浅谈地下工程中勘察的一些方法

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年3月8期   作者:侯俊锋
[导读] 本文结合地下工程中的地铁工程

         摘要:本文结合地下工程中的地铁工程,对地下工程中勘察的一些方法进行分析。地铁工程勘察的目的是查明地铁沿线及附属工程的工程地质条件及水文地质条件,提供满足设计、施工所需的基础资料和设计参数,勘查的重点为地铁沿线及附属工程的地质条件和水文条件。为了保证地铁工程勘察的有效性,文章阐述了地铁工程勘察的必要性及其基本原则,对地铁工程的勘察要点及其方法进行了探讨分析。

         关键词:地铁工程勘察;必要性;原则;要点;方法

         地铁工程勘察一般分为可行性研究勘察、初勘、详勘及施工勘察等几个阶段,另外必要时可在某阶段补充水文专题勘察、断裂专题勘察、软土专题勘察、物探等。地铁工程勘察应在地质调绘的基础上根据工程施工方法、场地条件及地质情况等综合确定。

一、地铁工程勘察的必要性
1、对地区地质条件的特殊性、复杂性、地铁工程的特点及其对岩土工程勘察的要求要有充分的理解和认识,才能找准主要的工程地质问题,充分分析岩土工程勘察的重点和难点。 
2、要熟练掌握国内外先进的勘察技术、各种勘察手段及其适用条件,才能针对不同的工程地质问题,合理选用先进、有效的勘察、测试、试验手段和方法。在此基础上实施岩土工程勘察,才能充分论证、综合分析,提出正确、合理的设计参数,同时对设计、施工、监测等提出合理、可行的工程措施建议。
二、地铁工程勘察的基本原则
地铁工程勘察过程中,在不同勘察阶段有着不同的勘察精度和要求,在勘察过程中要因地制宜,坚持以下原则:一是要在初勘基础上,详细查明沿线工程地质及水文地质条件,特别是地质复杂地段、特殊岩土地段或有特殊施工要求区段,应进行重点勘察,详细查明不良地质条件及特殊性岩土的分布特征。二是要对于车站、出入口、通风道、水源井、车辆段等应进行单独详细勘察。三是要依据工程地质和水文地质条件,结合设计及施工方法的要求,以数理统计的方法分层、分段综合各项指标,提出设计所需技术参数。四是要查明水文地质条件,进一步查明地下水及含水层的性质并做出评价,需降水施工时应分段提出降水方法及有关计算参数。同时各车站、区间及每个地貌单元应进行水文地质试验,分站段提供沿线地下水类型、补给来源、流速、流向、渗透系数、水位、水质,以及历年最高水位、枯水位等水文地质资料。五是要分析沿线建筑物、地下构筑物及管线在地铁施工干扰下的稳定性,并提出防护措施。
三、地铁工程的勘察要点分析
1、外业勘察要点的分析。(1)明确勘察内容。岩土工程勘察的目的是调查清楚地铁沿线的工程相关的地质问题、水文条件,为后期施工提供相关参数等基础资料,勘察内容主要包括复杂地段或者特殊地质情况的参数要求、车站、通风口、管道等要特殊单独勘察、查明地质和水文情况、分析沿线地面建筑物分布和稳定性。(2)勘察方法选择。根据沿线不同地区的现场实际情况综合确定勘察方法,勘察过程中药多种方法和手段相结合,因地制宜、因时制宜选择钻探、物探以及原位实验方法,积极主动使用新技术、新方法。(3)获取基础资料及参数。在地铁工程勘察的过程中应该取得的基础资料包括:岩土类型、成因分布以及在工程上的性质;特殊地質现象及其分布;地下水文特点。在具体勘察过程中应该根据岩土实际情况、施工方法、工程性质等进行参数获取,获取的参数要符合数理统计和设计检查要求。
2、内业勘察工作要点分析。经过大量的外业勘察工作后,需要进行详细的内业工作,包括数据处理、参数计算、报告编写以及成果提交等。(1)参数计算。

参数计算和确定过程中要注意可靠性和适宜性的评价,包括取样、试验等因素对测试成果的影响;采用的测试方法及取值标准;测试方法与分析评价的配套性。(2)编制报告。地铁工程勘察除了现场详细的勘察和室内参数的计算与确定,更重要的是要把这些结果呈现给施工人员,勘察报告的编写要立足于工程地质测绘、钻探物探、测试以及前人的研究结果,还应结合沿线其他土木工程的地质及水文资料,还要参考工程特点和现场实际情况。编写内容主要包括:工程概况、勘察目的、要求、技术标准、工作量和工作方法、区域地质概况、水文特点、岩土工程分析评价及工程措施建议、周围环境与地铁工程的相互作用评价及工程措施建议等。(3)成果提交。结合外业勘察和室内报告编写,需要将全部勘察工作总结为以下成果进行提交:工程地质说明书、岩土物理力学指标统计表、地质柱状图、工程地质剖面图、勘察点平面位置布置图、室内试验成果图表、原位测试成果图表、其他图表及图件。
四、地铁工程勘察的一些方法分析
地铁工程施工方法可分为盾构法、矿山法、明挖法、盖挖法和沉管法等。不同施工方法下,地铁工程勘察的侧重点不同,勘察者在进行勘查时要采取不同的措施,满足地铁结构设计和工法需要。
1、明挖法和盖挖法下的岩土工程勘察方法。地铁工程建设应用明挖法和盖挖法时,勘察孔应布置于结构边线外2m左右,而明挖通道、风道等钻孔可沿其中心线布置,结构外侧1倍开挖深度范围宜布置钻孔。岩土工程勘察需查明岩土分层及厚度,查明基岩产状、起伏及坡度情况,查明不良地质,查明地下水类型、水位、水量、补给来源、渗透性、对混凝土及钢结构的腐蚀性等情况,判断管涌、浮托破坏的可能性、砂层的液化特征、判断基坑降水的可能性。同时要进行土石可挖性分级,评价环境对基坑开挖施工的承受能力,提供围护结构(桩、墙、土钉、锚杆)及永久性桩基设计所需的岩土参数(如重度、抗剪强度、泊松比、无侧限抗压强度、静止侧压力系数、基床系数、桩基承载力特征值、岩土与锚固体的黏结强度等),提供工程地质纵横断面等。
2、盾构法下的地铁工程勘察方法分析。地铁工程建设应用盾构法时,勘察孔沿线路两侧交错布置于隧道外3—5m。岩土工程勘察需查明地层构造、层序以及地层中洞穴、透镜体和障碍物分布。而对于软土、松散砂层、含漂石、卵石地层、高粉粘粒含量地层、掌子面软硬不均地层及硬岩地层等对盾构机具选择和施工有重大影响的地层,应重点勘察。同时要查明硬岩的节理发育情况和岩体基本质量分级,提供力学计算和盾构机、刀具选型所需的岩土物理、力学参数,进行土石可挖性分级并提供工程地质纵横断面。此外还要查明地下水位、渗透系数、腐蚀性,估算掌子面涌水量,并以此作为衡量隧道失稳后破坏后果的一个参考指标。
3、矿山法下的地铁工程勘察方法分析。地铁工程建设应用矿山法时,勘察孔尽量布置在开挖范围外侧3—5m。岩土工程勘察最首要的任务是进行准确的隧道围岩分级,进行土石可挖性分级并提供工程地质纵横断面。同时勘察还应着重查明水文地质条件,估算隧道单位长度(可按1m或10m)的涌水量,查明构造破碎带、含水松散围岩、膨胀性围岩、岩溶、遇水软化崩解围岩以及可能产生岩爆的围岩。对于冻结法施工,另需提供地层含水量、地下水流速、开挖范围岩土层温度及热物理指标等。
结束语:
    综上所述,地铁工程勘察对于保障地铁工程质量非常关键,并且其具有复杂性、专业性的特点,因此地铁工程勘察过程中,需要把握相关原则,严格岩土工程勘察的要点控制,合理选择勘察方法。
参考文献:
[1]孙中科等.物探测井技术在南宁地铁勘察中的应用分析[J].中国西部科技,2014(02)
[2]张广军.综合勘察技术在地铁勘察中的应用方法研究[J].建筑工程技术与设计,2015(02)
[3]王小龙.城市地铁工程勘察现状及关键要点分析[J].科技风,2018(30)
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