摘要:勘察工作是深基坑工程设计和施工的基础,是保证正确施工、避免事故发生的基础,所以工程勘察工作在建筑工程中很重要,应该引起社会足够的重视。本文介绍了基坑工程的特点,探讨了岩土工程勘察技术的应用过程,还提出了深基坑岩土勘察的其他注意事项。
关键词:基坑工程;岩土勘察;技术
前 言
随着建筑工程的不断发展,建筑高度越高,其埋置深度也就越深,基坑支护的设计要求越来越高。做好深基坑支护设计工作,首先必须做好深基坑工程的勘察工作。深基坑工程的勘察既是保证深基坑支护设计方案正确的基础,又是指导正确施工、避免事故发生的必要措施。
一、基坑工程的特点
首先,一般的深基坑工程,由于基础埋藏深,底板处所受的浮力大于结构荷载,需考虑抗浮,应设置抗拔桩。抗拔桩布置在承台下( 采用柱下桩基可适当减少底板厚度较为经济合理) ,不仅起抗浮作用,同时承担结构柱传递下来的荷载,为满足柱下承台或基础底板抗冲切验算,一般承台处厚度较大,其余基础底板厚度较薄,基础造价较为经济。拟建构筑物虽总体是抗浮的,但由于单柱荷重较大,承台下局部是抗压的,深基坑工程常采用工程桩作为围护结构内支撑的立柱,故在孔深确定时,一般要留有一定的余地。
其次,纯外扩地下室的基坑工程纯外扩地下室的基坑工程,由于上部无建( 构) 筑物,地下室的结构自重小于地下水对其的浮托力,因此需采取抗浮措施,可采用抗浮桩,抗浮桩的桩长可根据设计对抗浮力要求来确定。桩端一般宜进入粉、砂性土或暗绿色黏性土等较硬的土层中,其设置与设计的底板厚度、配筋及桩距大小等因素有关。
第三,一般的基坑工程一般的基坑工程通常结合上部建( 构) 筑物一并考虑。
二、岩土工程勘察技术的应用过程
1.勘探
(1)钻探。比较常见的四种钻探方法去是:振动钻探、回旋钻探、冲洗钻探和冲击钻探,其中最常使用的是回旋钻探。孔径应该满足抽水试验与采样的目标,一般孔深为入目层以下3~5m,深度量测精度要控制在±5cm 范围之内。岩样应采取完整的岩石和粘土,淤泥不得低于80%。另外,应力层取样、原位测试距离应该为1~2s/m;各主要土层的原状土样或原位试验数据的不少于6 件。
(2)洞探、槽探和井探。当钻井方法不能对地下的隧道、滑坡、地下洞室群、大坝等情况进行准确地识别时,可以选用洞探、槽探和井探等等方法进行勘察。在选用这些勘察方法进行勘察时,深度不能超过地下水的水位,平洞深要依据工程的要求进行测定。
(3)地探。地探是一种岩土工程勘察的手段,同时也是一种原位测试手段。其可以测定岩石的波速、电阻率、动态弹性模量、良性循坏、动剪切模量、土壤腐蚀、放射性辐射参数等等。
2.工程地质测绘
工程地质勘察是岩土工程研究的基础性工作,一般在早期阶段进行。工程地质测绘一般用于地质与工程地质的理论之中,是对于地面上的地质现象的观察与描述,对其本质和规律进行分析,能够推断出地下的地质情况,从而为下一步的试验和探讨以及其它调查方法提供一些依据。
3.勘探与取样
勘探主要包括:钻探、物探和坑探等等方法。勘探主要用于对地下地质条件进行研究,对可利用的勘探工程进行取样原位测试与监控,一般情况是依据岩土性质来选择合适的勘探方法。物探是一种间接的方法,主要优点是:经济快速,可用于钻井和探测光,能够及时地解决工程地质测绘难以推断但是又迫切需要了解的地质条件,一般而言,物探可以被用作为钻孔探测的先行手段,经常用来参与测绘工作。但是,物探解释常常有多种解决方案与使用方法。它的地形条件和所有其它的影响因素都需要进行相关的验证。在进行岩土工程的勘察工作时,直接勘探是常常使用的关键性措施,因为直接勘探能够对地质条件进行直接有效地勘探。直接勘探主要包括:点蚀、钻井与勘探项目等等,主要是依据各个类型的勘察需求和阶层来选取合适的钻井措施,钻探工作时使用最广泛的钻井措施。当钻井措施无法依据地质条件选择坑探方法时,勘探工程一般要使用电力设备和机械设备,这样一来不仅耗时,而且耗力,所以这样的方法尽量要进行计划性的削减,并且要结合工程实况进行地质调查,依据勘探与布置勘探工程并且依据调的结果对工程隧道的种类进行选择。
4.原位测试与实验室试验
进行原位测试和实验室试验的主要目的是为分析和评价岩土工程提供必要的技术参数,其不仅可以反映出土壤的性质,还能反映出岩石的宏观结构。进行实验室试验有以下几个优点:容易控制应力与应变条件、测试条件,可以进行批量取样并且对收入进行支配;其缺点是边界条件较为复杂,进行这样的测试耗费人力,而且难以控制试验应力路径。
5.现场检查与监测
保证工程的安全与质量,提高工程的效益是进行现场检查与检测的主要目的。其中现场检查包括:对施工中的岩土工程勘察结果进行验证和核查,对岩土工程的施工监理质量进行控制。现场监测主要包括:建设和各类载荷对岩石和土壤的反应特性监测,建设和运营的结构监测及环境影响监测等。监测和检查之后获得的数据可能会扭转一些工程的技术参数,有利于及时修正设计,优化技术。
三、深基坑岩土勘察其他注意事项
1.岩质深基坑
岩质深基坑相对土质深基坑是一个更加复杂的、更难把握的勘察难题。现在,深基坑工程大部分在人口和建筑密度比较大的城市中,场地多为被开挖或堆填整平,原生地貌基本被破坏,且具有一定的覆盖层。勘察期间基岩露头难于找到,而利用常规钻探和物探难于准确确定岩石结构面(层理、断层、节理裂隙)产状,结合程度、充填物状态、充水状况、组合特征与临空面的关系等。准确的说,难于准确确定岩体相对临空面的抗剪程度。但是,岩体结构面的产生、发育、发展是有一定规律的。在一定区域内,地质历史的演变是有一定规律的;岩体是地质历史演变的载体,反映在岩体中结构面在一定区域有一定的规律。勘察时,首先要收集该区域的区域地质资料,掌握地质应力演变过程,了解本区域的地质构造和地层等基本情况,掌握岩体结构面的一般规律;其次,应注重周边岩露头的调查,直观反映区域构造在勘察区的实际反映,如结构面产状、结合程度等;第三,注意收集整理邻近深基坑的资料,利用地质类比的方法确定勘察深基坑岩体结构面抗剪程度等;最后,在深基坑开挖期间,及时跟进地质编录,准确直观掌握深基坑岩体状况,发现与勘察不同情况,应及时调整地质参数,并调整原有设计方案,达到安全、经济、合理的效果。
2.特殊性岩土在深基坑勘察中有其特殊的要求
比如,有机质土应提供有机质含量,以免影响水泥搅拌桩成桩质量,降低止水效果;深基坑安全等级要求高的深基坑还需要进行十字板试验,提供软土的十字板强度和灵敏度;对新近填土应全面了解其物质成分堆填方式,堆填时间等情况,准确估算其抗剪强度。在我国东南沿海地区,平均海拔低,河网湖泊异常发育,暗塘、暗浜(河)非常发育及没有规律。对其勘察目前较为有效的方法是收集原始地形图和用小螺纹孔加密钻孔。
四、结束语
在岩土工程勘察过程中,项目管理人员应该意识到岩土勘察是保证工程质量的有效措施,在勘察工作正式开展之前要做好充分的前期准备工作。在勘察的过程中要严格按照国家相关勘察标准和规定进行,并适时引入施工监理制度,保证岩土工程勘察工作的时效性和准确性。此外,在勘察的过程中要明确勘察的主要内容和范围,主要包括场地原始地形、地貌,岩土层的成因、类型、深度、范围、工程特性和变化规律,研究认知地基的稳定性和均匀性等等,只有这样才能保证岩土勘察工作有的放矢、有条不紊地进行。
参考文献:
[1]郑国栋.综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用[J].福建建筑,2013( 2) : 95-96.
[2]聂泽明.岩土工程勘察技术的发展趋势[J].中华民居,2012(03).
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