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摘 要:水利水电工程的顺利开展,建立在全面掌握地基基础岩土性能前提下,与之相关的试验检测尤为关键,做好岩土试验检测,能为地基基础处理提供准确的数据参数。在试验检测过程中,需要做好样品处理,并合理选择检测方式,为水利水电工程地基基础奠定良好的基础。文章简单概述了水利水电工程地基基础岩土试验检测的主要内容与特点,而后重点分析了地基基础岩土试验检测取样流程。以及具体的检测实验方法,希望能为相关研究人员提供参考。
关键词:水利水电工程:地基基础:岩土试验
1 水利水电工程地基基础的岩土试验检测技术分析
1.1探地雷达技术
近些年来才逐步普及到我国的水利水电工程整体探测中。探地雷达技术作为我国水利水电工程地基基础岩层探测中常用的技术之一,重点应用于水利工程的水坝地基检测。探地雷达主要是利用高频的电磁波来进一步探测电磁差异的界面或目标体的一种物探技术,在利用探地雷达进行地层探测时,其主要是通过发射天线向地下或其他地方来发射定向的脉冲电磁波后电磁波能量会向其他地方镜像辐射来进行探测的,当脉冲电磁波在传播过程中遇到目标体时就会产生反射现象,并能够及时通过终端向探测人员反馈出来。技术人员可以通过其反馈的数据来进一步分析其整体状况,确定基础岩层的整体情况与位置,进而能够根据其客观条件与地质情况进一步做出相应的工程设计,为水利水电工程的顺利建设提供重要安全保障。
1.2 静载试验检测技术应用
静载实验检测技术进行地基基础岩层的勘测工作主要可以划分为三个阶段:第一,计划与准备阶段。在进行基础岩层检测前,要明确其检测的目的,并充分考察被检测地的环境以及相关对象,确保对其能有详细的了解,进而能够制定科学合理的设计图纸。此外,在准备阶段还要对其机械设备、材料性质与机械零件进行周密测试,确保其设备的正常运行,从源头上保证其检测过程的顺利开展。第二,静载与测试阶段。作为基础岩层静载实验检测技术的重要工作阶段,技术人员要严格按照规范来进行操作,进而能够确保数据准确。在静载实验检测中最重要的是对裂缝的观测,其主要可以分为两个方面。一方面是初裂缝观测。在进行初裂缝观测时,工作人员可借助相关专业用具来进一步观察裂缝状态并用仪表进行测试,以此来判断岩层的具体情况。另一方面是裂缝宽度观测,在进行观测时观测人员要具体划分裂缝类型,并根据其裂缝轨迹准确标出原有裂缝的展开宽度进行详细取值。第三,整理与分析阶段。在完成相应的检测工作后,相关人员要根据其所测得的数值以及原始数据来进行详细的分析与计算,充分结合相关的理论知识以及实际经验来进一步分析基础岩层状况,并根据其实际情况绘制相关图纸,撰写工作报告。
1.3 瑞利波法
首先,是要确保仪器通道和所用的检波器频响幅度保持一致。其次,在进行检测过程中,要根据岩层截面面波的情况以及强势段偏移距离来进一步采集数据并进行数据分析与判断。最后,需要专业人员根据勘探的深度以及波长来进一步确定所用的基站方式。勘测地的深度与震源的激振频率之间具有反比关系,勘察的深度越深,其频率越低,所以相关人员要充分根据其客观条件进一步选择激振方式。通常来说所勘探深度为0米到15米时应选择大锤激振,而在15米到35米时应选择落重激振,在35米到50米及以上时应选择炸药激振。瑞利波技术作为一种全新的浅层物理勘探技术,不仅操作简便迅速,还能够进一步减少勘测过程中的成本损耗,提高整体工作效率。
2 水利水电工程地基基础岩土试验检测取样流程
2.1岩土取样
一般要在岩芯或钻芯中获取岩石样品。在取样工作的实施过程中,为了确保样品质量,应坚持以下几方面的实施原则。第一,合理控制样品的数量,从而使样品能够准确反映岩土的各项性质。
对于同一场地,通常情况下应选择3~5组样品,并且需要确保样品分布均匀,还应保证各个样品分别位于地基的不同厚度位置。第二,需要充分重视边坡位置的取样工作。其原因在于边坡位置的土体容易受到季节环境的影响从而产生一些变化,如在雨季土体较为松散,而在手旱季节较为紧密。同时,如果在降雨量较大的情况下,土体也会出现较为明显的破坏问题。针对这一现象,为了提高岩土样品的代表性,需要在采集过程详细标注取土位置。地基基础岩土样品质量这与上一要点密切相关,即是说采样的位置应尽可能选择自然地,或是土壤未经过处理的测试坑、平孔、导孔、轴与钻孔,对于土壤原有的成分及自然湿度应当最大程度保留,这样才能确保测试结果符合地基部分的实际岩土概况。在开展钻孔作业的过程中,必须要保证孔径在12厘米以上,除此之外,为了尽可能避免破坏土壤生态,避免出现土壤状态变化,应当利用特殊作业专用的薄壁平地机去开展采样工作,这是尽可能避免影响土壤状态的重要条件。对于采样点的设置,主要可以选择在基岩的露头部分,或是基岩坑、井、沟、洞与钻孔当中,也可以在施工现场的岩床或是钻孔岩心部分取得岩土样品。
2.2岩土样品封存
对于土壤样品及岩石样品,在保存方式上存在一定的差异性。在土壤样品的封存方面,原状土及扰动土样品都需要在采集完成后立刻运用取土筒密封,采用相应的标签做标记;而后利用胶带将取土筒的缝隙加以密封,利用融蜡对缝隙进行浇注。如果在对原状土进行取样过程中,样品无法填满取土筒,此时应选用扰动土对筒壁内部的缝隙进行填充。在选择扰动土时,应保证其湿度与自然状态下相近。完成取样后要仔细填写送样单,其中要准确反映出取土图纸资料符号、标签说明等信息。土壤样品采集完成后,需要将其及时提交到实验室。岩石样品的保存与土壤样品的保存有一定的区别。在岩石样品采集完成后,也应立即采取有效措施封存。封存方法的选择上,对于硅质硬岩样品来说,可以不进行其他处理;对于泥质岩样品,需要用纱布包裹,而后运用融蜡浇注缝隙。对于岩石样品的标注方面,应做好上下记号的标注,同时需要做好标签的记录工作。
2.3 岩土样品运输
运输岩土样品时,要确保运输的安全性,防止样品在运输过程中出现损坏,确保将岩土样品从检测区域安全地运送至检测实验室。在样品的采集与封存工作完成后,需要尽快进行样品的运输,确保样品能够得到及时有效的检测。同时,也要合理选择运输工具,提高样品运输的安全程度。一般情况下,在岩土样品的运输过程中,需要将样品先装入具备防震性能的箱子中,箱子周围的缝隙需要用柔软材料填充,减少运输过程中的震动,从而避免对样品造成破坏。常用的填充材料包括稻草、锯末、软纸、谷壳和麦秆等。
结 语
我国国土面积辽阔且地形、地貌较为复杂,岩土层分布较多,做好基础岩土的勘探工作,能够进一步确保我国水利水电工程的整体质量。因此相关部门要加强对水利水电工程地基基础岩土的检测工作,进一步完善多种技术在地基基础岩土试验检测中的应用,并能够为后续水利水电工程的顺利建设提供重要的技术保障。在试验检测过程中,需要做好样品处理,并合理选择检测方式,为水利水电工程地基基础奠定良好的基础。
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