岩土工程勘察中常見的技術問題及解決手段

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1、綜合能力問題:主要表現在一部分勘察技術人員缺乏對勘察各專業的野外和室內原始資料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨別真偽、去偽存真、歸納總結的能力。缺乏建築結構設計方面的知識,常造成勘察的目的性不明確,所提供的資料不能滿足設計的需要。

岩土工程勘察中常見的技術問題及解決手段

技術素質問題:主要是勘察技術人員知識的廣度和深度問題,勘察各專業缺乏內部溝通、技術交流,對各自技術服務的物件和技術發展狀況不瞭解,導致碰到重大專案和複雜工程時束手無策,不知應採用何種技術方法和手段去解決所碰到的技術問題。

2、岩土工程勘察中技術缺陷的解決措施解決上述岩土工程勘察工作中存在的主要技術問題,可以從以下幾個方面著手:

(1)利用工程物探可連續加密測點的辦法來獲得連續的地質介面,從而有效的解決傳統鑽探手段以點帶面劃分地質介面時常帶來的漏判、劃分不準確等缺點:如地下不明物體、軟弱結構面、斷層等在地下的分佈特徵、埋藏深度、位置。並且可以提供許多工程建設所需的岩土動力引數和設計地震動引數。相對傳統的鑽探方法,工程物探技術使用時受場地、地形條件的限制較少,具有節省時間、節省費用、勘探精度高等特點。但是,各種工程物探方法的有效性決定於它對探測物件的適用性,因此,為了有效地鷦決某些複雜的岩土工程技術難題,必須採用多種工程物探手段和鑽探聯合使用的方法,互相補充、互相驗證。合理地選擇、運用工程物探技術與傳統勘探手段相結合,無疑是解決岩土工程勘察中存在的主要問題的有效手段之一。

(2)加強室內、外測試新技術和施工檢測、監測技術的使用,通過其所獲得的資料和資料,經過分析、對比,建立它們之間的經驗關係,並通過工程施工檢測、監測所獲取的實測資料反算得到的引數作為對比依據,確保所提供的岩土工程設計引數的可靠性,並達到解決那些採用傳統勘探手段難於獲取可靠的岩土工程設計引數(如粗顆粒土、花崗岩殘積土、風化巖的承載力、變形指標)等問題。此外,還可以利用土工離心模擬技術檢查工程安全的可靠性驗證堤壩、邊坡的變形和穩定性;解決建築物淺基礎的地基變形特徵、破壞模式及極限承載力,樁基礎的承載力和施工工藝對樁基礎承載力及變形的影響:解決擋土結構的變形及破壞機理,土體與結構物之間的相互作用;瞭解動力工程、砂土液化、單樁和群樁在水平動荷載作用下的性狀。

(3)加強勘察技術人員的再教育和技術培訓並形成定期制度,促進其知識的更新換代。勘察單位施行內部崗位輪換制度,促成勘察各專業的技術交流、知識滲透,儘可能組織技術人員參加各種有關的學術活動和講座,達到擴大勘察技術人員的知識廣度和深度的目的。強調計算機技術的'應用(如受壓層深度計算、承載力計算、各類靜力或動力有限元計算、沉降分析、數理統計、地震反應分析等),採取這些措施無疑可以大大提高他們的技術綜合能力。提高工程勘察技術人員業務水平和綜合能力的關鍵是:①培養勘察技術人員的技術素質;②拓寬專業知識的廣度和深度;③積極參與工程實踐。

3、依據工程例項分析某居住小區依山而建,擬建場地沿山脊走向呈長條狀,其長軸方向長度約為2.2km,短軸方向長度約為0.7km,佔地面積約為1610畝,擬建物主要為多層(3~6層)住宅和(2—3層)別墅,及少部分公共建築(商場、學校、衛生院、農貿市場、郵電局、會所等)。業主按使用功能把本專案劃分為A—G等七個區,山體北部為A—C區,山體南部為D—G區,場地中部為居住小區的標誌性建築柱廊和生活橋。

本工程佔地面積大,位於丘陵地貌,地形複雜,基岩埋藏淺,許多地方直接裸露,並且跨越的地層單元多,既有山前衝洪積物、坡積物、淤積物,又有新近場地平整時回填的人工堆積物,其中大部分場地表面分布有厚達十來米(含有直徑可達1— 2m的巨大塊狀石頭)的人工填土,地層和巖性分佈複雜。

基岩主要為花崗岩,區域性有斷層分佈,岩石的裂隙較發育,伴有花崗斑岩岩脈、石英正長斑岩岩脈、輝綠岩岩脈穿插其間,垂直山脊走向僅400m寬度內就分佈有14條岩脈。各種岩石、岩脈風化程度不一,有的岩脈風化後,其土質鬆軟,形成了複雜的岩土組合。其勘察的難度大,為了查明場地的岩土層分佈和地質構造特徵,合理地制定勘察方案和選擇合理的勘察手段,首先在收集當地地質資料的基礎上,進行了大量的工程地質測繪工作,然後根據地質測繪成果和場地工程地質條件編制勘察綱要。再針對場地地形、地貌特徵及工程特點,選用以鑽探、物探為主結合坑探、靜力觸探等多種勘探方法進行勘察工作。本工程共佈置勘探點1008個,對場地岩土體進行了一系列的室內外試驗和測試工作,野外測試工作主要有淺層載荷板試驗、動力觸探試驗、靜力觸探試驗、面波測試、剪下波速測試、抽水試驗;室內試驗除了常規的岩土試驗專案外,還進行了三軸剪下試驗、滲透試驗、水質分析等。具體的勘察工作是:

(1)本次勘察對場地內是否存在不良地質作用和潛在不良地質作用進行了大量的深入調查研究,提出了防治措施。對有關邊坡的安全和穩定性問題作了專題研究,通過計算分析了邊坡的穩定性條件,提供了各種邊坡的支護方案和支護設計、施工所需的有關岩土引數,對施工、檢測、監測工作提出了合理化的建議。

(2)根據山地地層相對簡單,但鑽機搬運困難等因素,將物探、井探、槽探手段應用於難於進行鑽探的山頂、陡坡等位置,並考慮到井探和槽探的勘探深度有限,因此將物探、井探、槽探等結合起來使用,既達到了勘察日的又節約了勘察成本。

其次將各種勘察手段相互進行對比驗證,如通過大量物探與鑽探、坑探、井探等的對比試驗,取得場地各岩土層的對比引數,提高物探資料的準確性和可靠性。把室內岩土試驗和野外標準貫人試驗結果與靜載荷板試驗成果進行分析、對比,建立它們與地基承載力和變形指標之間的關係等。

(3)根據初步勘察成果判定,本工程有大量的擬建物基礎將選擇花崗岩殘積土作為其持力層,由於場地內花崗岩殘積土穿插有大量不同巖性的岩脈,並且其風化程度不同,造成岩土軟硬不一。根據經驗,採用常規土工試驗和標準貫入試驗成果提供設計所需的岩土設計引數往往偏低,為了能準確地提供設計所需的岩土設計引數,本次勘察共進行了6臺載荷板試驗以獲取不同花崗岩殘積土的承載力特徵值和變形模量。其所獲得的地基承載力特徵值比採用常規方法提供的提高了約1.5倍(180kPa提高到289kPa),變形模量提高了3倍(5MPa提高到15.3MPa),取得了較大的經濟效益。

(4)岩土工程勘察報告著重對地基與基礎方案,地基與基礎設計引數進行細緻和深入的分析、探討。根據場地岩土工程條件,結合上部結構荷載分佈特徵和成樁可能性及基礎持力層的工程性質、埋藏深度等,對基礎方案進行了經濟、技術上的可行性分析和對比。針對不同分割槽、不同的建築物,建議選用不同的基礎形式和不同的基礎持力層。岩土工程勘察報告強調了檢測和監測工作的重要性。該意見被業主和設計人員所採納,經過施工檢測和施工監測,證明勘察報告所提供的各種岩土設計引數和各種方案經濟合理、目的性和針對性強。

4、結束語

實踐證明,合理地選擇、運用工程物探技術與傳統的勘探技術相結合,是解決岩土工程勘察存在的技術問題的最佳途徑。但是要有效地解決某些複雜的岩土工程勘察技術問題,必須採用多種勘察手段聯合使用,互相補充、互相驗證。各種勘察手段所獲取的資料應與傳統的勘察方法,施工檢測、施工監測成果進行對比、驗證,從而建立定量分析、判定標準確保工程勘察質量。