復(fù)雜地基深基坑巖土工程勘察技術(shù)探討
時(shí)間:2022-07-22 10:55:59
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摘要:良好的工程勘察是確保其后續(xù)施工方案設(shè)計(jì)、施工技術(shù)應(yīng)用和施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵。以長沙市夢想·天悅項(xiàng)目中的北地塊深基坑巖土工程勘察項(xiàng)目為實(shí)例,對復(fù)雜地基條件下的深基坑巖土工程勘察技術(shù)進(jìn)行分析,具體包括本次所研究的工程概況,復(fù)雜地基條件下的深基坑巖土工程勘察技術(shù)及其選擇,以及具體勘察中的巖土工程勘察質(zhì)量提升策略。希望通過本次的研究與分析,可以為此類工程勘察技術(shù)的應(yīng)用及其勘察效果的保障提供參考。
關(guān)鍵詞:巖土工程;深基坑;復(fù)雜地基;勘察技術(shù)
隨著建筑工程行業(yè)的不斷發(fā)展,復(fù)雜地基條件下的巖土工程深基坑施工的數(shù)量與規(guī)模都在不斷擴(kuò)大。在此類工程的建設(shè)與施工中,良好的工程勘察是確保其后續(xù)施工方案設(shè)計(jì)、施工技術(shù)應(yīng)用和施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵?;诖耍嚓P(guān)單位一定要對此項(xiàng)工作內(nèi)容格外重視,充分掌握各種先進(jìn)的勘察技術(shù),并根據(jù)實(shí)際情況、結(jié)合實(shí)際需求,對相應(yīng)的勘察技術(shù)加以合理應(yīng)用。這樣才可以獲取到有效的勘察結(jié)果,為后續(xù)的巖土工程深基坑施工提供足具科學(xué)性的參考依據(jù)。本文以長沙市夢想·天悅項(xiàng)目中的北地塊深基坑巖土工程勘察項(xiàng)目為實(shí)例,對復(fù)雜地基條件下的深基坑巖土工程勘察技術(shù)進(jìn)行了分析,具體包括本次所研究的工程概況,復(fù)雜地基條件下的深基坑巖土工程勘察技術(shù)及其選擇,以及具體勘察中的巖土工程勘察質(zhì)量提升策略。希望通過本次的研究與分析,可以為此類工程勘察技術(shù)的應(yīng)用及其勘察效果的保障提供參考。
1工程概況
本次所研究的對象是長沙市夢想·天悅項(xiàng)目中的北地塊深基坑巖土工程勘察項(xiàng)目。該項(xiàng)目擬建場地處在長沙市天心區(qū)黑石鋪街道書院路與志清路交叉口東北角。整個(gè)場地屬于湘江沖積低階地貌,其地勢呈現(xiàn)出東高西低形式。該建筑項(xiàng)目共設(shè)計(jì)了高層建筑18棟,此外還包括幼兒園、售樓部以及整體地下室。市政道路將此項(xiàng)目分割成了西南、西北以及東北3個(gè)地塊。本次勘察中,主要對其西北以及東北這兩個(gè)地塊進(jìn)行勘察,其主要的勘察內(nèi)容包括1~14號高層建筑(共14棟),幼兒園、售樓部底層建筑(共2棟)以及整體地下室。該工程的重要性等級是二級,擬建現(xiàn)場的復(fù)雜程度等級是二級,地基復(fù)雜程度等級是二級。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-20012009和《高層建筑巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T72-2017中的相關(guān)規(guī)定,在本次項(xiàng)目中,將其巖土工程的勘查等級設(shè)定為乙級。
2深基坑巖土工程勘察技術(shù)及其選擇分析
2.1原位測試技術(shù)類別及應(yīng)用注意事項(xiàng)
2.1.1原位測試技術(shù)類別所謂原位測試,就是借助于一些試驗(yàn)手段,在不破壞或盡量少破壞天然地基的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)其巖土工程性能與狀態(tài)信息的獲取。在對復(fù)雜地基條件下的深基坑進(jìn)行巖土工程勘查的過程中,原位測試技術(shù)的種類和形式有很多,就目前來看,比較常用的技術(shù)形式包括靜力觸探、動力觸探、旁壓檢測、靜載檢測、十字檢測以及應(yīng)力鏟檢測等。不同技術(shù)形式的適用條件和檢測效果都不盡相同。其中,最為常用的技術(shù)便是靜力觸探檢測技術(shù)。2.1.2應(yīng)用注意事項(xiàng)在具體應(yīng)用中,技術(shù)人員應(yīng)注意以下幾點(diǎn):第一,觸探中一定要保障觸探位置的精準(zhǔn)性,誤差不可超過2%;第二,錘擊貫入時(shí),探測桿角度應(yīng)得到良好控制,且貫入操作要保持連續(xù),不可間斷;第三,如果貫入深度不同,探測桿的角度也應(yīng)該隨之改變。在深度是1m時(shí),其旋轉(zhuǎn)角度應(yīng)設(shè)置為540°,在1m以上時(shí),每深入0.2m探測桿就需要進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn);第四,在貫入深度為0.15m以下時(shí),錘擊50次之后,測試就需要停止,然后將最后所獲得的力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)作為勘察結(jié)果[1]。
2.2地質(zhì)測繪技術(shù)
地質(zhì)測繪技術(shù)就是將確定好的實(shí)地地質(zhì)點(diǎn)位作為基礎(chǔ),通過先進(jìn)的測量方法將其測繪到地形圖上的一種工程測量方法。該方法在復(fù)雜地基條件下的深基坑巖土工程測量中也十分適用。具體測繪中,其主要的方法有3種:第一是目標(biāo)法定點(diǎn),第二是半儀器法定點(diǎn),第三是儀器法定點(diǎn)。2.2.1目標(biāo)法定點(diǎn)目標(biāo)法定點(diǎn)也就是通過目測的方法直接在底圖上進(jìn)行地質(zhì)點(diǎn)位置標(biāo)記,或者是通過航空攝像的方式做好定點(diǎn),然后再將其轉(zhuǎn)繪在底圖上。2.2.2半儀器法定點(diǎn)半儀器法定點(diǎn)也就是通過羅盤等簡單的儀器進(jìn)行簡易測量,以此來實(shí)現(xiàn)地質(zhì)點(diǎn)標(biāo)定。2.2.3儀器法定點(diǎn)儀器法定點(diǎn)也就是通過GPS、GIS等高精度測量儀器來進(jìn)行地質(zhì)點(diǎn)標(biāo)定。將此項(xiàng)技術(shù)合理應(yīng)用到復(fù)雜地基條件下的建筑深基坑巖土工程勘察中,不僅可實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場巖層外觀、類型、性質(zhì)及其成分等信息的有效獲取,同時(shí)也可以進(jìn)一步對其地質(zhì)的變化趨勢及其走向加以明確,以此來為后續(xù)的建設(shè)施工提供科學(xué)參考[2]。
2.3巖層鉆探技術(shù)
所謂巖層鉆探技術(shù),就是通過車裝鉆機(jī)或者是臺式鉆機(jī)等鉆探工具,進(jìn)行巖層芯樣鉆取,然后再對鉆取的芯樣進(jìn)行進(jìn)一步檢測,以此來明確其變化趨勢。通常情況下,在通過該技術(shù)進(jìn)行巖土工程勘察的過程中,對于砂土層,其巖心采樣率應(yīng)控制在75%左右;對于黏土層,其巖心采樣率需控制在90%以上,且需要對土層水平和垂直方向的變化情況做好記錄,以此來實(shí)現(xiàn)各個(gè)土層具體變化趨勢的了解。最后需要將現(xiàn)場檢測到的情況匯總為具體的數(shù)據(jù),再通過宏觀以及微觀兩個(gè)方面對其形成特征加以科學(xué)分析,以此來實(shí)現(xiàn)土層的科學(xué)觀察與描述。在對土層分布結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究與分析過程中,需要對深度的土層樣本進(jìn)行提取,以此來確保巖土工程勘察質(zhì)量[3]。通過該技術(shù)的合理應(yīng)用,可科學(xué)確定巖土工程各項(xiàng)勘察指標(biāo),并可以此來為其后續(xù)的建設(shè)施工提供有力支撐。
2.4室內(nèi)測驗(yàn)技術(shù)
對于復(fù)雜地質(zhì)條件下的深基坑巖土工程勘察而言,室內(nèi)測驗(yàn)技術(shù)也是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)形式。通過室內(nèi)測驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用,可讓巖土工程勘察過程中的相關(guān)物理力學(xué)指標(biāo)得以科學(xué)確定。具體應(yīng)用中,此項(xiàng)技術(shù)的主要作用是對相應(yīng)的樣本進(jìn)行物理力學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)的精確、細(xì)致處理,以此來為后續(xù)的巖土工程評估提供科學(xué)依據(jù),特別是在對巖土工程進(jìn)行評價(jià)以及分級的過程中,此項(xiàng)技術(shù)更是具有非常顯著的優(yōu)勢。就目前來看,巖土工程勘察工作中的室內(nèi)測驗(yàn)技術(shù)主要包括顆粒分析、水質(zhì)分析、壓縮實(shí)驗(yàn)以及質(zhì)測檢驗(yàn)等,這些技術(shù)對于巖土工程勘察都具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值[4]。根據(jù)施工場地巖土層特點(diǎn),本次勘察主要應(yīng)用的是靜力原位檢測技術(shù)。對不同地層,分別采用現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)及室內(nèi)分析等的勘察方法。在室內(nèi)測驗(yàn)中,選擇的是本次勘察場地中的39組巖石試樣進(jìn)行物理力學(xué)性能指標(biāo)檢驗(yàn),該場地中的強(qiáng)風(fēng)化粉質(zhì)砂巖④如表1所示。中風(fēng)化粉質(zhì)砂巖⑤的室內(nèi)試驗(yàn)檢測結(jié)果如表2所示。
3深基坑巖土工程勘察質(zhì)量提升策略
3.1注重勘察與取樣
3.1.1勘察與取樣的重要性由于復(fù)雜地基條件下的巖土工程結(jié)構(gòu)形式及其基礎(chǔ)樣式不同,其對應(yīng)的勘察點(diǎn)間距和勘察深度都會有所差異,這些是具體勘察過程中需要格外重視的細(xì)節(jié),相關(guān)單位和勘察技術(shù)人員只有對這些細(xì)節(jié)做到嚴(yán)格把控,才可以實(shí)現(xiàn)此類工程勘察效率和水平的全面提升,從而確??辈熨|(zhì)量。3.1.2注重勘察與取樣注意事項(xiàng)基于此,在具體的復(fù)雜地基建筑深基坑巖土工程勘察時(shí),相關(guān)單位與技術(shù)人員需要對以下兩個(gè)方面的注意事項(xiàng)做到足夠重視:第一,應(yīng)按照實(shí)際的地質(zhì)情況進(jìn)行勘察深度的合理確定。如果被測場地內(nèi)的地形地質(zhì)都比較好,且埋藏深度不大,就需要將勘探孔實(shí)際深度設(shè)置得較小一些。如果被測現(xiàn)場存在濕陷性黃土、淤泥地質(zhì)或者是松散雜土等的情況,就需要將勘探孔的深度適當(dāng)加大。而具體的勘探點(diǎn)位置及其距離則需要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況來進(jìn)行科學(xué)確定。第二,對于不同復(fù)雜程度級別的深基坑,在其巖土工程勘察的過程中,勘探點(diǎn)間距也會不同。如果地基條件比較復(fù)雜,具體勘察中,就需要將勘探點(diǎn)的間距適當(dāng)減小。將勘探點(diǎn)的間距適當(dāng)減小,有利于提高勘察精度,可為復(fù)雜地基條件下的建筑工程深基坑及其整體建設(shè)施工提供足夠科學(xué)準(zhǔn)確的參考依據(jù),最大限度防止后續(xù)建設(shè)施工中質(zhì)量與安全問題的產(chǎn)生。
3.2注重先進(jìn)勘察技術(shù)的應(yīng)用
在通過勘察技術(shù)對復(fù)雜地基條件下的建筑工程深基坑進(jìn)行巖土工程勘察過程中,為有效提高其勘察質(zhì)量,相關(guān)單位和技術(shù)人員一定要對先進(jìn)的勘察技術(shù)加以合理應(yīng)用。在對勘察點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置的過程中,可通過克里格法來進(jìn)行勘察點(diǎn)設(shè)置。在對巖土工程進(jìn)行評估過程中,可通過多道瞬態(tài)面波技術(shù)來進(jìn)行評估;在對地基承載力進(jìn)行特征評估過程中,可通過回歸分析法進(jìn)行評估;在對相關(guān)勘察資料進(jìn)行整理時(shí),可通過大數(shù)據(jù)技術(shù)來進(jìn)行整理[5]。通過這樣的方式,不僅可進(jìn)一步提升此類巖土工程的勘察質(zhì)量,同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)其勘察效率的顯著提升,盡最大限度避免人為因素對勘察效果的不良影響。
3.3注重地下水的勘察
在復(fù)雜地基條件下,要想有效確保建筑工程深基坑的巖土工程勘察質(zhì)量,相關(guān)單位和技術(shù)人員一定要對其地下水勘察做到足夠重視。只有做好地下水的良好觀測,才可以讓巖土工程的勘察質(zhì)量得以良好保障。通常情況下,復(fù)雜地基條件下的地下水勘察難度都比較大,其勘察時(shí)間一般需要控制在鉆孔完成后的24h以內(nèi)?;诖?,工作人員需要對勘察時(shí)間加以嚴(yán)格把控。同時(shí),在對工程范圍內(nèi)的地下水進(jìn)行勘察的過程中,勘查人員需要詳細(xì)分析其周邊區(qū)域內(nèi)的地下水開采情況及其影響因素等。為有效確保地下水勘察效果,具體勘察中,通常都需要在地下水位降低的情況下進(jìn)行勘察。
4結(jié)語
良好的工程勘察是確保其后續(xù)施工方案設(shè)計(jì)、施工技術(shù)應(yīng)用和施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵。基于此,相關(guān)單位一定要對此項(xiàng)工作內(nèi)容格外重視,充分掌握各種先進(jìn)的勘察技術(shù),并根據(jù)實(shí)際情況、結(jié)合實(shí)際需求,對相應(yīng)的勘察技術(shù)加以合理應(yīng)用。這樣才可以獲取到有效的勘察結(jié)果,為后續(xù)的巖土工程深基坑施工提供足具科學(xué)性的參考依據(jù)。在當(dāng)今建筑工程設(shè)計(jì)與建設(shè)中,如果擬建現(xiàn)場屬于復(fù)雜地基,相關(guān)單位和技術(shù)人員一定要通過采用合理的技術(shù)措施,來展開其深基坑巖土工程勘察工作。在此過程中,首先應(yīng)全面了解具體的工程概況,然后根據(jù)實(shí)際情況做好勘察技術(shù)的選擇,最后再通過適當(dāng)措施做好勘察質(zhì)量控制。通過這樣的方式,才可以有效確保勘察效果,為后續(xù)的深基坑施工提供科學(xué)參考,為復(fù)雜地基條件下整體建筑工程質(zhì)量與安全提供良好保障。
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作者:李盼盼 肖龍 單位:長沙核工業(yè)工程勘察院有限公司