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巖土工程勘察的方法

2019-01-22 07:45:06  2125 次瀏覽

巖土工程勘察的方法或技術(shù)手段,有以下幾種:

(1)工程地質(zhì)測繪。

(2)勘探與取樣。

(3)原位測試與室內(nèi)試驗(yàn)。

(4)現(xiàn)場檢驗(yàn)與監(jiān)測。

工程地質(zhì)測繪是巖土工程勘察的基礎(chǔ)工作,一般在勘察的初期階段進(jìn)行。這一方法的本質(zhì)是運(yùn)用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論,對地面的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和描述,分析其性質(zhì)和規(guī)律,并藉以推斷地下地質(zhì)情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質(zhì)條件較復(fù)雜的場地,必須進(jìn)行工程地質(zhì)測繪;但對地形平坦、地質(zhì)條件簡單且較狹小的場地,則可采用調(diào)查代替工程地質(zhì)測繪。工程地質(zhì)測繪是認(rèn)識場地工程地質(zhì)條件經(jīng)濟(jì)、有效的方法,高質(zhì)量的測繪工作能相當(dāng)準(zhǔn)確地推斷地下地質(zhì)情況,起到有效地指導(dǎo)其他勘察方法的作用。

勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調(diào)查地下地質(zhì)情況的;并且可利用勘探工程取樣進(jìn)行原位測試和監(jiān)測。應(yīng)根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。

物探是一種間接的勘探手段,它的優(yōu)點(diǎn)是較之鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟(jì)而迅速,能夠及時解決工程地質(zhì)測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質(zhì)情況,所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,其成果需用勘探工程來驗(yàn)證。

鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質(zhì)情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用為廣泛,可根據(jù)地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當(dāng)鉆探方法難以查明地下地質(zhì)情況時,可采用坑探方法。坑探工程的類型較多,應(yīng)根據(jù)勘察要求選用??碧焦こ桃话愣夹枰獎佑脵C(jī)械和動力設(shè)備,耗費(fèi)人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長,而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時應(yīng)具有經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn),布置勘探工程需要以工程地質(zhì)測繪和物探成果為依據(jù),切避盲目性和隨意性。

原位測試與室內(nèi)試驗(yàn)的主要目的,是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術(shù)參數(shù),包括巖土的物性指標(biāo)、強(qiáng)度參數(shù)、固結(jié)變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應(yīng)力、應(yīng)變時間關(guān)系的參數(shù)等。原位測試一般都藉助于勘探工程進(jìn)行,是詳細(xì)勘察階段主要的一種勘察方法。

原位測試與室內(nèi)試驗(yàn)相比,各有優(yōu)缺點(diǎn)。原位測試的優(yōu)點(diǎn)是:試樣不脫離原來的環(huán)境,基本上在原位應(yīng)力條件下進(jìn)行試驗(yàn);所測定的巖土體尺寸大,能反映宏觀結(jié)構(gòu)對巖土性質(zhì)的影響,代表性好;試驗(yàn)周期較短,效率高;尤其對難以采樣的巖土層仍能通過試驗(yàn)評定其工程性質(zhì)。缺點(diǎn)是:試驗(yàn)時的應(yīng)力路徑難以控制;邊界條件也較復(fù)雜;有些試驗(yàn)耗費(fèi)人力、物力較多,不可能大量進(jìn)行。室內(nèi)試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是:試驗(yàn)條件比較容易控制(邊界條件明確,應(yīng)力應(yīng)變條件可以控制等);可以大量取樣。主要的缺點(diǎn)是:試樣尺寸小,不能反映宏觀結(jié)構(gòu)和非均質(zhì)性對巖土性質(zhì)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?,F(xiàn)場檢驗(yàn)與監(jiān)測是構(gòu)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(yùn)營期間進(jìn)行;但是這項(xiàng)工作一般需在高級勘察階段開始實(shí)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(zhì)量和,提高工程效益。

現(xiàn)場檢驗(yàn)的涵義,包括施工階段對先前巖土工程勘察成果的驗(yàn)證核查以及巖土工程施工監(jiān)理和質(zhì)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(yīng)性狀的監(jiān)測、施工和運(yùn)營中的結(jié)構(gòu)物監(jiān)測和對環(huán)境影響的監(jiān)測等方面。

檢驗(yàn)與監(jiān)測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術(shù)參數(shù),并以此為依據(jù)及時修正設(shè)計(jì),使之在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面優(yōu)化。此項(xiàng)工作主要是在施工期間內(nèi)進(jìn)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(zhì)現(xiàn)象,應(yīng)在建筑物竣工運(yùn)營期間繼續(xù)進(jìn)行。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,在巖土工程勘察領(lǐng)域中不斷引進(jìn)高新技術(shù)。例如,工程地質(zhì)綜合分析、工程地質(zhì)測繪制圖和不良地質(zhì)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(shù)的引進(jìn);勘探工作中地質(zhì)雷達(dá)和地球物理層成像技術(shù)(CT)的應(yīng)用等。

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