談?wù)搸r土勘探技術(shù)

時(shí)間:2022-04-25 08:33:00

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談?wù)搸r土勘探技術(shù)

1現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)要點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是確定巖土物理力學(xué)性質(zhì)的可靠方法。云南地區(qū)最常用的巖土現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)有標(biāo)準(zhǔn)貫入、動(dòng)力觸探等由于地方規(guī)范查承載力,主要是由原位測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)值所給出的,則原位測(cè)試的準(zhǔn)確與否,直接關(guān)系到報(bào)告質(zhì)量好壞因此,在做測(cè)試時(shí),應(yīng)力求按操作規(guī)程執(zhí)行。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)適用于黏性土、粉土、粉、細(xì)、中、粗砂層。而在黏性土、粉土中做試驗(yàn)時(shí),應(yīng)避免加水(現(xiàn)在的鉆機(jī)在鉆進(jìn)時(shí)加少量的水),否則,其測(cè)試擊數(shù)將減少,不能真正的映地層的情況,而在做粉細(xì)砂時(shí),應(yīng)力求不做擾動(dòng),在水下做測(cè)試時(shí),應(yīng)能甄別異常值。動(dòng)力觸探試驗(yàn),在云南地區(qū)適用于粉、細(xì)、中、粗、礫砂及碎石類土,有時(shí)粉細(xì)砂層的實(shí)際物理力學(xué)性質(zhì)只能由動(dòng)力觸探真實(shí)反映,由于粉細(xì)砂的返沙,標(biāo)貫試驗(yàn)無(wú)法判定其何時(shí)打在未擾動(dòng)砂層中,故在野外鉆探,應(yīng)保證在砂類土中有兩種測(cè)試方法。有時(shí),為了分層的必要,在黏性土層中,也打一部分動(dòng)力觸探,可以做為分層的需要,因?yàn)槿庋凼菬o(wú)法準(zhǔn)確分軟塑與可塑土的界限的,而動(dòng)探數(shù)據(jù)卻很清晰。

2編錄工作

鉆探編錄則是工程勘察質(zhì)量保證的基礎(chǔ)工程地質(zhì)野外編錄應(yīng)力求簡(jiǎn)明準(zhǔn)確,抓住顏色、密實(shí)度、稠度、物質(zhì)成分、風(fēng)化程度等主要特征,準(zhǔn)確地描述,并劃分層位。野外編錄首先應(yīng)抓住分層的關(guān)鍵點(diǎn),即“顏色變了必分層,巖性變了必分層,狀態(tài)變了必分層”顏色是判定沉積環(huán)境的重要因素,淺色的如褐黃色,黃褐色,是氧化環(huán)境形成的,而深色的,如灰色,黑色等,是有水覆蓋情況的還原環(huán)境下形成的,并且,褐黃色,紅褐色,往往是Q3的地層,而深顏色的,往往是Q4的地層,所以,顏色是很重要的一個(gè)要素。巖性是野外編錄分層的重要依據(jù),而有的勘察人,在編錄時(shí),總喜歡合層,比如定名中粗砂,粉細(xì)砂層等,其時(shí)一個(gè)好的編錄人員,應(yīng)該把它分開(kāi)的,如到互層出現(xiàn),就應(yīng)該定名為中粗砂互層,不能在野外把它合在一起,只能在室內(nèi)資料整理的時(shí)候,根據(jù)需要,可以合理,而在野外,應(yīng)盡可能的詳細(xì)。狀態(tài)(稠度,密實(shí)度)是資料整理分層的一個(gè)重要依據(jù)。黏性土是根據(jù)其稠度分層,其分層雖然可以參考室內(nèi)土工試驗(yàn),但也應(yīng)該參照野外的實(shí)際觀測(cè),而砂類土,就全部參照野外記錄來(lái)分層了。

3土工試驗(yàn)應(yīng)注意的重點(diǎn)問(wèn)題

3.1粉土的劃分

對(duì)粉土描述不規(guī)范,報(bào)告不提及搖震反應(yīng)、光澤反應(yīng)、韌性、干強(qiáng)度,其實(shí)粉土無(wú)塑性。粉土為粒徑大于0.075ram的顆粒質(zhì)量不超過(guò)總質(zhì)最的50%,且塑性指數(shù)等于或小于10的土。但在實(shí)際應(yīng)用中,由于顆分試驗(yàn)較復(fù)雜,存在僅按塑性指數(shù)≤lO來(lái)劃定粉土的做法,而粉砂有時(shí)也可測(cè)定一定的塑性指數(shù),所以若僅按塑性指數(shù)劃分粉土必然會(huì)造成一些錯(cuò)誤的判斷;另外,按規(guī)范規(guī)定粉土承載力特征值深寬修正及按規(guī)范進(jìn)行液化判別均須根據(jù)其粘粒含量數(shù)值來(lái)進(jìn)行計(jì)算,有些地方存在由于地震烈度小于或等于Ⅵ度,且粉土非基礎(chǔ)持力層不必進(jìn)行承載力特征值深寬修正,只以塑性指數(shù)判定粉土的情況。

3.2膨脹土的固結(jié)試驗(yàn)

固結(jié)試驗(yàn)過(guò)程中,膨脹土在小于膨脹力的分級(jí)荷載作用下,百分表讀數(shù)均為負(fù)值(即膨脹上升),而當(dāng)分級(jí)荷載大于膨脹力時(shí),百分表讀數(shù)為正值,尤其膨脹土的膨脹力稍大于100kPa的情況下,在100kPa時(shí)百分表讀數(shù)為負(fù)值,而在200kPa時(shí)百分表讀數(shù)為正值,在利用公式e。=e。(I+eI1)AA,hn計(jì)算孔隙比100kPa作用下的百分表讀數(shù)究竟取負(fù)值或是零,試樣初始高度取20ram或是(20ram+100kPa)壓力作用下試樣的膨脹量)進(jìn)一步使計(jì)算100kP-d、200kPa壓力下的壓縮系數(shù)和壓縮模量存在困難,這給膨脹土的評(píng)價(jià)帶來(lái)一定問(wèn)題。

4勘察測(cè)試手段和方法的選擇

不同的勘探方法具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)和適宜性,對(duì)勘探裝備、勘探手段、取樣方法的適宜性和合理性要充分了解。現(xiàn)在有不少勘察企業(yè)為了降低成本,大量地布置靜探孔,甚至于全靜探。在沿海地區(qū)的湖沼相和海相沖沉積平原中多分布有淤泥、淤泥質(zhì)軟土、填土,地下水位埋藏較淺,靜力觸探在這種場(chǎng)地條件下應(yīng)用效果較好,既能幫助準(zhǔn)確分層,又能客觀準(zhǔn)確地反映地基土的強(qiáng)度性質(zhì);而在一些山前沖洪積地層中,由于地層土一般顆粒較粗,地下水位埋藏較深,不適宜靜探,甚至在河床河漫灘相的沉積地層中,靜探的測(cè)試結(jié)果也不能準(zhǔn)確反映地層的實(shí)際情況,一般得出的強(qiáng)度變形指標(biāo)偏高,所以應(yīng)用時(shí)要適當(dāng)考慮。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)適用于砂土、粉土和一般粘性土,而不適用于碎石土,淤泥、淤泥質(zhì)軟土中也要酌情使用,因?yàn)檐浲恋撵`敏度高,鉆孔時(shí)存在擾動(dòng)影響,而且有時(shí)存在堵塞現(xiàn)象。同時(shí)標(biāo)貫擊數(shù)的精確度對(duì)評(píng)判地基土的強(qiáng)度性質(zhì)影響也較大。所以勘察施工中,應(yīng)當(dāng)針對(duì)地基土的性質(zhì),用適宜的測(cè)試手段和方法對(duì)其進(jìn)行勘探,以確保勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5土工試驗(yàn)及巖土工程參數(shù)的選擇

土工試驗(yàn)是巖土工程勘察的一項(xiàng)重要內(nèi)容,自《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007~2002)實(shí)施以后,土工試驗(yàn)的重要性被推向新的高度。由于巖土的不均勻性和各向異性,試樣采取、運(yùn)輸、加工擾動(dòng)等因素的不確定性、試驗(yàn)儀器和操作方法的差異性及試驗(yàn)人員自身的素質(zhì)問(wèn)題,測(cè)試失真難以避免。所以加強(qiáng)土工試驗(yàn)和試驗(yàn)結(jié)果的綜合分析必不可少,這樣才能避免相關(guān)指標(biāo)問(wèn)的矛盾,更好地了解巖土的差異性,客觀地評(píng)價(jià)地基土的強(qiáng)度變形特性。壓縮模量是地基土的主要變形參數(shù),在估算地基沉降中非常重要,所以工程上都要求土工試驗(yàn)中做壓縮試驗(yàn)來(lái)測(cè)定計(jì)算地基土的壓縮系數(shù)和壓縮模量,但對(duì)同類地基土而言其壓縮系數(shù)和壓縮模量也不是定值,它們因荷載壓力的大小而異,通常的壓縮試驗(yàn)給出的是荷載壓力從100200kPa時(shí)的壓縮系數(shù)d和壓縮模量E;在進(jìn)行地基土沉降估算中,壓縮模量一定要選用與實(shí)際應(yīng)力環(huán)境相對(duì)應(yīng)荷載壓力級(jí)別下的壓縮模量,如果工程荷載較大,或采用樁基礎(chǔ)的工程壓縮層計(jì)算較深,則壓縮層下部土層的荷載壓力較大,在壓縮試驗(yàn)時(shí)就需要測(cè)定計(jì)算相對(duì)應(yīng)荷載壓力下的壓縮系數(shù)和壓縮模量E,以便進(jìn)行沉降估算。粉土是塑性指數(shù)I≤10且粒徑>O.075mm的顆粒含量不超過(guò)全重50%的土,是從兩個(gè)方面來(lái)定義的,這就要求根據(jù)土的界定含水量、液限、塑限的指標(biāo)計(jì)算土的塑性指數(shù)的同時(shí),還要進(jìn)行顆粒分析,如果試驗(yàn)?zāi)康闹粸榉弁恋亩w分試驗(yàn)只區(qū)分>0.075mm的顆粒含量和<0.075mm的顆粒含量的比例就可以了

6加強(qiáng)室內(nèi)、外測(cè)試新技術(shù)(如多功能靜力觸探頭、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、波速測(cè)試、靜載荷試驗(yàn)等)和施工檢測(cè)、監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用通過(guò)其所獲得的數(shù)據(jù)和資料。

經(jīng)過(guò)分析、對(duì)比,建立它們之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,并通過(guò)工程施工檢測(cè)、監(jiān)測(cè)所獲取的實(shí)測(cè)資料反算得到的參數(shù)作為對(duì)比依據(jù),確保所提供的巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)的可靠性。并達(dá)到解決那些采用傳統(tǒng)勘探手段難于獲取可靠的巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)(如粗顆粒土、花崗巖殘積土、風(fēng)化巖的承載力、變形指標(biāo))等問(wèn)題。此外,還可以利用土工離心模擬技術(shù)檢查工程安全的可靠性驗(yàn)證堤壩、邊坡的變形和穩(wěn)定性;解決建筑物淺基礎(chǔ)的地基變形特征、破壞模式及極限承載力,樁基礎(chǔ)的承載力和施工工藝對(duì)樁基礎(chǔ)承載力及變形的影響;解決擋土結(jié)構(gòu)的變形及破壞機(jī)理,土體與結(jié)構(gòu)物之間的相互作用;了解動(dòng)力工程、砂土液化、單樁在水平動(dòng)荷載作用下的性狀。

7結(jié)束語(yǔ)

總之,巖土勘察人員應(yīng)努力提高自身技術(shù)能力和道德素質(zhì),遵循“先勘察、后設(shè)計(jì)、再施工”的科學(xué)建設(shè)程序,更好地發(fā)揮巖土工程勘察是設(shè)計(jì)的先行與依據(jù)的作用,為基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確、翔實(shí)的巖土工程資料,盡量避免產(chǎn)生設(shè)計(jì)冒險(xiǎn)或保守浪費(fèi)兩種后果的發(fā)生,為社會(huì)生產(chǎn)做出積極貢獻(xiàn)。