复杂地形地质条件下的岩土工程勘察技术分析

2020-04-13 02:20覃菊兰
工程技术研究 2020年1期
关键词:岩土土层测绘

覃菊兰

(南宁市勘察测绘地理信息院,广西 南宁 530001)

我国地形十分复杂,存在较好的地质,也存在地形较为复杂的地质,而在相对较为复杂的地形地质条件下进行岩土工程的勘察的难度很大,因此,对于地质勘察人员来说,在勘察之前就要做好相关规划和准备,查明复杂地形地质条件的岩土工程存在的需要重点攻克的地方。其中,地质和水文的勘察是岩土工程的重要任务,需要提高对二者的勘察技术,才能更好地对岩土工程进行勘察。

1 复杂地形地质条件下岩土工程勘察要点

1.1 注意勘测点间的距离和深度

对复杂地形地质条件下的岩土工程勘察而言,需要注意的技术要点是勘察点之间的距离和深度,勘察人员需要引起重视,做好基本的勘察工作。一般而言,岩土工程勘探点的距离要依据相关标准来设定,只有根据实际勘察情况来调整,才能有利于后期施工的正常开展,不能因为工程时间和成本的要求一味使用之前的方案。但实际上,在岩土工程勘察的过程中,勘察人员常常按照制定好的方案来勘察,而不根据实际勘察情况来做相应的调整,使得勘探点之间的距离没有发挥有效的作用,不能准确地获取勘探的数据。同时,由于不了解区域内岩土工程的地质,没有选择最佳的勘探点,使得勘察点之间距离的设置不合理。从本质上说,在勘察点钻孔深度的设置上,有以下的要求:当所处的地基为普通性质的岩层,勘探点深度在15m;当所处的地基是软土层时,勘察点的深度一般在18m 左右;当地基属于碎石层时,深度不能太大[1]。

1.2 注意地基承载力的相关指标

对勘察技术人员来说,需要注意岩土工程的地基承载力的指标,并对《建筑地基基础设计规范》中的相关内容有所了解,才能更好地实施勘察技术。通过查表获得地基承载力指标的方法已取消,但在实际的勘察项目中,尤其是地基设计方面,较多的设计单位依旧使用这种方式来获取地基承载力的相关指标。而一些勘察单位以“地区勘察经验”为理由降低了地基承载力的指标要求,影响了岩土工程地质勘察的稳定性。由此可知,对复杂地形地质条件的岩土工程进行勘察需要结合施工现场的具体情况,同时还要分析施工现场的地基承载力指标,并在此基础上制定出合理的施工方案,才能保障施工的安全性和稳定性。

2 复杂地形地质条件下勘察岩土工程的技术

2.1 原位测试技术

原位测试技术在岩土工程的勘察过程中有多种多样的形式,较为常用的是静力触探技术、动力触探技术、旁压检测技术、静载检测技术、应力铲测试技术、十字板测试技术、扁板侧胀测试技术、岩体应力测试技术等。不同的原位测试技术,给岩土工程勘察带来的效果是不同的。这里以静力触探技术为例分析原位测试技术在岩土工程勘察中需要注意的要点。首先,实施静力触探技术时,需要确保触探位置的准确,允许的误差要求控制在2%;其次,操作锤击贯入的动作时,要保持探测杆的角度,注意连续进行,不能断;再次,不同深度的贯入,探杆的角度需要随之改变。当在0 ~10m 的深度中,贯入1m,探杆的角度旋转540°;当深度超过了10m,贯入0.2m,探杆旋转360°;最后,锤击50 次,贯入的深度不超过0.15m 时,岩土工程的测试需停止,并且以最后的力学指标为勘察测试的结果[2]。

2.2 地质测绘技术

对复杂地形地质条件下的岩土工程进行勘察,需要具备的技术是地质测绘技术。将地质测绘技术运用在岩土工程的勘察上的用途是对施工现场的地形、地质条件进行测评和分析,判断地形、地质的复杂性,从而建立科学的评估机制,应用在区域内的地形、地质的勘察上,发现施工现场的地质构造,进而找出施工现场存在的地质问题。采用地质测绘技术,使岩土工程的勘察技术人员能够有效地了解施工现场岩土岩层的性质、类型,以及外观、成分等具体的信息,掌握这些信息勘察人员就能对复杂地形地质条件下的岩土工程进行勘察,了解地质变化趋势走向,知晓岩层的风化作用。

2.3 岩层钻探技术

岩层钻探技术也是复杂地形地质条件下岩土工程勘察技术的重要内容。进行岩层钻探主要应用的工具是台式钻机或者车装钻机,钻探的过程中主要使用泥浆来保护岩壁,在回转时几乎都使用采芯的方式。一般而言,砂土层岩心的采取率要保持在75%左右,而黏土土层岩芯的采取率要超过90%才行,同时要对土层的垂直和水平方向的变化进行记录,便于及时了解各个土层变化的趋势,汇总成数据,在宏观和微观上把握土层形成的特点,从而更好地描述和观察土层,研究和分析土层分布的结构,提取土层的深度样本,作用于岩土工程的勘察工作。确定岩土工程勘察的相关指标需要确定土层的深度。

2.4 室内测验技术

复杂地形地质条件下岩土工程勘察的技术包含室内测验的技术。就室内测验的技术来说,其在岩土工程勘察中的应用主要是确定物理力学的相关指标,具体而言,就是将物理力学指标的相关数据处理得更为细致、精确,这样才能对岩土工程的评估有用,尤其是在岩土工程的评价和分级上尤为重要。室内测验分析主要包括土层物理性质测检测、压缩实验、水质分析、颗粒分析等内容,对复杂地形地质的岩土工程勘察具有重要价值[3]。

3 提升在复杂地形地质条件下勘察岩土工程技术的方法

3.1 提高地质测绘水平

对于处于复杂地形地质条件下的岩土工程勘察来说,要提升勘察的水平和效率,需要勘察人员不断思索提升勘察水平的方法。岩土工程的勘察中提高地质测绘技术能提升复杂地形地质条件下岩土工程的勘察技术。地质测绘水平关乎着岩土工程勘察的实际水平,其用途主要是利用区域内地形环境实施测绘,帮助勘察人员及时了解周围环境,分析和取样,知晓该区域地质的地形和地貌,将区域内地层以及不良地质的相关情况汇总后便于勘察,为随后进行的复杂地形和岩土勘察提供基础。找到地层的岩土性质、造成的原因和形成的时间,明确岩土层的风化问题。

3.2 重视勘察和取样

提高复杂地形地质条件下的岩土工程勘察技术,需要重视勘察过程中的取样问题,尤其是在对岩土地质环境进行调查和分析时,需要用到取样的勘察技术,取样测验能最大化地增加勘察的准确度。从岩土工程勘察的实际来看,不同的结构形式和基础样式所对应的勘察深度和勘察点之间的距离是不同的,这是勘察过程中需要特别注意的细节,勘察人员只有注意这些细节问题才能有效地提升勘察的水平和效率。例如,当在勘察过程中遇到高于6 层并且还是砖混型的住宅时,一般钻孔的深度在15m 即可,但当遇到高5 层的框架住宅时,就需要考虑建筑承载力的负荷问题,增加了建筑的基础面,就需要加深钻孔的深度。在勘探和取样上有下面两个注意事项:(1)根据不同状况地质勘探的深度不同,勘察过程中遇到满足地形地质环境好,并且埋藏的深度较浅的要求时,勘探孔的深度就较浅;当遇到如松散杂土、淤泥地或者湿陷性黄土的情况就需要调整钻孔的深度,根据具体的问题来制定合理的钻孔方案。(2)针对不同复杂程度地基所设定的勘探点的距离是不同的。对复杂地形地质条件的勘探点的距离需要减小,换句话说就是要加密处理勘测点,提高岩土工程勘察的精确度,将安全事故发生的概率降到最低[4]。对于勘察技术人员而言,在勘探点的距离设定上需要参考相关数据,数据如表1 所示。

3.3 采用先进的勘察技术

提高复杂地形地质条件下的勘察技术需要采用先进的并且具有创新性的勘察技术,特别是针对复杂地形地质条件下的岩土工程勘察而言更是如此。比如在岩土工程的勘察过程中避免勘察人员随意设定勘察点的行为,就可以使用克里格法;而在对岩土工程实施评估行为时,为了增加评估行为的准确性和科学性,则可以使用多道瞬态面波的勘察技术,或者采取更加具有密度行为的方法;勘察人员在对地基承载力的特征进行评估时,可以使用回归分析的方法;在整理岩土工程勘察的相关资料时,可以借助计算机的处理方式来保证数据的真实可靠。这些都是先进的并且具有创新性的勘察技术,应用在复杂地形地质条件下的岩土工程勘测能有效提升勘察的效率和准确度。

表1 探线和探点过程中间距设置 单位:m

3.4 重视对地下水的勘察

复杂地形地质条件下的岩土工程勘察需要重视对地下水的勘察,在实际工作中只有考虑到地下水位的观测,才能更好地作用于岩土工程的勘察。对地下水进行勘测具有一定的难度,其时间一般在钻孔进行到最后一个后的24h 之内,勘察人员要随时把握好勘测的时间。此外,勘测人员勘测地下水的难度还包括对周围区域地下水开采情况和影响因素的详细分析,而地下水的测定工作一般在水位降低的过程中实施,这样测量效果更好,测量的水位也更深[5]。勘察人员应将近年来的最高水位以及数年来水位变化的趋势进行汇总分析,获得水位的最高值。如果钻孔层深度的范围中有两个以上的水层,勘察人员就要测定地下水位层,并且辅之以系统的隔水处理,抽空存水,得到精确的水层分层水位数值。

4 结束语

复杂地形地质条件下的岩土工程勘察,由于地质、水文等条件变化较大,使得勘察人员在勘察过程中的难度较大,尤其是施工环节,地质和水文的因素影响容易发生安全事故,所以在对岩土工程进行勘察时,提高勘察技术十分重要。只有控制好勘察环节,提升勘察的效率和精确度,才能推动岩土工程项目的顺利开展。

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