淺談地質(zhì)工程勘察在工程設(shè)計(jì)和施工中的作用

衛(wèi)健

摘? 要：工程地質(zhì)勘察決定著項(xiàng)目工程整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和安全性，良好的地質(zhì)工程勘察工作，能夠?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)和施工提供專業(yè)完備的參考資料，是工程設(shè)計(jì)施工得以順利開展進(jìn)行的基礎(chǔ)條件。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)工程;勘察;工程設(shè)計(jì);施工;作用

1地質(zhì)工程勘察在工程設(shè)計(jì)和施工中的作用分析

1.1選址勘察

地質(zhì)工程勘察在工程設(shè)計(jì)和施工中的作用十分突出，建筑工程中選址勘察極為重要，通過選址勘察方可掌握施建場地實(shí)際地質(zhì)信息，分析場地是否滿足相應(yīng)建設(shè)項(xiàng)目投建標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)此期間通過對當(dāng)?shù)厮?、地質(zhì)等自然環(huán)境數(shù)據(jù)的調(diào)研，都可保障相應(yīng)投建工程項(xiàng)目能夠有效規(guī)避惡劣地質(zhì)條件區(qū)域。

1.2初步勘察

地質(zhì)工程勘察中的初步勘察則是在選址確定后，對建設(shè)施工場地的大致勘探，旨在掌握建設(shè)項(xiàng)目類型、規(guī)模、高度、基礎(chǔ)形式、埋深等信息，探測建筑地段地質(zhì)穩(wěn)定度是否達(dá)標(biāo)，為建筑總平面布局、著建筑物地基設(shè)計(jì)優(yōu)化提供有利參考依據(jù)，降低甚至避免地質(zhì)安全隱患發(fā)生。

1.3詳細(xì)勘察

詳細(xì)勘察則是在選址勘察、初步勘察之后，其作用在于為施工設(shè)計(jì)提供更加詳盡的參考指標(biāo)，進(jìn)一步提高建筑工程整體安全性和穩(wěn)定性，使之設(shè)計(jì)施工效果能夠完全達(dá)到預(yù)期。詳細(xì)勘察報(bào)告內(nèi)容專業(yè)完備性很大程度上也決定著最終建筑工程項(xiàng)目建設(shè)的品質(zhì)安全程度。

2工程勘察主要方法

某項(xiàng)目主要分A棟、B棟、C棟、3層地下室組成，A棟功能為酒店，B、C棟功能為商住，總建筑面積59465m2，其中地下建筑面積21316m2，地上建筑面積38149m2，由廣東遠(yuǎn)順建筑設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì)。勘察范圍為A、B、C棟及地下室。本次勘察為詳細(xì)勘察階段，根據(jù)工程特點(diǎn)、技術(shù)規(guī)范和巖土工程勘察任務(wù)委托書的要求，本次勘察目的主要是為設(shè)計(jì)和施工提供所需的巖土工程參數(shù)，對建筑地基作出巖土工程評價(jià)，并對地基類型、基礎(chǔ)形式、地基處理、不良地質(zhì)作用的防治等提出建議。

2.1工程地質(zhì)調(diào)查

主要查明場地內(nèi)及附近的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造概況、地層分布特征、巖層產(chǎn)狀、水文地質(zhì)情況、不良地質(zhì)現(xiàn)象及當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，為勘察施工提供指導(dǎo)依據(jù)。本次工程地質(zhì)調(diào)查完成工作量0.02km2。

2.2鉆探

主要用于進(jìn)行地層鑒別、巖性判定，并利用鉆孔采取巖土樣等。其中：土層鉆探采用沖擊法，巖層采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的方法。本次勘察完成229個(gè)鉆孔，勘探孔間距為1.9m～11.3m。土層的巖芯采取率在50%～80%之間，巖層的巖芯采取率在65%～90%之間。

2.3巖土、水樣取樣與試驗(yàn)

為獲得地基巖土體物理力學(xué)指標(biāo)，本次勘察采取巖樣49件，17件做飽和單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，32件做天然單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，土樣6組進(jìn)行室內(nèi)物理力學(xué)指標(biāo)測試;土對建筑材料腐蝕性試件2組，水對建筑材料腐蝕性試件2組。

2.4圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)

主要用于獲得強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)和判定覆蓋層的均勻性。本次勘察采用重型圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)。本次勘察共進(jìn)行圓錐動(dòng)力觸探6個(gè)鉆孔，總計(jì)17.9m。

2.5鉆孔超聲波測試

為評價(jià)巖體的風(fēng)化帶和完整程度，便于對巖體質(zhì)量單元的劃分，本次勘察在場地中共布置了鉆孔超聲波測試孔37個(gè)，對場地內(nèi)基巖采用RSM-SY5N型聲波測試儀進(jìn)行單孔巖體縱波波速測試，測點(diǎn)垂直間距按0.2m控制。

2.6其他測試工作

為判別場地土的類型和建筑場地類別，選取3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行土層剪切波測試。為了解鉆孔水位變化情況，對所施工的每個(gè)鉆孔在初見、終孔后24h后進(jìn)行水位觀測二次。本次勘察量取水位458次。為了確定中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖地基承載力特征值、變形模量及基床系數(shù)，本次勘察在A、B、C棟及地下室完成了4個(gè)載荷試驗(yàn)點(diǎn)。

3成果數(shù)據(jù)的分析

3.1巖土物理力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

3.1.1粉土：

本次勘察取6組粉土，求得各力學(xué)參數(shù)平均值如下：含水量21.85%;密度2.04g/cm3;比重2.68;孔隙比為0.6;飽和度為97.28%;液限29.22%;塑限21.15%;塑性指數(shù)8.07;液性指數(shù)0.09;液塑比1.38;含水比0.75;凝聚力32.78;內(nèi)摩擦角為17.02。

3.1.2基巖：

為了獲取強(qiáng)化風(fēng)砂質(zhì)泥巖的相關(guān)力學(xué)參數(shù)，在場區(qū)選取了6個(gè)點(diǎn)進(jìn)行重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)（N63.5），共計(jì)17.9m。本次勘察在場地內(nèi)采取中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖巖樣18組、中風(fēng)化泥巖14組、中風(fēng)化灰?guī)r巖樣17組進(jìn)行物理力學(xué)試驗(yàn)，物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1基巖物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

3.2地基承載力特征值分析確定

3.2.1粉土：

根據(jù)粉土物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，按表試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)綜合考慮，依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）5.2.5公式確定地基承載力。粉土：fak=205kPa;γk=20.4kN/m3，ck=31.58kPa，φk=16.61°壓縮模量Es=6.94MPa。

3.2.2基巖：

根據(jù)基巖物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表，基巖地基承載力特征值根據(jù)規(guī)范《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）5.2.6計(jì)算：fa=frk×ψ計(jì)算承載力特征值，考慮場地中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖完整性指數(shù)為0.24～0.62，均值0.41，巖體較破碎，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體結(jié)構(gòu)面的結(jié)合程度差，折減系數(shù)取0.13：中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：fa=6.22MPa×0.13≈800kPa;中風(fēng)化灰?guī)r：fa=38.19MPa×0.11≈4200kPa;中風(fēng)化泥巖：fa=6.72MPa×0.17≈1100kPa。

3.3場地穩(wěn)定性及適宜性評價(jià)

場區(qū)未發(fā)現(xiàn)全新活動(dòng)斷裂，區(qū)域地殼相對較為穩(wěn)定;未見滑坡、泥石流、地裂縫、采空區(qū)等不良地質(zhì)作用;場區(qū)的主要不良地質(zhì)作用為巖溶，場區(qū)內(nèi)發(fā)育的巖溶層采用合理的工程措施可以處理，對場地內(nèi)發(fā)育的巖溶處理后對場地穩(wěn)定性影響較小。受區(qū)域構(gòu)造影響，場區(qū)基巖節(jié)理、裂隙發(fā)育，影響巖體的完整性、降低巖體的力學(xué)性能，但基巖巖體仍可滿足擬建工程對地基強(qiáng)度的要求。場地總體穩(wěn)定性良好，本場地可以工程建設(shè)。

3.4巖體基本質(zhì)量等級(jí)

場地中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖天然單軸抗壓強(qiáng)度frk=6.22MPa，中風(fēng)化泥巖天然單軸抗壓強(qiáng)度frk=6.72MPa，中風(fēng)化灰?guī)r飽和單軸抗壓強(qiáng)度frk=38.19MPa，中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖的堅(jiān)硬程度為軟巖，中風(fēng)化泥巖的堅(jiān)硬程度為軟巖，中風(fēng)化灰?guī)r的堅(jiān)硬程度為較硬巖。根據(jù)結(jié)果統(tǒng)計(jì)各巖體單元的完整性評價(jià)結(jié)果如下：中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：縱波波速范圍為VP=1235m/s～1991m/s，平均值為VP=1615m/s，完整性指數(shù)0.24～0.62，均值0.41，為較破碎巖體;中風(fēng)化泥巖：縱波波速范圍為VP=1528m/s～1714m/s，平均值為VP=1607m/s，完整性指數(shù)0.45～0.52，均值0.50，為較破碎巖體;中風(fēng)化灰?guī)r：縱波波速范圍為VP=2742m/s～3668m/s，平均值為VP=3255m/s，完整性指數(shù)0.32～0.57，均值0.45，為較破碎巖體。

4結(jié)束語

本文以某項(xiàng)目為例，對地質(zhì)工程勘察在工程設(shè)計(jì)和施工中的作用進(jìn)行剖析，文章針對項(xiàng)目工程地質(zhì)條件特征，指定針對性的工程勘察方法，在對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，為項(xiàng)目合理設(shè)計(jì)及施工提供科學(xué)指導(dǎo)，達(dá)到保證項(xiàng)目順利實(shí)施的目的。

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