浅析岩土工程勘察方法
作者:陈培聪 冯春强
来源:《城市建设理论研究》2013年第12期
摘要:岩土工程勘察是指根据建设工程的要求,查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件编制幼察文件的活动。岩土工程勘察具有鲜明的针对性,它所针对的是工程建设的需求,不同于一般的地质勘察。正确的勘察方法可以为工程建设起到良好的服务作用,同时还能够帮助工程建设顺利的完成整体运营过程,因此研究探讨岩土工程勘察方法是十分必要的,今天我们就学习探讨一下岩土工程勘察方法中的地质测绘与勘探取样。 关键词:岩土 工程 勘察 地质 测绘 勘探 取样 中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:
引言:工程的施工地点是千变万化的,各种工程都具备一些独特的要求与技术标准,因此,岩土工程勘察的方法也随之变化,基本方法是通用的,但勘察中的技术要求会有一定的差异,复杂程度也会不同,因此必须结合工程特点采取不同的技术方法与勘查方案。岩土工程勘查很重要的一点就是从实际出发,结合理论知识与实践经验因地制宜的运用好勘查方法。 工程地质测绘
工程地质测绘是整个勘察工作的第一步,是勘察方法中的先行者。业内公认的勘察顺序一般是在初期勘察阶段进行地质测绘工作,可行性研究阶段亦可。在后期的详细勘察工作中,可能会出现补充地质测绘,这也是很常见的。 1、工程地质测绘范围的确定
工程地质测绘是根据拟建建筑物的需要在与该项工程活动有关的范围内进行,测绘范围应包括场地及其邻近的地段。建筑物的类型、规模不同,与自然地质环境相互作用的广度和强度也就不同,确定测绘范围时首先应考虑到这一点。例如,大型水利枢纽工程的兴建,由于水文和水文地质条件急剧改变,往往引起大范围自然地理和地质条件的变化;这一变化甚至会导致生态环境的破坏和影响水利工程本身的效益及稳定性。此类建筑物的测绘范围必然很大,应包括水库上、下游的一定范围,甚至上游的分水岭地段和下游的河口地段都需要进行调查。像我们最常接触的房屋建筑并不会在大范围内与自然存在的地质环境产生关联,只是小范围内的关系,因此并不需要大范围内的测绘工作。 工程地质测绘比例尺选择及精度确定
根据国际惯例和我国各勘察部门的经验,工程地质测绘比例尺一般规定为:在可行性研究勘察阶段为1:50000~1:5000,属于小、中比例尺测绘;在初步勘察阶段为1:10000~1 :
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2000,属于中、大比例尺测绘;最后的详细勘察阶段为1:2000~1 :200,属于大比例尺测绘。精度要求必须与测绘比例尺相适应,现行《规范》对此不作硬性规定,而原则上提出观测点布置目的性要明确,密度要合理,要具有代表性。地质观测点的数量以能控制重要的地质界线并能说明工程地质条件为原则,以利于岩土工程评价。 遥感技术在工程地质测绘中的应用
遥感技术包括航空摄影技术、航空遥感技术和航天遥感技术,它们所提供的遥感图像视 野广阔、影像逼真、信息丰富,因而可应用于地质研究。我国的遥感技术是从一九七零年以后引进到国内的,引进后国内的专业技术人员进行了深入的研究用来地质测绘的构图。实践证明,它能加速地质调查,节省地面测绘的工作量,提高测绘精度和填图质量。遥感技术一般在勘察初期阶段的小、中比例尺工程地质测绘中应用,主要工作是解译遥感图像资料。不同遥感图像的比例尺大小是:航空照片(简称航片)1 :25000~1:100000陆地卫星影像(简称卫片)不同时间多波段的1:250000~1:500000黑白像片和假彩色合成或其他增强处理的图像;热红外图像大于1:50:000。一般于测绘工作开始之前,在搜集到的遥感图像上进行目视解译(此时应结合所搜集到的区域地质和物探资料等进行),勾画出地质草图,以指导现场踏勘。通过踏勘,又可以起到在野外验证解译成果的作用。测绘时,遥感技术能够提供图像资料,这样就可以修改我们绘制的地质位置和地质尺寸,还可以为我们提供某些空白内容,为最终的地质测绘的准确性保驾护航。 二、勘探与取样
1、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。物探也并非万能,它的结果往往可以进行很多的解释,使用起来也收到很多限制,如地理位置、地形条件等,最后的物探结果还需勘探工程来验证。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。很多时候钻探也难以勘察处目标点的地质状况,这时候可以采取坑探。
坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工作是需要巨大的物资支出的,机械设备、技术人员、材料物品的资金消耗都不容小视,而且某些勘探工作难度较大,耗费时间长,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,切避盲目性和随愈性。
岩土工程勘探常用的手段有钻探工程、坑探工程及地球物理勘探三类。钻探和坑探都可以直接了解目标点的地质情况,是最为直接的勘探手段。钻探的使用率最为频繁,很多岩土都适
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用这种勘探手段。生活中能够解除到的各种普通工程都采取这种勘探方法。但是钻探是有一定弊端的,有漏判误判的存在,这也是我们叫它半直接勘探手段的原因。坑探工程勘探人员可以在其中观察编录,以掌握地质结构的细节;但是重型坑探工程耗资高,勘探周期长,使用时应具经济观点。地球物理勘探简称物探,物探属于具有三维性质的全方位透视,能够简单快捷的探测出目的段的地质情况,是一种非直接的勘测手段。但其勘探成果具多解性,使用时往往受到一些条件的局限。考虑到三类勘探手段的特点,布置勘探工作时应综合使用,互为补充。 取样是岩土工程勘察中必不可少的、经常性的工作。为定量评价岩土工程问题而提供室内试验的样品,包括岩土样和水样。除了在地面工程地质测绘调查和坑探工程中采取试样外,主要是在钻孔中采取的。岩土工程师一般很重视岩土物理力学性质指标的获取,致力于各种试验理论和方法的研究,但对岩土试样的代表性间题,即试验成果是否确切表征实际岩土体性状的间题,则重视不够。它关系到岩土取样的问题。关于试样的代表性,从取样角度来说,需考虑取样的位置、数量和技术问题。岩土体一般为非均质体,其性状指标是一定空间范围的随机变量。取样的位置应该引起注意,一个小范围内要争取在不同点位均匀取样,要有方向性以便体现出递进的变化。样本的大小关系到总体特性指标估计的精确度和可靠度。考虑到取样的成本,需要从技术和经济两方面权衡,合理地确定取样的数量。式样的用途是有很大区别的,这主要依据初期的勘察设计需求。例如,有的试样主要用于岩土分类定名;有的主要用于研究其物理性质;而有的除上述外,还要研究其力学性质。为了保证所取试样符合试验要求,必须采用合适的取样技术。
土样的质量实质上是土样的扰动问题。土样扰动问题是很多时候客观存在的。在取样前后或者取样过程中均可能存在。这样必然对测试结果产生一定程度的影响。从理论上讲,除了应力状态的变化以及由此引起的卸荷回弹是不可避免的之外,其余的都可以通过适当的取样器具和操作方法来克服或减轻。
结语:随着经济的发展,我国岩土勘察技术正以突飞猛进的态势发展,也取得了世界瞩目的成绩。工程建筑与岩土体之间处于相互依存,又相互制约的矛盾中。研究两者之间的关系,促使矛盾的转化和解决,是岩土工程的基本任务。我们要仔细研究学习岩土工程勘探方法,为更多的工程建设奠定良好的基础。 参考文献:
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