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桥梁岩土工程地质勘察分析

2020-03-12

工程技术研究 2020年23期
关键词:工程地质岩土桥梁

蔡 伟

(中设设计集团股份有限公司,江苏 南京 210014)

新时期背景下,我国公路方面的建设逐步加快,公路的使用及安全是人们当下较为关注的问题,故建筑企业开始从以往的工作模式中找不足,并有针对性地改进。桥梁岩土工程中的地质勘察在相应程度上对公路的稳定性有着较为直接的影响,也是施工得以顺利完成的先决条件[1]。建筑企业凭借先进理念,认清未来发展的趋势,重视桥梁岩土工程地质勘察环节,切实有效地记录施工现场周围的地质及水文等诸多方面情况,通过先进技术的分析为桥梁工程的建设方案提供科学且全面的数据,使设计工作彰显出其合理性,也使桥梁的建设质量得到提升[2]。

1 桥梁岩土工程地质勘察概述

我国的桥梁技术在前期的设计、施工及速度等众多方面位居世界的先进行列,有着丰富的经验。根据桥梁的结构,可将其分为钢架桥、梁桥和旱桥三大类。实际建设中,不同的结构有着不同的地质需求,其中岩土工程地质的勘察工作极为重要,需要对桥梁根部所处的地质条件及水文等情况进行详细的勘察,严格取样和分析,确保地质条件等与建设的需求相契合,保证土质坚硬,提升建设的安全性并延长其使用寿命[3]。当下的勘察技术不断进步,在设备及勘察手段上也有所更新,但部分操作环节仍沿用传统的方式并略显不足,亟待解决。桥梁岩土工程地质勘察的内容较多,包括现场的取样、测试和实验等,需遵循相关的标准并做到在各操作中严格地执行,只有这样才能对岩土性质、地层和地形等诸多方面的数据进行详细分析,使桥梁的建设更为合理和安全。

2 桥梁岩土工程地质勘察要点

桥梁的设计与其他建筑有区别,其只包括初步设计和技术使用,且必须是在确定设计后才能进行,大致可分为以下三个阶段。

(1)初步设计阶段的要点。即在多个建设的方案中对各桥线所处的地质条件进行全面勘察,尤其是复杂地段应做到细致化,继而选择最优方案[4]。

(2)技术设计阶段的要点。需要确定桥梁建设的方案后,开始进一步的试验,通过钻探、测试等操作对特殊墩基所处地质进行勘察,同时对周围有地质问题的地段进行勘察,选择其中较佳的位置,使建设的桥梁更安全。

(3)桥基勘察中的要点。对于桥基所处的地质进行勘察需获取梁墩附近的数据,进而才能做出科学的设计[5]。实际操作中,要在钻探时配以物探,使各技术做到优势互补,使测绘更为准确。钻孔时的数量应由桥位地质情况决定,初期布设3~5个钻孔并根据需要增加,但要比墩台数少。钻孔深度根据土层确定,但需考虑桥体的规模,并结合地基的承载能力、基层埋藏深度和河床结构等,特别是有基岩时,需钻入1~3m,排除孤石的情况。

3 桥梁岩土工程地质勘察中存在的问题

3.1 技术方面

桥梁岩土工程地质勘察需结合环境、工程地质和岩土力学等,勘察的技术可分为勘察的手段、工作质量及后续所出示的报告。部分勘察手段因设备的老旧而略显单一,整体的勘察效率不高,不能满足桥梁建设的真实需求。大部分勘察人员在钻探时所用的多为立轴式岩心钻机,该设备的技术标准在新时期下已略显落后,无法满足取样的需求,同时勘察人员的专业能力也突显出不足。

3.2 环境方面

环境的人为破坏和自然灾害等方面是桥梁岩土工程的外部环境,其中不可抗力会使岩土工程勘察工作的难度增加,例如泥石流、地震等自然方面的灾害,使勘察工作无法如期完成[6]。与此同时,人为因素使周围的环境出现一些问题,同样会影响到勘察工作,例如大量的对资源进行挖掘而出现不同程度的塌方,又或者对地下水进行抽取后使地面呈现出沉降的情况等。

3.3 规范方面

清晰的工作流程或条例,以及带有具体要求的勘察纲要均是规范桥梁岩土工程地质勘察工作的前提,必须最大程度地明确勘察的内容及工作的目标。实际工作中,桥梁岩土工程的勘察工作需桥梁设计者、技术顾问、投资者等共同参与并配合,各方从自身的角度进行考虑较为片面,故在权责的明确方面突显不足,勘察的制度有失全面性[7]。除此之外,勘察技术的标准因工作的需求而存在多样性,呈现出一定的差异性,使桥梁岩土工程地质勘察的规范化不足。

4 桥梁岩土工程地质勘察环节

4.1 地质测绘

桥梁岩土工程地质勘察工作中的基础环节即地质测绘,做好该环节才能进行进一步的勘察。该环节的工作需要对桥梁工程施工范围内的地面所具有的地质构造,以及附近的地表情况等进行细致的观察并记录,通过多种不同方式描绘出地表的特征,凭借工作的经验与先进设备对地下的地质情况做出科学且合理的推断。

4.2 钻探取样

基于地质的测绘,桥梁岩土工程地质勘察应通过钻探等一系列的操作来完成对施工现场的取样,以进一步地掌握桥梁建设范围内的地质条件及水文的真实情况。实际工作中,需对各岩土层进行取样,通过试验得出所需的数据。勘察常用的是物探和钻探,用于检查地下土壤的真实情况,配以原位测试。工作人员根据岩土的具体情况选用勘察取样的方式,其中物探的装置简便,出结果的速度快且成本不高,可以解决难以揣测的岩土,使地质问题及时解决,但通常只作为辅助手段[8]。因为物探速度快但准确率不高,因此主要还是依托钻探这种直接进行勘测的手段来探明地质的真实情况。在遇到钻探无法展现效用的情况时,可选用坑探手段,但因其需要动力设备及相应的机械,故成本较高,有时操作周期也较长,为此在使用时需考虑经济能力。

4.3 试验分析

工作人员在桥梁工程所在地面进行岩土的取样,然后在实验室中进行科学试验,得出相应的数据,利用先进的设备和相关技术对其进行分析,了解地质的构造征,取得精准的技术参数等资料。通过试验分析可以最大程度地明确桥梁工程所处位置的土壤指标,了解岩土的透水能力、固结变形等特性,并获得相应的强度参数等多种不同的数据。工作人员根据测试结果确定勘察范围内的岩土性质及其宏观的结构,可使工作彰显精准性,提升执行的效率。

4.4 现场监测

桥梁岩土工程地质勘察必须与施工的实际需求相契合,故单凭各项技术参数等并不能保证施工方案的合理性,需将测绘数据、试验结果与现场进行切实有效的结合。工作人员根据数据考虑桥梁岩土工程可能出现的问题并究其根源,然后制订一系列应对措施。与此同时,需考虑现场岩土的环境、性状等,并进行现场的监测,这样才能对岩土可能给施工带来的影响有所把握。

5 桥梁岩土工程地质勘察工作的改进措施

5.1 桥梁岩土工程地质勘察技术的优化

桥梁岩土工程地质勘察的前期准备工作是整个工作中的重点,故需切实加大现场勘察力度,使数据的记录及收集更具全面性,进而对地质条件和地貌等情况有深入了解,同时还需与建设的实际需求进行对比与参照。对于勘察设备的选择应优先高精度的设备,因为这样可以最大程度地保障勘察的效果,也可以使样本具有较强的代表性。实际工作中,应灵活地调整勘察技术,将现场情况与理论相结合,避免固定式思维,同时对工作人员进行专业技能和思想道德方向的培训,提升其从业的素质,使其在面对工作时不会因利益的驱使而缩短勘察时间,确保勘察工作的质量。

5.2 桥梁岩土工程地质勘察体制的完善

相关部门在进行桥梁岩土工程地质勘察工作前,应结合相关的法律及当时的技术标准等,考虑桥梁工程的需求及其特征,构建出桥梁岩土工程地质勘察的体制,突显工作的严谨性。不仅要明确勘察的内容及各工作环节的目标等,还要明确桥梁岩土工程地质勘察所用的技术及方法。对于违反相关规定及制度的情况进行严惩,列出相应的条例,加大执行的力度,使桥梁岩土工程地质勘察的体制得到相应的完善。除此之外,还应健全监督机制,使监管工作更具针对性,制订出应对不同问题的策略,使桥梁岩土工程地质勘察工作更为规范,确保数据的真实与精准性。

5.3 桥梁岩土工程地质勘察中环保的融入

桥梁的建设常常会遇到多样化的地质条件,所采用的岩土工程勘察手段也有所不同,同时也可能会给周围的环境带来一定程度的影响,故需将环保理念融入其中,凭借长远的目光进行勘察。具体而言,在实际工作中,应加强具有区域性特点的地质研究,制订出与实际情况相契合的勘察方案,注重在桥梁工程施工中结合环保理念,减少对土壤环境的破坏,保护水资源和植被等,进行绿色勘察与施工。

6 结束语

经济的稳步前行促使我国各项工程的建设步伐开始加快,而建设工程的质量取决于建筑的设计方案和各施工环节,同时方案的确定和各环节的具体实施又离不开前期的桥梁岩土工程地质勘察工作,这也是整个工程的重中之重,被视为一切建设活动的基础部分。实际工作中,相关人员应结合实际情况选用恰当的勘测手段并做到及时总结,积累工作经验。在遇到多种不同的地质及水文情况时也能保证搜集到最为准确的数据,确保桥梁建设的效率和质量,提升桥梁岩土工程地质勘察水平。

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