李海蕾 (安徽兩淮地質基礎工程公司,安徽 合肥 230088)
深基坑工程施工中巖土工程勘察至關重要,并且相較于一般的建筑工程項目基坑勘察更加嚴格,通過嚴格的巖土工程勘察能夠為深基坑工程設計、施工提供可靠的數據支持,保證工程施工安全可靠。尤其是對于軟土質基坑,必須對施工現場地形、地貌、地質特點進行深入勘察,針對施工現場不良地質因素,及時采取補救措施,改善施工條件,同時全面了解施工現場巖土結構特性、物力力學性質等,分析地基穩定性和深基坑開挖后邊坡穩定性等因素,確定地下水控制措施和支護結構措施,提升建筑工程整體質量。
所謂巖土工程勘察就是對施工現場以及周圍的施工環境,包括巖土結構、地形地貌、地質條件以及環境特點進行全面勘察、分析和評價,同時根據勘察結果編制巖土勘察工程數據,具體的勘察過程包括以下三個方面:
首先是施工現場周邊探勘和勘察數據收集,通過周圍探勘和數據收集為設計人員提供詳細的地形、地貌、地質、地層等數據信息;
其次是原始數據收集,巖土工程勘察要求在短時間內完成,并且勘察內容較多,原始資料的收集要保證數據完整、準確,尤其是對于野外工程數據收集,要嚴格按照野外地層狀態、濕度、顏色等指標做詳細劃分,同時嚴格按照勘察規范標準矯正原位測試數據,地下水觀測需要充分考慮現場地下水開采因素;
再者是室內試驗,通過室內試驗能夠測定施工現場巖土力學性質,但是需要保證土樣采集準確性。
深基坑勘測過程中,不能過分依賴以往的工作經驗,尤其是針對軟質巖土勘測,由于這種巖土與一般巖土有較大的差異,所以在地質勘測過程中,要借助基坑側壁穩定性、基坑支護結構兩個方面來綜合計算勘測深度,嚴禁根據相關規定硬性勘測。一般情況下,軟質巖土勘測深度為設計基槽深度的2倍左右,勘測過程中,由于基坑施工現場會出現很多影響勘測工作開展的因素,所以通常需要勘測現場外圍土質,選擇的土質樣本要盡可能與施工現場土質相同,利用鉆探方法進行土質取樣,土質取樣階段不能影響現場施工,土樣完成后,將土質樣本送到實驗室進行檢測,為深基坑開挖提供可靠數據支持。
首先巖土勘察范圍、勘察深度要根據工程施工現場設計開挖深度以及現場巖土工程條件確定,嚴格按照設計要求進行;
其次,巖土工程勘察需要設置坑外探測點,坑外探測點的設置盡量選擇在深基坑開挖邊界2-3倍的距離內,這樣可以保證勘察數據與施工現場數據一致;
再者在巖土工程勘探過程中,合理控制勘探孔深度,以基坑開挖深度為標準,控制在開挖深度的2倍左右。如果深基坑底部有軟土層或者是存在承壓含水層,則巖土勘察深度必須超過軟土層或承壓含水層深度。
巖土工程勘察目的是為了保證深基坑側壁滿足穩定性評價以及支護結構設計要求,在施工現場水文地質勘察中,要充分考慮基坑開挖深度范圍以及周圍地下含水層以及隔水層層位、埋深、分布狀況等因素,同時要準確了解不同含水層的補給方式、水力聯系,準確測量各個含水層滲透系數、影響半徑,之后對施工過程中可能產生的水位變化情況以及對深基坑支護結構、周邊環境可能造成的影響進行預測,并針對可能產生的影響事先制定解決措施。
深基坑支護工程邊坡穩定性至關重要,所以必須進行邊坡穩定性評價,在此過程中要充分考慮巖土工程內部條件以及施工現場外部環境因素,兩個因素缺一不可,這樣可以保證勘察數據的準確性和可行性。巖土工程內部條件評價需要根據施工現場巖土分布狀況來確定,所以首先要了解現場巖土分布情況,然后對施工場地、地基穩定性、不同土層工程特點進行綜合分析評價。其次工程現場外部環境評價主要是對周圍不利因素、外來水體及其對基坑邊坡穩定性影響進行勘察評價,避免基坑開挖過程對邊坡穩定性產生不利影響。
深基坑工程巖土工程勘察必須做好施工現場及周邊水文地質勘察工作,明確水文地質勘察內容,合理設定抗浮水位。
首先,水文地質勘察主要包括對現場地下水類型的分析,明確施工現場氣候條件,熟悉基坑底部地下水分布狀況,同時根據施工設計要求確定深基坑開挖深度,全面了解地下水風水層、含水層水位,明確埋深和埋設厚度等。通過這些數據及時地了解地下含水層水位變化,實時觀察水位變化是否會導致基坑管涌、突涌等情況發生。同時借助室內滲透試驗、注水試驗等方法測量粘性土質的滲透系數,通過抽水試驗的方法測量砂土含水層的滲透系數,同時計算含水層滲透影響半徑,為基坑開挖提供可靠數據支持;
其次準確設定抗浮水位,設定抗浮水位可以結合施工現場地下水位變化情況以及地層水實測的最高水位來確定,如果施工現場水位資料不能提供有效信息,需要結合實地勘察測量結果確定的最高穩定水位、周圍地形地貌特點以及地下水補給方式等來確定,如若施工現場有承壓水,且與潛水有一定的水力聯系,則必須測量承壓水水位,時刻注意承壓水水位對于抗浮水位的影響。
常用的巖土工程勘察技術有以下幾種:
①高密度電阻率勘察技術
這種勘察技術是在常規電法基礎上通過改良研發的一種新型勘察技術,因為不同巖土介質間存在一定的差異,而高密度電阻勘察就是通過這種差異勘察,首先選定勘察地點,并對勘察地點施加一定的電場,在此基礎上探測地下的傳導電流分布變化情況,按照分布情況分析巖土的特點。這種勘察方法借助供電電極,由供電電極為地下輸送電流,所以勘察過程實際上改變了地下電流分布狀況,并以此為基礎來探測地面電場變化情況,借助這個流程準確的探測地表電阻率,有效的收集野外數據信息。
②橫波反射勘察技術
地震波在不同介質中傳播差異很大,而根據地震波傳播差異能夠有效的判斷巖土特性,這就是橫波反射勘察技術原理。使用橫波反射勘探時,由于地震波在土層介質中傳播速度存在差異,所以在勘察中會出現明顯的反射差異。但是在巖土勘察過程中,要求準確計算反射波相位、振幅以及發射速度,以此來判斷地下巖性特點以及地質結構信息,再加上橫波反射技術本身有較強的抗凹性能,且垂直分辨率非常高,所以這種勘察方法所獲取的勘察結果比較精確。
深基坑工程巖土工程勘察首先必須明確勘察目標,只有這樣才能保證勘察數據可用,為整個深基坑工程提供重要數據支持,所以在實際的勘察過程中,必須有明確的目的性,之后根據勘察目標制定合理的勘察方案,同時要尤其注重對深基坑周圍環境分析和勘察,深入分析基坑邊坡穩定性,綜合分析勘察方案,采用合理的巖土工程勘察技術,詳細的分析巖土性質,為深基坑支護設計工程提供可靠地數據支持。