摘要:巖土工程勘察是一項(xiàng)復(fù)雜而繁瑣的工程地質(zhì)調(diào)查活動,同時(shí)也是工程建設(shè)的基礎(chǔ),對工程建設(shè)順利開展具有極其重要的意義。在工程建設(shè)前期的巖土工程勘察的過程中,采用科學(xué)的儀器和勘察方法、技術(shù),能為工程建設(shè)提供準(zhǔn)確可靠的工程地質(zhì)參數(shù),從而可以保障工程建設(shè)的質(zhì)量和工期。本文通過對巖土工程勘察中常見問題的探討,總結(jié)出巖土工程勘察行之有效的技術(shù)、方法及程序,以期對工程建設(shè)有一定的幫助。
關(guān)鍵詞:巖土工程;勘察;技術(shù);方法;程序
引言
隨著我國現(xiàn)代城市建設(shè)的快速發(fā)展,需要建設(shè)大量的基礎(chǔ)設(shè)施以滿足日益增長的需求。而各地區(qū)的地質(zhì)情況復(fù)雜、多變,不同工程建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)情況也不盡相同,因此,在工程建設(shè)前期進(jìn)行巖土工程勘察就顯得十分重要??茖W(xué)準(zhǔn)確的工程地質(zhì)勘察報(bào)告不僅能提高工程的質(zhì)量,還能節(jié)省工程量,縮短工期,從而帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
1 巖土工程的技術(shù)分析
1.1 巖土工程勘察技術(shù)
在巖土工程勘察中,勘察技術(shù)和方法直接決定著工程勘察的進(jìn)度和效益,也影響著工程建設(shè)的質(zhì)量和進(jìn)度。巖土工程勘察工作就是運(yùn)用各種勘察手段和技術(shù)方法有效查明建筑場地的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件,分析潛在的與可能發(fā)生的巖土工程問題的不良因素,并對工程地基的穩(wěn)定性、強(qiáng)度和適用性做出有效的評估和評價(jià),進(jìn)而為巖土工程的建設(shè)規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)、工程施工提供準(zhǔn)確可靠的地質(zhì)數(shù)據(jù)和合理的解決措施。
1.2 巖土工程勘察的任務(wù)
在具體的巖土工程勘察中,常常需要采用工程測量、工程地質(zhì)鉆探、原位測試、地球物理勘探、水文地質(zhì)試驗(yàn)、室內(nèi)巖土試驗(yàn)、巖土工程分析評價(jià)等技術(shù)與方法,最終對場地的有關(guān)工程地質(zhì)條件做出科學(xué)的評價(jià),提出合理可行的建議,同時(shí)做到巖土資源的優(yōu)化使用和配置。巖土工程勘察的基本任務(wù)是對工程建設(shè)中土體的分布、性狀和地下水的活動條件及巖土場地強(qiáng)度和穩(wěn)定性的評定,從而為工程建設(shè)的開發(fā)設(shè)計(jì)、施工和治理提供一定的地質(zhì)資料和技術(shù)參數(shù),以確定工程地質(zhì)不良因素和工程開發(fā)中存在的問題,在此基礎(chǔ)上提出對不良地基處理的措施研究和巖土加固與改良的方法。
2 巖土工程勘察的方法與實(shí)施
2.1 巖土工程的勘察方法
為解決巖土工程中出現(xiàn)的問題,需要采用合理的巖土工程勘察技術(shù)與方法。巖土工程勘察的方法或技術(shù)手段,主要有以下幾種:(1)工程地質(zhì)測繪;(2)勘探與取樣;(3)原位測試與室內(nèi)試驗(yàn);(4)現(xiàn)場檢驗(yàn)與監(jiān)測。
工程地質(zhì)測繪是巖土工程勘察的基礎(chǔ)工作,一般在勘察的初期階段進(jìn)行;
勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調(diào)查地下地質(zhì)情況的,并且可利用勘探工程取樣進(jìn)行原位測試和監(jiān)測.應(yīng)根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法;
原位測試與室內(nèi)試驗(yàn)相比,各有優(yōu)缺點(diǎn)。原位測試的優(yōu)點(diǎn)是:試樣不脫離原來的環(huán)境,基本上在原位應(yīng)力條件下進(jìn)行試驗(yàn),能反映宏觀結(jié)構(gòu)對巖土性質(zhì)的影響,代表性好、周期較短,效率高。缺點(diǎn)是:試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力路徑難以控制,邊界條件也較復(fù)雜,有些試驗(yàn)耗費(fèi)人力、物力較多,不可能大量進(jìn)行;室內(nèi)試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是:試驗(yàn)條件比較容易控制(邊界條件明確,應(yīng)力應(yīng)變條件可以控制等),可以大量取樣。主要的缺點(diǎn)是:試樣尺寸小,不能反映宏觀結(jié)構(gòu)和非均質(zhì)性對巖土性質(zhì)的影響,代表性差,試樣不可能真正保持原狀,而且有些巖土也很難取得原狀試樣。
現(xiàn)場檢驗(yàn)與監(jiān)測是構(gòu)成巖土工程系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),大量工作在施工和運(yùn)營期間進(jìn)行,但是這項(xiàng)工作一般需在高級勘察階段開始實(shí)施,所以又被列為一種勘察方法.它的主要目的在于保證工程質(zhì)量和安全,提高工程效益。
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,在巖土工程勘察領(lǐng)域中不斷引進(jìn)高新技術(shù).例如,工程地質(zhì)綜合分析、工程地質(zhì)測繪制圖和不良地質(zhì)現(xiàn)象監(jiān)測中遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)即\"3S\"技術(shù)的引進(jìn)等。
2.2 巖土工程的勘察技術(shù)實(shí)施
巖土工程設(shè)計(jì)中通常按照從高到低多種不同的等級階段進(jìn)行,為了配合工程的設(shè)計(jì),工程勘察也按照巖土工程可操作性研究勘察階段,初步勘察階段,詳細(xì)勘察階段,施工勘察階段等四個(gè)等級階段進(jìn)行。
3 工程建設(shè)中的巖土勘察
3.1 巖土工程勘察的程序
為及時(shí)、準(zhǔn)確的完成巖土工程的勘察任務(wù),巖土工程的勘察中需要按照一定的程序來進(jìn)行,其基本的程序就是通過收集具體巖土工程相關(guān)的有效數(shù)據(jù)和信息,并進(jìn)行合理的整合與分析,從而了解巖土工程的基本情況,發(fā)現(xiàn)不良地基和可能或者潛在的地質(zhì)問題,并結(jié)合相關(guān)的巖土理論和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出實(shí)用性強(qiáng)、操作性好的解決方案和措施。在對工程地質(zhì)數(shù)據(jù)采集過程中,要制定針對性的巖土工程勘察綱要,選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)參數(shù)和勘探方法,以獲得準(zhǔn)確、合理的工程地質(zhì)資料。在施工工程建設(shè)中,若發(fā)現(xiàn)工程地質(zhì)問題,需及時(shí)匯報(bào),以提出改良方案和具體措施。對于重要工程,需要進(jìn)行巖土施工的檢測、檢查和監(jiān)督工作,使其符合設(shè)計(jì)要求,或根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況對設(shè)計(jì)提出修改意見,以制定巖土工程施工的變更方案,從而保證工程的質(zhì)量。在巖土工程運(yùn)營使用期限內(nèi),需要對巖土工程進(jìn)行長期觀測,通過工程實(shí)踐檢驗(yàn)巖土工程勘察的質(zhì)量,積累地區(qū)性經(jīng)驗(yàn),提高巖土工程勘察水平。
3.2 巖土工程勘察的要點(diǎn)
巖土工程的勘察中需要按照一定的程序來進(jìn)行,在此簡單介紹幾種主要的工程勘察程序,通常包括等級確定、特殊性巖土工程勘察及評價(jià)等。
巖土工程勘察等級。對于工程建設(shè),不同建筑場地對工程地質(zhì)的要求不同,對于不同的巖土地質(zhì)其處理方式也截然不同,因此在實(shí)施巖土工程勘察時(shí)所采用的技術(shù)、方法及工作的強(qiáng)度也不盡相同。巖土工程勘察的目的是突出重點(diǎn),保證工程建設(shè)的順利進(jìn)行,巖土工程勘察等級劃分對確定勘察工作內(nèi)容、選擇勘察方法及確定勘察工作量投入多少具有重要的指導(dǎo)意義。根據(jù)工程的重要性巖土工程勘察可分為甲、乙、丙三個(gè)等級,其劃分依據(jù)是綜合考慮建筑抗震穩(wěn)定性、不良地質(zhì)的發(fā)育情況、地質(zhì)環(huán)境破壞、地形地貌條件及地下水條件。
特殊性巖土工程勘察。特殊性巖土是由一些具備一定物理化學(xué)特性和結(jié)構(gòu)的特殊土質(zhì)構(gòu)建而成的巖土,主要包括濕陷性土、紅黏土、軟土、混合土、多年凍土和風(fēng)化巖等等。對特殊性巖土地基進(jìn)行勘察和建設(shè)時(shí),必須采取針對性的措施和技術(shù)進(jìn)行工程勘察和技術(shù)分析,以實(shí)現(xiàn)工程的順利進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,否則可能會帶來重大的損失。因此,在開展工程勘察和建設(shè)時(shí),需要采取必要的方法進(jìn)行處理,主要包括巖土的地基處理、有效防水、結(jié)構(gòu)處理、袋裝砂井和塑料排水板等排水固結(jié)措施。
巖土工程勘察分析評價(jià)。它是巖土工程勘察的核心內(nèi)容,對巖土工程的順利進(jìn)行具有十分重要的意義。巖土工程勘察報(bào)告主要包括巖土工程地質(zhì)條件和地質(zhì)圖的編制原則、內(nèi)容和方法。不良地基對工程建設(shè)的損害和影響較大,所以對巖土工程建設(shè)場地及其周圍進(jìn)行不良地質(zhì)作用的勘察與評價(jià)是是工程勘察的主要內(nèi)容。
3.3 建設(shè)工程的巖土勘察
房屋建筑和構(gòu)筑物方面的巖土工程勘察。房屋建筑和構(gòu)筑物工程需要解決的問題主要包括建筑物的地基穩(wěn)定性、建筑物所在的位置是否存在斜坡及斜坡的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、地下水位及水土的相關(guān)環(huán)境和條件等。對于房屋建筑與構(gòu)筑物而言,在勘察方面與其它工程存在一定的差別,房屋建筑和構(gòu)筑物工程的巖土勘察側(cè)重于分析地基是否穩(wěn)定,地基強(qiáng)度是否符合工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn),是否需要對其采取樁基或深基坑開挖方式進(jìn)行工程建設(shè)。
道路工程方面的巖土工程勘察。道路是陸地交通的干線,分為公路和鐵路兩種交通方式,共同構(gòu)成整個(gè)交通路網(wǎng)。在道路網(wǎng)中橋梁也是主要的組成部分,對于有河流的位置,需要建立橋梁構(gòu)造物或涵洞構(gòu)造物來連通河流兩岸,以保證整個(gè)路網(wǎng)的暢通。因此,在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)施工之前,需要對整個(gè)道路范圍進(jìn)行勘察。對于橋梁構(gòu)造物,除了個(gè)別特殊橋梁工程需要利用特殊技術(shù)進(jìn)行勘察外,其他一般橋梁工程的勘察都屬于道路勘察范疇。在道路工程設(shè)計(jì)施工過程中,需要分析的問題主要包括路基的地基穩(wěn)定性、路基邊坡的適用性和強(qiáng)度、道路可能出現(xiàn)的凍害、路基需要的建筑材料等。而解決這些問題的主要手段就是對整個(gè)道路范圍進(jìn)行巖土勘察,獲得相關(guān)數(shù)據(jù),以便對整個(gè)道路情況進(jìn)行合理的分析。
4 結(jié)束語
巖土工程勘探的研究對象是巖土層(體),其性質(zhì)在客觀上存在一定的差異,但也是有規(guī)律可以遵循的。只有通過不斷的實(shí)踐,積累更多的經(jīng)驗(yàn),才能得到合理的勘探結(jié)論,各個(gè)行業(yè)還需結(jié)合各地區(qū)的勘探經(jīng)驗(yàn),以完善勘探工作,以便為設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確可靠地巖土工程參數(shù)和地質(zhì)資料。
參考文獻(xiàn)
[1]姜志良.巖土工程勘察中相關(guān)問題的研究與探討[J].科技傳播,2011(8),95~96
[2]鮑哲海.關(guān)于巖土工程勘察基礎(chǔ)技術(shù)相關(guān)問題淺析[J].城市建設(shè)理論研究,2011(16),72~74
[3]馬琳.巖土工程勘察常見問題探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(23),37~38