吳士杰
(新疆林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院)
試論復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察的應(yīng)用與實(shí)踐
吳士杰
(新疆林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院)
以復(fù)雜的黃土自然環(huán)境作為勘察的基礎(chǔ),深入地研究了在復(fù)雜的黃土地區(qū)實(shí)施巖土工程勘察的策略,并就巖土工程的地下鉆探、巖土勘察的室內(nèi)試驗(yàn)以及原位檢測(cè)等相關(guān)的技術(shù)做了深入的分析。為提升復(fù)雜地質(zhì)條件巖土工程勘察實(shí)踐的效果,做出研究和論證。
復(fù)雜地質(zhì);巖土;工程勘察;技術(shù)
黃土地區(qū)有較為特殊的自然條件和地理環(huán)境,使得黃土區(qū)域的上面多以黃土狀土為主,呈現(xiàn)出一定的濕陷性,黃土地區(qū)的下面部分多是些碎石之類的土質(zhì),這就使得在黃土地區(qū)的巖土工程勘察工作,同其他土質(zhì)類型的地區(qū)相比較有著顯著的差異。在黃土地區(qū)進(jìn)行巖土工程勘察的主要內(nèi)容有對(duì)工程所在地區(qū)的氣候狀況進(jìn)行搜集和整理,例如當(dāng)?shù)氐臍鉁?、地溫、凍土層的深度、降雨量?將工程所在地的黃土構(gòu)成以及下伏土層的性質(zhì)、土層的分布區(qū)域、形成原因等進(jìn)行分析;做好當(dāng)?shù)氐叵滤念愋头治?對(duì)當(dāng)?shù)氐闹脖簧L狀況做出細(xì)致的研究等等。
為了有效的對(duì)巖土層的相關(guān)參數(shù)和評(píng)價(jià)指標(biāo)做出測(cè)量,遵循針對(duì)性強(qiáng)、實(shí)用性高的基本原則,在復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察工作中,經(jīng)常使用的勘察技術(shù)主要有工程地質(zhì)測(cè)繪、地質(zhì)鉆探、地質(zhì)勘察取樣、波速測(cè)試、靜探以及室內(nèi)試驗(yàn)等不同種類的勘察方法。
(1)地質(zhì)測(cè)繪
復(fù)雜地質(zhì)條件下工程地質(zhì)測(cè)繪的主要目的是對(duì)所屬地區(qū)的地形作細(xì)致的調(diào)查分析,對(duì)這一地區(qū)的地貌特點(diǎn)、地層、地質(zhì)構(gòu)造以及存在的不良地質(zhì)情況做深入的研究,以更好的劃分復(fù)雜地質(zhì)條件下的地貌單元,巖土的形成年代、形成的原因、巖土的性質(zhì)、巖土的分布情況等,做好巖土層的風(fēng)化程度的鑒定工作等。
(2)巖層的鉆探
在進(jìn)行鉆探的時(shí)候可以使用DPP-100型車裝鉆機(jī),或者使用30型的臺(tái)式鉆機(jī)來進(jìn)行鉆探。鉆探的時(shí)候采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),泥漿護(hù)壁,全部采芯的方法,粘性土巖芯的采取率要高于90%,砂土層巖芯的采取率要大于75%,并對(duì)各個(gè)涂層的宏觀特點(diǎn)做出仔細(xì)的觀察和描述。將各個(gè)土層的水平和垂直方向產(chǎn)生的變化做詳細(xì)的記錄。這樣做是為了更好的研究地層的結(jié)構(gòu)分布特點(diǎn),在對(duì)深度不同的底層做好采樣后進(jìn)行詳細(xì)的分析工作,確定復(fù)雜地質(zhì)條件巖土工程勘察的相關(guān)指標(biāo)。
(3)原位測(cè)試試驗(yàn)
在進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)時(shí),使用原裝液壓靜力觸探探頭來完成測(cè)試,電腦對(duì)采集到的信息做出整理和分析。在標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)時(shí),使用標(biāo)準(zhǔn)落錘自由落體法來完成這一試驗(yàn)。試驗(yàn)之前要做好清孔,錘擊的速率保持在20次/min左右。地基勘察中的動(dòng)力觸探也是進(jìn)行原位測(cè)試的方法之一,借助于動(dòng)力觸探能夠有效的確定風(fēng)化基巖的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。
(4)巖土工程勘察的室內(nèi)試驗(yàn)
按照擬建場(chǎng)地環(huán)境中巖土工程的問題,安排針對(duì)性的室內(nèi)試驗(yàn)來進(jìn)行分析,借助于室內(nèi)試驗(yàn),對(duì)巖土相關(guān)的物理力學(xué)指標(biāo)做出科學(xué)判定,更好的為巖土工程的評(píng)價(jià)和分級(jí)提供有效的標(biāo)準(zhǔn)。一般的物理性指標(biāo)試驗(yàn)有對(duì)圖層的物理性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定、壓縮試驗(yàn)、顆粒分析、水質(zhì)分析等。
中國很多地區(qū)的黃土沉積地層,根據(jù)黃土的顆粒構(gòu)成屬于粉細(xì)砂的類型,直徑多數(shù)在0.25~0.05 mm左右。特別是表層粉細(xì)砂呈現(xiàn)出松散形狀,砂子的含水量較低,不適合當(dāng)作天然地基使用,因此,需要進(jìn)行處理。
墊層法作為對(duì)淺層地基進(jìn)行處理的主要方法,在黃土地區(qū)松散的粉細(xì)砂層使用這一方法。這一方法又稱為水墜法。在實(shí)施的時(shí)候,將基坑開挖到設(shè)計(jì)處理深度的時(shí)候,在基坑的兩邊設(shè)置好樣樁,將鋪砂層的厚度控制在25 cm,在砂子鋪好以后,將水注入同砂面平齊,之后使用鋼叉在砂子中搖勻,如果砂子已經(jīng)發(fā)生了沉實(shí),那么將鋼叉提出,在相距10 cm的位置,重新插入進(jìn)行搖勻。
在對(duì)軟土地進(jìn)行加固的過程中,強(qiáng)夯法是非常有效的,借助于夯錘下落時(shí)產(chǎn)生的巨大能量和沖擊波來振實(shí)地基土,能夠有效、快速地實(shí)現(xiàn)地基土層的夯實(shí),實(shí)現(xiàn)地基承載力和穩(wěn)定性的雙重目標(biāo),降低地基的壓縮性,降低黃土的濕陷性以及沙土產(chǎn)生的振動(dòng)液化現(xiàn)象,強(qiáng)夯法的優(yōu)點(diǎn)是施工簡單、成本低、速度快,所以其得到了廣泛的應(yīng)用。
振沖法是借助于振動(dòng)和水沖來對(duì)土壤進(jìn)行加固的方法,振沖法經(jīng)常用在振密松砂地基上,振沖法加固地基的原理非常簡單,一方面借助于振動(dòng)器的沖力實(shí)現(xiàn)強(qiáng)力的振動(dòng),使得松散飽和砂層產(chǎn)生一定程度的液化,砂顆粒實(shí)現(xiàn)新的排列,砂子之間的空隙變小;另一方面,在振動(dòng)器振動(dòng)力的作用下,借助于加回填料,將砂層擠壓加密。振沖的方法主要有兩種。使用砂子、礫石等作為填充材料的叫做振沖法。另一種就是振密法,是不加填料就地振密的方法。在黃土地區(qū)多使用振沖礫石樁的方法,對(duì)于中等或較粗的沙礫地基多使用振密法。
在復(fù)雜的黃土地質(zhì)巖土工程勘察的過程中,不管是使用什么樣的地基處理手段,處理后都需要對(duì)質(zhì)量做出細(xì)致的檢測(cè)。在進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候,檢測(cè)的工作量、檢測(cè)工作內(nèi)容等必須要符合相關(guān)的規(guī)定。這樣才能夠更好地保證復(fù)雜地質(zhì)條件巖土工程勘察的效果,更好地促進(jìn)我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)質(zhì)量的提升。
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U416.1
C
1008-3383(2012)04-0016-01
2011-12-22
吳士杰(1973-),男,工程師,主要從事公路路基、路面、橋梁工程設(shè)計(jì)、監(jiān)理。