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勘察技术在岩土工程施工中的应用研究

2021-04-15

工程技术研究 2021年5期
关键词:坡体岩土滑坡

贵州有色地质工程勘察公司,贵州 贵阳 550005

近年来,岩土工程无论从规模上还是数量上都呈直线上升趋势。岩土工程施工最重要的工作如下:一是要在开工前充分了解当地的气象和水文、地形地貌、地质构造以及岩土的分布特征,采集相关的地质信息,对这些信息资料进行初步地整理和汇总,确保现场勘察工作能为下一步制订施工方案和设计施工图提供较为准确的数据;二是要根据岩土的组构预估施工的难度和工作量;三是要始终将施工区域的地形、地貌、岩土特征作为工作的重点。我国不同地区的岩土受气象、水文的影响而表现出很大的差异性,针对这些情况,勘察需要系统化、高效化、准确化,从而为后续的整体施工节省人力、物力和财力。由此,文章以贵州省某县公共租赁住房建设项目为例,探讨了勘察技术在岩土工程中的应用,无论从理论的层面还是实践的层面来看,都具有重要意义。

1 岩土工程施工现状

该项目位于贵州某县城以北约3.5km处,321国道从其场地西侧穿过,场地紧邻321国道、交通便利。场区处于云贵高原南东斜坡,地势自北西向南东倾斜。场地周边地势东高西低,东侧斜坡坡顶最高、海拔约为500m;西侧坡前沟槽地段最低、海拔约为425m,场地及周边海拔高差最大75m。场区基岩岩性主要为泥岩、泥质灰岩,区域上属于构造、剥蚀-溶蚀作用形成的低山缓丘地貌类型,场地位于剥蚀斜坡-沟槽地段。场地内及周边未见全新活动断裂通过,场区下伏基岩主要为寒武系上统三都组(∈3s)泥质灰岩-泥岩,泥质灰岩仅在滑坡后缘斜坡顶部与滑坡前缘开挖面出露。场区岩层单斜产出,产状为100°~110°∠35°~60°,岩层倾角在滑坡前缘及坡体中部出露泥岩的地段较缓,在滑坡后缘出露泥质灰岩的地段变陡。据现场踏勘及探井、钻探,场地地层从新到老依次为第四系(Qel+dl)、寒武系上统三都组(∈3s)。第四系覆盖层自上而下主要为残坡积含碎石、块石粉质黏土(Qcol+dl);寒武系上统三都组(∈3s)岩性自上而下主要为薄-中厚层状泥质灰岩、薄层状泥岩。

项目建设场平过程中进行了开挖切坡,切坡高度为23~29m、坡度为50°~60°,加之原地势稍高的东侧陡坡,目前在2#楼东侧形成了长约80m、高51~55m的工程边坡。由于施工期降水频繁,该边坡坡体出现整体蠕变滑移及局部滑塌,具体表现为坡体后缘坡顶出现总体贯通最宽约50cm的裂缝、坡体表面部分树木、电杆出现倾斜、坡体表面部分地段出现较窄裂隙。随着降水不断沿裂缝(隙)下渗,坡体土体的含水量逐渐增大、形成饱水带,下伏强-中风化泥岩遇水软化,坡体稳定性将不断恶化。这些问题的存在严重影响了项目岩土工程施工的开展,制约了勘察技术的应用效果。岩土工程施工勘察是针对岩土情况而言的,实际勘察中极易受到地质条件及人为因素的影响,面对这种情况,勘察人员必须加强对勘察技术的全面研究,推进勘察技术在岩土工程施工勘察中的有效应用,进而为岩土工程设计、施工提供可靠依据,保障岩土工程的施工进度及施工质量。

2 影响岩土工程施工勘察的因素

2.1 勘察资料过于地质化

岩土施工前的勘察,总会被各种各样的因素所影响,以至于很多时候施工并不能完全按照项目施工方案中规划的那样开展整体施工或系统化作业,分条分块施工现象普遍存在,进行了大量回炉返工,降低了施工质量,延长了工期,不利于工作的顺利开展。另外,由于在施工前不能确定好工作制度、理论方法,工程计划书和施工方案与实际的勘察工作出现了严重的脱节,再加上勘察人员在进行勘察工作时并没有从整体工程的大局出发进行综合考虑,导致得出的地质资料往往过于地质化,设计人员未能深入全面地了解施工区域的气象、水文、地形地貌、岩土情况,最终做出来的设计和实际情况有较大的出入,施工图不能得到很好的应用和转化。

2.2 勘察人员专业能力不足

从该工程来看,前期效果并不理想,具体表现为不以滑坡综合治理为基础,所采集的样本不能为滑坡治理设计提供可靠的地质依据。为此,笔者重新找出了滑坡的范围、规模、形态、岩土体组成及其组合关系,提出了滑坡的成因、形成机理、演变趋势、岩土参数,为滑坡治理设计提供了所需的物理力学参数。该项目前期相关数据的不全面和不准确,缺乏对滑坡样本的详细采集,使得岩土工程施工进展得十分艰难。通过笔者的深入分析,其与勘察人员的专业能力不足及专业调查技术水平较低有关。

2.3 未有效利用数字化地图

在设计时,岩土施工的设计图一般是在地形图上进行基础元素的临摹和绘制,而勘察人员勘查得到的基础数据是绘图的重要依据,其在整个工程进程中担任着总指挥的角色。但是一些勘察单位往往忽视了这一点,由于资金不足,技术观念过于传统,而选择不去运用数字化地图,单纯依靠设计人员凭空想象去绘制,或以现场照片代替,导致数据无法被运用到CAD软件中,这就形成了边施工、边设计、边调整的困局,一定程度上增加了工作难度,延长了工期。

3 勘察技术在岩土工程施工中的应用

3.1 工程地质调绘技术

在勘察时,首先要收集和记录降水、地形、产状、岩石特征等相关数据,确保这些数据的全面性和准确性,从而有利于促进工程设计的科学性、实操性。如果地质数据不准确,接下来会产生一系列问题,例如施工进度无法达到预期目的,不安全因素显著增加,有可能引发不可挽回的安全事故,因此必须重视前期的勘察地质调绘工作。另外,还要通过运用工程地质调绘技术,采集与现场地形图测绘和工程地质调查测绘相关的信息。现场地形图测绘主要是针对因滑坡地段进行工程建设开挖原地形已发生较大变化的情况(见图1)。工程地质调查测绘主要是指调查场地内及附近的地形地貌、地质构造、岩土组构、水文地质、不良地质、当地工程经验以及建设所形成的工程边坡的特点和周边环境条件,从而为勘察及施工提供指导依据。

图1 现场调绘

3.2 勘探取样技术

勘探取样技术主要用于地层鉴别、岩性判定,查明滑坡土体及强风化岩体厚度、坡体内中风化基岩面形态,其在了解地质具体情况、进行原位测试过程中有着非常大的应用价值,该滑坡项目运用了岩土钻探取样技术。勘探取样技术的特点是易于操作、勘察灵活、成本低廉,运用该技术可准确判断不良的地质的位置,实际应用时与测绘技术配合,数据采集会更容易,能够对整个勘探过程起到促进和推动的作用。但其也有自身的局限性,例如在运用勘探取样技术时,即便勘探人员的技术水平再高,获取到的数据也会有一定的误差,再加上勘探取样技术易受地形、地貌的影响,而现阶段又无法做到扬长避短。

3.3 数字化技术

在该项目的勘察工程中可以发现,运用数字化技术可以解决非常多的问题,例如可以降低人为勘测产生的误差。运用该技术可以提高勘察效率,使勘察工作更加数字化、信息化、系统化及可视化。数字化技术的最大价值在于其能够快速将岩土工程领域内的信息和数据整合起来,并在此基础上进行建模,使得工程地形地貌、岩土组构、水文特征、不良地质等情况能够得到立体化的呈现,一定程度上保障了施工的安全和质量。

4 结束语

综上所述,新时代的建筑业将朝着高质量的方向发展,改革创新岩土工程勘察技术至关重要。随着国家对工程监管力度的不断加大,对技术方面的要求也越来越严格。在岩土工程施工中运用勘察技术可以及时为项目排除安全隐患、杜绝安全事故的发生,同时也增强了工程的规划性和耐久性。

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