關(guān)鍵詞:巖土工程 勘察 基礎(chǔ)方案 建筑場(chǎng)地
1.巖土工程勘察的目的和任務(wù)
巖土工程勘察需要通過(guò)綜合運(yùn)用各種勘察手段和技術(shù)方法來(lái)查明建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件,對(duì)建筑場(chǎng)地可能出現(xiàn)的巖土工程問(wèn)題進(jìn)行分析評(píng)價(jià),并進(jìn)一步評(píng)價(jià)場(chǎng)地地基的穩(wěn)定性和適宜性,為工程建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和正常使用提供有關(guān)參數(shù),對(duì)巖土工程施工提出指導(dǎo)性意見(jiàn),為解決巖土工程問(wèn)題提出決策性具體建議。
1.1巖土工程勘察的目的
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)中指出:巖土工程勘察應(yīng)按工程建設(shè)各勘察階段的要求,正確反映工程地質(zhì)條件,查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害,精心分析提出資料完整、評(píng)價(jià)正確的勘察報(bào)告。
1.2巖土工程勘察的任務(wù)
巖土工程勘察的基本任務(wù),就是按照建筑物或構(gòu)筑物在不同勘察階段的要求,為工程的設(shè)計(jì)、施工以及巖土體治理加固、開挖支護(hù)和降水等工程提供地質(zhì)材料和必要的技術(shù)參數(shù),對(duì)有關(guān)的巖土工程問(wèn)題作出論證、評(píng)價(jià)。其具體任務(wù)歸納如下:
(1)對(duì)場(chǎng)地內(nèi)建筑總平面布置、巖土體加固處理、各類巖土工程設(shè)計(jì)、不良地質(zhì)作用整治等具體方案作出論證及建議。
(2)闡述建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件,評(píng)價(jià)場(chǎng)地的適宜性和穩(wěn)定性,指出場(chǎng)地內(nèi)不良地質(zhì)作用的發(fā)育情況及其對(duì)工程建設(shè)的影響。
(3)闡述工程范圍內(nèi)地下水活動(dòng)條件和巖土體的分布、性狀,為設(shè)計(jì)、施工和整治提供所需的地質(zhì)材料和巖土技術(shù)參數(shù)。
(4)對(duì)工程施工和運(yùn)行過(guò)程中對(duì)周圍建筑物和地質(zhì)環(huán)境的影響進(jìn)行預(yù)測(cè),并提出保護(hù)措施的建議。
2.進(jìn)行巖土工程勘察的主要內(nèi)容
2.1對(duì)地層巖性的勘察
因?yàn)閹r土工程地質(zhì)條件最基本的要素和研究各項(xiàng)地質(zhì)現(xiàn)象的基礎(chǔ)是地層巖性,所以這是巖土工程勘察最主要的研究?jī)?nèi)容。
巖土工程勘察對(duì)地層巖性研究的內(nèi)容包括:(1)確定地層的時(shí)代和填圖單位;(2)分析各類巖土層的分布、巖性、巖相及成因類型;(3)分析巖土的工程性質(zhì);(4)掌握巖土層的正常層序、接觸關(guān)系、厚度、及其變化規(guī)律等。
另外,對(duì)于各類巖土層的研究還應(yīng)著重分析以下內(nèi)容:
(1)巖漿巖類:侵入巖的邊緣接觸面,軟弱礦物富集帶,風(fēng)化殼的分布、厚度及分帶情況等;噴出巖的噴發(fā)間斷面,凝灰?guī)r分布及其泥化情況,玄武巖中的柱狀節(jié)理、氣孔等。
(2)沉積巖類:軟弱巖層和次生夾泥層的分布、厚度、接觸關(guān)系和性狀等;泥質(zhì)巖類的泥化和崩解特性;碳酸鹽巖及其他可溶巖類的巖溶現(xiàn)象。
(3)變質(zhì)巖類:片麻巖類的風(fēng)化,其中軟弱變質(zhì)巖帶或夾層以及巖脈的特性;軟弱礦物及泥質(zhì)片巖類、千枚巖、板巖的風(fēng)化、軟化和泥化情況等。
2.2對(duì)不良地質(zhì)現(xiàn)象的勘察
不良地質(zhì)現(xiàn)象會(huì)直接影響建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)和正常使用,所以必須對(duì)不良地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行研究。主要勘察內(nèi)容包括:對(duì)各種不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布、形態(tài)、類型、規(guī)模和發(fā)育程度進(jìn)行分析,并研究其形成機(jī)制和發(fā)展演化趨勢(shì),預(yù)測(cè)其對(duì)工程建設(shè)的影響。
2.3對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的勘察
地質(zhì)構(gòu)造不僅控制著水文地質(zhì)條件、地形地貌和不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育和分布,而且對(duì)建設(shè)區(qū)域的地殼穩(wěn)定性、建筑場(chǎng)地穩(wěn)定性和工程巖土體穩(wěn)定性都有很重要的影響。勘察的主要內(nèi)容包括:
(1)巖土層各種接觸面及各類構(gòu)造巖的工程特性;
(2)軟弱結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀及其性質(zhì),包括斷層的位置、類型、產(chǎn)狀、斷距、破碎帶寬度及充填膠結(jié)情況;
(3)巖層各種構(gòu)造型式的分布、形態(tài)和規(guī)模哦;
(4)挽近期構(gòu)造活動(dòng)的形跡、特點(diǎn)及與地震活動(dòng)的關(guān)系等。
2.4對(duì)地貌的勘察
為了判斷巖性、地質(zhì)構(gòu)造及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和規(guī)模,了解各種不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布和發(fā)展演化歷史、合流發(fā)育史等,巖土工程勘察過(guò)程中必須對(duì)地貌進(jìn)行研究。主要勘察內(nèi)容有:
(1)進(jìn)行地貌單元?jiǎng)澐?,分析地貌單元形成與巖性、地質(zhì)構(gòu)造及不良地質(zhì)現(xiàn)象等的關(guān)系;
(2)分析地貌形態(tài)的特征、分布及成因;
(3)對(duì)各種地貌形態(tài)和地貌單元的發(fā)展演化歷史進(jìn)行分析研究。
2.5對(duì)水文地質(zhì)的勘察
勘察應(yīng)結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性和地下水露頭的分布、類型水量、水質(zhì)等內(nèi)容,勘察測(cè)區(qū)內(nèi)地下水的類型、分布情況和埋藏條件等。另外,地下水與地表水之間的補(bǔ)、排關(guān)系;地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件及動(dòng)態(tài)變化等也是勘察的重點(diǎn),要在此基礎(chǔ)上對(duì)水文地質(zhì)對(duì)巖土工程實(shí)踐的影響進(jìn)行細(xì)化分析。
2.6對(duì)已有建筑物的勘察
在同一地質(zhì)環(huán)境內(nèi),對(duì)于擬建的建筑物來(lái)說(shuō),已經(jīng)興建的建筑物應(yīng)該被看做是一項(xiàng)重要的原型試驗(yàn),從這里得到的數(shù)據(jù)及理論材料都是極有價(jià)值的。
2.7人類活動(dòng)對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性的影響
影響建筑場(chǎng)地穩(wěn)定性的因素,還包括測(cè)區(qū)內(nèi)或測(cè)區(qū)附近人類的某些工程,或者說(shuō)是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。應(yīng)該重點(diǎn)調(diào)查地下采空、大挖大填、抽(排)水、人工洞穴和水庫(kù)蓄水引起的地面沉降、地表塌陷、渠道滲漏引起的斜坡失穩(wěn)等現(xiàn)象,因?yàn)檫@些會(huì)嚴(yán)重影響場(chǎng)地的穩(wěn)定。
3.巖土工程勘察對(duì)基礎(chǔ)方案合理化的建議
針對(duì)巖土勘察過(guò)程的主要內(nèi)容和易發(fā)現(xiàn)、常出現(xiàn)的問(wèn)題,對(duì)基礎(chǔ)方案作出以下建議:
3.1基于不同地層巖性的工程方案的建議
滑坡主要發(fā)生在易親水軟化的地層中和一些軟巖中,例如黏質(zhì)土、黃土、黃土類土、風(fēng)化巖、山坡堆積以及遇水易膨脹和軟化的土層。如果巖層組成是“易滑地層”,如砂泥巖互層、灰?guī)r與頁(yè)巖互層、板巖、粘土層、軟弱片巖及凝灰?guī)r等,在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)方案時(shí)就應(yīng)考慮到該地層的易滑性,要防止其處于順滑坡的條件下。
3.2基于地質(zhì)構(gòu)造及不良地質(zhì)現(xiàn)象的基礎(chǔ)方案建議
對(duì)地質(zhì)構(gòu)造勘察后,如果工程場(chǎng)地處在一些斷層破裂帶,尤其是近期強(qiáng)烈活動(dòng)的斷裂帶時(shí),要注意防止發(fā)生崩塌、滑坡等災(zāi)害性事件。這是因?yàn)榈卣饡?huì)引發(fā)其他的地質(zhì)災(zāi)害同時(shí)發(fā)生,地震會(huì)將斜坡巖土體結(jié)構(gòu)破壞,可使粉砂層液化,降低巖土體抗剪強(qiáng)度,地震波在巖土體傳遞的過(guò)程中,會(huì)使巖土體承受地震慣性力,滑坡體下滑力增加,滑坡發(fā)生率增高。
因此,選擇場(chǎng)地時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)場(chǎng)地或地基要盡可能避開強(qiáng)烈振動(dòng)效應(yīng)和地面效應(yīng)的地段(淤泥土層、飽水粉細(xì)砂層、厚填土層以及可能產(chǎn)生不均勻沉降的地基等);
(2)避開不穩(wěn)定的斜坡或可能會(huì)產(chǎn)生斜坡效應(yīng)的地段(已有滑坡、崩塌分布的地段、陡山坡、河坎旁等);
(3)建筑場(chǎng)地應(yīng)盡可能避開地下水位埋深過(guò)淺的地段;
(4)不宜將存在淺埋大溶洞的巖溶地區(qū)作為建筑場(chǎng)地;
(5)建筑場(chǎng)地盡量避免規(guī)模較大的滑坡以及滑坡群(黃土滑坡、堆積層滑坡、基巖滑坡等);
(6)避開活動(dòng)性斷裂帶和與活斷裂有聯(lián)系的斷層,盡可能避免開膠結(jié)較差的大斷裂破碎帶。
3.3基于水文地質(zhì)的工程方案的建議
地下水對(duì)巖土體有著多種作用:對(duì)水位以下的巖土體有靜水壓力的作用;在粉細(xì)沙、粉土地層中有潛蝕作用以及水飽合后產(chǎn)生的流砂現(xiàn)象;基坑下部的承壓水層造成的基坑突涌等。
3.4基于地貌的工程方案的建議
在山麓地帶、平原區(qū)、山間盆地以及有松散沉積物覆蓋的丘陵區(qū)進(jìn)行巖土勘察時(shí),要著重進(jìn)行地貌研究。山前地段和山間盆地邊緣容易發(fā)育洪積扇地貌。在洪積扇地貌區(qū),一般分為三個(gè)區(qū)段,各區(qū)段因地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)條件不同而使得建筑適應(yīng)性不同。其上部強(qiáng)度高而壓縮性小,是房屋建筑和構(gòu)筑物的良好地基,但因其滲透性強(qiáng)易產(chǎn)生嚴(yán)重滲漏,不宜建水工建筑物;中部因承載力低且壓縮性大而不宜作為一般房屋建筑物地基;下部一般地形平緩、地下水埋藏較淺,如果土體形成時(shí)代較早,一般可作為房屋建筑的天然地基。
3.5基于已有建筑物的工程方案的建議
要選擇不同的地質(zhì)環(huán)境(良好的、不良的)中不同類型、結(jié)構(gòu)的建筑物,調(diào)查其有無(wú)變形、破壞的標(biāo)志,分析其原因,以判斷建筑物對(duì)地質(zhì)環(huán)境的適應(yīng)性。在不良地質(zhì)環(huán)境或特殊性巖土的建筑場(chǎng)地,應(yīng)充分調(diào)查當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗(yàn)(包括基礎(chǔ)方案、建筑結(jié)構(gòu)、地基處理和場(chǎng)地整治等方面的經(jīng)驗(yàn)),這比用勘探、測(cè)試手段所取得的資料更為寶貴。
3.6對(duì)設(shè)計(jì)、施工的建議
勘察報(bào)告中關(guān)于基礎(chǔ)處理形式及施工方案方面的建議相當(dāng)重要,雖然勘察和設(shè)計(jì)隸屬不同部門,但勘察部門與設(shè)計(jì)部門的互動(dòng)要貫穿于整個(gè)過(guò)程,以充分重視地基處理情況以及合理分析巖土情況。
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