建研地基基础工程有限责任公司北京市100013
摘要:勘察工作在岩土工程施工中发挥着重要作用。我国地形环境复杂多变,一些地区的环境地质面貌存在相当大的差异性,这就会对岩土工程勘察外业工作带来较大难度。对此,为了尽量避免不良因素的干扰,必须克服诸多困难和不利条件,应用先进的外业勘察技术,加强勘察工作管理,保证岩土工程勘察效果。
关键词:岩土工程;勘察外业;技术与措施
引言
岩土工程勘察可以为建筑单位提供工程设计所需的不同土体设计参数来源,数据的准确性直接影响工程的质量以及安全,当前我国岩土工程勘察外业工作中存在较多问题需要纠正,如准备资料搜集不全、未发现对工程有安全隐患的地质灾害、野外勘察布局不合理、钻孔数量不足、样本取样不合理等多种问题,严重影响了后期工作的准确性,因此提高岩土工程勘察外业工作的基础水平有着重要的意义。
1岩土工程勘察外业工作概述
岩土工程勘察外业工作属于岩土工程准备环节的基础性工作,其勘察结果是施工报告编写的直接依据,并为工程的实施提供方向与重点,岩土工程勘察外业工作主要包括钻孔定位、工程地质钻探、标准贯入试验、重型动力触探、静力触探、取样、岩土描述、钻进过程记录、地质编录以及地下水调查等。岩土工程勘察人员必须以详细的现场勘测为基础,通过分析勘察资料发现工程方面可能存在的不良地质条件及安全隐患,进行工程施工可行性评估,同时结合工程区建筑结构型式进行地基建筑物建造类型的确定。通过岩土工程勘察外业收集基本数据资料并结合计算机仿真技术模拟符合工程区地质条件的建筑结构并绘制建筑结构施工设计图。如果勘察前期工作缺失则将直接影响勘察外业工作进展,并导致岩土工程施工由于地质条件不良而造成的损失。
2岩土工程勘察外业工作实际开展过程中存在着的问题
2.1勘察的资料和信息不够真实、准确
勘察资料和信息、数据是保证岩土工程顺利施工的重要基础,但是现实情况却是这方面存在着较多的失真情况。负责岩土工程勘探外业工作的相关部门和单位,不够重视勘察资料的汇报工作,外业工作一线人员水平参差、工作态度不够认真、严谨,使得该项工作流于表面形式,不能细致准确的反应场地地质情况和岩土工程条件,并且造成后期勘察资料整理过程中,容易出现一些错漏和归档失误的问题。
2.2勘察工作流程存在着错误
在实际勘察工作进行中,一些管理人员没有完全按照相关规范和标准开展工作,导致勘察工作流程不够规范、合理,影响到了勘查数据和信息的最终结果,会增加施工失误的几率。
3岩土工程勘察外业工作的技术与措施
3.1工程地质钻探
3.1.1钻孔定位
为保证场地地质资料具有典型性和代表性,则钻孔位置必须准确,钻孔定位也必须按照工程区统一的坐标和高程系统进行。利用全站仪确定控制点并采用极坐标方法进行放样定位和闭合检查,初步勘察环节平面位置所允许的偏差为±2m,高程所允许偏差为±15cm,对于勘探点位调整的过程还应该再次测量孔位与高程。
3.1.2钻探
对于超地下水位的土层应当采用干钻方式,为进行土层天然含水量的鉴别,必须在加水或循环液的同时采用具备隔离冲洗液性能的二重或三重管钻进。针对易坍塌的地层必须加以钻孔护壁,超地下水位的松散填土和易坍塌地层必须采取套管护壁措施,提取Ⅰ级和Ⅱ级土样时下设套管的深度距离取样位置的距离至少为管径的3倍;地下水位下层的饱和性黏土层、粉土层等必须实施泥浆护壁,确保孔内水头压力合理的取值范围,以防负压和管涌对孔底土层造成不良扰动;碎石土层则常常实施植物胶浆液护壁。
3.2原位测试
(1)将包括岩石点荷载强度岩芯波速试验及部分土工试验等室内试验的工作地点直接设置于勘察外业现场,取样后实时进行各类试验工作,并依据试验结果指导调整地层划分、取样布置。在实现现场取样与室内试验工作的紧密衔接的同时,有效避免了取样质量差、送样不及时等因素引起的技术质量问题。
(2)对特殊情况下部分原位测试工作的实施方法进行了调整。如钻孔的波速测试优先保障勘探点处建设项目重点位置的测试(如地铁地下结构的洞身、顶板位置);在必要情况下勘探点终孔前可提前进行波速测试。
(3)为保障地下水水位的量测及水试样取样等勘探钻探完成后的后续工作的技术质量,在原有勘探孔布设方案的基础上,视工程现场进度情况,在可较长期观测水位地段增设水文地质试验孔,保障地下水水位观测及取水样质量。
3.3取样
岩土工程勘察外业取样主要针对无扰动Ⅰ级和轻微扰动Ⅱ级土样,岩土工程分析评价往往以土样测试数据为基础,钻探取样和样品的制备过程均对总土样存在潜在的扰动,进而影响测试结果,为确保土样质量及勘察结果的可靠性,必须采用合理的取样方法,确保钻孔的质量以及取土器的规范性。取样钻孔通常为圆直型,不能出现缩孔和塌孔,孔径应大于取土器外径1级~2级,取土器下入前必须进行清孔,孔底残渣厚度以不超过取土器废土段长度为限。GB50021—2009岩土工程勘察设计规范所规定的岩土工程勘察外业工作取样要求详见表1。
表1岩土工程勘察外业工作取样要求
3.4地质编录
钻孔地质编录常常依据岩土特性由室外向室内进行综合性编录,要求记录岩土性质、钻进过程、土层湿度等随时间的变化,所以钻孔地质编录必须按照规定格式由专业的技术人员跟随钻进过程而实时逐项填写,对于钻进中所遇到的变层,必须添加分层标签。土体地质属性应按照GB50021—2009岩土工程勘察设计规范的要求,基于现场描述并结合室内开土试验记录和结果加以确定,碎石土、砂土地质编录以野外环境为重点,而粉土与粘性土的地质编录则侧重室内试验。土体地质属性既包括碎石土的颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、风化度、填充物的充填程度和密实度等,也包括砂土色泽、矿物成分、颗粒形状、密实度等,还包括碎石土的颗粒级配、细粒含量、湿度、干强度、韧性等室内试验结果。根据规范附录B的相关规定进行动力触探综合试验,对于特殊性土还应进行成分与特殊性质的描述,包括淤泥的嗅味、填土的物质成分、堆积年代、密实度、均匀度等。
3.5地下水调查
地下水是岩土体的组分,对岩土体工程特性及建筑物的稳定耐久性能均存在直接影响,例如基坑疏干将水、隔水防渗、地下室抗浮防水、渗透变形、饱和粉土液化、地下水腐蚀、地下结构抗浮防水等岩土工程问题均与地下水有关。地下水引发的岩土工程危害实例也是不胜枚举,为此,岩土工程勘察外业工作必须十分注重地下水调查,并加强对地下水的类型、赋存规律、水位变幅、侵蚀性等资料的收集。加强地下水位以下的水质分析,并综合评价地下水对钢筋混凝土等的侵蚀性,水样采集过程中应尽可能避免其暴露时间,水样采集份数应不少于两份,多层地下水还必须分层采样。
结语
岩土工程勘察外业工作是最基础性的环节,勘察设计质量直接决定着工程设计和工程质量,为保证勘察质量,工程勘察设计人员必须从钻孔定位、工程地质钻探、标准贯入试验、重型动力触探、静力触探、取样、岩土描述、钻进过程记录、地质编录以及地下水调查等方面出发,正确处理自然地质条件与工程就建筑之间的关系,充分利用有利的岩土地质条件,为工程设计建设与施工提供依据与指导。
参考文献:
[1]刘华平.岩土工程勘察中存在的技术问题及解决措施[J].工程建设与设计,2018(18):48-50.
[2]李永奎.岩土勘察工程外业注意事项分析探讨[J].工程与建设,2016,30(4):460-461,472.