饒 璐
(安徽省阜陽市勘測院,安徽 阜陽 236002)
巖土測量方法較多,如地質測繪與勘察、取土試樣、室內試驗、原位測試以及現場檢測等。通過上述方法,采取定性或定量方式,并結合相關資料文件分析評價該地區工程地質條件。巖土測試資料涉及多種內容,包括明確場地環境特征、地質條件以及巖土工程條件,并對其進行分析評價,在此基礎上進行勘察文件的編制。除此之外,還要對場地中巖土層深度、類型、分布狀況以及工程特征等進行分析評價,對地基承載能力、均勻性以及穩定性進行分析評價。目前國內巖土勘察已經取得了較大進步,但依然存在一些問題,例如,技術人員的專業素質參差不齊、巖土勘察前規劃不合理、對勘察工作的監督與管理力度不足、勘察設備不夠先進等,這些問題阻礙了我國巖土勘察行業的發展,應采取有效措施進行改善和解決。比如,在進行巖土工程勘察時,如果場地存在影響施工安全的崩塌、危巖等,應在地下15 m范圍中對崩塌、危巖以及地震液化等進行進一步判定分析;如果天然地基或樁基的基礎埋深在5 m以上,應進一步加深判定深度;在對地震液化進行判別時,勘測點的設置數量應在3個以上。勘探孔深度應超過液化判別深度等。
在獲得設計圖紙之后,需要對施工現場進行工程勘察,其主要目的是初步了解現場實際情況以及施工條件等,之后開始放樣。在巖土勘察過程中,首先派專業施工人員進入現場,技術人員負責對鉆機施工進行指揮、土樣提取以及標貫試驗等,并做好編錄工作。在鉆機編錄過程中,技術人員應當將勘察中出現的問題及時反映給領導人員,并把土樣送至試驗室進行試驗。除此之外,技術人員還要負責整理原始資料,在土樣試驗結果出來后編制勘察報告。在巖體形成以及發展演變過程中,可能受到多種較為復雜的地質作用,因此,許多巖體在結構、地應力場環境等方面也比較復雜。受不同地質作用的影響,不同地區、不同類型的巖體在工程性質方面也存在較大差異。當巖石露出地表后,在長期風化作用的影響下,巖石會逐漸變成土,這些巖土有的停留在原地,有的被水流、風等搬運,從而在其他地區形成巖土層。在工程建設施工中,對地基進行處理主要是為了實現地基承載力的提升。巖土工程檢測則是為了對地基承載力進行檢測,確保該地區地基承載力達到設計要求和施工標準。對于部分特殊地基而言,需要對其濕陷性、液化等進行處理,此時巖土工程檢測就是為了檢測處理效果,確保已經超出了地基濕陷和地基液化。在巖土工程檢測過程中,必須嚴格按照規范要求開展檢測工作,通過現場檢測、原位測量等方式,反向分析巖土工程的各方面信息,認真研究反分析結果,在此基礎上對設計方案進行優化調整,并對后續施工進行有效指導。現階段,工程施工方法的發展趨勢為信息化施工方法。在巖土勘察過程中,必須重視培養相關技術人員,提高巖土勘察工作的信息化、數字化水平。除此之外,還要對勘察監督制度進行完善,確保勘察結果真實、全面、可靠。
現階段,勘察工業建筑以及民用建筑是巖土測試資料的主要研究方向。房屋建筑、工業廠房、醫院、學校、市政管線工程以及地下工程等都屬于勘察對象主體。就地下工程來說,巖土勘察主要是對地下空間開發利用中的各類巖土工程問題、環境問題進行研究。除此之外,在研究地基、基坑、河岸、邊坡以及架空線路等工程時,巖土勘察測試資料也具有重要意義。無黏性土、無結構強度的理想黏性土是巖土測試的研究基礎,通過分析不同介質之間的相互影響,相互作用得出科學結論。通過調查研究得知,大部分地區的飽和黏性土都具備不同的工程性質,例如國內的湛江粘土和上海黏土,國外的曼谷粘土等。這些黏土盡管具有較為相似的彈性、黏性、非線性、剪脹性、塑性以及各向異性等特性,但是其工程性質受到多方面因素影響,包括巖土溫度、成分、結構、狀態以及強度揮發度等。目前國內外主要針對這些特性開展巖土測試資料研究工作。
巖土測試調查是勘察工作中巖土測試資料數字化管理的基礎和依據,采取測量技術對各種巖土的位置、境界、權屬坐標、大小、宗地面積和地籍圖進行準確測量。巖土測試資料的數字化技術不僅便于土地管理部門開展工作,而且為其他國民經濟建設工作的開展提供便利之處。通過巖土測試資料數字化技術,能夠對巖土地基的變形特性、強度特性進行數字化處理。現階段,數字化技術在許多國家和地區的巖土勘察工作中都得到了廣泛應用,代替了過去的手工操作技術,實現了勘測數據精確度的有效提升。除此之外,數字化技術能夠在電腦文檔中保存大量測量數據,并對這些資料數據進行整理、總結和統計。在對巖土測試資料進行數字化分析時,既要對相關理論知識進行綜合利用,又要結合室外測試結果。巖土測試資料的數字化技術大大方便了研究工作的開展,有效地保留多種數據,包括地質測繪數據、取土試樣數據、勘察數據、原位測試數據、室內試驗數據以及現場檢測數據等,工程師與相關技術人員將數字化管理系統和自動處理設備連接在一起,能夠迅速取閱巖土測試資料數據庫、地質原件存儲數據等,對數據的檢索更加方便。除此之外,數字化技術在巖土勘察工作中的應用,大大縮小了數據存儲空間,提高了勘察與研究效率,同時數據的安全性、準確性也能得到有效保障,對于工程建設事業的發展意義重大。
在進行巖土勘察時,巖土測試資料具有較強的實用性,例如高層建筑的基礎工程施工、地下隧道的巖土工程施工、山區邊坡工程施工、大跨度橋梁基礎工程施工、大規模地下開挖工程施工等。巖土測試資料通過理論公式,對地基抗剪強度、承載性能進行確定。除此之外,分析大量巖土測試資料數據,對于找出其中隱藏模式也有一定的積極意義。
巖土勘察工作涉及多個科目,包括地質學、工程學以及巖體力學等,只有將理論知識合理應用到具體實踐中,才能取得良好的工作效果。就掩體工程而言,其技術人員不僅要具備相應的學科知識,還要有豐富的實踐經驗,根據不同工程的實際狀況進行本構模型的建立,對參數進行合理運用,確保試驗具備針對性。只有這樣,才能在真正意義上解決各類工程問題。技術人員在進行理論知識學習時,應當對隱藏在公式、規律后面的限制條件加以關注,從而正確運用相應的理論知識。巖土勘察工作本身具有復雜性特點,再加上慣性思維干擾,技術人員很容易在工作中出現措施。為了減少勘測失誤,技術人員必須深入現場,認真分析、評估、比較和總結現場勘測成果,做好動態設計,對施工驗槽加以關注,及時找出施工過程中出現的問題,并且采取有效措施進行解決。
近年來,建筑工程數量和規模顯著提升,工程建設事業取得了很大進步,保證工程施工質量的前提是做好巖土勘察工作。只有了解施工現場的地質條件,對地質問題進行全面分析,對工程地址進行正確評價,才能確保工程施工順利進行。巖土測試資料在勘察工作中的應用,實現了勘察效率和勘察質量的有效提升,對于工程建設行業的長遠發展具有重要意義。