巖土工程勘察中常見的技術(shù)問題及解決措施

1、<p>　　巖土工程勘察中常見的技術(shù)問題及解決措施</p><p>　　摘要：巖土工程勘察是很多工程施工前的必備工作，采集巖土地質(zhì)條件的信息，從而為今后的施工指明方向。文章對巖土工程勘察中常見的技術(shù)問題及解決措施進行分析，具有一定的借鑒意義。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：巖土工程；勘察；技術(shù)問題；解決措施 </p><p>　　中圖分類號：TU74 文獻

2、標(biāo)識碼：A </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　文章對巖土工程勘察的重要意義進行介紹，對巖土工程勘察技術(shù)與方法和常見問題進行闡述，通過分析，并結(jié)合自身實踐經(jīng)驗和相關(guān)理論知識，對巖土工程勘察中相關(guān)問題的解決措施進行探討。 </p><p>　　二、巖土工程勘察的重要意義 </p><p>　　

3、在勘察施工中，要根據(jù)地基的不同，選用不同的、適合的測試手段和方法，這樣可以提高勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性，對于砂土，粉土和一般粘性土，常用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，需要注意的是標(biāo)貫基數(shù)的精確度會影響評判地基土的強度性質(zhì)，對于淤泥、淤泥質(zhì)土，由于軟土的靈敏度高會影響到鉆孔，因此一些勘察單位廣泛布置靜探孔或采用全靜探來降低成本。對于沿海附近地層中分布的淤泥、一般粘性土，淤泥質(zhì)土、砂土、粉土，又由于地下水位埋藏較淺，最好采用靜力觸探，這樣不但能準(zhǔn)確分層，而且能客觀

4、準(zhǔn)確地反映地基土的強度性質(zhì)。同時，巖土工程勘察技術(shù)的運用可為建設(shè)項目的設(shè)計和施工提供科學(xué)的指導(dǎo)數(shù)據(jù)，及時避免和改造自然環(huán)境中存在的不利條件，避免或節(jié)約項目施工中的處理費用，從而保證建設(shè)項目的質(zhì)量安全和生產(chǎn)進度。因此，前期的巖土工程勘察工作雖然所占比率不大，但其作用和意義顯得十分重要。 </p><p>　　三、巖土工程勘察技術(shù)與方法 </p><p><b>　　1.靜力觸探法

5、</b></p><p>　　靜力觸探法是用于劃分土層、判別土體液化、確定地基承載力等參數(shù)常用的原位測試方法，具有操作簡單、費用低、成果準(zhǔn)確、周期短、節(jié)省人力等優(yōu)點。靜力觸探除主要應(yīng)用在三個方面: 劃分地下土層、確定土的類型; 巖土工程性質(zhì)指標(biāo)的評估; 為巖土工程設(shè)計提供直接的結(jié)論性的判斷以外，目前，還開始廣泛應(yīng)用在包括斜坡穩(wěn)定性研究、滑坡取證和路面與環(huán)境調(diào)查等方面。靜力觸探在工程勘察中的應(yīng)用靜力觸探

6、在眾多的勘察手段中因其適用范圍廣、測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確快捷、操作成本較低廉等特有的優(yōu)點，受到廣大巖土同仁的偏愛，其優(yōu)點主要表現(xiàn)在下面主要對靜力觸探成果的整理及應(yīng)用進行探討： </p><p>　?。ㄒ唬╈o力觸探測試數(shù)據(jù)成果整理 </p><p>　　靜力觸探數(shù)據(jù)成果的整理主要是先對測試數(shù)據(jù)進行深度修正和異常測試數(shù)據(jù)修正，后進行力學(xué)分層，最后根據(jù)土層分類圖結(jié)合鉆探資料進行工程地質(zhì)分層；目前國內(nèi)外在利

7、用靜力觸探指標(biāo)判別巖土類別、確定土名上，大部分依據(jù)雙橋探頭測得的qc及Rf來確定。 </p><p>　　通過多年來對各地區(qū)粘性土、粉土及砂類土中進行的靜力觸探與鉆孔資料的對比，分別按土類從曲線形態(tài)進行分析，從中得出比較共性的特征，可以做為劃分土類的基本標(biāo)志，現(xiàn)分述如下： </p><p>　?、烹s填土：曲線變化無規(guī)律，突變現(xiàn)象嚴(yán)重，但其位于表層，較好判定。 </p><

8、;p>　?、普惩粒簈c曲線較平緩，有緩慢的波形起伏，局部略有向右突峰，fs曲線略有突峰，在qc曲線右側(cè)且距離較大。 </p><p>　?、欠圪|(zhì)粘土：qc曲線較平緩，有緩慢的波形起伏，局部略有向右突峰，fs曲線局部略有突峰，與qc曲線距離較近，大部位于qc曲線右側(cè)局部交叉越過左側(cè)。 </p><p>　?、确弁粒簈c值較大，曲線呈鈍鋸齒狀，齒峰較緩，fs曲線一般位于qc曲線右側(cè)，局部

9、間隔較大，但偶爾也和qc曲線左右穿插。 </p><p>　?、缮邦愅粒簈c值較大，曲線呈尖銳鋸齒狀，fs 曲線一般和qc曲線間隔較大，曲線尖峰處大部位于qc曲線以左；中細砂qc曲線和fs曲線的尖齒更為劇烈，局部呈不規(guī)則大鋸齒狀。 </p><p>　　確定地基土的承載力和變性模量 </p><p>　　依據(jù)《巖土工程技術(shù)規(guī)范》DB 29-20-2000表3.7.5

10、-2可確定地基土的基本承載力f0。查表可知，靜力觸探和室內(nèi)試驗兩種方法所得f0總體變化趨勢一致，而且粉質(zhì)粘土、粉土的承載力誤差相對較小，淤泥質(zhì)土的承載力誤差相對較大。所以，對于淺層地基土的承載力的確定，無論是靜力觸探指標(biāo)還是室內(nèi)土工試驗指標(biāo)，都需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐貐^(qū)經(jīng)驗綜合分析取值。 </p><p>　　依據(jù)《巖土工程技術(shù)規(guī)范》DB 29-20-2000表3.7.5-3可估算變形模量Es。查表可知，兩種方法確定的Es

11、離散性較大，應(yīng)注意綜合分析。 </p><p>　　（三）靜力觸探液化判別 </p><p>　　當(dāng)采用靜力觸探試驗對地面下15 m深度范圍內(nèi)的飽和砂土或飽和粉土進行液化判別時，要根據(jù)地震作用的影響來進行，主要是通過分析應(yīng)力應(yīng)變條件，并結(jié)合相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，也可以采用現(xiàn)場觀測的現(xiàn)象和測得的參數(shù)進行判別。人工取樣進行相關(guān)的實驗分析，總有一些無法克服的客觀因素存在，從而影響實驗結(jié)果的可信度

12、，就拿砂土取樣來說吧，我們很難獲取完全不擾動的砂土樣。而原位CPT測試的結(jié)果則不一樣，其數(shù)據(jù)是連續(xù)，有效的規(guī)避了現(xiàn)場作業(yè)影響，同時CPT數(shù)據(jù)可用于土類判別，這也將有助于砂土的液化判別。利用靜力觸探技術(shù)，可以判斷飽和砂土地震液化的情況，如果能夠結(jié)合其他的判斷方法，則能是判斷更為準(zhǔn)確。除上述應(yīng)用外，靜力觸探技術(shù)還能幫助估算粘性土的抗剪強度、粒狀土的相對密度、粘性土的超固結(jié)比、粘性土的靈敏度等。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)，還能非別對土的土質(zhì)參數(shù)進行估算，

13、土質(zhì)參數(shù)主要包括壓縮模量(E)、土的剪切模量(G。)、土的滲透性等內(nèi)容。 </p><p><b>　　2.鉆探法 </b></p><p>　　在工程地質(zhì)勘查的過程中，最常用、也是最基本的勘查手段就是鉆探。在不同的工程地質(zhì)條件下，或者是對于不同類型的建筑物，又或者在不同的勘查階段，只要是能夠布置勘探工作的地段，在一般情況下都采用的是鉆探的方法。與坑探或者物探相比較起

14、來，鉆探具有不受地形或者地質(zhì)條件限制的獨特的有點，并且可以在任何環(huán)境下進行。鉆探最突出的優(yōu)勢就是鉆探的精確度很高，同時能夠直接觀察到巖心，并且能夠采取樣本；鉆探還不會受到地下水的限制，勘探的深度很深，可以鉆進的速度也相對較快。工程地質(zhì)鉆探有很多綜合性的目的，是為了工程建筑的設(shè)計和施工服務(wù)的。因此在鉆孔的結(jié)構(gòu)、鉆進的方法與進程中的一些觀測編錄等一些方面都有著特殊的要求。在工程地質(zhì)鉆探的過程之中，對于巖心的采取率有很高的要求，一般的巖層的采

15、取率不能低于80%；而對于工程建筑物中非常重要的斷層破碎帶和軟弱夾層的采取率也不能夠低于60%，并且一般不容易取得巖心。要想獲取較高的巖心采取率，就要針對不同的勘探對象采取一些不同的鉆進方法。 </p><p>　　3.不同地質(zhì)鉆探工藝的技術(shù)措施 </p><p>　?。?）粘性土在鉆探的前幾次一般采用錘擊鉆進；取土試樣或原位測試的鉆孔則采用回轉(zhuǎn)鉆進或泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆進，必要時采用套管護壁。

16、為滿足分層精度要求，鉆進尺度一般小于2.0m。 </p><p>　　（2）巖溶石灰?guī)r：巖溶地區(qū)勘察鉆探質(zhì)量將直接影響后期工程的施工和設(shè)計，鉆探施工方案的有效制定和施工工藝是保證工程質(zhì)量的重點。鉆機性能、鉆探方法、鉆探人員水平以及地基失穩(wěn)是影響巖溶地區(qū)鉆探施工質(zhì)量的主要因素之一。鉆探之前查明設(shè)計深度范圍內(nèi)石灰?guī)r巖溶發(fā)育規(guī)律、保證巖石完整性與充填物情況是巖土工程勘察重點任務(wù)。 </p><p&g

17、t;　?。?）由于土洞一般與下部灰?guī)r聯(lián)系非常密切，所以土洞若無充填或充填物相對較少，且具有一定的空間；如果土洞呈充填狀態(tài)，會導(dǎo)致地下水的水位急劇的發(fā)生變化，使孔壁也易坍塌。因此，當(dāng)鉆進至軟土層時，可以加大孔徑，采用肋骨鉆頭，并在鉆探至軟土土層之后，及時的下入套管保護孔壁。軟土在鉆探過程中無論采用何種鉆進方法，進尺都比較快，遇土洞或土洞充填物，一般會出現(xiàn)掉鉆現(xiàn)象，即鉆具在自重狀態(tài)下不加壓、不轉(zhuǎn)動就會向孔內(nèi)下落。由于淤泥質(zhì)土塑性低，土質(zhì)松軟

18、，提鉆后一般會出現(xiàn)孔內(nèi)縮徑現(xiàn)象，第二次下鉆時達不到原來孔深。 </p><p>　　在巖溶地區(qū)要格外注意水上施工中的鉆機安置與加固問題，特別是鉆探場地的改善和處理問題，尤其是在施工過程中要平穩(wěn)的安裝鉆機，巖土鉆機開孔之前還要對施工場地進行平整處理，盡量避免鉆機發(fā)生大幅度的振動，進而從源頭避免地基失穩(wěn)沉陷問題的產(chǎn)生。同時，巖溶地區(qū)鉆探工藝通常會采用合金回轉(zhuǎn)鉆進或金剛石單動雙管回轉(zhuǎn)鉆進、泥漿或套管護壁成孔的鉆進方式進

19、行。面對巖溶地區(qū)的巖洞較大的情況，巖層裂隙面會經(jīng)常聯(lián)通，漏漿現(xiàn)象就不可避免的經(jīng)常發(fā)生，在漏漿不嚴(yán)重的情況下，我們可適當(dāng)?shù)脑龃笱h(huán)水，在泥漿中添加護壁劑、鋸末等工程材料；當(dāng)漏漿現(xiàn)象非常嚴(yán)重時，應(yīng)使用套管或者多層套管，進行變徑法鉆進施工。 </p><p>　?。?）砂層：在對粉細砂粘性土層鉆進時，該地層的顆粒粒經(jīng)大小與地層鉆探工藝有著很大的關(guān)系，鉆進壓力不易過大，不允許鉆頭上下活動，應(yīng)用清泥漿洗孔，對中粗砂、礫砂的

20、土層鉆探時可采取灌漿無泵反循環(huán)鉆進方式，以低轉(zhuǎn)速鉆進，鉆進過程中勤浮動鉆具，上提要慢。同時，應(yīng)采取低鉆速鉆進，每次鉆探完畢，待清泥漿將孔內(nèi)懸浮粉細砂帶入泥漿池后方可停泵，以確保不會發(fā)生沉砂卡鉆的事故發(fā)生，停泵后干鉆 0.3~0.5m，以保證不脫落巖芯；下放要快，要形成孔底反循環(huán)，提鉆前為保證取心率和卡芯效果，同粉細砂粘性土層一樣，應(yīng)用清泥漿洗孔，待清泥漿將孔內(nèi)懸浮中礫砂、粗砂帶入泥漿池后方可停泵，應(yīng)停泵干鉆0.2~0.3m，之后就不用再

21、浮動鉆具進行干鉆卡芯。 </p><p>　　四、巖土工程勘察工作中常見的基礎(chǔ)性技術(shù)問題 </p><p>　　近年來我國經(jīng)濟發(fā)展十分迅速，建筑工程項目中，大型的工業(yè)園區(qū)與房地產(chǎn)項目的投入，使得工程施工對于工程地基的要求不斷提高。與此同時，建筑技術(shù)不斷發(fā)展，各種建筑風(fēng)格的不斷變化，使得巖土工程的基礎(chǔ)勘察面臨重大的挑戰(zhàn)，勘察任務(wù)更加艱巨。工程技術(shù)人員在面臨不斷增長的勘察需求上，以往原有的技術(shù)

22、已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代建筑的要求。巖土工程的基礎(chǔ)勘探工作所面臨的技術(shù)問題不斷凸顯，具體的主要問題可以分為以下幾點： </p><p>　　第一，如何對界面進行更準(zhǔn)確的劃分?？辈斓貐^(qū)的地形、地質(zhì)存在很多不同之處，工程技術(shù)人員面臨的首要問題就是如何更好的對巖土體與巖石的分化程度的界面進行區(qū)分，提高現(xiàn)場勘察工作的準(zhǔn)確程度。 </p><p>　　第二，地質(zhì)形態(tài)判定的準(zhǔn)確度要求。地質(zhì)形態(tài)的判定主要是對地

23、下所埋藏的不明物體的判定，并且對其埋藏的位置與深度進行準(zhǔn)確的分析與判定，這對于工程技術(shù)人員具有很大的難度。 </p><p>　　第三，加強巖土參數(shù)檢測工作的準(zhǔn)確度。在開展巖土工程的勘察工作時，部分巖土的原樣采集工作具有很大的難度，而且很多巖石存在著容易風(fēng)化的情況，難以對其參數(shù)進行準(zhǔn)確的檢測與判定。 </p><p>　　第四，提高工程技術(shù)人員專業(yè)能力。巖土工程的勘察工作具有一定的特殊性，

24、在實際工程進行中，往往會出現(xiàn)工程技術(shù)人員業(yè)務(wù)水平不足的情況，業(yè)務(wù)人員缺乏良好的分析與判斷的能力。在工程開展中，需要加強對工程技術(shù)人員的培養(yǎng)，讓經(jīng)驗豐富的老技術(shù)人員進行帶領(lǐng)，加快工程技術(shù)人員自身的成長。 </p><p>　　第五，部分人員的素質(zhì)急需提高。在建筑工程規(guī)劃階段時，當(dāng)需要進行重大的決策的時期，部分技術(shù)人員缺乏解決問題的能力，不具備良好的技術(shù)與方法去進行解決，不能拿出有效的解決方案。 </p>

25、<p>　　五、巖土工程勘察中相關(guān)問題的解決措施 </p><p>　　1.加強現(xiàn)場地質(zhì)鉆探的過程監(jiān)管控制，保證鉆探孔深滿足要求、確保地層劃分的質(zhì)量。巖土工程勘探中的地質(zhì)鉆探仍是目前最有效、最主要的勘察手段之一，所以在進行巖土工程地質(zhì)鉆探過程中必須根據(jù)不同的地層條件、巖體和測試、取樣要求對鉆孔進行設(shè)計控制，以達到既能提高經(jīng)濟效益又能滿足技術(shù)要求的目的。 </p><p>　　

26、2.重視勘察現(xiàn)場的原位測試和巖土取樣工作，確保現(xiàn)場記錄準(zhǔn)確可靠。原位測試和巖土取樣成為解決巖土工程勘探技術(shù)問題的重點，也是巖土工程勘探結(jié)果的重要數(shù)據(jù)來源。這首先是因為分析評價的基礎(chǔ)是測試數(shù)據(jù)，沒有適用、可靠、完整的測試數(shù)據(jù)，一切分析評價都將是數(shù)字游戲。巖土工程設(shè)計計算的可靠性和準(zhǔn)確性決定于計算參數(shù)和計算模式，計算參數(shù)比計算模式更重要。其次，巖土工程測試有較大難度，在鉆探取樣、樣品制備過程中，總會有一定程度的受力環(huán)境差異和擾動，對測試結(jié)果

27、影響較大。由于巖土體具有明顯的各向異性，是非均質(zhì)體，所取試樣數(shù)量要滿足要求，數(shù)量太少不能保證測試結(jié)果具有代表性。 </p><p>　　3.在勘察方法上，勘察單位需要增加科技投入，更新技術(shù)設(shè)備，不斷提高勘察單位的技術(shù)水平和技術(shù)含量，不斷提高勘察工作質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，不能只依靠傳統(tǒng)的單一勘察手段，應(yīng)綜合采用工程地質(zhì)鉆探、測繪方法，合理地運用和選擇工程物探新技術(shù)、地理信息系統(tǒng)，重視遙感在勘察中的應(yīng)用以提高

28、勘察工作的精度；通過各種勘察手段的綜合應(yīng)用，使其相互驗證，全面正確反映勘察場地各種地質(zhì)體的界面、形態(tài)及其相互之間的關(guān)聯(lián)性及物理力學(xué)特征。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　巖土工程勘探工作質(zhì)量如果不到位，會給今后的施工帶來很多的難度，甚至造成安全事故的發(fā)生。隨著近年來人們對巖土工程勘察技術(shù)越來越重視，巖土工程勘察技術(shù)也得到了較大的提高

29、。這對于很多工程的施工是非常有利的。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]陳一毅，王常漢.關(guān)于巖土工程勘察的重要性分析研究[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2012，（02） </p><p>　　[2]戴樂.巖土工程勘察質(zhì)量通病[J].山西建筑，2011，（21）. </p><p>　　[