岩土工程勘察中主要技术问题与措施

2022-09-11

由于岩土工程勘察的对象主要是地面以下的地质体, 处于隐蔽状态, 不如地面以上部分一目了然, 难以直接观察和检查。大多数岩土体是非均质、各向异性的, 且受力状态复杂, 岩土工程类型及其勘察、设计和施工方法繁多, 遇到的岩土工程问题多种多样, 尤其是在复杂条件下场地自然条件的多变性, 有时会产生严重的岩土工程问题。岩土工程勘察工作的复杂性和拟建项目的专业性, 决定了岩土工程勘察工作的难度, 而且岩土工程是决定整个工程质量的重点, 其勘探工作的实施就显得尤为重要。如果岩土工程勘探不到位, 会造成难以补救的损失。因此, 对于岩土工程勘探人员必须熟悉工程勘察的技术要求, 同时了解拟建项目的设计、施工要求。

1岩土工程勘察中存在的主要技术问题

随着我国经济改革的进一步深入, 勘察市场竞争越来越激烈, 不少勘察单位由于种种原因不愿意购置先进设备;低价承接勘察业务, 使许多勘察单位不愿意采用先进手段和先进设备。近年来, 勘察质量和技术进步有停滞不前的趋势。根据现行《岩土工程勘察规范》, 要提供准确、合理、经济的岩土工程勘察报告, 需注意的技术问题很多, 主要有: (1) 界面划分问题:主要有不同岩土体和岩石风化程度的界面划分, 地质构造和软弱结构面的判定, 以及不良地质体的地质界面等; (2) 地质形态问题:主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定; (3) 岩土参数问题:主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层, 如粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设计参数 (承载力、变形指标等) 难于确定; (4) 综合能力问题:主要表现在一部分勘察技术人员对勘察野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力不够强, 缺乏如何辨别真伪、去伪存真、补充印证、归纳总结的能力, 缺乏建筑、结构设计方面的知识, 常造成勘察的目的性不明确, 所提供的资料不能满足规范要求和设计需要; (5) 技术素质问题:主要是勘察技术人员知识的广度和深度问题, 勘察各专业缺乏内部沟通、技术交流, 对各自技术服务的对象和技术发展状况不了解, 导致碰到重大项目和复杂工程时束手无策, 不能采用合适的技术方法和手段去解决所碰到的技术难题。

2解决问题的主要措施

要解决上述岩土工程勘察中存在的主要技术问题, 可加强以下几方面的工作。

(1) 各种勘察手段的综合应用和思维的多样性, 提高勘察精度, 全面反映勘察场地各种地质体的形态、界面、物理力学特征及其相互之间的关联性。在方法上, 不能只以传统的单一勘察手段, 得出局限性的勘察信息。随着科学技术的不断发展, 应综合性地采用工程地质测绘、钻探、坑探, 合理地选择、运用工程物探技术, 重视遥感和地理信息系统在勘察中的应用等。

在空间上, 要从“点”到“面”, “点”、“面”结合的辨证关系中进行综合分析。从勘察场地的“点”着手, 充分收集周边, 乃至区域性“面”上的岩土工程资料和经验数据, 查明勘察场地所处的区域地质位置和区域地质作用对建筑场地的影响。

在时间上, 根据地质历史时期的地质事件及其地层、岩体、构造特征, 推断、预测地质作用的发展趋势, 评价建筑场地的稳定性和建筑适宜性。

(2) 加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度, 促进其知识的更新换代。

(3) 加强岩土测试和各种原位测试新技术的应用, 加强使用施工检测和监测技术, 确保所提供的岩土工程设计和施工参数的可靠性。

(4) 重视勘察现场的岩土取样和原位测试工作。岩土取样和原位测试是岩土工程勘探结果的重要数据来源, 因此其也成为解决岩土工程勘探技术问题的重点。这首先是由于测试数据是分析评价的基础, 没有完整、可靠、适用的测试数据, 一切分析评价都是空中楼阁。岩土工程设计计算的准确性和可靠性决定于计算模式和计算参数两个主要因素, 计算参数比计算模式更重要。其次, 岩土工程测试有较大难度, 在钻探取样、样品制备过程中, 总会有一定程度的扰动和受力环境差异, 对测试成果的影响较大。岩土体是非均质体, 具有明显的各向异性, 测试结果是否具有代表性是个重要问题。《岩土工程勘察规范》、《原状土取样技术标准》、《原状取土器标准》的相继出台, 对我国岩土工程勘探取样工作进行了有效的规范, 以保障取样的代表性和可对比性, 杜绝了有些单位采用单层岩心管取样、卸取土样时采用惯性方法甩出, 严重扰动土样的不良行为。由此可以看出岩土工程勘探工作中的取样工作必须严格按照规范规定进行, 以达数据准确、有效。

根据不同地质条件, 选择合适、有效的原位测试方法, 对岩土体进行原位测试, 以弥补取样扰动和室内试验环境与实际地质环境差别而引起的误差, 更加准确反映地质体的物理力学参数。

(5) 重视地质钻探的过程控制。岩土工程勘探中的地质钻探仍是目前最主要、最有效的勘察手段之一, 因此在进行岩土工程地质钻探过程中必须根据不同的岩体、地层条件和取样、测试要求对钻孔进行设计控制, 以达既能满足技术要求又能提高经济效益的目的。例如:钻孔口径应根据钻探目的和钻进工艺确定, 采取原状土样的钻孔口径≮91mm;仅需鉴别粘性土地层的钻孔, 口径≮36mm;在湿陷性黄土中, 钻孔口径≮150mm。在取Ⅰ、Ⅱ级土试样的钻进时要特别注意Ⅰ、Ⅱ级土试样的钻进要求。在软土、砂土、碎石土中宜采用泥浆护壁, 如使用套管, 应保持管内水位等于或稍高于地下水位, 取样位置应低于管底部3倍孔径以上的距离, 以防击入套管时, 对拟采取土试样的扰动。采用冲洗、冲击、振动等方式钻进时, 应在预计取样位置1m以上改用回转钻进。下放取土器前应仔细清孔, 孔底残渣厚度不应大于取土器废土段长度 (活塞取土器除外) 。采取土样宜采用快速静力连续压入法, 亦可采用重锤少击方法, 但应有导向装置, 避免锤击时摇晃。通过这样的控制, 才能保证钻探质量, 确保勘探数据的准确性。

从近几年岩土工程勘察报告内容来看, 虽也有地质体界线、形态、岩土参数等内容, 但是, 要正确地反映地质界面、地质体形态及其变化规律, 提供准确、全面的岩土参数, 充分挖掘地下承载力资源潜力, 降低建筑造价;地基评价和基础方案建议安全合理、经济、可行, 预见性地排除地质隐患等, 则是有很深奥的技术问题。因此, 采用各种勘察手段、加强勘察施工过程管理, 提高技术人员素质和综合分析能力, 有效地解决勘察技术问题, 具有重要意义。

摘要：目前建设工程中对岩土工程勘察成果的准确性、全面性, 提出了更高的要求;采用传统单一的勘察方法和手段已经很难满足设计的需要, 存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。

关键词：岩土工程,勘察,技术问题,措施