岩土工程勘察测绘要点

2022-05-18 16:59胡庆立
科技创新导报 2022年1期
关键词:工程勘察岩土工程工程建设

摘要:岩土工程勘测面临着不同的地形地质,而地形地质上的差异,需要进行勘测方案与勘测技术的调整,以保证工程勘测的质量。由于工程勘测为岩土工程的前期环节,影响着工程后续一系列工作的开展,所以岩土工程对勘测质量有着极高的要求,为了保证岩土工程勘测的质量,需要勘测单位与勘测人员明确勘测的要点,把握好勘测参数,充分考虑地基的承载力,深入分析勘测技术应用的关键点,持续提升勘察技术与测绘技术水平,积极引进和运用先进技术,加强取样技术控制,最大限度地降低勘察测绘的误差,确保岩土工程勘察测绘的质效,促进岩土工程建设效益的提升。

关键词:岩土工程  工程勘察  勘察测绘  工程建设

Key Points of Geotechnical Investigation and Mapping

HU Qingli

Abstract: Geotechnical engineering survey is faced with different topography and geology, and the differences in topography and geology require the adjustment of survey scheme and survey technology to ensure the quality of engineering survey. As the engineering survey is the preliminary link of geotechnical engineering, it affects the follow-up work of the project. Therefore, geotechnical engineering has extremely high requirements for survey quality. In order to ensure the quality of geotechnical engineering survey, survey units and surveyors need to clarify the key points of survey, grasp survey parameters, fully consider the bearing capacity of foundation, deeply analyze the key points of survey technology application, continuously improve the level of survey technology and surveying and mapping technology, and actively introduce and apply advanced technology, Strengthen the control of sampling technology, minimize the error of survey and mapping, ensure the quality and efficiency of geotechnical survey and mapping, and promote the improvement of geotechnical construction benefits.

Key Words: Geotechnical engineering; Engineering investigation; Surveying and mapping; Engineering construction

岩土工程勘测可以获取工程施工现场地质的实际情况,为后续的工程设计与施工方案的制订提供参考,其勘测的精确度影响着岩土工程建设的质量和效益,甚至决定了工程投入使用后的运行状况。然而由于岩土工程勘测时常面临复杂的地形地质条件,勘测技术难度大且容易出现勘测偏差,对岩土工程建设产生不良的影响。所以应对岩土勘察测绘的要点进行深入的分析,把控好勘测技术应用的细节,提高勘测的技术水平,为岩土工程建设做好基础保障。

1 岩土工程勘察测绘要点

1.1 把握好勘测参数

岩土工程勘察测绘地质条件越复杂,对勘测参数控制的要求就越高,其中最为重要的两项参数是勘探点之间的距离与深度。在距离设置中要着重考虑勘察现场的具体状况,结合勘探点的行业设置标准进行综合性的考虑,保证地质勘察测绘的质量。当地质条件不复杂时,距离设置在150~300m,反之控制在50~100m。不可因节约勘察测绘的时间与费用,而延续以往的勘探点距离和深度,部分勘察人员在实际的勘察测绘中,完全按照勘察方案进行距离和深度的设定,而忽略了岩土工程勘察现场的实际情形,勘察灵活性与技术应用准确性不够,影响到最终的勘察效果。不同的勘察地质条件,应采用不同的勘探点布置方案,以保证勘探点距离设置的作用。在勘探孔深度的把握方面,不同的土质条件使用的探孔深度有着较大的差别,例如,工程地质条件为普通巖层的深度一般为15m,软土层深度大约为18m,碎石层则要适当减少深度。

1.2 勘测需结合地基承载力

岩土工程勘测是为了获取工程的地质条件,为其地基基础设计和施工做好准备,地基为工程的承载土层,需在工程勘测中注重地基承载力的考量。勘测人员需熟知《建筑地基基础设计规范》,结合勘测现场的实际情况与工程施工的要求,科学合理设定地基承载力指标,替代之前查表确定的方法,保证地质勘测与工程实际的一致性,防止勘测使用较低的地基承载力指标,保证后续工程设计的可靠性与施工方案设计的实用性。

2 岩土工程勘测技术分析

2.1 原位测试技术

原位测试的方法较多,包括载荷试验、静力触探试验、旁压试验、波速测试等,勘测过程中直接在岩土原始状态下开展现场测试,以确定岩土的性质。该技术的优点是不对岩土产生扰动,避免取样对原始岩土层造成的应力影响,测试的面积大,测试结果具有代表性,缺点是影响测试因素较多,并对测试条件有着一定的要求。以静力触探试验为例,一是要精确好触探的位置,偏差要小于2%;二是锤击贯入要连续,中间尽量不要有停顿;三是在贯入过程中要注意探测杆角度的控制,深度在10m以内时,深度每增加1m,探测杆要转动540°,大于10m后,深度每增加0.2m,探测杆需要转动360°;四是探测杆达到一定深度后,持续锤击超过50次,深度增加少于0.1m,就可结束静力触探试验,勘测结果以最后一次锤击获取的数据为准,得到更为准确的力学指标。

2.2 地质测绘技术

地质测绘技术中的GPS控制测量技术、全站仪测量系统、遥感技术、GIS技术发展较为成熟,在岩土工程勘测中应用较为普遍,最终测绘的结果构建出地质图,测绘结果精度高、误差小,具有在岩土工程勘测中应用的适应性。地质图真实、完整地显示出岩土工程施工现场的地形、地质条件,为工程地质的测评与分析提供依据。通过对岩土工程施工现场地质条件的评测,确定工程施工中面临的难点和重点,提前制定出预防措施和解决方案,保证工程施工的稳步安全推进。此外,地质测绘技术的应用,为后续的勘测工作提供参考,其给出了工程岩层的各项信息,包括了性质、类型、外观、成分等,勘察人员在充分了解这些信息后,评测岩层风化程度、地质变化发展方向等,为工程建设提供详实、准确、全面的地质勘测数据信息。

2.3 钻探技术

钻探技术是工程勘察的必要环节,钻机深入岩土层一定的深度,获取深层的地质样本和地质信息。第一,孔深需到位,遇到洞穴、溶洞等,则要深入其以下2m,如果持力层下部为软土夹层时,钻探需贯穿软土层,必须要到达岩石层。第二,钻探过程中使用的是回转技术,泥浆护壁的泥浆重度和稠度一定要达到施工规范要求。第三,钻机需要稳固就位,设定好孔位后尽量不要挪动,完成钻孔后还要复测孔位。第四,采芯是钻探的最终目标,识别好岩心,拍照并标识编号,记录要认真、详细。第五,取样率需大于90%,提高地质勘测结果的精确度。

2.4 实验室检测技术

实验室检测主要获取的是物理力学指标,采用的实验方法有土样物理性质检测、水质分析、颗粒分析等,获取到更为细致的勘测数据和信息。例如,从岩土工程勘测现场取原状土样,使用容器密封土样,避免其结构发生改变,并标识取样的位置和时间,采用实验室手段获取土样的含水率、密度等,然后计算出工程设计中的重要参考数据,像强度、渗透性等。此外,实验室获取的这些物理力学指标,还可作为工程评价上的参考。

3 强化岩土工程勘测质量的对策

3.1 提升勘察技术水平

工程勘测是岩土工程设计与工程施工方案制定的重要依据,需要保证勘测结果高的精确度,因此对勘察技术水平有着高要求,需要勘测单位持续不断地进行勘察技术的改造与升级,引进先进技术的同时,还要进行技术的创新,以确保自身地质勘察精度和效率的提高。像采用克里格法,约束勘察人员的行为,提高勘探点设置的合理性,或者使用多道瞬态面波勘察技术,增加勘察评估的准确性,还可使用计算机技术、信息技术、大数据技术等,對勘测到的数据信息与文件资料等进行处理分析,提高数据计算的准确性、信息的完整性与可用性。

3.2 提升测绘水准

地质测绘水准决定着岩土工程勘察的质量与效率,尤其是在复杂地质条件下,通过地质测绘可进一步获取岩土工程实际的地质状况,为地质发展趋势评估提供可靠的依据。勘察人员需注重地质测绘技术的提高,探寻更为有效的测绘方法与测绘技术,以此来确保岩土工程勘察测绘的质效。地质测绘在工程勘测中的主要作用是,测绘出工程的地形、地势、地貌,勘察人员在掌握这些信息后,进行勘探点的设置、取样、分析等工作,将获取的勘测信息汇总整理后,明确不良地质的位置和情况,为后续确定岩土性质、岩石风化成因、不良地质形成原因和时期等提供全面的数据信息。

3.3 加强取样的技术控制

取样可以真实地反映出岩土工程实际的地质状况,是工程勘测中必不可少的重要环节,取样的质效影响着地质勘测的结果。取样的关键点是勘探点、点间距离及探点深度的设置等,需要引起勘察人员的高度重视,加强取样细节的控制,可以避免实际勘察中出现偏差,防止牵连到后续工作的开展。像在建筑岩土工程勘测中,当建筑高度不到6层时,取样的深度要达到15m,如果超过6层,在取样环节要考虑到地基的承载力,并适当增加取样的深度。第一,取样中遇到的地质条件简单,建筑工程地基深度不是很深的情况下,取样深度可以适当减少,如果地质条件较差,像松散的土层,则要增加取样的深度。第二,探线的距离设置也需结合实际的地质条件,地质条件复杂,探线间距在49~101,取样深度在30~51m,如果是中等和简单地质条件,探线间距与取样深度要减少,也就是地质条件复杂要加密处理,而地质条件不复杂,则要降低勘探的密度,保证勘探的精确性,避免因勘探不到位导致后续工作开展上的阻碍,具体的距离与深度设置如表1所示。

3.4 加强地下水观测

水文条件也是岩土工程勘测的重要内容之一,地下水水位的情况直接影响着岩土工程基础的施工。地下水处于地下,观测的难度较大,观测时间一般在钻孔后的24h内,除了观测地下水位情况外,还需调查工程附近地下水的开采情况,以及分析影响地下水位的各项因素,像降雨、附近存在的河流等,这些都会引起地下水位的变动,对观测结果也有着直接的影响,为了保证观测结果的准确性,还需收集近几年岩土工程所在地,地下水位变化的各项数据,评估地下水位的变化趋势,获取其中的最大值,作为工程设计与施工中的参考。地下水位观测如遇到两个水层,那么要获取地下水的分层及分层水位数据。

4 结语

岩土工程勘察测绘影响着工程后续工作的开展,是岩土工程设计与施工的前提,需要保证勘测的全面、细致、精确,但是由于岩土工程处于不同的地质条件下,勘测过程受到的影响因素较多,像勘测点、勘测点距离、勘测深度等细节控制失误,容易导致工程勘测结果出现偏差,从而影响岩土工程设计的精度,难以保证工程建设的质量。因此,需要勘察人员明确勘测的要点,熟练掌握勘测技术,以及不断提高勘察、测绘技术水平,保证岩土工程勘察测绘的精度、质量与效率,为岩土工程建设奠定良好的基础。

参考文献

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作者简介:胡庆立(1972—),男,博士,教授,研究方向为岩土工程。

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