软土地区工程地质精细化勘察体系初探
2016-03-30田岗颜张洁
田岗颜 张洁
【摘 要】软土地区地质条件相对较差,开展勘察工作、准确把握地区地质状况显得十分重要。实践证明,运用单一勘察技术无法准确地对软土地区的地质条件进行勘察,因此必须积极探索由多种手段相结合的综合勘察手段、提升勘察精度、降低勘察成本,努力构建软土地区工程地质精细化勘察体系。
【关键词】软土地区;工程勘察;精细化勘察
0 引言
软土地区地质条件相对较差,开展勘察工作、准确把握地区地质状况显得十分重要。实践证明,运用单一勘察技术无法准确地对软土地区的地质条件进行勘察,因此必须积极探索由多种手段相结合的综合勘察手段、提升勘察精度、降低勘察成本,努力构建软土地区工程地质精细化勘察体系。
1 软土地区地质勘察常用技术手段
1.1 钻探技术
1.1.1 钻探设备
工程建设原始场地若位于沼泽、江河漫滩等区域,软土层分布较为丰富。软土地质承载能力低,大型的钻探设备无法进出使用,因而需要采用易拆卸现场拼装、结构简单、性能可靠的勘探设备。
1.1.2 取样工具
软土土样极易受扰动,为了尽最大程度减小取样过程中对土体的扰动、提高取样质量,通常采用直径不小于108mm的薄壁取土器进行取样。例如壁厚为1.25~2mm的固定式活塞薄壁取样器。
1.1.3 钻探方法
软土地区地下水相对较为丰富,软土层多位于地下水位以下。通常,这些土层都处于饱和状态,渗透性较差,土壤含水率受泥浆影响很小,因而采用泥浆护壁钻进方法较为实用。此外,对于含有粉土夹层的软粘土,则采用干法钻进较为合理。
1.1.4 取样方法
软土地区取样操作的重点是尽最大可能保证土样不受扰动,特别是钻进至取样深度时,操作人员需避免不当操作引起钻具冲击孔底或下压。此外,正式取样之前还应通过无水钻进的方式开展清孔,清孔完成后方可取样。常用的取样方法有快速压入法、重锤少击法、重锤一击法等,具体方法的选择需要结合地层实际情况加以展开。
1.1.5 钻探新技术
若应用传统的物质循环勘探方法开展软土地区的勘察工作,则会较大程度地影响所取土样的含水率,相应获取的土样也就不能完全真实地反映土层的真实情况。此时,可考虑采用空气钻进技术。顾名思义,这种钻进技术采用压缩空气或是压缩气液混合物作为冲洗介质兼作器具动力,不仅可以增强钻进效率、提高勘察判定精度,而且具有环保等优点。开展软土地区勘察钻探时,可针对如下情况运用这种钻进技术:
①对于钻孔过程有着较高控制要求的情况;
②典型软土场地或缺乏研究资料的地区,可将该方法与传统方法相互结合,通过对比分析,最终得出较为准确的勘察结果。
1.2 原位测试技术
除了开展室内土工试验,软土地区地质勘察还必须有针对性地开展原位测试。通过对两者所得结果相互补充,提高所得结果的准确性。原位测试最大的优势就是避免了土体受扰动的不利影响,能够较为客观地反应土层的组成、应力状态等情况。通常,运用于软土地区地质勘察的原位测试技术有十字板剪切、静力触探实验等。
1.2.1 十字板剪切实验
十字板剪切实验主要应用于由于受自重影响或含水率过大超出其液限而无法维持原样的软质粘土的测试。此外,也可用于需配合室内试验检测现场软土灵敏度以及不排水抗剪强度等参数的情况。实际测试时,需注意测试点位与数量的选取必须能够满足要求。
1.2.2 静力触探实验
在利用静力触探实验对软土地基承载力、土壤强度等进行分析时,其对于力学分层的实现主要依靠土壤地质特征与灌入阻力之间关系统计分析。目前,静力触探原位测试方法在软土地区的勘察中运用越来越广泛。运用该方法可以确定原土固结系数、软土变形以及沉降评价所需的各类参数指标值。需要注意的是,利用静力触探开展现场测试时,需要保证触探深度能够达到软土地层土质部分。
2 构建软土地区地质勘察体系的建议
2.1 严把勘察程序管理,构建高效管理体系
(1)勘察队伍进场前,必须有完整的勘察工作大纲、制定切实可行的勘察方案,各类人员明确自己的工作职责,建立完整的项目组织管理机构。
(2)针对初步设计阶段以及施工图设计阶段,专门编制工程地质勘察指导书。指导书中需明确工程作业所依据的规范标准、勘察工作的重点以及方法等。
(3)建设单位及其委托的监理单位应加强对现场勘探过程的监督管理,做好旁站、平检等工作。对于重点部位可采取拍摄影像资料的方式加以监督管理,严格把控软土地区勘察质量,为工程后续正常开展打下基础。
(4)勘察报告完成后,勘察单位需将报告与原始资料一同交由建设单位审查。同时,需邀请行业专家结合现场调查对报告进行评审并出具相应的评审意见。
(5)建设单位制定详细的考评奖惩制度,待勘察工作完成后,结合审批部门审批意见、过程中监督管理发现的问题等进行测定评分,最终奖优罚劣。
2.2 因地制宜、多管齐下,确立组合勘察体系
根据工程建设场地地质条件以及勘察技术要求等选择多种勘察技术有机组合,在提高勘察效率、降低成本、缩短勘察周期的同时,还能通过不同勘察技术所得结果的对比分析提高勘察结果的准确性,进而保证工程的质量水平。每一种勘察技术都会存在缺点,因此片面地采用单种方法进行勘察,不利于发现结果中存在错误。此外,考虑到软土地区地质条件的复杂性,有必要建立专门的软土地区地质勘察体系。
3 结语
当前,国内有关软土地区勘察技术尚存在许多不完善之处,这就要求勘察工作者在总结过去经验的同时,积极借鉴国外新技术,结合国内实际,构建完善的勘察体系,在提高勘察效率、降低成本、缩短勘察周期的同时,还能通过不同勘察技术所得结果的对比分析提高勘察结果的准确性,进而保证工程的质量水平。
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[责任编辑:王楠]