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探析岩土工程勘察新技术的应用

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【摘要】工程地质测绘一般在勘探工作的初期阶段进行,是岩土工程勘探的一项基础工作。其目的主要是为了查明地形以及地貌特征,划分地貌单元;对岩层的风化程度进行鉴定,同时区分土层区的新近沉积土以及其他特殊性土。工程地质测绘认识工程地质条件的最有效、最经济的方法,高质量的工程地质测绘能够准确地推断出地下的地质情况,能够有效地指导其他勘探方法。

【关键词】岩土工程;勘察 ;常见问题: 解决措施

一、岩土工程勘察

1.岩土工程勘察的作用

岩土工程勘察其主要作用是为设计配套服务,提供设计需要的勘察资料,工程勘察体现的主要是认知作用,通过必要的勘察手段和工作,认识地基岩土的物理力学属性,为设计提供必要的依据。对工程地质条件作出正确的评价分析,将直接影响到工程的安全性及工程造价的高低,故在勘察过程中,要选择最为适合及全面的勘察方法。

2.岩土工程勘察的目的

为了查明拟建场地的地质情况并为设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土工程参数,运用各种勘察测试手段和方法,对建筑场地进行调查研究,分析判断修建各种工程建筑物的地质条件以及建设对自然地质环境的影响;研究地基和上部结构共同工作时,保证地基强度、稳定性以及不致产生过大沉降变形的措施,分析并提出地基的承载能力;提供基础设计、施工以及必要时进行地基加固所需要的工程地质和岩土工程资料。

二、岩土工程勘察基础技术及常见问题分析

1 勘察依据不充分、目的不明确造成难以满足设计要求

设计意图明确,才能有的放矢地合理布置工作量,解决工程设计和施工中的岩土工程问题。《岩土工程勘察规范》(GB50021―2001)2009版明确规定详勘时应“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度和地基允许变形等资料”。但目前市场存在一些不规范行为导致有些工程在无设计要求和建筑物荷载等状况下,勘察单位仅凭业主的陈述,按其要求勘察,导致勘察报告深度和广度不符合要求。所以施工前一定要弄清勘察设计要求和目的,尤其是一些特殊要求,如电阻率测量、基坑支护、地下水渗透性等,才能在广度和深度上满足设计要求。

2. 注意各种等级的划分

在进行岩土工程勘察工作量布置时,应按相应的分级标准,确定项目的相关等级。如勘察等级、地基复杂程度等级、拟建物安全等级、重要性等级等。因为这些等级的划分直接决定了勘察工作量的布置,只有充分了解了各种等级,布置工作量时才能作到安全、经济、合理。

3 土工试验及岩土工程参数的选择

土工试验是岩土工程勘察的一项重要内容,自《建筑地基基础设计规范》(GB50007 - 2002)实施以后,土工试验的重要性被推向新的高度。由于岩土的不均匀性和各向异性,试样采取、运输、加工扰动等因素的不确定性、试验仪器和操作方法的差异性及试验人员自身的素质问题,测试失真难以避免。所以加强土工试验和试验结果的综合分析必不可少,这样才能避免相关指标间的矛盾,更好地了解岩土的差异性,客观地评价地基土的强度变形特性。

4 掌握工程概况,充分了解设计意图

工程概况包括工程规模和特征,工程所处场地的复杂程度,建筑物地基的复杂程度等,掌握了这些情况才能确定勘察的等级。了解设计意图主要指清楚设计所需的工程地质资料参数。不同工程功能不同,荷载不同,结构不同,变形要求不同,因此对岩土参数的要求也不同。例如,在平原土石坝水库建设中,主要应考虑库区岩土体渗透性,坝体的稳定性,沉降,因此勘察要提供岩土体的渗透系数,变形系数,抗剪强度指标及地基承载力,而在高层建筑中,平原地区大多需要打桩处理,因而要提供桩基参数,变形模量等指标。只有掌握了工程概况,充分了解设计意图,才能使勘察工作具有针对性、目的性,做到有的放矢。

三、岩土工程勘察新技术的应用

1.数字化勘察技术

随着数字化的发展,传统勘察方法逐步过渡到数字化勘察,这既是发展的要求,也是发展的必然趋势。数字化勘察技术在应用中关键在于以下两个方面:

1.1数字化建模方法。

数字表面模型法的基本内容就是通用精确表示工程地质体外表面的方式来表示均质地质体,可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来,构成网状曲面片,进而确定整个地质体的空间属性。

此外要涉及到的一个重要技术是地质三维数字化,就是以地球三维地理空间中全面的地下各项内容,包括地层、土质、岩石、石油、天然气、矿藏、海水、地下水、废物等,对这些对象相应在地球三维地理空间上各点的属性、状态、特征等的分布建立统一的三维数字化描述。

1.2.查清楚会对建筑场地带来不良影响的地质作用,其中主要的工作内容是检查地基,看是否有岩溶、危岩、崩塌、滑坡、泥石流、地震效应、地面沉降、活动断裂带、软土、污染土、填土、湿陷性土红粘土、膨胀土等等,并且分析其成因、范围、发展的趋势以及危害的程度,提出相关的防治方法的建议。

2.查清地下水的埋藏情况、补给、类型和排泄的条件,查清其地下水位变化的幅度和规律,评价地下水的腐蚀性。对于基坑工程,岩土勘察还需要查明各个土层渗透的性质,分析净水的压力、浮托力和动水压力的影响和作用,预估基坑产生突涌、流沙、管用等地下水不良的作用会带来的危害性。

3检查基坑周围的环境,为其设计提供所需的相关岩土参数,评价分析基坑边坡的稳定性和放坡开挖的可能性。以此选择适宜的支护结构,保证其稳定性。

4.进行现场编录做好原始资料

在野外对勘察结果进行编录,能将真实、可靠的第一手资料保存起来,在以后的工程施工,就能提供真实、可靠、可追溯的原始资料,方便施工人员进行施工。当然,对于现场的编录工作,应该要求编录人员有极强的责任心,并且能够按照勘察的纲要在野外进行施工。

5. 重视现场踏勘

确定勘察的方法、手段之前,需要初步了解工程现场情况和区域地质资料。现场踏勘是了解工程现场情况和区域地质资料的最有效手段之一,是对工作现场的地质条件和施工条件等进行实地的概略调查和了解,使地质工作的设计和部署切合于实际。我国幅员辽阔,各地地形地貌不同,岩土体成因复杂多变,因而各地的不良地质作用不一,岩土体的物理力学性质不同,而岩土参数往往是通过多次试验、分析统计得出的,具有区域性和经验型,例如岩溶地区,喀斯特溶洞及土洞是主要不良地质作用,而在滨海地区,软弱土及盐渍土是勘察时必须重视的,在黄土高原,黄土的湿陷又是勘察的重点,因此,要进行现场踏勘,收集临近工程的地质资料,充分了解区域地质特点和工程现场情况,为下一步工作打下坚实的基础。

结语:

针对地层条件复杂的场地,建设、设计、施工、监理等有关各方都必须充分考虑基础问题的难度,切忌为了节约成本和缩短工期而简单对待处理,否则最终结果是金钱及工期两误,已有不少的工程实践证明了这一点。

参考文献:

[1]叶国琳.初探岩土工程勘察基础技术问题[J].山西建筑,2009,35.

[2]金承满.初探岩土工程勘察基础技术问题[J].岩土工程界,2008,11.

[3]王凡俊.岩土工程勘察若干问题初探[J].城市建设,2009,32.