何冬林
(宜春市地質隊,江西 宜春 336000)
在建筑工程項目中,巖土結構受到自然條件、人為因素等方面的影響,具有一定的不確定性、復雜多變性等特點,并且對建筑在其上的建筑工程的質量產生直接影響。因此,在建筑工程項目施工之前,必須要做好巖土工程勘察工作,對地質條件有更加全面的了解,為巖土工程的建設以及建筑上部結構建設的質量提供更加詳細、精準的數據信息[1]。
在實際工作過程中,巖土工程勘察的內容主要包括查看建筑地點巖土的類型、分布情況、深度等;分析地基的壓縮性、承載力以及穩定性;了解建筑場地地震地質情況;查明地下水類型、埋深、滲透能力、腐蝕能力以及季節性變化等,分析其對建筑基坑的影響等[2]。
對上述內容進行勘察,是巖土工程中的基礎性工作,在此過程中利用各種勘察技術和手段來對地基土的穩定性進行全面分析與綜合評價,進而為后續的建筑設計與施工提供可靠的支持。通過巖土工程勘察工作,能夠改善、避開斷裂帶、水文地質等不利因素的影響,為建筑工程項目的安全性、穩定性奠定良好基礎。
測繪與調查工作是巖土工程勘察中較為基礎的工作。在實際情況中,工程地質測繪和調查技術的使用主要體現在以下幾方面:第一,地層的巖性,包括地層的厚度和分布、巖土層的程序和接觸關系、風化程度、特殊性土。第二,地質構造,包括褶皺、斷裂、節理、軟弱結構面、各種構造形式的形態、分布和規模等。第三,水文地質條件,包括地下水分布情況、含水層的水位變化及埋深、地下水補給來源及排泄條件;收集氣象、水文等資料。第四,不良地質條件,包括巖洞、土洞、滑坡、地面沉降等不良地質的分布、規模和發育程度等;查明并預測不良地質對工程的影響。第五,人類工程活動,包括人工洞穴、過量抽取地下承壓水引起的塌陷、引水渠道滲漏引發的斜坡失穩等情況[3]。
在測繪和調查的過程中,使用的測繪技術主要有:第一,測繪基本方法,包括路線穿越法、追索法、布點法等。第二,地貌測繪分析方法,包括形態分析法、沉積物相分析法、外動力分析法、內動力分析法等。第三,巖體結構面測量統計法,是將地層與構造的產狀測量和節理、裂隙的統計繪制成節理裂隙統計圖,便于觀察。第四,地質點標測方法,包括目測法、交會法(羅盤儀)、導線法(羅盤儀、測繩)、儀器法(經緯儀、水準儀、全站儀)、GPS技術等[4]。
勘探取樣是巖土工程勘察過程中的必要環節,其主要是為了明確巖土的分布情況以及地下水含量、性質等。在實際應用的過程中,勘探取樣技術主要可以分為物探和鉆探兩種方式。
第一,物探是一種間接勘探的方式,其通過物理手段,利用物質的物力特性來達到勘察的目的,如:電性差異、密度差異、波的傳遞速度等物力特性。物探的操作較為簡單、勘探速度較快,具有較好的經濟效益。物探方式主要應用于解決地質地質測繪技術難以解決的情況下,往往與地質測繪相配合使用。但是這種方式容易受到地形地貌條件的影響,可能會產生多種結果。
第二,鉆探方式具有較高的可靠性,其主要是指鉆機鉆入地下,提取巖心,通過分析巖心來獲取巖石的相關信息,達到勘察的目的,使用的范圍較為廣泛(如圖所示,為海域天然氣水合物鉆探取樣作業)。鉆探方式不受到環境因素的影響,能夠在不同地形地貌條件下進行取樣,能夠直接觀察巖心,對提升勘察的質量和效率有著很大的促進作用。相關工作人員可以根據建筑工程項目所在地點的實際情況選擇合適的勘察取樣方式[5]。

圖1 大型勘探取樣技術結構
在巖土工程勘察的過程中,室內試驗技術與原位測試技術都是勘察中必不可少的技術,二者都能夠為巖土工程的分析與評價帶來更多的參考價值,如:巖土的滲透、強度、固結變形特性等各項參數。
第一,室內試驗具有邊界條件、排水條件、應力路徑較為容易控制的優點,同時也具有操作相對簡單、應用范圍交廣等優點,但是由于土樣在提取、運送、保存以及制備的過程中很容易受到外界因素的干擾,使得土樣與原位土樣的性質出現差異,導致試樣的指標不具有足夠的代表性,進而導致力學指標嚴重失真。
第二,原位測試技術是指在巖土原位狀態和應力條件下對巖土的性質進行測試,常用的方法主要有:載荷試驗、靜力觸探、標準貫入試驗、波速測試、旁壓試驗等。適用于室內試驗與工程實際情況相差較大的情況下、基礎受力狀態較為復雜且計算不準確的情況下等。該方法的測試效率較高,代表性較強,測試所使用的周期較短。但是這種方法具有一定的缺陷,即:原位測試有其自身的適用條件,部分理論往往建立在統計經驗的關系上,無法滿足大量使用需求,邊界條件的復雜程度發較高,影響原位測試結果的因素較為復雜,對測定值的準確判斷可能會造成一定的困難。通常情況下,室內試驗與原位測試兩種方法需要共同進行,這樣能夠保證試驗結果的準確性。
現場檢驗與監測技術是巖土工程中的重要環節,其主要體現在勘察階段以及施工階段,對提升施工安全以及工程的經濟效益都有著重要的積極作用。通過現場檢驗和監測所獲得的數據信息,能夠預測不良地質現象的發展和演變趨勢,并預測其可能會工程產生的危害,以便采取針對性措施予以防治和解決。同時,可以通過“足尺試驗”來進行反分析,以便對勘察結果進行適當修正,為工程后續的施工提供安全保障。第一,現場檢驗工作主要是在施工階段對勘察成果進行驗證與核查,必要時需要進行補充勘察。第二,現場監測主要是指勘察期間對不良地質(如:滑坡、泥石流、崩塌、溶洞等)、地下水、巖土體性狀(巖土壓力觀測、巖土體應力量測、巖土體變形、孔隙水壓力等)等進行監測,保證勘察結果的準確性。
在建筑工程項目中,巖土工程勘察工作是工程建設的基礎,其重要性不言而喻。在巖土工程勘察的過程中,相關技術人員需要先明確勘察的目的與作用,然后根據建筑工程項目的實際情況來選擇合適的技術進行勘察,面對各種地質問題采取針對性措施來進行勘察,為工程后續的工作提供精準的數據支持。