论文部分内容阅读
[摘要]随着我国经济建设的不断发展,工程建设也得到较快发展。岩土勘察和地基处理作为工程中最基础和最重要的工作手段,在地质工程中发挥着重大的作用,本文针对岩土勘察和地基处理技术作了简要探讨。
[关键词]岩土勘察 地基处理 技术
[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-5-147-2
1岩土勘查工作内容
(1)地质形态的勘察:在了解工程规划地的地质情况时,地下的空洞和不明物体形态各异、受力不明确,地质形态勘察主要是对不明物体和空洞的勘察,意在测出其分布位置和深度情况。
(2)岩土界面的确定:工程规划地各个区块的土质存在区别,岩土界面的划分主要分为风化程度和岩土体的划分,地质体结构面和界面的划分以及按土壤地基的软硬划分,以此来判定地质界面和划分不良软弱结构面。
(3)岩土参数的确定:由于各个方面的影响使得某些实验和过程难以进行,例如地形和地质方面的影响在一定程度上加大了原装岩土的取样难度和岩土层的试验难度,不能及时获得岩层的成分和确定的设计参数,因此需要仔细勘察该区域内的风化岩及颗粒土。
(4)资料的整理:须有专业人员对勘察的相关资料进行分类整理,根据专业知识对勘察资料进行分析并总结,得出准确的勘察结论。
(5)综合能力的培训:岩土勘察人员应同时具备熟练的实践能力和扎实的专业基础知识,以达到最好的技术检验效果。各专业之间若缺乏沟通及技术交流,整体项目得不到完善发展,因此不同专业间要加强技术交流,做好沟通工作。
2岩土勘察技术方法
2.1工程地质测绘
工程地质测绘方法以工程技术方法和地质理论为依据,观察并描述各种地质现象,并在地形图上按照一定的比例将其中的地貌、构造、地层岩性和不良地质作用表现出来,绘成地质图件。根据地质图件和工程建设的要求,推测各种地下情况和地表现象的性质及规律,对拟建场地做出初步评价,该项工作为场地的选择与勘探提供了理论依据。工程测绘的内容一般包括地层岩性、地质构造、水文地质条件和天然建筑材料等,对地形简单且平坦的场地,可只用调查代替工程地质测绘;对地形地貌相对复杂的工程场地,工程地质测绘是必不可少的测量阶段。
工程地质测绘作为一项基础性的勘查工作,无需复杂设备的辅助就可在最短时间内查明主要工程地质条件,耗费资金少、材料少、成本低,因此工程测绘适用于可行性研究阶段和初步设计阶段。若要同时解决几个专门性的问题,则可在初步阶段的调查基础上作相应的补充。工程地质测绘是了解工程场地最经济、最有效的方法,能相当准确地对地下地质情况进行推断,并辅助其他勘察方法的进行。
2.2原位试验与室内测试
原位测试和室内试验的目的在于为岩土工程提供技术参数,包括岩土的强度参数、物性参数、渗透性参数和应变时间关系的参数等。原位测试是详察阶段的主要勘察方法,借助于勘探工程,使其试样不脱离原来的试验环境而在原位应力条件下测定,所测出的岩土尺寸能反映出岩土结构的影响因素,具有较好的代表性的较短的测定周期,尤其适用于难以采样的岩土层。
2.2.1现场原位测试
在天然条件下对岩土体的工程性质进行现场测定,由于测试时未变换测试位置而保持其原有的天然结构和应力状态,因此所测得数据更符合实际情况,结果准确可靠。原位测试方法众多,下表为主要的原位测试方法、测试范围及测试目的。
2.2.2室内试验
室内试验方法繁多,具体可分为以下几种:
土的力学性质试验:直剪试验、压缩试验、三轴剪切试验
土的物理性质试验:渗透性指标、界限含水、基本物理性质指标、涨缩性指标
土的动力性质试验:动单剪试验、动三轴试验、共振柱试验
土的化学性质试验:土的化学全分析试验
岩石试验:抗压强度试验、抗拉强度试验和抗剪强度试验
2.2.3勘探与取样
勘探是指利用某种方法对地下岩体的岩性特征、空间分布及变化特征进行勘察并将其特征反应出来。取样是指对岩土工程提供具有一定工程特性的样品,该样品可以满足试验所需。岩土勘探和取样是勘察工作中最基础、最重要的工作方法,勘探方法主要有触探、物探和钻探。
触探是指利用一定的压力将某种特制探头打入地层,根据探头在压入地层时所受阻力的大小判断土体的力学性质,并对岩土进行分层。按照施加压力的不同,可将触探分为静力探头和动力探头,根据探头形状的不同可将动力探头分为标准贯入式探头和圆锥动力探头;根据探头电桥数量的不同可将静力探头分为双桥静力和单桥静力触探两种。物探是指采用专业仪器测定地球物理场的分布规律,根据岩土体的物理性质判断岩层的空间分布和位置,解决相关问题。钻探是工程勘察中极为重要的勘察方法,利用专门的钻探机钻入地层以获得地下岩层的岩性特征及空间分布变化,其测试结果可作为岩土工程的设计依据与基础资料,进行岩土工程评价。
3地基处理技术
3.1垫层换填法
垫层换填法是指专门针对含有少量固体物质的地层而开展的一项浅层处理技术,通常选择碎石和泥土作为填充物质。填充方式分为人工充填和机器充填,其填充原理是先利用人工或机器抽取浅层的泥土,然后将坚硬的固体物质充填进去,达到换填的目的。填埋深度在一米以上时为了增加其承载力,需要在充填的过程中加填土工布,最大程度地发挥其功用。垫层换填法不仅能处理地基,还能减少因地基冻胀而带来的负面影响。
3.2添加剂法
添加剂法就是指通过向软基中添加一些物质来提高泥土的可塑性及土体的承载力。由于软性泥土的承载力很小,无法支撑大型机械的重量,使得施工作业无法正常进行;在软基中添加各种物质后,软土的强度得以增强,其承载力也随之变大。目前最常用的软基添加剂就是水泥。
3.3高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是指高压脉冲泵通过钻机钻的孔眼向地层注射浆液冲击地层,由于喷射流的速度快、能量大,产生的动压超过土体自身的强度,土粒在高压作用下被击落,此时就会有部分土粒被浆液所替换,并被携至地面;剩余的土粒会与地层中的浆液按一定比例混合并形成固结体,实现稳固地基的目的。该方法是注浆法与高压喷射技术结合用来加固地基的新方法,适用于淤泥地基。若土体中含有较多的大颗粒物质时,应根据现场试验确定使用。
[关键词]岩土勘察 地基处理 技术
[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-5-147-2
1岩土勘查工作内容
(1)地质形态的勘察:在了解工程规划地的地质情况时,地下的空洞和不明物体形态各异、受力不明确,地质形态勘察主要是对不明物体和空洞的勘察,意在测出其分布位置和深度情况。
(2)岩土界面的确定:工程规划地各个区块的土质存在区别,岩土界面的划分主要分为风化程度和岩土体的划分,地质体结构面和界面的划分以及按土壤地基的软硬划分,以此来判定地质界面和划分不良软弱结构面。
(3)岩土参数的确定:由于各个方面的影响使得某些实验和过程难以进行,例如地形和地质方面的影响在一定程度上加大了原装岩土的取样难度和岩土层的试验难度,不能及时获得岩层的成分和确定的设计参数,因此需要仔细勘察该区域内的风化岩及颗粒土。
(4)资料的整理:须有专业人员对勘察的相关资料进行分类整理,根据专业知识对勘察资料进行分析并总结,得出准确的勘察结论。
(5)综合能力的培训:岩土勘察人员应同时具备熟练的实践能力和扎实的专业基础知识,以达到最好的技术检验效果。各专业之间若缺乏沟通及技术交流,整体项目得不到完善发展,因此不同专业间要加强技术交流,做好沟通工作。
2岩土勘察技术方法
2.1工程地质测绘
工程地质测绘方法以工程技术方法和地质理论为依据,观察并描述各种地质现象,并在地形图上按照一定的比例将其中的地貌、构造、地层岩性和不良地质作用表现出来,绘成地质图件。根据地质图件和工程建设的要求,推测各种地下情况和地表现象的性质及规律,对拟建场地做出初步评价,该项工作为场地的选择与勘探提供了理论依据。工程测绘的内容一般包括地层岩性、地质构造、水文地质条件和天然建筑材料等,对地形简单且平坦的场地,可只用调查代替工程地质测绘;对地形地貌相对复杂的工程场地,工程地质测绘是必不可少的测量阶段。
工程地质测绘作为一项基础性的勘查工作,无需复杂设备的辅助就可在最短时间内查明主要工程地质条件,耗费资金少、材料少、成本低,因此工程测绘适用于可行性研究阶段和初步设计阶段。若要同时解决几个专门性的问题,则可在初步阶段的调查基础上作相应的补充。工程地质测绘是了解工程场地最经济、最有效的方法,能相当准确地对地下地质情况进行推断,并辅助其他勘察方法的进行。
2.2原位试验与室内测试
原位测试和室内试验的目的在于为岩土工程提供技术参数,包括岩土的强度参数、物性参数、渗透性参数和应变时间关系的参数等。原位测试是详察阶段的主要勘察方法,借助于勘探工程,使其试样不脱离原来的试验环境而在原位应力条件下测定,所测出的岩土尺寸能反映出岩土结构的影响因素,具有较好的代表性的较短的测定周期,尤其适用于难以采样的岩土层。
2.2.1现场原位测试
在天然条件下对岩土体的工程性质进行现场测定,由于测试时未变换测试位置而保持其原有的天然结构和应力状态,因此所测得数据更符合实际情况,结果准确可靠。原位测试方法众多,下表为主要的原位测试方法、测试范围及测试目的。
2.2.2室内试验
室内试验方法繁多,具体可分为以下几种:
土的力学性质试验:直剪试验、压缩试验、三轴剪切试验
土的物理性质试验:渗透性指标、界限含水、基本物理性质指标、涨缩性指标
土的动力性质试验:动单剪试验、动三轴试验、共振柱试验
土的化学性质试验:土的化学全分析试验
岩石试验:抗压强度试验、抗拉强度试验和抗剪强度试验
2.2.3勘探与取样
勘探是指利用某种方法对地下岩体的岩性特征、空间分布及变化特征进行勘察并将其特征反应出来。取样是指对岩土工程提供具有一定工程特性的样品,该样品可以满足试验所需。岩土勘探和取样是勘察工作中最基础、最重要的工作方法,勘探方法主要有触探、物探和钻探。
触探是指利用一定的压力将某种特制探头打入地层,根据探头在压入地层时所受阻力的大小判断土体的力学性质,并对岩土进行分层。按照施加压力的不同,可将触探分为静力探头和动力探头,根据探头形状的不同可将动力探头分为标准贯入式探头和圆锥动力探头;根据探头电桥数量的不同可将静力探头分为双桥静力和单桥静力触探两种。物探是指采用专业仪器测定地球物理场的分布规律,根据岩土体的物理性质判断岩层的空间分布和位置,解决相关问题。钻探是工程勘察中极为重要的勘察方法,利用专门的钻探机钻入地层以获得地下岩层的岩性特征及空间分布变化,其测试结果可作为岩土工程的设计依据与基础资料,进行岩土工程评价。
3地基处理技术
3.1垫层换填法
垫层换填法是指专门针对含有少量固体物质的地层而开展的一项浅层处理技术,通常选择碎石和泥土作为填充物质。填充方式分为人工充填和机器充填,其填充原理是先利用人工或机器抽取浅层的泥土,然后将坚硬的固体物质充填进去,达到换填的目的。填埋深度在一米以上时为了增加其承载力,需要在充填的过程中加填土工布,最大程度地发挥其功用。垫层换填法不仅能处理地基,还能减少因地基冻胀而带来的负面影响。
3.2添加剂法
添加剂法就是指通过向软基中添加一些物质来提高泥土的可塑性及土体的承载力。由于软性泥土的承载力很小,无法支撑大型机械的重量,使得施工作业无法正常进行;在软基中添加各种物质后,软土的强度得以增强,其承载力也随之变大。目前最常用的软基添加剂就是水泥。
3.3高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是指高压脉冲泵通过钻机钻的孔眼向地层注射浆液冲击地层,由于喷射流的速度快、能量大,产生的动压超过土体自身的强度,土粒在高压作用下被击落,此时就会有部分土粒被浆液所替换,并被携至地面;剩余的土粒会与地层中的浆液按一定比例混合并形成固结体,实现稳固地基的目的。该方法是注浆法与高压喷射技术结合用来加固地基的新方法,适用于淤泥地基。若土体中含有较多的大颗粒物质时,应根据现场试验确定使用。