提高岩溶地区岩土工程勘察质量的探讨

程 宇 龙 举 张 霖

（贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队/贵州地质工程勘察设计研究院，贵州贵阳 550081）

0 引言

岩土工程勘察是为建设工程而进行的，对地质、岩土、地下水及地质环境等工程条件进行调查研究，形成系统的为工程建设服务的勘察技术文件的活动[1]。岩土工程勘察的主要工作内容有工程地质测绘、岩土工程勘探、原位测试与室内试验、勘察文件的编制等工作。岩土工程勘察是工程建设最重要的环节之一，勘察成果的质量直接影响着建设工程的质量、安全、工期和投资[2]。然而对于岩溶地区，地质条件极为复杂，岩溶发育形态千奇百怪，提高岩溶地区岩土工程勘察的质量，对该地区工程建设具有重大意义。本文就如何提高岩溶地区岩土工程勘察质量的相关问题和注意事项展开讨论。

1 提高勘察单位的质量管理水平

勘察单位属于技术服务型企业，其无形资产如人力资源、信誉、知名度等是企业发展的重要资产，是企业在市场经济条件下生存之根本。提高勘察单位的质量管理水平是提高岩土工程勘察质量的前提。质量是企业发展的灵魂。勘察单位领导应高度重视质量管理，建立完善的质量管理体系和现场质量检查制度，当经济与技术出现矛盾时能作出优先质量的决策。

2 加强专业技术人员的培养与规范化要求

岩土工程勘察质量的提高不仅仅依赖于先进的设备，更需要专业知识过硬、工程经验丰富的专业技术人才。因此加强专业技术人员专业知识和技术能力的培养、不断提高和丰富岩土工程勘察经验是提高岩土工程勘察质量的前提条件。

2.1 加强现行规范的学习

编制规范的目的就是在岩土工程勘察中确保勘察质量和工程安全的前提下，做到技术先进、经济合理，提高建设项目的投资效益。没有规矩，不成方圆！ 我们必须按照相关规范开展岩土工程勘察活动，但是在实际工作过程中，也不能将规范神圣化。因为规范在编制或修订的过程中，不可能采纳所有的观点，有不同于规范的观点或是对规范有不同的理解也是正常的[3]。因此对于规范的更新变化、不同规范间的联系与区别，都是需要专业技术人员进行深入学习和理解，才能避免出现对规范条文的理解不透彻、甚至是曲解，而导致勘察成果低劣甚至出现工程事故的现象。我们在学习或使用规范的过程中，应遵循“概念为先导，机理为基础”的原则。

2.2 组织技术交流与培训

组织技术交流与培训是提高勘察技术人员技术水平最直接和最有效的方式。勘察单位应将其形成制度，定期安排公司内部经验丰富的员工或邀请外单位技术专家进行技术交流和讲座，其内容可以包括新规范的解读、工程案例分析、工作经验分享、新技术和新方法的介绍等；同时派遣员工外出参加学术活动和学习。以此可以有效地促进勘察技术人员知识的更新换代，扩大知识面的广度和深度，提高技术的综合能力。

2.3 技术人员工作的规范化要求

（1）勘察大纲是一个项目的指导纲要。每一个工程项目应根据其特点编写勘察大纲，作为勘察工作的指导性文件。

（2）技术人员的工作方式要求“现场不离图，室内不离本”。在现场有了图纸，技术人员才能准确直观地掌握场地情况，有利于解决实际问题。在室内，不管是开会还是内业处理，应随身携带一个记事本，记录相关事项和信息，避免工作中出现遗漏。

（3）在与项目参建各方的沟通中，应采用联系函的方式。确保各项事宜均有文字记录，可避免出现一些事项无迹可寻的麻烦。

3 严控勘察现场工作的质量

3.1 工程地质调绘

勘察技术人员应对场地所在区域的地形地貌、地质环境、地质条件等进行调查，同时尽可能地收集周边建筑地质资料。

3.2 测量放线

（1）控制点数据复核：控制点数据的正确与否，直接决定着场地钻孔点位的有效性。

（2）坐标复核：通常勘探点的坐标是有勘察测量人员根据电子版建筑总图进行抓取，但是电子版建筑总图经过设计、设计、勘察等多方技术人员，难免途中发生改变。在进行钻孔测量放线前，应根据甲方提供的盖有鲜章的纸质坐标进行复核，确认无误后方可进行现场放线。

3.3 工程钻探

（1）钻孔位置有效性复核：根据《贵州省建筑岩土工程技术规范》（DB52/T 046—2018）相关内容，钻探工作量的布置原则为“一柱一孔”，钻探孔密度高数量大，钻探施工过程中常常因为各种原因导致钻孔定位标识发生移动或丢失，为确保勘探点位置的准确性，避免导致地质资料出现偏差，钻探期间技术人员应根据图纸在现场进行孔位复核，同时每次钻孔定位数量不宜过多。

（2）孔口高程有效性复核：有些项目可能因为场地问题等因素导致同一钻探点多次测量定位，常常会出现场坪等工程活动导致孔口高程不一致。因此，在最终钻探前应复核钻探点孔口高程信息。

（3）地质编录：根据现场调绘资料和钻探揭露地质情况，进行编录后形成统一标准，并与钻探工人进行技术交底，避免原始记录不一致。

（4）钻孔深度有效性检查：增强现场技术人员的责任心，严格按照钻孔设计孔深进行收孔，避免钻工造假导致钻探地质资料不实。同时为了保证考虑桩端以下地基持力层的稳定性（临空面影响）后，钻探深度仍满足规范要求，应根据岩溶发育和岩面高差情况对周围尚未施工的钻孔的终孔深度进行实时调整，以减少二次钻探造成的浪费。根据《贵州建筑地基基础设计规范》（DBJ52/45—2018）的相关内容，同时考虑现场的可操作性，可按照45°的刚性角来进行现场控制。

（5）钻探原始记录表的真实性检查：由于钻探工人的文化水平、专业知识、工作能力以及责任心等的不同，钻探原始记录可能会存在偏差。现场勘察技术人员应在终孔前检查钻探原始记录表的真实性和完整性。

3.4 水文地质测试

由于岩溶区岩溶洞隙发育不均匀，与岩溶水连通较好的钻孔出水量可能大些，但连通性较差的钻孔可能会很小。因此在选择抽水试验等水文测试点时，应选择岩溶发育、岩芯破碎的钻孔。

岩溶地区碳酸盐岩上覆土层通常为红黏土，而红黏土具有反剖面性，在岩土结合面处的红黏土状态通常为软塑甚至流塑状，极易垮孔。在进行钻孔水位观测时，应注意所测得的水位是否是真实水位。

3.5 施工安全

钻机进场之前，勘察技术人员要先行对危险源、市政管线等进行调查；钻探施工前要对钻探工人进行施工安全技术交底，同时要杜绝施工过程中的安全隐患。

4 新技术新方法的应用

岩溶地区地质条件极为复杂，碳酸盐岩内发育的溶洞、溶沟、溶槽和溶隙的分布无序、形态多变[4]。钻探是最常用的一种传统勘探手段，它具有直接、简单、便捷的特点，但是在岩溶区常常出现间距不到1 m的两个钻孔，揭露的地质情况可能完全不一样，仅靠钻探很难查明岩溶的发育情况。特别是机械成孔桩岩溶区的大量出现，由于勘察技术人员无法下孔验槽，“一桩一孔”甚至是“一桩多孔”都很难全面查明桩底持力层的完整性。因此，采用一些新技术新方法来解决岩溶区勘察这一难题，提高岩溶地区岩土工程勘察的准确性是非常有必要的。

4.1 孔间CT技术

孔间CT 技术是借鉴医学CT，根据射线扫描在物体外部观测得到的物理场量，对所得到的数字信息进行反演计算处理，重现探测区域岩体内部物性或状态参数的分布规律图像，从而达到圈定异常区域的一种物理勘探方法。孔间CT通常可分为电磁波CT 和地震波CT[5]。地震波CT 与电磁波CT工作原理、工作方法大致相似，区别在于场源及利用的物性参数不同。

地震波CT 是利用地质体的地震波速度差异，通过层析成像的方法对地震波数据进行处理，来重建介质体内速度分布（或吸收分布）的图像，并以此划分岩体的性质，确定溶洞、溶蚀、节理裂隙发育带等空间分布[6]。

电磁波CT勘探是利用不同地质体密度和均匀性的差异性，对电磁波的能量吸收与反射情况的影响来再现地质体异常，根据反馈的数据信号进行成像分析，获取不良地质体的空间分布情况[7]。

孔间CT能提供大量孔间信息，比钻孔全面，能补充钻探资料的不足，从一个点扩展到一个面[8]。在地质条件相对简单、岩体完整的条件下有较好的应用。但是某些条件下不易解释，特别是对于岩溶地区，由于地质条件的复杂性和多变性，易使有效信号能量降低、有时难以接收和识别到反馈数据，应用受到一定程度的限制。

4.2 管波探测技术

管波探测法是利用管波在孔径变化、孔底、孔液表面、以及管波有效探测范围内的任何波阻抗变化处产生反射波的变化来确定钻孔侧旁是否存在异常区域[9]。该方法有效探测半径为2 m，分辨能力为0.3 m，具有非常高的垂向探测精度，适合于岩溶地区岩土工程勘察钻探孔内的岩溶探测。

该方法可小范围、高精度的查明钻孔周围的不良地质体，拓展了钻孔探测范围，可弥补钻探“一孔之见”的不足，避免溶洞漏记和对溶洞大小、形状判断不准的情况发生，有效地规避了工程风险，对岩溶地区工程建设具有重大意义。

4.3 钻孔电视测试技术

钻孔电视测试是采用光学成像技术对钻孔壁进行360°观测，并录制全景影像、实时同步展开为2D剖面图的过程，后期并可创建3D孔壁模型。

该方法可清晰、直观地将钻孔孔壁情况展现，有助于技术人员对复杂地层进行更准确的判断，是勘察方法中非常有效地一种辅助手段。但当钻孔内存在水浑浊、垮孔时无法进行测试。

4.4 综合探测法

利用钻探、管波探测、孔间CT成像和钻孔电视各自的优点，通过钻探可以进行地层分类、取芯获取岩土物理力学指标和为管波探测创造测试条件，再采用管波探测查明钻孔周围一定范围内是否存在岩溶洞隙等不良地质体。当存在较大溶洞时，可应用孔间CT成像探测孔间溶洞的空间分布。当岩体较破碎、钻探无法取出完整芯样时，可采用钻孔电视测试技术成像，将钻孔壁岩体情况直观地展示。

将钻探、管波探测、孔间CT 成像、孔内电视有针对性地综合应用到岩溶地区岩土工程勘察中来，充分发挥各自的优点、补充单一才法的不足，这样就能有效地查明场地的岩溶发育、分布和形态，为勘察报告的准确性提供有力的技术保障。

5 加强后期验槽的控制

由于岩溶地基的复杂性和特殊性，钻探孔揭露的地质情况仅为“一孔之见”，因此地基开挖过程中，常常出现达到地勘建议基底标高后，桩孔底仍为半岩半土或陡立岩面的情况，尚未满足基底持力层的要求。因此验槽是勘察工作中非常关键的一道工序。

首先，验槽前应查阅地勘资料，并将施工桩号和钻孔号的对应关系理清。其次，现场对桩孔深度进行实测，并用绝对标高复核其是否达到地勘建议值。最后，查看桩孔底地质情况是否与地勘报告建议持力层一致。

6 结语

（1）人才是企业的生命力，唯有提高技术人员的专业水平才能使企业的竞争力得到提升。

（2）现场第一手资料是编制勘察报告的基础，因此现场工作的质量直接决定着勘察报告的可靠性和准确性。

（3）单一的勘探技术已经不能满足复杂场地高要求的勘探要求，只有通过引进或研发新技术新方法，并与传统技术进行综合应用、集成创新，才能有效解决复杂的岩土工程勘察问题。