岩土工程勘察对基坑支护施工的影响

2021-04-12 02:00花凯生
智能城市 2021年17期
关键词:勘测岩土基坑

魏 飞 花凯生

(1.山东东信岩土工程有限公司,山东东营 257000;2.山东大沣岩土工程有限公司,山东东营 257000)

1 岩土工程勘察在基坑支护施工中的重要作用

岩土工程勘察以工程建设要求为依据,对工程现场地质环境特征与相关工程条件进行勘测评价,并编制勘察文件的一项工程活动,负责对工程地质条件与现场环境对工程建设质量造成具体影响进行准确评估。将勘察文件作为编制基坑支护方案的主要依据和指导性意见,为后续基坑支护施工活动的开展奠定了良好基础。

2 岩土工程勘察对基坑支护施工造成的影响

2.1 基坑土层

地质调查、勘探与采土是岩土工程勘察的重要内容,通过测试手段对工程地质条件进行定性定量分析,查明工程现场地质条件,判断是否存在崩塌、软基、岩溶等不良地质现象,准确评估不良地质问题对工程场地稳定性造成的危害。由于岩土工程勘察工作不到位以及基坑支护工程的区域性特征,工程勘察活动对建设场地的地质环境造成不同程度的影响,导致原有地质条件产生变化,如采集土样时破坏了原有土层结构。地质调查工作较为粗放,没有发现全部的不良地质问题,基坑支护施工前仍存在部分不良地质问题未解决,如工程现场分布软土层,搭设基坑支护结构的稳定性较差,易出现支护结构变形失稳现象,无法发挥应有的支护效用。

2.2 水文地质条件

当前多数岩土工程中,现场土层中均分布地下水,且地下水位持续处于波动状态,如果地下水位过高或水位变化幅度过大,将对基坑支护效果造成影响,出现基坑突涌水等一系列问题,存在施工安全隐患。开展岩土工程勘察工作,可以全面掌握工程现场的水文地质条件,如确定含水层埋深值、水流方向、测量水流速度等信息,在其基础上制定基坑地下水处理方案,将地下水位控制在安全范围内。岩土工程勘察工作直接决定了基坑地下水处理方案的可行性。

2.3 基坑边坡稳定性

在基坑支护与开挖回填等施工环节,受到人为与施工扰动因素影响,基坑边坡原有结构将产生变化,问题严重时会引发边坡滑塌等安全事故。岩土工程勘察工作能够针对施工内外部各项要素对基坑边坡结构稳定性造成影响,进行全面评估,如地下水与地表径流对基坑边坡造成的影响、岩体风化水平与散步特点对基坑边坡造成的影响等。

技术人员应在岩土工程勘察文件基础上,对基坑边坡采取有效的支护措施,如重力式挡墙、悬臂式支护、锚喷支护、排桩式锚杆挡墙支护等。

3 岩土工程勘察质量的提升策略

3.1 确定勘察目标

在部分岩土工程中,勘察工作缺乏目的性与重点,致使部分勘察工作与获取勘察资料不具备实际价值,难以对工程现场地质环境进行综合评价,无法准确预测地基土层物理力学性质在工程施工与使用期间内产生的具体变化。勘察人员应结合工程情况与已知信息,初步掌握岩土工程条件,在其基础上树立清晰的勘察目标与工作思路,如确定工程勘察范围、采集既有建筑高度等数据、考察地下设施布设情况与埋藏深度等。勘察人员在掌握工程条件与相关信息的基础上,明确岩土工程勘察重点,例如在工程现场分布大量水电管线等地下设施时,使用专业设备对地下设施的分布情况进行勘测,如确定地下管线类型、规模与埋藏深度。将地下水文勘测、土质调查等作为岩土工程勘察重点,采集水层埋深值与各类地层厚度等重要数据,在数据分析结果的基础上编制工程勘察文件,科学制定基坑支护方案。

3.2 制定勘察大纲

岩土工程勘察是一项系统性的工作,涉及土质调查、地下水勘测、文件编制等多个方面,需要协调各项具体勘察活动之间的关系,树立起清晰的工作思路,保证岩土工程勘察工作的顺利开展,取得预期的工作成效。

开展岩土工程勘察前,勘察人员必须综合分析已知的工程信息,根据相应规范编制岩土工程勘察大纲,在大纲内明确标注岩土工程勘察工作内容、具体勘察流程、技术标准、各部门人员的分工职责等信息,以此减小人为主观因素对工程勘察质量造成的影响,推动岩土工程勘察的标准化、规范化发展。岩土工程勘察大纲编制完毕后,需要将勘察大纲提交审批论证,对勘察大纲的完整性与可行性进行论证,标记并修改大纲中存在的问题,如补充特殊情况下的应急措施内容、修改与现行规范要求不符的大纲内容。

3.3 做好岩土工程勘察准备工作

为有序开展岩土工程勘察工作,减小人为、环境等因素对勘察质量与所采集数据准确性造成的影响,避免突发问题出现,需要提前做好岩土工程勘察准备工作。

(1)资料收集。

勘察人员对建设单位提供的建筑物规划总平面图、勘察任务委托书、工程勘察特殊要求等信息进行汇总整理,并对工程场地原有地形地貌与水文地质等资料进行收集,初步了解工程场地情况,在其基础上明确勘察重点与工作思路,选择适宜的勘探方法。

(2)布置钻孔。

将建筑物等级与场地情况作为依据,制定钻孔方案,在场地布置钻孔,根据相关技术规范要求确定相邻孔洞间距、钻孔深度、钻孔数量等参数。例如在初勘环节,如果建设场地环境较为复杂,应沿建筑物主要承重墙与柱轴线排列布置钻孔,钻孔间距为30~50 m。

(3)现场踏勘定位。

勘察人员前往工程现场进行实地考察,将场地情况与所掌握资料信息进行对照分析,如果资料信息与实际场地情况不一致,应及时修改勘察大纲与勘察任务内容,如移位与障碍物位置重叠的钻孔。

3.4 明确勘测布工准则

不同岩土工程的地形地貌与水文地质条件存在差异,勘察单位不可完全照搬以往工程条款与勘察经验,需要严格遵循相关技术规范要求,结合工程的实际情况调整勘测布工准则,明确勘测深度等技术参数。

例如,验算初步设定的勘测深度是否符合基坑支护设计要求,根据验算结果对勘测深度加以调整,要求将勘测深度应为基坑开挖深度的2倍,如果勘测深度不达标,难以准确查明基坑侧壁结构稳定性。在基坑支护施工长度较小的情况下,勘察人员必须将现场四级情况作为布置勘测点的基准条件,全面探查基坑开挖作业面的地质条件,在采集地质数据信息的基础上布设勘测点。

3.5 规范岩土工程勘察流程

在现代岩土工程中,随着施工规模的持续扩大以及基坑支护施工体系的完善,岩土工程勘察流程呈现复杂化发展趋势。勘察工作内容涉及现场踏勘、编制纲要、勘探点定位、高程测量、室内试验等方面,如果未严格按照规定流程开展工程勘察活动,将对勘察数据真实性与准确性造成负面影响,无法有效查明与全面评价建设场地的地质环境特征,出现违章操作等不规范行为。

企业必须遵循相关技术规范与工程情况,结合以往工程的勘察经验,对岩土工程勘察工作流程进行明确规定,签订合同后,依次开展选派人员、现场踏勘、编制纲要、技术交底、勘探点定位、高程测量、勘探测试、室内试验及原始资料整理、审核评定、修改交付等工作,勘察人员不可私自篡改岩土勘察工作流程。

加强岩土勘察监管力度,在各阶段勘察工作完成后,对勘察工作结果进行复核审查,确定勘察信息真实无误与工作流程符合规定后,再开展后续工作。勘察单位可将岩土工程勘察活动划分为可行性研究、初步勘察与详细勘察阶段,各阶段的工作重心、勘察目标与采取方法手段均存在差异。以初步勘察阶段为例,主要负责收集拟建工程的有关文件资料、初步查明地质地层构造、综合评价场地稳定性、初步评价基坑开挖与支护方案、确定初步勘察方法并布置点线等。

3.6 科学评估基坑边坡稳定性

在岩土工程建设期间,应减小外部因素对基坑边坡结构稳定性造成的影响,预防基坑滑塌等工程事故出现,保证基坑施工安全。勘察人员需要灵活运用各项测试手段与方法,测定工程地基土层的物理力学性质,深入研究基坑施工期间边坡土层物理力学性质可能发生的变化。例如,在后续基坑施工期间,如果工程现场气候条件过于恶劣,低温与降水会降低地基岩土层强度与基坑边坡抗剪强度,提高基坑边坡滑坡与塌方事故的概率。岩土工程勘察工作的有效开展,可以提前预测基坑边坡滑塌等事故的发生原因与出现时间,在基坑支护方案中采取预防措施。

3.7 加强人员培训

随着科技水平的不断提高,岩土工程勘察技术体系日益完善,勘察人员可以采取更高效的测试手段与方法调查判断工程场地情况,勘察工作效率及质量均得到大幅度提升,对勘察人员的专业素养提出了更高的要求。为减小人为因素对岩土工程勘察质量造成的影响,企业需要加强勘察人员专业培训力度,要求勘察人员树立安全生产的正确工作意识,深入了解常用勘察技术的工艺流程、技术原理及操作要点,熟练掌握必备操作技能。

4 结语

综上所述,在全新的时代背景下,为建设优质岩土工程、保障施工安全、为基坑支护工作提供真实准确的数据参考,建施工单位应深入研究岩土工程勘察对基坑支护施工造成的具体影响,积极落实优化策略,推动岩土工程勘察工作的标准化、规范化、现代化发展。

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