试述建筑岩土地质勘查的分析与评价
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摘要:在建筑工程勘察中,地质问题始终是一个极为重要,且不容被忽视的问题。因此,在岩土工程勘察中要求查明与岩土工程有关的地质问题。本文简要分析了岩土工程勘察中要点问题,说明了岩土勘察中地质评价的内容及重要性。
关键词:建筑 岩土地质 勘察
一、岩土地质勘查要点分析
1、岩土工程勘察的方法
岩土工程勘察的方法或技术手段,有以下几种:工程地质测绘、勘探与取样、原位测试与室内试验、现场检验与监测。
工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘;但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质测绘。工程地质测绘是认识场地工程 地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。
勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的;并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。
物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。
钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的 类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。
原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。
原位测试与室内试验相比,各有优缺点。原位测试的优点是:试样不脱离原来的环境,基本上在 原位应力条件下进行试验;所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好;试验周期较短,效率高;尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验 评定其工程性质。缺点是:试验时的应力路径难以控制;边界条件也较复杂;有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是:试验条件比较容 易控制(边界条件明确,应力应变条件可以控制等);可以大量取样。主要的缺点是:试样尺寸小,不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响,代表性差;试 样不可能真正保持原状,而且有些岩土也很难取得原状试样。现场检验与监测是构成岩土工程系统的一个重要环节,大量工作在施工和运营期间进行;但是这项工作 一般需在高级勘察阶段开始实施,所以又被列为一种勘察方法。它的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。
现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。
检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣工运营期间继续进行。
2、岩土工程分析与评价的主要内容
岩土工程分析与评价的主要内容包括岩土工程地质分层及岩土参数的统计分析、场地稳定性和适宜性、场地地震效应、地基基础方案、基坑工程等。
1、岩土分层和参数选用
(1)分层原则:土层按地质时代、成因类型、岩性、物理力学性质指标划分;岩层按地质时代、岩性、风化程度、岩石坚硬程度和完整程度指标划分。
2)参数选用:首先要进行岩土参数的统计分析,应该按照场地工程地质单元、区段和层位分别统计。按照统计原则和标准,提供统计指标和相应的数据。当数据变化较大时,应分析原因,进行取舍,必要时重新分层统计,以保证参数可靠。
其次就是参数的选用,应根据地质的特点,并结合地区的经验,进行合理选用,保证室内试验和原位测试指标之间相互吻合。根据统计原则和标准,选取统计指标的最大值、最小值、算术平均差、标准差、变异系数和样本数。用于评价岩土性状和划分地层鉴定类别的指标,应选用平均值。对正常使用极限状态计算所需岩土参数,宜选用标准值。若指标选用值变异性较大时,可以根据地区经验进行适当调整。
2、场地稳定性和适宜性评价
(1)断裂勘察,查明其位置,活动性,以及地震效应,对拟建工程的影响程度。
(2)不良地质作用勘察,针对存在工程安全隐患的不良地质作用和地质灾害进行定性分析,根据指标进行定量评价。
根据综合评价分析结果提供建设性意见和措施。
3、场地地震效应和地基基础方案
应当根据建筑场地类别,划分抗震地段,判别砂土液化等问题;根据场地工程地质条件,结合经验,以及施工、材料等因素,针对地基进行分析,提出安全可靠的地基基础方案。
二、建筑岩土地质勘查中的地质问题
水文地质问题在岩土工程勘察和施工中非常重要的问题。地下水是岩土体的一部分,直接影响岩土体的工程特性以及建筑物的稳定性和耐久性。
1 水文地质评价内容
工程地质勘查中,对水文地质评估应该结合基础设计以及地下水对于岩土工程的危害,因此,评价内容主要包括:考虑地下水对岩土体和建筑物的影响;应该结合建筑物地基基础类型,合理选型;此外,还需要从工程角度出法,根据不同条件,有侧重的考虑不同的地质问题。
2地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。因此,地下水位变化引起的危害可分为四种方式:
(1)水位上升引起的岩土工程危害。
(2)地下水位下降引起的岩土工程危害。
(3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。
(4)地下水动压力作用引起岩土工程危害
综上所述,水文地质工作在工程勘察中起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。
参考文献:
[1]GB 50021-2001,岩土工程勘察规范[S]
[2]朴宗元等,简明岩土工程勘察设计手册[M],北京:中国建筑工业出版社,2003
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