地质钻探在岩土工程勘察中的研究应用

地质钻探在岩土工程勘察中的研究应用

尚 铮

（广州地铁设计研究院股份有限公司， 广东 广东 510000）

中图分类号：K928 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2019）08-0104-01

摘要：在岩土工程的勘察过程中，地质钻探起到了很大的作用，本文以相关的地质资料为基础，使用标准贯入试验、岩土鉴别、地质钻探取芯以及室内土工试验等相关的手段，对现场的地质条件进行了勘探和分析，为工程的时候提供依据。

关键词：岩土工程；地质钻探；工程勘察

1 勘察手段、工作布置和方法

1.1勘察手段

本文主要使用的勘察手段为标贯现场检验、室内试验、岩土鉴别以及钻探取芯技术。 1.2工作布置

本次勘察主要在拟建物的中心、周边、拐点以及网格处布置勘探点，以相关的勘察标准和项目的勘察要求为基础，结合项目的地质的实际情况进行布置。本文主要对基础建设工程一般性的钻孔孔深主要为15米，控制性孔深主要为20米。使用GPS技术对勘测点进行定位，引测得主要依据则为建设单位提供的高程点和控制点。 1.3工作方法

（1）对地质进行钻探和取样

在施工的时候使用5台回转钻机型号为GXY-150型，采用水位以上螺旋钻进的方式进行钻进，水位以下的部分则采用泥浆护壁回转钻进，在对硬塑土进行取样的时候主要采用的方法为厚壁取土器少击重锤法，在钻探的过程中应该严格的遵循操作规程，使工程的质量得到保障。这样做的主要目的是为了更好的了解地层的岩性、结构和分部规律，并对各层土层的性质进行宏观把控，采集不同的土体样本并对其进行试验和分析，把握地基土的物理力学性质以及承载力，与此同时，施工人员还应该测量覆盖层的厚度和地下水的相关情况。

（2）标准贯入试验的内容

标准贯入试验使用的钻杆规格为42mm，贯入器的内径是35厘米，外径则为51厘米，刃口的角度为19°7′，贯入锤使用的为穿心自动落锤，重量为63.5千克，在实验的时候采用76厘米自由落体法。首先先用贯入器将其贯入到预先设定的深度，然后再预打15厘米，之后再进行锤击，施工人员在锤击的过程中应该积累每10厘米的锤击数量，通过锤击数对土层的状态和土地的承载力进行判断。

（3）水位观测

在进行钻探的时候应该对地下水位进行科学准确的测量，在各个钻孔内可以直接测量静止水位和初见水位，且静止水位的稳定时间应该大于24小时，水位的测量时间应该在勘察结束后，测量的精度应该维持在±2cm以内。

（4）土工试验

在进行土样试验的时候应该以《土工试验方法标准》为主要依据。在对含水量进行试验的时候主要采用方法是烘干法，密度的试验则采用环刀法，塑限的试验采用滚搓法，液限使用的试验方法为76g 瓦氏圆锥仪法，剪切试验采用快剪的方式，常规固结试验则为快速法。科学合理的室内土工试验可以有效的判断地基土层的相关力学性能，便于对岩土工程进行综合评价。

3 对岩土工程进行分析评价

3.1地层承载力

以当地的经验为基础结合标贯统计结果和土工试验，对当地的地基土层的岩土强度参数、性质指标、地基承载力、变形参数以及压缩模量进行计算，综合分析以上参数就可以了解地层承载力。 3.2不良地质现象

施工人员应该对拟建场地周围的市政道路和建筑物进行场地勘察和地质调查，本工程通过勘察没有发现拟建场地中有采空区、土洞、地裂缝以及地面沉降等不良地质和容易引发地质灾害的隐患。 3.3特殊性岩土

3.3.1填土

在施工之前应该对第①层杂填土进行障碍清楚、平整和压实处理，使场地能够满足施工的基本要求，便于施工。

3.3.2风化岩

由于第④-1层的全风化凝灰岩，具有手捏易碎，遇到水容易软化和膨胀，所以该层的承载力比较低。但是因为场地中第③ 层硬塑粉质粘土层厚度较大且较为稳定，而第④-1 层层顶标高是-1.6米到8米，而基坑的底部标高则为9.9米，所以在施工的过程中可以忽略风化的影响。 3.4场地适宜性和稳定性

以当地的地质条件为基础，通过对本次的勘察结果进行分析，可以看出场地的地基较为稳定，没有发现影响施工现场稳定性的不良地质条件和断裂构造，所以可以推断区域的稳定性良好，比较适合本工程的进一步的施工建设。 3.5对地基的均匀性进行分析

根据现场的勘察结果可以看出，现场的地层分布不均匀，局部的坡度大于10%，所以该地的地基是不均匀的。

4 对岩土进行分析评价

第①层杂填土，分布不均匀且结构较为松散，所以不适合作为基础持力层。 第②层粉质粘土，较软可塑，分布较为均匀，力学性质不强，因此可以作为荷载较小的纯地下室、多层和底层建筑物的地基持力层。

第③层粉质粘土，分布较为均匀，土层坚硬，局部为可塑的夹薄层，具有较好的物理力学性质，可以作为纯地下室和多层、低层建筑物的持力层。

第④-1层全风化凝灰岩，具有较好的力学性质，可以作为纯地下室和多层、低层建筑物的持力层。

2 现场的地质条件

通过试验数据可以对现场的地质条件进行判断，本文中选用某地表层为新填土，中间两层的土质是第四系覆盖层，最下层的基岩是凝灰岩（侏罗系上统蝌蚪山组）。

第①层杂填土：颜色多为灰褐色、灰色、杂色以及黑色，密度比较大，稍湿—饱和，上部覆盖的大多为砖瓦碎片、混凝土块以及建筑垃圾，下部主要为夹杂着少量建筑垃圾的粉质粘土。场区分布的杂填土厚度为0.7米到6.3米，平均值为3.48米；土层底部的标高分别为10.3米到15.5米，底层标高平均值为13.21米。

第②层粉质粘土：颜色为黄褐色和灰褐色，较湿，软—可塑，土层中还有少量的高岭土，没有摇振反应，切面较为光滑，韧性和干强度中偏低。分散分布于场区中，厚度为1.1米到6.2米，平均厚度为3.27米；土层底部的标高为6.79米到13.46米，平均标高为9.52米；底层的埋深为4.1米到9.5米，平均埋深为7.06米。

第③层粉质粘土：颜色为黄褐色、灰黄色及灰褐色，较湿，硬—坚硬，局部为可塑的薄层，主要为高岭土呵铁锰结核，局部有较为富集的铁锰结核，没有摇振反应，切面比较光滑，韧性和干强度为中等。在场区中分布较为均匀，土层的厚度为2.9米到11.1米，土层平均厚度为8.39米；土层底部的标高为-1.61米到8米，平均标高为4.43米；土层底部的埋深为8.6米到17.6米，平均埋深为12.19米。

第④-1层全风化凝灰岩：颜色主要为紫红色、灰白色、棕褐色以及灰黄色，原岩的结构已经被完全破坏了，风化的痕迹较为明显，岩石的芯部呈现砂土状，干钻就可以钻进，局部的岩石为夹强风化块状，用镐就可以开挖，遇水容易软化和膨胀。

综上，根据试验可以计算出各土层的物理性质。

5 地基基础方案分析与评价

工程方案中以地层的分布情况为基础，基础的持力层为第③层粉质粘土；基础持力层为第②层粉质粘土，需要对该区域的承载力和变形度进行验算。

6 对基坑工程进行分析和评价

6.1基坑开挖

方案中设计的基坑开挖的设计深度为标高下5.5米左右，场地的标高为黄海高程15.4米处，地下一层的底边高度为黄海高程的9.9米，因此基坑开挖的深度大约是3.79米到8.85米之间，基坑侧壁的安全等级是2-3级，相关系数γ0是0.9-1.0. 6.2地下水控制

场地中的地下水主要是上层富裕的滞留水，水量主要受周边环境及场地中补给的影响，基坑中的排水主要采用明沟和集水坑；基坑外部应该设置低档墙或者截水沟挡水。在对基坑进行开挖的时候，应该防止地表的水渗透到边坡的土体里，防止出现土体失稳的现象。在雨季施工或者水量大的情况下，施工人员应该降水施工。

7 结语

综上，本文主要对勘察地区的地质情况进行了检测和分析，通过利用多种方法和手段，为施工的设计和地基的处理提供参考，保证了工程的建设质量。

参考文献

[1]吴烨,王建华,卢予北“钻探＋”在民生地质工作中的作用与地位[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2016,43(11):1-5

[2]王达,李艺,周红军,等.我国地质钻探现状和发展前景分析[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2016,43(4):1-9.

作者简介：尚铮（1989.1- ），男，研究方向：工程勘察，工作年限：5年，毕业院校：河海大学。