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工程地质勘察工作问题的若干思考

2014-04-05

黑龙江水利科技 2014年3期
关键词:土样工程地质勘探

周 健

(遵义市水利水电勘测设计研究院,贵州遵义563000)

1 概述

在工程建设中,一项非常重要的工作就是地质勘察工作,即对建设场地及相关区域进行区域地质调查和研究。主要任务是查明与工程建设有关的地质条件并做出评价,预测可能出现的工程地质问题,提出所需的防治措施与建议,为规划设计和施工提供必要的地质资料。工程地质勘察是工程建设的基础工作,直接关系到工程的运行安全、建设周期和工程造价[1]。

2 勘察工作的目的及任务

2.1 目的

通过工程勘察及野外工程地质调查,分析和评价场地稳定性及适宜性;结合拟建工程特点,选择合理的基础持力层和基础形式;对地基施工和不良地质作用的防治等提出建议;提供满足基础设计及施工所需的岩土参数。

2.2 任务

任务主要有以下8点:①收集拟建工程建筑平面图、工程性质、规模、荷载结构特征等资料。②查明场地地形、地貌、地质构造、不良地质现象的成因、类型、分布范围、发展趋势及危害程度。③查明建筑物范围各层土的类别、结构、厚度及其均匀性,以及各岩土层的物理力学性质。④场地和地基的地震效应评价。⑤地下水的埋藏情况,类型和水位变化幅度及规律,以及对建筑材料的腐蚀性。⑥对可供采用的地基基础设计方案进行论证分析,提出经济合理的地基基础方案建议,提供与设计要求相对应的地基承载力及变形计算参数,并对设计与施工应注意的问题提出合理建议。⑦基坑开挖的稳定性评价和提供支护设计所需的岩土技术参数,论证其对周围已有建筑物及环境的影响。⑧基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议。

3 勘察方法

3.1 钻孔布置及勘探深度

钻孔布置按照规范要求进行,同时结合委托方按设计要求钻孔位置进行施工。凡挖掘深度不大且形状不一的坑,或成矩形的较短的探槽状的坑为探坑。探坑的深度一般为1.0~2.0 m,与土层的目的相同。探井一般深度都>3.0 m,其断面形状为方形、矩形和圆形。圆形探井在水平方向能承受较大的侧压力,比其他形状的探井安全。

3.2 测量

应根据拟建建筑物的平面图、坐标点及相应控制点坐标进行测量放钻孔,按控制点坐标,用全站仪从控制点直接引测至各钻孔[2]。

3.3 钻探

按委托方要求钻孔位置进行施工,设计共布置钻孔应符合相关要求。可以采用XY—100型钻机。一般采用回转方法油压式钻机钻进,开孔孔径110 mm,终孔孔径91 mm。钻孔为铅直孔,钻头为硬质合金和金钢石钻头。对采取岩心认真编录。严格控制钻进回次进尺、钻进、钻压、冲洗液,提高岩心的采取率和RQD值。

3.4 试验

取原状土样作物理力学性质试验。取中风化岩样单轴抗压强度试验及岩块声波测试。取场地水样作腐蚀性分析。采用声波测试仪对建筑物部份钻孔作单孔声波测试等。

3.4.1 剪切试验

为基坑支护提供可靠的计算参数,选择部分代表性土样进行快剪试验,用三轴剪切试验测定cu、φu并提供试验曲线。

同时选择部分土样进行静三轴压缩试验,二者对比后结合地区经验对地基土的承载力进行计算。

3.4.2 固结试验

为评价地基土的压密状态和实际受力工作状态下的压缩变形指标,地基各土层原状样均进行固结试验并选择代表性土样进行高压固结回弹试验。

3.4.3 水质、土质分析

遵照《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001),查明地下水对建筑材料的腐蚀性,对所取水样进行水的腐蚀性分析,选择代表性水样、土样增做腐蚀性分析。

4 勘察中的常见问题分析

4.1 勘察依据不充分、目的不明确

在工程地质勘察中,有不少勘察工作不完善、不具体,例如,拟建工程的结构形式、规划地坪标高、勘探点坐标等情况不清,这些都是因为勘察单位的技术不足引起的,加上勘察单位对工程所涉及的公众利益安全不够重视,忽视了工程施工中可能会遇到的各种地质危险和地貌问题。

4.2 勘探点深度

当场地地形起伏较大时,应根据基础底面高程算起,按下列要求控制孔深。①勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度≤5 m时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3倍,对单独柱基应≥1.5倍且应≥5 m;②对高层建筑和需作变形验算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下0.5~1.0倍的基础宽度,并深入稳定分布的地层;③对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求时,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求;④当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔的深度。

4.3 勘察测试手段、方法的不适宜

由于技术、素质等方面的限制,一些勘察单位对勘探装备、勘探手段、取样方法的适宜性没有引起重视。例如,在碎石土层中进行标准贯入试验,圆锥动力触探试验不连续、不提供综合修正结果,勘察人员还没有清楚孔内的废土就开始贯入,这导致原位测试结果和现场测试会出现差异。在岩层中钻进时,无岩芯采取率,导致勘察人员无法了解其钻探效果。

4.4 勘察纲要编制不完整

一些勘察单位的勘察纲要不完整,有的甚至没有通过审查就开始施工,也没有勘察平面图,或者责任人签名或仪器编号填写不全。一些单位的勘察原始资料没有真正落实审核,少数单位原始资料归档制度不完善,有的原始资料缺失,这些问题都将导致勘察问题的发生,影响岩土施工。

4.5 地下水位观测

在工程实践中,对钻孔(探井)中水位的量测,没有全面考虑到附近有无抽水井及地下水溢出的陡壁,这样测量出来的结果无法真实的体现地下水位情况,严重的话,还会给岩土工程带来很大的麻烦。

4.6 试样采取

在试样采集中,对其工作要求没有进行严格规范,原状样长度不够,数量偏少和样品密封不好,导致土质中的大量水分流失,有时用于颗分或土盐化学分析的碎石土试样,造成多为大颗粒,影响对实际级配的定性或土盐化学分析的准确性。

5 结语

总之,地质勘察对于工程建设来说是十分重要的。因此,勘察单位应采取一切有效措施,加强勘察管理,提高勘察质量。

[1]庄勉.关于厂址选择阶段的工程地质勘察问题[J].水泥工程,1999(05):42-43.

[2]卢元静.水利工程中的地质勘察[J].中小企业管理与科技:上旬刊,2010(10):242.

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