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岩土工程勘察技术在复杂地形地质条件下的应用分析论文

发布时间:2024-02-23 11:57:33 文章来源:SCI论文网 我要评论














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       摘要 :在我国各类工程施工建设速度不断加快、施工 建设规模不断扩大的形势下,施工人员在施工现场面临的 地质条件也更加多样、复杂。要想顺利的实施岩土工程施 工建设, 并保证施工质量, 面临着较大的难度。在这种情况 下,施工单位必须要在施工前进行全面细致的岩土工程勘 察。基于此,本文重点针对岩土工程勘察技术在复杂地形 地质条件下的应用进行了详细的分析,并结合岩土工程勘 察技术在应用过程中存在的问题,确定了要想持续提高岩 土工程勘察质量,不仅要做好前期准备工作,还要从技术、 制度以及勘察力度等方面保证复杂地形地质条件下岩土工 程施工进度的稳步推进。

       关键词 :岩土工程 ;勘察技术 ;复杂地形地质 ;应用

       在我国不断推进城市化建设进程的形势下,各地岩土 工程的施工建设也迎来了前所未有的发展机遇。但是,如 果在施工过程中遇到的地形地质条件极为复杂,要想加强 岩土工程施工质量控制,还需要在正式开始施工之前,通 过必要的勘察与研究手段,进行各种地层数据资料的获取 与分析,并以此为基础对后期施工方法进行确定、对施工 流程进行优化。然后,通过科学合理的施工管理措施,加 强岩土工程施工质量的控制。

       1  岩土工程勘察的相关概述

       1.1  岩土工程勘察的定义


       我国地域广博,不同的地区有着不同的地形地质条 件。除了常见的高原、丘陵、平原和山区之外,部分地区 还存在着河流或岩石。在工程施工中,如果施工单位没有 对施工现场的地形地质条件有一个准确的了解,那么将有 可能因为不恰当的施工操作,而引发滑坡、泥石流等地质 灾害。必须要在正式开始岩土工程施工之前,做好工程地 质勘察,借助先进、合理的岩土工程勘察技术,从整体上 提高工程地质勘察工作质量。在实际的勘察工作实践当 中,所有的勘察人员还需要根据相关要求对施工设计要点 和施工规划要点进行梳理和确定,并以此为基础组织开展 实地勘察。通常情况下,岩土工程勘察工作主要分为以下 三个阶段 :第一选址勘察阶段、第二初步勘察阶段、第三 详细勘察阶段。只有对每一个勘察阶段的勘察工作质量进 行严格的控制,才能够从整体上提高岩土工程勘察工作质 量,为后续工程的施工建设打好基础。

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       1.2  复杂地形地质条件下岩土工程勘察技术的应用意义

       在工程施工遇到复杂地形地质条件时,加强岩土工程 勘察技术的应用,具有十分重要的意义。首先,在正式开 始施工之前,利用岩土工程勘察技术,对现场及其周围的 水文情况进行详细的勘察,然后利用针对性的控制措施, 加强这些水文地质因素的控制,确保其对工程施工的影响 始终处在允许范围内,使工程建设顺利进行。其次,利用 岩土工程勘察技术,对施工现场及其周围的地下情况进行 详细的勘察,了解施工现场的地下物质情况,并制定出针 对性的控制措施,将地下物质对工程施工的不利影响控制 到最低,使工程施工质量得到提升。再次,借助与时俱进 的技术,收集施工现场与地形地质特征有关的各类数据信 息,并做好相应的记录与分析工作。这样,能够帮助施工 单位更好的了解施工现场的地质情况,进而制定出更加有 效的质量控制措施和安全管理措施。最后,利用岩土工程 勘察技术,对施工现场的岩土数据进行分析和研究,可以 对相关施工技术的应用可行性进行分析,然后提出针对性 的修改方案,提升施工技术对施工现场环境的适应性,以 保证工程进度的顺利推进,减少施工过程中各种突发事故 的发生。

       2  复杂地形地质条件中常用的岩土工程勘察技术

       2.1  地质测绘技术


       该技术的应用,能够帮助勘察人员高质量的完成各种 勘察任务。因为,地质测绘技术的应用不仅可以探明施工 现场的地质地貌特征,还可以对施工现场是否存在不良地 质现象,以及不良地质现象的实际情况进行全方位的调查 和分析,确保能够对施工现场岩石的性质和形成原因有一 个准确的了解,能够对岩石的风化程度进行有效的鉴定, 为后期工程的顺利施工打好基础。

       2.2  岩层钻探技术

       在复杂地形地质条件下,利用岩层钻探技术,可以对 施工现场的岩层进行采样分析,并对岩层的水平变化和垂 直变化有一个全面的了解。一般情况下,岩层钻探技术的 应用,主要包含三个环节 :第一回转钻进环节、第二全部 采芯环节、第三泥浆护壁环节等。岩石的特征不同,相应 的岩芯取样率也应当有所差异。例如,针对沙土层的岩芯 取样率,应当控制在 75% 以上,而针对黏性土的岩芯取样率,则应当控制在 90% 以上。如果岩土工程的施工深度较 大,勘察人员还需要对不同深度的岩石底层、岩石结构进 行采样分析。例如,针对深厚砂卵石层的岩芯取样,勘察 人员就可以利用植物胶钻芯护孔工艺和回旋钻进技术,通 过套管和金刚石等特殊钻具,进行钻探取样。尤其是植物 胶护孔工艺的应用,不仅可以帮助勘察人员获得完整的圆 柱状砂砾石芯样, 还可以对孔壁进行有效的保护。

       2.3  原位测试技术

       所谓原位测试技术,指的是在岩土原本位置的基础 上,直接测试岩土性质,并展开相应的研究工作,而不对 原位状态和应力条件进行改变。目前,我国最常使用以下 三种原位测试方法 :第一静止状态下的承重试验和土体渗 透试验、第二静止状态下的无作用力触碰试验、第三圆锥 作用下的推动试验等。其中,前两种测试方法属于定量测 试方法, 应用相对广泛。

       2.4  勘探和取样技术

       面对复杂的地形地质条件,在利用勘探和取样技术进 行岩土工程勘察的时候,需要对现场地基的复杂程度有一 个准确的把握,再以此为基础进行勘探点间距的合理设 置。建筑的类型不同、高度不同,需要的探测距离与探测 深度也不同。例如,如果是超过 6层的砖混型住宅建筑, 可以将勘探孔深控制在 15m左右,并对探险间距进行重点 控制。另外,在具体的勘探与取样过程中,如果地形地质 条件相对较好,可以适当的缩小钻孔深度。如果施工现场 及其周围存在淤泥土质或者湿陷性换土,那么就必须要增 加钻孔深度。在勘探点间距的控制方面,也要结合地形地 质条件的复杂情况,确定是否有必要对勘测点进行加密处 理,是否有必要对勘探点间距进行缩短处理。

       2.5  室内测试技术

       所谓室内测试技术,指的是利用室内实验,对自然中 的实际情况进行模拟,然后根据模拟结果,进行施工现场 地形地质复杂程度的分析。对这种勘察技术进行科学合理 的应用, 在推进工程施工进度方面意义重大。

       3  岩土工程勘察技术在复杂地形地质条件下的应用问题

       3.1  难以获得准确的勘察数据


       在复杂地形地质条件下,岩土工程勘察工作的开展, 具有十分重要的意义,可以获取大量有价值的地质数据信 息,为后期施工的顺利打好基础。但是,个别勘察人员为 了加快勘察工作进度,故意缩短勘察时间,故意不按照相 关要求进行勘察点的设置。另外,岩土工程勘察工作的开 展具有较强的专业性和技术性,勘察人员在勘察工作中, 如果出现操作失误,那么最终的勘察准确性也会大幅度降低。勘察数据的准确性偏低,也就不能为岩土工程的顺利 施工提供有力的数据支持。

       3.2  岩土工程分析评估质量得不到保证

       在岩土工程勘察工作中,做好地基稳定性与地基负荷 的安全评估,也是非常重要的一项内容。勘察人员需要对 岩土工程的施工规模和施工高度进行详细的分析,并以此 为基础进行施工过程安全性的评估。这种评估方法与传统 的建筑地基评估并不是一回事。如果勘察人员将这两种评 估混为一谈,那么将无法保证岩土工程分析评估结果的准 确性与有效性。另外,施工单位在对地下水位进行确定的 时候,还需要对设计出的年平均最高水位、环境因素对地 基承载力的具体影响等予以重点考虑。

       3.3  探测点间距与探测深度把握不准确

       近年来,部分勘察人员还经常出现把握不准探测点间 距和探测深度的问题。例如,很多勘察人员对于岩土性质 的分析水平有限,只能根据《岩土工程勘察规范》中的相 关要求布置勘探孔,而不能保证勘察结果与实际情况联系 的紧密性, 经常出现勘测深度与实际不相符的问题。

       3.4  不能保证地基均匀性与地震效应评价结果的准确性

       在复杂地形地质条件下,地基的均匀性和地震效应, 会对岩土工程的施工建设产生不可忽视的影响。在前期的 岩土工程勘察阶段,需要做好地基均匀性与地震效应的评 价工作, 并进行相关数据信息的准确获取。需要注意的是, 受到地形地质条件过于复杂等因素的干扰,部分勘察人员 并不能科学合理的选择出合适的勘察评价方法。而这,就 会对最终地基均匀性和地震效应评价效果产生影响。

       3.5  岩土工程勘察管理制度不完善

       在实际的岩土工程勘察中,还存在着相关管理制度不 完善的问题。正是因为管理制度不完善,勘察人员的实际 勘察工作行为规范性较低。而且,勘察过程本身也极易受 到各种外界因素的影响。倘若勘察人员在勘察工作中考虑 不够全面,遗漏了某一外部因素,那么整个勘察数据的准 确性与有效性都会受到影响,整个地基结构的稳定性也会 降低,在后期施工过程中出现地基沉降与地基变形问题的 几率就会提高。勘察单位非常有必要在内部构建完善的岩 土工程勘察管理制度,对岩土工程勘察工作的流程、步骤 以及行为规范加以明确。因此,才能够从整体上提高岩土 工程勘察工作质量。

       3.6  岩土工程勘察行为不够规范

       勘察行为不够规范,勘察行为过于随意,勘察数据准 确性得不到保证,也是我国复杂地形地质条件下,很多勘 察人员容易暴露出的问题。首先,某些地区地貌特征过于 复杂,不满足大型机械设备的使用条件。勘察人员只能利用手动工具,对施工现场的地形地质特征进行分析和研 究,然后再根据所获数据进行计算和编辑。手动工具与代 行机械设备之间的性能差异非常大,最终所获的岩土工程 勘察数据准确性也没有保证, 勘察范围也不够全面。其次, 很多勘察人员将绝大多数的勘察精力都集中到了重点区 域和关键位置上,而对其他区域、其他位置的勘察有所忽 视。殊不知,这种差别对待的勘察行为,会对整体的岩土 工程勘察工作质量产生影响。

       4  岩土工程勘察技术在复杂地形地质条件下的应用策略

       4.1  做好前期的准备工作


       面对复杂的地形地质条件,要想将岩土工程勘察技术 的应用优势充分体现出来,需要提前做好充分的准备工 作,对岩土工程的实际情况进行分析,并对影响岩土工程 勘察工作的各种因素进行全方面的分析,采取针对性的控 制措施,为后期地基设计的高质量进行做好准备。首先, 勘察人员要利用现代化的测量仪器设备,对施工现场的各 类技术数据进行全面而系统的收集,然后再对这些数据进 行分析与整理,做好地基设计方案的优化与完善。其次, 根据地形地质条件的复杂程度,可以将岩土工程施工过程 中的地基分为三种类型 :第一种地基类型是一级地基,岩 土类型多样,岩土性质不均匀,现场土质成分变化较大, 需要技术人员对其进行特殊处理 ;第二种地基类型是二级 地基, 岩土类型多样, 岩土均匀性差, 变化较大, 且某些岩 土构成比较特殊 ;第三种地基类型是三级地基,岩土种类 单一,岩土均匀性偏低, 岩土性质较稳定。

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       4.2  对岩土工程勘察管理制度加以完善

       制度性文件的出台与落实,能够通过强制性的约束与 规范功能,保障岩土工程勘察工作的顺利开展。尤其是制 度内容中的某些条款,能够对勘察人员的勘察行为进行约 束,使其严格按照相关技术要求和标准进行勘察。这样一 来,不仅勘察效率更高,就连勘察质量也更有保证。首先, 不同的岩土工程勘察工作,有着不同的表现特点。结合具 体的岩土工程实施情况,对这一表现特点进行分析,并以 此为基础制定出科学合理的岩土工程勘察工作计划,确定 需要使用的勘察技术和勘察设备,并利用相关制度内容, 对勘察人员的工作行为进行规范。其次,相关负责人还要 对岩土工程勘察现场进行严格的管理,根据现场实际情况 配置足够的勘察人员和勘察设备,为勘察工作任务的顺利 完成提供保障。

       4.3  加大地下水的勘察力度

       工程地质勘察和水文地质勘察是最重要的两类工作, 且这两类工作存在着相互影响、相互促进的作用。如果只注重工程地质条件勘察,而忽略了水文地质勘察,在后期 施工过程中,将有可能引发各种各样的安全事故和质量事 故。一般情况下,水文地质勘察工作的开展,主要是对以 下几方面进行重点勘察 :第一施工现场的自然地理条件, 例如地形地貌、水文特点、气候条件、地下水位、洪水侵袭 程度等 ;第二施工现场的地质环境,例如土地渗透系数、 地壳运动、岩石种类以及地质结构等 ;第三地下水位情况, 例如地下水的组成成分、地下水的流速、地下水的蕴含量 等 ;第四水文地质参数,通常需要通过抽水试验来对抽水 性质进行测定。

       4.4  对岩土工程勘察技术进行合理的选择

       很多地下岩体都存在着受力情况复杂、受力种类多等 特点,无法进行直接勘察。勘察人员只有对结合岩土工程 施工现场的实际情况,选择出最适合的岩土工程勘察技 术,才能够对各类勘察数据进行准确、完整、有效的采集 和分析。例如,要想提高施工现场勘察点布设的准确性, 可以对克里格法进行合理的应用 ;要想提高地基承载力 值的准确性,可以对回归分析法加以利用。另外,在实际 的岩土工程勘察过程中,勘察人员还需要合理划分地层, 以岩土的颜色、岩芯取样率和岩土湿度为标准,对地层的 实际情况进行分析和判断,本着真实、客观的态度进行各 类地质信息的采集。因此碎石的采集难度偏大,且无法在 夹层中完成,所以勘察人员需要对碎石土的紧实度进行评 估,确认是否能够使用连贯方式进行碎石采集。如果岩石 与岩土之间差异比较明显,在对碎石进行采集的时候,需 要根据实际情况选择合适的取样器。在完成土样采集滞 后,还需要做好样品的保管工作,以免样品的性能质量受 到外界因素的影响。

       5  结语

       综上所述,面对复杂的地形地质条件,做好岩土工程 勘察工作,对于施工单位的帮助非常大,不仅可以帮助其 了解施工现场的岩土特性、地质结构特征和地质变化规 律,还可以帮助其制定出科学合理的施工方案,为岩土工 程的施工建设打好基础。常用的岩土工程勘察技术主要有 地质测绘技术、岩层钻探技术、原位测试技术、勘探和取 样技术和室内测试技术等五种。只有根据现场情况对勘察 技术进行科学合理的选择,再根据选定勘察技术的应用需 求做好前期的准备工作、完善相应的勘察管理制度,才能 够保证勘察数据的准确性与完善性。另外,在实际勘察工 作中,还要对地下水的勘察工作予以高度的重视,保证勘 察工作任务的高质量完成。
 
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