李昌淼
(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心福建總隊,福建 福州 350001)
在我國當前大部分工程的邊坡治理工作中,巖土工程勘察占據(jù)了極為重要的地位,它不僅能夠結(jié)合實際的地質(zhì)環(huán)境和結(jié)構(gòu)進行物理學(xué)分析,還可以按照不同勘察階段的要求,反映工程場地的地質(zhì)施工條件及巖土體性態(tài)的影響,并結(jié)合工程設(shè)計、施工條件以及地基處理等工程的具體要求,進行技術(shù)論證和評價,提出處理巖土工程問題及解決問題的決策性建議,并提出基礎(chǔ)、邊坡等工程的設(shè)計準則和巖土工程施工的指導(dǎo)性意見,因此綜合邊坡治理過程中巖土工程勘察的實際應(yīng)用方式進行技術(shù)體系探究,不僅是本文論述的重點,也是進一步提升巖土工程勘察有效性的重要保障。
從理論角度上來講,巖土工程勘察主要指的是建立在地質(zhì)工程邊坡、施工范圍內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境基礎(chǔ)上,通過查明、分析、評價的方式來反映實際的地理特征。需要滿足地質(zhì)工程施工的不同需求和進度,也需要滿足當前現(xiàn)代化的施工工程發(fā)展需求,打造新型的設(shè)備和技術(shù)體系,確保能夠為地質(zhì)工程邊坡治理提供更加完善的勘察報告。主要的勘測內(nèi)容以及相關(guān)流程如圖1 所示。
從巖土工程勘察工作的現(xiàn)實價值角度來看,由于其涉及到了對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘察和評估,因此在當前的巖土工程建設(shè)、自然災(zāi)害防御以及治理領(lǐng)域具有極強的現(xiàn)實價值。在地質(zhì)工程邊坡治理的工作中,巖土勘察能夠?qū)崿F(xiàn)對地質(zhì)以及地下水兩方面問題的精準勘察和評估,另外也需要結(jié)合邊坡的實際地質(zhì)構(gòu)造和荷載能力進行分析,結(jié)合邊坡內(nèi)部的深度形變以及位移情況進行監(jiān)測,同時也可以精確定位對地質(zhì)邊坡造成不良影響的相關(guān)因素,例如潛在的裂縫、爆破期間是否對邊坡質(zhì)量產(chǎn)生影響等。這一系列的工作可以對優(yōu)化邊坡質(zhì)量起到促進作用,同時也能夠真正實現(xiàn)安全施工和穩(wěn)定施工。
工程測量綜合勘察技術(shù)需要依賴工程測量的輔助,其主要的技術(shù)內(nèi)容涉及到了地形測量以及地質(zhì)勘察測量,在整體工程落實的前期需要對整體區(qū)域的相關(guān)資料進行數(shù)據(jù)收集,并且結(jié)合其可靠性以及精度進行檢測,工程地質(zhì)勘察期間需要結(jié)合地質(zhì)剖面進行測量,對勘察坑道進行測量。在最后的分析階段必須要以實際的地形測量圖作為分析依據(jù),若測試的控制點密度與相關(guān)標準不符,必須要通過GPS 定位技術(shù)實現(xiàn)測控點的常規(guī)加密。
在巖土工程勘察作業(yè)中,最常見的技術(shù)體系以地質(zhì)測繪技術(shù)為主,該技術(shù)側(cè)重于對施工場地,地域本身以及工程地貌的測繪,分析巖土層的實際發(fā)育年限。需要注意的是要結(jié)合不同的勘察區(qū)域,實際情況選擇應(yīng)用性較強的勘察技術(shù)。地質(zhì)測繪技術(shù)的主要優(yōu)勢在于作業(yè)高效,經(jīng)濟性強,且精準性較高。
工程觸探技術(shù)主要是利用金屬探頭分析深層土層內(nèi)的實際狀態(tài),精度較高,能夠準確的分析不同土層的實際阻抗能力,從而可以得出不同土層的性質(zhì)和質(zhì)量。通常來講工程觸探技術(shù)需要配合鉆探法進行使用,不僅能夠提升勘測的效果,還可以有效提升勘測的效率。在實際進行觸探技術(shù)應(yīng)用的過程中,需要根據(jù)探頭的結(jié)構(gòu)以及入土的方法進行分析,通常來講可以選擇動力觸探法以及靜力觸探法兩種。
通常來講,大部分地質(zhì)工程的邊坡防護工作,必須要合理的落實坡角和坡高之間的比例關(guān)系,確保能夠?qū)Φ刭|(zhì)工程的相關(guān)結(jié)構(gòu)起到支撐和保護作用,盡量規(guī)避施工安全問題。針對不符合工程規(guī)范的地質(zhì)邊坡,需要通過支護以及加固進行改造和維護。通常來講,巖土工程勘察在地質(zhì)工程邊坡勘測中的應(yīng)用,必須要建立在穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上進行分析,要確保邊坡的勘測能夠為后期的邊坡加固提供依據(jù),從而提升地質(zhì)工程邊坡的穩(wěn)定性。但是在我國早期的地質(zhì)工程工程規(guī)劃過程中,對于高邊坡的實際影響以及加固需求的認知還不夠完善,導(dǎo)致我國當前所沿用的地質(zhì)工程邊坡加固以及勘察技術(shù)體系,還不夠成熟,因此還需要在實踐的過程中分析其中的問題才可以提升勘測以及優(yōu)化質(zhì)量。
理清巖土工程勘測的相關(guān)流程,并且結(jié)合不同區(qū)域的邊坡防護需求以及實際情況進行針對性分析。首先必須要加強對地質(zhì)土壤性質(zhì)的分析,邊坡的坡頂以及坡面是承接工程荷載力的重要結(jié)構(gòu),因此在進行土壤分析時,應(yīng)該首先針對這兩個位置的土壤成分進行研究。與此同時,還應(yīng)該結(jié)合邊坡的地基質(zhì)量進行穩(wěn)定性分析。同時也要結(jié)合工程的爆破環(huán)節(jié),檢測其外在影響,確保不會對高邊坡結(jié)構(gòu)造成質(zhì)量影響。詳細的巖土工程勘察流程,如圖2 所示。
此外,還需要結(jié)合施工區(qū)域的實際降水量以及地下水位進行綜合勘測,分析雨季的降水是否會對邊坡地形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,結(jié)合降雨后的地表水徑流以及高邊坡裂縫(圖3),分析是否需要落實排水工程建設(shè)。在此還需要結(jié)合降水成分以及地下水水質(zhì)進行綜合勘測,分析是否能夠?qū)Ω哌吰碌牡鼗Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕影響,避免降低地基的使用壽命和穩(wěn)定性。

圖3 地質(zhì)工程邊坡裂縫
無論是針對地質(zhì)工程邊坡治理還是巖土工程勘察作業(yè)來講,都必須要打造一支高質(zhì)量的施工隊伍,施工人員是確保工程質(zhì)量的主導(dǎo)因素,因此加強對作業(yè)人員以及技術(shù)人員的質(zhì)量意識以及安全技能的考核和分析至關(guān)重要。相關(guān)企業(yè)必須要定期的落實人員教育以及技術(shù)培訓(xùn),進一步提升職能意識和安全素養(yǎng)。與此同時,在當前崗位競爭激烈的環(huán)境下,必須要加強對專業(yè)人才的培育,尤其是巖土工程勘察人才,需具有高精尖技術(shù),并且具備創(chuàng)新和實踐能力,這樣才能夠促使巖土工程勘察為地質(zhì)工程邊坡的檢測和治理提供有力的依據(jù)。
當前針對地質(zhì)工程邊坡的穩(wěn)定性進行評估的等級主要分為4 種,基本穩(wěn)定型的穩(wěn)定系數(shù)往往控制在1.1 ~1.2 之間,在此區(qū)間內(nèi)的高邊坡,往往符合工程需求。當穩(wěn)定系數(shù)在1.0 ~1.1 時,往往屬于欠穩(wěn)定的邊坡結(jié)構(gòu),可能會受到地下水以及地表徑流等因素的影響,會存在巖石層滑動以及位移等情況,可能會給整體工程帶來安全隱患。若邊坡的穩(wěn)定系數(shù)小于1.0,那么表明整體巖體結(jié)構(gòu)的強度不符合實際的工程標準,可能會發(fā)現(xiàn)多方向滑坡、塌陷等危險問題,會導(dǎo)致整體的地質(zhì)工程喪失平衡性,會嚴重影響工程的使用安全。
在進行地質(zhì)邊坡改造和優(yōu)化的過程中,必須嚴格按照邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強度落實劃分,合理的規(guī)劃坡度,要按照標準維度進行設(shè)計,進一步提升坡度的穩(wěn)定性,同時避免非地質(zhì)施工區(qū)域內(nèi)的植被以及地表生態(tài)環(huán)境遭到破壞,導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低。另外,可以通過后期支護以及加固的方式進一步提升高邊坡的穩(wěn)定性,同時根據(jù)實際的巖土工程勘察結(jié)果,來制定優(yōu)化方案,確保在符合實際情況的基礎(chǔ)上來優(yōu)化邊坡結(jié)構(gòu),為地質(zhì)工程提供更加安全的保障。
隨著我國現(xiàn)代化工程技術(shù)體系的發(fā)展,針對巖土工程勘察工作來講,也不斷落實技術(shù)體系以及設(shè)備的改良和創(chuàng)新。尤其是針對復(fù)雜地形的邊坡結(jié)構(gòu)進行勘測和改良時,必須要不斷創(chuàng)新技術(shù)體系,打造新型的技術(shù)手段,及時的進行勘察方法和設(shè)備性能的更新,同時建立在既有勘測數(shù)據(jù)和歷史檔案的基礎(chǔ)上來積累經(jīng)驗,針對性的研討技術(shù)是否合理,打造具有突破性的技術(shù)體系,不僅能夠提升巖土工程勘察的質(zhì)量,還可以促使我國地質(zhì)工程領(lǐng)域不斷落實技術(shù)體系創(chuàng)新,對于強化施工質(zhì)量提升、領(lǐng)域的社會地位來講有一定的促進作用。
綜上所述,隨著我國地質(zhì)工程的覆蓋領(lǐng)域逐步加大,針對不良地形開展巖土工程勘察能夠進一步提升施工的穩(wěn)定性。我國當前既有的巖土工程勘察技術(shù)體系具有高效高精度以及高質(zhì)量的優(yōu)勢,與此同時還需要結(jié)合實際的需求落實創(chuàng)新和更替,例如打造專業(yè)化的人員隊伍,落實技術(shù)體系和設(shè)備的更新,進一步加強對邊坡結(jié)構(gòu)的防護和加固質(zhì)量,全面提升穩(wěn)定性評估的有效性,這不僅可以促使巖土工程勘察工作的社會價值顯著提升,還能夠打造綜合化的科學(xué)勘察體系。