缩略图

勘察在岩土工程桩基施工中的应用

作者

刘佳禹

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摘要;在岩土工程桩基施工领域,勘察工作起着不可或缺的基石作用。本文围绕勘察关键维度展开,先剖析勘察要点,详述地质条件勘察涵盖地层岩性、地质构造及地下水文细节,精准测定岩土力学参数。介绍钻探、物探、原位测试等常用技术手段,凸显各自优势与实操要点。着重探讨勘察在桩基施工全程的应用,从指导场地平整预处理,到辅助工艺抉择、实时监测隐患,保障施工安全、高效。

关键词;岩土工程;工程勘察;应用

引言

随着城市化进程一路高歌猛进,林立的高层建筑、横跨江河的桥梁以及纵横交错的地下交通设施,如雨后春笋般不断涌现,岩土工程的重要性愈发凸显。桩基作为这些工程项目稳固的地下根基,承载着上部结构千钧重压,其施工质量直接关乎整个工程的安危与寿命。

一、岩土工程勘察要点剖析

1.1 地质条件勘察

地质条件勘察宛如绘制地下藏宝图,精准洞察施工现场地质全貌,是岩土工程勘察的关键起步。地层岩性勘察首当其冲,工作人员需熟练运用钻探、地质测绘等手段,精准鉴别岩土类别。粘性土细腻软糯、砂土颗粒分明,岩石质地坚硬,各有独特外观与触感,借由岩芯样本,细致观察岩土颗粒结构、胶结状态,预判其工程力学表现,预估桩基入土深度,为后续施工探路。

1.2 岩土力学参数测定

岩土力学参数测定则是为桩基设计打造量身标尺。原位测试技术大显身手,静力触探时,探头匀速贯入土体,实时记录贯入阻力,依阻力曲线精准划分土层,高效估算土体抗剪强度、压缩模量;标准贯入试验严守落锤规范、把控贯入深度,借锤击数精准判断砂土密实度、地基承载力;岩石单轴抗压强度测试严格遵循操作流程,获取一手数据。这些参数仿若密码,解锁桩基合理设计,关乎其承载、变形性能,为安全施工夯实基础。

二、岩土工程勘察常用技术手段

2.1 钻探技术

钻探技术堪称岩土工程勘察的排头兵,凭借直接获取地下岩芯样本优势,为精准剖析地质状况提供一手资料。钻机选型是关键起始步,面对软土地层,回转式钻机轻柔切削岩土,高效钻进;碰上坚硬岩石,冲击式钻机则化身重锤先锋,依靠强大冲击力破碎岩体;若遇密实砂土层,振动式钻机借高频振动松动土体,稳步前行。操作时,严控钻进速率,犹如精细绣花,太快易致岩芯破碎、样本失真,太慢则延误工期;岩芯采取率更是核心指标,经验丰富的工人巧用取芯工具,尽可能完整提取岩芯,保证样本能如实呈现深部岩土特性。钻孔编录与资料整理紧随其后,技术员如同尽职史官,全程紧盯钻孔过程,详实记录岩性渐变、水位波动等关键信息,精心绘制钻孔柱状图,直观展现钻孔内地层分布。汇总多钻孔成果后,运用专业软件拼接整合,生成精细地层剖面图,清晰勾勒场地地下地质结构,为后续桩基布局、工程规划勾勒蓝图,指明方向。

2.2 物探技术

物探技术宛如岩土勘察侦察兵,利用物理场特性差异,隔空探测地下奥秘。地震勘探依循地震波传播原理,主动向地下发射地震波,波遇不同地层界面、空洞时,反射、折射出独特信号,被仪器敏锐捕捉,经复杂计算处理,精准定位深部地层分界面、潜藏空洞位置,适用于大面积场地前期摸底、深部地质构造探测,高效勾勒地下轮廓。电法勘探则巧妙借助岩土导电性差异做文章,当电流穿梭地下,导电性各异的岩土宛如电阻不同的关卡,致使电流强度、电位分布变化,仪器据此精准圈定地下水位、软弱土层范围,与钻探相互印证、优势互补,提升勘察全面性、准确性。

2.3 原位测试技术

原位测试技术是直击岩土力学特性的利器。静力触探试验现场,探头在液压装置助推下,匀速贯入土体,传感器实时记录贯入阻力,依此阻力曲线,专业人员可像解读密码般精准划分土层,估算土体抗剪强度、压缩模量等关键参数,高效获取浅层土力学信息,指导浅层桩基设计。标准贯入试验则严守落锤标准,将标准质量落锤在规定高度自由落下,锤击贯入地下,精准统计锤击数,借此精准判断砂土密实度、地基承载力,是砂土场地桩基施工不可或缺的数据支撑,确保桩基稳稳扎根,承载上部结构重压。

三、勘察在桩基施工过程中的应用

3.1 指导施工场地平整与预处理

在桩基施工大幕拉开前,勘察成果摇身一变成为场地平整与预处理的指挥棒。勘察报告恰似一份详尽的地下说明书,精准揭示场地原始地貌,哪里地势高耸、何处低洼积水一目了然;细致标明软弱土层分布范围、厚度及力学特性,这些软弱区域如同隐匿的陷阱,承载能力薄弱,若贸然施工,桩基易沉降、歪斜。施工团队依据勘察信息,周密规划土方开挖方案,在高处精准降坡,低洼处合理填方,把控每一处土方量,确保场地平整度契合施工标准;针对软弱土层,敲定科学回填、压实方案,选用砂石、灰土等优质回填材料,分层夯实,为桩基打造坚实落脚地。碰上高填方区域,勘察数据明确压实标准、检测指标,施工时引入重型压实设备,多轮碾压,实时检测压实度,杜绝后期沉降隐患,让桩基从一开始便站得稳。

3.2 辅助施工工艺选择与调整

勘察成果在施工工艺抉择与调整环节彰显关键价值,堪称施工团队的智囊军师。地质构造复杂、岩土性质特殊的场地,不同桩基施工工艺效果迥异。若场地地下水位高、土体松软,锤击式沉桩易引发超孔隙水压力骤升,致土体液化、桩身失稳,此时静力压桩工艺脱颖而出,凭借平稳压力将桩缓缓压入,减少土体扰动;遇上密实砂土层,振动沉桩工艺闪亮登场,借振动波疏松砂土,助力桩体顺利下沉。施工途中,地质状况时有突变。倘若遭遇地下障碍物,或是局部地层力学参数与勘察预期大相径庭,施工方迅速对照勘察资料按图索骥,灵活调整工艺。比如发现孤石阻碍桩身入土,即刻变更桩型或调整沉桩角度;若土层密实度远超预估,适时加大施压、锤击力度,或是启用辅助钻进手段,确保桩基施工顺畅推进,契合地质实况。

3.3 实时监测施工安全隐患

桩基施工全程,勘察成果无缝衔接实时监测工作,化身警惕的安全卫士,牢牢守护施工现场。利用勘察阶段预留钻孔,巧妙安装水位计、测斜仪、位移传感器等监测设备,构建严密监测网,全方位紧盯地下水位涨落、桩周土体位移、倾斜状况。地下水位大幅波动常牵一发而动全身,水位骤升使桩身承受额外浮力、土体抗剪强度锐减,监测系统及时预警,施工方迅速采取降水、回灌措施,平衡水位;桩周土体一旦位移、倾斜超警戒值,极有可能预示桩基失稳,监测数据实时反馈,施工团队立马停工排查,检查支护体系、调整施工节奏,加固周边土体,将安全隐患扼杀在萌芽。实时监测数据还为后续桩基质量回溯、问题诊断留存宝贵资料,全方位保障施工安全与质量。

结语

在岩土工程领域,勘察是桩基施工稳健前行的关键支撑。从精细剖析地质条件、精准测定岩土力学参数,到巧用钻探、物探、原位测试等多元技术手段,为工程筑牢数据根基。再到施工阶段,勘察成果全方位发力,指导场地预处理、助力工艺抉择、实时监测隐患,护航桩基施工安全与质量。虽当前协同尚存信息不畅、精度不足等短板,但随着技术迭代、协同优化,必将助推岩土工程迈向新高度。

参考文献

[1]蔡汉武.勘察在岩土工程桩基施工中的应用[J].中国住宅设施,2024,(07):169-171.

[2]肖挺,程文芳.勘察技术在岩土工程施工中的应用研究[J].世界有色金属,2023,(11):199-201.

[3]钟柠远.勘察技术在岩土工程施工中的应用[J].西部探矿工程,2022,34(08):19-21.