廖可明
(建材廣州工程勘測(cè)院有限公司,廣東 廣州 510450)
在對(duì)巖土工程開展勘察工作中,我國(guó)較為常用的勘查手段為井探和鉆探,地質(zhì)編錄是獲得準(zhǔn)確地質(zhì)信息的最基本以及最有效方法,通過地質(zhì)編錄能夠?qū)こ趟诘氐牡刭|(zhì)信息和地質(zhì)現(xiàn)象,進(jìn)行全面和準(zhǔn)確的描述,其工作質(zhì)量與勘察成果的可靠性具有密切關(guān)系[1]。地質(zhì)編錄是工程勘察的重要工作,需要引起技術(shù)人員的重視和關(guān)注,但是該工作與編錄人員的主觀認(rèn)識(shí)、技術(shù)素質(zhì)和天氣情況具有一定關(guān)系,地質(zhì)編錄內(nèi)容容易出現(xiàn)不全面、不詳盡的情況,甚至?xí)┑糁匾牡刭|(zhì)信息,進(jìn)而為安全施工和工程質(zhì)量埋下隱患。因此,針對(duì)巖土工程勘察地質(zhì)編錄進(jìn)行分析和探討,對(duì)保障巖土工程質(zhì)量和施工安全具有現(xiàn)實(shí)意義[2]。
地質(zhì)編錄能夠提供給工程設(shè)計(jì)的計(jì)算參數(shù)值,和驗(yàn)算邊坡變形和穩(wěn)定性所需的數(shù)據(jù),其中包括巖土體的力學(xué)屬性、組合關(guān)系、充水狀況、填充狀況、風(fēng)化程度、閉合程度、延伸程度、發(fā)育程度、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、等級(jí)、類型以及力學(xué)性能等[3]。
地質(zhì)編錄需要詳盡查明水文地質(zhì)和邊坡地質(zhì)情況,確定邊坡破壞形式和類型,其中包括:惡性地質(zhì)現(xiàn)象的性質(zhì)和范圍、水文地質(zhì)情況、場(chǎng)地氣象、巖石完整程度、巖石風(fēng)化情況、基巖面坡度和形態(tài)、覆蓋層厚度、巖土形狀、巖土成因、巖土類型和地形地貌。同時(shí),地質(zhì)編錄還要調(diào)查地下設(shè)施埋深和分布、基礎(chǔ)埋深和形式、構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)和荷載、坡頂建筑結(jié)構(gòu)的具體情況[4-7]。
地質(zhì)編錄需要結(jié)合委托書要求和行業(yè)技術(shù)規(guī)范認(rèn)真描述,例如查明邊坡危害性、穩(wěn)定狀態(tài)、范圍、規(guī)模以及類型等,預(yù)測(cè)其可能出現(xiàn)的危害和變形,評(píng)估防治工程的可能性和必要性,為工程實(shí)施和邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)提供力學(xué)參數(shù)、地質(zhì)資料和建議意見。
現(xiàn)場(chǎng)描述是巖土鑒定的基礎(chǔ)性工作,需要結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行綜合確定,因此,地層描述中需要涵蓋外業(yè)編錄,如礦物質(zhì)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(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),可以獲得沙土、粘性土的塑性和含水量等數(shù)據(jù),進(jìn)而完成土層鑒定工作。同時(shí),巖土定名也能夠利用原位測(cè)試進(jìn)行確認(rèn),例如殘積土和風(fēng)化花崗巖,通過標(biāo)貫試驗(yàn)可以進(jìn)行有效劃分和確認(rèn)。因此,地質(zhì)編錄的主要內(nèi)容為野外編錄和室內(nèi)試驗(yàn),工作人員需要根據(jù)地層巖性,結(jié)合室內(nèi)工作和室外工作,按照要求規(guī)范開展綜合性編錄,全面了解巖土的各項(xiàng)指標(biāo)和物力性質(zhì),通過數(shù)據(jù)積累掌握地層信息,進(jìn)而做準(zhǔn)確性和整體性評(píng)價(jià)。
鉆探是當(dāng)前最為常用的勘查技術(shù)方法,在開展勘察工作中,如果鉆孔深度不夠,會(huì)對(duì)地質(zhì)編錄質(zhì)量帶來影響,同時(shí),在城市地區(qū)開展工程勘察,經(jīng)常遭遇松散堆積物,進(jìn)而影響鉆進(jìn)進(jìn)度,因此,描述和鑒定巖土性質(zhì)具有重要意義。在勘察鉆進(jìn)工作中,如果主體為碎石土,則難以獲取完整巖心,而進(jìn)度描述是有效區(qū)分巖性密實(shí)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(jìn)行,盡量處于同步狀態(tài)。鉆探人員和編錄人員需要加強(qiáng)交流與合作,認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠涗浐拓瀼劂@探進(jìn)度,做好相關(guān)描述工作。
通常情況下,如果鉆進(jìn)主體為碎石土,主要利用泥漿沖洗液進(jìn)行鉆進(jìn)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(huì)被沖洗液帶走,為地質(zhì)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(xì)致以及明確的描述鉆桿情況和鉆進(jìn)速度,憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)對(duì)鉆進(jìn)工作進(jìn)行判斷,如果出現(xiàn)失誤,容易導(dǎo)致夾層遺漏,而遺漏夾層的力學(xué)性質(zhì)、厚度以及頂面深埋,會(huì)對(duì)工程質(zhì)量和安全施工帶來負(fù)面影響。在進(jìn)行地質(zhì)編錄中,需要對(duì)取心率較低的鉆進(jìn)位置開展原位測(cè)試,掌握其力學(xué)性質(zhì)和顆粒半徑,便于對(duì)地層分布進(jìn)行精確判斷。
地質(zhì)編錄工作與工程質(zhì)量具有密切關(guān)系,其是開展工程建設(shè)的基礎(chǔ)性工作,一名合格的編錄人員要切實(shí)掌握地層成因和時(shí)代,對(duì)巖心成因形成準(zhǔn)確而科學(xué)的認(rèn)知,進(jìn)而為工程建設(shè)提供重要參數(shù)。
例如,如果地層含有朽木。陶瓷以及磚瓦碎片,則證明該地區(qū)曾經(jīng)有人類活動(dòng);有例如通過掌握鈣質(zhì)粉末的數(shù)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(zhì),通過判斷其粉狀形式,能夠判斷土質(zhì)類型。同時(shí),編錄人員還要利用實(shí)驗(yàn)對(duì)材料進(jìn)行科學(xué)的化學(xué)和分析,為工程建設(shè)的工作部署和勘察評(píng)價(jià)提供指導(dǎo)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(shí),還要對(duì)施工場(chǎng)地、附近環(huán)境、地質(zhì)條件和地貌特征等方面進(jìn)行記錄和描述。對(duì)施工場(chǎng)地的周圍環(huán)境要進(jìn)行詳盡觀察,明確是否存在重要建筑物以及潛存地質(zhì)危險(xiǎn),例如池塘、河流、山坡以及水利工程;對(duì)當(dāng)?shù)鼐用襁M(jìn)行調(diào)查和了解,掌握施工場(chǎng)地地質(zhì)環(huán)境的變化,是否存在土洞和土坑等;在場(chǎng)地附近重要建筑物的基礎(chǔ)形式和用途進(jìn)行分析調(diào)查,掌握其具體建造年代和開挖地基的時(shí)間;對(duì)場(chǎng)地附近建筑物的構(gòu)建質(zhì)量進(jìn)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(guān)記錄工作。
受到野外編錄工作環(huán)境和時(shí)間的影響,其很多內(nèi)容無法在現(xiàn)場(chǎng)有效完成,需要編錄人員在室內(nèi)進(jìn)行總結(jié)和整理。首先,在整理編錄資料中,需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次驗(yàn)證,在完成整理后進(jìn)行補(bǔ)充和修改;其次,完成資料編錄后需要做好小結(jié),注明鉆孔地層、巖心采取率、鉆孔深度、施工日期和鉆孔性質(zhì)等內(nèi)容。
我國(guó)地域遼闊,各個(gè)地區(qū)的土質(zhì)情況存在較大的差異,淤泥質(zhì)土在我國(guó)各個(gè)地區(qū)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(qū)中。淤泥質(zhì)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(zhì)特征較為明顯,伴有氣味以及顏色較深,編錄人員憑借經(jīng)驗(yàn)可以進(jìn)行快速精確的判斷。同時(shí),淤泥質(zhì)土基本處于流塑狀態(tài),在開展鉆探工作中,需要進(jìn)行原位測(cè)試、十字板剪切以及靜力觸探孔實(shí)驗(yàn),進(jìn)而保證采集質(zhì)量,為地質(zhì)編錄奠定基礎(chǔ)。
新沉積土主要是由于人類活動(dòng)而形成的土層,其在我國(guó)城市化建設(shè)中較為常見,其特點(diǎn)為出現(xiàn)在特定的地理環(huán)境下,例如新城區(qū)、河谷兩側(cè)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(zhì)。在開展鉆探工作中,編錄人員難以憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行快速判斷,經(jīng)常將填土和新沉積土混為一談,兩種土質(zhì)均雜質(zhì)較多、土質(zhì)松散。
通常情況下,填土主要是指由于人類活動(dòng)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(fù)雜,為地質(zhì)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(jìn)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(shù)人員憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行觀察,如果無法獲取完整巖心,無法填土進(jìn)行準(zhǔn)確以及詳盡的描述。
總而言之,隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的逐步加快,巖土工程行業(yè)迎來了發(fā)展新機(jī)遇,勘察工作具有較強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性和地域性,地質(zhì)編錄作為其關(guān)鍵工作內(nèi)容,其可以對(duì)巖土性質(zhì)進(jìn)行有效分析和描述,對(duì)保證施工安全和工程質(zhì)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(jìn)行地層編錄,獲取更多有關(guān)工程的地質(zhì)信息,為判斷和分析巖土性質(zhì)提供重要依據(jù)。