岩土勘察技术中的现状分析

(整期优先)网络出版时间:2015-02-12
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岩土勘察技术中的现状分析

杨成龙

杨成龙(重庆中咨恒通工程咨询有限公司)

摘要:目前,岩土勘察技术正趋向数字化现代化方向发展。岩土勘察直接影响着岩土工程的造价、质量和安全使用周期,所以必须引用先进的设备和技术,使得岩土勘察技术更能满足高层建筑和基础建设项目工程的要求。因此岩土部门应该加大岩土工程勘察的力度,保障岩土工程的顺利实施。本文所讨论的公路岩土工程勘察主要是指一般条件下的公路选线、填方路基和桥涵公路的岩土工程勘察,对于挖方路基、隧洞工程和特殊条件下的岩土工程勘察,则分别按照边坡工程、地下洞室以及特殊岩土的有关勘察要求进行。

关键词:岩土工程;勘测;公路

岩土工程勘察工作是工程建设的前期工作,是为工程设计、工程施工提供技术性参数的基础工作,各类参数的准确性、完整性对工程的质量安全影响重大。岩土工程勘察按工程建设各勘察报告。

一、公路工程岩土勘察的特点相对于一般场地的岩土工程勘察而言,公路岩土工程勘察具有如下特点:在平面上呈带状分布,宽度不大,但延伸很长,可能穿越很多不同的地质与地貌单元,遭遇不同的不良地质作用;作用于路基上的荷载相对较小,但高等级公路对沉降尤其是不均匀沉降要求相对较高。

勘察方法应根据勘察阶段要求的内容和深度、公路的等级、工程规模及其工作难易程度的不同而加以选择。可行性研究勘察阶段主要是收集资料和进行现场踏勘。初步勘察阶段主要是进行工程地质测绘与调查、物探、钻探、原位测试和室内试验等。详细勘察阶段则以钻探、原位测试和室内试验为主,必要时才进行物探和工程地质测绘,以详细查明工程地质条件。

二、路线确定公路的选线应据确定线路的总方向、公路等级及其在公路网中的作用,结合线路经过地区的自然经济条件,通过调查研究,分析比较而确定最佳方案。就岩土工程条件而言,则应根据岩土工程具体条件全面衡量它对路基稳定、施工安全、运营养护的长期影响,确保工程稳定,运输畅通。具体来说,主要应考虑以下4个方面:(1)对滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、沙漠、泥沼等严重不良地质地段,软土、多年冻土、膨胀岩土等特殊性岩土分布的地区应予避开,如必须通过时,则应选择合理位置,以合理的最短距离通过,并采取切实、可靠的工程处理措施,确保稳定安全。(2)在河谷地区,应选择在地形宽阔平坦、有阶地可利用的一岸,避开陡峻斜坡、岩层破坏和软弱结构面倾向线路的长、大挖方地段。(3)通过水库区时,应考虑水库坍岸、地下水位雍升,路基沉陷等影响。(4)穿越山岭的线路,应避免沿大断层破碎带、地下水溢出带通过。

三、填方路基岩土工程勘察的基本技术要求1、主要任务查明填方路基基底的岩土工程地质问题,分析评价其对路堤的危害程度,并提出针对性的工程处理措施。在高填、陡坡填方地段,应验算路基、路堤的稳定性。

2、现场勘察工作主要应查明如下内容:(1)基底一定深度内的地层结构、岩土性质,基岩面的起伏形态和坡度,不利倾向的软弱夹层、软弱结构面的分布、性质和特征。(2)不良地质作用的类型、性质、分布与影响。(3)地下水的类型、潜水位、毛细水饱和带深度以及地下水等对路堤的可能危害。

3、基本技术要求(1)填方路基的勘探工作,应在充分研究已有资料与工程地质测绘资料基础上进行。(2)勘探点间距:应视岩土工程条件而定,一般每公里1~2个点,孔深1.5~2.0m或达到地下水位;对于高填路堤和陡坡路堤,为查明基底或斜坡稳定性,应对代表性横剖面进行勘探,勘探点不少于2个,其深度以能满足稳定性分析和工程处理要求为准。(3)用于稳定性验算的岩土参数,应重视室内试验与原位测试的验证对比,再加以选择。(4)对与路基工程有关的地表水、地下水,必要时应结合工程措施要求取样进行分析,或进行简易水文地质试验,获取有关水文地质参数。

四、强化岩土工程勘察的措施1、严格执行建设程序,规范市场行为。推行全程化监理科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。

2、严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训。经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。

3、加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理。ISO9001:2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度4、采用先进的岩土工程勘察技术在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。岩土工程勘测中,为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析。岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。

五、调查与测绘调查与测绘是工程地质勘察的主要方法。通过观察和走访,对公路所在地区的工程地质条件进行综合性的地面研究。公路工程地质调查与测绘的目的在于查明公路走廊范围内的地形、地貌、地质条件,并结合区域地质资料,对路基、桥梁、隧道及其他结构物的稳定性、适宜性做出评价,为工程地质勘探、测试工作及工点布置提供依据。

工作的主要内容有调查研究地形、地貌特征,划分地貌单元,分析各地貌单元的形成过程及其与地层、构造、场地稳定性的因果关系;查明岩土成因、性质、厚度、时代和分布范围;调查岩层产状,确定地质构造类型、软弱结构面的产状及其性质;调查新构造活动的痕迹、特点和与地震活动的关系。工程地质调查采用的方法主要有观察和访问群众,必要时可配合勘探和试验。观察是工程地质调查最重要最基本的方法,是利用现场自然迹象和露头对内部情况观察分析,从而认识路线通过地区的工程地质情况。访问群众亦是工程地质调查常用的方法。

六、总结公路作为一种线性构造物,是连接城市、乡村主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路,是带状的空间立体交通结构物。由于这些特点在公路工程建设中我们常会遇到各种各样的自然条件和繁杂的地质问题,如软土地基、岩溶地形等,而由此产生的投资数额亦是巨大的。一般来说,公路工程中岩土工程往往占到总造价和总工期的30%~70%甚至更高。公路工程地质勘察亦直接关系到路基、桥隧的安全,因此这一环节应引起高度的重视。本文论述了目前公路工程地质勘察工作常用的一些方法。

参考文献:[1]公路工程地质勘察规范(JTJ064-98).北京:人民交通出版社,1999.[2]公路勘测规范(JTJ061-99).北京:人民交通出版社,1999.