蚌埠市勘测设计研究院 安徽蚌埠 233000
摘要:随着经济和社会的迅猛发展,我国的地质行业也得到了十足的发展。通常情况下,进行矿井设计的基础当属地质工程勘察,并且其在工程建设中扮演着举足轻重的角色。因此,怎样通过新技术、新方法及新工艺等来完善地质工程勘察技术是所有工作人员亟待解决的问题之一。本文将就地质工程勘察技术和应用展开讨论。
关键字:岩土工程;勘察;技术问题
1 存在的问题
1.1山区地基勘察
依据分析山区地质条件非常复杂,尤其是山脚边,地形高差起伏较大,岩土种类较多,多为混合土、残积土、风化岩与软土 (均属于特殊性岩土 )相接触,常构成地基稳定、变形和渗流三大问题。而别墅群单体面积小,且体型复杂,幢数又多,并具有受力不均匀等特点。从已接触的几个工程实例来看,问题较多,归纳起来,主要有以下几个:
(1)布孔设计基本是五花八门。有的一栋房子布 4个孔,有的对角布 2个孔,有的中间布 1个孔,有的打边布1排孔,而有的采用网格状或"梅花型 "状布孔。
(2)勘察手段单一。有的采用全钻孔,没有或很少与探槽法配合。例如有的地方根本无法钻探施工但仍表为钻探孔,因此,对其提供的剖面真实性有质疑。而有的探槽遇中等风化石英砂岩,不可能在坚硬岩石中人工凿进1m多深度。
(3)移位没有作必要说明。如遇陡崖或陡坎,墓穴或树木等障碍物时,无法施钻实际已作了移位,但在勘探点平面位置图上仍表示在原位置,出现基础坑槽开挖以后与实际情况出入较大的情况。
(4)地基均匀性评价有问题。有的没有进行评价,而有的评价不正确,关键是没有针对场地整体稳定性的岩土工程问题进行评价。
(5)墩与桩概念不清。但实际情况是,有的勘察报告中,即使采用墩基础的,仅提供地基承载力特征值,而没有提供桩端阻力特征值。其实,是按地基承载力特征值还是按桩端阻力特征值设计两者之间,存在着倍数较大的差异。因此,尚应提供桩端阻力特征值,少的应请勘察单位补充提供。
(6)混合持力层利用的问题。在山区同一建筑物范围内多为岩土混合的持力层,如何避免差异沉降 ,该采取何种措施,宜具体问题具体分析解决。一般情况下,对天然地基,可采取合理使用地基承载力特征值,并加强地基和上部结构刚度和整体性的措施,也可以采用部分墩基或人工挖孔桩基础,软硬之间褥垫过渡 ,或直接采用钻孔灌注桩。若在平原区,对桩基来说,可通过桩径、桩长、桩数来调整沉降差。
至于上述提及布孔,勘察手段的选择、移位等情况,应根据实际情况来定。一般情况下,建议对角布个孔,宜选择钻探和探槽相结合的勘察手段,按实际移位情况表示在图上,并在文字中作说明。山区地基必须进行均匀性评价,这是国标《岩土工程勘察规范 (GB 5002122001) 》第 4. 1. 11. 3强制性条文的规定。
1.2泥炭地基勘察
例如某工程由车间、办公楼、食堂和宿舍组成,框架结构,最大荷载约 2 000 kN/柱。场地位于山间湖沼积平原中,据钻探揭露,浅部土质软弱,又遇较厚的泥炭 (实际还有泥炭质土 ) ,中、下部为混合的桩基持力层,属于复杂的工程地质条件。主要问题有:
(1)浅部粉质粘土 ,实测静探锥尖阻力 qc最小 =0. 35MPa,qc最大 =1. 84MPa, qc平均 =0. 86MPa(均为同一层离散性较大,宜超过静探分层标准,没有细分为两个亚层 ) ,而确定地基承载力特征值 fak =95 kPa。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而下卧软弱土层,有机质含量大于 60%,为泥炭,显而易见取值偏高 ,且又将浅部粉质黏土层推荐为浅基础持力层,明显欠妥,无论下卧层深度和变形均不能满足安全要求将直接影响安全性。
(2)孔深不够。有的连中部砾砂混粉质黏土的桩基持力层顶面都没有进入,而有的连下部桩基持力层的圆砾 (实际为碎砾石混粉质黏土 )层面都没有碰到,仅有少数钻孔打进持力层,这样的勘察报告无法设计合理的桩长。
(3)评价不正确。所判定为均匀性地基与事实不符,浅部粉质黏土的离散性较大,下卧土质软弱,属高压缩性,压缩变形很大,尤其是泥炭和泥炭质土更明显,各土层厚薄不等,局部缺失,桩基持力层又为混合土,而混合土本身就具有不均匀性质,属于不均匀地基。
(4)基础方案欠妥。本场地测定有机质含量平均值高达 71. 3%,且塑性指数很高,接近 Ip =25,但勘察推荐采用水泥搅拌桩复合地基,容易在搅拌头叶片上形成泥团,无法完成水泥土的拌和。即使已在分析评价中提到应通过试验结果来确定,但关键是没有在建议中提到,实属欠缺,不能引起设计人员的足够重视。在有机质含量较高的有机质土、泥炭质土和泥炭地层中,桩身质量难以保证,不宜使用。
2 工程地质中主要地基问题
2.1 主要地基问题
(1)填土问题。在对建筑物基槽施工中,常遇到人工填土、冲填土在槽底残留,老城区尤为多见。一般情况下应挖除松散填土,将基础放在原状土层或基岩上。但经常由于施工条件受限等原因未能全部挖除,而形成填土仍在槽底残留问题。
(2)局部软土问题。对跨场地边缘或范围较小的软弱土层,勘察时不易查清或遗漏,但在地槽施工开挖时容易揭露出来,验槽时应查明其深度和分布范围,必要时分析软土的密度和力学性质。
(3)地下洞穴及掩埋物问题。在城市建筑施工中,常遇到被松散填土充填的古井、洞穴或其它地下构筑物,如防空洞、线等。这些掩埋物尽管存在于地基的局部地段,如不作处理,将会影响建筑物的均匀沉降及安全使用。
(4) 相邻建筑物的相互影响问题。新施工建筑物与老建筑物的基础相近或相邻,可能会引起老建筑物的不均匀附加沉降,同时还可能会牵制和影响新建筑物的均匀沉降。如不作适当处理,将会给相邻建筑物的安全使用造成隐患。
2.2 相关处理方法
2.2.1 填土和软土处理。当基槽中残留的松散填土或软土厚度较小时,应清挖至原状土,用级配砂石回填,也可用灰土、素土或粗砂回填夯实。对局部填土或软土较厚,采用换土法受限或不经济时,也可用人工挖桩(土墩)或预制短桩,穿过填土或软土至原状土层上。根据工程情况也可采用砂石挤密桩,粉喷桩复合地基或用硅化法加固软土地基等方法进行处理。
2.2.2 地下洞穴及掩埋物处理。对古井、洞穴和古墓等处理一般采用挖除杂土至原状土,用级配砂石、灰土和素土夯实的方法处理。
2.2.3 相邻建筑物地基处理。当新旧建筑基础相近或相邻时,应调查分析相邻建筑基础埋深情况,尽量使新旧建筑基础埋深一致,以减少其相互间沉降方面的影响。对重大荷载的建筑,可设人工挖孔桩(墩)或钻孔灌注桩,将桩端持力面选放在对相邻建筑沉降影响深度以下土层上,以防止引起新的不均匀沉降,保证相邻建筑物安全。
3 结语
综上所述,随着我国经济和社会的迅猛发展,国家越来越多的重视地质勘探行业的发展,因此其取得了较大的进步。在开展地质工程勘察工作的过程中,不断的引入和改进工程勘察新技术和手段,对于勘察专业研究和发展也取得了较大的成绩。尽管成绩颇丰,仍然存在诸多技术上的问题等待我们去探索和改进。
参考文献:
[1]周永刚;赵诗堂;岩土工程勘察过程中的问题及原因分析[J];中国新技术新产品;2011,(06):35
[2]李应春;浅谈岩土工程勘察过程中应注意的问题[J];建材与装饰(中旬刊);2007,(10):264
论文作者:郭旺
论文发表刊物:《防护工程》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/2
标签:地基论文; 泥炭论文; 特征值论文; 建筑物论文; 土层论文; 岩土论文; 基础论文; 《防护工程》2017年第25期论文;