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软土地区岩土工程勘察技术要点分析

作者

张瑞

身份证号码:640121199002032231

引言

岩土工程勘察是建设工程重要的前期阶段,勘察成果是地基基础(基坑)设计的重要参考资料,其工作内容、质量将直接影响设计工作及工程主体施工,并对后续运营期间造成影响。由于岩土工程的隐蔽性和复杂性,勘察工作对建设工程的影响是全局性、长期性的,如果勘察成果资料不准确或与实际情况误差过大,容易造成设计错误或地基基础(基坑)施工时出现问题,轻则造成基础埋深、成本预算与实际误差过大,重则造成基坑坍塌或地基承载力不足引起建筑物倾斜、开裂、沉降量大等情况。如果勘察期间因勘察方法手段不合理,勘察工期延长,拖延整个工程项目工期,极易造成项目工期及成本增加。因此,勘探工作过程及勘察成果质量对于整个工程项目的质量安全及整个工程项目能否顺利实施非常关键。合理的勘探方法是保证勘探工作顺利实施的重要手段,勘察成果质量是保证建设工程质量安全的重要前提条件。勘察成果质量的控制,一方面需要控制好野外现场勘探质量,一方面需要控制好室内试验及资料整理质量。本文通过对实际工作中的几个勘察问题方法经验探讨,希望能够给岩土勘察工作者提供一些有益的参考。

1 岩土工程勘察工作概述

就目前来看,随着社会的发展速度不断加快,相关工作人员在对岩土工程进行勘察过程中也会面临很多不同的地质类型。所以相关勘察人员在具体勘察过程中,一定要提升自身的勘察技能,全面、详细地对勘察现场周边环境进行调查和分析,降低地质灾害等情况发生的概率。

因为岩土工程在具体开展过程中对勘察工作的整体质量以及效率都有着非常高的要求,所以有关的勘察人员在具体开始工作前一定要全面详细地对岩土工程的建设要求进行分析和研究,全面了解以及评估岩土工程现场的地质条件等相关信息,然后结合实际情况合理地编制勘查报告,根据地质特点综合评估差异化的地质情况对岩土工程施工所产生的不良影响,同时对工程施工方案提出合理可行性建议。

2 岩土工程勘察技术发展现状

在岩石工程持续发展的形势下,业界专家对于岩石工程勘察的研究也在不断深入,欧美国家对于岩石工程勘察的研究起步较早,开始于 19 世纪末期,因为此时期的岩石工程数量呈指数增长,各种施工安全事故随之增多,令从业人员不得不重视岩石工程勘察工作,由此出现了一批专门研究岩石工程勘察设计的专家。目前在应用范围最广的物探技术起源于欧美国家,该技术普遍被应用在岩石工程地质调查、选址中,获得了显著应用成果。

岩石工程勘察思想最早起源于我国,蜀郡太守李冰挖了中国第一口盐井,此为岩石工程勘察思想的起源,但是由于历史原因和技术原因,我国并没有展开后续岩石工程勘察技术研究。目前在国内应用范围最广的为钻探取样技术,尽管能够获得一定勘察数据,可以生成岩石工程地质剖面图,具有勘察作业便捷、勘察结果准确等优势;但是该技术往往只能够完成对部分区域的勘察,不适合应用在大面积岩石工程勘察中,而无法进行钻孔、没有进行钻孔的地区,只能够由勘察人员结合现有勘察结果、勘察经验、既往资料进行判断。

3 软土地区岩土工程勘察技术要点分析

3.1 土体划分

在进行土体划分之前,需要对软土地区的地质情况作全面详细调查,并将其与实际工程勘察工作相结合,以保证地基稳定性。首先要做好场地的测量定位,根据现场施工条件和设计图纸要求确定场地位置;其次是选择合适地点、布置好路线以及桩基等基础形式;然后是按照相关规定进行放样作业(如钻孔等)。对于软土地区的岩土体划分,主要分为三个阶段:

第一阶段是在勘察过程中,由于场地地质条件复杂以及勘探难度大等因素而导致的工程地基破坏严重。第二阶段为在施工期间对软弱结构面进行控制。第三阶段为将软弱地基处理成较浅基础。因此必须注意以下几点内容:第一,勘察工作的开展必须遵循科学、合理以及经济等原则,并且需要对场地进行实地测量。第二,根据工程地质条件确定地基类型。第三,是在施工过程中要保证施工进度和质量安全。第四,做好技术交底工作是至关重要的。应该将现场勘察结果作为最终结论来处理相关问题,并通过有效手段提高勘察成果,为后期的设计、使用以及维护提供重要依据与参考。

3.2 土层取样

很多勘察场地都存在填土层,填土成分既有砂土也有黏性土,因为砂土松散难于取到原状样,现场人员往往只取黏性土样,不取砂土样,造成取样代表性不足;或者有地下室的场地只取钻孔下部持力层土样而不取填土层及上部松散土层的土样,造成基坑设计时填土层的粘聚力 c 值、内摩擦角 Φ 值、容重 γ 等土工试验数据不足,缺乏设计所需参考依据,不能满足要求。有地下室的场地,钻孔上部土层亦为主要土层,取样需符合规范要求,有效数据需达到 6 个以上。勘察工作中,如果填土层及上部松散土层属于主要土层的,取不到原状样的要取扰动样做土工颗粒分析试验,并且做原位测试工作。

3.3 原位测试

标准贯入试验流程如下:质量为 63.5kg 的穿心锤以 76cm 的落距自由下落,将贯入器垂直打入土层 15cm 后,开始记读,实测锤击数为每打入 10cm 记读 3 次的锤击数之和。如果需要进行液化判别,可以对 20m 深度范围内的粉土或粉砂层进行标准贯入试验,同时取粉土、粉砂扰动样进行室内颗粒分析。

重型动力触探流程如下:对强风化破碎岩层、含砾石土层进行重型圆锥动力触探试验,试验设备为自动落锤装置,试验点间距为 1.0m~1.5m 。试验结果按照 GB50021—2001 规范附录 B 进行修正。

3.4 室内试验

室内实验的主要工作指的是室内土工试验和岩石试验两个方面的内容,和其他原位测试方法相比,土工试验具有非常重要的作用,很多关键的参数必须通过土工试验来获取结果,例如土地比重测定、土壤颗粒成分、土容重。一般情况下,室内试验的方法包括含水量试验或密度试验,部分情况下也包含土壤抗剪强度和土壤动力性质试验,不同的实验有着不同的实验目的。其中含水量试验和密度实验可以确定土壤的基本物理指标,用以推测出其他指标;土壤塑限试验可以确定土质状态以及土壤稳定性的推算;压缩系数试验可以判断地基的承载力以及地基土的压缩性能;固结系数评价则用于了解和分析地层沉降过程当中的关系;直剪试验可以进一步确定土壤抗剪切破坏能力以及边坡的稳定性。

结语

综上所述,在岩土工程勘察过程中,野外勘探工作的顺利实施以及勘察成果资料的准确性,是保证工程项目的质量安全及顺利实施的前提,也是一个关键环节。对于实际岩土工程勘察工作中出现的问题,行业从业者需采取合理的方法手段,不断总结方法经验,提高解决问题的能力及水平。

参考文献

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[2]黄志成.岩土工程勘察在岩溶地区的应用[J].山西建筑,2019,45(14):54-55.

[3]杨洁.关于复杂地质条件下岩土工程勘察技术的探讨[J].世界有色金属,2019(19):231,233.