■安寧
(廣東省有色地質(zhì)環(huán)境中心廣東廣州510000)
基于巖土工程勘察技術(shù)方法措施研究
■安寧
(廣東省有色地質(zhì)環(huán)境中心廣東廣州510000)
隨著現(xiàn)代社會城市化進程的進一步加快,城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目及高層建筑的建設(shè)不斷增加,導(dǎo)致舊的工程勘察方法和勘察手段難以滿足現(xiàn)代建筑設(shè)計的需求,工程勘察中出現(xiàn)的一些技術(shù)缺陷問題也急需解決。本文作者就巖土工程勘察中長期存在的一些技術(shù)缺陷問題進行歸納分析,最后提出解決的措施和方法,供同行互相學(xué)習(xí)。
巖土工程地質(zhì)勘察技術(shù)方法解決措施
1.1工程地質(zhì)調(diào)查與測繪
工程地質(zhì)調(diào)查和測繪宜在可行性研究或初步勘察階段進行。在可行性研究階段搜集資料時,宜包括航空相片、衛(wèi)星相片的解譯結(jié)果。在詳細勘察階段可對某些專門地質(zhì)問題作補充調(diào)查。在巖石出露或地貌、地質(zhì)條件較復(fù)雜的場地應(yīng)進行工程地質(zhì)測繪。對地質(zhì)條件簡單的場地,可用調(diào)查代替工程地質(zhì)測繪。
1.2勘探和取樣
勘探分鉆探、井探、槽探、洞探和地球物理勘探等。鉆探方法比較常見的四種方法是回轉(zhuǎn)鉆探、振動鉆探、沖擊鉆探和沖洗鉆探,其中最常用的方法是回轉(zhuǎn)鉆探。當(dāng)鉆探方法難以準(zhǔn)確查明地下情況時,可采用探井、探槽進行勘探。在壩址、地下工程、大型邊坡等勘察中,當(dāng)需詳細查明深部巖層性質(zhì)、構(gòu)造特征時,可采用豎井或平洞。探井的深度不宜超過地下水位。豎井和平洞的深度、長度、斷面按工程要求確定。對探井、探槽和探洞除文字描述記錄外,尚應(yīng)以剖面圖、展示圖等反映井、槽、洞壁和底部的巖性、地層分界、構(gòu)造特征、取樣和原位試驗位置、并輔以代表性部位的彩色照片。
取樣時,土試樣質(zhì)量等級根據(jù)用途一般劃分為四級:不擾動,輕微擾動,顯著擾動和完全擾動。同時土試樣應(yīng)妥善密封,防止?jié)穸茸兓?,?yán)防暴曬或冰凍,保存時間不宜超過兩周,在運輸中應(yīng)避免振動,對宜于振動液化和水分離析的土試樣宜就近進行試驗。對于巖石試樣,可利用鉆探巖芯制作或在探井、探槽、豎井和平洞中采取。采取的毛樣尺寸應(yīng)滿足試塊加工的要求。在特殊情況下,試樣形狀、尺寸和方向由巖體力學(xué)試驗設(shè)計確定。[1]
1.3原位測試和室內(nèi)試驗
原位測試與室內(nèi)試驗的主要目的是為取得土和巖石的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及地下水等性質(zhì)指標(biāo),以供土木工程師設(shè)計時使用。其中現(xiàn)場原位測試就是在巖土層原來所處的位置基本保持的天然結(jié)構(gòu)、天然含水量以及天然應(yīng)力狀態(tài)下,測定巖土的工程力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。其優(yōu)點是可以測定難以取得不擾動樣的有關(guān)工程力學(xué)性質(zhì),可避免取樣過程中應(yīng)力釋放的影響,節(jié)省勘察時間;缺點是各種原位測試有其適用條件,有些理論往往建立在統(tǒng)計經(jīng)驗的關(guān)系上。
土工試驗是對巖土試樣進行測試,并獲得巖土的物理性指標(biāo)、力學(xué)性指標(biāo)、滲透性指標(biāo)以及動力性指標(biāo)等的實驗工作,是正確評價工程地質(zhì)條件不可缺少的依據(jù)。
1.4現(xiàn)場檢驗與檢測
現(xiàn)場檢驗與檢測是保證工程質(zhì)量與安全的重要手段之一,為保證工程周邊環(huán)境安全、工程結(jié)構(gòu)安全以及工程施工安全,巖土工程勘察報告中需要根據(jù)工程巖土特點、結(jié)構(gòu)特點和施工特點,提出工程檢驗與檢測的建議。目前現(xiàn)場檢驗與檢測的方法主要有現(xiàn)場觀察、試驗和儀器量測等。
在如今的巖土工程勘察中,由于高層建筑增加,工程難度不斷加大,對于勘察提出的要求也越來越高,一些舊的勘察方法和理論無法滿足現(xiàn)在的勘察要求,存在一些技術(shù)問題,這些問題主要包括以下幾點:
(1)界面劃分問題:不同的土壤和巖石風(fēng)化程度界面劃分,地質(zhì)結(jié)構(gòu)與弱結(jié)構(gòu)所決定的,和不良地質(zhì)地質(zhì)界面。(2)地質(zhì)形態(tài):未知地下物體,孔分布格局,埋藏地點和埋藏深度的測定。(3)巖土參數(shù):巖土工程設(shè)計參數(shù)(承載能力,變形參數(shù)難以確定)。(4)部分綜合能力不足的技術(shù)人員在進行勘察現(xiàn)場調(diào)查與室內(nèi)分析時,由于使用原始數(shù)據(jù)的能力不強,不知如何辨別數(shù)據(jù)真假,同時由于缺乏建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計知識,往往造成調(diào)查目的不明確,數(shù)據(jù)不能滿足設(shè)計需要。(5)由于調(diào)查技術(shù)人員的技術(shù)素質(zhì)問題,導(dǎo)致遇到重大項目和復(fù)雜項目時束手無策,不能使用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)方法和手段來解決遇到的難題。[2]
為解決巖土工程勘察技術(shù)問題,需要進行以下幾個方面的工作。
(1)適當(dāng)增加勘察手段的多樣性,而不僅僅是依靠單一的勘察手段。在有些方面,可以采用地球物理勘探,比如探測隱伏的地質(zhì)界線、界面、不良地質(zhì)體、地下管線、地下空洞、土洞、溶洞等,以及測定沿線大地導(dǎo)電率、巖土體波速、巖土體電阻率、放射性輻射參數(shù)等,計算動彈性模量、動剪切模量、卓越周期等。(2)加強勘察技術(shù)人才的培訓(xùn),形成一個系統(tǒng)的周期,促進知識的更新。(3)加強土工試驗和原位測試新技術(shù)的應(yīng)用,以及施工現(xiàn)場的檢驗與檢測,保證報告中所提供的巖土工程設(shè)計和施工參數(shù)的可靠性。(4)加強現(xiàn)場巖石和土壤的采樣和測試工作。巖石和土壤的取樣、原位測試巖土工程勘察的結(jié)果,是報告中重要的數(shù)據(jù)來源,同時也是解決勘察技術(shù)問題的關(guān)鍵。首先報告的編寫是建立在測試結(jié)果數(shù)據(jù)的分析評價的基礎(chǔ)上,如果沒有完整和可靠的測試數(shù)據(jù),分析和評價是不現(xiàn)實的,巖土工程設(shè)計計算的準(zhǔn)確性和可靠性取決于試驗結(jié)果數(shù)據(jù)的分析。其次,巖土工程試驗往往會有一些困難,在鉆探和取樣過程中,總是會有一定程度的干擾,對測試結(jié)果都會有一定的影響。因此需要加強鉆探和取樣的規(guī)范性,把這個干擾性降至最低。(5)重視地質(zhì)鉆探過程的控制。在巖土工程勘察中,地質(zhì)鉆探仍然是主要、最有效的勘察手段之一,所以在勘察過程中要根據(jù)勘察目提出鉆探要求和鉆探孔深,既能滿足技術(shù)要求又可以提高經(jīng)濟效益。[3]
綜上所述,本文通過對巖土工程勘察技術(shù)與措施進行了分析,了解到巖土工程勘察需要解決的問題很多并且相對復(fù)雜。巖土工程勘察工作的任務(wù)主要是查明區(qū)域的地質(zhì)情況,分析和評價工程地質(zhì)條件,為設(shè)計方和施工方提供相關(guān)技術(shù)資料,提出解決巖土工程問題的建議。巖土工程勘察工作者只有全面掌握巖土的專業(yè)知識及相關(guān)規(guī)則,并在日常工作中學(xué)習(xí)和總結(jié)工作經(jīng)驗,才能不斷提高技術(shù)水平,有效地開展巖土工程勘察工作,促進經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。
[1]陳斌.談巖土工程勘察中存在的若干問題 [J].山西建筑,2014(04).
[2]李俊宏.淺談解決巖土工程勘察中存在的技術(shù)問題 [J].福建建設(shè)科技,2013(10).
[3]陶忠平.復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察實踐與探索 [M].巖土工程學(xué)報,2007 (08).
P62[文獻碼] B
1000-405X(2016)-8-383-1