基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程中的應(yīng)用研究

丁立君（江西省勘察設(shè)計(jì)研究院，江西南昌330000）

基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程中的應(yīng)用研究

丁立君（江西省勘察設(shè)計(jì)研究院，江西南昌330000）

巖土工程是土木工程的重要部分，直接關(guān)系到土木工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性，所以提升巖土工程質(zhì)量一直的土木工程的重點(diǎn)，而基礎(chǔ)地質(zhì)可以解釋地球的形成演變發(fā)展規(guī)律，為人類提供地質(zhì)資源和地質(zhì)資料，協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系，利用基礎(chǔ)地質(zhì)的相關(guān)知識(shí)，可以為土木工程選擇更加穩(wěn)定、可靠的地址，為巖土工程的開展提供便利，人們嘗試在土木工程的巖土工程中應(yīng)用基礎(chǔ)地質(zhì)。在此背景下，本文針對(duì)基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程中的應(yīng)用展開研究，為巖土工程工作的開展提供參考。

基礎(chǔ)地質(zhì)；巖土工程；應(yīng)用

前言

土木工程中涉及巖石、土體、地下水的部分均屬于巖土工程，巖土工程與工程所處的地質(zhì)環(huán)境之間具有相互關(guān)聯(lián)和制約的關(guān)系，前者改變后者的初始平衡，后者影響前者的安全性和整體性能，所以要保證巖土工程正常的開展且對(duì)周圍環(huán)境地質(zhì)的影響最小，需要在巖土工程開展前應(yīng)用基礎(chǔ)地質(zhì)，對(duì)具體的地形地貌條件、巖土類型、工程地質(zhì)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等方面進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的掌握，結(jié)合基礎(chǔ)地質(zhì)提供的資料進(jìn)行正確、合理的處理和解決巖土工程選址、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等階段遇到的地質(zhì)問題。

1 基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程中應(yīng)用的必要性

如果在巖土工程開展的過程中，不能準(zhǔn)確、全面的了解巖土參數(shù)，不僅不能體現(xiàn)出巖土工程的先進(jìn)性，而且無法保證巖土工程設(shè)計(jì)的精度和質(zhì)量，嚴(yán)重威脅巖土工程的施工以及整體土木工程的使用性能。而利用基礎(chǔ)地質(zhì)的多功能靜力觸探、預(yù)鉆式和自鉆式旁壓測試、孔隙水壓測試、波速實(shí)驗(yàn)等相關(guān)技術(shù)，可以對(duì)巖土工程地基的位移場、應(yīng)力場、地表土壓力、地基土強(qiáng)度、變形等方面進(jìn)行準(zhǔn)確的測試，對(duì)地質(zhì)的發(fā)展趨勢(shì)以及目前的性能等方面準(zhǔn)確的判斷，對(duì)地下水的循環(huán)、儲(chǔ)量等準(zhǔn)確的把握，為巖土工程的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測等方面提供有效的巖土參數(shù)[1]。保證作用于地基的荷載在地基的承載能力之內(nèi)，且建筑物不會(huì)因?yàn)榈鼗冃味軗p或性能受到影響，所以在的巖土工程中應(yīng)用基礎(chǔ)地質(zhì)具有必要性。

2 基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程中的具體應(yīng)用

2.1 基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程野外勘察中的應(yīng)用

巖土工程勘察前，相關(guān)人員能否準(zhǔn)確、全面的準(zhǔn)備相關(guān)基礎(chǔ)地質(zhì)資料和工具等，直接關(guān)系到巖土工程野外勘察的進(jìn)度、安排合理性、成本投入以及勘察報(bào)告的質(zhì)量和效率，所以應(yīng)受到重視。在實(shí)際勘察的過程中，主要應(yīng)用的基礎(chǔ)地質(zhì)技術(shù)是巖土的原位測試技術(shù)，即在現(xiàn)場地籍圖結(jié)構(gòu)、含水量、應(yīng)力等基本處于天然狀態(tài)下對(duì)地籍圖的物理-力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測試的技術(shù)，如載荷試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)、現(xiàn)場剪切試驗(yàn)、波速試驗(yàn)、基樁的靜力測試和動(dòng)力測試、錨桿抗拔試驗(yàn)等均是較常見的原位測試基本技術(shù)[2]。此技術(shù)不僅可利用測試結(jié)果分析評(píng)定出巖土工程的性能和狀態(tài)，而且可以為工程控制和反演分析提供原位測試，既可以解決取土樣難題，避免應(yīng)力釋放對(duì)巖土參數(shù)的影響，而且測試對(duì)象代表性強(qiáng)，工作效率高，所以在巖土工程勘察中應(yīng)用可以較理想的保證巖土參數(shù)的精確性和可靠性，表1是某高層建筑巖土工程勘察階段應(yīng)用的原位測試技術(shù)統(tǒng)計(jì)。現(xiàn)階段隨著巖土的原位測試技術(shù)優(yōu)勢(shì)不斷顯現(xiàn)，除巖土工程勘察外，地基基礎(chǔ)的質(zhì)量監(jiān)測、巖土原位應(yīng)力測試、基坑開挖的監(jiān)測等方面也開始應(yīng)用此項(xiàng)基礎(chǔ)地質(zhì)基礎(chǔ)。

表1 某高層建筑巖土工程勘察階段應(yīng)用的原位測試技術(shù)

2.2 基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程室內(nèi)測試中的應(yīng)用

室內(nèi)測試一方面要利用基礎(chǔ)地質(zhì)相關(guān)技術(shù)對(duì)巖土樣品進(jìn)行變形、強(qiáng)度、物理和化學(xué)性能、相對(duì)密度等方面的實(shí)驗(yàn)，獲取巖土含水率、密度、顆粒密度、界限含水率、顆粒分析、滲透、擊實(shí)、孔隙比、壓縮系數(shù)、壓縮模量、體積壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)、前期固結(jié)壓力、固結(jié)系數(shù)、濕陷系數(shù)、自重濕陷系數(shù)、膨脹率、膨脹力等指標(biāo)、強(qiáng)度等方面的參數(shù)，結(jié)合相關(guān)參數(shù)不僅可以準(zhǔn)確的判定巖土的狀態(tài)，為選擇填土工程施工方法和進(jìn)行動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制提供依據(jù)，而且為計(jì)算巖土工程擋土墻、邊坡、地基的穩(wěn)定性、承載力等方面提供了直接的依據(jù)[3]。另一方面要利用基礎(chǔ)地質(zhì)相關(guān)技術(shù)對(duì)巖體力學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測定巖石的顆粒密度、塊體密度、靜力變形參數(shù)、單軸抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、吸水率和飽和吸水率、剪切強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、點(diǎn)荷載強(qiáng)度、動(dòng)力變形參數(shù)、抗剪強(qiáng)度參數(shù)等，利用實(shí)驗(yàn)獲取的演示參數(shù)，既可以判斷地基的承載能力是否滿足要求，又可以為巖土工程選材料、技術(shù)等方面提供依據(jù)，保證在地質(zhì)環(huán)境演變的過程中，巖土工程的性能和安全性不會(huì)受到嚴(yán)重的影響，可見基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程室內(nèi)測試階段應(yīng)用具有重要的作用。需要注意的是，在室內(nèi)測試階段應(yīng)用基礎(chǔ)地質(zhì)測試技術(shù)，必須保證巖體樣本的測試時(shí)間以及測試的規(guī)范性，如果室內(nèi)測試和野外勘察測試中測試的結(jié)果存在較大的差異，需要重新進(jìn)行測試，這在一定程度上會(huì)增加測試的成本。

表2 部分巖土的巖石物理參數(shù)

2.3 基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程現(xiàn)場監(jiān)測中的應(yīng)用

在巖土工程施工過程中和后期評(píng)估巖土工程對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響的過程中，要先對(duì)設(shè)定的點(diǎn)位，按照設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行地質(zhì)的變形和應(yīng)力監(jiān)測，以此保證巖土工程施工的整體質(zhì)量。在利用基礎(chǔ)地質(zhì)進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測的過程中，主要對(duì)巖土地質(zhì)在巖土工程施工中的反應(yīng)性狀、巖土工程運(yùn)營過程中巖土工程質(zhì)量、巖土工程施工和運(yùn)營對(duì)周圍環(huán)境影響等方面進(jìn)行監(jiān)測。在監(jiān)測的過程中，如果發(fā)現(xiàn)存在部分巖土參數(shù)與野外勘查和室內(nèi)測試獲得的參數(shù)差距較大，應(yīng)在停止施工的同時(shí)，對(duì)產(chǎn)生的原因進(jìn)行判斷，并對(duì)巖土工程的具體施工過程進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，避免因巖土工程質(zhì)量隱患導(dǎo)致土木工程整體失穩(wěn)。在進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測的過程中，通常會(huì)應(yīng)用基礎(chǔ)地質(zhì)的原型試驗(yàn)技術(shù)，即在現(xiàn)場地質(zhì)條件下，針對(duì)實(shí)際地下結(jié)構(gòu)物進(jìn)行設(shè)計(jì)荷載的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，以此保證巖土工程勘察和設(shè)計(jì)結(jié)果的可靠性和精準(zhǔn)性，進(jìn)一步保證巖土工程的施工質(zhì)量，例如在向地下樁頂施加一定激振力量后，利用相關(guān)的儀器對(duì)樁身的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測和記錄，并結(jié)合信號(hào)監(jiān)測結(jié)果對(duì)樁基礎(chǔ)的完整性、強(qiáng)度、承載能力等進(jìn)行測試，就是現(xiàn)階段應(yīng)用較廣泛的原型試驗(yàn)體現(xiàn)。

可見在巖土工程施工前、施工中和施工后，均需要應(yīng)用基礎(chǔ)地質(zhì)的相關(guān)監(jiān)測和測試技術(shù)對(duì)具體的環(huán)境、狀態(tài)等方面進(jìn)行測試，基礎(chǔ)地質(zhì)是保證巖土工程可行以及開展后質(zhì)量的重要保證，未來隨著基礎(chǔ)地質(zhì)相關(guān)技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)，巖土工程的相關(guān)勘察、測試工作可以得到不斷的簡化，精確度也會(huì)隨之不斷提升，所以應(yīng)以積極地視角看待巖土工程中應(yīng)用的基礎(chǔ)地質(zhì)。

3 結(jié)論

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到在巖土工程開展的過程中，周圍的地質(zhì)環(huán)境會(huì)直接影響其安全性、經(jīng)濟(jì)性和后期的使用質(zhì)量，并在巖土工程開展的過程中有意識(shí)的應(yīng)用基礎(chǔ)地質(zhì)的知識(shí)、方法，為巖土工程提供有效的依據(jù)，緩解巖土工程與環(huán)境地質(zhì)之間的相互影響，這為復(fù)雜、高大建筑的建設(shè)提供了可能，也提升了土木工程的施工、使用安全性。

[1]王 冬．芻議基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程勘察中的應(yīng)用[J]．環(huán)境與生活，2014，22：355+357．

[2]祝敏剛，湯維武，黃冠恩．基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程勘察中的應(yīng)用[J]．有色金屬文摘，2015，05：14～15．

[3]黃 康．淺議基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程勘察中的應(yīng)用[J]．建材與裝飾，2015，48：212～213．

TU195

A

2095-2066（2016）32-0091-02

2016-11-3