張軍
摘 要:工程勘察作業(yè)是工程建設的一項基礎性工作,是整個工程設計和施工的依據。隨著科學的發(fā)展和社會進步,城市的高層建筑的出現,研究探討巖土工程勘察新技術越來越重要,而且用傳統(tǒng)的勘察方法及手段也很難滿足現代設計的需要。因此,在這種背景條件下,探討研究巖石工程勘察新技術發(fā)展更加重要。
關鍵詞:巖土;工程勘察;新技術;新發(fā)展;前景
一、提高巖土工程勘察技術的重要意義
巖土工程是一門包括巖體工程和土體工程的學科。而巖土工程勘察就是運用各種勘察手段和技術方法有效查明建筑場地的工程地質條件,分析可能出現的巖土工程問題,對場地地基和穩(wěn)定性和適宜性作出評價,為工程規(guī)劃、設計、施工和正常使用提供依靠的地質依據,從而利用有利的自然條件避開或改造其不利因素,進而保證工程的安全穩(wěn)定。
二、巖土地基工程勘察新技術
巖土工程勘察新技術實踐領域最為活躍,老方法不斷翻新,新方法層出不窮,主要表現為以下四方面。
(一)CFG樁:復合地基可分為兩大類,一類由散體材料(砂、碎石、土、鋼渣等)組成的"樁"與天然地基復合;另一類由水泥與土結合成的"樁"與天然地基復合。前者"樁"料是散粒體,在荷載作用下產生側變形,靠"樁間土"約束,故在軟土中效果不理想。后者如攪拌樁、旋噴樁,由于水泥的膠結作用,具有一定的凝結強度,較小的荷載下無側向變形,在軟土中可將應力向深層傳遞,起到類似剛性樁的作用,超出強度時表現出與混凝土類似的"脆性"。CFG樁按其性質屬于后者,是適用于軟土且較為經濟合理的一種地基處理方法。
CFG樁由碎石、石屑、粉煤灰及水泥組成,配合比需要根據樁的設計通過試驗確定,樁的制作與一般灌注樁類似。樁與基礎間不是剛性連接,而是其間有一碎石或石屑組成的褥墊層,目的是保證樁土共同作用,充分發(fā)揮樁間土的作用。這種地基處理方法在南京造紙廠、北京羅馬花園、石佛營東里住宅小區(qū)等工程應用,技術經濟效果良好。
(二)砂石樁與低強度混凝土組合型復合地基
散體樁的工作主要靠樁間土體的被動約束,特別是樁頂2~4倍樁徑范圍內,樁間土將承受很大的徑向應力,容易使樁體產生膨脹破壞,因而在軟弱粘性土中的砂石樁復合地基,其承載能力難以提得較高。為改變這種狀態(tài),對散體樁復合地基中的部分砂石進行樁體增強,在砂石樁中增加一定量的Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰與少量水泥,成為一種粘結強度較高的半剛性樁,稱之為低強度混凝土樁,由此構成部分散體砂石樁與部分低強度混凝土組合型復合地基。
組合型復合地基的特點是既能發(fā)揮砂石樁的優(yōu)點,又由于低強度混凝土樁的插入而使砂石樁的側限約束作用得到加強,從而減少散體樁樁頂部分的壓脹變形,避免產生壓脹破壞的可能。同時發(fā)揮半剛性樁能向深部傳遞荷載的作用,使復合地基的承載力大幅提高,地基變形得以減輕,提高復合地基的整體安全度。
為使兩種不同剛度樁體的共同作用與變形協(xié)調,在樁頂設置了一定厚度的砂石料墊層。通過它的流動補償作用使之較為均勻地分布基底應力,并能使樁間土與基礎有良好的接觸,保證不同剛度樁體與土共同承擔荷載。
(三)夯坑基礎:夯坑基礎的實質是,基坑不是挖出來的,而是用夯錘夯成的?;泳哂谢A的形狀和尺寸,因而不必支模而直接澆筑混凝土。在夯成基坑的同時,坑底和坑周的土被夯實,減少了土的壓縮性,提高了地基承載力。為進一步提高地基承載能力,減少基礎沉降,在夯坑底部還可適當填入碎石、礫石、粗砂等,形成擴大的土核。
(四)超載預壓加固軟土:超載預壓排水固結法加固軟土,已在我國廣泛應用,用此法大面積加固地基,效果良好,現在取得較為成熟的設計和施工經驗,積累了大量的十分寶貴的原型監(jiān)測數據。
(五)劈裂注漿:在巖石或土中注漿,對改善巖土的力學與滲透性能有明顯的效果。過去,注漿主要在強滲透地層中應用;近年來,在軟土中劈裂注漿進行了一些試驗研究,取得了良好的效果。
根據巖土條件、注漿材料及工藝,注漿作用有充填、滲透、擠壓、劈裂等方式。對于滲透系數K
三、巖土工程勘察的技術發(fā)展方向
(一)未來的勘察工作的發(fā)展方向應該是巖土工程勘查技術全面步入數字化。所謂數字化勘查技術即:使用當下的測繪技術、計算機技術、網路通信技術、cad技術、數據庫技術等,把一個工程項目的所有信息通過計算機與軟件把它們有機的結合在一起,從而讓勘察設計的技術手段用現代化數字技術勘察代替手工勘察,進而達到數據采集信息化、硬件系統(tǒng)網絡化、勘測資料處理信息化、圖文處理自動化的目的,漸漸使巖土工程勘察變得智能化
(二)數字化在巖土工程勘查技術中迅速發(fā)展的必然性以前我們通常把巖土工程勘察技術勘察測試得到的大量的巖土及地質信息,通常需要使用模擬數學、數理統(tǒng)計等學科知識進行數據處理,而我們所運用的是不夠成熟的分析計算的數學模型,這樣就會引起計算參數的選取不確定,邊界條件、初始條件不確切,有些理論分析以及數學計算往往需要巖土工程師根據多年經驗進行修正,這樣的不足就是無法離開人的干預或決策。巖土工程的資料解釋或分析在傳統(tǒng)上僅僅局限在靜態(tài)、二維的表示,這種表示方式的缺點就是描述空間構造起伏變化時直觀性很差,而且無法完全揭示它們在空間變化上的規(guī)律,這樣就導致人們很難準確、完整、直接的理解
四、結術語
在未來勘查技術必將得到快速發(fā)展,而要做到快速發(fā)展需要政府行政部門的監(jiān)督與鼓勵,同時也需要相關技術人員自己主動提高自己的專業(yè)技能,只有這樣未來巖土工程的勘察質量才能得到保證,綜合效益才能不斷提高。
參考文獻
[1]巖土工程勘察的新技術運用研究[J].向國澤.低碳世界.2014(13)