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摘要:地质勘察作为地质工程中一个重要环节,勘察结果直接影响着工程的施工安全以及整体质量,因此地质工程勘察作为具有较强综合性的地质工作,不但需要良好的勘察实践经验,而且需要科学的勘察技术。由于我国的地形条件复杂,工程施工过程中会面临不同的地质条件。在复杂的地质环境下,只有更好开展复杂地质工程勘察,才能确保工程建设质量获得提升。本文对复杂地质工程勘察在复杂地质条件下存在的问题进行了分析。
关键词:复杂工程环境;地质条件;复杂地质工程勘察;
引言
复杂地质工程勘察的目的是,对地面下的地质情况进行勘察探明,由于比较隐秘,因此不能直接进行观察和检查。由于很多土层都是非均质,具有向异性,并且受力很复杂,因此需要采用多种勘察方法。在复杂的地质情况下,再加上自然环境变化,因此复杂地质工程勘察过程中存在许多问题。
1复杂地质工程勘察中面临的问题
地质勘察工作在进行中,如果没有提前掌握施工现场地质详细情况,就不能得到准确有效的复杂地质工程信息。复杂地质工程信息对于工程项目的顺利进行具有重要的作用,也是对工程项目后期进行改进和调整的重要根据。在开展复杂地质工程勘察时,复杂地质工程勘察相关人员只关注施工现场的地质情况,但是却忽视了关注工程项目周边地质环境情况,这样就会对后期施工造成很大的影响。同时,复杂地质工程勘察质量低劣将会产生极为严重的安全问题,例如勘察人员缺乏实践经验,不能灵活运用相关要求,忽视了工程活动造成的影响,这些都对复杂地质工程的勘察造成一定影响。
2工程案例分析
以地质工程为例。勘察的目标是要明确工程场地和地基的稳定性、地层结构和时代成因、地下水条件及不良地质作用等等。查明湿陷性黄土的厚度,持力层埋深,湿陷类型和等级,查明地下水的埋藏条件,提供地下水位,并评价对混凝土的侵蚀性,从而提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议。
(1)地形地貌及地质构造。工程场地在地貌单元上场地属于大陆构造-浸蚀形成的黄土塬,场地地面标高1702.43~1704.36m,地势由南高北低,地势比较平坦。拟建场地及附近不存在断裂带,可不考虑发震断裂对该建筑工程的影响。
(2)地下水埋藏条件。本次勘察在部分勘探孔内见地下水,属局部上层滞水类型,主要含水层为粉质粘土,勘察期间实测稳定水位埋藏深度16.70~19.40m,在原锅炉房附近,地下水水位相对较浅,由于大气降水及生活用水下渗,遇到有隔水作用的粉质粘土层而形成上层滞水。
3复杂地质工程在复杂地质条件下的勘察技术
复杂地质工程勘察过程中,技术选择的关键是要具有针对性和实用性。为了满足在复杂地质条件之下的勘察工程,确保勘察结果的准确性和实用性,一般会使用以下几种勘察技术:
3.1地质测绘技术
地质测绘技术在复杂地质工程的勘察中主要作用是,可以详细的调查分析工程区域的地形情况,还能掌握地区的地貌特点、底层情况、地质构造情况和不良的地质等,能够对复杂地质环境下地区的地貌、地质分布、形成情况进行了解,同时能够有助于我们了解地质层的风化程度从而根据其风化程度进行相应的工作。
3.2地质钻探技术
地质钻探一般使用KY-250钻机。在钻探过程中对于砂土层和黏土层的岩芯采集率不同,对于砂土层来讲,岩芯采集率一般会高于75%,而对于黏土层的岩芯采集率则一般会高于90%。岩层的钻探除了采芯之外,还包括了回旋钻进还有泥浆护壁等。在钻探的过程中要密切关注不同土质的特点。为了确保钻探结构的准确性和可靠性,最好在不同深度的土层进行采样然后进行分析,除此之外海洋对土层在不同方向上,比如在水平方向和垂直方向,两个方向中土质的变化进行分析,综合各方面的探测分析结果对土层的勘察结果进行最终的确定。
3.3原位测试试验技术
采用静力触探试验测试,需要借助原装液压静力触探探头来进行测试,测试完成之后测试得到的信息会上传到电脑然后对信息进行分析。在标准贯入试验之前要注意先清孔确保测试结果准确,不受其他杂质的影响,然后再借助标准落锤通过自由落体法来进行试验。标准落锤的下落频次控制在每分钟二十次左右。除此之外还能够借助动力触探法来确定风化基岩的各项物理学指标。
3.4室内测试试验技术分析
室内测试试验的主要目的是为了能够更加准确的模拟工程现场环境中的复杂地质工程问题,从而能够对工程现场环境下地质的物理学性质进行一个较为准确的判定,从而作为工程评价、施工的依据。室内测验测定的物理指标主要包括土层的物理性质、土层中水质的测定、土层中颗粒的分析以及压缩等试验指标。
3.5数字化勘察技术
勘察技术在数字化发展下也得到了提高,目前在建模方法上常用的是数字表面的模型法,此方法能真实表达出地面的起伏状况,其内容为该工程地质体的外表面方式以表达均质地质体,还可以通过抽象方式按照一定规则连接一系列的同属性点,使网状的曲面片尽快构成,从而确定地质体空间属性。施工单位主要通过在测点进行系列离散测点资料获得的相关数据,其中包括几何特征数据和测点属性特征数据,同时利用数据全面解释重构地质体界面。施工单位可采取DEM数据基础完善地形建模法,并通过遥感影像叠加三维显示地形,从而制作出三维底图。地质三维数字化一般是运用三维地理空间全面描述岩石、土质、天然气和地层等地下空间的各种状态、特征和属性。
4复杂地质工程在复杂环境下的地基处理技术
复杂的地质环境下,很多施工的地基不能采用天然的地基,因此必须对此进行处理,处理对策如下:
4.1垫层法
该种方法比较适用于土质较为松散的粉细质的砂土层,比如黄土高原地区的土质。该方法实施过程中需要首先挖掘基坑,然后在两侧设置样桩之后铺上砂层。要注意砂层的厚度不能低于0.25厘米。砂层铺好之后向基坑内填充水最终要保持和砂层在一个水平面高度。然后在砂子中间插入钢叉将其摇晃均匀,待砂子沉淀完全之后再取出钢叉,如此反复直到将所有砂子摇匀为止。
4.2强夯法
这种方法可以对软土地基进行加固。优点是施工简便、速度快、成本低等,因此在地基处理中广泛应用。夯锤下落时会产生出巨大的冲击波、能量,因此地基土层可以被有效的夯实,这样就使砂土振动液化、土地湿陷性和地基压缩性大大降低,增强了地基承载能力和稳定性。
4.3振冲法
振冲法有两种方式,分别是添加填充材料和不添加填充材料,也就是就地振密。不同的土质会选择不同的振冲方法。对于一些砂质比较粉细的土质来说一般采用填充材料的振冲方法,比如黄土高原地区,一般采用振冲砾石桩。而对于一些砂质比较粗的或者粗细较为中等的地基一般会采用振密方法。通过水冲和振动来加固土壤,然后再借助振动力的强力振动效果,使松散的沙层液化,在振动过程中实现砂粒的重排、并且有效的减少砂粒之间的间隙,在这个过程中实现了沙层的加密目的。
结束语
综上所述,复杂地质工程勘察克服复杂地质环境进行作业是非常重要的,只有复杂地质工程勘察科学合理,确保详细了解工程施工区域的地质情况,才能确定最适合的地基处理方法。同时,在地基处理以后,还需要严格检测处理质量,这样才能保证勘察具有最好的效果。
参考文献:
[1]张亚洲.试析复杂地质工程勘察与设计存在问题及解决办法[J].江西建材,2016(12).
[2]卢晓玲.GIS在复杂地质工程勘察中的应用探析[J].住宅与房地产,2016(24).
[3]张鹏.复杂地质工程勘察中常见的勘察方法[J].智能城市,2016(07).
作者简介:
张金涛(1983-),男,地质工程师,大学本科,主要从事地质与测量工程方面的工作