■安寧
(廣東省有色地質環境中心廣東廣州510000)
基于巖土工程勘察技術方法措施研究
■安寧
(廣東省有色地質環境中心廣東廣州510000)
隨著現代社會城市化進程的進一步加快,城市基礎設施建設項目及高層建筑的建設不斷增加,導致舊的工程勘察方法和勘察手段難以滿足現代建筑設計的需求,工程勘察中出現的一些技術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,供同行互相學習。
巖土工程地質勘察技術方法解決措施
1.1工程地質調查與測繪
工程地質調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、衛星相片的解譯結果。在詳細勘察階段可對某些專門地質問題作補充調查。在巖石出露或地貌、地質條件較復雜的場地應進行工程地質測繪。對地質條件簡單的場地,可用調查代替工程地質測繪。
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鉆探。當鉆探方法難以準確查明地下情況時,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,當需詳細查明深部巖層性質、構造特征時,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,土試樣質量等級根據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。同時土試樣應妥善密封,防止濕度變化,嚴防暴曬或冰凍,保存時間不宜超過兩周,在運輸中應避免振動,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試驗設計確定。[1]
1.3原位測試和室內試驗
原位測試與室內試驗的主要目的是為取得土和巖石的物理力學性質指標及地下水等性質指標,以供土木工程師設計時使用。其中現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構、天然含水量以及天然應力狀態下,測定巖土的工程力學性質指標。其優點是可以測定難以取得不擾動樣的有關工程力學性質,可避免取樣過程中應力釋放的影響,節省勘察時間;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計經驗的關系上。
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、力學性指標、滲透性指標以及動力性指標等的實驗工作,是正確評價工程地質條件不可缺少的依據。
1.4現場檢驗與檢測
現場檢驗與檢測是保證工程質量與安全的重要手段之一,為保證工程周邊環境安全、工程結構安全以及工程施工安全,巖土工程勘察報告中需要根據工程巖土特點、結構特點和施工特點,提出工程檢驗與檢測的建議。目前現場檢驗與檢測的方法主要有現場觀察、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在的勘察要求,存在一些技術問題,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化程度界面劃分,地質結構與弱結構所決定的,和不良地質地質界面。(2)地質形態: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:巖土工程設計參數(承載能力,變形參數難以確定)。(4)部分綜合能力不足的技術人員在進行勘察現場調查與室內分析時,由于使用原始數據的能力不強,不知如何辨別數據真假,同時由于缺乏建筑結構設計知識,往往造成調查目的不明確,數據不能滿足設計需要。(5)由于調查技術人員的技術素質問題,導致遇到重大項目和復雜項目時束手無策,不能使用適當的技術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問題,需要進行以下幾個方面的工作。
(1)適當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界線、界面、不良地質體、地下管線、地下空洞、土洞、溶洞等,以及測定沿線大地導電率、巖土體波速、巖土體電阻率、放射性輻射參數等,計算動彈性模量、動剪切模量、卓越周期等。(2)加強勘察技術人才的培訓,形成一個系統的周期,促進知識的更新。(3)加強土工試驗和原位測試新技術的應用,以及施工現場的檢驗與檢測,保證報告中所提供的巖土工程設計和施工參數的可靠性。(4)加強現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果,是報告中重要的數據來源,同時也是解決勘察技術問題的關鍵。首先報告的編寫是建立在測試結果數據的分析評價的基礎上,如果沒有完整和可靠的測試數據,分析和評價是不現實的,巖土工程設計計算的準確性和可靠性取決于試驗結果數據的分析。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,對測試結果都會有一定的影響。因此需要加強鉆探和取樣的規范性,把這個干擾性降至最低。(5)重視地質鉆探過程的控制。在巖土工程勘察中,地質鉆探仍然是主要、最有效的勘察手段之一,所以在勘察過程中要根據勘察目提出鉆探要求和鉆探孔深,既能滿足技術要求又可以提高經濟效益。[3]
綜上所述,本文通過對巖土工程勘察技術與措施進行了分析,了解到巖土工程勘察需要解決的問題很多并且相對復雜。巖土工程勘察工作的任務主要是查明區域的地質情況,分析和評價工程地質條件,為設計方和施工方提供相關技術資料,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知識及相關規則,并在日常工作中學習和總結工作經驗,才能不斷提高技術水平,有效地開展巖土工程勘察工作,促進經濟和社會的可持續發展。
[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問題 [J].福建建設科技,2013(10).
[3]陶忠平.復雜地形地質條件巖土工程勘察實踐與探索 [M].巖土工程學報,2007 (08).
P62[文獻碼] B
1000-405X(2016)-8-383-1