分析深基坑工程岩土勘察的重点
2020-08-30令志龙
令志龙
(建材天水地质工程勘察院有限公司,甘肃天水 741000)
0 引言
经济社会发展浪潮的影响下,各地都在努力建设基础设施,城市人口越来越多,城市面积不断增加,人民对居住和娱乐设施的需求也逐渐提升。建筑行业迎来了发展的契机,各种建筑工程层出不穷,且规模呈现不断变大的趋势。在工程建设的过程中,岩土工程勘察和深基坑支护成为工程建设中的关键环节,深基坑的岩土工程勘查技术也起着重要的作用。为提高工程质量,保证人民生命财产安全,要做好深基坑工程岩土工程勘察这一基础工作。
1 深基坑工程岩土工程勘察的目的以及支护系统的分类
1.1 深基坑工程岩土工程勘察的目的
岩土工程勘察主要起到以下几点作用:①分析土层。通过岩土工程勘察可以对不同土层的土质进行检测,从而分析出土层的承载能力;②勘察地下水。明确地下水的水位高低、水道分布情况以及水质,从而预测对地基的腐蚀情况;③明确地下障碍物。勘察地下的障碍物,分析无法去除的障碍物对建筑的影响;④明确地下地形分布情况。掌握地下洞穴、水流、岩石等物质的分布情况,从而做出相应的应对方案;⑤分析岩层分布情况,计算岩层承载能力。
1.2 岩土工程勘察工作中深基坑支护系统的分类
人口数量的不断增多和社会经济的持续发展,建筑物在迅速修建及更新换代,各种施工工程层出不穷。对于建筑物来说,地基起着无法取代的作用。为保证建筑物能长时间的保持坚实的质量,有效应对自然灾害,要做好基坑的挖掘工作。不同类型的基坑要采用不同的方式进行挖掘。若施工环境较为简单,可直接挖掘;若施工环境复杂,场地小、障碍多、深度要求大则要运用好基坑支护技术。在长期的发展和实践中,基坑支护技术已经得到了充分的发展,与先前井点降水配合钢板桩的操作模式相比,现在的施工系统更加完善有效。目前,依据操作方式和用途不同,深基坑支护技术可分为以下几种:①挡土系统。常被用来分担深基坑坑外压力,例如钻孔灌注桩、铁板桩等,图1 为钻孔灌注桩;②深基坑支撑系统。常用于稳固并保护围护结构,本系统主要包含钢筋混凝土结合钢筋组合支撑、钢筋混凝土内支撑等;③深基坑挡水系统。常被用来抵挡外渗水,依靠压密注浆、地下连续墙等技术实现。
图1 钻孔灌注桩
2 岩土工程勘察常见问题原因分析
2.1 勘察人员专业素养不高
由于工程对施工速度有较高的要求,且出于成本考虑,在选择勘察人员时没有经过严格的选拔,直接从社会上选拔有相关技能,但并没有较高专业素养的社会人员,《建筑工程勘察质量管理方法》第十六条提到,观测员、实验员、机长等应经过专业培训方能上岗的要求不符。这些没有经过专业培训的员工虽然能简单操作相关器械进行勘察及施工,但由于专业素养不高、责任心不强,日常进行勘查工作时无法按照规范要求进行工作,在面对一些较为复杂的勘察情况时往往抱有应付心理,存在虚报漏报或者编造数据的情况,导致所勘察的数据缺乏准确性。
2.2 无法准确划分权利与责任
施工单位没有制定合理的施工和管理规范,导致权利和责任无法落实到个人。这一现象极大地影响了工作人员的热情,在没有约束的情况下,经常会出现不按规范进行工作的情况。同时也使得出现问题时无法及时找到负责人,解决问题速度慢,大大减缓了施工进度。
2.3 勘察设备残缺破旧
部分施工单位的勘察设备残破落后,导致无法勘察到准确的数据。在面对复杂的地质情况时,常需要经过长时间、多区域的勘察才能得到相对准确的数据,极大地降低了勘察效率,同时也提高了对勘察人员专业素养的要求,导致勘察人员的招聘难度增加。
3 岩土工程中基坑勘察的重点
3.1 岩土工程勘察工作的基本要求
深基坑工程勘察工作的重点是明确基本需求,在清楚基本需求后对勘察范围和深度进行划分,选定合适的勘察位点。在勘查的过程中,根据地形的复杂程度合理设定勘察场地之间的距离。对高度复杂的地形进行勘察时,要将勘察间距控制在15m 以内;中等复杂的勘察场地保持在30m 以内;简单的勘察场地保持在50m 以内。勘察深度要保持在深基坑深度的两倍以上。
3.2 场地岩土地质勘察
地质勘察在岩土工程勘查中起着重要的引导作用,通过对地质进行分析,可以简要明确地下地形的分布情况,例如填土、古墓、水流等。从而根据地质勘察报告确定勘察方法和支护方法,使勘察工作更快更好地开展。
3.3 评价基坑边坡的稳定性
基坑边坡稳定性的评价是施工的重要依据。根据评价结果能清楚看出深基坑是否会发生滑坡及塌方等情况,从而在做好安全措施的情况下进行施工。评价结果主要依据以下等内容进行分析:①摩擦力大小。土质摩擦力较大的基坑相对稳定,出现滑坡的概率小;②天气情况。恶劣的天气会增加滑坡概率,例如暴雨、狂风等;③气候。干燥的气候会使土壤黏度减少,从而增加塌方及滑坡的概率。深基坑的稳定性与许多因素有关,只有依靠准确的数据和科学的分析,才能得到合理的基坑边坡评价信息,为做出应对措施提供有力的依据,从而增加施工的安全性和基坑工程的高质量。
4 基坑勘察对基坑支护及降水的影响
社会经济正在不断发展,涌现出各种各样的大型建筑物,在建造过程中需重视基坑开挖工作。社会的高速发展导致寸土寸金,而拟建大型建筑物常常位于市中心或其他构建筑附近,施工空间较为狭小,没有足够的空间进行放坡开挖。由于场地的限制,深基坑工程需要以基坑支护防护技术作为保障。为了保证这一类工程能够得到更好的发展,基坑技术也得到了良好的发展。基坑本身最重要的亮点就是基坑支护和基坑降水,基坑勘察可以为选用安全可靠、经济合理的支护形式提供依据。不同的岩土性质有不同的地下水分布情况,决定了不同的支护形式。土质基坑勘察中除查明土的特性以及空间分布规律外,还应查明土的物理力学性质,尤其是剪切指标、渗透指标等。剪切指标应用于基坑内的稳定性计算,渗透指标应用到坑底和侧壁的渗透稳定性计算。此外,还应查明是否存在特殊土,例如软土地区,软土易发生蠕变现象,查明软土的灵敏度等指标;膨胀土地区,土体膨胀对支护结构造成影响,故应查明土的膨胀性指标。岩质基坑勘察中除查明土质基坑的相关内容外,还应查明岩体产状、节理、风化情况等内容。岩质基坑重点在于判断覆盖层的稳定性,覆盖层是否会发生垮塌;覆盖层和基岩接触面的稳定性,覆盖层和基岩是否存在易滑动面;基岩的稳定性,基岩是否存在外倾的结构面或锲形体。此外,还应查明是否存在特殊性岩,例如软岩极软岩失水崩解;岩溶地区存在溶洞或土洞,应做井探或槽探等。
水土不分离,研究土的问题离不开水的影响。黏性土饱和、扰动后易形成翻浆,砂性土饱和后扰动易液化,砂性土降水措施不足易造成突涌、流砂,基坑降水基坑工程中的重中之重,很多基坑垮塌往往是由地下水引起的。深基坑勘察过程中需要观测地下水水位,并收集该区域历年水位资料,以及气象资料。勘察时应重点分析地下水的分布及变化规律,如该区域存在台风等易降暴雨的情况应在勘察成果中指明,在勘察成果中应提出合理的降水措施。水的物理性能会造成土的破坏,水的化学性能更是会造成混凝土和钢筋的破坏,所以还应关注水的腐蚀性,尤其是滨海地区和重金属污染地区。
5 结语
对于基坑岩土勘察来说,占据重要地位的工作是勘察方案的设计。工程的实际情况对勘察方案及技术的选择起着决定性的作用,如工程大小、周边环境、施工器械等。在进行岩土工程勘察时要灵活使用相关技术,如室内图实验、原味测试等;野外勘察要做好选点和分析工作,保证所得到数据的普适性及准确性,以便提供准确的地下水位及土质情况,确认地基土的物理力学性能指标,为基坑支护工程设计与施工提供需要的数据。