周 健
(遵義市水利水電勘測設計研究院,貴州遵義563000)
在工程建設中,一項非常重要的工作就是地質勘察工作,即對建設場地及相關區(qū)域進行區(qū)域地質調查和研究。主要任務是查明與工程建設有關的地質條件并做出評價,預測可能出現(xiàn)的工程地質問題,提出所需的防治措施與建議,為規(guī)劃設計和施工提供必要的地質資料。工程地質勘察是工程建設的基礎工作,直接關系到工程的運行安全、建設周期和工程造價[1]。
通過工程勘察及野外工程地質調查,分析和評價場地穩(wěn)定性及適宜性;結合擬建工程特點,選擇合理的基礎持力層和基礎形式;對地基施工和不良地質作用的防治等提出建議;提供滿足基礎設計及施工所需的巖土參數(shù)。
任務主要有以下8點:①收集擬建工程建筑平面圖、工程性質、規(guī)模、荷載結構特征等資料。②查明場地地形、地貌、地質構造、不良地質現(xiàn)象的成因、類型、分布范圍、發(fā)展趨勢及危害程度。③查明建筑物范圍各層土的類別、結構、厚度及其均勻性,以及各巖土層的物理力學性質。④場地和地基的地震效應評價。⑤地下水的埋藏情況,類型和水位變化幅度及規(guī)律,以及對建筑材料的腐蝕性。⑥對可供采用的地基基礎設計方案進行論證分析,提出經濟合理的地基基礎方案建議,提供與設計要求相對應的地基承載力及變形計算參數(shù),并對設計與施工應注意的問題提出合理建議。⑦基坑開挖的穩(wěn)定性評價和提供支護設計所需的巖土技術參數(shù),論證其對周圍已有建筑物及環(huán)境的影響。⑧基坑施工降水的有關技術參數(shù)及施工降水方法的建議。
鉆孔布置按照規(guī)范要求進行,同時結合委托方按設計要求鉆孔位置進行施工。凡挖掘深度不大且形狀不一的坑,或成矩形的較短的探槽狀的坑為探坑。探坑的深度一般為1.0~2.0 m,與土層的目的相同。探井一般深度都>3.0 m,其斷面形狀為方形、矩形和圓形。圓形探井在水平方向能承受較大的側壓力,比其他形狀的探井安全。
應根據(jù)擬建建筑物的平面圖、坐標點及相應控制點坐標進行測量放鉆孔,按控制點坐標,用全站儀從控制點直接引測至各鉆孔[2]。
按委托方要求鉆孔位置進行施工,設計共布置鉆孔應符合相關要求。可以采用XY—100型鉆機。一般采用回轉方法油壓式鉆機鉆進,開孔孔徑110 mm,終孔孔徑91 mm。鉆孔為鉛直孔,鉆頭為硬質合金和金鋼石鉆頭。對采取巖心認真編錄。嚴格控制鉆進回次進尺、鉆進、鉆壓、沖洗液,提高巖心的采取率和RQD值。
取原狀土樣作物理力學性質試驗。取中風化巖樣單軸抗壓強度試驗及巖塊聲波測試。取場地水樣作腐蝕性分析。采用聲波測試儀對建筑物部份鉆孔作單孔聲波測試等。
3.4.1 剪切試驗
為基坑支護提供可靠的計算參數(shù),選擇部分代表性土樣進行快剪試驗,用三軸剪切試驗測定cu、φu并提供試驗曲線。
同時選擇部分土樣進行靜三軸壓縮試驗,二者對比后結合地區(qū)經驗對地基土的承載力進行計算。
3.4.2 固結試驗
為評價地基土的壓密狀態(tài)和實際受力工作狀態(tài)下的壓縮變形指標,地基各土層原狀樣均進行固結試驗并選擇代表性土樣進行高壓固結回彈試驗。
3.4.3 水質、土質分析
遵照《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001),查明地下水對建筑材料的腐蝕性,對所取水樣進行水的腐蝕性分析,選擇代表性水樣、土樣增做腐蝕性分析。
在工程地質勘察中,有不少勘察工作不完善、不具體,例如,擬建工程的結構形式、規(guī)劃地坪標高、勘探點坐標等情況不清,這些都是因為勘察單位的技術不足引起的,加上勘察單位對工程所涉及的公眾利益安全不夠重視,忽視了工程施工中可能會遇到的各種地質危險和地貌問題。
當場地地形起伏較大時,應根據(jù)基礎底面高程算起,按下列要求控制孔深。①勘探孔深度應能控制地基主要受力層,當基礎底面寬度≤5 m時,勘探孔的深度對條形基礎不應小于基礎底面寬度的3倍,對單獨柱基應≥1.5倍且應≥5 m;②對高層建筑和需作變形驗算的地基,控制性勘探孔的深度應超過地基變形計算深度;高層建筑的一般性勘探孔應達到基底下0.5~1.0倍的基礎寬度,并深入穩(wěn)定分布的地層;③對僅有地下室的建筑或高層建筑的裙房,當不能滿足抗浮設計要求時,需設置抗浮樁或錨桿時,勘探孔深度應滿足抗拔承載力評價的要求;④當有大面積地面堆載或軟弱下臥層時,應適當加深控制性勘探孔的深度。
由于技術、素質等方面的限制,一些勘察單位對勘探裝備、勘探手段、取樣方法的適宜性沒有引起重視。例如,在碎石土層中進行標準貫入試驗,圓錐動力觸探試驗不連續(xù)、不提供綜合修正結果,勘察人員還沒有清楚孔內的廢土就開始貫入,這導致原位測試結果和現(xiàn)場測試會出現(xiàn)差異。在巖層中鉆進時,無巖芯采取率,導致勘察人員無法了解其鉆探效果。
一些勘察單位的勘察綱要不完整,有的甚至沒有通過審查就開始施工,也沒有勘察平面圖,或者責任人簽名或儀器編號填寫不全。一些單位的勘察原始資料沒有真正落實審核,少數(shù)單位原始資料歸檔制度不完善,有的原始資料缺失,這些問題都將導致勘察問題的發(fā)生,影響巖土施工。
在工程實踐中,對鉆孔(探井)中水位的量測,沒有全面考慮到附近有無抽水井及地下水溢出的陡壁,這樣測量出來的結果無法真實的體現(xiàn)地下水位情況,嚴重的話,還會給巖土工程帶來很大的麻煩。
在試樣采集中,對其工作要求沒有進行嚴格規(guī)范,原狀樣長度不夠,數(shù)量偏少和樣品密封不好,導致土質中的大量水分流失,有時用于顆分或土鹽化學分析的碎石土試樣,造成多為大顆粒,影響對實際級配的定性或土鹽化學分析的準確性。
總之,地質勘察對于工程建設來說是十分重要的。因此,勘察單位應采取一切有效措施,加強勘察管理,提高勘察質量。
[1]莊勉.關于廠址選擇階段的工程地質勘察問題[J].水泥工程,1999(05):42-43.
[2]盧元靜.水利工程中的地質勘察[J].中小企業(yè)管理與科技:上旬刊,2010(10):242.