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岩土工程勘察的技术难题及解决措施

时间:2018/9/28栏目:工程学论文

  岩土工程勘察的技术难题及解决措施

  摘要:结合工程实例,从岩土工程勘察技术特点出发,对岩土工程勘察存在的技术难题进行了分析,并提出了相应的解决对策,确保勘察质量。

  关键词:岩土工程;技术难题;勘察方法;工程物探

  岩土工程勘察是工程建设施工图设计的前提与基础,其勘察成果的准确性对工程造价控制和设计方案的确定的影响极大。岩土工程勘察就是采用各种地质勘察方法对岩土地质情况相关问题进行处理,为后续的施工图设计及施工提供技术性的岩土参数参考。在实际的岩土工程勘察过程中,由于各种原因导致存在一些问题。针对这些问题进行分析,并提出相应的解决对策。

  1岩土工程勘察技术的特点

  1.1依赖性

  岩土工程勘察技术是一门综合性的技术,需要具有工程力学、地理学、物理学、工程制图和材料力学等学科的知识。

  1.2不确定性

  由于环境的变化或者施工方法的改变,使得岩土的参数发生变化,施工对场地环境的影响使得岩土性质出现较大的变化,而岩土工程勘察技术这种不确定性是无法改变的。只有加强场地环境的监测,及时采取各种预防措施,才能降低岩土不确定性对工程建设带来的影响。1.3地域性由于地域性的影响导致岩土的各项参数差异性较大,那么对应的施工图设计参数也会跟着产生较大的变化,导致在实际工作中采取岩土勘察技术具有地域性。

  2岩土工程勘察存在的技术难题

  2.1勘察技术人员综合能力不足

  岩土工程勘察的专业繁多,内部缺乏技术交流与沟通,室内试验与野外作业的分析与整理能力不足,建筑与设计方面的知识相对欠缺,对于复杂工程遇到的技术难题束手无策,采取的技术防范无法实质性地揭露地质情况,导致勘察成果的真实性欠缺,所总结出的成果无法满足设计的需求。

  2.2地质形态与介质界面确定存在的问题

  岩土工程勘察中遇到的地质形态确定问题主要有对于地下软弱层或者不明物体、溶洞、空洞等埋藏位置、埋深及其分布形态的确定存在不确定性;介质界面确定问题主要包括岩土层中软硬层、不良地质体、岩石层风化程度、软弱地质层、地质构造等介质界面确定方法及勘探方法存在精确度不足问题。

  2.3岩土参数确定存在的问题

  残积土、粗颗粒土、裂隙发育岩以及风化岩等介质很难获取原状岩土样本进行试验的岩土层,其变形指标和承载力等岩土参数较难得到准确地确定。

  3岩土工程勘察技术难题的解决措施

  3.1加强勘察技术人员的培训

  目前我国的岩土工程勘察技术涉及的专业知识较多,有土力学、土工试验、工程地质学、结构力学、工程机械学、地基基础工程和岩石力学等,主要专业有水文地质、工程地质和工程测量等,综合性较强。在岩土工程勘察单位内部应加强对勘察技术人员的技术培训,采取岗位轮换机制,让每个勘察技术人员能够完善自己的知识结构体系,加强专业技术人员之间的知识与技术沟通和交流,尤其是野外作业勘探的准确性与具体性,定期为勘察技术人员举办各类专题讲座和学术交流活动,定期组织技术培训并考核,将考核结果列入绩效考核指标,提高勘察技术人员的学习积极性与主动性,提高其知识渗透性,从而提高其分析问题的综合能力。加强勘察技术人员对新的勘察技术和先进的计算机软件的学习与应用,要求专业人员熟悉并掌握对土压力、沉降、受压层深度、承载力、地震效应、地基与基础协同作用、基坑支护设计、渗流和水压力等进行计算与分析,从而确保勘察成果的准确性与内容的详细性。

  3.2综合运用工程物探技术

  随着科学技术的不断发展,工程物探技术不断完善,目前主要有多道瞬态面波法、浅层地震反射波法、TEM法、CT法、地下管线探测技术、地质雷达技术、弹性波测井、高密度电法、面波法与多波地震映象法等,主要运用到的技术原理涉及弹性波理论、电学原理以及电磁波理论等,在岩土工程勘察也出现一些实时信息采集与处理的工程物探设备,使得岩土工程勘察的速度加快,采样密度加大,采集的信息量大和勘察成本降低。在实际的勘察野外作业中应综合运用工程物探技术对复杂地质问题进行勘探,(www.fwsir.com)比如滑动面、溶洞、空洞、软弱地质结构面、不明物体、破碎带、各种断层等地质形态的具体埋藏位置、埋深、分布形态与特征进行准确的确定,提高勘探的精度;对不同介质界面的确定方面存在问题则可以采取连续加密测点的方法来获取相关地质界面数据,从而保证岩土工程勘察工作的连续性,由于工程物探技术的受限影响较小,可以比传统的钻探方法更快和更准确地获得相关勘察任务需要的信息,准确性与精度也更高。

  3.3加强新的试验测试技术的运用

  对于较难获取原状岩土样本的地质介质可以运用波速测试、标准贯入试验、多功能静力触探头、大应变技术等新的试验测试技术,对试验所得的数据及资料进行对比与分析,将实测数据运用图表方式寻找它们之间存在的关系与规律,根据以往工程积累的经验知识进行判断与分析,从而确保岩土工程设计参数的准确性与可靠性。在工程施工过程中加强对监测数据的收集作为反馈进行反算验证,从而得出地基变形破坏模式、桩基的承载力、边坡的稳定性及变形、挡土结构的破坏模式及变形特征、地下水渗流情况、砂土层在地震扰动下液化情况、风化岩的变形指标与承载力等岩土设计参数。为工程建设的后续设计与施工工作提供完善和准确的勘察成果,确保工程建设的安全性与可靠性。

  4工程案例分析

  4.1工程概况

  某项目场地为长条状,长轴长度为1.1km,短轴长度为0.5km,拟建3栋18层高层建筑和20栋3层别墅。本场地地形地貌为丘陵地貌,山坡陡峭,地形较为复杂,岩土层有坡积层、人工堆积层、冲洪积层和淤积层,跨越地层单元较多,地层中存在粒径达2m左右的孤石,基岩主要为花岗岩,裂隙发育,局部存在断层分布,岩石风化程度不尽相同,岩层中存在辉绿岩岩脉和石英岩脉等,岩土工程勘察难度较大。

  4.2岩土工程勘探方法

  根据本工程的地形地貌及岩土层特征,首先,加强对勘察技术人员的培训,明确勘察任务与目标,安排专业人员进行地质测绘工作,将地质测绘成果、地形地貌特征和工程特征,拟采用工程物探和传统钻探相结合的勘察方法,勘探点共布置400个。主要采用的勘探方法有静力触探、槽探、井探和坑探等。野外作业工作主要有抽水试验、面波测试、动力触探试验、剪切波速测试、标准贯入试验、静力触探试验和浅层载荷板试验等。室内试验主要有渗透试验、三轴剪切试验、水质分析和击实试验等。其次,综合运用各种物探技术,将井探、钻探、物探和坑探等获得的数据进行对比分析与验证,从而准确获取岩土层的设计参数。在高层建筑区域采取连续加密测点的方法来获取岩土层的准确数据,然后将野外作业和室内试验所得结果进行对比分析,绘制相关图表,从而将变形指标与地基承载力之间的关系确立,从而为工程建设设计提供依据参考。别墅区的持力层初步确定为花岗岩残积土,由于场地内残积土中还夹杂其他岩脉,岩脉的风化程度差异性较大,采用常规的标贯和土工试验所获取的岩土参数可靠性不足。本工程根据工程特点设置了4台载荷板试验对花岗岩残积土的变形模量和承载力等参数进行采集,使得收集到的岩土参数可靠性提高。由于人工填土厚度较厚,最厚处达11m,在勘探过程中对场地内不良地质或者潜在的滑动面进行加密勘探,对于边坡的稳定性与安全性进行研究,根据勘探所得数据对边坡稳定性进行计算与验证,根据计算结果提出边坡支护方案,并对边坡设计及施工提出合理化建议。最后,根据地质情况和结构荷载分布情况,结合建筑物特征分区采取不同基础形式和持力层。比如人工填土区建议采用人工挖孔桩,挖方地区别墅区采用天然地基,对基础的承载力、变形和沉降进行计算。场地内的高边坡受人工活动影响较大,边坡稳定性和变形虽然经过计算,但是由于施工条件的变化对其岩土层参数影响较大,强调加强施工中边坡稳定性监测建议,勘察报告里的建议均被设计人员和建设单位所采纳,经过后期的工程建设施工监测结果显示,本工程勘察所提供的岩土参数、地质形态和介质界面确定等数据准确详细,提供的各项方案针对性强和经济合理,取得良好的社会效益。

  5结束语

  综上所述,为了确保岩土工程勘察质量,应根据地形地貌特征和工程特点,加强对勘察技术人员的培训,综合采用各种物探技术和结合传统钻探手段对地质形态、介质界面和岩土参数进行采集与分析,采取定性与定量分析相结合,将野外作业和室内试验得到的结果进行对比与分析,相互验证,并将相关设计参数建立一定的关系,寻找其中的规律,从而获取准确的岩土参数,为后续的设计和施工提供依据。

  参考文献

  [1]岩土工程勘察规范:GB50021-2001(2009年版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

  [2]郑国栋。综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用[J].福建建筑,2013(02):95-97.

  [3]王东利。岩土工程勘察、设计与施工一体化模式探讨研究[J].城市地质,2013(04):15-20.

  [4]刘敏。岩土工程勘察中的水文地质问题研究[J]山西建筑,2015(15):75-78.

  作者:刘先赟 单位:福建省第二地质勘探大队

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