摘要:岩土工程是指土木工程中涉及岩石、土的利用、处理或改良的科学技术,包括岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程检测与监测、岩土工程治理和监理等方面内容。随着国家建设的发展,存在着许多急需解决的岩土工程技术问题;传统的方法和手段已经很难满足土木工程的需要,岩土工程勘察、岩土工程检测与监测的重要性彰显,而岩土工程勘察、岩土工程检测与监测是基础设计和施工的依据,它们的外业工作是上述工作的重要一环。本文作者结合多年的岩土工程勘察工程实践,就如何做好岩土工程的外业工作作了简要的阐析。
关键词:岩土工程、外业方法、勘察、监测
前言:
随着我国国民经济改革的进一步深入,众多基础建设项目和现代化工程建筑不断兴建,基础和基坑开挖深度越来越深,岩土工程勘察、岩土工程检测与监测的重要性越来越重要。岩土工程作业是工程建设的一项基础性工作,是工程设计、施工的依据;其质量的优劣,对工程建设的质量、安全、工期和投资收益的往往起着决定性的作用。由于传统的勘察、监测方法和手段滞后,已经很难满足工程实际的需要;存在着许多急需解决的岩土工程技术问题。受工程项目类别、建筑工程重要性、地基的复杂程度和工程地质条件差异性等因素影响,工程项目的岩土工程勘察要求也各不相同。就岩土工程而言,因勘察、监测工作的特殊性(如勘探测试工作大部分位于地下,具有较强的隐蔽性等),如何控制岩土工程外业质量尤为重要。
1岩土工程外业的重要性
岩土工程勘察外业工作是岩土工程必不可少的一个重要环节。岩土工程勘察外业的主要任务是正确运用岩土工程的理论和方法,通过岩土勘探、原位测试等手段为岩土工程设计和施工提供准确的地质参数;指导工程的设计和施工(如正确处理工程建筑与自然条件之间的关系;充分利用有利条件,避免或改造不利条件,使修建的工程能更好的实现多快好省的要求。因此,如何做好岩土工程勘察外业工作就会显得非常重要。
2岩土工程外业的方法
2.1勘察前期
(1)相关资料的收集。要做好勘察外业工作,不能只局限于场地内的几个钻孔基本情况的记录.还应关注场地及外围的地形地貌、地质条件等。在场地的外围仔细观察有没有其他不良的地质现象,并调查访问该场地以前条件与现在条件的异同。访问周围建筑物采用的基础形式和地基处理措施和效果,当年开挖时的地基土以及地下水情况。同时还应收集拟建工程的基本资料,如拟建建筑物规模、荷载分布、结构特征、结构类型、基础形式、地面整平标高及拟建建筑物对变形的要求,从而为外业前期工作量的布置提供依据。
(2)工作量的布置。《岩土工程勘察规范》以及其它相关规范对勘探点的布置有明确的规定,所以工作量布置方面要严格按照规范要求进行,同时要结合工程实际来布置勘探点数量、勘探点深度和勘探点间距。
2.2勘探与取样
(1)勘探。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。应根据勘察目的及岩土的特性选用各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段.它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据工程项目实际来选用。
(2)取样。《岩土工程勘察规范》有关强制性条文规定:详细勘察阶段每个场地每个主要岩(土)层取样或原位测试不少于6件(组)。但目前有一种错误的倾向,很多时候重视取样的数量而忽视了取样的代表性,没有错开取样。这种现象在孔数少的情况下问题最突出,有时是在同一深度上取样,但由于岩、土层的层位不是一个平面,这样往往造成跨层取样,代表性就不能满足规范要求。另外应注意的是:尽量避免在地层分层交界处取岩、土试样。
2.3原位测试
在原位测试中,有些样品如粘性土可以通过采取原状土样进行室内试验.一些样品(如无粘性土)由于难于取得不受扰动的原状试样。这时对土样的密实度、强度和压缩性指标的评价就常需要通过原位测试手段获得。勘察中我们常用的两种原位测试手段的作用与适用性如下:
(1)动力触探试验。动力触探试验是利用一定的锤击能量,将一定规格的圆锥探头打入岩土中,根据贯入土中的难易程度来判别土的性质的一种现场测试方法。根据它的试验指标可用于进行地基土的力学分层.定性地评价地基土的均匀性和物理性质,查明土洞、滑动面、软硬土层界面的位置。通过建立地区经验,也可用于评价地基土的强度和变形参数,评价地基承载力、单桩承载力。动力触探具有设备简单、操作方便、适应性广等特点。
(2)波速测试。波速测试是利用波速确定地基土的物理力学性质或工程指标的现场测试方法。主要用于测定各种类岩土体的压缩波、剪切波或瑞利波的波速。以此来划分场地类型;提供地震反映分析所需的地基土动力参数;提供动力机器基础设计所需的地基土动力参数;划分场地类别.确定场地土的特征周期。另外,波速测试本身可以用来评价地基土的类别和检验地基加固效果。
2.4岩土工程监测
岩土工程监测是岩土工程外业系统的一个重要环节,一般在施工和运营期间进行。它的主要目的在于保证工程施工质量和工程安全和提高工程效益。现场监测主要包含施工影响和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面内容。检测与监测所获取的数据,一方面可以反映工程的实时状态,另一方面透过检测与监测可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计、优化施工;以确保工程安全,提高工程效益。此项工作主要是在施工期间内进行。但对有特殊要求的工程以及有重要影响的工程,在工程竣工后、工程运营期间仍应继续实施监测。
3结语
综上所述,岩土工程勘察及监测工作是工程建设中的一项重要工作,随着电子和电子计算机技术的飞速发展,新技术、新方法不断应用于工程实践。如业界当前就开发了一大批集数据采集与处理,软、硬件功能于一体的工程勘测设备;它们具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。借助这些设备能有效地解决很多传统勘察手段难于解决的岩土工程问题,如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置,并且为工程项目提供所需的岩土动力参数和设计地震动参数。但是任何情况下,基础工作是不可或缺的;新技术、新方法不断应用于工程实践同时,我们更应做好岩土工程的勘察外业工作。