[2] 徐荣.岩土工程勘察土工试验中的常见问题[J].建筑工程技术与设计，2013，（8）：138-138，148.

[3] 赖惠明.岩土工程勘察中存在的技术问题探讨[J].四川建材，2007，33（3）：199-200.

汪元有（1987-），男，贵州六盘水人，广东省工程勘察院东莞分院助理工程师，主要从事岩土工程相关技术工作。