公路工程地質勘探職稱論文發表挖探技術的應用

　　摘要：挖掘機挖探的勘探方法是行之有效的方法，它不僅解決人工挖探速度慢、勞動強度大和不太安全的問題，還可以解決鉆機搬遷困難和地下水下挖掘困難等問題，解決一些采用鉆探方法很難查明的工程地質條件，保證公路工程地質勘探工作量和勘察深度，從而大大提高公路勘察設計的質量。因此，本文對公路工程地質勘探中挖掘機挖探技術的應用進行了研究。

　　關鍵詞：公路工程,地質勘探,挖探技術,應用

　　1 概 述

　　挖探屬于探坑(井)、探槽的范疇，是查明地下工程地質情況最直觀有效的勘探方法。挖探與一般的鉆探相比，它的優點是揭露范圍較廣，地質人員能夠直接觀察到地質結構細節，準確確定地層分層界線和巖性，而且可以不受限制地從中采取接近實際的原狀結構巖土試樣，并可以用來做現場大型試驗，尤其對研究軟弱夾層和破碎帶的空間分布特點、巖土工程性質等意義更大，另外它還有施工操作簡單、需要施工人員數量較少、受地形地貌影響較小等特點。

　　近年來，隨著挖掘機性能的不斷提高，完全可以采用挖掘機來進行探坑(井)、探槽的施工，解決傳統挖探存在的速度慢、勞動強度大、成本高和不太安全等缺點，使其和鉆探一樣，充分發揮其作用，成為公路工程地質勘探中最常用的方法之一。

　　2 工程概況

　　江西省某公路全線采用二級公路技術標準，全長 12.1km。橋梁 1090.2m/16 座，其中大橋 6 座，中橋 4座;涵洞312.6m/24 道;隧道 961m/4 座。在某公路的工程地質勘察中大量采用了挖掘機挖探的方法，取得了很好的經濟技術效果。

　　3 挖掘機挖探技術

　　某公路 K0+400～K2+500 段布置有 10 座中小橋，沿路線1kM 河床落差達 50m，河床中普遍分布有 2m～5m 厚的卵石、礫石，礫石、卵石含量超過 50%，含漂石、塊石，河床深槽中常年有水，但水深在非雨季一般為0.5m～1.0m。河谷地形上高差較大，離公路較遠，交通不便。勘探如采用鉆機鉆探，鉆機搬遷非常困難，搬遷的時間甚至超過鉆進的時間。由于卵石、礫石的大量存在，鉆機鉆進時需要采用厚壁套管跟進、泥漿沖洗、復合鉆頭鉆進，鉆進效率差，每班次進尺只有2m～4m。這樣每座橋勘探需要至少 3d天時間。因山區工程地質條件往往變化很大，在公路建(構)造物基礎范圍內，鉆孔移動 1m 的位置，工程地質條件往往變化，如巖石的埋深相差有時就達 2m~3m，甚至出現相差達10m 的情況。另外，卵石、礫石的分布往往不均勻，經常有透鏡體出現，采用鉆探往往難以查清公路建(構)造物基礎范圍內的工程地質條件。為了加快勘探進度、減小費用、提高勘探有效性，我們決定采用挖掘機挖探方法。

　　勘探用的挖掘機，不需要對工程施工用的挖掘機進行特殊改造，可以直接調用。我們調用了當地的一輛小型履帶式挖掘機，沿河道一直開上去，沿河對橋位逐個進行挖探。采用小型履帶式挖掘機，主要是適應河道狹窄時挖掘機的通行。履帶式挖掘機適應復雜地形的通行，河道中有不太深的水也能通過。挖掘機到達橋位處，首先平整一個平臺作為挖掘機操作平臺，然后對橋墩臺處土、石進行挖掘。探坑的范圍以大于橋墩臺范圍為佳，這樣可以全面查清墩臺范圍內基巖巖面起伏情況，但由于受到地形的影響，探坑的具體范圍可以根據現場條件確定。根據預測的挖深及巖土性質，采取放坡或不放坡措施。實際上采取挖掘機施工技術即可，不同的是地質技術人員要事先大致預測探坑范圍內工程地質條件，對挖掘機操作人員具體交代注意事項。挖掘時要采取慢挖、一次性挖土(巖)量要少的原則，以查明工程地質條件為主要目的。

　　對挖上的巖、土，在挖斗里時，在確保挖掘過程中擾動很小的情況下，可以采取原狀巖、土試樣，可以進行原位測試。在探坑里沒有地下水或地下水很少、坑坡比較穩定，在確保人身安全的情況下，可以下到探坑里進行觀察、取巖土試樣、進行原位測試。

　　挖掘過程中，對挖上的巖土及挖坑里的情況進行觀察和記錄。觀察和描述的內容主要有：巖性、成分、結構構造、厚度、第四系和基巖的分界線、巖石的風化特點及風化殼分布以及地下水滲水點位置、特點、涌水量大小等等。對地層分界線等特征點、線、面，用測量儀器進行量測。

　　一般情況下巖石面在1.5m～4m 左右，一個探坑 0.5h~3h就能挖好。對于一些巖石面埋藏較深的地方，如大于 5m，如果挖上來的土質均為卵石，結構比較均勻，密實度較高，亦滿足橋梁擴大基礎的承載力要求，不再深挖或采用鉆探方法。如果土質較差，不滿足橋梁擴大基礎的承載力要求，則還需要采用其它辦法勘探，挖探為初步確定基礎型式也起到了一定的作用。

　　某公路10座中小橋，采用挖掘機挖探方法，平均每座橋僅用1d時間就將工程地質條件查清楚。有3座巖石埋藏深度只有1.5m～2m的橋位，半天時間就將每個橋位2個橋臺位置工程地質條件查清楚。挖掘機挖探查清工程地質條件情況后，還可以很方便地及時回填探坑，從而避免對環境的破壞和水土流失。在K5+500～K6+800段6座大橋勘探中，也較多采用了挖掘機挖探的方法。每座橋位布置 2 個鉆孔，在鉆孔里進行原位測試、采取巖土試樣，作為控制性勘探孔，控制勘探深度，其余用挖掘機挖探，加快了勘探進度，減小了費用，并提高了勘探的有效性。

　　采用挖掘機在山區進行公路工程地質勘探具有廣泛的應用前景。它不僅解決人工挖探速度慢、勞動強度大和不太安全的問題，還可以解決鉆機搬遷困難和地下水下挖掘困難等問題。如寧國市港口鎮開發區道路工程處于微丘地帶，地勢起伏大，地層為粘性土，局部混卵石、礫石。為了查明工程地質條件，為管道及道路設計提供資料，如采用鉆機鉆探，鉆機搬遷難度很大。采用履帶式挖掘機挖探，容易就位;挖探深度超過道路埋置的管道與涵洞的深度，即2m～3m 深度，效率很高。

　　大功率的挖掘機不僅可以挖動卵石、碎石土，而且可以挖動極軟巖、軟巖(風化巖石)甚至較堅硬巖，可以采取巖樣，加上特殊裝置后，可以采取巖芯和進行原位測試。至于挖掘深度，市場上有一款22m 長臂挖機，最大外伸挖掘范圍為 21.6m，最大挖掘深度 16.5m。如用來進行工程地質勘探，可以滿足山區公路路線、路基及中小橋梁的勘察，對于基巖埋藏不深的大橋及隧道亦可采用其配合工程物探、鉆探進行勘探。

　　挖掘機挖探不僅在山區公路工程地質勘探中，在平原地區也有廣泛的用途。在公路路基、路堤、路塹、小型建(構)筑物勘探中，勘探深度一般不是很深，采用挖掘機挖探，工程地質勘探的效率高。如宿州至揚州高速公路天長段公路工程地質勘探中廣泛應用挖掘機挖探。例如在沿線筑路材料料場勘探中，為了取得不同深度的土料進行室內擊實試驗，由于需要的土料量較大，以往采用鉆探方法，需要在同一地方鉆幾個甚至 10 幾個鉆孔，鉆取不同位置的土料，很費時間，所取土料質量還不高。采用挖掘機挖探，很容易取得不同深度的土料，數量和質量都能得到保證，對地下水情況也查的很清楚。

　　參考文獻：

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　　[3]常士驃，張蘇民，等.工程地質手冊(第四版)[M].北京：中國建筑工業出版社，2007.