试论岩土工程勘察技术中存在的问题

2015-10-21 18:50余培付岳玉英
建筑工程技术与设计 2015年20期
关键词:岩土工程勘察解决方法问题分析

余培付 岳玉英

【摘要】目前我国的岩土工程勘察技术这一重要板块一直以来或大或小的存在各种问题,文章主要结合作者多年的岩土工程勘察工作的经验,对长期以来存在的多方面问题进行了阐述,并给予坚守岩土工程勘察专业的工作人员提供一些建议和想法以供参考。

【关键词】岩土工程勘察;问题分析;解决方法

1、岩土工程勘察中存在的主要技术问题

1)界面划分问题。主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等。2)地质形态问题。主要有不明地下物体空洞及其分布形态,埋藏位置和埋藏深度的确定。3)岩土参数问题。主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室内、外试验的岩土层,如粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设计参数(承载力、变形指标等难于确定)。4)综合能力问题。主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理分析,利用的能力,缺乏如何辨别真伪,去伪存真,补充印证,归纳总结的能力,缺乏建筑结构设计方面的知识,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料不能满足设计的需要。5)枝术素质问题。主要是勘察技术人员知识的广度和深度问题,勘察各专业缺乏内部沟通,技术交流,对各自技术服务的对象和技术发展状况不了解,导致碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不知应采用何种技术方法和手段去解决所碰到的技术问题。

2、探讨问题的解决方法

随着电子计算机技术的飞速发展,近十几年来,工程物探专业根据弹性波理论,电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法,并相应发展了一大批集适时采集处理,软硬件功能于一体的工程物探探测设备,它具有采样密度大,速度快,成木低,信息量大等特点。可以利用工程物探连续加密测点的办法来获得连续的地质界面,从而有效的解决传统钻探乎段以点带面划分地质界面时常带来的漏判,划分不准确等缺点;并且可以利用综合工程物探方法有效地解决传统勘察手段难以解决的诸多岩土工程问题,如地下不明物体,洞穴,软弱结构面,滑动面,断层,破碎带等在地下的分布特征,形态,埋藏深度,位置。并且可以提供许多工程建设所需的岩土动力参数和设计地震动参数。相对传统的钻探方法,工程物探技术使用时受场地,地形条件的限制较少;具有节省时间,节省费用,勘探精度高等特点。但是,各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象的适用性,物性条件的适用性越强,解决问题的可靠的性越大。因此,为了有效地解决某此复杂的岩土工程技术难题,必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法,起到互相补充,互相验证的作用。合理地选择,运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。

3、工程实例

某小区占地面积较大,拟建物主要为多层(3-6层)住宅和(2-3层)别墅,及少部分公共建筑(商场、学校、卫生院、地下室、农贸市场、邮电局、储蓄所、会所、俱乐部等)。业主按使用功能把本项目划分为A至G等七个区,山体北部为A至C区,山休南部为D至G区,场地中部为居住小区的标志性建筑柱廊和生活桥。

此次工程位于庄陵地貌,地形复杂,山体陡峭,基岩埋藏浅,许多地方直接裸露,并且跨越的地层单元多,既有山前冲洪积物、坡积物、冲积物、淤积物,又有新近场地平整时回填的人工堆积物,其中大部分场地表面分布有厚达十来米(含有直径可达1至2米的巨大块状石头)的人工填土,地层和岩性分布复杂。基岩主要为花岗岩,局部有断层分布,岩石的裂隙较发育,伴有花岗斑岩岩脉、石英正长斑岩岩脉、辉绿岩岩脉穿插其间,垂直山脊走向仅400米宽度内就分布有14条岩脉。各种岩石、岩脉风化程度不一,有的岩脉风化后,其土质松软形成了复杂的岩土组合。其勘察的难度大,为了查明场地的岩土层分布和地质构造特征,合理地制定勘察方案和选择合理的勘察方式,首先在收集当地地质资料的基础上,进行了大量的工程地质测绘工作,然后根据地质测绘成果和场地工程地质条件编制勘察纲要。再针对场地地形、地貌特征、地质条件及工程特点,选用以钻探、物探为主结合坑探、槽探、洛阳铲、静力触探等多种勘探方法进行勘察工作。本工程共布置勘探点1007个,对场地岩上体进行了一系列的室内外试验和测试工作,野外测试工作主要有浅层载荷板试验、标准贯入试验、动力触探试验、静力触探试验、面波测试、剪切波速测试、抽水试验、室内试验,除了常规的岩土试验项目外,还进行了三轴剪切试验、击实试验、渗透试验、水质分析等,具体的勘察工作是:1)根据山地地层相对简单,但钻机搬运困难等因素,将物探、井探、槽探手段应用于难于进行钻探的山顶、陡坡等位置,并考虑到井探和槽探的勘探深度有限,因此将物探、井探、槽探等结合起来使用,既达到了勘察目的又节约了勘察成本。2)各种勘察手段相互进行对比验证,如通过大量物探与钻探、坑探、井探等的对比试验,取得场地各岩土层的对比参数,提高了物探资料的准确性和可靠性。把室内岩土试验和野外标准贯入试验结果与静载荷板试验成果进行分析、对比,建立它们与地基承载力和变形指标之间的关系等。3)根据初步勘察成果判定,本工程有大量的拟建物基础,将选擇花岗岩残积土作为其持力层,由于场地内花岗岩残积土穿插有大量不同岩性的岩脉,并且其风化程度不同,造成岩土软硬不一,根据经验,采用常规土工试验和标准贯入试验成果,提供设计所需的岩土设计参数往往偏低,为了能准确地提供设计所需的岩土设计参数,本次勘察共进行了6台载荷板试验,以获取不同花岗岩残积土的承载力特征值和变形模量。其所获得的地基承载力特征值比采用常规方法提供的提高了约1.5倍(180kpa提高到289kpa).变形模量提高了3倍(5mpa提高到15.3mpa)取得了较大的经济效益。4)由于建筑需要,场地平整形成了大量的人工边坡,有的削坡高度达50多米,填方边坡高度达15米。本次勘察对场地内是否存在不良地质作用和潜在不良地质作用进行了大量的深入调查研究,提出了防治措施。对有关边坡的安全和稳定性问题作了专题研究,通过计算分析了边坡的稳定性条件,提供了各种边坡的支护方案和支护设计、施工所需的有关岩土参数,对施工、检测、监测工作提出了合理化的建议。5)岩土工程勘察报告着重对地基与基础方案,地基与基础设计参数进行了细致和深入的分析、探讨。根据场地岩土工程条件,结合上部结构荷载分布特征和成桩可能性及基础持力层的工程性质、埋藏深度等。

4、结语

综上所述,根据以上工程实践证明,合理地选择、运用工程物探技术与传统的勘探技术相结合,无疑是解决岩土工程勘察存在的技术问题的最佳途径。但是,任何的技术都有其局限性和适用性,要有效地解决某些复杂的岩土工程勘察技术问题,必须采用多种勘察手段联合使用,互相补充、互相验证。另外提高工程勘察技术人员业务水平和综合能力的关键是培养勘察技术人员的技术素质和拓宽专业知识的广度和深度最后要积极参与工程实践。

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