巖土工程勘查外業(yè)工作技術(shù)及措施

齊恩明++張彥峰

摘 要 通過巖土工程勘查工作為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供必要理論基礎(chǔ)，確保技術(shù)可行性與施工安全性，對于后期建設(shè)施工質(zhì)量有著重要影響。本文主要對巖土工程勘查外業(yè)工作進(jìn)行描述，結(jié)合筆者實踐經(jīng)驗總結(jié)各項勘測工作要點，探討相應(yīng)技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞 巖土工程勘查；外業(yè)工作；技術(shù)

中圖分類號 TU195 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）16-0201-02

在巖土工程施工及結(jié)構(gòu)設(shè)計中，勘查工作占據(jù)重要地位，勘測結(jié)果的精確程度對于建設(shè)項目造價及安全性有著直接影響。由于外業(yè)工作環(huán)境相對復(fù)雜，容易受到天氣、地質(zhì)條件等因素干擾，具有突擊性強、短平快等特點，因此必須在勘測作業(yè)前需制定綜合周密計劃，嚴(yán)格貫徹落實勘查綱要，提升勘查外業(yè)工作質(zhì)量。若后期整理作業(yè)記錄中發(fā)現(xiàn)問題，再次補充勘查會增加作業(yè)量，延緩整體工程進(jìn)度。

1 巖土工程勘查外業(yè)工作概述

1.1 巖土工程勘查外業(yè)施工概述

在開展巖土工程勘查工作中，應(yīng)根據(jù)不同階段的實際要求，制定科學(xué)勘查計劃，并對其可行性進(jìn)行研究，嚴(yán)格按照設(shè)計方案要求開展具體勘查工作。通過對巖土工程勘查外業(yè)工作，定量或定性分析施工場地實際地質(zhì)條件，并編制出相應(yīng)的報告文件，為工程設(shè)計及施工提供理論依據(jù)。

1.2 巖土工程勘查外業(yè)工作中存在問題

主要表現(xiàn)為在外業(yè)工作中存在不規(guī)范操作，現(xiàn)階段，相關(guān)部門已充分意識到巖土工程勘測工作的重要性，并制定了相應(yīng)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對操作行為進(jìn)行明確規(guī)定，但在外業(yè)工作具體實施過程中，不規(guī)范的操作行為直接影響勘測結(jié)果。以工程地質(zhì)鉆探為例，在《巖土工程勘測規(guī)范》規(guī)定勘探點間距，具體如表1所示，對于需要鑒別的地層，回次進(jìn)尺大，可能會出現(xiàn)漏記現(xiàn)象。在未清除孔底殘土的情況下進(jìn)行動探試驗，導(dǎo)致某些數(shù)據(jù)值偏低，勘測結(jié)果存在誤差。

2 巖土工程勘查外業(yè)工作技術(shù)

在巖土工程勘查外業(yè)工作中，分為地質(zhì)鉆探、原位測試、取樣、地質(zhì)編錄、地下水調(diào)查，各環(huán)節(jié)的勘測數(shù)據(jù)對最終結(jié)果有重要影響。筆者結(jié)合實踐經(jīng)驗，對具體外業(yè)工作技術(shù)進(jìn)行分析探討。

2.1 工程地質(zhì)鉆探

在巖土工程外業(yè)工作中，鉆孔定位工作的準(zhǔn)確性直接影響后期勘測數(shù)據(jù)，若放樣操作不規(guī)范，造成孔位偏差，將導(dǎo)致勘測報告與實際地質(zhì)條件不符合。鉆孔定位中采用的高程、坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)與施工場地保持一致，建立起完善控制網(wǎng)點，孔位允許偏差如表2所示。確保鉆孔定位精確程度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后，方可進(jìn)行鉆探施工。以地層劃分精度確定相應(yīng)鉆探方法，對地下水位準(zhǔn)確測量，取樣段盡量避免擾動。鉆探過程中應(yīng)將回次進(jìn)尺控制在允許范圍之內(nèi)，嚴(yán)格遵循《建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程》。

2.2 原位測試

1）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗。標(biāo)貫試驗主體為飽和粉土及砂土，通過試驗對液化指數(shù)進(jìn)行計算，并確定巖土密度。通常情況下，標(biāo)貫試驗深度在20m以下，地質(zhì)土層各項物理參數(shù)與試驗結(jié)果存在直接聯(lián)系。為避免土層破壞，應(yīng)采取泥漿護壁措施進(jìn)行回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，并保證貫入器刃口完成整，防止對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性造成影響。在《巖土工程勘測規(guī)范》中對于標(biāo)貫試驗有明確規(guī)定，孔底沉渣厚度應(yīng)控制在10cm以內(nèi)。

2）重型動力觸探及靜力觸探。首先是重型動力觸探，對碎石類土密度進(jìn)行測定。碎石類土在取樣方面存在一定難度，難以發(fā)現(xiàn)相對軟弱夾層，貫入過程中必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范，采用不間斷連續(xù)貫入方式，提升判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性，錘擊頻率通常為15～30擊/min。其次是靜力觸探，主要目的是勘測一般粘性土、軟土，確定施工現(xiàn)場地層劃分，以此為依據(jù)計算地基物理學(xué)參數(shù)及承載能力。雙橋靜力觸探是實踐中常用方式，在地質(zhì)鉆探前就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行觸探試驗。

2.3 取樣

1）取樣技術(shù)方法。常用取樣方式有兩種。其一，壓入法，采?、窦壨翗訒r，貫入取土器宜采用靜壓方式，快速、連續(xù)貫入，貫入速度應(yīng)大于0.1m/s；采取Ⅱ級土樣時，貫入取土器應(yīng)間斷靜壓，增加取土器壁與周邊土體摩擦力，避免取樣過程中出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。其二，回轉(zhuǎn)式鉆進(jìn)取樣，鉆機應(yīng)處于平穩(wěn)狀態(tài)，鉆具垂直，將接重桿設(shè)置在取土器上，以免在鉆進(jìn)過程中鉆機抖動破壞孔壁，根據(jù)地質(zhì)土層堅硬程度確定鉆進(jìn)速度。

2）取樣具體要求。在巖土工程勘查外業(yè)工作中，取樣主要是針對相應(yīng)等級土層，通過對土樣測試得出相關(guān)指標(biāo)參數(shù)，為巖土工程分析評價提供可靠、完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在具體取樣及制備過程中，外界存在一定干擾因素影響總土樣測試成果。為確保測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，應(yīng)當(dāng)加強鉆探成孔、取樣方法等方面的規(guī)范操作，確保取土質(zhì)量滿足巖土工程要求。取樣鉆孔形狀規(guī)則，鉆孔孔徑應(yīng)略大于取土器實際孔徑，杜絕塌孔、縮徑問題。待鉆頭到達(dá)取樣位置1m以上，必須采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的施工方式。清理孔底殘渣之后才能下放取土器，以免影響取樣結(jié)果的準(zhǔn)確性。結(jié)合巖土工程實際情況選取相應(yīng)規(guī)格取土器，表觀良好，性能規(guī)格滿足施工要求，取樣管內(nèi)部禁止存在污漬。取樣工作完成之后，應(yīng)做好密封保存工作，并注明土樣具體情況。

2.4 地質(zhì)編錄

描述及鑒別巖土物理學(xué)性質(zhì)是地質(zhì)編錄工作的重點內(nèi)容，進(jìn)而獲取完善地質(zhì)資料。通過地質(zhì)編錄成果合理劃分底層，明確地質(zhì)特征，并為勘查報告編寫提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。應(yīng)以巖土特點為依據(jù)進(jìn)行綜合編制工作，鉆進(jìn)過程以及巖土性質(zhì)描述是編制記錄的主要內(nèi)容，由于土層狀態(tài)及具體指標(biāo)會隨時間產(chǎn)生一定改變，因此應(yīng)組織專業(yè)技術(shù)人員及時進(jìn)行地質(zhì)編錄工作，保證數(shù)據(jù)真實性。

1）巖土描述內(nèi)容。根據(jù)《巖土工程勘查規(guī)范》中規(guī)定，現(xiàn)場描述土體性質(zhì)，并綜合考慮將室內(nèi)試驗結(jié)果，首先是對于土類野外特征描述，包括碎石土形狀、風(fēng)化程度、密實度等；砂土礦物組成、顏色等。其次是室內(nèi)試驗結(jié)果，包括顆粒級配、濕度、細(xì)粒含量等相關(guān)因素。若存在特殊土質(zhì)，應(yīng)對其中存在的特殊性質(zhì)及成分進(jìn)行描述。

2）鉆進(jìn)過程記錄。嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)定確定記錄內(nèi)容，尤其側(cè)重于進(jìn)尺速度、鉆進(jìn)難易、沖洗液位及變化情況。對于取芯困難的土層，諸如碎石土，通過鉆進(jìn)速度及難易程度能夠判斷巖土密實程度，間接判斷各夾層界線。尤其是在碎石土鉆進(jìn)過程中需使用沖洗液，帶走一部分充填物砂以及夾層，增加鉆探編錄工作的難度，必須結(jié)合實際情況加強持力范圍夾層控制。

2.5 地下水調(diào)查

在地質(zhì)土層結(jié)構(gòu)中地下水是重要構(gòu)成部分，對于工程耐久性及穩(wěn)定性有直接影響，由地下水引起的巖土工程問題有滲透變形破壞、地下室防水抗浮等，液化飽和粉土及粉細(xì)砂，腐蝕工程基礎(chǔ)部分，造成潛在安全隱患。鑒于此，外業(yè)工作中必須進(jìn)行地下水位調(diào)查，明確施工現(xiàn)場地下水類型，掌握其賦存規(guī)律，進(jìn)而確定地下水侵蝕性。

1）水位測量。在鉆孔內(nèi)部出現(xiàn)地下水時，可直接測量其初見水位，并在勘查工作完成后統(tǒng)一測量穩(wěn)定水位，根據(jù)地質(zhì)土層滲透性能確定穩(wěn)定水位間隔時間。土體性質(zhì)不同，其間隔時間也存在差異，應(yīng)將其控制在合理范圍內(nèi)，確保穩(wěn)定水位的準(zhǔn)確程度。采取止水措施測量多層含水層，分割被測層與其他含水層，進(jìn)而確定各個含水層的實際水位。在具體操作中，以孔口高程為依據(jù)，對地下水位深度進(jìn)行測量，盡量減少測量精度誤差。

2）水樣采取。為保證巖土工程質(zhì)量，應(yīng)分析地下水水質(zhì)，評價鋼筋、混凝土構(gòu)件受地下水的侵蝕程度，根據(jù)分析結(jié)果采取相應(yīng)的防范措施，避免工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受到影響。結(jié)合工程實際情況確定取樣數(shù)量，規(guī)范取樣行為，采取完成的試樣應(yīng)及時保存，避免暴露時間過長。若水樣中含有不穩(wěn)定成分，在測定時可適當(dāng)加入穩(wěn)定劑。

3 結(jié)論

綜上所述，勘測工作在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中發(fā)揮著重要作用，為其提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)資料，勘測結(jié)果精確程度直接影響建設(shè)項目造價及安全性。但在外業(yè)工作中，存在天氣、地質(zhì)條件等干擾因素，環(huán)境相對較為復(fù)雜。因此必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范，制定出綜合周密計劃，遵循相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，盡量減少勘測數(shù)據(jù)誤差，及時做好地質(zhì)編錄工作，確保數(shù)據(jù)真實性。

參考文獻(xiàn)

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