淺談巖土工程勘察問題及技術應用

楊凱旋

摘 要:闡述巖土工程勘察中存在的主要技術問題,提出加強巖土工程新技術的應用等工作。

關鍵詞:巖土工程勘察問題應用

中圖分類號:TU4 文獻標識碼:A 文章編號1672-3791(2012)05(c)-0102-01

隨著我國社會經濟的不斷快速發展,許多的工程建設項目及現代化的高層、超高層建筑物不斷興建。由于現代工程建設項目的基礎形式越來越復雜,基礎跨度越來越大,建筑物高度越來越高,故工程建設項目的設計要求也越來越高。所以巖土工程勘察的技術規范要求也越來越高,其應按工程建設各勘察階段的要求正確反映建設場地的工程地質條件,查明不良地質作用和地質災害,精心勘察,提交資料完整、評價正確,技術先進,經濟合理的勘察資料,確保工程建設質量安全,提高工程投資效益。

1 存在問題

隨著巖土工程勘察市場競爭越來越激烈,許多勘察單位由于種種原因低價承接勘察業務,承接項目后由于價錢低不愿意采用先進勘察手段和先進勘察設備,還是采用老一套的勘察方法和勘察手段進行勘察施工。由于設備簡單,手段落后,無法保證勘察質量,因勘察資料不準確而出現的建筑設計、施工問題也日益增多。桂林曾經就有這樣一個案例:某房地產公司開發商委托一個勘察單位對其開發的住宅小區進行巖土工程勘察,設計部門根據勘察單位提供的地質資料提交了樓盤基礎設計。可當基坑開挖后對基礎持力層進行人工插釬時,場地內的大部分地基段都有軟弱土層,而且厚度較大。而地質勘察報告中提供的地層只是局部地基段有軟弱土層,軟弱土厚度也很薄。由于實際地層與勘察資料提供的地層存在較大差異,開發商只得委托設計部門重新進行設計,既拖延了施工時間又增加了施工投資,開發商差點要與勘察單位打官司了。

根據最新《巖土工程勘察規范》(2009年版)的有關條文,要提供準確、合理、經濟的巖土工程勘察報告的任務,本人認為在巖土工程勘察中存在的技術問題很多,主要有以下幾方面:(1)地層界面劃分問題:不同的巖土體和巖石面劃分,不同風化程度的巖面劃分,地質構造和軟弱結構面的判定劃分,不良地質界面、不明地下物體、空洞(土洞)、溶洞及其分布形態、埋藏位置和埋藏深度的確定等。在上述事例中,由于桂林的地層巖溶較發育,地層中軟土、土洞較普遍,因勘察手段單一,勘察精度不高,故對軟弱土層界面及范圍無法做出定性和定量的分析,從而存在偏差。(2)地下水的埋藏情況、地下水類型、水位及其變化等論述不充分,資料收集不完善。(3)巖土參數選定問題:勘察資料中提供的巖土設計參數數值不完整或不具代表性,很容易造成設計部門計算偏差。(4)綜合能力問題:由于現在是市場經濟,很多勘察單位為了節約成本,經常是一個勘察工地只安排一到二個勘察技術人員,而部分技術人員對現場勘察重視不夠,野外勘察和室內原始資料的整理、分析能力不夠強,對同一場地資料收集不完善,缺乏辨別真偽、歸納總結的能力,也缺乏建筑、結構設計等方面的基本知識,經常造成勘察的目的性不明確,針對性不強,提供的資料無法滿足設計需要。上述事例中,當時在現場進行勘察施工的總共有6臺鉆機,而現場只有2個編錄技術人員,鉆機工人只追求進尺,鉆孔測試少,土層變層時技術人員剛好可能不在旁邊,從而使地層分層不明確,技術人員對此沒有足夠重視,對附近相近地層資料收集不完善,出現偏差也就在所難免。

2 解決方法

由于巖土工程勘察的主要對象是地面以下的地質體,我們無法對其進行直接觀察和檢查,而巖土體又是非均質、各向異性的,其受力狀態十分復雜,尤其是在復雜條件下場地自然條件的多變性,遇到的巖土工程問題也是多種多樣。因此勘探工作的實施要能正確反映場地和地基的工程地質條件,設計部門才能有理有據設計經濟合理的建筑物。要解決巖土工程勘察中存在的主要技術問題,應加強以下幾方面的工作。

(1)由于社會不斷發展,各種科學技術不斷更新、完善,所以應加強工程勘察技術人員的再教育和技術培訓,形成定期的培訓制度,與時俱進,促進其知識和技能的更新換代。

(2)根據不同的勘察目的,采取綜合的勘察手段,提高勘察精度,保證能全面反映勘察場地各種地質體的形態、界面、物理力學特征及其相互之間的關聯性。在方法上,不能只依靠傳統的單一勘察手段,隨著科學技術的不斷發展,應綜合采用工程地質測繪、鉆探、坑探,合理地選擇、運用工程物探技術,重視遙感和地理信息系統在勘察中的應用等。本人就曾經碰到過相同的地層如采取的鉆進方法和鉆進工藝不合理,得出的結果會截然不同。

(3)加強巖土測試和各種巖土的室內土工試驗,很多野外無法確定的數據(內聚力、內摩擦角、壓縮系數、壓縮模量等)需經土工試驗才能得出,從而保證所提供的巖土工程設計和施工參數的可靠性。

(4)重視勘察現場的巖土取樣和原位測試工作。取樣和原位測試是巖土工程勘察結果的重要數據來源,也是解決巖土工程勘察技術問題的重點。沒有完整、可靠的測試數據,一切的分析、評價都是假的。巖土工程設計計算的準確性和可靠性決定于計算模式和計算參數,計算參數比計算模式更重要。另外,巖土工程測試有較大難度,在鉆探取樣、樣品制作過程中,總會有一定程度的擾動和受環境影響產生的差異,對測試結果有一定影響。巖土體是非均質體,具有明顯的各向異性,因此要求測試結果應具有代表性。上述事例中,場地中大部分地層為粘性土,而其采取的原位測試為重型圓錐動力觸探,測試方法就不合理;另外按規定測試桿件為42鉆桿,而現場直接使用50鉆桿進行原位測試,測試長度也不按規范要求進行,使用觸探頭一直往下鉆探,由于摩擦力越來越大,本來軟弱土層也變成了硬土層。

(5)巖土工程勘探中的地質鉆探仍是目前最主要、最有效的勘察手段之一,因此在進行巖土工程地質鉆探過程中必須根據不同的巖土體、地層條件和取樣、測試要求對鉆孔進行鉆進全程控制,以達到既能滿足技術要求又能提高經濟效益的目的。按照技術規范,每臺鉆機配備1名編錄人員,在上述事例中,2個技術人員同時對6臺鉆機進行編錄,根本無法對每個鉆孔的鉆探過程進行全程控制,也就無法提供準確的鉆孔地質資料。

3 結語

巖土工程勘察是一門綜合性的社會學科,其涉及到結構、力學、工程等各方面的知識,俗話說萬丈高樓從地基起,而基礎設計的主要依據就是巖土工程勘察。這就要求從業人員在工作的過程中不斷的完善和提高自己的業務知識和業務技能,認真負責,嚴謹細致,提交真實準確、評價合理可行的勘察資料,以保證工程建設安全、高效運行,促進經濟社會的可持續發展。