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復(fù)雜地質(zhì)下巖土工程勘察技術(shù)應(yīng)用

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復(fù)雜地質(zhì)下巖土工程勘察技術(shù)應(yīng)用

[摘要]結(jié)合某建筑工程項(xiàng)目實(shí)例,對(duì)該項(xiàng)目場(chǎng)地詳情進(jìn)行分析,明確勘察技術(shù)要求,提出勘察方法與技術(shù)指標(biāo)和勘察質(zhì)量保證措施。通過(guò)研究分析巖土工程勘察技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用,為建筑工程建設(shè)質(zhì)量的提升提供參考。

[關(guān)鍵詞]建筑;巖土工程;勘察

由于建筑用地比較緊張,部分建筑需在一些地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地塊上建設(shè),為確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,要做好巖土工程勘察工作。通過(guò)勘察成果,為建筑施工提供指導(dǎo)依據(jù)。

1工程概況

某建筑項(xiàng)目地處經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi),整個(gè)項(xiàng)目分為2個(gè)區(qū)域:商業(yè)辦公區(qū);住宅區(qū)。其中,商業(yè)辦公區(qū)共有2棟,地下均為2層,地上20層及21層的辦公樓;住宅區(qū)有4棟建筑,為地下1層,地上15~22層不等。本工程中施工現(xiàn)場(chǎng)勘探深度范圍內(nèi),土體從上到下分別為填土、砂質(zhì)粘性土、泥質(zhì)砂巖等,地質(zhì)條件相對(duì)比較復(fù)雜。

2復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察技術(shù)應(yīng)用

2.1場(chǎng)地詳情

2.1.1土層情況。本次巖土工程勘察場(chǎng)地的地勢(shì)為西南高、東北低,以原地形為基礎(chǔ)對(duì)場(chǎng)地初步處理后,呈坡?tīng)睿叱虨閪.5m。由場(chǎng)地前期詳勘及周邊的地質(zhì)資料得知擬建場(chǎng)地的地層情況,從上到下為填土(堆填年限在年以內(nèi))、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土(韌性較差)、含砂粉質(zhì)粘土、強(qiáng)風(fēng)化砂巖(極破碎)、中風(fēng)化砂巖(含少量礫石)。2.1.2地下水情況。本工程擬建場(chǎng)地存在2種類型的地下水,分別為上層滯水和基巖裂隙水。(1)上層滯水。此類地下水大部分賦存在以下土層中:素填土、雜填土等,滲透補(bǔ)給來(lái)源與大氣降水及生產(chǎn)生活排放水,當(dāng)季節(jié)發(fā)生變化后,這部分地下水的水位會(huì)隨之發(fā)生改變,水量也會(huì)進(jìn)一步增多。上層滯水的賦存條件決定了其能夠通過(guò)相應(yīng)的措施疏干,故此并不會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生太大的影響。(2)基巖裂隙水。此類地下水主要賦存在斷裂的破碎帶或基巖中,水量相對(duì)較小,基本上不會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生影響。通過(guò)對(duì)地下水進(jìn)行取樣檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),其對(duì)建筑鋼–混結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性。

2.2場(chǎng)地勘察技術(shù)要求

本次場(chǎng)地巖土勘察屬于詳勘階段,該建筑工程的等級(jí)比較高,為確保工程建設(shè)能夠順利開(kāi)展,施工前,要進(jìn)行巖土工程評(píng)價(jià)工作,依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,制定相應(yīng)的工程技術(shù)措施。所需開(kāi)展的具體工作如下。(1)對(duì)如下資料進(jìn)行搜集整理:附帶坐標(biāo)與地形的建筑平面圖、場(chǎng)地整平的地面標(biāo)高、建筑結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)形式、埋設(shè)深度以及允許變形等;查明場(chǎng)地內(nèi)存在的不良地質(zhì)情況,據(jù)此提出有效的處理措施。(2)查明巖土類型、工程性質(zhì)等,以此作為主要依據(jù),評(píng)價(jià)地基基礎(chǔ)的承載力;查明建筑物所處場(chǎng)地范圍內(nèi)的巖土情況,通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)手段,獲取各巖土層的承載力,并提供特征值。(3)當(dāng)建筑物需要對(duì)沉降情況進(jìn)行計(jì)算時(shí),提供與地基變形相關(guān)的參數(shù);查明施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的地下水賦存條件,提供水位的變化幅度,并對(duì)水體和土體的性質(zhì)全面檢測(cè),依據(jù)檢測(cè)結(jié)果,判斷是否對(duì)工程材料具有腐蝕性。(4)本工程中,建筑按6度抗震設(shè)防,據(jù)此開(kāi)展地震效應(yīng)評(píng)價(jià),分析地基的抗震性。同時(shí)查明水文地質(zhì)條件,評(píng)價(jià)地下水對(duì)樁基礎(chǔ)的影響,提出合理化的處治建議及措施;論證建筑施工及后續(xù)使用階段中地基土及地下水可能產(chǎn)生的影響,并提出防治方案;對(duì)場(chǎng)地的成樁可能性進(jìn)行評(píng)價(jià),論證樁基礎(chǔ)施工對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響及其程度。(5)按設(shè)計(jì)單位提供的勘察要點(diǎn),對(duì)重大動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行控制,提供相關(guān)的物理學(xué)參數(shù);巖土工程中的勘探孔分為控制性和一般性兩類,本次勘察中,二者的比例為3∶7。在對(duì)控制性勘探孔布設(shè)時(shí),要確??咨钆c樁基下臥層的驗(yàn)算要求相符,若需對(duì)沉降進(jìn)行驗(yàn)算,則應(yīng)使孔深達(dá)到地基變形計(jì)算深度以上,即大于30m;布設(shè)一般性勘探孔時(shí),要確保點(diǎn)位的深度,可以對(duì)受力層進(jìn)行控制,孔深為基底寬度的3倍。(6)應(yīng)用土樣試樣與原位測(cè)試技術(shù)開(kāi)展巖土工程詳勘時(shí),要滿足如下技術(shù)要求:勘探點(diǎn)的數(shù)量按地層結(jié)構(gòu)、地基土均勻性及設(shè)計(jì)要求合理確定,當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)時(shí),勘測(cè)點(diǎn)的數(shù)量不得少于3個(gè);場(chǎng)地內(nèi)主要土層的原狀土試樣或原位測(cè)試數(shù)據(jù)不得少于6件(組)。

2.3勘察方法及技術(shù)指標(biāo)

按照設(shè)計(jì)單位提供的巖土工程勘察委托書(shū)中的規(guī)定要求,對(duì)建筑物荷載進(jìn)行設(shè)計(jì),并在基礎(chǔ)形式選擇中,充分考慮場(chǎng)地的地層條件。本次巖土工程勘探工作以現(xiàn)場(chǎng)鉆孔取樣,室內(nèi)試驗(yàn)為主,結(jié)合原位測(cè)試技術(shù)中的靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)以及波速測(cè)試等方法,保質(zhì)保量完成勘察工作。2.3.1勘探點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)。依據(jù)設(shè)計(jì)單位所提供的經(jīng)變更的平面圖紙,在現(xiàn)場(chǎng)共布設(shè)補(bǔ)充勘探孔31個(gè)(已布設(shè)5個(gè)勘探點(diǎn)),結(jié)合場(chǎng)地周邊建設(shè)及地質(zhì)情況,以樁基礎(chǔ)的布設(shè)情況為依托,在充分考慮擬建場(chǎng)地地形起伏變化大且地層的中風(fēng)化砂巖為軟巖的基礎(chǔ)上,控制性勘察孔的孔深按進(jìn)入中風(fēng)化砂巖15m考慮,將孔深設(shè)定為30m,局部位置處的孔深設(shè)定為35m;一般性勘探孔的鉆孔深度按進(jìn)入中風(fēng)化砂巖m考慮,計(jì)劃孔深設(shè)定為25m。2.3.2現(xiàn)場(chǎng)取樣。從現(xiàn)場(chǎng)取得的巖土樣本送到實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn),本次勘察作業(yè)采用的勘探方法為鉆孔,數(shù)量為31個(gè),其中含有標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的孔位,鉆孔進(jìn)尺預(yù)計(jì)在800m。鉆孔取樣按照2.0m的間距,對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的原狀土進(jìn)行采集,當(dāng)?shù)貙影l(fā)生變化,或是出現(xiàn)異常情況時(shí),可對(duì)采樣進(jìn)行適當(dāng)加密。原狀土的取樣數(shù)量以20件為宜,取樣等級(jí)在II級(jí)以上,通過(guò)錘擊或是靜壓的方法對(duì)樣本進(jìn)行采取。2.3.3原位測(cè)試在進(jìn)行原位測(cè)試時(shí),為達(dá)到相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求,對(duì)勘探孔進(jìn)行靜力觸探及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),通過(guò)靜力觸探試驗(yàn),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)鉆探資料,對(duì)場(chǎng)地地基土的狀態(tài)及密實(shí)度加以確定,并對(duì)各地基土層的界線合理劃分,準(zhǔn)確地確定出各土層的承載力及壓縮模量,從而為建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供翔實(shí)、可靠的參數(shù)。本次的靜力觸探試驗(yàn)主要在粘土層中進(jìn)行;在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),能夠確定出如下參數(shù):土層狀態(tài)、強(qiáng)度、變形、承載力等,可將標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的間距設(shè)定為2.0m,鉆孔數(shù)量不少于總勘探孔數(shù)的33.5%。2.3.4室內(nèi)試驗(yàn)。對(duì)于巖土而言,與其物理力學(xué)性質(zhì)關(guān)系最為密切的是土工試驗(yàn),為準(zhǔn)確反映出場(chǎng)內(nèi)各土層的物理力學(xué)性質(zhì),要采取具有天然結(jié)構(gòu)狀態(tài)的土體樣本?;诖耍殞?duì)鉆孔、取樣方法以及取土器進(jìn)行合理選擇。同時(shí),土樣的封存、運(yùn)輸、保管及試樣制備等環(huán)節(jié),均須依據(jù)規(guī)范規(guī)定操作。本次勘察中,在室內(nèi)開(kāi)展的土工試驗(yàn)包括以下項(xiàng)目:天然含水量、密度、孔隙比、液塑限、滲透系數(shù)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度以及剪切試驗(yàn)等。

2.4勘察質(zhì)量措施

巖土工程勘察質(zhì)量決定了項(xiàng)目建設(shè)能否順利開(kāi)展,所以保證勘察質(zhì)量顯得尤為重要。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),在巖土工程勘察過(guò)程中,不但要采取行之有效的管理措施,而且還要運(yùn)用合理可行的技術(shù)措施,通過(guò)管理與技術(shù)雙管齊下,為巖土工程勘察質(zhì)量提供保障。具體措施如下。2.4.1管理措施。(1)根據(jù)工程特點(diǎn),成立項(xiàng)目部,由項(xiàng)目經(jīng)理和相關(guān)技術(shù)人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)工作,保證勘察作業(yè)的順利開(kāi)展?,F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員采取跟班作業(yè)的方式,對(duì)勘察班組的作業(yè)質(zhì)量進(jìn)行控制。嚴(yán)格依據(jù)巖土工程勘察技術(shù)要求及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,遵循科學(xué)合理、切實(shí)可行的原則,編制內(nèi)容詳細(xì)的勘察技術(shù)實(shí)施細(xì)則,以此來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn),為勘察質(zhì)量提供保障。(2)現(xiàn)場(chǎng)勘察作業(yè)正式開(kāi)始前,技術(shù)人員應(yīng)將鉆探技術(shù)規(guī)程及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以書(shū)面的形式下發(fā)給各個(gè)鉆機(jī)臺(tái),并向作業(yè)人員開(kāi)展技術(shù)交底工作,將交底記錄妥善保存。要保證野外工作的每個(gè)環(huán)節(jié)均嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求執(zhí)行,現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)勘察施工質(zhì)量具有一票否決權(quán)。(3)編制科學(xué)合理的施工組織設(shè)計(jì),采取程序化的控制方式,質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的中間產(chǎn)品及工序,須及時(shí)整改和補(bǔ)救,從而確保工序質(zhì)量及原始資料的可靠性。同時(shí),要逐步完善質(zhì)量監(jiān)控體系,實(shí)行全面質(zhì)量管理,使所有影響工程質(zhì)量的因素都處于受控狀態(tài),消除質(zhì)量隱患,保證勘察質(zhì)量。2.4.2技術(shù)措施。(1)在對(duì)土體樣本進(jìn)行采取的過(guò)程中,要選取適宜的取樣方法和取土器具,并在土樣正式采取前,對(duì)取土器具全面檢查,看是否完好,確認(rèn)無(wú)任何問(wèn)題后,方可取土。可將壓入法作為土樣采取的首選方法。(2)以沖擊或振動(dòng)方式鉆進(jìn)時(shí),要在距離取樣位置1.0m,改為回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),取土器下放前,須先清除孔底殘碴,殘留的浮土厚度不得超過(guò)取土器廢土段的長(zhǎng)度。取出原狀土樣后,要先檢查土柱質(zhì)量,看是否存在受壓或是變形等問(wèn)題,如果有,則應(yīng)重新采取。易崩解的土樣,取出后要立即密封保存,快速運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室。

3結(jié)束語(yǔ)

巖土工程勘察是一項(xiàng)非常重要的工作,尤其是在較為復(fù)雜的地質(zhì)條件下,須重視巖土勘察工作。采取合理可行的勘察技術(shù),保證勘察成果的準(zhǔn)確性和可靠性,為工程建設(shè)施工提供指導(dǎo)依據(jù)。未來(lái)要加大巖土工程勘察技術(shù)的研究力度,除對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)逐步改進(jìn)外,還要開(kāi)發(fā)一些新的技術(shù),更好地為工程建設(shè)服務(wù)。

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作者:李明 單位:中建材西南勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司

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