岩土工程地质勘查技术与质量控制措施分析

(整期优先)网络出版时间:2023-08-09
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岩土工程地质勘查技术与质量控制措施分析

汤德灵

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摘要:地质勘查是指以自然科学和地球科学作为理论基础,对目标区域的地质情况、矿产资源分布情况等进行全方位勘查。现阶段,国内外的岩土工程项目中,地质勘查的主要内容一般是对工程所在地的地质条件、水文情况、地震效应等进行勘查并编制成报告。设计人员可根据勘查结果有针对性地完成具体方案的设计。为了做好这项工作,在勘查工作中还应做好各项质量控制措施,保证勘查结果的准确性。本文以实际工程为例,对岩土工程地质勘查技术的应用及质量控制措施展开分析。

关键词:岩土工程;地质勘查技术;质量控制;措施

1 岩土工程项目中地质勘查技术的应用及质量控制原则

1.1 有机融合地球物理及化学勘查技术

为了做好岩土工程项目中的地质勘查工作,要求勘查人员在有限时间内迅速、详细地了解目标区域的实际情况。若要达到这一目的,一般需要将地球物理及化学勘查技术充分融合,互相配合之下,高质量完成勘查。通过这种方式,勘查人员可以对地下土层进行深入分析,对不同深度含有何种物质进行清晰了解。如果岩土工程的工程量较大,施工场地范围相对广泛,可以应用的方法为电磁法、高密度电阻法等。如果勘查地区具有“隐性地址”的特点,则首先应该完成勘测区域边界划分作业,之后采用地球化学勘测技术完成勘查。

1.2 科学运用地质灾害勘查方法

除了对岩土工程施工地区的地质情况、水文情况进行基本勘查之外,围绕该地区历史上曾经发生过的地质灾害情况(包括地震、洪涝灾害等)进行勘查分析同样重要。几种常用的地质灾害勘查方法为:(1)瞬变电磁法。这种方法的应用原理为将不接地的回线设置成主要的勘测载体,用以向地面(地底)发射脉冲电磁场。之后基于接电地级,获悉一次脉冲电磁场的间歇情况以及地下区域半空间二次旋涡场呈现出的实际情况。这种方式由于综合勘测效率高、具有较强的分辨力、脉冲电磁场传播区域较为广泛(意味着有效勘查区域较为广泛),故是岩土工程地质灾害勘查工作中的主要勘查方法。(2)高密度电阻法。这种方式主要应用于对岩土工程所在地下一定深度的地下水系(较浅)的情况进行勘查。除此之外,由于地下不同深度岩土体的导电性存在差异,故这种方法还可以作为勘测地下土质构成的辅助方法。

2 岩土工程勘查流程及质量控制分析

2.1 工程概况及主要勘查任务

某岩土工程的拟建情况为:拟建筑物包括1层报告厅1栋、2层综合楼1栋、4层教学楼1栋、5层教学楼1栋及整体一层地下车库,地下室埋深约4.8 m,拟建建筑物具体情况如表1所示。勘查工作的主要任务要求为:针对工程特点提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、边坡治理、工程降水和不良地质作用防治等提出建议。

2.2 勘查工作量布置情况及勘查方法

在本工程中,详细勘查点、勘查线之间的间距应该控制在15~25 m,勘探点主要沿建筑物角点和周边线布置。控制性勘探点深度25 m,一般性勘探点深度20 m。勘探孔类型主要包括取样孔、标贯孔、动力触探孔、鉴别孔。具体的勘查方法包括资料收集法、钻探法、勘探点位测设法等。其中,勘探点位测设法使用的设备为灵锐S86T,搭配GPS RTK技术,进行实地测放。具体要求为平面位置偏差上下不超过0.25 cm,高程偏差上下不超过5 cm。设置勘测点位坐标系统时,使用2000坐标系,参照国家1985高程基准。

2.3 勘查结果

2.3.1 勘查工作量梳理

本次勘查历时5 d,钻探孔共计30个,钻探总进尺距离712 m,获取的原状土样54件,获取的易溶盐分析土样4件。此外,扰动土样、取水样分别为84件和2件;原位测试环节的标准贯入试验次数及动力触探试验距离分别为84次和38.7 m;室内土工勘查环节的易溶盐分析、土常规试验、颗粒分析、水质分析工作量分别为4件、54件、82件、2件。在如此精细的勘查工作安排与实施下,得到的有关本工程的最终勘查结果在质量方面可得到保证。

2.3.2 工程所在地的地质条件勘查结果

实际勘测结果共计10层,自上而下依次是:(1)杂填土、(2)粉质黏土、(3)粉质黏土(与前一层粉质黏土在参数方面存在差异,下同)、(4)细砂、(5)中砂、(6)粉质黏土、(7)细砂、(8)粗砂、(9)粉质黏土、(10)粗砂。受篇幅所限,表3中只重点列出前3层土层。取样并经过标准贯入试验、动力触探试验之后,得出的岩土工程施工区域地下土层的状态如下:(1)杂土层无勘测价值,不参与试验。其他9层对应的状态为(按照可塑性高低的顺序排布):(2)粉质黏土为软可塑状态,属中压缩性土;(3)粉质黏土为软塑状态,属高压缩性土;(6)粉质黏土为软可塑状态,为中压缩性土;(9)粉质黏土为软可塑状态,属中压缩性土;(4)细砂为稍密状态;(5)中砂为中密状态;(7)细砂为中密状态;(8)粗砂为中密状态;(10)粗砂为密实状态。最终得出的不良地质作用方面的结论为:整个勘查区域的地势整体维持“平坦、开阔”,整个勘查过程没有发现包括岩溶、滑坡、崩塌、塌陷、地面沉降、地裂在内的可能对岩土工程安全性造成影响的不良地质作用。除此之外,也没有发现影响地基稳定性的沟滨、防空洞、孤石及其他人工地下设施等不良地质现象,场地稳定性十足,适合在此处破土动工、修建建筑。

2.3.4 工程所在地的地震效应勘查结果

地震效应方面的勘查结果显示:由于整体地势较为平坦,无复杂地貌且历史上及现在均不存在不良地质作用,故给出的结论为:拟施工场地的整体稳定性较强。但由于地表存在一定程度的不均匀杂填土,故抗震等级评价为“一般”,总体适合修建建筑。根据地质综合勘查结果,提出的地基基础方案选型建议为:如果建设高层建筑,则适用的基础形式为浅基础。若选用天然地基,则应以(2)粉质黏土层作为天然地基的持力层。若采用这种方法,则技术人员应围绕软弱土下卧层的具体应力情况进行验算,确保天然地基足以承载来自地上、地下的应力。

3 结语

岩土工程中的地质勘查工作至关重要,在对地下土层构成情况、水文情况、历史上发生过的地震呈现出的规律情况进行系统性分析后,相关结果可帮助设计人员科学编制施工方案。比如在本工程中,勘测结果清晰显示:(1)拟建场地地形平坦,地貌单一,无不良地质作用,场地地表存在厚度不均匀的杂填土,虽然地层分布不均匀,但场地较稳定,可以在此处修建房屋建筑;(2)由于粉质黏土为天然地基持力层,但需对软弱下卧层进行验算。若天然地基不能满足要求时,可采用CFG桩对其进行地基处理,复合地基处理深度经过计算确定。可见,勘测结果和给出的建议呈现出明显的因果关系,对提高岩土工程施工质量具有重大意义,应予以重视。

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