原位測試與室內試驗的主要目的,是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術參數(shù),包括巖土的物性指標、強度參數(shù)、固結變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應力、應變時間關系的參數(shù)等。原位測試一般都藉助于勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。
原位測試與室內試驗相比,各有優(yōu)缺點。原位測試的優(yōu)點是:試樣不脫離原來的環(huán)境,基本上在原位應力條件下進行試驗;所測定的巖土體尺寸大,能反映宏觀結構對巖土性質的影響,代表性好;試驗周期較短,效率高;尤其對難以采樣的巖土層仍能通過試驗評定其工程性質。缺點是:試驗時的應力路徑難以控制;邊界條件也較復雜;有些試驗耗費人力、物力較多,不可能大量進行。室內試驗的優(yōu)點是:試驗條件比較容易控制(邊界條件明確,應力應變條件可以控制等);可以大量取樣。主要的缺點是:試樣尺寸小,不能反映宏觀結構和非均質性對巖土性質的影響,代表性差;試樣不可能真正保持原狀,而且有些巖土也很難取得原狀試樣。現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測是構成巖土工程系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié),大量工作在施工和運營期間進行;但是這項工作一般需在高級勘察階段開始實施,所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的在于保證工程質量和,提高工程效益。
現(xiàn)場檢驗的涵義,包括施工階段對先前巖土工程勘察成果的驗證核查以及巖土工程施工監(jiān)理和質量控制?,F(xiàn)場監(jiān)測則主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應性狀的監(jiān)測、施工和運營中的結構物監(jiān)測和對環(huán)境影響的監(jiān)測等方面。
檢驗與監(jiān)測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數(shù),并以此為依據(jù)及時修正設計,使之在技術和經濟方面優(yōu)化。此項工作主要是在施工期間內進行,但對有特殊要求的工程以及一些對工程有重要影響的不良地質現(xiàn)象,應在建筑物竣工運營期間繼續(xù)進行。
隨著科學技術的飛速發(fā)展,在巖土工程勘察領域中不斷引進高新技術。例如,工程地質綜合分析、工程地質測繪制圖和不良地質現(xiàn)象監(jiān)測中遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)即“3S”技術的引進;勘探工作中地質雷達和地球物理層成像技術(CT)的應用等。
隨著地下隱蔽工程的越來越多,一方面地下水是巖土的一部分,將直接影響著巖土體的化學及物力性質。地下工程存在的外部環(huán)境,會直接的影響地下工程,使建筑的持久性和穩(wěn)定性降低,另一方面,水文勘察的實施,增加了地下工程施工的困難,所以,水文勘察工作的好壞會影響著社會的生產,切實的做好水文地質勘察工作,掌握地下水的狀況,進而消除地下水對建筑質量的影響及巖土工程的危害。
關于巖土工程勘察設備儀器老化問題 。當前,國內大多數(shù)土工試驗室還在沿用20世紀六 、七十年代的土工儀器,由于年代已久,大部分設備存在老化,磨損嚴重,很大程度上影響了試驗的準確性和可靠性,但因為沒有專門的監(jiān)督管理部門的監(jiān)管,這些問題的排查和限制仍然沒有得到有效解決,還有不少單位,受利益驅使,仍在我行我素,不投資不更新,繼續(xù)使用廢舊甚至基本報廢的設備,這對土工試驗的可靠性造成了嚴重影響,做好土工試驗,設備更新勢在必行。
(2) 關于巖土工程勘察設備儀器的產品規(guī)范。近年來,我國巖土工程勘察市場在不斷快速發(fā)展,巖土工程勘察設備儀器生產企業(yè)也后發(fā)崛起,由于這些企業(yè)大多是新興產業(yè),生產中存在資金短缺等問題, 難以保證設備生產質量監(jiān)管,而且產品市場價格較高,售后服務跟不上,這也給部分個體戶購買廉價的巖土工程勘察設備鉆了空間,受利益驅使,部分巖土工程勘察部門就會選擇非正規(guī)企業(yè)生產的設備,這也是危害工程質量的又一重要途徑[3]。監(jiān)督、管理好廉價巖土工程勘察設備銷售,從源頭上遏制豆腐渣工程具有十分重要意義。
(3 ) 巖土工程勘察中土工試驗儀器的計量標定。國家標準土工試驗方法的室內土工儀器通用中要求規(guī)定,土工試驗一切檢測參數(shù)都要滿足各類土質性質指標的實驗要求,室內試驗儀器檢測的各項基本參數(shù)和通用技術條件要符合國家標準,此外,因為室內的土工要全部應該具有預計中使用要求的分辨力、量程、 穩(wěn)定度以及準確度計量檢測性,這些基本的特性也要按照國家標準規(guī)定做選用。
(4) 巖土工程勘察土工實驗室的室內環(huán)境要求。當前,我國對巖土工程勘察土工實驗室的室內環(huán)境還尚未作出明確規(guī)定和相關要求,室內溫度濕度的要求更是缺乏,這也造成國內大部分巖土工程勘察土工實驗室的室內環(huán)境較差,試驗操作人員在工作中不能嚴格按照相關技術要求,大多隨意開空調或者電風扇,這讓巖土樣本失去溫度和濕度,樣本失去水分,導致樣本試驗測試時,測試結果和真實結果不相符合,甚至造成試驗失敗。
(5) 土工試驗。在整體巖土試驗過程中,巖土樣本至關重要,其質量優(yōu)劣直接影響到試驗質量,對此,巖土制樣十分關鍵,采取巖土樣本時,要先用銷土到將其兩個斷面修理平整,用肉眼和手感,詳細分析樣本的軟硬程度、顏色、塑性狀態(tài)以及礦物成份,根據(jù)經驗,對巖土進行物理學估值,在室內巖土試驗前期,要充分做好巖土樣本物理里學性質描述和估值。由于土的含水量很不穩(wěn)定,不同的土質有不同的含水量,質在試驗時,由于多種原因,如巖土在運輸中放置不當、 取土樣本不標準、野外采集不夠規(guī)范等,都會造成樣本試驗的準確性,因此,專業(yè)人員在采集巖土樣本時一定要嚴格操作,妥善保存采集樣本,以便保證樣本試驗的準確性和可靠性。此外,在檢測過程中,頻數(shù)一定不能少于 30,如果頻數(shù)選擇過小,那說明就不能檢測出異常的數(shù)據(jù)信息。所以,要保證數(shù)據(jù)準確、可靠,我們在選擇檢測方式方法的時候,必須要小心謹慎,每一個環(huán)節(jié)都要認真規(guī)范操作,這樣檢測出來的才是科學、有效、可靠的數(shù)據(jù),也只有這樣才能保證工程順利施工。
各勘察階段的任務要求分述如下:
(一)可行性研究勘察階段
這一階段的工作重點是對擬建場地的穩(wěn)定性和適宜性作出評價,其任務要求主要為:
(1)搜集區(qū)域地質、地形地貌、地震、礦產和附近地區(qū)的工程地質資料及當?shù)氐慕ㄖ涷?
(2)在搜集和分析已有資料的基礎上,通過踏勘,了解場地的地層、構造、巖石和土的性質、不良地質現(xiàn)象及地下水等工程地質條件.不良地質現(xiàn)象包括滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、土洞、活斷層、洪水淹沒及水流對岸邊的沖蝕等。
(3)對工程地質條件復雜,已有資料不能符合要求,但其他方面條件較好且傾向于選取的場地,應根據(jù)具體情況進行工程地質測繪及必要的勘探工作。