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新形势下工民建项目岩土工程勘察工作分析

2022-04-01王飞

工程建设与设计 2022年5期
关键词:工民建岩土工程

王飞

(甘肃省建筑科学研究院(集团)有限公司,兰州 730070)

1 引言

岩土工程勘察工作是工民建项目中最为基础、重要的一项工作。勘察工作在施工设计和实际施工之前完成,主要为岩土工程施工提供必要数据资料,其数据准确性、有效性和科学性都将影响整个施工项目质量和安全性。

2 岩土工程勘察概述

岩土工程是一门研究岩土体,包括地质学、岩石力学等多个学科的一门综合性科学,是土木工程的重要组成部分。岩土工程勘察涉及内容广泛而烦琐,需结合具体工程建设情况、相关标准要求进行。同时,岩土工程勘察工作主要通过多个途径借助不同工具对施工场地地质条件、场地环境、岩土工程等多方面信息实行综合性评估,最终将评估结果以文件形式进行呈现和讲解。

岩土工程勘察的意义在于为工程项目实施的可行性、施工设计、地基处理、场地选址、工程建设等工作提供科学、客观的评价和相关资料,提供数据支撑,发挥不可替代的重要作用。

3 工民建项目岩土工程勘察工作中存在的问题

3.1 对岩土工程勘察工作的重视不够

目前,存在部分工作人员在工民建项目岩土工程施工时忽视勘察工作,不能完全、详细地对相关数据进行分析和评估。同时,部分工民建企业为了减少施工和运营成本,往往忽视岩土勘察工作这一环节,仅凭借着书本知识和过往经验进行岩土工程建设[1]。这种未经过实地调研的做法并没有考虑到岩土的变化情况,更未意识到地质条件、岩土情况一直处于一个不断变化的状态,直到工民建项目开展过程中遇到不良地质时,才意识到勘察工作的重要性。造成这种不良局面的主要原因是对岩土工程勘察工作的重视不够,未从思想上意识到勘察工作的重要性和必要性。

3.2 取样方式过于简单

根据GB 50021—2001《岩土工程勘察规范》(2009 年版)及JGJ/T 87—2012《建筑工程地质勘探与取样技术规程》,岩土取样方式有相应原则要求,必须明确分析各岩土勘察测试项目。目前,存在部分勘察人员并未严格按照相关标准和要求开展取样工作,从器材准备、样品包装、保管样品及派送样品等一系列流程都存在不达标情况,尤其是岩土刻槽取样,不少勘察人员仅根据划定的取样位置用环刀直接刻取,也并未按照试验要求凿刻成20 cm×20 cm×20 cm 的立方体,取样规格也未完全按照标准进行,对样品数据分析工作缺乏广度、深度和精准度,同样对样品包装和保管也不规范。

3.3 样本分析工作过于局限

不同岩土的成分构造、元素比例、化学物理性质都各不相同,这就需要分析人员必须对每一个样本从化学物理性质、分子结构、成本组成进行详细科学分析。不同试验项目所需的土样、岩样数量是不同的,并且不同种类土样与岩样所需分析指标也不同。

如表1 所示,土样以砂类土为例,土样分析指标主要包括密度、重度、颗粒、毛细管水上升高度及各类剪切等分析,必须考虑到砂类土状态,还需结合力学作用进行分析。但是在实际的样本分析过程中,个别工作人员并未完全按照指标分析,仅对重要指标进行简略测试和分析,就直接得出勘察结论,这必然会影响项目实施准确性。

表1 不同试验项目砂类土所需数量表

岩样主要分为软质岩和硬质岩,并且采样数量依据工程性质、工程量决定,所采取的岩石必须具有代表性,并且避免让岩样受到程度过大的扰动,尽可能保持岩块天然程度和原有结构。但部分采样人员为了完成任务,在采样过程中缺乏对岩样保护,也未根据工程性质和工程量计算应当采取多少数量样本,随意数量的样本收集,整个采样过程过于简单[2]。

4 新形势下工民建项目岩土工程勘察工作的实施

4.1 提升岩土工程评析工作的深度和广度

岩土工程勘察工作需详细、深入分析各种资料,对资料分析的广度、精准度和深度都将直接影响工作人员对工程项目各种要素的了解和认知,进一步影响整个岩土工程项目的施工效率和质量。

1)深入分析和评价地下水相关数据。在设计和建设任何建筑地基时,首要考虑的就是地下水深度、水质和波动情况,这些指标都将直接影响地基施工质量。在实施岩土工程勘察工作时,必须严格根据安全规范和测量标准分析和评价水文地质情况。根据国家技术监督局所批准的GB/T 14848—2017《地下水质量标准》,地下水指标测评应当具体到色度、嗅味、浑浊度、肉眼可见度以及pH 等指标,更详细的还可以分析地下水金属含量值和占比,及地下水的作用这些因素[3]。在勘察过程中,勘察人员必须对地下水进行采样分析,并且详细记录地下水类型、腐蚀性、干净程度、最高最低水位及历史变化等情况,确保地下水各类指标达标后才能进行岩土工程建设。

2)深入分析和评价地震效应。由于地震会影响地基稳定性,因此,对地震多发地区而言,勘察人员更需要详细、全面分析和评价工民建项目地震效应。根据岩土工程重要性、投入程度、地质情况及施工要求给予相应评价,并提出专门的工程解决措施。在勘察的具体过程中,必须达到3 大要求:(1)对岩土工程勘察必须详细划分场地类型,具体包括抗震有利区域、抗震不利区域、危险区域。对于施工建筑安全造成威胁的潜在因素,做好相应预防措施。(2)对施工场地附近的山体滑坡、泥石流、岩石崩塌及采空区等诸多不良地质情况实行针对性勘察,并分类评价不同地质情况在遭遇地震时的稳定性和危险程度。(3)施工场地和地基应进行液化判别,并根据判别结果划分相应等级、液化程度,提出解决方案。

4.2 确保岩土工程勘察工作的规范性

一切工作都需要按照相关标准和规定有序进行,才能保障工作质量和结果,工民建项目岩土工程更是如此。为确保勘察准确度,必须严格根据有关规定、工作标准落实勘察工作,比如,GB 50021—2001《岩土工程勘察规范》(2009 年版)、GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》(2016 年版)等国家标准文件,并做好相应工作准备。

从技术要求来看,对场地内拟建建筑地段实施勘察需要落实一系列工作,包括搜集拟建工程的相关文件资料、地形图,查明场地地质构造、岩土工程性质等,评判水土对建筑材料腐蚀作用等,这些都需要勘察人员逐步落实[4,5]。

从设备选取和运用来看,随着土木工程项目规模和难度不断增加,勘察工作所使用的设备应不断升级、更新。传统的设备难以满足如今岩土工程勘察工作的精准性,因此,势必要引入一批先进的勘察设备。首先,钻探设备的选取要根据具体的装载方式进行,主要分为整体式和组装式。地质钻探设备根据工程的性质来选择,如果用于水文地质勘察可以选择水文水井钻探。工程施工选择岩芯钻探,各种设备用途多样且特点各异,具体的选择还需要根据工程性质、工程规模来选择和运用。

从钻进方法来看,钻进工艺主要包括冲击钻进、螺旋钻进、振动钻进以及潜水钻进等工艺,还可以详细分为取芯钻进和不取芯钻进,根据地质结构和地表硬度来选择相应的钻进方法。

从钻探工艺来看,不同地层的土质情况不同,具体分为黏性土、砂层以及卵石层等。黏性土的硬度较小、有着可塑偏软的特征,因此,可以采取重锤冲击钻进和长螺旋钻进的方式。而砂层受地下水的影响又划分为粉细砂和粗砂,对于硬度较小的粉细砂应适当减缓钻进速度,降低钻进压力,粗砂则反之。卵石层有着高厚度、高密度的特点,具体根据地表厚度来选择钻探工艺,当地层密度高可以选择回转钻进,预防孔壁坍塌,同时在钻进过程中要做好塌孔的预防措施,保障施工安全。

从勘察方法来看,勘察人员还需根据岩土工程施工状况与质量选择最合适、科学的方法进行勘察工作。岩石勘察方法种类丰富多样,并且有着各自适用的情形与优缺点。针对地质条件复杂、地质状况较差的困难区域,勘察人员可以综合多种方法进行,从而确保勘察结果准确性和科学性,以提供精准、客观的数据支撑。

4.3 落实数据分析工作

基于新形势下,随着科学技术不断发展和广泛运用,计算机网络技术在各行各业都得到一定的使用。在岩土工程勘察工作中有效运用计算机网络技术能够很大程度上节省人力和物力,相对于人工数据计算而言,计算机所处理的数据范围、计算结果准确度都要优于人工,还能有效缩短勘察工作周期、降低施工和管理成本。过去,勘察人员主要运用静态或二维平面方式来分析和呈现数据资料,所提供的勘察结果和数据无法直观地表达出空间变化规律,理解起来较为困难;而借助计算机技术可以通过三维立体模式实行360°无死角呈现,使勘察人员能直观地感受到地质变化、地层结构等空间变化规律,还能自主预测场地变化情况,更能有效整理和保存岩土勘察资料,方便工作人员再次查看,为下次勘察工作提供数据支撑。

借助计算机网络技术优势可以保障数据准确性和科学性。由于地质岩层结构十分复杂烦琐,其中包括软土层、砂石层等,每个地质岩层土质情况都不同,因此,勘测人员在取样过程中要加大取样深度,并根据土质情况分类存放所获取的样本,避免样本混淆,为岩土试验做好充分的实验准备。当对各种不同性质的岩土进行分析和测验时,还需对比土质的标准情况,并结合以往数据进行详细对比分析,分析工程承重力、抗压力和抗震力等重要性能,一旦发现某个样本数据异常必须立马标记上报,并做出相应处理。落实完岩土数据分析工作后,还需对样品进行相应保存,为下次取样分析提供参考依据。

5 结语

工民建项目的岩土工程勘察是一项基础性的工作,一般是在工程设计以及项目施工前落实好,同时要保障勘察工作的全面性、准确性以及科学性。为了提高岩土工程项目的工作效率和保障最终施工质量,不仅要提升施工技术,还需要严格落实好岩土勘察工作,对施工场地的地质情况、岩土状况以及水文条件等做出全面、准确的分析。勘察数据的准确性直接影响着整个工民建项目设计以及施工质量,因此,必须认真做好每一项数据分析和结果评判。

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