岩土工程勘察的方法或技术手段,有以下几种:
(1)工程地质测绘。
(2)勘探与取样。
(3)原位测试与室内试验。
(4)现场检验与监测。
工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘;但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质测绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件经济、有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。
原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。
原位测试与室内试验相比,各有优缺点。原位测试的优点是:试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验;所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好;试验周期较短,效率高;尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是:试验时的应力路径难以控制;边界条件也较复杂;有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是:试验条件比较容易控制(边界条件明确,应力应变条件可以控制等);可以大量取样。主要的缺点是:试样尺寸小,不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响,代表性差;试样不可能真正保持原状,而且有些岩土也很难取得原状试样。现场检验与监测是构成岩土工程系统的一个重要环节,大量工作在施工和运营期间进行;但是这项工作一般需在高级勘察阶段开始实施,所以又被列为一种勘察方法。它的主要目的在于保证工程质量和,提高工程效益。
现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。
检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣工运营期间继续进行。
随着科学技术的飞速发展,在岩土工程勘察领域中不断引进高新技术。例如,工程地质综合分析、工程地质测绘制图和不良地质现象监测中遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球卫星定位系统(GPS)即“3S”技术的引进;勘探工作中地质雷达和地球物理层成像技术(CT)的应用等。
软土地基勘察的关键
(一)软土地基的土层检测
在软土土层勘测中,除了对软土土层的基本项目进行勘测之外,还要注意对软土的沉降速度,排水固结条件以及软土强度等指标进行详细的勘测和记录,特别要注意的是薄层中间有砂层的情况;软土勘测是土层均匀度指标包括土层立体分布变化状况,延伸长度以及土层厚度;对于软土地基的土层,要对其风化程度以及土层特点进行描述。
(二)软土地基勘测中的土层力学评价
其力学性质应该包括软土层的固结历史,其超固结、固结正常或者是欠固结的状况、软土在不同时期固结的压力、性能以及应力存在特征(这是重点分析对象)等。在对软土层进行力学分析的时候,要注意测定一些主要参数,其中包括固结系数,回弹系数,压力指数,压力系数等以准确描绘土层结构情况,对软土性能的改变进行预测。
(三)软土地基勘查中勘查技术的选择
软土勘查通常采用的方法是十字板,静探,钻探等技术,同时以物探等技术作为辅助,总的来说勘探方法是采取多种勘探的方式。其中钻探是常用而且重要的技术措施,也是土层划分的重要环节,这种方法可以用于描述软土的颜色以及厚度等情况,也可以探明软土中地下水排流,径流以及埋藏深度等条件。需要注意的是,当采用护壁回转钻探的时候,应该配套以完善的保护措施以免土地结构破坏而影响原始土层性质的分析。对于细沙层的采样,可以利用标准的贯入器进行取样,并且对有代表性的地段进行采样,采样数量要达到三件以上,以确保采样分析的准确性。要进一步准确描述软土层的性质。可以加用原地检测方式,针对软土的具体特征选择的原位检测技术进行检测。原位检测技术主要有十字板剪切试验,静力触探试验,轻型动力触探试验以及标准贯入试验等。
在地基采样完成以后,就是对采集土样进行进一步的试验,研究其物理性质。土工试验内容主要包括土层力学性质,化学性质以及物理性质的测试。通常对工程项目的地基检测需要进行无侧限抗压强度试验,固结不排水抗剪试验,固结和直剪试验等。
岩土工程勘察
城市轨道交通、工民建、市政基础设施、电力、水利建构筑物、高速公路、铁路等岩土工程勘察;山区隧道、地质工程勘察;地质、建构筑物调查;污染场地、垃圾填埋场的勘察与评价;既有建筑物改造的地基基础勘察。