李兴龙
摘要:近年来,我国自然灾害频发,地质环境日益复杂,给部分地区的岩土工程勘察工作带来了一定的难度,同时也对相关的专业勘察人员的生命安全构成威胁。因而为能够有效的解决现阶段岩土工程勘察问题,需对复杂地质条件下的勘察工作及相关内容进行深入研究,从而制定周密的岩土工程勘察方案,以便于从勘察效果及技术人员安全两个方面对相关问题加以有效解决。文章主要就复杂地质条件下岩土工程勘察的应用进行了具体的分析,以供大家参考借鉴。
关键词:复杂地质条件;岩土工程;勘察;技术
我国幅员辽阔,地形复杂,存在地质条件良莠不齐的现象,在一些区域的地质条件良好,而在另一些区域却存在不良的地质条件,诸如:湿陷地质、松软地质等,这些复杂的地质条件给岩土工程勘察作业增加了难度。为此,我们关注复杂地质条件下的岩土工程勘察作业及实施技术,要引入新技术和新知识,对原有的不良地质条件加以改善和优化,从而解决岩土工程勘察作业中的瓶颈问题,提升岩土工程勘察的准确性和质量。
一、复杂地质条件概述
结合我国现行岩土工程勘察标准来看,对于地质条件的等级划分可以分为三级、二级以及一级这三个类型。三级地质条件是最简单的地质条件,主要是指评估区域内的岩土种类单一,无明显的性质变化,工程开展不会受地下水的影响,二级地质条件是常见的地质条件,主要是指评估区域内的岩土种类较多,存在一定的性质变化,且工程开展在一定程度上受地下水影响,但可及时避免。对比以上两类地质条件而言,一级地质条件即本文所研究的复杂地质条件。此类地质条件的主要特点在于:地质灾害发育强烈;地形与地貌类型复杂;地质构造复杂,岩性、岩相存在显著变化,岩土体工程地质性质不良;工程地质、水文地质条件不佳;破坏地质环境的人类工程活动强烈;多年冻土、湿陷性、膨胀性、盐渍性岩土,需要专门进行处理。
二、复杂地形地质条件岩土工程的勘察策略
(一)利用及创新勘察技术
要将实用性高以及针对性强作为基本原则,为能够对岩土层评价指标以及相关参数进行有效测量,在对复杂地质条件岩土工程进行勘察时,所采用的技术以及方法主要包括以下几种:工程地质测绘、地质钻探与静探、地质勘察取样、波速测试以及室内试验等。
1、地质测绘
对于复杂地质条件的岩土工程而言,在对其进行地质测绘时,主要目的包括对所属地区地形进行细致调查及分析,对该地区之内的地质构造、地貌特点以及地层与不良地基情况进行深入研究,从而能够对地貌单元、岩土形成原因及年代、岩土分布情况以及其性质进行更好地划分,从而完成对岩土层风化程度的鉴定。
2、岩层钻探
对岩层进行钻探时可以使用100A-D型钻机以及KY-250型钻机,钻探方法主要全部采芯、泥浆护壁以及回转钻。对于砂土层岩芯以及粘土层岩芯,其采取率分别在75%及90%之上,对于各个土层的宏观特点要进行仔细观察及描述。为能够对地层结构的分布特点进行更好地研究,在对不同深度底层做好采样工作之后,要将分析工作认真做好,对于各个土层垂直方向以及水平方向所出现变化要进行详细记录,最终将工程勘察中的相关指标确定下来。
3、原位测试岩土工程勘察技术
这个勘察技术主要是运用静力触探的方式,借助于液压静力的触探探头装置,采集相关的复杂地质条件的岩土信息,然后将采集的岩土信息传输进入计算机系统之中,加以自动分析、辨识和整理,从而获得最终的测试结果。在实施标准贯入试验的作业过程中,可以选取标准落锤,当其处于自由落体的状态时,以20次/min的锤击速率,可以实施有效的作业,但是值得一提的,在这种方法实施之前要注意清理好钻孔。还可以采用动力触探的测试方法,针对复杂地质条件,进行测试,从而获得准确的风化基岩物理指标。
4、室内测试勘察技术
岩土工程勘察需模拟外部岩土勘察环境进行。以便于更为有效的解决在复杂地质条件中岩土勘察工作所面临的相关问题,通过室内试验的方式,得出更为准确的结果与处理方案,继而有效的提升岩土工程勘察的安全性。受实际情况的影响,岩土物理力学指标存在着一定的差异,通常需采用评价与分级的方式来选用不同的测试标准。在实际的试验过程中,要首先对图层的物理性进行深入的分析,而后要做好地质环境的测定,利用压缩试验来对岩土的实际压缩性进行分析,此时便可有效的利用岩土压缩性来解析实际的水质情况,在得到相关的试验数据后即可对岩土工程勘察的相关信息及情况作出正确的判断。
(二)复杂地质条件下的岩土地基处理技术分析
结合我国实际情况来看,有相当一部分比例区域通过岩土工程勘察的方式显示,粉细砂状态相对比较松散,若直接作为天然地基使用,可能导致上覆建筑结构后期运行存在严重的安全隐患。故而,基于对安全性的考虑,要求在岩土工程勘察技术的实施过程当中,对复杂地质条件下的不良地基进行合理的处理。常见的处理技术主要可以归纳为以下几种类型:
1、垫层技术分析
垫层技术主要适用于对黄土地区,特别是松散性粉细砂层的地基处理工作中。本方法的操作原理在于:在待处理区域内进行基坑开挖工作,达到设计深度标准后,于开挖基坑的两侧分别设置样桩,铺设砂垫层,垫层铺设厚度的控制标准为0.25m左右。垫层铺设完成后需要向基坑内注水,达到与砂垫层齐平的位置,插入钢叉后充分混合均匀。间隔0.1m后再次进行摇匀,确保垫层可达到沉实标准。分层铺垫换填料后,需要进行分层夯实处理,根据夯实期间铺设厚度的不同,选取对应的捣实方法。
2、强夯技术分析
强夯技术主要适用于对软土地区,特别是在对软土地基进行加固的过程中有着确切的优势。本方案的主要优势在于:施工操作简单,施工速度快,成本低廉。强夯技术实施过程当中,通过夯锤下落的方式,产生巨大的冲击作用力,使地基土层能够快速满足夯实性能。在将此技术作用于软土地基的情况下,可以有效解决砂土层可能出现的振动液化问题,使地基基础的承载力水平得到有效的提升,值得应用。
3、振冲技术分析
振冲法在作用于复杂地质条件的情况下,常见的技术方案包括两种类型,其一为添加填充材料的处理方案,填充材料以砂子以及砾石为主,其二为不添加填充材料的处理方案,就地振密。通过强烈的振动作用影响,使松散饱和的砂层具备了一定的液化作用。砂颗粒重新排列,从而减小了砂颗粒之间的空隙。在此基础之上,通过振动器振动作用力的方式,使砂层能够在回填料作用之下完成挤压加密处理,达到加固地基基础的目的。
三、结语:
总之,复杂地质条件是岩土工程勘察分析中的重要内容,要依照相关的技术规范和标准,对不同状况的岩土进行勘察和检测,要对施工区域场地进行全面、完整而详尽的了解,选用合适的勘察技术和相关设备,以实现对复杂地质条件下的勘察作业,并累积实践经验,在在各种技术应用之下获取完整、全面、精准的勘察数据信息,从而提升我国岩土工程勘察的整体水平,为建筑工程施工提供准确的参考和依据。
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