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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復(fù)雜地基深基坑巖土工程勘察技術(shù)探討

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(zhǎng)沙市夢(mèng)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(duì)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(guò)本次的研究與分析,可以為此類(lèi)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(lèi)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。基于此,相關(guān)單位一定要對(duì)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(duì)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(zhǎng)沙市夢(mèng)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(duì)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(guò)本次的研究與分析,可以為此類(lèi)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(duì)象是長(zhǎng)沙市夢(mèng)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(chǎng)地處在長(zhǎng)沙市天心區(qū)黑石鋪街道書(shū)院路與志清路交叉口東北角。整個(gè)場(chǎng)地屬于湘江沖積低階地貌,其地勢(shì)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(duì)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(hào)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(jí)是二級(jí),擬建現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜程度等級(jí)是二級(jí),地基復(fù)雜程度等級(jí)是二級(jí)。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(jí)設(shè)定為乙級(jí)。

2深基坑巖土工程勘察技術(shù)及其選擇分析

2.1原位測(cè)試技術(shù)類(lèi)別及應(yīng)用注意事項(xiàng)

2.1.1原位測(cè)試技術(shù)類(lèi)別所謂原位測(cè)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(duì)復(fù)雜地基條件下的深基坑進(jìn)行巖土工程勘查的過(guò)程中,原位測(cè)試技術(shù)的種類(lèi)和形式有很多,就目前來(lái)看,比較常用的技術(shù)形式包括靜力觸探、動(dòng)力觸探、旁壓檢測(cè)、靜載檢測(cè)、十字檢測(cè)以及應(yīng)力鏟檢測(cè)等。不同技術(shù)形式的適用條件和檢測(cè)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(cè)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(guò)2%;第二,錘擊貫入時(shí),探測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)繪技術(shù)

地質(zhì)測(cè)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(guò)先進(jìn)的測(cè)量方法將其測(cè)繪到地形圖上的一種工程測(cè)量方法。該方法在復(fù)雜地基條件下的深基坑巖土工程測(cè)量中也十分適用。具體測(cè)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(guò)目測(cè)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(guò)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(guò)羅盤(pán)等簡(jiǎn)單的儀器進(jìn)行簡(jiǎn)易測(cè)量,以此來(lái)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(guò)GPS、GIS等高精度測(cè)量?jī)x器來(lái)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(chǎng)巖層外觀、類(lèi)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(duì)其地質(zhì)的變化趨勢(shì)及其走向加以明確,以此來(lái)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(guò)車(chē)裝鉆機(jī)或者是臺(tái)式鉆機(jī)等鉆探工具,進(jìn)行巖層芯樣鉆取,然后再對(duì)鉆取的芯樣進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè),以此來(lái)明確其變化趨勢(shì)。通常情況下,在通過(guò)該技術(shù)進(jìn)行巖土工程勘察的過(guò)程中,對(duì)于砂土層,其巖心采樣率應(yīng)控制在75%左右;對(duì)于黏土層,其巖心采樣率需控制在90%以上,且需要對(duì)土層水平和垂直方向的變化情況做好記錄,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)土層具體變化趨勢(shì)的了解。最后需要將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到的情況匯總為具體的數(shù)據(jù),再通過(guò)宏觀以及微觀兩個(gè)方面對(duì)其形成特征加以科學(xué)分析,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)土層的科學(xué)觀察與描述。在對(duì)土層分布結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究與分析過(guò)程中,需要對(duì)深度的土層樣本進(jìn)行提取,以此來(lái)確保巖土工程勘察質(zhì)量[3]。通過(guò)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(lái)為其后續(xù)的建設(shè)施工提供有力支撐。

2.4室內(nèi)測(cè)驗(yàn)技術(shù)

對(duì)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(cè)驗(yàn)技術(shù)也是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)形式。通過(guò)室內(nèi)測(cè)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用,可讓巖土工程勘察過(guò)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(duì)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(lái)為后續(xù)的巖土工程評(píng)估提供科學(xué)依據(jù),特別是在對(duì)巖土工程進(jìn)行評(píng)價(jià)以及分級(jí)的過(guò)程中,此項(xiàng)技術(shù)更是具有非常顯著的優(yōu)勢(shì)。就目前來(lái)看,巖土工程勘察工作中的室內(nèi)測(cè)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(cè)檢驗(yàn)等,這些技術(shù)對(duì)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(chǎng)地巖土層特點(diǎn),本次勘察主要應(yīng)用的是靜力原位檢測(cè)技術(shù)。對(duì)不同地層,分別采用現(xiàn)場(chǎng)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(cè)驗(yàn)中,選擇的是本次勘察場(chǎng)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(chǎng)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(cè)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(duì)應(yīng)的勘察點(diǎn)間距和勘察深度都會(huì)有所差異,這些是具體勘察過(guò)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(duì)這些細(xì)節(jié)做到嚴(yán)格把控,才可以實(shí)現(xiàn)此類(lèi)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(duì)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(cè)場(chǎng)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(cè)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行科學(xué)確定。第二,對(duì)于不同復(fù)雜程度級(jí)別的深基坑,在其巖土工程勘察的過(guò)程中,勘探點(diǎn)間距也會(huì)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(wèn)題的產(chǎn)生。

3.2注重先進(jìn)勘察技術(shù)的應(yīng)用

在通過(guò)勘察技術(shù)對(duì)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(guò)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(duì)先進(jìn)的勘察技術(shù)加以合理應(yīng)用。在對(duì)勘察點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置的過(guò)程中,可通過(guò)克里格法來(lái)進(jìn)行勘察點(diǎn)設(shè)置。在對(duì)巖土工程進(jìn)行評(píng)估過(guò)程中,可通過(guò)多道瞬態(tài)面波技術(shù)來(lái)進(jìn)行評(píng)估;在對(duì)地基承載力進(jìn)行特征評(píng)估過(guò)程中,可通過(guò)回歸分析法進(jìn)行評(píng)估;在對(duì)相關(guān)勘察資料進(jìn)行整理時(shí),可通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)進(jìn)行整理[5]。通過(guò)這樣的方式,不僅可進(jìn)一步提升此類(lèi)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(duì)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(duì)其地下水勘察做到足夠重視。只有做好地下水的良好觀測(cè),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?xún)?nèi)。基于此,工作人員需要對(duì)勘察時(shí)間加以嚴(yán)格把控。同時(shí),在對(duì)工程范圍內(nèi)的地下水進(jìn)行勘察的過(guò)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(kāi)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(yǔ)

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(duì)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(duì)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(chǎng)屬于復(fù)雜地基,相關(guān)單位和技術(shù)人員一定要通過(guò)采用合理的技術(shù)措施,來(lái)展開(kāi)其深基坑巖土工程勘察工作。在此過(guò)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(guò)適當(dāng)措施做好勘察質(zhì)量控制。通過(guò)這樣的方式,才可以有效確??辈煨Ч瑸楹罄m(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(zhǎng)沙核工業(yè)工程勘察院有限公司