李曉燕
(云南省有色地質(zhì)局楚雄勘查院,云南 楚雄 675000)
復(fù)雜的地形地質(zhì)條件為很多工程的開展帶來了巨大的挑戰(zhàn),巖土工程勘察在復(fù)雜的地形地質(zhì)條件下顯得艱難。面臨的地質(zhì)條件復(fù)雜,就要花費更長的時間來進行勘察與實踐研究,然而很多工程的建設(shè)不只存在單一的地質(zhì)地形條件,而是各種地質(zhì)條件混雜的情形,但是就目前的勘探水平以及分析水平而言,完整全面的進行分析難度還是很大的,因為前期勘察的結(jié)果不全面、分析不到位,就會導(dǎo)致后期工程施工的難度加大,不能按照工程預(yù)期開展項目。
我國地形地質(zhì)條件相對復(fù)雜,比如針對云南省來說,云南是高原區(qū),屬于青藏高原的南部延伸,西北高,東南低。地形是波浪起伏的,平均海拔約2,000米,表現(xiàn)為低矮山丘,并具有各種類型的喀斯特地形。由于盆地、河谷、丘陵、低山、中山、高山、高原相間分布,因此各類地形地貌之間地質(zhì)條件差異很大。
最初的巖土勘察中最容易出現(xiàn)問題是,區(qū)域分析不全面,評級也不合理。由于地質(zhì)測量的不準確,結(jié)果可能會產(chǎn)生偏差,并且這些測量數(shù)據(jù)可能無法準確反映該地區(qū)的地形地貌、地質(zhì)情況,導(dǎo)致勘察的工作設(shè)計不合理。
在復(fù)雜地形地質(zhì)的巖土工程中,地質(zhì)測繪是一項非常常見及重要的勘查技術(shù)方法,但同時也一項工作量極大的勘查技術(shù)方式。當勘察場地工程地質(zhì)條件復(fù)雜,已有資料不能滿足勘察精度要求時,地質(zhì)工作人員就不能把準確的地形地貌信息反映到勘察報告中。因次要根據(jù)具體情況進行高精度的工程地質(zhì)測繪工作。
在巖土工程勘察中,室內(nèi)測試實驗主要針對的是對室內(nèi)給予有效測試實驗,可以有效的模擬實際施工中可能發(fā)生的問題,也可以有效的得出整個巖土工程分級與巖土工程評估的科學(xué)數(shù)據(jù)。由于部分工作人員在取樣的過程對于野外的地形不熟,不能對此項工作的重要性起到合理的認知,因而不能科學(xué)合理進行采集樣品,使場地中所取的樣品性質(zhì)不能很好的反映出勘察場地土層的物理力學(xué)性質(zhì)。
在野外進行勘察工作時,經(jīng)常會受到施工條件、地層差異、原位測試設(shè)備及測試方法等因素影響,使得不能很好地實施原位測試法,在做原位測試時不規(guī)范的操作,或是孔底殘留物未清理干凈,測試時出現(xiàn)縮桿的情況,使得其不能精準的落到測試的位置上,也會使數(shù)據(jù)的準確性受到影響,致使勘察的結(jié)果不夠準確且不能為巖土層的特性分析提供精準的數(shù)據(jù)指標。
實用性是勘察工作的核心原則,無論是評估巖土數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)還是技術(shù)指標,首先要考慮的便是實用性。特別是勘察復(fù)雜地形地質(zhì),勘察技術(shù)切忌復(fù)雜、花哨,要選擇簡單、易操作的技術(shù),常用的主要勘察技術(shù)為地質(zhì)測繪、鉆探、原位測試、室內(nèi)土工試驗。
這是巖土工程勘察中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù),其最終目的是詳細分析工程區(qū)域的地形地貌??辈烊藛T要想推算巖土的形成原因與時間,掌握巖土結(jié)構(gòu)和特點,必須先了解工程區(qū)域的地形地質(zhì),確定周邊環(huán)境是否會影響勘察結(jié)果,盡可能規(guī)避這種影響因素,保證巖土勘察的客觀準確。
在實際的巖層勘探過程中,需要使用合適的臺式鉆探機進行鉆探工作,其具體的實施過程需要進行泥漿護壁、回轉(zhuǎn)鉆進等工作的實施,保證能夠?qū)r土巖心的采取率大于90%以上。針對巖層鉆探工作不同方向上的結(jié)果,能夠做出及時的跟蹤記錄,從而對巖土層的實際分布情況進行分析,給勘察報告提供可靠的依據(jù)。
巖土工程勘察中的原位測試包括荷載試驗、靜力觸探試驗、圓錐動力觸探試驗、標準貫入試驗、十字剪切板試驗、旁壓試驗、扁鏟膨脹試驗、現(xiàn)場直接剪切試驗、波速測試、巖體原位應(yīng)力測試、激振法測試等。巖土工程勘察中最常用的原位測試為圓錐動力觸探試驗和標準貫入試驗。原位測試在施工過程中應(yīng)嚴格按照相關(guān)規(guī)范進行操作,只有規(guī)范操作,得出的數(shù)據(jù)才能正確的反映巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)。
土工試驗是巖土工程勘察報告中正確評價工程地質(zhì)條件的不可缺少的,技術(shù)員在做勘察報告時土工試驗的數(shù)據(jù)為整個工程的勘察、設(shè)計、施工提供基礎(chǔ)依據(jù)。土工試驗在進行室內(nèi)建設(shè)場景搭建的過程中對可能會出現(xiàn)的各種巖土勘察問題進行分析,模擬實際的物理場景進行巖土工程各個指標的判定,從而判斷其是否符合工程所需的各項指標,具體分析其中的各個問題,并且提出解決方案。
為應(yīng)對復(fù)雜地形地質(zhì)條件帶來的挑戰(zhàn),地質(zhì)測繪技術(shù)的優(yōu)化存在較高必要性,因此地質(zhì)人員必須重點關(guān)注工程測繪技術(shù)的應(yīng)用,并結(jié)合實際開展深入的項目調(diào)查,以此結(jié)合場地的地形與地貌特點,即可準確獲取不良地質(zhì)等信息,地質(zhì)測繪技術(shù)應(yīng)用的有效性可由此得到保障。
受到復(fù)雜地形地質(zhì)條件的差異性影響,巖土工程勘察的難度大幅提升,因此本文建議重點關(guān)注基礎(chǔ)樣式、結(jié)構(gòu)形式的地形地質(zhì)條件,以此結(jié)合勘察技術(shù)手段發(fā)展現(xiàn)狀,確定勘察深度及間距,提高勘察技術(shù)應(yīng)用有效性。在具體的勘察技術(shù)應(yīng)用過程中,勘探深度的確定需結(jié)合不同地質(zhì)狀況。
為更好滿足復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察需要,應(yīng)針對性引進各類先進的巖土工程勘查技術(shù),地質(zhì)人員也需要結(jié)合實際需要開展針對性創(chuàng)新探索,勘察工作的水平可由此不斷提升。例如,可采用波速檢測技術(shù)進行復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察,高密度技術(shù)和多道瞬態(tài)面波勘察技術(shù)也能夠較好服務(wù)于巖土工程勘察的精度提升。
為開展更高水平的復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察,新型巖土工程勘察技術(shù)的引入和應(yīng)用極為關(guān)鍵,波速檢測技術(shù)便屬于其中代表。因此,本文選擇了某地巖土勘察工程作為研究對象,圍繞該工程巖土工程勘察的波速檢測技術(shù)應(yīng)用開展了深入探討。
研究對象工程的場地地層由素填土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂,屬于典型的復(fù)雜地形地質(zhì)條件,因此工程采用波速檢測技術(shù)開展巖土工程勘察,最終獲得了一系列高精度參數(shù),滿足了工程的建設(shè)需要,波速檢測技術(shù)的應(yīng)用價值由此得到了較好證明。
考慮到工程的特殊性,地質(zhì)人員在巖土工程勘察中首先進行鉆孔施工,結(jié)合鉆孔施工,地震波速測試獲得了應(yīng)用途徑,由此結(jié)合檢測結(jié)果即可確定覆蓋層厚度,通過波速值確定場地土類型和場地類別,為建筑物的設(shè)計提供依據(jù)。
在進一步的巖土工程勘察過程中,地質(zhì)人員采用剪切波速法估算工程的巖土承載能力,這一估算以承載力與剪切波速值存在的比例關(guān)系為基礎(chǔ),同時結(jié)合相關(guān)文獻資料與工程實踐,可確定不同地層的承載值區(qū)間,由此開展針對性分析可以發(fā)現(xiàn),巖土層局部承載能力直接受到大粒徑砂礫與質(zhì)地較堅硬砂礫的影響,剪切波速值也會隨著承載能力的提升而增長,而對于小粒徑砂礫及較為黏軟的砂礫來說,巖土層的承載力會直接受到影響,這種影響也會同時作用于剪切波速值,因此工程復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的巖土承載能力確定可采用波速檢測技術(shù)。
為準確判斷砂性土地震液化勢,地質(zhì)人員基于實際數(shù)據(jù)及工作實踐,確定了分析判斷的范圍,即20m深度的地層,由此針對性計算剪切波速值,即可對砂性土層是否液化進行判斷。在對地基范圍的巖性土層開展的勘察中可以確定,土層以粉砂為主,若實測剪切波速Vs大于臨界剪切波速Vscr時,判為不液化,反之可能會液化。
復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上,本文涉及的優(yōu)化地質(zhì)測繪技術(shù)、推進勘探技術(shù)系統(tǒng)性發(fā)展、創(chuàng)新巖土工程勘查技術(shù)及波速檢測技術(shù)應(yīng)用等內(nèi)容,則提供了可行性較高的復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察路徑。