貴州有色地質(zhì)工程勘察公司,貴州 貴陽(yáng) 550005
近年來(lái),巖土工程無(wú)論從規(guī)模上還是數(shù)量上都呈直線上升趨勢(shì)。巖土工程施工最重要的工作如下:一是要在開(kāi)工前充分了解當(dāng)?shù)氐臍庀蠛退摹⒌匦蔚孛?、地質(zhì)構(gòu)造以及巖土的分布特征,采集相關(guān)的地質(zhì)信息,對(duì)這些信息資料進(jìn)行初步地整理和匯總,確?,F(xiàn)場(chǎng)勘察工作能為下一步制訂施工方案和設(shè)計(jì)施工圖提供較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù);二是要根據(jù)巖土的組構(gòu)預(yù)估施工的難度和工作量;三是要始終將施工區(qū)域的地形、地貌、巖土特征作為工作的重點(diǎn)。我國(guó)不同地區(qū)的巖土受氣象、水文的影響而表現(xiàn)出很大的差異性,針對(duì)這些情況,勘察需要系統(tǒng)化、高效化、準(zhǔn)確化,從而為后續(xù)的整體施工節(jié)省人力、物力和財(cái)力。由此,文章以貴州省某縣公共租賃住房建設(shè)項(xiàng)目為例,探討了勘察技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用,無(wú)論從理論的層面還是實(shí)踐的層面來(lái)看,都具有重要意義。
該項(xiàng)目位于貴州某縣城以北約3.5km處,321國(guó)道從其場(chǎng)地西側(cè)穿過(guò),場(chǎng)地緊鄰321國(guó)道、交通便利。場(chǎng)區(qū)處于云貴高原南東斜坡,地勢(shì)自北西向南東傾斜。場(chǎng)地周邊地勢(shì)東高西低,東側(cè)斜坡坡頂最高、海拔約為500m;西側(cè)坡前溝槽地段最低、海拔約為425m,場(chǎng)地及周邊海拔高差最大75m。場(chǎng)區(qū)基巖巖性主要為泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r,區(qū)域上屬于構(gòu)造、剝蝕-溶蝕作用形成的低山緩丘地貌類(lèi)型,場(chǎng)地位于剝蝕斜坡-溝槽地段。場(chǎng)地內(nèi)及周邊未見(jiàn)全新活動(dòng)斷裂通過(guò),場(chǎng)區(qū)下伏基巖主要為寒武系上統(tǒng)三都組(∈3s)泥質(zhì)灰?guī)r-泥巖,泥質(zhì)灰?guī)r僅在滑坡后緣斜坡頂部與滑坡前緣開(kāi)挖面出露。場(chǎng)區(qū)巖層單斜產(chǎn)出,產(chǎn)狀為100°~110°∠35°~60°,巖層傾角在滑坡前緣及坡體中部出露泥巖的地段較緩,在滑坡后緣出露泥質(zhì)灰?guī)r的地段變陡。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘及探井、鉆探,場(chǎng)地地層從新到老依次為第四系(Qel+dl)、寒武系上統(tǒng)三都組(∈3s)。第四系覆蓋層自上而下主要為殘坡積含碎石、塊石粉質(zhì)黏土(Qcol+dl);寒武系上統(tǒng)三都組(∈3s)巖性自上而下主要為薄-中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r、薄層狀泥巖。
項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)平過(guò)程中進(jìn)行了開(kāi)挖切坡,切坡高度為23~29m、坡度為50°~60°,加之原地勢(shì)稍高的東側(cè)陡坡,目前在2#樓東側(cè)形成了長(zhǎng)約80m、高51~55m的工程邊坡。由于施工期降水頻繁,該邊坡坡體出現(xiàn)整體蠕變滑移及局部滑塌,具體表現(xiàn)為坡體后緣坡頂出現(xiàn)總體貫通最寬約50cm的裂縫、坡體表面部分樹(shù)木、電桿出現(xiàn)傾斜、坡體表面部分地段出現(xiàn)較窄裂隙。隨著降水不斷沿裂縫(隙)下滲,坡體土體的含水量逐漸增大、形成飽水帶,下伏強(qiáng)-中風(fēng)化泥巖遇水軟化,坡體穩(wěn)定性將不斷惡化。這些問(wèn)題的存在嚴(yán)重影響了項(xiàng)目巖土工程施工的開(kāi)展,制約了勘察技術(shù)的應(yīng)用效果。巖土工程施工勘察是針對(duì)巖土情況而言的,實(shí)際勘察中極易受到地質(zhì)條件及人為因素的影響,面對(duì)這種情況,勘察人員必須加強(qiáng)對(duì)勘察技術(shù)的全面研究,推進(jìn)勘察技術(shù)在巖土工程施工勘察中的有效應(yīng)用,進(jìn)而為巖土工程設(shè)計(jì)、施工提供可靠依據(jù),保障巖土工程的施工進(jìn)度及施工質(zhì)量。
巖土施工前的勘察,總會(huì)被各種各樣的因素所影響,以至于很多時(shí)候施工并不能完全按照項(xiàng)目施工方案中規(guī)劃的那樣開(kāi)展整體施工或系統(tǒng)化作業(yè),分條分塊施工現(xiàn)象普遍存在,進(jìn)行了大量回爐返工,降低了施工質(zhì)量,延長(zhǎng)了工期,不利于工作的順利開(kāi)展。另外,由于在施工前不能確定好工作制度、理論方法,工程計(jì)劃書(shū)和施工方案與實(shí)際的勘察工作出現(xiàn)了嚴(yán)重的脫節(jié),再加上勘察人員在進(jìn)行勘察工作時(shí)并沒(méi)有從整體工程的大局出發(fā)進(jìn)行綜合考慮,導(dǎo)致得出的地質(zhì)資料往往過(guò)于地質(zhì)化,設(shè)計(jì)人員未能深入全面地了解施工區(qū)域的氣象、水文、地形地貌、巖土情況,最終做出來(lái)的設(shè)計(jì)和實(shí)際情況有較大的出入,施工圖不能得到很好的應(yīng)用和轉(zhuǎn)化。
從該工程來(lái)看,前期效果并不理想,具體表現(xiàn)為不以滑坡綜合治理為基礎(chǔ),所采集的樣本不能為滑坡治理設(shè)計(jì)提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。為此,筆者重新找出了滑坡的范圍、規(guī)模、形態(tài)、巖土體組成及其組合關(guān)系,提出了滑坡的成因、形成機(jī)理、演變趨勢(shì)、巖土參數(shù),為滑坡治理設(shè)計(jì)提供了所需的物理力學(xué)參數(shù)。該項(xiàng)目前期相關(guān)數(shù)據(jù)的不全面和不準(zhǔn)確,缺乏對(duì)滑坡樣本的詳細(xì)采集,使得巖土工程施工進(jìn)展得十分艱難。通過(guò)筆者的深入分析,其與勘察人員的專(zhuān)業(yè)能力不足及專(zhuān)業(yè)調(diào)查技術(shù)水平較低有關(guān)。
在設(shè)計(jì)時(shí),巖土施工的設(shè)計(jì)圖一般是在地形圖上進(jìn)行基礎(chǔ)元素的臨摹和繪制,而勘察人員勘查得到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是繪圖的重要依據(jù),其在整個(gè)工程進(jìn)程中擔(dān)任著總指揮的角色。但是一些勘察單位往往忽視了這一點(diǎn),由于資金不足,技術(shù)觀念過(guò)于傳統(tǒng),而選擇不去運(yùn)用數(shù)字化地圖,單純依靠設(shè)計(jì)人員憑空想象去繪制,或以現(xiàn)場(chǎng)照片代替,導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法被運(yùn)用到CAD軟件中,這就形成了邊施工、邊設(shè)計(jì)、邊調(diào)整的困局,一定程度上增加了工作難度,延長(zhǎng)了工期。
在勘察時(shí),首先要收集和記錄降水、地形、產(chǎn)狀、巖石特征等相關(guān)數(shù)據(jù),確保這些數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性,從而有利于促進(jìn)工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性、實(shí)操性。如果地質(zhì)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,接下來(lái)會(huì)產(chǎn)生一系列問(wèn)題,例如施工進(jìn)度無(wú)法達(dá)到預(yù)期目的,不安全因素顯著增加,有可能引發(fā)不可挽回的安全事故,因此必須重視前期的勘察地質(zhì)調(diào)繪工作。另外,還要通過(guò)運(yùn)用工程地質(zhì)調(diào)繪技術(shù),采集與現(xiàn)場(chǎng)地形圖測(cè)繪和工程地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪相關(guān)的信息?,F(xiàn)場(chǎng)地形圖測(cè)繪主要是針對(duì)因滑坡地段進(jìn)行工程建設(shè)開(kāi)挖原地形已發(fā)生較大變化的情況(見(jiàn)圖1)。工程地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪主要是指調(diào)查場(chǎng)地內(nèi)及附近的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖土組構(gòu)、水文地質(zhì)、不良地質(zhì)、當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)以及建設(shè)所形成的工程邊坡的特點(diǎn)和周邊環(huán)境條件,從而為勘察及施工提供指導(dǎo)依據(jù)。
圖1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)繪
勘探取樣技術(shù)主要用于地層鑒別、巖性判定,查明滑坡土體及強(qiáng)風(fēng)化巖體厚度、坡體內(nèi)中風(fēng)化基巖面形態(tài),其在了解地質(zhì)具體情況、進(jìn)行原位測(cè)試過(guò)程中有著非常大的應(yīng)用價(jià)值,該滑坡項(xiàng)目運(yùn)用了巖土鉆探取樣技術(shù)。勘探取樣技術(shù)的特點(diǎn)是易于操作、勘察靈活、成本低廉,運(yùn)用該技術(shù)可準(zhǔn)確判斷不良的地質(zhì)的位置,實(shí)際應(yīng)用時(shí)與測(cè)繪技術(shù)配合,數(shù)據(jù)采集會(huì)更容易,能夠?qū)φ麄€(gè)勘探過(guò)程起到促進(jìn)和推動(dòng)的作用。但其也有自身的局限性,例如在運(yùn)用勘探取樣技術(shù)時(shí),即便勘探人員的技術(shù)水平再高,獲取到的數(shù)據(jù)也會(huì)有一定的誤差,再加上勘探取樣技術(shù)易受地形、地貌的影響,而現(xiàn)階段又無(wú)法做到揚(yáng)長(zhǎng)避短。
在該項(xiàng)目的勘察工程中可以發(fā)現(xiàn),運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)可以解決非常多的問(wèn)題,例如可以降低人為勘測(cè)產(chǎn)生的誤差。運(yùn)用該技術(shù)可以提高勘察效率,使勘察工作更加數(shù)字化、信息化、系統(tǒng)化及可視化。數(shù)字化技術(shù)的最大價(jià)值在于其能夠快速將巖土工程領(lǐng)域內(nèi)的信息和數(shù)據(jù)整合起來(lái),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行建模,使得工程地形地貌、巖土組構(gòu)、水文特征、不良地質(zhì)等情況能夠得到立體化的呈現(xiàn),一定程度上保障了施工的安全和質(zhì)量。
綜上所述,新時(shí)代的建筑業(yè)將朝著高質(zhì)量的方向發(fā)展,改革創(chuàng)新巖土工程勘察技術(shù)至關(guān)重要。隨著國(guó)家對(duì)工程監(jiān)管力度的不斷加大,對(duì)技術(shù)方面的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。在巖土工程施工中運(yùn)用勘察技術(shù)可以及時(shí)為項(xiàng)目排除安全隱患、杜絕安全事故的發(fā)生,同時(shí)也增強(qiáng)了工程的規(guī)劃性和耐久性。