王 攀
(廣東省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院,廣東 廣州 510800)
在近幾年來(lái),巖土工程的勘察工作開展的愈發(fā)順利,有關(guān)于水文地質(zhì)的研究與分析工作也同樣取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。但隨之而來(lái)的,也是不容忽視的各項(xiàng)問題。在整個(gè)巖土工程中,地下水不僅是主要的環(huán)境因素,同時(shí)還關(guān)乎到整個(gè)巖土體的性質(zhì),決定了巖土工程的安全性與穩(wěn)定性?;诖耍谌粘5膸r土工程勘察中,務(wù)必要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)各項(xiàng)地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)危害問題的分析與研究,從根本上發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。
巖土的水理特性與地下水的存在方式與條件息息相關(guān)。通過(guò)分析以往的地質(zhì)勘察經(jīng)驗(yàn),地下水的存在方式主要包括如下三種,即為重力水、毛細(xì)管水以及結(jié)合水。在基本掌握了地下水的存在形式后,在后續(xù)進(jìn)行巖土地質(zhì)勘察工作時(shí),則要著重注意對(duì)巖土水理特性加以區(qū)分,常見的測(cè)試性能有如下五點(diǎn);首先,脹縮性。所指的是,當(dāng)巖土出現(xiàn)失水、吸水現(xiàn)象后,其體積隨之發(fā)生改變,形成這一特性的主要原因是巖土外層的結(jié)合水膜。因此一旦發(fā)生失水、吸水,則有可能會(huì)導(dǎo)致地基凸起與地表開裂;其次,給水性。所指的是,當(dāng)巖土處于飽和狀態(tài)下時(shí),因重力變化,可能會(huì)將部分水從裂縫或空隙總擠出,這會(huì)導(dǎo)致巖土工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)層過(guò)于濕潤(rùn),增加疏干時(shí)間;再次,透水性。所指的是,在重力作用下,水會(huì)從巖土中透過(guò),透水性的強(qiáng)弱主要取決于縫隙的大小;第四,軟化性。所指的是,當(dāng)巖土浸水后,其強(qiáng)度會(huì)有所下降,進(jìn)而導(dǎo)致巖石層變軟,在地下水的作用下,逐步形成軟弱夾層;最后,崩解性。所指的是,巖土浸水后,隨著濕潤(rùn)度越來(lái)越高,顆粒之間的連接能力會(huì)逐步減弱,隨著時(shí)間的變化會(huì)導(dǎo)致土崩瓦解。
巖土工程勘察應(yīng)屬于建筑科學(xué)的范疇,為了能夠充分展示出其價(jià)值,同樣需要做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作,從實(shí)際情況出發(fā)來(lái)合理制定巖土工程勘察內(nèi)容。首先,工程企業(yè)需要深入到工程現(xiàn)來(lái)掌握當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件,綜合判斷地質(zhì)勘察所的出的結(jié)果,利用先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)展開全面的分析與評(píng)價(jià),準(zhǔn)確判斷出在后續(xù)的工程建設(shè)中可能會(huì)出現(xiàn)的問題,提前列舉出地質(zhì)情況可能發(fā)生的變化。其次,鑒于巖土工程的特殊性,地質(zhì)勘察應(yīng)分別對(duì)巖土成分、化學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及環(huán)境穩(wěn)定性等展開系統(tǒng)化分析,并采用不同的研究與分析方法。通過(guò)細(xì)化勘察工作來(lái)完善各個(gè)步驟的工程方案,以此來(lái)最大化保證巖土工程的安全運(yùn)行。
根據(jù)巖土工程勘察的具體情況可知,勘測(cè)中存在的問題大致表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面,地基承載了過(guò)重的工程施工物負(fù)荷。鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為我國(guó)巖土工程施工常用結(jié)構(gòu)形式,雖然這兩種結(jié)構(gòu)形式能夠在很大程度上提高建筑物的穩(wěn)定性,但與此同時(shí)會(huì)加重地基的負(fù)荷,為巖土工程施工后續(xù)埋下許多的安全隱患[1]?;诖?,要想保證巖土工程施工的穩(wěn)定性與安全性,就必須強(qiáng)化地基的承載能力。另一方面,巖土工程地基中存在的許多問題。在巖土工程勘察地基的時(shí)候可發(fā)現(xiàn),巖土工程地基中存在許多問題,主要表現(xiàn)在地基或者是區(qū)域的穩(wěn)定性不佳、工程物配置存在問題等。以上就是巖土工程勘察存在的問題,可見這些問題所帶來(lái)的消極影響不言而喻,因此,必須即刻采取針對(duì)性的措施解決。
圖1 巖土工程勘察步驟
巖土工程地質(zhì)勘察的時(shí)候,相關(guān)人員結(jié)合巖土工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)作用和巖土類型進(jìn)行了相應(yīng)的劃分,并結(jié)合實(shí)際參數(shù)針對(duì)施工場(chǎng)地內(nèi)部地基的可靠程度進(jìn)行了檢測(cè),保證了巖土工物周圍土層分布以及其物力力學(xué)性質(zhì)的合理性。另外相關(guān)技術(shù)人員還對(duì)建筑周圍地下水情況進(jìn)行了一定的調(diào)查和研究,對(duì)其埋藏現(xiàn)狀和滲透性信息進(jìn)行了整合,從而形成科學(xué)的巖土工程地質(zhì)評(píng)價(jià)報(bào)告。在實(shí)施巖土工程參數(shù)分析的時(shí)候,需要基于《巖土工程勘察規(guī)范》中的要求進(jìn)行施工、取樣、檢測(cè)和編錄,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化操作情況實(shí)現(xiàn)質(zhì)量驗(yàn)收,勘察步驟如圖1所示。
實(shí)施巖土工程地質(zhì)勘察的時(shí)候,相關(guān)人員要對(duì)參數(shù)實(shí)施統(tǒng)籌分析和綜合性評(píng)價(jià),為施工場(chǎng)地實(shí)際地質(zhì)條件符合施工標(biāo)準(zhǔn)奠定基礎(chǔ)。
(1)需要對(duì)地基土質(zhì)種類和巖土工程性質(zhì)實(shí)施數(shù)據(jù)分析和取樣。施工項(xiàng)目鉆探揭露深度范圍內(nèi),其中的填土為褐色和黃褐色,土質(zhì)濕度較大,具有一定黏性,還有一些植物的根部,土層實(shí)際厚度為0.6m~0.9m。黏土顏色為黃褐色,具有一定硬度,且富有色澤,在黏土內(nèi)有鐵元素氧化物結(jié)核,在縫隙中也存在一些灰白色黏土,有一定的膨脹趨勢(shì),該土層厚度在0.6m~3.5m。土層當(dāng)中的卵石黏土顏色為紅色和紫紅色,內(nèi)部具有卵石且卵石實(shí)際半徑在3cm~5cm,在實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)周圍密集分布,該土層厚度為0.6m~6.1m。強(qiáng)化風(fēng)泥巖的風(fēng)化程度較高,同時(shí)其巖體大部分呈破碎狀態(tài),鉆孔巖呈現(xiàn)柱狀,巖體質(zhì)量較高,結(jié)構(gòu)非常清晰,層厚在2.6m~7.2m。
(2)需要結(jié)合巖土施工場(chǎng)地的水文特點(diǎn)實(shí)施勘察,而后對(duì)施工場(chǎng)地內(nèi)巖土工程進(jìn)行一定的評(píng)價(jià)。施工場(chǎng)地地下水主要有上層滯水和基巖裂縫水兩種,不存在統(tǒng)一的地下水,且還會(huì)隨著季節(jié)的變化而調(diào)整。評(píng)價(jià)工作內(nèi)容包括如下方面:①結(jié)合穩(wěn)定性和適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià),其整體施工場(chǎng)地較為開闊,地形較為平坦,在工程施工場(chǎng)地內(nèi)沒有地質(zhì)缺陷,地基和施工場(chǎng)地非常穩(wěn)定,其巖土工程周圍環(huán)境符合標(biāo)準(zhǔn)。②針對(duì)地基承載力進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),工程施工結(jié)構(gòu)使用的是筏型基礎(chǔ),基于其自身厚度和規(guī)范數(shù)值可以將其地基承載力效果有效計(jì)算。地基承載數(shù)值為:(fak/kYa)中,黏土-1為230,黏土-2為170;同時(shí)還應(yīng)該對(duì)地基壓縮性實(shí)施計(jì)算,黏土-1和-2的實(shí)際壓縮系數(shù)al-2為0.14和0.24,均是中壓縮性土質(zhì)。③結(jié)合地基土對(duì)其均勻性實(shí)施分析,可以使用天然地基,結(jié)合底部埋設(shè)深度和實(shí)際分布情況對(duì)其分析,工程項(xiàng)目如果結(jié)合實(shí)際土層坡度來(lái)進(jìn)行分析的話,可以將其劃分為均勻地基。④施工場(chǎng)地振動(dòng)效果實(shí)施評(píng)價(jià),其抗震強(qiáng)度為7,地質(zhì)層加速度為0.1g,結(jié)合地質(zhì)變化檢測(cè)數(shù)據(jù)場(chǎng)地土層等效剪切數(shù)據(jù)為243.3m/s,可以將其劃分為一般地段。
(3)結(jié)合計(jì)算參數(shù)對(duì)地基進(jìn)行處理。使用天然地基筏板為基礎(chǔ),其厚度、長(zhǎng)度和寬度分別為1m、31m、21m,基底標(biāo)高和基礎(chǔ)埋深為-5m、5m。使用計(jì)算公式對(duì)承載力數(shù)值進(jìn)行計(jì)算,測(cè)算出其基底荷載壓力?;贑FG裝筏板進(jìn)行處理,利用水泥和碎石構(gòu)成的強(qiáng)度樁基結(jié)構(gòu)完成成孔成樁,降低樁身的質(zhì)量問題并將樁間填土的效果充分發(fā)揮出來(lái),節(jié)省施工支出,更好地實(shí)現(xiàn)承載力深度修正。
建立管理制度并運(yùn)行的時(shí)候,應(yīng)該以實(shí)際管理需求為基礎(chǔ),促使管理控制模型穩(wěn)定程度的提升,結(jié)合實(shí)際問題建立較為合理的處理手段,為質(zhì)量控制能夠符合實(shí)際需求奠定基礎(chǔ)。對(duì)軟土地基勘察的時(shí)候要使用物探和鉆探的方式,在取樣之后需要使用原位測(cè)試和靜力觸探實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)督和管理。在對(duì)巖土工程施工基礎(chǔ)實(shí)施質(zhì)量控制的時(shí)候,相關(guān)人員可以結(jié)合實(shí)際環(huán)境利用雙層單動(dòng)、三層巖芯管的方式實(shí)現(xiàn)取樣,在一定程度上促使質(zhì)量控制關(guān)鍵實(shí)效性得到提升。一些巖溶地基勘察應(yīng)該先了解巖溶地基地表覆蓋層的構(gòu)成,增加勘察點(diǎn),提升其勘察準(zhǔn)確性,在基巖3m~5m以上實(shí)施測(cè)試。另外,還需要基于常規(guī)管理手段提升質(zhì)量控制效果,強(qiáng)化對(duì)勘察工作的重視程度,在增強(qiáng)巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)巖土工程地質(zhì)勘察的有效管理和控制,使巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。工作人員自身的工作能力和技術(shù)模型的應(yīng)用穩(wěn)定性有著直接關(guān)系,企業(yè)需要結(jié)合實(shí)際問題建立較為完整的工作內(nèi)容,不斷提高項(xiàng)目地質(zhì)勘察質(zhì)量和綜合性。
綜上所述,當(dāng)技術(shù)人員在進(jìn)行勘察作業(yè)時(shí),一定要首先掌握與工程建設(shè)地點(diǎn)有關(guān)的所有水文地質(zhì)資料,根據(jù)資料內(nèi)容來(lái)判斷施工方案中是否存在問題,從而進(jìn)一步了解水文地質(zhì)條件會(huì)不會(huì)對(duì)巖土工程質(zhì)量造成干擾。只有及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,并有針對(duì)性的予以解決,才能保證各項(xiàng)工程環(huán)節(jié)的順利開展。