甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院甘肃兰州730020
摘要:通过相关专家对我国很多地区黄土土质进行调查分析得知,现如今我国不同地区由于其地质环境和气候历史条件的变化,不少地方的土质特征存在较大差异。由于很多因素都可以影响土质的结构成分,这个问题在很多实验结果中已经得到了论证,其结构性质和相关化学成分都存在不同,所以如果不能对湿陷性黄土地区的岩土进行具体的调查和研究,就有可能在具体工程开展的过程中对施工带来安全事故隐患或者也有可能造成比较大的经济损失。所以相关部门和专业工作人员需要对工程实地的地质情况进行详细的勘察和研究,针对具体的施工情况进行分析和论证,寻找出应对湿陷性黄土地区工程建筑问题的解决办法。
关键词:湿陷性黄土;地区岩土工程;勘察
1、黄土和湿陷性黄土
一般来说,黄土主要指的是基于干旱及半干旱条件,由于陆相沉积而形成的特殊土质,在风力搬运不断作用之下所形成的土质称作是原生黄土,经过一系列水流的冲刷、搬运并重新冲积之后形成次生黄土。结合湿陷性特征能够把黄土大致划分为三种主要类型,第一,湿陷性黄土,其主要指的是,基于一定的压力,黄土被水分浸湿,导致土层结构发生破坏,形成显著附加沉降的黄土;第二,非自重湿陷性黄土,其是指基于覆土自重压力,黄土被水分浸湿,却未形成显著附加沉降的湿陷性黄土;第三,自重湿陷性黄土,指的是基于上层覆土的不断压力作用,黄土被水分浸湿,形成相对较为明显的附加沉降的湿陷性黄土。
2、湿陷性黄土岩土工程勘察特殊要求
2.1判定黄土地层的时代以及成因
黄土作为第四纪沉积物的一种有着非同寻常的意义,根据相关资料显示,我国的早更新世黄土坚硬并且致密性好,且还没有湿陷性。到了中新世黄土的时候,没有湿陷性或者说是有轻微的湿陷性,而到了晚更新世的黄土就比较疏松了,肉眼可以看到的大的空隙,并且具有湿陷性有的甚至有强烈的湿陷性。全新世的黄土具有湿陷性并且土质疏松。由于黄土形成的原因不同可以分为原生黄土和次生黄土。由于流水的冲刷搬运和物质的重新沉积,长年累月下来就会形成次生的黄土。次生的黄土跟原生的黄土相比较是不一样的,比原生黄土的强度更低。由于黄土的成因不同直接影响着土层是否具有湿陷性,或者湿陷性的大小。通过对黄土的成因有个大概的了解就会采取相应的措施减少危害。
2.2关于勘探取样和黄土湿陷性试验
在湿陷性黄土地区勘探,《黄土规范》4.1.7条是作为强制性条文强调了采取不扰动土样的重要性。因此,除利用黄土薄壁取土品在钻孔中采取不扰动土样外,还必须有足够数量的探井样以保证样品的采取质量。只有对完全未经扰动的土样按规范要求进行测试后,其各项参数才能正确评价湿陷性黄土场地的湿陷类型、湿陷程度和湿陷等级。所以钻孔样不能代替探井样,而且勘探点的深度应符合规范的要求。只有这样,才能准确测定黄土的湿陷系数,自重湿陷系数和湿陷起始压力,结合湿陷性黄土的埋藏深度,为地基处理方案的选择和设计提供详细的、确切的依据。
2.3关于地基厚度的处理
(1)消除建筑物地基全部湿陷量的处理厚度。消除地基全部湿陷量的处理厚度分两种情况:对非自重湿陷性黄土,消除其全部湿陷量的处理厚度,是指将基础底面以下附加压力与上覆土的饱和自重压力之和大于或等于湿陷起始压力的所有土层进行处理即可。因为在此变形范围以下的湿陷性黄土层,由于附加应力很小或趋于零,地基即使充分受水浸湿也不会产生湿陷变形。而自重湿陷性黄土场地,消除建筑物地基的全部湿陷量,则应处理基础底面以下的全部湿陷性黄土层,若只处理基础底面以下的部分湿陷性黄土层,则只能减少地基土的湿陷量。(2)消除建筑物地基部分湿陷量的处理厚度。对于乙、丙类建筑可只消除地基的部分湿陷量,但处理厚度太小时,一是地基处理后剩余湿陷量大;二是防水效果不理想,难以阻止生产、生活用水及大气降水下渗造成的潜在危害,而且乙类建筑除包括部分多层建筑外,还包括高度为24~60m的高层建筑,其重要性仅次于甲类建筑,因此《黄土规范》6.1.1和6.1.5条对处理厚度有明确规定,特别要注意下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量值不能超过标准要求。
2.4特殊性要求
在岩土勘探进程中通常会实施土工试验,试验成功度会对数据参数正确合理性产生直接影响。因此需充分满足该试验的特殊性要求,具体来说,第一,定期检查试验所需的各类仪器设备,做好设备检修工作,淘汰不合格产品,强化设备监管工作,并实施正确计量校正;第二,定期开展试验人员技能培训工作,技术负责人和土工试验操作者共同构成实验室人员,试验的开展要求配备专业性较强的人员,因此要求其经常学习,强化自身知识技能,可及时发现试验存在问题,具备较强的问题分析解决能力;第三,关注试验场所环境,在试验的时候针对室内温度进行严格控制,规避由于过大温差造成的数据偏差情况出现,同时合理控制实验室湿度,确保试验数据真实性,保证湿陷性黄土地区岩土勘探工作得以顺利开展。
3、土工试验的特殊要求
在对湿陷性黄土地区岩土工程进行详细勘察的过程中需要相关专业人士对具体考察地点进行样本的采纳和数据的收集,对于土木实验的相关工作人员来讲,需要逐步提高收集样本和数据分析的能力,组织加强对试验人员的操作技能和分析能力的相关培训,促使试验人员在今后的过程中能够按规矩办事,促进工作效率的进一步提高
3.1对试验人员素质的培训
土工实验室的人员应该由技术负责人和土工试验的操作人员组成,一些正规的单位对人员的要求比较高往往是跟岩土工程相关的一些专业人才。加强从事土工试验人员的素质具有非常重要的意义,对他们进行相关的专业培训和继续教育对以后的土工试验的质量提供了一个重要的保证。试验人员可以及时发现问题,增强自己的专业知识,分析问题解决问题成为真正的高级人才。
3.2对仪器设备的特殊要求
在具体工程实施的过程中,尤其是在土木实验时需要运用专业性的仪器和设备,这些仪器和设备对分析勘察过程中获取的样本和一些数据的分析都会造成很大的影响,所以想要保障具体调研的科学性和工程的顺利展开,需要将一些落后甚至不合格的机器设备进行维修和淘汰。根据具体情况采用目前比较先进的仪器设备进行检验,这样做就可以在很大程度上提高机器设备的科学性。
3.3土工试验所处的室内环境的要求
现在的一些土工试验对试样所处的环境都没有明确的要求,对于温度和湿度也没有特殊的要求。一些实验室的环境条件比较差无法对试样进行合理的温度控制,有的时候由于室内温度过高会导致试样的水分丢失,这样在不同的时间收集的数据就各不相同了,严重影响了试验数据的真实性。所以在进行试验的时候一定要控制好室内的温度,对温差及时进行调整防止试验数据出现偏差。进而对土工试验的质量进行合理的控制,这对湿陷性黄土地区的岩土进行的勘察具有重要的意义。
总之,对湿陷性黄土地区岩土工程进行勘察、分析和研究是十分重要的。这也是为适应社会发展、科技进步的要求做出的具体工作。在这个过程中需要提高勘查人员的基本专业素质和实验能力,通过学习先进技术来确保自身勘察取样的可靠性以及数据分析的准确性,做到以上才能够准确分析拟建场地的黄土性质,从而来保障湿陷性黄土地区岩土工程勘察的质量和效益,促进相关地区建筑工程的顺利开展。
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