露天矿山地质工程软土地区岩土工程勘查要点研究

(整期优先)网络出版时间:2022-03-02
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露天矿山地质工程软土地区岩土工程勘查要点研究

李进宝

身份证号码: 61012519860315****

摘要:岩土勘测是开展作业的基本条件,通过对软土地展开严谨地观察以及岩土勘查作业,确定软土地基的特点以及跟相关性质。便于对其展开科学、高效、低成本的处理。

关键词:露天矿山地质;软土地区

1 软土特性

软土同其它砂土以及岩土相比较,具有更加明显的触变能力、灵敏程度以及流动性质,该种特点有岩土工程的勘查作业造成了一定的困难。具体情况如下:

1.1 触变性

黏土受到外界压力变会产生构造上的改变,大幅降低自身强度,一旦压力撤销,便又将恢复到此前强度。

1.2 流动性

承受大量荷载的软土,随着荷载时间的加长,逐渐会产生长时间并缓慢的剪切形变,使得软土在长时间内强度小于瞬时强度[1]。

1.3 灵敏性

此前状态的黏土以及含水率维持原态的情况下,软土再度塑造自身强度比值。

2 勘察影响

岩土工程勘查的核心目的,是结合地质工程基本资料的同时,经过地质勘查,明确工程环境的地形、地貌以及水文情况等,从而对该管径中的岩土工程展开勘查,为该地区的岩土工程的地质结构、稳定程度以及负面情况等做出基本判断,将勘查所得的数据信息整合后,上交至设计部门,设计部门围绕勘查数据,设计图纸的同时制定工程计划,确保施工质量。

软土同其它砂土以及岩土相比较,其地基的稳定程度与水分存在紧密联系,一旦其中水分含量提高,将使其结构产生影响,一旦岩土勘查的过程中遭受降雨影响,会对勘查造成一定困难,此外也将对勘查结论造成影响[2]。

在处理软土地基的过程中,一旦其沉降速率产生变化,上方建筑极易产生坍塌情况,软土地形的地貌情况与软土的分布情况存在密切的联系,所以勘查软土地基的过程中,应当对施工现场的地层结构、地质构造、地形情况以及实际地貌展开切实勘测,从而明确地确认生成软土层的原因以及软土分布规律,针对软土地基进行提前规划,同时准备切实有效的解决措施,为地质工程的施工提供先决条件。

3 技术要点

为了精确地掌握岩土工程的水文条件、地质特点以及地层构造,需要结合岩土性质进行岩土分级,为地质工程施工提供数据上的参考。

现阶段,伴随科技的持续发展,大量的新兴技术以及手段得以应用在地质勘查工作中。

3.1 勘察前的准备工作

软土地区岩土工程勘查需要确认的核心环节有勘查所需设备、软土层级、勘查工作量、勘查方式、取样准备、水文条件以及所需的勘查人员等。

确认软土层级是指结合岩土工程勘查经验,开发与研究地基,依据环境施工情况来判定级别。确认勘查工作量以及方式是指勘查进行前,应当规划好工程计划,预估勘查作业的量级,结合所预估的工作量确认施工周期以及方式。取样准备是指在勘查的过程中,需结合环境的实际情况,明确取样的数目以及区间,从而确保最终能在限定周期内结束勘查作业[3]。确认水文条件是指在岩土勘查工作实施前,应明确该环境此前地下水位的高度峰值以及谷值,同时结合地下水实际情况选取对应勘查方式。

3.2 软土地区勘查要点

矿山地质工程软土地区岩土工程勘查要点主要包括:

3.2.1 矿山地质的调查测绘重点

矿山地质的调查测绘重点包含软土分布规律、影响因素、是否存在薄层砂夹层、土层均匀程度、是否存在硬壳层、基岩起伏以及深度等,确认灵敏度、此前情况、加载、打桩、降雨等因素对于土体的具体影响。

3.2.2 外业勘探及原位测试工作

进行钻探作业,是对软土展开勘查以及确认的核心方式,应用钻探的方式,可以较为直观地明确现阶段软土的具体性质,同时对地下水状态这一软土情况主要影响因素展开了解。在具体推进作业的过程中,勘查人员需要对该方式投入足够注,同时严谨地结合具体需要来实施钻探作业,进而全面地确认现阶段软土的信息。此外为了更为直观地掌握软土性质,应当对实际钻探的深入程度等做出计划,进而使得所面临的作业在具备全面依据的条件下进行展开。具体勘查的过程中,为使具体数据更加精准,应当对一定情况展开多次勘查,通过该种方式减少勘查期间可能产生的误差。其中需要注意的关键点有:

首先,勘查软土的工作应主要应用钻探的方式,同时加以部分的原位测试。钻探的过程中,应关注深入程度以及钻探的距离。为了更好地确认地基以及土体的均匀程度,间距不应在30m以上,深度应结合处理地基的方式以及基础类型进行决定。其次,原位测试中,地基承载力应用旁压试验,不排水抗剪强度应用十字板剪切试验,均匀程度的确认以及桩基计算参数应用静力触探试验。静力触探的方式对于区别土层以及掌握软土力学性质,比常规的贯入试验效果更佳。在静力触探的过程中,深入程度需要进到持力层中3m以上。最后,应当关注作业区域试验的反分析。原位测试的方式能够切实展现出工程土体的形变程度,所以应关注现场试验反分析求解固结系数等形变指标。表1为面向各类情况时需要采用的勘查方式。

表1 面向各类状况选用对应勘查方式

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3.2.3 针对当前土层展开的检测

勘查软土地区岩土工程期间,还应该对现阶段土层进行勘查,进而才可以强化对具体作业区域的认识,确保今后的作业质量良好。在此期间,应当展开勘查的项目较多,具体包含对土层的条件、厚度以及固结条件等各类项目的勘查,对于此类勘查而言,其可以强化对软土地区情况的掌握。在勘查的过程中,需要严谨地记录以及量测具体的数据信息。此外,一些地区的软土层存在整体厚度较薄的特点,其中含有部分的砂石层。对于该种情况,勘查人员应当对软土的具体状态展开检查以及了解,检查项目包含土层的延展能力、具体厚度以及纵向分布状态等,经由检查该类项目,可以确保勘察作业的顺利实施。此外,还应重视对矿化体特征的检测工作,并将其数据进行整理,此处以某矿区为例,其矿化钼体特征如表2所示:

表2 某矿区ZK4钻孔钼矿化体特征表

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3.2.4 室内土工试验及数据处理

土工试验过程中,需要先关注土体的初始力学条件,再选择排水条件,应力、应变速率等需同具体工程的土体力学状态统一,也就是土体试验的过程中,力学参数内摩擦角以及粘聚力应提前固结。进行固结试验的过程中,需选取高压固结试验或者是应变率固结试验。处理软土勘测数据的过程中,针对单个小区,需应用幢进行统计单元的划分,从而得到土工试验的统计结果。鉴于软土区域通常具备偏差的负载能力,同时软土在取样以及运输的期间难免会受到较为明显的影响,不需要对其力学指标提出过高的要求。需要将关注点集中于固结试验中,特别是对于横纵两向的固结系数的测量上。针对地下水下的土体的试验,需要采用浸水条件下的土工试验结果。

4 结束语

伴随国家地质工程业的飞速发展,今后在工程中遭遇的软土地区也会日益增多。明确软土特征和其对于岩土工程勘查的影响,能够切实提升软土地区勘查的质量,进而对推动地质工程业的进步发展,在具体勘查期间,应对相应的勘查技术要点做出切实的掌控。

参考文献

[1] 邵明国.露天矿山地质工程软土地区岩土工程勘查要点分析[J].世界有色金属,2020,(02):181+183.

[2] 程小兰,朱远胜,周双燕.露天矿山地质工程软土地区岩土工程勘查要点分析[J].世界有色金属,2019,(07):248+250.

[3] 陈学君,刘凌远.软土地基岩土工程勘察要点探究[J].工程技术研究,2019,(20):100-101.