复杂地形地质条件下的岩土工程勘察技术研究
2023-01-22梁瀚元
梁瀚元 苏 欢
广东省有色金属地质局九三二队 广东 珠海 519000
随着近年来我国经济与社会发展水平的不断提高,岩土工程的施工量明显增加,工程施工范围也在逐步扩展,施工单位面临的复杂地形地质情况更多。为了能够为岩土工程施工方案的设施以及施工技术的组织规划等工作的进行提供更加科学的依据,需要由专项技术人员前往现场展开工程的实际勘察,借此获得现场的地质地形及水文等条件的实际数据信息。但是,由于不同的施工现场所存在的地形地质条件复杂程度不同,因此,对应的勘察工作难度也存在一定的差异性,所以,工作人员需要结合具体情况而选择合适的勘察技术,并做好勘察技术的应用规划与实践,这样才能保证勘察数据的精准性与科学性,一旦在勘察技术的应用方面存在任何问题,都将会造成勘察数据的偏差和错误,为岩土工程施工方案的设计与施工实践增加一定阻力。基于此,相关工作人员一定要注意做好复杂地形地质条件下岩土工程勘察技术的研究,充分保证勘察数据信息的有效性。
1 岩土工程勘测工作的重要意义
前期的现场勘测工作是岩土工程施工方案设计与工程施工实践的重要前提与基础,其对岩土工程施工的顺利完成有着重要的影响。在工程勘察实践中,工作人员需注意将地质勘测内容作为重点环节,这是由于地质勘测质量会在很大程度上对工程结构的稳定性与施工安全造成影响,所以,工作人员一定要做好地质勘测技术的完善[1]。一些项目地点可能会出现不良地质条件情况,如若未能对其进行准确的勘测与科学的处理,势必会影响岩土结构的稳定性与耐久性。在岩土工程开始进行施工设计与实践之前,工作人员一定要做好全面的勘察准备工作,并结合现场实际情况做好勘察技术的应用规划,在获取现场地形地质情况数据信息之后对其展开科学的分析与处理,并对现场的地质特点进行详细的说明,保证信息的精准性与清晰度,为工程施工设计与实践奠定可靠的数据基础。
2 复杂地形地质条件下的几种岩土工程勘察技术类型
2.1 地质测绘技术
工作人员在面对复杂地形地质条件的工程现场时,需要对现场地质与地形的实际情况展开科学的分析,此时就需要应用地质测绘技术对其展开前期的工程测绘,并且在测绘工作中构件对应的测绘评估工作机制,借此对现场的地质与地形实际情况展开科学的评估,便于工作人员对该地实际地质结构等情况获得准确的了解,同时还可以在信息评估的过程当中及时的发现其中一些隐藏的地质问题,据此制定对应有效的技术措施。除此之外,工作人员还可以通过对于地质测绘技术的应用来获得现场岩土分布情况、岩层特点以及岩土成分等相关信息,并且以此进一步掌握该部分区域的地质条件变化情况,便于明确该地的岩土层风化程度。
2.2 室内试验技术
岩土工程勘察中的室内试验技术属于一种对复杂地形地质现场情况展开模拟的一种技术手段,在技术应用中,主要是选择和工程现场情况类似的地域展开模拟勘察,并对勘察中可能面临的各种问题展开分析。在室内试验过程中,需选择能够反映工程现场地质条件的岩土测试样品,提高对岩土层工程形状的反映度,从而提升试验数据的准确性。工作人员在进行试验样品的选择中,一定要注意保持样品的原状,从而保证对应检测结果的可靠性[2]。在进行室内试验的时候,可以对岩土的各项指标进行科学分析,为现场勘察提供科学的数据信息依据。与此同时,通过室内试验的进行还能够对岩土层的地下环境情况展开科学的判断与分析,如地下水的分布情况、地下土层的压缩性等等。
2.3 岩土钻探技术
面对复杂地形地质条件的岩土工程现场,岩土钻探技术为勘察工作的重要技术手段,主要是利用动力机、钻机、泥浆泵等专项的地质钻探设备对现场的岩土层进行钻探。在这部分专项设备当中,钻机为核心内容,此外,在钻探技术应用过程中,较常使用的钻机包括GXY-1、XY-2 两种型号,钻探方法主要运用岩芯钻探法。在岩土工程勘察工作中,不同岩土层的岩芯采集率是不同的,其中黏土层的岩芯采集率约为90%,而砂土层的岩芯采集率约为75%。除了岩芯采集的方法之外,在进行岩土钻探的过程中还可以利用你讲护壁法以及回旋钻进法等手段。为了能够有效确保岩土钻探技术的实际应用质量,在钻探操作中,工作人员需要结合不同的土层深度标准而分别展开采样,同时结合土质的差异特点采取对应的操作方式,保证工程建设顺利进行。
2.4 原位测试技术
原位测试技术在岩土工程勘察中属于一种技术体系,其可以细化分为多种技术类型,如当前应用较多的十字板测试技术、动力触探技术、静力触探技术以及岩体应力测试技术等等,其中的静力触探这一测试技术较为常用,在技术应用过程中,一定要注意以下几点问题:首先,充分保证触探杆所处位置的精准度,将位置的误差控制在2%的标准之内[3]。其次,工作人员在对触探杆进行锤击贯入操作的过程中,需要注意始终保持探杆的垂直性,防止在该部分操作中出现探杆变异的问题。同时,还要保证锤击的连续贯入,不可出现暂停的情况。再次,如若勘察位置在0-10米的深度范围内,那么在贯入的过程中,每贯入一米的距离,都要将触探杆旋转540°。如果贯入的深度标准大于10米的范围,那么工作人员则需在每次贯入0.2米深度的时候将触探杆旋转360°。除此之外,工作人员在敲击触探杆满五十次后,如果贯入的总深度值始终未能超过0.15米的标准,那么就应停止原位测试,而此时所得的结果即为最终的力学指标。
3 复杂地形地质条件下岩土工程勘察面临的主要问题
由于我国地域辽阔,不同的地区所存在的地质地形环境也存在明显的差异,在岩土工程建设工作中,难免会遇到一些情况比较复杂的地形地质条件问题,这也为现场环境的勘察工作增加了一定的难度[4]。
3.1 野外勘探问题
3.1.1 原位测试方面面临的问题
原位测试是野外勘察工作所必须的环节,工作人员一旦在调零操作中存在疏忽或者偏差等现象,则必然导致数据结果精准性的不足,尤其是在一些低温差距较大的工程区域,这一问题的表现更加明显。同时,一些工作人员在标准贯入试验操作中时常会面临孔深与杆长校正不符合规范标准的现场。若是孔底出现缩径或者是残留等情况,且标贯器没有下落到应该预定的测试位置,那么就会使得标贯器击数出现严重的失真情况。
3.1.2 勘探点深度及间距方面的问题
根据我国岩土工程勘察工作相关要求,一旦遇到复杂地形地质条件的工程现场,那么工作人员需要结合现场实际情况而适当增加勘测点,这样才能更加有效地保证勘测数据的全面性与准确性。但是,在勘察工作实践中,一些工作人员未能严格遵守工作规范,现场勘测点的设置数量不足,还有一些工作人员对于现场信息的编录工作缺乏耐心,致使最终数据存在偏差,为后续的勘察及岩土工程的施工设计等带来很大的麻烦[5]。除此之外,还有部分工作人员在对于现场岩土层性质缺乏全面了解的情况下就结合某一地基等级随意对勘探区域中的地形地质情况进行勘测,这种勘测行为不仅存在很大的安全风险,容易为其带来生命健康威胁,同时也会对勘察结果的准确性造成影响。
3.1.3 地下水位勘测方面的问题
地下水情况的勘察是复杂地形地质条件下岩土工程勘察工作的重要内容,部分工作人员在进行地下水勘测的过程中,针对周围是否存在抽水井或者地下水位滋生等情况并没有足够的重视,而一旦上述情况在勘测中发生,则会直接影响地下水情况勘测结果的准确性与科学性。
3.2 岩土工程分析评价问题
在完成现场勘察作业并获得相关数据信息之后,需要由专项技术人员负责岩土工程信息的分析与评价工作。首先,需要对工程的地基结构均匀性展开科学的评价。尤其是对于高层建筑,对其地基均匀性的评价一定要严格遵守《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-90)当中的内容进行科学而全面的分析和评价,但是,目前我国相关管理部门尚未就此给与特定的评价方法,致使最终评价结果的准确性缺乏有效的衡量标准。其次,地震效应问题。在工程施工现场的重要区域,需要相关技术人员对其进行地层剪切波速测试工作,这样能够为工程的施工设计提供可靠的参考依据。然而,部分勘察单位在对工程施工重要称帝进行类别以及覆盖层厚度的判断时,经常会借助地区经验,这种行为是不对的,且会有较大可能增加工程的抗震造价,导致建设单位的经济利益受损。
4 完善复杂地形地质条件下岩土工程勘察工作的策略
4.1 加强勘察技术的持续性优化与创新
在面对伏在地形地质条件下的岩土工程是,想要进一步保证工程勘察结果的准确性,那么一定要重视勘察技术的创新,始终保持技术的先进性水平,同时做好技术应用过程的严格把控,充分发挥勘察技术的应用效果,保证勘察结果的精准性[6]。例如,为了能够有效防止工作人员在勘察工作中随意布置勘测点,可以应用克里格法;在对岩土工程的进行分析评价工作时,可以将多道瞬态面波这一勘察技术以及高密度点法,有效应用其中,借此提高分析评价结果的精确度;勘察人员还可以采用回归分析法,准确判断岩土工程地基承载力本身的特征值。
4.2 加强对勘探孔深与间距标准的把握
不同工程所处地区的岩土层结构都存在明显的差异,工程的地基基础形式也有所不同,所以,在现场勘察工作中一定要注意勘察深度及对应间距标准的差异问题。例如,在面对高6 层的砖混型建筑时,勘察人员只要应用15m 勘测深度的勘探孔就能够满足相关工程的施工需求;而在面对高5 层的框架住宅建筑结构时,因为其自身承载力柱荷载量相对较大,且基础面也比较大,在这种情况下,就需要使用比15m 更深的勘探孔。另外,若是处在地质地形条件比较好的场地,并要求埋藏深度较浅,勘探人员就可以结合具体情况将勘探孔深设置浅一点。若是处在复杂性较高的地质地形场地中,如有松散杂土的区域、淤泥地等,勘察人员就需要结合实际情况,适当加深勘探孔深。此外,在面对复杂的地质地形条件时,勘探人员还要关注勘探点的间距,减小勘探点之间的距离,也就是对其进行加密处理,以此保证勘探结果的准确性,有效避免了安全隐患的产生。
4.3 加强对地下水勘察工作的把握
对于地下水情况的勘察是复杂地形地质条件下岩土工程勘察工作内容中的重要部分,工作人员在完成最后一个钻孔操作之后,工作人员一定要在24小时的时间范围之内完成对地下水位情况的监测,同时对该地地下水情况的影响因素展开归纳和分析,并且将地下水勘察作业的时间限定在水位降低的时期内。除此之外,工作人员还需要对近年来现场的最高水位数据展开全面性的了解,对每一年的水位数据都展开科学的分析,获得该地地下水的活动规律信息[7]。如果钻孔层深的范围包含两个及以上的水层,勘察人员需要进行地下水位的测定,同时还要利用套管进行有效的隔水处理。
4.4 建立科学的岩土工程勘察监管体系
为保证复杂地形地质条件下岩土工程勘察技术的规范应用,勘察机构一定要结合自身日常工作实际情况制定科学而内容完善的监督管理体系,借此为工作人员的勘察工作提供量化标准,同时也对其勘察工作行为起到有效的规范与约束性作用。与此同时,在监管体系的运行过程中,相关管理人员还需要结合该体系的实际落实效果与勘察工作需求等,对其内容进行科学的调整与优化,始终保证该监管体系的有效性。此外,勘察机构还需要加强自身工作队伍的建设工作,工作外部招聘与内部培训和进修等多元化途径,为勘察队伍注入鲜活的血液,带动整个团队工作热情的升温,并实现全员专业素养的提升,为工程勘察工作的进行提高更加有利的质量保证。
5 结语
随着我国岩土工程数量的逐步增加与施工范围的明显拓展,施工单位所面临的复杂地形地质情况也更多,对此,勘察工作人员一定要结合现场实际情况做好勘察技术的分析与合理应用,充分保证勘察结果的精准性与全面性,从而为岩土工程施工方案的设计以及后续施工建设的有效落实而提供可靠条件。