岩土工程勘察质量管理中过程管理的应用研究
赵鸿普
新疆建筑设计研究院股份有限公司 乌鲁木齐市 830002
摘要:目前,我国的岩土工程建设有了很大进展,其勘察质量管理工作也越来越受到重视。当前建筑工程数量与规模都呈上涨趋势,对质量有着更加严格要求,岩土工程勘察是保证施工处理技术应用得当的基本前提。本文首先分析影响地基稳定性,其次探讨岩土工程勘察质量管理中过程管理的应用,以此掌握建筑工程施工区域的地质条件状况,规避施工风险,改善施工条件。
关键词:复杂地质;岩土工程;勘察设计;直流电法
引言
岩土工程勘察对工程建设全过程均具有较大影响,如果勘察成果数据不全面、不准确、不严谨,那么就会造成设计误差,增加施工风险。面对岩土工程勘察质量管理存在的诸多问题,需要结合主要工作流程,找到主要影响因素,采取有效的质量控制措施,并通过质量评价,全面分析工作效果,为后续的勘察项目实施奠定良好基础。
1新疆地质环境概述
新疆地形呈现 “三山夹两盆” 的格局,山脉与盆地相间排列。有雄伟的天山山脉、阿尔泰山脉和昆仑山山脉,以及塔里木盆地和准噶尔盆地。这种复杂的地形地貌导致不同区域的地质条件差异巨大,从山区的岩石地基到盆地的松散沉积层,给岩土工程勘察带来了诸多挑战。新疆地层岩性丰富多样,涵盖了从太古界到新生界的各种地层。古老的变质岩、岩浆岩分布于山区,而盆地内则主要是新生代的沉积岩,包括砂岩、泥岩、砾岩等。不同岩性的物理力学性质差异显著,对工程建设的影响各不相同。新疆的水文地质条件复杂,降水分布不均,且蒸发量大。山区的地表水和地下水较为丰富,而沙漠和戈壁地区则相对匮乏。地下水位的变化以及地下水的腐蚀性等问题,在岩土工程勘察中需要重点关注。
2岩土工程勘察质量管理中过程管理的应用研究
2.1钻探技术
钻探技术是岩土工程地质勘察中最常用的方法之一,尤其在复杂地质条件下,其重要性尤为突出。钻探技术是通过机械设备在地面上钻孔,以获取地下岩土样品和地质资料的技术。根据不同的钻进方法,钻探技术可分为回转钻探、冲击钻探和振动钻探等。回转钻探通过旋转钻头切削地层,适用于较硬地层;冲击钻探利用冲击力击碎地层,适用于松散和破碎地层;振动钻探通过高频振动切削地层,适用于特殊地层条件。钻探设备包括钻机、钻具和泥浆泵等,常用的钻机有KG910B液压钻机、XY-1型钻机等,而钻具则包括钻杆、钻头和钻杆接头等。
2.2浅层地震勘探技术
应用浅层地震勘探技术时,需要采用人工制造地震波的方式对岩层发出声波,通过了解声波在岩层中的传递情况,即可判断相应区域内的地质情况。一般来说,声波于不同介质之内的传递速度存在差异,所以可据此判断岩层中浅层区域组成情况,还可根据实际需求适当提升地震波的清晰程度,或提升其中的振动幅度及频率,以针对岩土深层部分传递声波,从而了解深层区域的岩层组成情况。另外,为了合理选择地震波,避免声波导致周边环境受到不良影响,一般应将电磁脉冲器或电压换能器作为主要声源,以限制声波危害,合理控制声波频率及声波作用范围。应用浅层地震勘探技术可以基本了解建设施工范围内不同位置的岩层情况,为钻探技术的使用提供基础,有利于在应用钻探技术时能够更加高效地明确具有代表性的地段。
2.3换填垫层法
高层建筑施工中地基处理是非常关键的一环,垫层换填作为常见地基处理方法之一,具有举足轻重的地位。垫层换填技术就是把基础底面下一定范围的软弱土层开挖出来,再分层换填强度高、压缩性低、性质稳定的物质,使其压实或振密而形成优良人工地基,该技术多用于浅层软弱地基及不均匀地基处理。垫层换填技术关键是置换软弱土层来提高地基承载力及稳定性为其基本原理,软弱土层一般都存在高压缩性和低强度的不良性质,不能满足高层建筑对于地基的需要,且换填的物料如砂质碎石灰土强度高,排水性能良好,能有效扩散来自基础底面的附加压力并降低地基沉降量。同时换填材料也能改善地基排水条件、加快软弱土层固结、增强地基承载能力。施工期垫层换填技术需严格遵守一定工艺流程、场地平整及测量放线确定换填范围及深度。再通过机械或者人工开挖软弱土层和基底清理。然后,将换填材料逐层铺筑,各层厚度一般不应大于300mm;通过机械压实或者夯实等措施保证换填材料密实度满足设计要求。铺筑时,应注意换填材料含水量的控制,以免因太湿、太干而影响压实效果。最终,对更换后的地基进行全面的质量检查,这包括了压实度、承载能力等关键指标,以确保地基处理达到了设计的预期效果。垫层换填技术如下:垫层换填技术的优势如下。首先,施工工艺简单、易操作,无需复杂设备及工艺。其次,能够有效提高地基承载力与稳定性,降低地基沉降量,确保高层建筑使用安全。能够改善地基排水状况、加速软弱土层的固结过程、从而增强地基的工程性能,换填材料的来源广、价格比较便宜,可减少工程成本。但垫层换填技术有其缺点,首先是换填深度受到限制,通常适合浅层软弱地基处理。在处理深层的软弱地基时,需要寻找其他更为高效的地基处理策略。其次,换填材料质量、压实度等因素对地基处理的效果有很大影响,若在施工中把控不到位,则易产生质量问题。刚开始开挖软弱土层、铺设换填材料时,都有一定土方量及废弃物产生,需合理加工处理,否则将给环境带来一些影响。
2.4强夯施工技术
建筑工程岩土工程施工处理技术中的强夯施工技术同样较为常见,此技术工作原理为借助于具有较大重量的落锤其在下落过程中所产生的冲击力促使土层间隙被完全压缩,硬度系数可上涨,能够满足于工程施工需要。为了能够将此技术的作用优势最大化发挥出来,需把控一定的要点内容,首先科学控制落锤各项参数,具体包括高度与重量等,通常来说前者需超过20m,后者需在10t以上,由此才可与夯击基础要求相适配。另外还要控制落锤下落时的间隔距离,保证位移压缩始终处于顺畅化状态下,土层间隙在原有的基础上大大下降,岩土地基的夯实系数处于高水平下,为后续应用各项施工技术创造必要条件。有一点需要特别强调的是,考虑到建筑工程施工区域地下会布设一定数量的管线,落锤夯击时会对其产生一定的不良影响,所以要尽可能避开管线铺设区域。
2.5地应力测试技术
在地球运动的过程中,地壳能够形成多种不同的应力场,并在一定程度上影响岩土工程的施工质量及安全性,所以在进行岩土工程勘察中,若能在天然环境下完成勘察工作,则有利于提升勘察结果的准确性及可用性,所以需要合理使用地应力测试技术。当前应用频率较高的地应力测试技术包括应力解除技术、水压致裂技术以及应力恢复技术等。例如在本次隧道工程勘察工作中,选用地应力解除技术,需要首先针对岩体表面进行钻孔,在测量孔内设置测量单元,一旦出现岩体变形的情况便可以及时获取变形初始值,同时可以使用钻机提取岩芯样本,并观察岩层基本情况。总体上来看,应力解除技术的勘察结果更加准确且全面,可以提升隧道工程的勘察质量及后续施工效果。
结语
为了提升岩土工程勘察工作的质量和效率,需要合理应用综合勘察技术,当前应用频率较高、应用范围较大的综合勘察技术主要包括遥感与测绘技术、浅层地震勘探技术、钻探技术、高密度电阻率技术、地应力测试技术、数字化勘察技术等。在实际开展隧道工程勘察工作的过程中,通过应用以上技术可以快速有效地获取地质信息数据,不仅有利于提升勘察工作的质量和效率,而且可为工程整体的进度及安全性提供保障,有利于维护隧道工程的整体建设效果。
参考文献
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