岩土工程勘察外业工作的技术与措施

李兴宝+钟华

摘 要：随着社会的发展，在经济水平提高的同时，城市文化水平也有了显著的提高，我国的岩土工程就是在这样的环境下，逐渐发展壮大。本文笔者结合岩土工程的实际工作，归纳总结了岩土工程勘察外业工作的技术与措施，从勘察工作中的取样、钻井、水文地质观测等方面进行了详细的分析。

关键词：岩土工程；勘察外业工作；水文地质观测

前言：随着我国社会经济的飞速发展，我国政府开始大力加强基础设施的建设。在工程开始之前，施工队需要进行岩土工程勘察外业工作，了解场地环境以及地质条件。像工程地质钻探、水文地质观测、野外取样等，都是岩土工程勘察外业工作的内容。

一、地质钻探技术

（一）钻孔定位

岩土工程勘察外业工作最先要做的就是钻孔定位，然而这项工作常常被人忽视，导致孔位之间偏差太大，放样也不够规范化，通常基坑开挖了之后才发现实际的地质条件与勘察报告上的严重不符。钻孔标高的误差太大就会影响对地下水深流向和地层标高的测量。

场地地质资料的准确性是建立在钻孔位置准确性的基础上的，因此钻孔定位时所使用的的坐标与高程系统必须要和建筑场地使用的相同。首先，要建立一个控制网店，可以使用全站仪或者GPSRTK来进行具体操作，然后再用极坐标方法放样定位，并做闭合检测。定位要以以下几个要求为准则：初步勘察阶段平面位置偏差不允许超过2m。高程偏差的范围是±20cm。详细勘察阶段，则对精准度有更高的要求：详细勘察阶段平面位置偏差不允许超过1cm；高程偏差必须在±10cm范围内，如果要调整勘测点位，必须要提前测量高程和孔位[1]。

（二）钻探技术

钻探是岩土工程勘察工作必不可少的一种手段，也是最直接有效的一种手段。目前，钻探作业大多是与岩土工程技术分开的，大多是由单位的农民工承担。农民工没有接受过专业的钻探训练，也没有相应的理论知识，钻探技术水平存在严重不足。他们对作业质量也没有概念，不懂得使用系统化的钻探方法，实际操作也缺乏规范性，往往使水样、土样的测试缺乏准确性。因此，必须加强对钻探作业质量的控制。

正确的钻探方法可以帮助工作者精确的划分底层、准确测量地下水位，保障取样段的完整性。

在钻探地下水位以上的土层时，应采取干钻的方式，在钻探的过程中如果需要加水或者使用循环液，那么就要使用可以隔离冲洗液的二重管或者三重管进行工作，方便区分土层的天然湿度。

考虑到进行钻探的地层可能出现坍塌情况，因此需要采用钻孔护壁：可以使用套管护壁钻探地下水位以上的松散土层以及容易塌陷的地层，采取I、II级土样时，取样位置与下设深度的距离要大于3倍管径；泥浆护壁通常用于地下水位以下的粉土层和砂层，确保水头的压力充足，避免破坏孔底的土层；植物胶浆液护壁则适用于碎石土层。

钻探的过程中应该按照规定的要求采取岩心，采取粘性土、粉土岩心的数量不得少于90%；砂类土岩心的采取数量不得少于70%；而碎石类土岩心的采取数量则不得少于50%[2]。

二、原位测试

（一）标准贯入实验

沙土与饱和粉土必须要进行标准贯入实验，测量岩土密度以及液化指数，确定地震液化的等级，标准贯入实验的最低深度要达到地下20m，试验质量与岩土物理参数和液化等级的判定息息相关。

《岩土工程勘察规范》中规定，实验孔必须使用回转钻进、泥浆护壁，试验的深度要低于套管护壁75cm，同时要保证标准贯入器刃口完整，确保数据的真实性。

（二）重型动力触探

碎石类土的密度需要通过重型动力触探来确定，并且遵循相应的规范进行。碎石类土具有采样难、采取率低以及难以发现等特点，因此贯如过程要连续不断，避免软弱夹层从碎石土中丢掉，要保持15-30击/min的锤击频率，通过这些方法对碎石土的密度和均匀性进行判定。

（三）静力触探

静力触探实验主要是针对软土、粉土以及沙土进行的，并根据钻孔资料和取土试验结果，把地层合理划分，确定分层位置，计算物理力学参数，确定地基承载力等。实践中常采用的静力触探方法是双桥静力触探，要严格参照《铁路工程地质原位测试规格》规定的要求。

三、取样

岩土工程勘察取样工作通常采取I、II级的土样，I级土样指的是不扰动土样，II级土样指的是轻微扰动土样。岩土工程分析评价是根据土样测试数据进行的，如果土样测试数据不准确，直接影响分析评价的结果。在钻探取样时，如果总土层发生扰动，将会严重影响到测试的成果。因此必须保证钻探工作的顺利进行，采用科学的取样方法，使用规范的取土器，以此来保证取土质量。

圆直孔是取样钻孔的关键，孔径要稍大于取土器外径，绝对不能出现塌孔。1m以上的必须回转钻进，取土器下方前要对圆孔仔细清理，防止孔底残渣太多。

取土器的完整性以及所具备的性能必须满足一下要求：取样管内部光滑平整，无锈斑和大土块；取土器衬管形状要保持圆整，无明显接缝，盒盖要匹配。

土样筒用完后必须及时清理干净，不得进水或者松动，土样的两端用刀削平，合上盖子，密封起来，防止水分流失，并贴上标签，标好注释，还要注意，土样保存不能受到振动[3]。

四、地质编录

钻井过程的记录要严格按照《建筑工程地质勘探与取样技术规程》急性，要以反映钻探难度、进尺速度以及地下水位的变化为记录重点。

碎石层的取心比较困难，钻进的速度以及难易程度都是描述岩石密度和确定各夹层接线的间接判断的一种标志，如果钻进的过程中使用冲洗液，冲洗液就会把填充物带走，为钻探编录制造了困难，不过不加注意，很可能将持力范围内的夹层漏掉，而夹层的顶面厚度以及力学性质会对工程性质造成很大的影响。钻孔缩径是确定可塑性粘性土分层界线的有效方式。

五、地下水调查

（一）测量水位

在岩土工程勘测工作中，如果遇到地下水，第一步就是测量水位。初见水位可以直接在钻孔内进行测量，稳定水位则需要安排在勘查工作结束之后，通过地层的渗透性来确定稳定水位的间隔时间，碎石土和砂土要大于0.5h，粘性土和粉土则要大于8h。

多层含水层对岩土工程造成的影响较大，因此，对其进行水位测量要采用止水措施，比如可以使用套管隔水的方法，将被测含水层与其他的干水层隔离，分别进行水位测量。

水位测量工作要结合钻孔的坐标。建设场地并不是一个水平的地面，水位测量要参照不同位置的孔口，水位埋深也不一样，因此不可避免会出现一点误差，无法达到地下水位测量精度±2cm的规定，地下水的流向也无法掌握。应该以孔口高程为标准向下测量地下水的深度[4]。

（二）采取水样

如果在地下水位以下进行建筑，那么就要分析水质，分析地下水是否对钢筋、混凝土等有一定的侵蚀作用，以便及时采取措施加以预防。每个场地的水质样本不得少于2件，对建筑群则不得少于3件；对于多层地下水，要采取分层取样的方法。在取样的过程中，要尽量减少水样暴露在外的时间，对成分不稳定的水样应该加入适量的稳定剂；完成水样采取工作后要做好相应的记录，并及时送到实验室。

结语：

作为勘查工作的首要環节，岩土工程勘察外业工作质量直接影响了岩土勘察工作的整体效果，需要对勘察工作环节进行合理的设计，认真做好每一个阶段的工作，并严格落实相关部门的文件要求，使岩土工程勘察外业工作得以顺利进行，为岩土工程的质量提供保障。

参考文献：

[1]郭书泰.工程地质勘察与岩土工程技术发展现状与展望[J].探矿工程，1999，1：8-11.

[2]王德强.保证岩土工程钻探质量应注意的问题[J].硅谷，2010，3：104.

[3]郑胜章，王智明.浅谈岩土工程勘查工作中的地质编录[J].西部探矿工程，2004，11：3.

[4]剧磊.工程勘察设计中应注意的水文地质问题[J].河北地质，2011，3：43-44.