谈岩土工程勘察中技术与管理方法的运用

谈岩土工程勘察中技术与管理方法的运用

温岭市建筑设计研究院有限公司

摘要:工程勘察、基础施工及项目的组织和管理工作是一门科学,我国从最初引进施工项目管理理论到目前已有30余年的时间,经过30年的发展已取得丰硕的成果,为推动我国施工项目管理水平的提高起到了积极作用。

关键词:工程;勘察;管理

一、岩土工程勘察中存在的主要技术问题

随着我国国民经济不断高速发展,众多基础建设项目和现代化超高层建筑物不断兴建,基础和基坑开挖深度越来越深,各种公共建筑物的建筑风格迥异,其平面和立面变化大,给结构和勘察专业带来诸多的新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。

这些问题主要有以下方面:

1、界面划分问题:主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等。

2、地质形态问题:主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定。

3、岩土参数问题:主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室内、外试验的岩土层如粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定。

1)第三系泥岩载荷试验

第三系泥岩风化程度的划分是其载荷试验所得出结论正确性、可靠性的关键所在。

通过这些规定,我们看到:把泥岩看做强风化或是看做中风化,两者进行载荷试验所得到的承载力出入非常大。比如:某工程泥岩层载荷试验极限承载力为800kPa,若按强风化考虑承载力特征值应为400kPa,而按中风化考虑承载力反而降为266kPa。设计时,前者尚可进行深宽修正而后者则不能。这种结果显然是有悖常理、难以接受的。当工程中遇到上述问题时,我们建议两者取高值,特殊情况下把中风化当做强风化来做,但不建议进行深宽修正。岩土规范附表A.0.3规定:泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。其实也是对这一看法的支持。

2)地下水抗浮设防水位问题

地下水水位变化是受诸多因素控制的。比如水库可能的渗漏影响等等。

因此,笔者建议重要工程地下水的勘察,应收集勘察期水位、历史最高水位及近3~5年水位,且应详细调查周边水文、水文地质建构筑物状况,比如水库、抽水井及水源地等状况,然后进行全面、综合评价。

二、岩土勘察中存在技术缺陷的解决措施

要解决上述岩土工程勘察工作中存在的主要技术问题,可以考虑从以下几个方面着手:

1、随着电子、电子计算机技术的飞速发展,近十几年来,工程物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法并相应发展了一大批集适时采集处理,软、硬件功能于一体的工程物探探测设备,它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术难题,必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法,起到互相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。

2、加强室内、外测试新技术(如多功能静力触探头、标准贯入试验、波速测试、静载荷试验等)和施工检测、监测技术的使用,通过其所获得的数据和资料,经过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性,并达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。此外,还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性;验证堤坝、边坡的变形和稳定性;解决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及极限承载力,桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响:解决挡土结构的变形及破坏机理,土体与结构物之间的相互作用;了解动力工程、砂土液化、单桩和群桩在水平动荷载作用下的性状。

三、有针对性地把握岩土工程勘察技术

岩土工程勘察包括现场钻探、原状土取样、室内试验和现场进行原位测试等方面,每一个环节的工作必须严格按照有关规范执行,同时结合地区经验,才能保证勘察结果的准确性。

1、勘探孔深度及间距。根据基础形式及结构形式的不同,勘探深度也会不同如:一般砖混结构,勘探孔深15m基本可满足要求,而框架结构由于柱网的柱荷载大,基础面积大甚至可能采用桩基,则勘探孔深度15m一般不够。地层工程地质性质不同,勘探深度也不同。埋藏较浅且工程地质性质好的密实碎石土及基岩地区勘探孔深度较浅,而工程地质性质差的淤泥及松散杂填土地区勘探孔深度较深,这就要求在勘探前对勘探区域地层大致情况有所了解,做到有的放矢。地基复杂程度不同,勘探点间距也不同。在勘探时遇复杂地基情况,应按规范要求加密勘探点,不能局限于经济或时间等因素而坚持原勘探方案不变,不然会埋下工程隐患。

对于高层建筑,勘探孔间距要比一般建筑的小,且比安全等级高的要更小。实际上钻孔间距主要取决于场地的复杂程度,即场地是否存在暗沟、塘等异常带,保证钻探所揭露地层能准确反映水平和垂直方向土质情况及地下水存赋形态等,而不是建筑物安全等级决定孔距。当然布孔位置也要考虑到拟建建筑物的条件,如在主体建筑角上、荷载和建筑体形变异较大处应有勘探点进行控制。另外,对于不同地貌交界处也应加密勘探。

2、地下水的测定。实际地下水位量测存在以下几个问题:1)应同时观测地下水位,量测时间须在最后一个钻孔施工24h后进行;2)地下水位观测应考虑周围地下水开采情况的影响,若量测时间正好处于附近抽水井抽水下降漏斗时,所量测到的地下水位肯定偏深;3)水位量测应与钻孔坐标、标高回测相结合;4)要分析近年地下水的变化幅度以及历史最高水位、最低水位;5)钻孔深度范围内有2个以上含水层时,应分层量测水位,在钻穿第一含水层并进行静止水位观测之后,采用套管隔水,抽出孔内存水,变换钻头直径钻进,再对下一含水层进行水位观测,这样量测到的水位才是含水层分层水位。

3、原状土取样。由于土样获取的方法不同,导致取回的“原状”土样的质量在不同的试验室之间差别很大,从而使室内试验数据与真实情况有较大的误差。取样方法的不同会导致土样含水率有一定的变化,应注意在取土装置上及时加装套管,以避免地下水对原状土的影响。土样取出后应迅速密封。天气炎热时为避免蜡封融化,宜采取多种措施密封。天气寒冷要避免冰冻。土样保存时间不宜超过3周。土样运送过程中,采用自制的缓震装置对土样加以保护,对无黏性土土样应尽量避免有过大的震动。土体的结构性遭到破坏,会导致黏聚力与内摩擦角试验值与现场产生过大差异。

结语:

岩土参数的合理性,关系到基础设计的安全性、经济性和可行性。然而,在实际工作中存在重技术轻管理的倾向。岩土工程技术人员只有注重理论与经验相结合、管理与技术相结合,才能提出适宜、有效、经济的方案。

参考文献:

[1]张世银.加强综合管理提高室内土工试验质量[J].山西建筑,2009(32).

[2]顾宝和,高大钊等.GB50021-2001岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]GB/T50123-1999.土工试验方法标准[S].

[4]中华人民共和国标准.GB5002─120001岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

标签:;  ;  ;  

谈岩土工程勘察中技术与管理方法的运用
下载Doc文档

猜你喜欢