岩土工程勘察报告中的评价及建议问题研讨

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张辉

奎屯第七师勘测设计研究院有限公司 新疆维吾尔族自治区奎屯市 833200

摘要

目前,我国的岩土工程建设有了很大进展,其勘查工作也越来越受到重视。岩土工程勘察报告应以土力学理论为基石,以技术标准及规范为路标,依据客观、真实的基础资料,研析合理的岩土工程参数,提出恰当的评价及建议。本文首先分析复杂地质条件下岩土工程勘察目标,其次探讨勘察报告中的评价及建议,以期为数字化技术在岩土工程勘察中的应用提供指导。


关键词

岩土工程勘察;液化判别;土岩组合地基

正文


引言

当今可持续发展已成为全球各领域发展的重要指导原则,岩土工程,尤其是地基处理,直接关系到建筑物的稳定性和安全性,也对环境、资源、能源等产生重要影响。因此,如何在保证工程质量安全的同时,实现环境的保护,资源和能源的合理利用,经济效益的提高,成为岩土工程领域亟待解决的问题。在整个施工过程中,岩土工程勘察工作必不可少,岩土勘察工作不仅要遵照理论开展,还应结合实际情况,对施工现场做一个进行全面了解。岩土工程勘察是工程质量的基础,工程的顺利进展离不开岩土工程勘察。

1复杂地质条件下岩土工程勘察目标

在复杂地质条件下,勘察难度大和工作量大,需结合工程勘察等级,查明工程所在区域的工程地质和水文地质条件,准确评价岩土体特性、场地类别等,给出特殊岩土和不良地质的治理建议,并形成详细的勘察报告。

2勘察报告中的评价及建议

2.1液化判别起始标高应考虑后期填挖方

工程完工后通常需要对场地进行大面积整平,后期地坪标高与勘察时原始地面标高相差较大,勘察工作通常是在原地貌完成的。规范推荐用标贯判别液化法从“地面”开始计算判别,并未明确用哪个标高。如后期为填方,应该从大的区域性概念来判断填土的形式,重点判断其对地下水长期涵养条件的影响,从而调整水位参数;如后期为挖方,液化判别应从挖方后的标高计算,同时应考虑土的超固结问题。后期进行大面积填土对液化判别的影响较大,考虑液化计算参数选定是否合理的问题,建议勘察之前应进行总体的场地调查,确定后期填土形式是“凸台”还是“补洼”形式,从而分析公式中地下水参数是否需要调整,这对场地的液化计算结果影响较大,是液化计算的关键因素。液化判别的起始标高应选用填土后的标高,这使得液化初判的条件发生了较大变化。

2.2三维模型建立

利用航空摄影测量技术对地面连续摄取像片,采集地形数据,绘制边坡所处区域的地形图,利用ITASCAD软件建立了三维地质模型。地表建模:将航空摄影测量技术所获取的地形数据导入ITASCAD软件中创建等高线,并利用软件直接提取所有钻孔的孔口高程点,作为平面控制点,同时,边坡坡面较陡,坡面没有设置钻孔,建模时根据坡顶线、坡脚线及岩层产状对坡面进行插值拟合。地层建模:根据勘探资料,依次建立地层。以第1层粉质黏土为例,建模时只勾选其上包含的钻孔,利用反复加密网格(不规则三角网)和离散光插值法,创建出地层界面。需注意,三角网尺寸不宜过于稀疏或过于密集。网格过于稀疏,则尺寸太大,模型拟合精度差。反之,网格尺寸过小,会大幅降低计算效率。地质体建模:参考粉质黏土层的建模方法,依次建立全风化砂岩、强风化砂岩、中风化花岗岩的模型。同时,为了增加模型立体感,坡面和地层用不同颜色进行渲染。

2.3浅埋基岩以上地基处理建议

当基岩埋深较浅时,地基与基础形式就成了关键。从经济方面考虑,一般优先考虑采用地基处理方案。刚性桩复合地基在工程中被广泛应用,具有大幅提高地基承载力、有效控制变形等优点。当复合地基的刚性桩嵌入基岩时,计算模型就发生改变,刚性桩由软弱土中加筋增强体转变为基岩向上延伸的刚体,桩与土形成了土岩组合地基。土岩组合地基为在建筑地基的主要受力层范围内,有下卧基岩表面坡度较大的地基;或石芽密布并有出露的地基;或大块孤石或个别石芽出露的地基。嵌岩刚性桩属于密布且出露的“石芽。对于基岩埋深较浅场地,采用嵌岩刚性桩与原土层共同承担上部荷载,已有较多成功经验,与天然形成的土岩组合地基相比,人工形成的嵌岩桩与土组合地基更加均匀、质量可控,但勘察报告如何去建议计算模型,是个值得讨论的问题。

2.4抗浮设防水位

现行抗浮技术标准中已明确了抗浮设防水位应该分区划分的3个条件。(1)跨越多个地貌单元、地下水存在水力坡降场地可根据地质条件分区。(2)场地内有不同竖向设计标高时,可按竖向设计标高分区。(3)同一竖向设计标高区域,原始地形、地层分布和水文地质条件等变化较大的场地,可按工程结构单元分区。同一个工程可以提出多个抗浮设防水位标高,这给勘察报告编写提出了更高的要求。当场地为砂卵石等渗透性强的地层时,地下水的水力坡降较小,虽然地表标高不同,勘察报告只应提出一个抗浮设防水位标高。当场地为粘性土等渗透性弱的地层或基岩时,含水层中存在复杂的水力联系,同时,基坑肥槽可能形成“水盆效应”,不利于建筑物抗浮,因此,应分区提出不同的抗浮设防水位标高。当存在不同的“工程结构单元”时,须与结构工程师沟通,明确各个单元的结构设计情况,从而综合考虑确定。抗浮设防水位本应由岩土工程师与结构工程师共同给出,但在建筑结构设计条件尚不完全确定的前期阶段由撰写勘察报告的人员来提出,无疑给撰写勘察报告的人员提出了挑战。

2.5提升地质勘察工程的完整度

地质勘察工程首先要进行地质环境的评价,地质环境是指在工程建设过程中可能产生影响的地质因素,包括地形、地质构造、岩土物性、地下水等。在勘察工作中需要对地质环境进行全面的评价和分析,以便为工程设计和施工提供依据。其次要确定岩土层位和地质构造。在岩土工程中,岩土层位和地质构造是重要的勘察内容。合理的岩土层位和地质构造确定对工程的设计和施工有着重要的影响。在勘察过程中,需要通过采集样本和地质资料的分析,来确定岩土层位和地质构造。再者,要进行地下水的勘察。地下水对岩土工程有着极大的影响,它的存在会导致地基沉降、地质灾害等问题。因此,对地下水进行勘察和分析,能够有效地指导工程的设计和施工。紧接着,进行岩土物性的分析。岩土物性是指岩土物质的力学性质和物理性质等。在勘察过程中,需要对岩土物性进行分析,包括土壤、岩石的稳定性和变形特性等。这些分析结果是工程设计和施工的依据。最后,进行地震地质灾害评价。地震是一种常见的地质灾害,它对工程建设有着极大的影响。在勘察过程中,需要对地震地质灾害进行评价,以便在工程设计和施工中采取相应的防护措施,减少灾害的影响。

2.6可持续的地基处理策略与措施

在地基处理过程中,资源和能源管理旨在提高效率,减少浪费,并最大限度地减少环境影响。资源使用的选择和管理,需要考虑多种因素,包括资源的可用性,其对环境的影响,以及其经济效益。地基处理的过程中会消耗大量的能源,包括挖掘、运输、压实等工程活动,在能源管理过程中应采取措施降低能源消耗,例如,优化工程流程,提高设备效率,使用可再生能源等。在地基处理过程中,会产生大量的废弃物,包括土壤、岩石、建筑废弃物等,若处理不当,会对环境造成污染。因此,需要制定和实施有效的废弃物管理策略,包括废弃物的分类、回收、处理和处置等,以保护环境,同时也能回收利用部分废弃物,减少资源的浪费。

2.7智能评价应用-人工智能预测预警

人工智能技术在岩土工程评价与预测预警中得到了快速发展,人工神经网络(ANN)、粒子群优化极限学习机(PSO-KELM)、卷积-长短期记忆算法(CNN-LSTM)等机器学习方法也得到了应用。

2.9提升岩土勘查工程和地基处理报告的精准性

施工企业各部门需要提升对岩土工程勘察和地基处理施工过程的重视,特别要加大对公路工程岩土勘察工作的监管和审核力度。建立质量管理体系,把控勘察、监测、测试等环节,确保数据和信息的准确性和可靠性,避免因数据错误而导致的误判和失误,从而提高报告的精准性。制定科学合理的岩土工程勘察和地基设计施工标准,要求施工人员严格遵循施工标准进行施工。同时充分了解工地的地质情况,可以帮助工程师更好地选择勘察方法和地基处理方案,从而提高报告的精准性。使用先进的勘察技术和仪器,如地质勘探雷达(GPR)、电磁波探测仪等,可以提高勘察数据的准确性和可靠性,从而提高报告的精准性。进行多次勘察和现场监测,可以获得更多的数据和信息,从而帮助工程师更全面地分析和评估工程风险和地基处理方案,提高报告的精准性。

结语

岩土工程勘察中的评价及建议内容需灵活掌握,在液化判别时,应考虑场地大面积填挖方情况,可按照原始地面及后期地坪标高为起点分别进行计算判定。浅埋基岩以上的地基建议应考虑岩土模型是否合理问题;抗浮设防水位应依据多方面条件,从宏观角度科学确定。撰写岩土工程勘察报告并非简单的重复性工作,其中的评价及建议内容应根据诸多因素尽可能提出最优的建议,这就需要岩土工程师掌握常规的地基设计、建筑结构设计及施工方面的知识。

参考文献

[1]陈晓丹,翟利华,史海欧,等.岩溶区地铁暗挖区间溶(土)洞勘察对策研究[J].建筑技术,2019(5):545–548.

[2]顾宝和.学习太沙基,超越太沙基[J].地基处理,2020(4):271–276.

[3]马保松,程勇,刘继国,等.超长距离水平定向钻进技术在隧道精准地质勘察的研究及应用[J].隧道建设(中英文),2021,41(6):972–978.

[4]张恒春,刘广,吴纪修,等.川藏铁路3000m水平定向钻井技术方案[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2020,47(11):1–6.

[5]王世岐,梁海.后期大面积填土工程勘察液化计算问题探讨[J].工程勘察,2020(4):21–24,78.

[6]王世岐,周载阳,赵刚.“嵌岩刚性桩复合地基”承载力理论模型[J].建筑技术,2020,51(12):1514–1516.

 

 


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