許一鵬,李 陽,吳 坤
(中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計研究院有限公司,云南 昆明 650000)
由于復(fù)雜地質(zhì)條件下,很容易造成礦產(chǎn)資源成礦帶礦石性質(zhì)的變化。因此,進(jìn)行復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程勘察設(shè)計方案研究是極具現(xiàn)實(shí)意義的,考慮到絕大部分巖土工程發(fā)生在復(fù)雜地質(zhì)條件中,并且通常與巖脈及其它金屬礦鑲嵌在一起,必須通過先進(jìn)的勘查技術(shù),結(jié)合以往勘查、科研及物化探資料,綜合分析工作區(qū)地質(zhì)特征[1]。本文選擇巖土工程開展的工作區(qū)屬于復(fù)雜地形地勢,在巖土工程項(xiàng)目成立初期就會面臨間距的勘察任務(wù),對于工作區(qū)地形地貌特征的勘查是一切工作實(shí)施的基礎(chǔ)。本文為增強(qiáng)在復(fù)雜地質(zhì)條件中,對巖土工程勘察的有效性,確定巖土工程的勘察要點(diǎn),分別為:勘察點(diǎn)間距以及勘測點(diǎn)深度,致力于提高巖土工程勘察的精準(zhǔn)度,為巖土工程的開展提供切實(shí)可行的理論依據(jù)。
巖土工程勘察時,若面臨復(fù)雜地質(zhì)條件必須加密勘察點(diǎn)[2]。首先,在每個巖土工程工作區(qū)主要土層的原狀土試樣或是原位測試數(shù)據(jù)不能少于6組,排除取樣的偶然性。勘探點(diǎn)可以按照巖土工程建筑物周邊線以及角點(diǎn)布置。由于復(fù)雜地質(zhì)條件會對建筑范圍內(nèi)的主要受力層產(chǎn)生影響,當(dāng)下臥層起伏較大時,必須在原有兩個勘探點(diǎn)中間增加一個勘察點(diǎn),查明地質(zhì)信息具體變化,此時勘探點(diǎn)不宜少于3個。在設(shè)置勘察點(diǎn)時可以結(jié)合勘探手段,采用鉆探與觸探相配合,尤其是在復(fù)雜地質(zhì)條件、濕陷性土、膨脹巖土、風(fēng)化巖以及殘積土地區(qū),還需布置適量探井。對于詳細(xì)勘察的單棟高層巖土工程勘察點(diǎn)的布置,應(yīng)滿足對地基均勻性評價的基本要求,勘探點(diǎn)不能少于4個;而對密集的高層建筑群,勘察點(diǎn)可適當(dāng)減少,但必須保證每棟建筑物至少有1個勘察點(diǎn)。一般情況下,面對復(fù)雜地質(zhì)條件下詳細(xì)勘察的勘探點(diǎn)布置間距大約在15m至30m。
勘測點(diǎn)鉆孔可以分為普通鉆孔以及技術(shù)性鉆孔,技術(shù)性鉆孔的深度一定要比普通鉆孔要深。結(jié)合當(dāng)?shù)貜?fù)雜地質(zhì)條件,埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對工程不利的埋藏物不能用管樁,其余地方全部用沖孔樁。大體確定基礎(chǔ)勘測形式后,可以根據(jù)巖土工程工作區(qū)臨近地塊的地層情況,將兩項(xiàng)數(shù)據(jù)相結(jié)合,得出一個初勘的深度。對于巖土工程中的高層建筑以及需要變形計算的地基,勘測點(diǎn)的深度必須超過地基變形計算深度。這就意味著,高層建筑的一般性勘探孔也需要達(dá)到基底下0.5倍~1.0倍的基礎(chǔ)寬度,才能深入穩(wěn)定分布的地層。根據(jù)初勘深度進(jìn)行打孔試驗(yàn),查明地下水的埋藏條件,提供地下水位及其變化幅度,從而了解那塊地的地層情況。
最后根據(jù)補(bǔ)孔的規(guī)律,修正勘測點(diǎn)深度。在實(shí)際操作情況下,初勘深度會要求鉆進(jìn)到某一個土層,然后再加3倍~5倍的樁徑。在巖層鉆探技術(shù)操作中,主要應(yīng)用技術(shù)為回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、全部采芯以及泥漿護(hù)壁操作辦法,并充分觀察與描述工作區(qū)土層之中的宏觀特點(diǎn),詳細(xì)記錄工作區(qū)土層在水平以及垂直角度上產(chǎn)生的變化情況,進(jìn)而進(jìn)行有針對性的勘查。因此,勘測點(diǎn)深度不能在一開始就將所有的控制性綜上所述孔鉆到一個既定的數(shù)值,這個數(shù)值一定是不準(zhǔn)確的。綜上所述,設(shè)計勘察方案勘測點(diǎn)深度應(yīng)在初勘深度再加3倍~5倍的樁徑,才能達(dá)到精準(zhǔn)勘查的目的?;趯σ陨蟽蓚€關(guān)鍵參數(shù)的精準(zhǔn)設(shè)置,進(jìn)行勘查工作即可完成巖土工程勘察方案設(shè)計。
本文通過仿真實(shí)驗(yàn),證明設(shè)計勘查方案的可行性,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容針對勘察精度進(jìn)行。首先采用傳統(tǒng)的勘查方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再采用文章設(shè)計的勘查方案實(shí)施同樣操作步驟,設(shè)置傳統(tǒng)的勘查方案為對照組。將實(shí)驗(yàn)次數(shù)設(shè)為7次,分別使用兩種勘查方案進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。
根據(jù)上述設(shè)計的仿真實(shí)驗(yàn),記錄7組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),將兩種勘查方案下的勘察精度進(jìn)行對比。為了更直觀的體現(xiàn)出兩種勘察精度之間的差異性,本文特將仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制為曲線圖,如下圖1所示。
通過圖1可得出如下的結(jié)論,本文設(shè)計勘查方案勘察精度遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)對照組,設(shè)計的勘查方案勘查能力更強(qiáng),可以實(shí)現(xiàn)對巖土工程有效勘查。通過仿真驗(yàn)證結(jié)果,證明所設(shè)計的勘查方案其各項(xiàng)功能均可以滿足設(shè)計總體要求,可以廣泛應(yīng)用于巖土工程勘察方面。
隨著巖土工程勘察愈發(fā)的受到重視,對復(fù)雜地質(zhì)條件的勘察方案分析深度也隨之增加。巖土工程勘察方案經(jīng)歷了從起步到快速發(fā)展的階段,目前各地大部分施工現(xiàn)場都掀起了巖土工程勘察方案的設(shè)計熱潮。雖然現(xiàn)階段巖土工程勘察方案仍處于不完全成熟的階段,但是將隨著科技的不斷發(fā)展而進(jìn)步,是永無止境的。巖土工程勘察設(shè)計方案的發(fā)展方向也必將朝著云平臺、智能化、人性化的方向發(fā)展,最大限度的實(shí)現(xiàn)巖土工程勘察成果綜合分析。本文唯一不足之處在于,沒有對復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察成果進(jìn)行深入研究,相信這一點(diǎn),有理由成為巖土工程勘察方案未來的主要研究方向。