廖可明
(建材廣州工程勘測院有限公司,廣東 廣州 510450)
在對巖土工程開展勘察工作中,我國較為常用的勘查手段為井探和鉆探,地質編錄是獲得準確地質信息的最基本以及最有效方法,通過地質編錄能夠對工程所在地的地質信息和地質現象,進行全面和準確的描述,其工作質量與勘察成果的可靠性具有密切關系[1]。地質編錄是工程勘察的重要工作,需要引起技術人員的重視和關注,但是該工作與編錄人員的主觀認識、技術素質和天氣情況具有一定關系,地質編錄內容容易出現不全面、不詳盡的情況,甚至會漏掉重要的地質信息,進而為安全施工和工程質量埋下隱患。因此,針對巖土工程勘察地質編錄進行分析和探討,對保障巖土工程質量和施工安全具有現實意義[2]。
地質編錄能夠提供給工程設計的計算參數值,和驗算邊坡變形和穩定性所需的數據,其中包括巖土體的力學屬性、組合關系、充水狀況、填充狀況、風化程度、閉合程度、延伸程度、發育程度、結構面產狀、等級、類型以及力學性能等[3]。
地質編錄需要詳盡查明水文地質和邊坡地質情況,確定邊坡破壞形式和類型,其中包括:惡性地質現象的性質和范圍、水文地質情況、場地氣象、巖石完整程度、巖石風化情況、基巖面坡度和形態、覆蓋層厚度、巖土形狀、巖土成因、巖土類型和地形地貌。同時,地質編錄還要調查地下設施埋深和分布、基礎埋深和形式、構筑物結構和荷載、坡頂建筑結構的具體情況[4-7]。
地質編錄需要結合委托書要求和行業技術規范認真描述,例如查明邊坡危害性、穩定狀態、范圍、規模以及類型等,預測其可能出現的危害和變形,評估防治工程的可能性和必要性,為工程實施和邊坡支護設計提供力學參數、地質資料和建議意見。
現場描述是巖土鑒定的基礎性工作,需要結合室內試驗進行綜合確定,因此,地層描述中需要涵蓋外業編錄,如礦物質密度和成分、沙土顏色、母巖含量和成分以及碎石土形狀等。通過實驗室試驗,可以獲得沙土、粘性土的塑性和含水量等數據,進而完成土層鑒定工作。同時,巖土定名也能夠利用原位測試進行確認,例如殘積土和風化花崗巖,通過標貫試驗可以進行有效劃分和確認。因此,地質編錄的主要內容為野外編錄和室內試驗,工作人員需要根據地層巖性,結合室內工作和室外工作,按照要求規范開展綜合性編錄,全面了解巖土的各項指標和物力性質,通過數據積累掌握地層信息,進而做準確性和整體性評價。
鉆探是當前最為常用的勘查技術方法,在開展勘察工作中,如果鉆孔深度不夠,會對地質編錄質量帶來影響,同時,在城市地區開展工程勘察,經常遭遇松散堆積物,進而影響鉆進進度,因此,描述和鑒定巖土性質具有重要意義。在勘察鉆進工作中,如果主體為碎石土,則難以獲取完整巖心,而進度描述是有效區分巖性密實度和低層巖性的重要方法,施工工作需要與編錄工作共同進行,盡量處于同步狀態。鉆探人員和編錄人員需要加強交流與合作,認真嚴謹的記錄和貫徹鉆探進度,做好相關描述工作。
通常情況下,如果鉆進主體為碎石土,主要利用泥漿沖洗液進行鉆進工作,但是在沖洗液的影響下,難以獲取完整的巖心,填充物會被沖洗液帶走,為地質編錄工作增添了一定的難度。因此,想要獲取完整巖心,編錄人員需要細致以及明確的描述鉆桿情況和鉆進速度,憑借個人經驗對鉆進工作進行判斷,如果出現失誤,容易導致夾層遺漏,而遺漏夾層的力學性質、厚度以及頂面深埋,會對工程質量和安全施工帶來負面影響。在進行地質編錄中,需要對取心率較低的鉆進位置開展原位測試,掌握其力學性質和顆粒半徑,便于對地層分布進行精確判斷。
地質編錄工作與工程質量具有密切關系,其是開展工程建設的基礎性工作,一名合格的編錄人員要切實掌握地層成因和時代,對巖心成因形成準確而科學的認知,進而為工程建設提供重要參數。
例如,如果地層含有朽木。陶瓷以及磚瓦碎片,則證明該地區曾經有人類活動;有例如通過掌握鈣質粉末的數量和分布情況,能夠判斷土層形成的年代;再例如,如果存在鹽類物質,通過判斷其粉狀形式,能夠判斷土質類型。同時,編錄人員還要利用實驗對材料進行科學的化學和分析,為工程建設的工作部署和勘察評價提供指導性建議。
一名合格的編錄人員,需要在詳盡記錄鉆孔情況的同時,還要對施工場地、附近環境、地質條件和地貌特征等方面進行記錄和描述。對施工場地的周圍環境要進行詳盡觀察,明確是否存在重要建筑物以及潛存地質危險,例如池塘、河流、山坡以及水利工程;對當地居民進行調查和了解,掌握施工場地地質環境的變化,是否存在土洞和土坑等;在場地附近重要建筑物的基礎形式和用途進行分析調查,掌握其具體建造年代和開挖地基的時間;對場地附近建筑物的構建質量進行分析,例如是否存在下沉、裂縫和破損的情況,并且做好相關記錄工作。
受到野外編錄工作環境和時間的影響,其很多內容無法在現場有效完成,需要編錄人員在室內進行總結和整理。首先,在整理編錄資料中,需要對現場獲取的數據進行二次驗證,在完成整理后進行補充和修改;其次,完成資料編錄后需要做好小結,注明鉆孔地層、巖心采取率、鉆孔深度、施工日期和鉆孔性質等內容。
我國地域遼闊,各個地區的土質情況存在較大的差異,淤泥質土在我國各個地區并不常見,通常情況下,其主要常見于舊池塘、舊河道以及被淹沒的舊城區中。淤泥質土較為松軟,并且含水量較高,為鉆探采集工作增添了一定的難度。但是其土質特征較為明顯,伴有氣味以及顏色較深,編錄人員憑借經驗可以進行快速精確的判斷。同時,淤泥質土基本處于流塑狀態,在開展鉆探工作中,需要進行原位測試、十字板剪切以及靜力觸探孔實驗,進而保證采集質量,為地質編錄奠定基礎。
新沉積土主要是由于人類活動而形成的土層,其在我國城市化建設中較為常見,其特點為出現在特定的地理環境下,例如新城區、河谷兩側等。新沉積土主要由粉土組成,含有不同成分、不同顏色的薄層和土塊,土層之間具有較大的縫隙,具有明顯的人工開挖痕跡,并且含有朽木以及瓦片等人類生存所需物質。在開展鉆探工作中,編錄人員難以憑借經驗進行快速判斷,經常將填土和新沉積土混為一談,兩種土質均雜質較多、土質松散。
通常情況下,填土主要是指由于人類活動而存在的土,其中包括素填土和雜填土,由于填土的存在年代各不相同,其中所含有的成分也較為復雜,為地質編錄工作帶來了一定的困難。無論是生活垃圾、粘性填土、雜填土還是素填土,在進行鉆探工作中,都需要通過鉆錘擊干法,將樣本從地下掏出來,編錄人員和技術人員憑借經驗進行觀察,如果無法獲取完整巖心,無法填土進行準確以及詳盡的描述。
總而言之,隨著我國城市化進程的逐步加快,巖土工程行業迎來了發展新機遇,勘察工作具有較強的經驗性和地域性,地質編錄作為其關鍵工作內容,其可以對巖土性質進行有效分析和描述,對保證施工安全和工程質量具有積極意義。因此,在開展具體工作中,編錄人員需要做到因地制宜,客觀以及詳盡的進行地層編錄,獲取更多有關工程的地質信息,為判斷和分析巖土性質提供重要依據。