黄雅伟
广西土木勘察检测治理有限公司
摘要:岩土工程建设离不开地质勘察这一基础性工作。我国相关法律及文件中明确指出:地质勘察企业需要采用先进、前沿的地质勘察技术与方法提升勘察的精度。因此,地质勘察的结果会对岩土工程项目决策、规划等产生直接影响。同时,相关研究表明,岩土工程勘察设计阶段节约投资的潜力超过10%,而地质勘察作为勘察设计的前端环节,其获取的资料是否全面准确、勘察成果质量是否达标将会影响勘察设计的科学性与合理性。因此,地质勘察的主要目标在于全面、客观、准确地收集地质相关信息与数据,形成具有指导意义、借鉴价值的地质勘察报告,为岩土工程设计、规划等提供依据。不同岩土工程有其特别的地质勘察质量要求,也会采用不同的地质勘察技术方法。下文总结几种常用的地质勘察技术及其应用的注意事项,旨在为岩土工程地质勘察工作提供思路及方法。
关键词:岩土工程;地质勘察技术;对策
1?岩土工程地质勘察概述
1.1岩土工程地质勘察的目的
岩土工程地质勘察的最终目的在于得到质量较好的地质勘察报告,即具有指导价值的地质勘察报告。而地质勘察报告的编制要基于对所收集到的勘察资料的分析与评价,并且要对工程的设计与施工提供一定的指导。岩土工程地质勘察的主要目的在于真实、客观、全面地反映场地及其周边的地质构造特征、气象水文条件、地下水排泄形式等。同时要全面收集与岩土工程相关的资料,如已有的地质勘察成果资料、平面布置设计特征资料等。岩土工程地质勘察主要分为五大环节:其一为前期阶段,主要分析岩土工程的特点,预算勘察项目的总费用及单价费用,并与业主签订相应合同;其二为准备阶段,根据岩土工程技术要求等组织相应人员成立岩土工程地质勘察项目团队,全面收集与工程相关的资料;其三为野外阶段,该阶段为整个地质勘察过程的核心环节;其四为室内资料整理阶段,主要包括资料检查、室内试验等工作内容;其五为内审阶段,负责对地质勘察成果质量进行把关。
1.2岩土工程地质勘察的任务
其一,前期阶段的主要任务为:分析岩土工程特点、平面布置设计情况、地下空间分布、设计环境高程等信息资料,在业主组织下进行现场场址勘探,初步了解场址工程地质条件、水文地质条件、环境地质条件、野外钻探施工条件及周边环境特征,根据技术要求、规范要求初步预设计岩土工程地质勘察所需要布置的勘探工程量。其二,准备阶段的主要任务为:组建岩土工程地质勘察项目团队,根据技术规范、标准以及国家强制性规定等编制岩土工程地质勘察设计书,包括岩土工程地质勘察纲要、地质勘察方案。其三,野外阶段的主要任务为:首先,对岩土工程所在场地、周边场地以及其他将会影响岩土工程建设的区域进行地质调查,做好岩土工程地质测绘工作;其次,做好相应的测量工作并做好勘探点放样工作;再次,原位测试小组进行静力触探、旁压试验等工序。钻探小组按照预先制定好的计划组织钻探施工等。其四,室内资料整理阶段的主要任务为:对野外资料的真实性与可靠性进行检查,再对资料进行整理。同时将野外采集的岩样、土样等送检。此外,项目技术组成员撰写文字报告,对场地地质进行评价,提供合理的工程地质参数等。
2?岩土工程中常用的地质勘察技术
2.1岩土工程地质勘探技术
岩土工程地质勘探技术主要包括钻探、井探、洞探等,在选择勘探技术时,需要综合考虑岩土特性、勘探目的等因素。其中钻探技术是岩土工程地质勘探中常用的技术之一,其主要的作用在于调查软弱土层的基本性质、地层岩性以及厚度的变化规律;调查风化带的分布特征、风化带的深度以及厚度等;调查地层断裂带以及裂隙的情况;调查地下水位情况等。
在岩土工程地质勘察的钻探过程中,因地质情况较为复杂、地形较为特殊,极易出现钻孔孔壁坍塌、缩径、掉块等现象,也容易引发烧钻、埋钻、钻杆折断等孔内事故,会延长勘探周期、降低勘探质量,威胁现场人员的生命安全。近年来,钻探技术中钻孔冲洗技术得到了广泛的应用,使用的泥浆类型也有所更新,包括在传统低固相泥浆上改进而来的交联型聚丙烯酰胺泥浆、新型聚合物无固相泥浆,还有经过改性的磺化沥青泥浆处理剂,其具有剪切稀释能力强、固壁作用强等优势。如交联型聚丙烯酰胺泥浆是一种新型的低固相泥浆,其构成成分中主要起交联作用的为硫酸铝成分,能够与水解聚丙烯酰胺交联,在岩石的表面形成具有较强吸附能力、致密性较高的网状膜,对于松散的砂质泥岩等破碎层具有较好的胶结能力;磺化沥青是一种改性泥浆处理剂,实际应用中需要将磺化沥青加入到泥浆中,使沥青磺酸盐分子溶解并形成带有负电荷的离子,而破碎层岩石短键带有正电荷,磺化沥青离子将会朝向断键运动,形成电泳现象,当正负离子电荷达到平衡后破碎层各断面充满了磺化沥青粒子,形成具有稳定性的整体结构。在实际的钻探施工中还需要根据钻孔冲洗技术标准、地质条件等合理选择泥浆类型。
2.2岩土工程地质原位测试
岩土工程地质勘察中的原位测试技术主要包括静力触探试验、标准贯入试验以及波速测试试验。其中静力触探试验是指借助探杆,以一定的压力与速度将圆锥探头压入土中,通过计算、分析与评价贯入过程中探头所受到的阻力间接判断土的物理学特性的技术方法。该技术适用于强度较低的土层勘察中,如软土层、黏土层等。静力触探试验所需要的技术包括主机、锚杆、静探记录仪、探头、探杆等,标准贯入试验是指在勘察现场,由距离地面一定高度的位置自由释放一定重量的穿心锤,记录标准贯器打进深度达到预设标准所需要的次数,以此来评价勘察现场土质的工程性质。该技术操作简单,但所获得的数据离散性较大且不适用于含有较大碎石的土层勘查中,因此其在地质勘察中的应用具有较大的局限性。波速测试试验是指利用超声波在弹性介质中的反射反映出参数的变化,以此为基础了解地质结构的物理学指标。要想充分发挥波速测试试验技术的优势,还需要不断提高试验水平、积极引入先进的检测仪器与方法,适当扩大检测样本的容量,以最大程度提高地质勘察的真实性与可靠性。
2.3岩土工程地质室内试验技术
岩土工程地质勘察的室内试验技术主要包括土工试验及岩石试验两种类型,其实对原位测试技术的补充。岩土工程地质勘察中室内土工试验技术的应用对象一般包括土的含水量、密度及比重;土的塑限;土的压缩模量与压缩系数;土的固结系数;土的直剪试验。岩土工程地质勘察中室内岩石试验技术的应用对象主要为岩石块体,主要目的在于测试岩石的无利息额性质,如岩石的膨胀性、含水量、吸水性耐崩解试验等。
3?结束语
地质勘察是岩土工程规划、设计、施工的前端环节,将会对岩土工程质量安全、经济效益等产生直接影响。当前岩土工程常用的地质勘察技术包括工程地质测绘技术、地质勘探技术、原位测试技术、室内试验技术。不同的技术方法进行地质勘察会使地质勘察成果报告产生一定的差异,因此需要综合考虑岩土工程特征、建设要求、技术标准等各方面因素,选择最为适宜的地质勘察技术,继而保证地质勘察成果质量的可靠性、准确性。同时要注重提升地质勘察人员的综合素质,使其能够为工程设计与建设收集全面的勘察资料、自觉提升成果质量,继而提高地质勘察工作质效。
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