【摘要】巖土工程勘察,即以項(xiàng)目施工的具體要求為依據(jù),檢查與研究施工現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)的,如地質(zhì)和環(huán)境條件等內(nèi)容,并提供有關(guān)勘察文件的過(guò)程。面對(duì)巖性復(fù)雜地段以及一些地形地質(zhì)較為復(fù)雜的地區(qū),為確保勘察結(jié)果的精準(zhǔn)性和有效性,文中著重分析了巖性復(fù)雜地段巖土工程勘察方法,為同行提供參考和借鑒。
【關(guān)鍵詞】巖土工程;勘察技術(shù)方法;復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境
【中圖分類(lèi)號(hào)】TU195" " " "【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A" " " "【文章編號(hào)】1673-6028(2023)23-0109-03
0 引言
落實(shí)好巖土工程勘察工作,對(duì)于確保巖土工程正常施工具有關(guān)鍵性作用,特別是面對(duì)巖性復(fù)雜地段以及地質(zhì)較為復(fù)雜的地區(qū),唯有提高巖土工程勘察重視程度,方能全面把關(guān)各類(lèi)建設(shè)質(zhì)量影響因素[1]。但是,受到自然以及環(huán)境等影響,勘察工作的實(shí)施面對(duì)著許多障礙。唯有根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況選取相應(yīng)的勘察技術(shù)方法,提升勘察效率以及質(zhì)量,方能合理地應(yīng)對(duì)巖性復(fù)雜地段以及較為復(fù)雜的地質(zhì)條件,為各種巖土工程施工建設(shè)提供保障。
1 巖土工程勘察目的
巖土工程勘察是巖土工程設(shè)計(jì)和建設(shè)不可或缺的環(huán)節(jié)。若勘察質(zhì)量不高,將直接影響整體巖土工程建設(shè)質(zhì)量,盡管第一時(shí)間完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),整體建設(shè)效果也無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期,工程壽命縮短,穩(wěn)定性也顯著降低。因此巖土工程勘察工作需要在施工前進(jìn)行,提前找到地質(zhì)問(wèn)題,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行真實(shí)、精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)。在巖土工程勘察期間,要求工作人員精準(zhǔn)反映現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況、巖土形態(tài),并根據(jù)設(shè)計(jì)要求與建設(shè)要求開(kāi)展地質(zhì)評(píng)價(jià)以及技術(shù)論證,并針對(duì)地質(zhì)問(wèn)題提出處理方案[2]。落實(shí)好巖土工程勘察,除了能夠規(guī)范工程設(shè)計(jì),也能為工程施工建設(shè)提供指導(dǎo),提高巖土工程施工質(zhì)量及施工安全。
2 巖性復(fù)雜地段巖土工程勘察方法
2.1 勘察準(zhǔn)備
我國(guó)從東至西地形地質(zhì)呈現(xiàn)三級(jí)階梯狀分布,地域的遼闊決定了地質(zhì)地形的復(fù)雜性。各層級(jí)存在相應(yīng)的地形地質(zhì)條件,相同層級(jí)中,常常雜糅多類(lèi)地質(zhì)條件。不但有雪山、峽谷,還分布有許多沙漠、沼澤等等。各地質(zhì)條件的彼此作用,增加了地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)概率。若建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件較為復(fù)雜,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境也會(huì)體現(xiàn)出一定的獨(dú)特性。為確??辈熨|(zhì)量,要提前做足準(zhǔn)備。具體而言,采集與整理地方近年的氣候條件,深入了解地方的降雨量、氣溫等等。另外,對(duì)土質(zhì)組成、土層特點(diǎn)以及土層產(chǎn)生因素等開(kāi)展全方位分析。針對(duì)地方的地下水種類(lèi),開(kāi)展進(jìn)一步分析以及研究。此外,針對(duì)當(dāng)?shù)刂脖簧L(zhǎng)狀況開(kāi)展系統(tǒng)性分析。
2.2 地質(zhì)測(cè)繪
巖土工程勘察期間,面對(duì)巖性復(fù)雜地段,要對(duì)工程具體情況展開(kāi)分析,在掌握環(huán)境信息的前提下,選取地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)。首先,進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪時(shí),要對(duì)地方的地形地質(zhì)開(kāi)展進(jìn)一步分析以及調(diào)研,針對(duì)不良地質(zhì)情況、地貌特點(diǎn)開(kāi)展深入研究。另外,把復(fù)雜地質(zhì)分成多個(gè)地貌單元。并且,分析巖土分布特征與形成因素,基于此,明確巖土層風(fēng)化情況以及風(fēng)化程度,為后續(xù)建設(shè)的正常進(jìn)行提供依據(jù)。地質(zhì)測(cè)繪工作需要在施工之前開(kāi)展,進(jìn)一步掌握地形及地貌,研究巖石性質(zhì),鑒定風(fēng)化程度,從而為后續(xù)的施工建設(shè)提供寶貴的數(shù)據(jù)支持。在地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)運(yùn)用下,探線與探點(diǎn)中間距設(shè)計(jì)如表1。
2.3 巖土工程試驗(yàn)
第一,室內(nèi)試驗(yàn)。巖土工程勘察期間,要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)況,落實(shí)好室內(nèi)檢測(cè)研究,找到施工現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題,通過(guò)檢測(cè)方案對(duì)巖土指標(biāo)開(kāi)展評(píng)估,獲取巖土力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。唯有如此,方能強(qiáng)化巖土分析信息精準(zhǔn)性及標(biāo)準(zhǔn)性的管控。同時(shí),提供評(píng)價(jià)報(bào)告,也是后續(xù)建設(shè)正常進(jìn)行的保證。一般的巖土力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)包括檢測(cè)土層力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)、水質(zhì)種類(lèi)研究試驗(yàn)等等。
第二,原位測(cè)試。巖土工程勘察期間,面對(duì)巖性復(fù)雜地段,原位測(cè)試的實(shí)施,要使用科學(xué)合理的測(cè)試方法。利用測(cè)試方法的優(yōu)勢(shì),落實(shí)好各種信息的匯總以及研究。主要的測(cè)試方法包括動(dòng)、靜力觸探,載荷、旁壓試驗(yàn)等等。在原位測(cè)試期間,應(yīng)當(dāng)注意:當(dāng)進(jìn)行靜力觸探時(shí),需利用原裝探頭以及計(jì)算機(jī)設(shè)備。后者的作用是針對(duì)試驗(yàn)期間收集的數(shù)據(jù)信息開(kāi)展進(jìn)一步的分析以及處理。其次,結(jié)束貫入標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)后,要全面根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展落體試驗(yàn)。為確保分析結(jié)果的精度以及標(biāo)準(zhǔn)性,針對(duì)空腔結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)提前落實(shí)好清洗,防止其中存在的雜物影響結(jié)果精準(zhǔn)性。并且,為確保巖性復(fù)雜地段巖土工程建設(shè)質(zhì)量,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督落錘速率,保證頻率為每分鐘二十次[3]。
以某擬建道路項(xiàng)目的巖土工程為例,該道路巖土工程為市政工程,施工現(xiàn)場(chǎng)巖土種類(lèi)相對(duì)較多,邊坡的巖石性質(zhì)變化相對(duì)較大,施工人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行初步勘察,施工場(chǎng)地自上而下存在雜填土、耕土、淤泥以及粉質(zhì)粘土??睖y(cè)人員借助原位測(cè)試以及室內(nèi)試驗(yàn)等手段,對(duì)各層巖土物理指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,如表2所示。
2.4 巖土工程勘察業(yè)務(wù)系統(tǒng)
勘察人員在實(shí)際的工作中,可以對(duì)巖土工程勘察業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行充分的設(shè)計(jì)與利用,以此來(lái)切實(shí)提高巖土工程勘察水平。巖土工程勘察系統(tǒng)可分為數(shù)據(jù)層、邏輯層以及表示層。
業(yè)務(wù)邏輯層位于系統(tǒng)的中間層,表示層的用戶(hù)請(qǐng)求都需要經(jīng)由業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行接口處理,同時(shí),邏輯層還可以立足于數(shù)據(jù)訪問(wèn)層,對(duì)往來(lái)數(shù)據(jù)進(jìn)行交互。表示層會(huì)借助Form窗口對(duì)用戶(hù)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行接收,并由邏輯層提供Service接口處理,最后將Auto CAD圖件返回給用戶(hù)的客戶(hù)端,而數(shù)據(jù)訪問(wèn)層則可以對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作,以此來(lái)為巖土勘察工作提供豐富的數(shù)據(jù)支持,數(shù)據(jù)層組件如圖1所示。
3 巖性復(fù)雜地段巖土工程勘察工作中的常見(jiàn)問(wèn)題
(1)探測(cè)點(diǎn)間距與探測(cè)深度掌握難度高。在地質(zhì)條件較為復(fù)雜時(shí),勘察人員對(duì)于探測(cè)點(diǎn)之間的距離以及探測(cè)深度的掌握不夠充分。首先,工作人員未充分認(rèn)識(shí)巖土性質(zhì),態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn),加上地質(zhì)條件較為復(fù)雜,有著許多的鹽漬土以及濕陷性土,勘察難度較大,因此難以確保巖土工程勘察效果。其次,工作人員在具體勘察期間,難以對(duì)目標(biāo)地區(qū)的地質(zhì)情況以及地貌特點(diǎn)開(kāi)展全方位研究,單純根據(jù)有感要求,來(lái)設(shè)置勘探孔,以及明確勘探深度。這會(huì)造成諸多問(wèn)題的出現(xiàn),比如勘察不完善、勘察缺乏合理性,甚至引起了勘察結(jié)果與實(shí)況不符[4]。此外,勘察者在具體勘察期間,常常在信息采集上發(fā)生失誤,或被主觀因素影響,因此最終的巖土工程建設(shè)質(zhì)量也將被影響。
(2)難以確保地基均勻性以及地震效應(yīng)評(píng)價(jià)的精準(zhǔn)性。在具體的巖土工程施工期間,地基均勻性以及地震效應(yīng),能直接影響工程的施工效果。因此,要在具體的巖土工程勘察期間,精準(zhǔn)評(píng)估地基均勻性以及地震效應(yīng)。通常情況下,勘察工作會(huì)受各類(lèi)因素影響,勘察者難以采取合理的勘察評(píng)價(jià)方式,獲取精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。從而導(dǎo)致勘察質(zhì)量下降,同時(shí)影響地震效應(yīng)的評(píng)價(jià)精度。
(3)可參考數(shù)據(jù)資料缺乏。通常情況下,地質(zhì)條件愈復(fù)雜,巖土工程勘察的實(shí)施需更多的參考資料。實(shí)際上,可參考資料的極大匱乏也是影響巖土工程勘察水平提高的主要因素之一。
4 提升巖性復(fù)雜地段巖土工程勘察工作水平的策略
4.1 優(yōu)化巖土工程勘察技術(shù)
面對(duì)巖性復(fù)雜地段,要想提升巖土工程勘察水平,勘察人員需要切實(shí)做好技術(shù)優(yōu)化。首先,在勘察期間,相關(guān)人員應(yīng)該在勘察地區(qū)選取固定鉆孔點(diǎn),同時(shí)借助鉆探裝置,開(kāi)展深層土鉆探取樣,根據(jù)有關(guān)的次序提取各土層結(jié)構(gòu),接下來(lái),檢測(cè)土工樣品,研究各土層的分布以及產(chǎn)生原因,分析土壤構(gòu)成。其次,鉆探取樣期間,針對(duì)鉆探裝置應(yīng)當(dāng)認(rèn)真清潔其內(nèi)壁,防止在取樣期間,破壞樣品結(jié)構(gòu)以及屬性。此外,在鉆探取樣期間,受地質(zhì)條件較為復(fù)雜等影響,土壤結(jié)構(gòu)以及屬性存在復(fù)雜性。唯有確保樣品收集的代表性,方能確??辈炀龋瑸楹罄m(xù)建設(shè)的正常進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。因此,勘察者要重復(fù)取樣動(dòng)作,采集若干個(gè)土工樣品,根據(jù)樣品分析結(jié)果選擇中間值。
4.2 完善取樣與勘探技術(shù)
面對(duì)巖性復(fù)雜地段以及復(fù)雜地質(zhì)條件,巖土勘察人員為了提升巖土工程勘察水平,應(yīng)當(dāng)完善取樣以及勘探技術(shù)。首先,鉆孔取樣期間,應(yīng)當(dāng)檢測(cè)樣品成分,保證充分掌握有關(guān)的內(nèi)容,比如工程現(xiàn)場(chǎng)土壤組成、土層產(chǎn)生原因等等。其次,檢測(cè)樣品組成期間,人與設(shè)備屬于影響檢測(cè)結(jié)果的因素之一。因此,為確保檢測(cè)結(jié)果的精度,應(yīng)當(dāng)合理增加檢測(cè)次數(shù)。
4.3 提高地下水資源勘察重視程度
面對(duì)巖性復(fù)雜地段及復(fù)雜地質(zhì)條件,為了提升巖土工程勘察水平,勘察人員需要切實(shí)提高地下水勘察重視程度。首先,深入研究現(xiàn)場(chǎng)的水文條件與地下水分布狀況等等,并參考?xì)v史資料,編制科學(xué)合理的地下水勘察方案。另外,地下水勘察期間,地表水和地下水有著相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系。因此,相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)有效采集地表水,并對(duì)其進(jìn)一步分析,掌握水質(zhì)以及屬性構(gòu)成。此外,根據(jù)深層土壤來(lái)看,其中存在一定的循環(huán)地下水。巖土工程勘察期間,相關(guān)人員要活用地下水鉆探方法,采集樣品,并且,加以觀測(cè)地下水循環(huán)動(dòng)態(tài)特征與分布狀況。面對(duì)巖性復(fù)雜地段以及復(fù)雜地質(zhì)條件,勘察人員務(wù)必要做好地下水勘察工作。首先,最高水位處于持續(xù)改變中。伴隨時(shí)間推移,最高水位也將出現(xiàn)改變。盡管使用先進(jìn)技術(shù)獲取較為精準(zhǔn)的最高水位,其實(shí)際水位也會(huì)出現(xiàn)變化,因此最高水位勘察價(jià)值十分有限[5]。基于此,相關(guān)人員在精準(zhǔn)測(cè)量最高水位的同時(shí),也應(yīng)當(dāng)把測(cè)量結(jié)果和歷史數(shù)據(jù)開(kāi)展比較分析,在此基礎(chǔ)上,估測(cè)今后一段時(shí)間內(nèi)水位的改變規(guī)律。其次,在地下水調(diào)查方面,相關(guān)的技術(shù)方式得以不斷完善,地下水資源分布和循環(huán)的準(zhǔn)確性也越高。對(duì)此,當(dāng)進(jìn)行地下水調(diào)查時(shí),可優(yōu)化使用分層調(diào)查技術(shù)。
5 結(jié)語(yǔ)
總而言之,地質(zhì)條件愈復(fù)雜,巖土工程勘察方法的科學(xué)選取和使用就愈關(guān)鍵。實(shí)際上,受種種因素的影響,巖性復(fù)雜地段巖土工程勘察期間,還有問(wèn)題及不足,唯有優(yōu)化巖土工程勘察技術(shù),不斷更新及完善取樣與勘探技術(shù),加以注重地下水資源勘察,并增強(qiáng)相關(guān)人員地質(zhì)測(cè)繪能力,方能從整體上提升巖土工程勘察水平。
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[作者簡(jiǎn)介]葛凌(1972—),安徽鳳臺(tái)縣人,研究生,高級(jí)工程師,研究方向:巖土工程。