廖宏 石立群 石立君
摘 要 為確保水利工程施工質(zhì)量,巖土試驗檢測是極其重要的環(huán)節(jié),檢測數(shù)據(jù)不僅是水利工程設(shè)計和施工方案的重要依據(jù),同時也對整體施工質(zhì)量有直接影響,通過對地基基礎(chǔ)巖土試驗檢測重要性的闡述,探討地基基礎(chǔ)巖土試驗檢測的有效方法。
關(guān)鍵詞 水利工程;地基基礎(chǔ);巖土試驗
1巖土試驗檢測的基本概念
1.1 巖土試驗檢測分類
地基基礎(chǔ)巖土試驗檢測包括室內(nèi)和現(xiàn)場檢測兩個方面。室內(nèi)檢測是根據(jù)檢測項目要求,對檢驗樣品進行加工,使得樣品具有一定的外觀形狀便于試驗,并通過模擬手段對樣品進行物理檢測,得出科學的檢測結(jié)果。室內(nèi)檢測相對于現(xiàn)場檢測最大優(yōu)勢就在于節(jié)省人力、物力以及時間,且不受客觀條件所限制,不過缺點也相當明顯,即檢測過程和檢測結(jié)果沒有現(xiàn)場檢測來得直觀。
現(xiàn)場試驗檢測是直接在現(xiàn)場對處于天然狀態(tài)的地基巖層進行力學測試,從而確定巖土層的力學參數(shù)及性質(zhì),因此又被稱作原位測試?,F(xiàn)場試驗主要包括荷載試驗、靜力觸探、動力觸探、旁壓試驗等,其中荷載試驗是最常用、最基本的試驗,通過對地基受力狀態(tài)的模擬,得出直觀檢測數(shù)據(jù)。但現(xiàn)場試驗檢測受到場地條件限制而無法全面檢測,只能選取一部分具有代表性的地層進行試驗,因此,要保證檢測結(jié)果的可靠性和準確性,試驗場地的選擇就顯得尤為重要。
1.2 巖土質(zhì)量檢測的特點
(1)施工隱蔽性。水利工程最主要的施工內(nèi)容就包含地基處理、樁基施工、防護措施,這些施工環(huán)節(jié)都具有隱蔽性較強的特點。
(2)不確定性。我國幅員遼闊、地形多變、地貌復(fù)雜,巖土性質(zhì)受環(huán)境和氣候條件變化影響,巖土勘測報告很難充分體現(xiàn),并且水利工程施工對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境會產(chǎn)生影響,引起巖土特性某些改變。
由于不同區(qū)域可能存在較大的地質(zhì)、巖性差別,同樣的檢測方法用在不同區(qū)域,也可能得出差異化的結(jié)果。
2地基基礎(chǔ)巖土試驗檢測要點
2.1 樣品選擇
(1)嚴格控制數(shù)量。在同一個區(qū)域選擇試驗樣品時,應(yīng)確保樣品的代表性。在不同厚度地基選取樣品時,應(yīng)保證均衡性,確保地基巖土的物理性質(zhì)。由于地下水位也會對巖土結(jié)構(gòu)造成影響,使巖土結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)松散分布,所以在選擇樣品時,必須控制土壤結(jié)構(gòu)變化。同時,需要全面了解地層結(jié)構(gòu),在樣品采樣時積極采取措施,避免發(fā)生采樣方案與實際脫節(jié)。
(2)注重天氣變化。巖土性質(zhì)隨著天氣變化而改變,干旱天氣比較密集,雨水天氣則應(yīng)考慮巖土松散度變化,邊坡土體蠕動等情況。
(3)優(yōu)化樣品選擇流程。按原狀土樣和樣品采用不同方法流程。原狀土樣采用取土器和鉆孔聯(lián)合方式。樣品采用,技術(shù)人員應(yīng)當按照實際情況,嚴格控制取樣時間和地點。
2.2 采樣方式
在開展巖土測試之前,應(yīng)當選擇代表性樣品,以確保試驗結(jié)果的準確性,明確合理的采樣方式。巖土采樣主要包括未干擾土壤采樣和巖石采樣,保證樣品的代表性。為保證采樣工作順利完成,現(xiàn)場人員應(yīng)做好詳細記錄,包括采樣區(qū)域信息、樣品規(guī)格信息等。合理規(guī)劃采用區(qū)域,對采樣點數(shù)量進行控制,確保采樣點設(shè)置的合理性,在同一垂直面和水平面均勻采樣。對于滑坡和斜坡部位,由于土壤層極易受到水源影響,導(dǎo)致土壤狀態(tài)發(fā)生改變,使樣品無法代表所有巖土[1]。
2.3 樣品存儲
(1)土層樣品。合理存儲樣品是確保采樣工作的有效性重要一環(huán)。在采集樣品之后,通常不會立刻投入使用,因此為了確保樣品使用價值,必須做好樣品存儲工作。將樣品置于取土筒中,外部做好標識,使用膠帶進行密封處理,防止水分和空氣進入筒內(nèi),并做好涂抹融蠟。如土壤采集無法填滿取土筒,則需要填充筒壁和土壤樣品縫隙。
(2)巖石樣品。巖石樣品需確保其天然濕度,應(yīng)被良好包裝并處于封閉狀態(tài),妥善處理巖土樣品包裝,減少外界因素的影響。硅脂硬巖較為特殊,不具備直接取樣的條件。泥質(zhì)巖樣品需使用紗布包裹,用熔蠟澆筑,避免由于條件不同而導(dǎo)致的結(jié)果誤差[2]。
2.4 樣品運輸
完成樣品采集后,應(yīng)及時運送到實驗室進行后續(xù)檢測,運輸過程中應(yīng)避免樣品受到損壞。運送巖石樣品時應(yīng)避免顛簸或振動而致使樣品破壞。為了防止樣品與樣品、樣品與箱體之間碰撞,可用麥稈、軟紙等軟質(zhì)材料進行填充,并且要規(guī)范樣品裝卸方法,相關(guān)負責人做好接樣手續(xù),以此保證樣品的準確性。
2.5 數(shù)據(jù)離散處理
檢驗環(huán)節(jié)不可避免地會產(chǎn)生誤差,檢測數(shù)據(jù)可能存在一定離散性,為了保證檢驗結(jié)果的準確,對一些試驗數(shù)據(jù)進行取舍,將離散性大的數(shù)據(jù)去除后重新進行抽樣檢驗,減少人為因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)偏離。
3巖土試驗檢測方法
(1)靜載試驗法。通過靜載試驗,能夠檢測出樁體豎向與水平承載力,采用靜載試驗檢測法有助于提升地基基礎(chǔ)檢測精度,減少檢測誤差[3]。
(2)鉆孔取芯法。鉆孔取芯法更多是對樁類地基基礎(chǔ)進行質(zhì)量控制,利用對地基基礎(chǔ)樁身混凝土強度檢測來加強樁身混凝土膠結(jié)離析的控制,評定結(jié)構(gòu)質(zhì)量,和非破損方法形成互補。優(yōu)點是方法簡單、信息直接,缺點是具有破損性、成本較高、工時較長。
(3)瑞利波法。瑞利波一種常見的界面彈性波,是沿半無限彈性介質(zhì)自由表面?zhèn)鞑サ钠癫?,瑞利波在傳播過程中,波速會受到介質(zhì)和頻率的影響而發(fā)生改變,具有彌散性,從而可以反演巖土特性。瑞利波法的優(yōu)勢在于操作簡單、使用方便、經(jīng)濟性好。
(4)探地雷達法。探地雷達最早起源于國外,優(yōu)勢在于應(yīng)用范圍相對廣,冰山水文、地基道路均可采用探地雷達法進行檢測,甚至在隧道工程、堤壩工程中也得到了廣泛應(yīng)用。
4結(jié)束語
水利工程地基基礎(chǔ)巖土試驗檢測是一項較為復(fù)雜的工作,對整個水利工程的質(zhì)量和安全造成直接影響。在開展巖土試驗檢測之前,應(yīng)當明確施工現(xiàn)場水文地質(zhì)情況、巖土物理特性,結(jié)合不同試驗檢測方式,對樣品特性進行分析,并且注重樣品采集過程和運輸過程的管理,有效提高巖土檢測工作的效率和質(zhì)量,為我國水利工程快速、順利發(fā)展提供保障。
參考文獻
[1] 陳建途.水利水電工程地基基礎(chǔ)巖土試驗檢測要點探討[J].珠江水運,2019(9):43-44.
[2] 張文學.水利水電工程巖土試驗檢測方法及技術(shù)分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟,2019(17):214-215.
[3] 徐偉偉.水利工程地基基礎(chǔ)巖土試驗檢測標準的技術(shù)分析[J].中國標準化,2016(15):84-85.