岩土工程勘察及地基处理技术思考
2021-11-30温丹
温 丹
(广东有色工程勘察设计院,广东 广州 510000)
在矿山工程建设中,做好岩土工程勘察工作是开展实际施工的重要基础环节,会对矿山工程整体的质量产生决定性影响。岩土工程勘察工作需要全面详细勘察并统计分析矿山施工区域的岩土状况、水文条件以及气候等情况,并依据勘察结果制定高效的施工方案,为岩土工程施工的效率以及质量提供有力保障[1]。结合矿山施工区域的地基实际情况,选择适合的地基处理技术,使地基有较强的稳定性以及安全性,能使工程施工的有关需求得以有效满足[2]。
1 矿山工程施工中岩土工程勘察概述
1.1 岩土工程勘察的主要内容
在矿山工程施工中,对其岩土工程勘察是非常关键的一步,对矿山施工的顺利开展起到极为关键的作用。岩土工程勘察的主要内容有:一是绘制全面的工程整体的平面结构图,要求勘察人员对岩土工程建设地区的地形及准确坐标进行勘察并将其绘制到结构图中[3]。二是矿山工程自身必须有较强的防震及防风等能力,这就要求设置有效的地震防范区域。勘察人员应对施工区域及附近区域进行深入勘察,对其场地类别以及土地类别做到了解掌握,为矿山工程的设计及施工过程提供重要依据。三是对矿山工程施工区域的地下水分布等详细情况进行勘察,并调查清楚会对工程建设带来影响的地下水情况,并将其绘制到图纸中。四是勘察人员应勘察清楚相应的岩土参数,有关设计及施工人员应根据岩土参数来进行桩基的计算,确保桩基有较强的稳定性,为深基坑开挖打下良好基础[4]。
1.2 岩体工程勘察前的准备环节
做好岩体工程勘察前的准备环节,能为后续工作的顺利展开打下良好基础。岩体工程勘察前的准备环节具体有两方面的内容。一是依据矿山工程要求制定科学合理的勘察计划,明确勘察的具体内容.勘察人员应在科学的相关任务指导书的指导下进行岩土工程勘察工作,要求设计单位和建设单位共同参与任务书的制定工作,将勘察工作的设计书、勘察计划以及具有指导作用的文件等重点内容写入任务书中,为勘察工作有序进行打下良好基础[5]。勘察人员还应对岩土工程施工区域的地质情况、水文条件以及温度气候等进行仔细勘察并全面细致地总结,为工程施工提供重要数据。勘察人员可通过参考当地岩土工程施工经验资料的方式,对所要建设的工程进行科学分析。二是做好地质绘测工作以及相关调查工作。矿山工程会受到施工区域的地层岩性等各方面条件的影响,应在仔细调查的基础上对其进行测绘,为勘察工作的质量与效率提供有力保障[6]。
1.3 岩土工程勘察的具体步骤
岩土工程勘察工作是矿山工程的重点内容,因此勘察工作应给予高度重视。岩土工程勘察工作具体可分为以下五个步骤。一是岩土工程的初步勘察环节,有关人员应结合考虑矿山工程的建设要求和施工现场的地质条件,并对以往有关资料进行参考分析。勘察人员会对施工区域进行物探,了解掌握其基本的地质构造条件,推断出区域内的地质体。再通过勘探以及测试的方式对施工区域的具体情况进行详细了解掌握。二是具体详细勘探环节。在完成初步勘察工作后,勘察人员应对施工区域进行详细勘察,着重勘察其中施工建设的重点内容。三是具体施工阶段的勘察环节。在实际矿山工程施工中的岩土基槽检验工作,深基础的勘察以及加固处理地基环节都需要在勘察工作的配合下完成,应进行详细勘察,促进施工顺利进行。四是复杂矿山区域地形地质勘探。针对地质较为复杂的施工区域,可通过并探和槽探方式观察分析地质情况,对其地层等信息进行了解掌握,为施工提供有力支持。
2 岩土工程中的四种地基处理技术
2.1 垫层换填技术方法
垫层换填的地基处理技术能在对软基进行处理时充分发挥技术优势,主要是利用碎石材料和混凝土材料完成对岩土工程软基的回填,这种回填方式分为两种:有人工操作回填和机器辅助回填。若在进行矿山工程建设过程中遇到不均匀土层或浅层软弱土时,可利用垫层换填进行施。垫层换填的地基处理技术方法处理软土地基的具体步骤为:第一,需将浅层软弱土挖出,再根据检测比例用混凝土等填充材料将其填充并夯实,并以此为基础换填处理持力层。在矿山工程地基工程中,利用垫层换填法进行实际处理时,若地层需填埋的深度超过1m,应利用土工合成材料通过铺设土工布等方式来有效扩大压力扩散角,从而实现上部荷载的扩散,进而降低垫层地面的压力。通过这种方式能有效增强换填后地基的强度,提升其承载能力,获得较好的换填效果,从而使矿山工程施工对地基的稳定性以及承载力等要求得以有效满足。
2.2 强夯地基处理方法
强夯地基处理方法主要是利用重物猛烈反复多次拍打地基,使其有较好的平整度和较强的稳定性。利用强夯法对地基进行处理能大幅度提升施工地面的承载能力,并能有效避免出现地基坍塌的情况,且有较为简单的操作,施工所需时间较短,能为岩土工程施工打下良好的地基基础,使矿山企业获得良好的经济效益。但在利用强夯法施工时会有比较大的噪声产生,因此,强夯地基处理方法最好用在空旷的施工地区,这是为了避免影响周围居民的正常生活。在夯实地基完成后,还应夯实填平处理地基,确保地基平整。在进行夯实地基时会伴随一定强度振动产生,会给在矿山周围在15m 范围内的地基带来一定程度地影响,对于超过15m 范围的影响有比较小的影响。因此,应提高对此方面的重视,若是周边工程距离施工处在15m 以内,应设置隔振沟对其进行有效保护,为矿山工程施工顺利进行提供有力保障。
2.3 桩基础地基处理法
在利用桩基础法对矿山工程施工地基进行处理时,通过地基深层的较为坚实的土层承载工程的上部荷载方式,使地基的承载能力得以有效提升,并使地基沉降得以降低,从而使工程对承载力的比较高的实际施工要求得以有效满足。在利用桩基础法对工程地基进行处理时,会产生较小沉降量以及较小沉降速率、较高承载力,凭借这些承载优势能使岩土工程的动荷载和水平荷载得以有效满足。以基础承载的承受类型进行划分,可把桩基础法分为端承型桩基础法和摩擦型桩基础法,可使工程施工过程中对基础较大的荷载要求得以满足,确保地基的稳定性。
在当前的地基处理方法中,冲孔灌注桩施工方法有较高的使用频率,具体施工时需用专门的钻机穿透地基上部较为软的土层直到下部稳定性强的基础持力层,再用泥浆材料对转孔壁进行保护,确保岩土工程地基地层有较好的整体性。在用冲(钻)孔灌注桩技术方法施工时,应严格控制钻孔的质量,并按照工程施工的设计要求来设置钻孔的参数,保障施工效率及质量。在利用钻孔灌浆桩技术处理工程地基时,施工企业应和对岩层的勘探结果充分结合的前提下,合理控制及调整钻孔钻进的速率,并严格控制混凝土的质量,做好对桩身的质量检测工作,从而为岩土工程地基的基础施工效果提供有力保障。
2.4 高压喷射注浆地基处理法
高压喷射注浆地基处理法是利用高压喷射技术对工程地基进行有效加固,其具体施工步骤为先利用专门钻机完成钻孔作业任务,再以工程设计深度为依据用特殊喷头喷射管处理地基,即利用高压脉冲泵对工程地基进行高压喷射注浆处理。在利用高压喷射注浆处理技术进行实际施工时,通常是设置20Mpa 到40Mpa 范围内的高压值,利用高速射出的浆液加固处理土层,使其固化,满足施工对地基强度的要求。若泥浆的喷射速度到达一定程度后,土体的结构颗粒会出现直接脱落的情况,其中部分较为细小的颗粒会在浆液的作用下到达地面上,岩土工程地基下剩余浆液会和颗粒产生凝固反应形成固结体,起到有效提升岩土工程地基的牢固性的作用。利用高压喷射注浆法对工程地基进行处理能有效提升地基的强度,最大限度降低地基沉降等问题的发生率,从而使工程建设的设计及施工要求得以有效满足。
3 总结
岩土工程勘察和地基处理是整个矿山工程建设中最为基础的环节,会对岩土工程质量产生直接影响。相关勘察人员应对矿山工程施工区域的水文条件及地质状况等情况进行全面细致地勘察分析,配合设计单位及施工单位制定出高效的施工方案。施工单位应根据勘察结果以及建设需求选择适合的地基处理技术,为岩土工程顺利进行提供有力保障。