岩土工程勘察问题及优化措施

岩土工程勘察问题及优化措施

【摘要】以某岩土勘察工程为例,简要介绍了勘察区域的人文以及自然环境。基于此,从前期资料、计算指标以及影响因素等方向出发,对勘察过程中存在的问题进行了分析。并在实施相应对策的基础上,观察了岩土工程勘察的效果,证实了各项优化措施实施的有效性。

【关键词】岩土工程勘察;前期资料;计算指标;勘察设计

1工程概况

某工程为岩土勘察工程,勘察区域位于国内某地,拟建的建筑物较多,且受地理位置等因素的影响,建筑施工难度较大。工程拟建建筑物,高度为40m,长与宽分别为320m以及115m。与建筑设计人员沟通后,勘察人员得知,建筑柱距为18m,单柱最大轴力为10000kN。为提高建筑的稳定性、提高施工效率。该工程决定在解决原有岩土勘察过程中存在的问题的基础上,积极优化勘察技术,提高勘察质量。

2岩土工程勘察中存在的主要问题

2.1前期资料不足

前期资料不足,是岩土工程勘察中存在的主要问题之一。根据施工区域的不同,其地形地貌特征以及岩土分布情况同样不同。以地形地貌为例,如岩土工程勘察前,勘察人员如未充分了解该区域的地形地貌,极容易导致勘察工具准备不足等问题发生,导致勘察工作无法顺利展开[1]。

2.2计算指标欠准确

岩土工程勘察过程所涉及的指标及数据较多,部分数据(如物理学数据以及应力数据等)需要结合勘察结果进行计算方可获得。影响计算结果的因素较多,如结果欠准确,往往会对施工的过程造成阻碍。以物理学数据为例,十字板剪切、三轴剪切等,均为重要的力学数据。

2.3影响因素考虑欠全面

岩土工程勘察指标中,影响施工质量的指标较多。其中,冲填土承载力、桩基承载力、群桩施工顺序以及当地的气候等均为常见因素。以冲填土承载力为例。明确其承载力,可有效掌握施工当地土壤及建筑的沉降值。

3岩土工程勘察优化措施及效果

3.1积极准备前期资料

3.1.1地形地貌资料

为提高前提资料准备的充足性,勘察人员于工程勘察前,即通过施工方,收集了与施工当地有关的地形地貌资料。具体资料如下:(1)地形:施工区域地形以平原为主,无丘陵或山川,勘察较为便利。(2)地貌:施工区域处于沿海滩涂区,陆地经人工吹填后形成。勘察时应在考虑上述因素的基础上,适当增加一部分指标,以满足该施工区域的特点。(3)施工区域拟建场地地形较为平坦,基本无起伏,施工区域高程最小为5.20m,最大为6.07m。

3.1.2岩土分布资料

勘察得到区域的岩土分布资料如下:(1)土层:施工区域共包括黏性土与砂性土2大土层,土层均由海陆沉积所导致。(2)岩土分布:冲填土为施工区域的主要岩土类型,与内陆区域土质相比,冲填土具有承载力低的特点。为提高建筑施工质量,必须加强对该指标的重视,为设计人员提供参考。(3)岩性:施工区域岩性同样以冲填土为主,部分区域可见黏性土、粉土以及粉砂等。鉴于各岩性的力学参数不同,因此,勘察获得第一手数据后,应详细计算其参数指标,以免设计与实际不符的问题发生。

3.2提高指标准确度

3.2.1原始资料的计算

为提高岩土勘察计算结果的准确度,工程将计算机应用到了参数计算过程中,一定程度上避免了由人工计算所带来的失误率较高的问题。工程勘察人员选取了18m埋深的冲填土作为样本,通过十字板剪切试验,得到了相应强度指标如下:(1)粉砂:十字板剪切强度为37.05kPa、直剪快剪强度为9.0kPa。(2)淤泥质黏土:十字板剪切强度为25.20kPa、直剪快剪强度为9.0kPa。(3)淤泥质土:十字板剪切强度为20.15kPa、直剪快剪强度8.0kPa。

3.2.2应力历史的统计

本工程施工区域特殊,区域土壤均具有压缩性强的特点。建筑施工过程中,建筑物的变形通常由施工区域土壤的固结度而决定。如固结度计算结果不准确,导致建筑物变形问题发生,将会对居民的安全造成较大的影响。为避免上述问题发生,勘察人员决定采用高压固结试验,对该区域的应力历史数据进行统计分析,明确区域土壤的应力情况。分析结果如下:(1)取施工区域地下23m埋深的土层作为试验对象时发现,区域内的粉质黏土,为欠固结土;(2)通过对部分土层超固结比例的计算发现,OCR为0.50~1.00;(3)通过对自重情况下土壤固结情况的观察发现,土壤未发生完全固结现象。

3.3影响因素分析

3.3.1冲填土承载力

施工区域内的陆地均为吹填而成。施工过程中,受装备车辆的影响,陆地很容易发生沉降问题。为避免上述现象出现,勘察人员将冲填土的承载力,纳入到了勘察影响因素的分析过程中,得到如下结果:(1)通过对装备车辆荷载的计算发现,车辆的最小与最大荷载,分别为300kN/m2以及400kN/m2;(2)通过对场地埋深情况的观察发现,施工区域的冲填土,基本处于埋深小于8.5m的区域内;(3)通过荷载试验发现,当地地基土的承载力特征平均值为83.18kPa,沉降量为6.1mm。

3.3.2桩基承载力

建筑工程施工过程中,桩基承载力的大小取决于软土及冲填土的力学性能。为提高建筑的稳定性,勘察人员将桩基承载力纳入到了影响因素的分析过程中,得到结果如下:(1)通过对装备车辆最大轴力的计算发现,该数值为10000kN;(2)通过对车间内部地面荷载的计算发现,区域内荷载处于不均匀的状态,区域地面最大荷载为400kN/m2,最小荷载为300kN/m2;(3)通过对试验资料的总结发现,当桩基端部处于粉土或粉砂土中时,其应力的分布多处于较为均匀的状态,桩基的承载力基本能够达标。

3.3.3群桩施工顺序

建筑工程施工较为复杂,桩基数量一般较多。如施工顺序不当,同样容易影响建筑的稳定性。为确保桩基施工顺序合理,勘察人员从沉降的角度,对该影响因素进行了分析,得到结果如下:(1)工程施工区域内,厚层软土场地面积较大,可将混凝土管桩,应用到施工过程中,以达到消减挤土效应的目的;(2)本工程建筑物的面积较大,为确保其稳定性达标,可适当将桩基分别分布在不同的区域,提高桩基布置的合理性;(3)群桩施工应避免向同样的方向进行,以免导致地面隆起,对桩基的沉降参数造成影响。

4结语

综上所述,本工程积极优化了岩土勘察措施,取得了良好的效果。岩土工程勘察过程中,各勘察人员应以本工程的经验作为依据。积极准备包括工程施工当地的地形地貌以及岩土地层分布情况等数据,提高前期资料的充足性。应利用计算机技术,提高计算指标的准确度。在此基础上,将降水、基坑支护以及桩基承载力等分别纳入到勘察过程中,使勘察质量能够得到进一步的提升。

【参考文献】

【1】陈伟标,黄红万,陈彬.工民建岩土工程与水电工程地质勘察的不同着重点[J].广东水利电力职业技术学院学报,2017,15(3):6-8.

作者:郑炎昊 单位:英国帝国理工学院