衛(wèi)健
摘? 要:工程地質(zhì)勘察決定著項目工程整體結構設計的穩(wěn)定性和安全性,良好的地質(zhì)工程勘察工作,能夠為工程設計和施工提供專業(yè)完備的參考資料,是工程設計施工得以順利開展進行的基礎條件。
關鍵詞:地質(zhì)工程;勘察;工程設計;施工;作用
1地質(zhì)工程勘察在工程設計和施工中的作用分析
1.1選址勘察
地質(zhì)工程勘察在工程設計和施工中的作用十分突出,建筑工程中選址勘察極為重要,通過選址勘察方可掌握施建場地實際地質(zhì)信息,分析場地是否滿足相應建設項目投建標準。同時此期間通過對當?shù)厮摹⒌刭|(zhì)等自然環(huán)境數(shù)據(jù)的調(diào)研,都可保障相應投建工程項目能夠有效規(guī)避惡劣地質(zhì)條件區(qū)域。
1.2初步勘察
地質(zhì)工程勘察中的初步勘察則是在選址確定后,對建設施工場地的大致勘探,旨在掌握建設項目類型、規(guī)模、高度、基礎形式、埋深等信息,探測建筑地段地質(zhì)穩(wěn)定度是否達標,為建筑總平面布局、著建筑物地基設計優(yōu)化提供有利參考依據(jù),降低甚至避免地質(zhì)安全隱患發(fā)生。
1.3詳細勘察
詳細勘察則是在選址勘察、初步勘察之后,其作用在于為施工設計提供更加詳盡的參考指標,進一步提高建筑工程整體安全性和穩(wěn)定性,使之設計施工效果能夠完全達到預期。詳細勘察報告內(nèi)容專業(yè)完備性很大程度上也決定著最終建筑工程項目建設的品質(zhì)安全程度。
2工程勘察主要方法
某項目主要分A棟、B棟、C棟、3層地下室組成,A棟功能為酒店,B、C棟功能為商住,總建筑面積59465m2,其中地下建筑面積21316m2,地上建筑面積38149m2,由廣東遠順建筑設計有限公司設計??辈旆秶鸀锳、B、C棟及地下室。本次勘察為詳細勘察階段,根據(jù)工程特點、技術規(guī)范和巖土工程勘察任務委托書的要求,本次勘察目的主要是為設計和施工提供所需的巖土工程參數(shù),對建筑地基作出巖土工程評價,并對地基類型、基礎形式、地基處理、不良地質(zhì)作用的防治等提出建議。
2.1工程地質(zhì)調(diào)查
主要查明場地內(nèi)及附近的地形地貌、地質(zhì)構造概況、地層分布特征、巖層產(chǎn)狀、水文地質(zhì)情況、不良地質(zhì)現(xiàn)象及當?shù)毓こ探?jīng)驗,為勘察施工提供指導依據(jù)。本次工程地質(zhì)調(diào)查完成工作量0.02km2。
2.2鉆探
主要用于進行地層鑒別、巖性判定,并利用鉆孔采取巖土樣等。其中:土層鉆探采用沖擊法,巖層采用回轉(zhuǎn)鉆進的方法。本次勘察完成229個鉆孔,勘探孔間距為1.9m~11.3m。土層的巖芯采取率在50%~80%之間,巖層的巖芯采取率在65%~90%之間。
2.3巖土、水樣取樣與試驗
為獲得地基巖土體物理力學指標,本次勘察采取巖樣49件,17件做飽和單軸抗壓強度試驗,32件做天然單軸抗壓強度試驗,土樣6組進行室內(nèi)物理力學指標測試;土對建筑材料腐蝕性試件2組,水對建筑材料腐蝕性試件2組。
2.4圓錐動力觸探試驗
主要用于獲得強風化砂質(zhì)泥巖層的物理力學性質(zhì)指標和判定覆蓋層的均勻性。本次勘察采用重型圓錐動力觸探試驗。本次勘察共進行圓錐動力觸探6個鉆孔,總計17.9m。
2.5鉆孔超聲波測試
為評價巖體的風化帶和完整程度,便于對巖體質(zhì)量單元的劃分,本次勘察在場地中共布置了鉆孔超聲波測試孔37個,對場地內(nèi)基巖采用RSM-SY5N型聲波測試儀進行單孔巖體縱波波速測試,測點垂直間距按0.2m控制。
2.6其他測試工作
為判別場地土的類型和建筑場地類別,選取3個點進行土層剪切波測試。為了解鉆孔水位變化情況,對所施工的每個鉆孔在初見、終孔后24h后進行水位觀測二次。本次勘察量取水位458次。為了確定中風化砂質(zhì)泥巖地基承載力特征值、變形模量及基床系數(shù),本次勘察在A、B、C棟及地下室完成了4個載荷試驗點。
3成果數(shù)據(jù)的分析
3.1巖土物理力學性質(zhì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
3.1.1粉土:
本次勘察取6組粉土,求得各力學參數(shù)平均值如下:含水量21.85%;密度2.04g/cm3;比重2.68;孔隙比為0.6;飽和度為97.28%;液限29.22%;塑限21.15%;塑性指數(shù)8.07;液性指數(shù)0.09;液塑比1.38;含水比0.75;凝聚力32.78;內(nèi)摩擦角為17.02。
3.1.2基巖:
為了獲取強化風砂質(zhì)泥巖的相關力學參數(shù),在場區(qū)選取了6個點進行重型動力觸探試驗(N63.5),共計17.9m。本次勘察在場地內(nèi)采取中風化砂質(zhì)泥巖巖樣18組、中風化泥巖14組、中風化灰?guī)r巖樣17組進行物理力學試驗,物理力學指標統(tǒng)計結果見表1。
表1基巖物理力學指標統(tǒng)計表
3.2地基承載力特征值分析確定
3.2.1粉土:
根據(jù)粉土物理力學指標統(tǒng)計結果,按表試驗統(tǒng)計指標綜合考慮,依據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011)5.2.5公式確定地基承載力。粉土:fak=205kPa;γk=20.4kN/m3,ck=31.58kPa,φk=16.61°壓縮模量Es=6.94MPa。
3.2.2基巖:
根據(jù)基巖物理力學指標統(tǒng)計表,基巖地基承載力特征值根據(jù)規(guī)范《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011)5.2.6計算:fa=frk×ψ計算承載力特征值,考慮場地中風化砂質(zhì)泥巖完整性指數(shù)為0.24~0.62,均值0.41,巖體較破碎,節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖體結構面的結合程度差,折減系數(shù)取0.13:中風化砂質(zhì)泥巖:fa=6.22MPa×0.13≈800kPa;中風化灰?guī)r:fa=38.19MPa×0.11≈4200kPa;中風化泥巖:fa=6.72MPa×0.17≈1100kPa。
3.3場地穩(wěn)定性及適宜性評價
場區(qū)未發(fā)現(xiàn)全新活動斷裂,區(qū)域地殼相對較為穩(wěn)定;未見滑坡、泥石流、地裂縫、采空區(qū)等不良地質(zhì)作用;場區(qū)的主要不良地質(zhì)作用為巖溶,場區(qū)內(nèi)發(fā)育的巖溶層采用合理的工程措施可以處理,對場地內(nèi)發(fā)育的巖溶處理后對場地穩(wěn)定性影響較小。受區(qū)域構造影響,場區(qū)基巖節(jié)理、裂隙發(fā)育,影響巖體的完整性、降低巖體的力學性能,但基巖巖體仍可滿足擬建工程對地基強度的要求。場地總體穩(wěn)定性良好,本場地可以工程建設。
3.4巖體基本質(zhì)量等級
場地中風化砂質(zhì)泥巖天然單軸抗壓強度frk=6.22MPa,中風化泥巖天然單軸抗壓強度frk=6.72MPa,中風化灰?guī)r飽和單軸抗壓強度frk=38.19MPa,中風化砂質(zhì)泥巖的堅硬程度為軟巖,中風化泥巖的堅硬程度為軟巖,中風化灰?guī)r的堅硬程度為較硬巖。根據(jù)結果統(tǒng)計各巖體單元的完整性評價結果如下:中風化砂質(zhì)泥巖:縱波波速范圍為VP=1235m/s~1991m/s,平均值為VP=1615m/s,完整性指數(shù)0.24~0.62,均值0.41,為較破碎巖體;中風化泥巖:縱波波速范圍為VP=1528m/s~1714m/s,平均值為VP=1607m/s,完整性指數(shù)0.45~0.52,均值0.50,為較破碎巖體;中風化灰?guī)r:縱波波速范圍為VP=2742m/s~3668m/s,平均值為VP=3255m/s,完整性指數(shù)0.32~0.57,均值0.45,為較破碎巖體。
4結束語
本文以某項目為例,對地質(zhì)工程勘察在工程設計和施工中的作用進行剖析,文章針對項目工程地質(zhì)條件特征,指定針對性的工程勘察方法,在對各項數(shù)據(jù)進行分析的基礎上,為項目合理設計及施工提供科學指導,達到保證項目順利實施的目的。
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