潘守瑜,劉振偉
(湖州創(chuàng)新國土測繪規(guī)劃設(shè)計有限公司,浙江 湖州 313000)
由于復(fù)雜地質(zhì)條件下,很容易造成巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)的難度加大[1]。因此,進行復(fù)雜地形條件下的巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)方案研究是極具現(xiàn)實意義的,考慮到絕大部分巖土工程發(fā)生在復(fù)雜地質(zhì)條件中,并且通常與巖脈及其它金屬礦鑲嵌在一起,必須通過先進的布設(shè)方案,結(jié)合以往巖土工程施工控制網(wǎng)的布設(shè)經(jīng)驗,綜合分析巖土工程施工區(qū)域地質(zhì)特征。
巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)時,若面臨復(fù)雜地形條件必須加密施工控制網(wǎng)布設(shè)點[2]。首先,在每個巖土工程工作區(qū)主要土層的原狀土試樣或是原位測試數(shù)據(jù)不能少于10組,排除取樣的偶然性。施工控制網(wǎng)布設(shè)點可以按照巖土工程建筑物周邊線以及角點布置。由于復(fù)雜地形條件會對建筑范圍內(nèi)的主要受力層產(chǎn)生影響,當下臥層起伏較大時,必須在原有兩個施工控制網(wǎng)布設(shè)點中間增加一個施工控制網(wǎng)布設(shè)點,查明地質(zhì)信息具體變化,此時施工控制網(wǎng)布設(shè)點不宜少于3個。在設(shè)置施工控制網(wǎng)布設(shè)點時可以結(jié)合勘探手段,采用鉆探與觸探相配合,尤其是在復(fù)雜地形條件、濕陷性土、膨脹巖土、風化巖以及殘積土地區(qū),還需布置適量探井。對于詳細的單棟高層巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)點的布置,應(yīng)滿足對地基均勻性評價的基本要求,施工控制網(wǎng)布設(shè)點不能少于4個;而對密集的高層建筑群,施工控制網(wǎng)布設(shè)點可適當減少,但必須保證每棟建筑物至少有1個施工控制網(wǎng)布設(shè)點。一般情況下,面對復(fù)雜地形條件下詳細勘察的施工控制網(wǎng)布設(shè)點布設(shè)間距大約在20m至30m。
施工控制網(wǎng)布設(shè)點鉆孔可以分為普通鉆孔以及技術(shù)性鉆孔,技術(shù)性鉆孔的深度一定要比普通鉆孔要深[4]。大體確定基礎(chǔ)勘巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)方案后,可以根據(jù)巖土工程工作區(qū)臨近地塊的地層情況,將兩項數(shù)據(jù)相結(jié)合,得出一個初設(shè)的施工控制網(wǎng)布設(shè)深度。對于巖土工程中的高層建筑以及需要變形計算的地基,施工控制網(wǎng)布設(shè)的深度必須超過地基變形計算深度。
考慮到巖土工程施工控制網(wǎng)在實際布設(shè)工作中,必然會受到外界因素的影響[3]。因此,針對復(fù)雜地形條件下的巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)細部設(shè)計,必須布設(shè)一對或一對以上水準點,明確兩個總體控制目標,分別為:巖土條件以及基坑條件。巖土條件中包括:工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境條件以及周邊氣候條件;而基坑條件中包括:基坑深度、基坑形狀、地面條件、施工條件以及施工工期。針對以上施工控制網(wǎng)布設(shè)進行細部設(shè)計,可分為三級優(yōu)化。一級優(yōu)化內(nèi)容為測量施工控制網(wǎng)平差,決定布設(shè)合理度的因素包括:邊長固定誤差、邊長比例誤差、一方向測角誤差、測角中誤差、最弱點位誤差、最弱點間誤差以及最弱邊相對誤差,結(jié)合巖土工程施工區(qū)域的實際情況對以上方案的綜合性選擇。在布設(shè)方案中,重點細部包括:施工控制網(wǎng)布設(shè)涉及土層分析、圍護結(jié)構(gòu)、樁基持力層選擇以及基坑監(jiān)測。二級優(yōu)化內(nèi)容為針對布設(shè)結(jié)構(gòu)、防滲水以及環(huán)境保護的優(yōu)化設(shè)計。三級優(yōu)化內(nèi)容為巖土工程施工過程的實施優(yōu)化,其中包括:安全性、工期合理性以及造價經(jīng)濟等。
最后根據(jù)施工控制網(wǎng)布設(shè)的規(guī)律,完成施工控制網(wǎng)布設(shè)。在實際操作情況下,初設(shè)的施工控制網(wǎng)布設(shè)深度會要求鉆進到某一個土層,然后再加3倍~5倍的樁徑[3]。在巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)操作中,主要應(yīng)用技術(shù)為回轉(zhuǎn)鉆進、全部采芯以及泥漿護壁操作辦法,并充分觀察與描述施工區(qū)域土層之中的宏觀特點,詳細記錄施工區(qū)域土層在水平以及垂直角度上產(chǎn)生的變化情況,進而進行有針對性的施工控制網(wǎng)布設(shè)。因此,施工控制網(wǎng)布設(shè)深度不能在一開始就確定,必須將所有的控制性因素加以綜合分析,致力于實現(xiàn)施工控制網(wǎng)精準布設(shè)。
綜上所述,采用分層布設(shè)平面點的方法,降低觀測俯仰角使之達到規(guī)范要求。考慮到施工方便,在重要部位布設(shè)3個以上相互通視的平面點,經(jīng)野外踏勘后最終選定點位,布設(shè)導線網(wǎng)點。設(shè)計布設(shè)方案施工控制網(wǎng)布設(shè)深度應(yīng)在初設(shè)的施工控制網(wǎng)布設(shè)深度再加3倍~5倍的樁徑,才能達到精準布設(shè)的目的?;趯σ陨蟽蓚€關(guān)鍵參數(shù)的精準布設(shè),進行巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)工作即可完成復(fù)雜地形條件下的巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)方案設(shè)計。
本文實例分析選取某巖土工程進行實驗,針對某巖土工程的勘察報告由A市地建巖土工程有限公司提出。巖土工程勘察報告的具體結(jié)果,如表1所示。
表1 巖土工程勘察報告的結(jié)果
結(jié)合表1信息,某巖土工程屬于復(fù)雜地形條件,土層一共分為五層。分別使用傳統(tǒng)布設(shè)方案以及本文設(shè)計后的布設(shè)方案進行對比實驗,設(shè)置傳統(tǒng)的布設(shè)方案為實驗對照組。實驗主要內(nèi)容為測試兩種布設(shè)方案的布設(shè)中誤差,共進行7次實驗,從而評定布設(shè)精度更高的布設(shè)方案。
根據(jù)上述設(shè)計的實驗內(nèi)容,記錄7組實驗數(shù)據(jù),將兩種布設(shè)方案下的布設(shè)中誤差進行對比。為了更直觀的體現(xiàn)出兩種布設(shè)中誤差之間的差異性,本文特將實驗結(jié)果繪制為曲線圖,如下圖1所示。
圖1 布設(shè)中誤差對比圖
通過圖1可得出如下的結(jié)論,本文設(shè)計布設(shè)方案布設(shè)中誤差遠低于實驗對照組,設(shè)計的布設(shè)方案布設(shè)精度更高,可以實現(xiàn)對巖土工程施工控制網(wǎng)精準布設(shè)。
通過實例分析結(jié)果證明,所設(shè)計的布設(shè)方案其各項功能均可以滿足設(shè)計總體要求,可以廣泛應(yīng)用于巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)方面。
由于巖土工程施工控制網(wǎng)的布設(shè)愈發(fā)受到重視,對復(fù)雜地形條件的施工控制網(wǎng)布設(shè)方案分析深度也隨之增加。施工控制網(wǎng)布設(shè)方案經(jīng)歷了從起步到快速發(fā)展的階段,目前各地大部分施工現(xiàn)場都掀起了巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)方案的設(shè)計熱潮。雖然現(xiàn)階段巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)方案仍處于不完全成熟的階段,但是將隨著科技的不斷發(fā)展而進步,是永無止境的。
巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)設(shè)計方案的發(fā)展方向也必將朝著云平臺、智能化、人性化的方向發(fā)展,最大限度的實現(xiàn)巖土工程施工控制網(wǎng)科學布設(shè)。本文唯一不足之處在于,沒有對復(fù)雜地形條件下巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)成果進行檢驗研究,相信這一點,有理由成為巖土工程施工控制網(wǎng)布設(shè)方案未來的主要研究方向。