何明亮
摘? 要:隨著當前基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷加快,在工程建設(shè)中,要想進一步提高工程質(zhì)量和水平,就必須充分認識巖土工程的特點,并在施工前探明巖土條件,以采取相應(yīng)的處理措施。該文通過對巖土工程特點的梳理,分析現(xiàn)有巖土工程勘探工作中存在的問題,總結(jié)相應(yīng)的勘探技術(shù),從而進一步推動巖土工程更好地發(fā)展。
關(guān)鍵詞:巖土工程;區(qū)域性特征;隱蔽性;勘探技術(shù)
中圖分類號:TU195? ? ? 文獻標志碼:A
1 巖土工程的特征
1.1 理論與實踐的結(jié)合
根據(jù)工程經(jīng)驗,只有進一步地將巖土工程的理論知識與巖土工程施工充分結(jié)合起來,才能夠確保巖土工程施工技術(shù)的不斷進步。巖土工程理論可以為施工起到指導(dǎo)性的作用,而工程實踐反饋回來的信息又可以進一步完善巖土工程的施工理論。
1.2 區(qū)域性特征
巖土工程具有明顯的區(qū)域性特征,不同地區(qū)的巖土條件具有較大差異。眾所周知,巖土參數(shù)是巖土工程設(shè)計的重要依據(jù),也是影響巖土工程施工技術(shù)與方法的重要因素,而巖土參數(shù)隨巖土體的物理力學(xué)特征不同而存在巨大的差異,這就要求我們查明工程所在區(qū)域的巖土條件,認識其存在的區(qū)域特征,并加以總結(jié)分析,以采用對應(yīng)的施工技術(shù)及施工方法,達到工程目的。
以我國陜北地區(qū)為例,陜北地區(qū)分布有大量的黃土,而部分黃土具有濕陷性。在濕陷性黃土地基上進行工程建設(shè)時,必須考慮因地基濕陷引起附加沉降對工程可能造成的危害,選擇適宜的地基處理方法,避免或消除地基的濕陷或因少量濕陷所造成的危害。這就要求我們詳細查明濕陷性黃土的分布范圍、厚度、濕陷性系數(shù)、自重濕陷性系數(shù)、場地濕陷類型等巖土特征。對于具有濕陷性、自重濕陷性的黃土,施工應(yīng)采取換填墊層法、強夯法、擠密法和預(yù)浸水法等方法處理地基,消除地基的濕陷性。在濕陷性黃土場地內(nèi)施工時,應(yīng)采取措施防止施工用水和場地雨水流入建筑地基范圍內(nèi)。
云貴地區(qū)、四川盆地盆周地區(qū)存在大面積的灰?guī)r,而灰?guī)r地區(qū)普遍巖溶發(fā)育,在地下形成大量的溶洞、溶管,甚至形成暗河管道系統(tǒng)。巖溶管道的發(fā)育對地基持力層具有重大影響,巖溶管道中的地下水也可能對地下工程的施工造成威脅。這就要求我們詳細查明巖溶管道的分布空間、規(guī)模、延伸情況、充填情況及地下水條件。對于地面建筑,施工前應(yīng)查明基礎(chǔ)持力層范圍內(nèi)的巖溶空間分布特征,對于樁基礎(chǔ)構(gòu)筑物,應(yīng)逐樁實施超前鉆探,若遇巖溶空洞則適當調(diào)整樁長及樁型,進入穩(wěn)定持力層;對于地下構(gòu)筑物的修建(如隧道),掌子面施工開挖時應(yīng)實施超前地質(zhì)雷達及超前鉆探,查明巖溶空間發(fā)育情況,查明是否存在涌突水危險,以采取相應(yīng)的工程措施,保障工程安全。
1.3 隱蔽性特征
巖土工程施工具有隱蔽性的特征,象樁基礎(chǔ)、換填墊層、注漿加固、錨桿施工,在施工完成后,以隱蔽的方式存在于場地內(nèi),而未暴露在地表。正是由于這一特征,在現(xiàn)場通過肉眼難以判斷其完整性、有效性。針對巖土工程的隱蔽性特征,在施工前,應(yīng)通過勘察手段查明巖土體特征,進而選取相應(yīng)的施工技術(shù)方案進行施工。象:松散地基土注漿加固時,應(yīng)通過勘察手段查明地基土的成分、粒徑大小、密實程度、滲透系數(shù),進而在施工時選取相應(yīng)的水灰比、注漿壓力、注漿時序及間歇時間,避免因地基土孔隙度過大導(dǎo)致跑漿嚴重,同時又避免因漿液過濃、壓力過小,漿液流動性不足導(dǎo)致注漿不充分,無法達到預(yù)定的注漿效果。
2 當前巖土工程勘探工作中存在的問題
2.1 巖土勘探工作開展不規(guī)范
因巖土工程的區(qū)域性特征,不同區(qū)域不同場地的巖土條件具有差異性,故對特定的場地應(yīng)制定特定的勘探工作,即在收集資料、踏勘現(xiàn)場、了解場地特征后,制定相應(yīng)的勘察大綱,擬定勘察方案、確定勘察階段、需采用的勘察手段。
在當前的實際勘察工作中,部分勘察單位過于簡化勘察階段,不注重資料的收集、現(xiàn)場的踏勘,勘察的工作量及精度達不到規(guī)范要求,甚至將勘察工作視為程序性工作,忽略勘察工作的嚴肅性、客觀性、重要性。這也導(dǎo)致部分勘察文件無法真實反映場地內(nèi)巖土條件,誤導(dǎo)巖土工程設(shè)計及施工,導(dǎo)致施工開挖揭露的巖土條件與勘察文件不符,巖土設(shè)計隨之變更,影響工程的安全性、工期,并造成工程浪費。
2.2 勘探與設(shè)計工作脫節(jié)
勘察文件是巖土設(shè)計工作的重要依據(jù),只有了解到工程場地巖土體特征、獲得相應(yīng)的巖土參數(shù)后,巖土設(shè)計工作才能順利展開。
在實際工程中,勘察單位、設(shè)計單位作為同一工程的參建方,經(jīng)常出現(xiàn)勘察單位提供的勘察資料精度、巖土參數(shù)類別無法滿足設(shè)計單位要求的情況,也經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計單位直接引用勘察單位試算的邊(滑)坡剩余下滑力、地基沉降值進行設(shè)計,而沒有通過相應(yīng)的計算復(fù)核,當設(shè)計方案存在調(diào)整時,邊(滑)坡剩余下滑力、地基沉降值不再與勘察文件中的數(shù)值相對應(yīng),盲目使用以往的計算結(jié)果必將導(dǎo)致安全問題。
為解決這一問題,勘察單位應(yīng)根據(jù)具體項目的設(shè)計方案,制定對應(yīng)的勘察方案,提供設(shè)計所需的完整的巖土參數(shù)。另一方面,當設(shè)計方案發(fā)生調(diào)整時,勘察單位應(yīng)及時復(fù)核勘察資料是否滿足新設(shè)計方案的要求。
3 巖土工程勘探技術(shù)探索
3.1 充分應(yīng)用工程物探技術(shù)
在勘探工作中,可利用工程物探技術(shù)了解場地巖土體特征。象采用鉆孔波速測試,以探明巖土的剪切波速特征,為巖土工程設(shè)計、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計提供必要的計算參數(shù);通過電法勘探,探明巖土體的分層特征;通過地質(zhì)雷達,解析一定深度范圍內(nèi)的地質(zhì)異常區(qū)域,特別是對于地下空洞、富水區(qū)域具有較好的解譯。
工程物探作為重要的勘探手段,可以從整體上、宏觀上了解場地內(nèi)巖土條件,篩選出地質(zhì)異常區(qū),結(jié)合鉆探手段進行驗證,以查明場地內(nèi)的巖土特征及不良地質(zhì)情況。由于工程物探采用的是間接、“無創(chuàng)”的方式進行勘探,其具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
需要重視的是,物探的解譯工作需要充分結(jié)合場地內(nèi)已有資料,綜合踏勘、鉆探資料、現(xiàn)場試驗以及室內(nèi)試驗成果,以提高解譯工作的準確性。
3.2 加強BIM技術(shù)在工程勘察中的應(yīng)用
巖土工程勘探旨在查明場地內(nèi)巖土條件,為設(shè)計、施工提供相應(yīng)的依據(jù),其關(guān)鍵點在于巖土信息的真實反饋。BIM技術(shù)可以幫助實現(xiàn)工程信息的集成,從工程的勘察、設(shè)計、施工、運行直至工程全壽命周期的終結(jié),各種信息始終整合于一個三維模型信息數(shù)據(jù)庫中,勘探單位、設(shè)計單位、施工單位、設(shè)施運營部門和業(yè)主等各方人員可以基于BIM進行協(xié)同工作,有效提高工作效率、節(jié)省資源、降低成本,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
將勘探成果中的巖土信息、鉆探信息、物探信息輸入BIM模型數(shù)據(jù)庫中,可以直觀地反映勘探工作是否完整,對于設(shè)計的關(guān)鍵節(jié)點是否充分把握。通過在BIM中輸入、提取、更新信息,以反映場地內(nèi)的巖土特征。
4 結(jié)論
巖土工程具有理論與實踐結(jié)合、區(qū)域性和隱蔽性等特征,使其勘探工作具有一定的難度。當前工程建設(shè)中,部分勘探單位的勘探工作開展不規(guī)范,勘探精度和深度達不到要求,勘探工作與設(shè)計脫節(jié),這將嚴重影響工程的安全性、經(jīng)濟性??碧焦ぷ鲬?yīng)根據(jù)實際工程情況,編制相應(yīng)的勘察方案,嚴格按照規(guī)范予以實施。在具體工作中,可充分應(yīng)用物探技術(shù)、BIM信息模型技術(shù),查明場地內(nèi)巖土條件,并將其模型化、可視化,突出存在不良地質(zhì)條件的薄弱區(qū)域,以便針對性地進行設(shè)計,即滿足工程安全,又實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1]黃彥,章海峰.巖土工程勘察中常見的問題分析及建議[J].低碳世界,2018,185(11):108-109.