岩土工程勘察手段及技术应用要点

(整期优先)网络出版时间:2018-09-19
/ 2

岩土工程勘察手段及技术应用要点

孟盛兵

广西华南岩土工程有限公司530001

摘要:岩土工程勘察是岩土工程的基础工作,运用各种勘察手段和技术方法可以有效查明建筑场地的工程地质条件,分析可能出现的岩土工程问题,对场地地基的稳定性和适宜性作出评价,为工程规划、设计、施工和正常使用提供可靠的地质依据。本文在此从岩土工程勘察的目的出发,对勘察的手段及勘察技术的应用做了详细的研究。

关键词:岩土工程;勘察手段;勘察技术

一、岩土工程勘察的目的

通过运用各种各样的勘察测试手段及其方法,对建筑场地进行调查研究,对修建各种建筑物的地质条件进行实地调查勘察,并且把建筑工程对自然地质环境带来的所有影响进行细致的分析和精确的判断,只有这样才能更好的保证地基和上部结构共同工作时,地基的强度、稳定性等不致于产生过大的沉降变形。换句话说,岩土工程勘察的主要的目的就是为了给设计做配套的服务,提供设计所需要的勘察资料,只有通过工程勘察,我们才能更加清楚的了解,地质条件等各方面的问题。才能为设计提供所必要的依据。有利于更好的进行岩土工程的勘察。

二、岩土工程勘察的手段及方法

1、地质测绘与调查

运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘;但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质测绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。

2、勘探与取样

勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。

3、原位测试与室内试验

原位测试与室内试验的主要目的是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确,应力应变条件可以控制等入可以大量取样。

4、现场检验与监侧

现场检验与监测的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监朋则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。

5、地下水评价以及对地基均匀性的确定

根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中对工程地下水的要求,应该及时的对地下水进行取样并分析其腐蚀性!地基的承载力和坚固性是保证工程质量安全的重要前提,而且在《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)中也明确规定了地基土的均匀性评价指标,但是,根据实际的工程经验,多数和岩土工程相关的事故是变形问题!因此,在分析地基指标时,要特别重视强度指标和压缩指标的均匀性!

三、几种岩土工程勘察技术的应用

1、GIS技术的应用

GIS技术具有完整的数据库,可以对获取的信息进行分析和制作图片,并且将制作出来的图片与原先的过程数据和信息进行比较,最大范围地找出数据和信息中出现的错误。由于地理信息系统是空间卫星与地面接收站系统的有机结合,使得在岩土工程勘察工作中运用GIS技术时,可以对获取的地质信息进行动态、及时地处理,同时保证了数据的准确性。伴随着计算机技术的快速发展,地理信息系统的运用会越来越广泛,其实现资源共享、优化工程规划等优势也使其运用的深度也会更加深入。不过,虽然地理信息系统的优点非常多,但是现如今还是不能完全替代传统的岩土工程勘察技术,因为基础数据的获得还是离不开岩土工程勘察技术人员的野外实地考察与室内具体分析。

2、工程物探

目前,在进行过程物探的过程中主要涉及的新技术和新工艺主要包括河床冲积层地震波探测量、声波垂直反射波法、声波CT法和红外线热成像三种相结合的方法,这些技术的应用和开发有效的解决了工程建设中的难点和突出问题,成功的解决和探测坝体面板脱空等工程质量问题,大大提高了测量效率。此外还涉及诸多新技术和新工艺的使用和开发。

全面加强室内、外测试新技术(如原位测试等)的应用及施工检测、监测技术的使用,通过分析、对比其所获得的数据资料,并应用实测资料反算得到的参数作为依据,确保所提供的岩土工程设计参数真实可靠。比如,可以利用土工离心模拟技术验证堤坝、边坡的变形和稳定性,检查工程安全的可靠性,解决建筑物浅基础的地基破坏模式、变形特征及极限承载力以及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,解决土体与结构物之间的相互作用、挡土结构的变形及破坏机理,了解砂土液化、动力工程、单桩和群在水平动荷载作用下的性状。

3、发展测试新技术

测试技术是勘察工作的基础。我国在这一方面与国外还存在较大差距。与岩土力学相比,目前测试技术最大的问题是参数测试技术还很不成熟。要进一步完善测试技术,需要在传统测试手段的基础上进一步重视现代物理技术(波动理论、电子技术等)的应用。例如,可以将土工测试从研究地基中的某一“点”发展到更大的空间范围的“面”和“体”。另外土工测试将从第一代的直接试验和第二代的触探、旁压试验进入第三代的无孔、无损测试技术。

四、结语

综上,在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,岩土工程勘察才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。

参考文献

【1】刘方列.岩土工程勘察技术研究[J].中国高新技术企业,2012(07).

【2】李本富.岩土工程勘察技术应用探究[J].中国高新技术企业,2012,Z2:47-49.