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岩土工程勘查外业工作技术及措施

2017-09-20齐恩明张彦峰

科学家 2017年16期

齐恩明++张彦峰

摘 要 通过岩土工程勘查工作为结构设计提供必要理论基础,确保技术可行性与施工安全性,对于后期建设施工质量有着重要影响。本文主要对岩土工程勘查外业工作进行描述,结合笔者实践经验总结各项勘测工作要点,探讨相应技术措施。

关键词 岩土工程勘查;外业工作;技术

中图分类号 TU195 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)16-0201-02

在岩土工程施工及结构设计中,勘查工作占据重要地位,勘测结果的精确程度对于建设项目造价及安全性有着直接影响。由于外业工作环境相对复杂,容易受到天气、地质条件等因素干扰,具有突击性强、短平快等特点,因此必须在勘测作业前需制定综合周密计划,严格贯彻落实勘查纲要,提升勘查外业工作质量。若后期整理作业记录中发现问题,再次补充勘查会增加作业量,延缓整体工程进度。

1 岩土工程勘查外业工作概述

1.1 岩土工程勘查外业施工概述

在开展岩土工程勘查工作中,应根据不同阶段的实际要求,制定科学勘查计划,并对其可行性进行研究,严格按照设计方案要求开展具体勘查工作。通过对岩土工程勘查外业工作,定量或定性分析施工场地实际地质条件,并编制出相应的报告文件,为工程设计及施工提供理论依据。

1.2 岩土工程勘查外业工作中存在问题

主要表现为在外业工作中存在不规范操作,现阶段,相关部门已充分意识到岩土工程勘测工作的重要性,并制定了相应规范及技术标准,对操作行为进行明确规定,但在外业工作具体实施过程中,不规范的操作行为直接影响勘测结果。以工程地质钻探为例,在《岩土工程勘测规范》规定勘探点间距,具体如表1所示,对于需要鉴别的地层,回次进尺大,可能会出现漏记现象。在未清除孔底残土的情况下进行动探试验,导致某些数据值偏低,勘测结果存在误差。

2 岩土工程勘查外业工作技术

在岩土工程勘查外业工作中,分为地质钻探、原位测试、取样、地质编录、地下水调查,各环节的勘测数据对最终结果有重要影响。笔者结合实践经验,对具体外业工作技术进行分析探讨。

2.1 工程地质钻探

在岩土工程外业工作中,钻孔定位工作的准确性直接影响后期勘测数据,若放样操作不规范,造成孔位偏差,将导致勘测报告与实际地质条件不符合。钻孔定位中采用的高程、坐标系统应当与施工场地保持一致,建立起完善控制网点,孔位允许偏差如表2所示。确保钻孔定位精确程度达到相关标准之后,方可进行钻探施工。以地层划分精度确定相应钻探方法,对地下水位准确测量,取样段尽量避免扰动。钻探过程中应将回次进尺控制在允许范围之内,严格遵循《建筑工程地质勘探与取样技术规程》。

2.2 原位测试

1)标准贯入试验。标贯试验主体为饱和粉土及砂土,通过试验对液化指数进行计算,并确定岩土密度。通常情况下,标贯试验深度在20m以下,地质土层各项物理参数与试验结果存在直接联系。为避免土层破坏,应采取泥浆护壁措施进行回转钻进,并保证贯入器刃口完成整,防止对数据准确性造成影响。在《岩土工程勘测规范》中对于标贯试验有明确规定,孔底沉渣厚度应控制在10cm以内。

2)重型动力触探及静力触探。首先是重型动力触探,对碎石类土密度进行测定。碎石类土在取样方面存在一定难度,难以发现相对软弱夹层,贯入过程中必须严格按照相关规范,采用不间断连续贯入方式,提升判断结果的准确性,锤击频率通常为15~30击/min。其次是静力触探,主要目的是勘测一般粘性土、软土,确定施工现场地层划分,以此为依据计算地基物理学参数及承载能力。双桥静力触探是实践中常用方式,在地质钻探前就应当进行触探试验。

2.3 取样

1)取样技术方法。常用取样方式有两种。其一,压入法,采取Ⅰ级土样时,贯入取土器宜采用静压方式,快速、连续贯入,贯入速度应大于0.1m/s;采取Ⅱ级土样时,贯入取土器应间断静压,增加取土器壁与周边土体摩擦力,避免取样过程中出现脱落现象。其二,回转式钻进取样,钻机应处于平稳状态,钻具垂直,将接重杆设置在取土器上,以免在钻进过程中钻机抖动破坏孔壁,根据地质土层坚硬程度确定钻进速度。

2)取样具体要求。在岩土工程勘查外业工作中,取样主要是针对相应等级土层,通过对土样测试得出相关指标参数,为岩土工程分析评价提供可靠、完整的基础数据。在具体取样及制备过程中,外界存在一定干扰因素影响总土样测试成果。为确保测试数据准确性,应当加强钻探成孔、取样方法等方面的规范操作,确保取土质量满足岩土工程要求。取样钻孔形状规则,钻孔孔径应略大于取土器实际孔径,杜绝塌孔、缩径问题。待钻头到达取样位置1m以上,必须采用回转钻进的施工方式。清理孔底残渣之后才能下放取土器,以免影响取样结果的准确性。结合岩土工程实际情况选取相应规格取土器,表观良好,性能规格满足施工要求,取样管内部禁止存在污渍。取样工作完成之后,应做好密封保存工作,并注明土样具体情况。

2.4 地质编录

描述及鉴别岩土物理学性质是地质编录工作的重点内容,进而获取完善地质资料。通过地质编录成果合理划分底层,明确地质特征,并为勘查报告编写提供基础数据资料。应以岩土特点为依据进行综合编制工作,钻进过程以及岩土性质描述是编制记录的主要内容,由于土层状态及具体指标会随时间产生一定改变,因此应组织专业技术人员及时进行地质编录工作,保证数据真实性。

1)岩土描述内容。根据《岩土工程勘查规范》中规定,现场描述土体性质,并综合考虑将室内试验结果,首先是对于土类野外特征描述,包括碎石土形状、风化程度、密实度等;砂土矿物组成、颜色等。其次是室内试验结果,包括颗粒级配、湿度、细粒含量等相关因素。若存在特殊土质,应对其中存在的特殊性质及成分进行描述。

2)钻进过程记录。严格遵循相关规定确定记录内容,尤其侧重于进尺速度、钻进难易、冲洗液位及变化情况。对于取芯困难的土层,诸如碎石土,通过钻进速度及难易程度能够判断岩土密实程度,间接判断各夹层界线。尤其是在碎石土钻进过程中需使用冲洗液,带走一部分充填物砂以及夹层,增加钻探编录工作的难度,必须结合实际情况加强持力范围夹层控制。

2.5 地下水调查

在地质土层结构中地下水是重要构成部分,对于工程耐久性及稳定性有直接影响,由地下水引起的岩土工程问题有渗透变形破坏、地下室防水抗浮等,液化饱和粉土及粉细砂,腐蚀工程基础部分,造成潜在安全隐患。鉴于此,外业工作中必须进行地下水位调查,明确施工现场地下水类型,掌握其赋存规律,进而确定地下水侵蚀性。

1)水位测量。在钻孔内部出现地下水时,可直接测量其初见水位,并在勘查工作完成后统一测量稳定水位,根据地质土层渗透性能确定稳定水位间隔时间。土体性质不同,其间隔时间也存在差异,应将其控制在合理范围内,确保稳定水位的准确程度。采取止水措施测量多层含水层,分割被测层与其他含水层,进而确定各个含水层的实际水位。在具体操作中,以孔口高程为依据,对地下水位深度进行测量,尽量减少测量精度误差。

2)水样采取。为保证岩土工程质量,应分析地下水水质,评价钢筋、混凝土构件受地下水的侵蚀程度,根据分析结果采取相应的防范措施,避免工程结构稳定性受到影响。结合工程实际情况确定取樣数量,规范取样行为,采取完成的试样应及时保存,避免暴露时间过长。若水样中含有不稳定成分,在测定时可适当加入稳定剂。

3 结论

综上所述,勘测工作在工程结构设计工作中发挥着重要作用,为其提供基础性数据资料,勘测结果精确程度直接影响建设项目造价及安全性。但在外业工作中,存在天气、地质条件等干扰因素,环境相对较为复杂。因此必须严格按照相关规范,制定出综合周密计划,遵循相关技术标准,尽量减少勘测数据误差,及时做好地质编录工作,确保数据真实性。

参考文献

[1]惠锋,郭沅坤.岩土工程勘查外业工作中安全监理工作实践探讨[J].科技创新导报,2013(33):155.

[2]王辉.对岩土工程勘查外业施工中几个常见问题及解决措施的探讨[J].中国建设信息,2014(4).endprint