普周凯
云南地质工程第二勘察院云南昆明650000
摘要:岩土工程勘察外业工作主要包括:工程地质钻探、野外取样、野外地质编录、水文地质观测。本文从工程实际出发,对岩土工程勘察中钻探、取样、野外地质编录和水文地质观测工作进行了归纳总结,并阐述了岩土工程勘察外业工作的重要性。?
关键词:岩土工程;勘察;外业;工作;技术措施
在进行建筑施工前,要对施工现场进行岩土工程勘察,对建筑物或者建筑群的工程场地内的岩土工程资料和相关岩土参数进行详细勘察,认真分析场地内的地质环境、地质特性、地基稳定性等问题,并根据场地内的具体情况对不良地质的防治提供一些有效的建议。岩土工程勘察要准确评价工程所在地的水文地质特征,通过对工程所在地的岩土进行取样,分析岩土种类、密度和承载力,确定地下水的基本情况,提出科学的抗浮桩方案,加固软弱地基的稳表固性,提高建筑场所的稳定性。?岩土工程勘察外业工作过程(图1-1)主要包括工程地质钻探、野外取样、野外地质编录、水文地质观测。
一、工程地质钻探
(一)钻孔定位
钻孔定位是工程地质钻探的第一步,也是岩土工程勘察外业工作的首要步骤。钻孔的准确性直接影响到最终的勘验结果,所以要重视钻孔定位的工作。首先,钻孔定位的坐标系统和高程系统必须与建筑物保持一致,定位精度要保持在一定的范围内。在初步勘察阶段,钻孔定位的平面位置误差不能超过2cm,高程误差不得超过20cm。在详细勘察阶段,钻孔定位的平面误差不得超过1cm,高程误差不得超过10cm。其次,钻孔之间的间距要控制在一定的范围内。钻孔间距的大小与勘察阶段、地质环境以及建筑等级有关。第一,钻孔间距与地质环境有关。一般地质结构复杂、勘察地层比较深的场所的钻孔间距要比较小,地质结构简单、勘察范围在地下100米以内的可以放大钻孔间距。第二,钻孔间距要随着建筑的安全等级提高而缩小。具体是指高层建筑的钻孔间距要控制在15-35cm之间,小于同一环境中的一般建筑钻孔间距。综上,勘察人员在进行钻孔定位前一定要做好资料收集工作,研究当地地质情况和场所周边建筑,根据实际情况制定恰当的钻孔方案。
(二)钻探
钻探是岩土工程勘察外业工作的重要技术之一。在进行钻探作业时要做到准确规范,尽可能减少对岩土层的扰动影响。因此,钻探作业要注意以下三个方面的内容:
第一,要根据地质情况选择钻探方法。在地层岩性简单、碎石块较少的平原地区,工程地质钻探一般采用回转方式进行钻进;在碎石块较多的地区选择回旋方式进行钻进时,要采用植物胶护壁,进行双管取样。由于碎石土的岩心取样的难度比较大,为了提高勘察结果的准确性,要辅助以多次动探试验,判断碎石土层的密实度。根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)的规定,碎石块是指粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土。同时,钻探方法还要根据地下水位的情况进行修改,比如地下水位以上的土层要进行干钻,以鉴别土层的天然湿度。
第二,要避免因钻孔导致地层坍塌。在钻探作业时要对可能坍塌的地层采取护壁措施,防止坍塌。护壁方法包括套管护壁、泥浆护壁和植物胶浆液护壁三种护壁方式。具体护壁方法采用要根据地层的地质情况来决定。
二、原位测试
(一)标准贯入试验
为了向岩土工程分析与评价提供有关粘性土、粉土和沙土的地基承载力的参数,要进行标准贯入试验。试验时要严格按照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)的技术规范标准进行。
(二)重型动力触探
重型动力触探是为了确定碎石类土的密实度和承载力,测试过程要严格按照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)的标准进行取样,在贯入过程中要保持击入不间断地连续进行,避免丢失岩层中相对软弱的部分,影响对碎石土的密实度和承载力的判断的准确性。
三、取样
在岩土工程勘察的过程中,必须要对岩土和岩土水进行取样。通过对岩土水取样进行化验和计算,得到岩土成分、岩土密度、地下水成分、地下水高度等相关参数,根据这些参数了解勘察场地内的有关情况。取样数据是岩土工程分析的基础。因此,要重视岩土工程勘察过程中的取样工作。
四、地质编录
(一)岩土描述内容
岩土的描述内容要结合野外勘察和室内试验的结果进行确定,不过不同种类的岩土的记录有所侧重。一般来说,碎石土和砂土的密度和承载力侧重于开土记录的结果,而粉土、软土、粘性土等岩土则要结合试验结果进行分析后进行描述。不同种类的岩土的记录项目各有不同,比如砂土的描述内容包括颜色、矿物组成、颗粒形状等,而粘性土的描述内容包括颜色、状态、包含物、湿度等。
(二)钻进过程记录内容
钻进过程记录内容要根据有关的规范进行确定。另外,在记录时还要侧重记录钻进速度、钻进难易程度、钻杆跳动等有关情况。这些情况都是反映钻进岩层的难易程度,从而从侧面反映出岩层的密度,根据难易程度的变化还可以确定岩层分界的地点。
五、地下水调查
(一)水位量测
地下水水位量测包括地下水的初见水位量测和稳定水位量测。在钻孔时遇到地下水时要在钻孔内测量地下水的初见水位。在勘察结束后在对地下水的稳定水位进行测量。水位量测要以钻孔的高程为准向下测量。通过量测地下水水位,分析地下水的动态变化特征。地下水位下降可能会引起工程地面沉降、塌陷等不良后果,严重影响工程的安全性。因此,要重视地下水位量测工作,把握地下水的动态变化特征。
(二)水样采取
地下水的水质会对建筑物的地下部分产生侵蚀,所以在岩土工程勘察时要对水质进行取样分析,判断水质的腐蚀性,以便在施工中采取措施延长建筑物的使用时间。在取样时,为了减少水样分析的误差,每个勘察场所的取样数量不宜少于2件。在对多层地下水进行取样时,要分层进行并且做好记录。在取样后,要立即保存好样品并送往试验室,减少暴露时间,防止水中的物质在与空气接触后发生变化,使结果产生误差。
六、结语
地基是建筑的基础。地基的岩土水文特征决定了建筑物的规模、类型和质量。在进行建筑物施工前要对施工场所的地质特征进行勘察。岩土勘察工作的顺利进行是建筑物施工顺利进行的有效保证,也是确保建筑物安全的前提。作为岩土勘察工作的基础,岩土工程勘察外业工作的质量直接关系到岩土勘察结果的准确性。要保证岩土勘察结果的准确性,就要加强对岩土工程勘察外业工作的质量控制,提高勘察技术水平,使岩土工程勘察外业工作可以顺利进行。如果忽视岩土工程勘察外业工作的重要性,会使得日后的设计、施工过程中的突发因素增加,轻则延长工程的施工时间,重则造成严重的事故,影响建筑安全。
参考文献:
[1]程兴洪.岩土工程勘察技术的应用以及技术管理研究[J].能源地矿.2014,(6).
[2]于岐.探讨岩土工程探测技术[J].科技向导.2014,(17).
[3]蒋进.新时期岩土工程勘察中存在的问题及其对策[J].能源地矿.2014,(5)