建设工程地基基础岩土测试技术探究

2015-07-15 133 0

   前言:
 
  岩土是工程建筑的基础,它的使用离不开地基基础岩土测试技术。就现在的社会发展而言,地基岩土测试主要包括室内试验和现场原位测试。室内试验主要是按照所要测试的项目要求,将样品进行加工,使其具有一定的形状,进行测试得到岩土参数;还有一个手段就是模拟试验,其是指通对样品进行物理上的测试,通常能够使测试结果较为全面,但是其缺点就是没有现场测试直观。本文就测试技术从样品采样到测试个阶段进行探究。
 
  一、样品选取的重要性及其注意事项
 
  (一)重视样品的质量及代表性
 
  地基是建设工程的基础。进行地基基础岩土测试,其目的在于为建设工程设计提供不可或缺的参数,是建设工程设计的重要依据,因此地基基础岩土的测试是建设工程的第1环节,直接决定了建设工程的设计与规模。在地基岩土层的测试中需进行定量定性的分析,分析的前提是岩土样品,其质量及代表性直接影响着测试结果的误差,错误的测试结果会影响建设工程的设计与施工,给建设工程带来不可估量的破坏与损失,这样的个例层出不穷。如安徽某大桥,该桥基桩持力层因测试样品的选择不具有代表性,在桥台建设刚竣工就开始发现严重倾斜,并最终报废,带来了巨大的损失。因此,选择有代表性、有效性和适应性的岩土样品是准确进行地基基础岩土测试的首要条件,特别是岩土样品的代表性至为关键。
 
  (二)注意控制岩土的数量
 
  实践表明,在同一场地选取样品时,样品数量需要三到五组,而且在选取样品时要注意均衡分布。在不同厚度的地基上也要选取不低于三组样品,这样才能够确保地基岩土层的实际物理力学性质。除此之外还需注意,在边坡工程中采取地基岩层的岩土时要注意安全。该土层由于受地理环境条件的限制,导致其结构较为松散,再受到降雨的影响,使得雨水进入了岩土内,此外地下水还会对岩土造成影响,从而导致边坡土体发生蠕动,使得土层的结构发生改变,结构逐渐由密集变为松散。
 
  (三)注意季节的影响
 
  当处于旱季时,其土体逐渐变得密集;但是雨季来临时,往往又变得较为松散。当蠕变超过土体所能承受的力度时,原有的土体结构就会发生改变,导致土体逐渐遭受破坏。尤其当暴雨来临时,大量的雨水进入土体,导致其破坏被范围逐渐扩大。因此在进行现场测试时要注意选取具有代表性的岩土样品,在标签上还要注明其上下位置以及其重要性。岩土测试的最终目的是为所需建设工程的地基提供重要的参数。现场选取土样的主要方法是原状土样采取法,这种方法是通过在钻孔内加入取土器来实现取样的。其中,可以在钻孔内利用取土器压入来取出样品,还可以在钻孔内泥浆护壁来进行回转取出样品,另外还能够直接在地基的基坑内提取一些样品,该类取样工作的进行需要相关技术人员进行督促,从而保证取样工作的顺利进行。
 
  二、样品取样方法及操作规程
 
  建设工程地基基础岩土测试的样品经由现场采取,可分为原状土样采取和岩石样品采取,其中原状土样采取方法有:钻孔、孔内用取土器以打入法切取土样品;钻孔、孔内用取土器以压入法切取土样品;基坑内直接切取原状土样样品;钻孔,孔内泥浆护壁,以回转钻进法切取样品。岩石样品的采取方法有:钻孔、在孔内钻出的岩芯或钻芯中采取岩石样品;基坑内直接采取基岩层岩石样品。
 
  为确保建设工程地基基础岩土测试采集的土壤和岩石样品具有代表性,应遵循以下规则:一是样品的采集应在专业的工程技术人员的指导与督促下完成,并一一标准取样时间、地点等相关信息。二是为确保所取样品能真实的反应岩土层实际的物理力学特征,应有所控制采取有代表性的岩土样品的数量,结合理论知识及实践经验,在同一水平建设场地,平面应布置采取3~5组样品,且应均布采样;同理,在同一地层垂直厚度上也应布置采取3~5组样品,且应均布采样。三是在边坡工程及滑坡工程采取岩土测试样品中应特别加以小心和注意,并且在样品卷标上注明取土位置(上、下),并说明其重要性。这是因为该土体受地理环境条件的影响,坡体堆积为松散堤的结构,在受大气降雨及地下水的综合作用下,加之自重影响,边坡土体或软弱结构面易产生蠕动变化,造成了土体结构的变化,很容易造成取土样品不具代表性。
 
  三、样品封存
 
  土壤样品:采取好的样品,不论是原状土还是扰动土,都应立即密封取土筒并附上标签;取土筒所有的缝隙均应以胶布封严并涂上融蜡;若原状土取样时不满取土筒应以扰动土充填土与筒壁之间的缝隙,扰动土应选择近似天然湿度的扰动土;土壤样品应认真填写送样单,应填明取土图纸数据的符号以及卷标说明;取好的土壤样品应及时送往实验室。
 
  岩石样品:为保持岩石样品原有的天然湿度状态,取好的岩石试件应立即包装封闭处理,其中硅质硬岩样可不作处理,泥质岩样品可用纱布包裹后全部以融蜡浇注;岩石样品标注岩石的上下记号;无论是硅质硬岩样其岩样品还是泥质岩样品均应附上标签;取好的岩石样品试件应与送样单一起及时运往实验室。
 
  四、样品运输
 
  从现场取样之后到达试验地点之前还需要进行样品的运输,样品从选出到送往试验室需要把握好时间,以便样品及时的送去试验。在选好样品之后,需要将样品放置在一个可以防震动的箱子内,其中的缝隙需要用软垫进行填充。软垫材料的选取可以是稻草还可以是麦草,以减少岩土土样在运输的过程受到的震动影响,确保将影响程度降到最小,在卸除时也要注意轻拿轻放。
 
  五、岩土样品质量信息化标准
 
  土壤样品质量信息化标准最为重要的是取土样品的种类,其主要依据是建设工程的性质,基本原则为:建筑物的天然地基、天然地层及天然边坡应采取原状土;地基基础回填、路堤填料、桥头填料等填料工程应采取扰动土;如果建设工程即以土方调配为填料,又需要稳定的天然边坡,应采取满足测试项目数量的扰动土和原状土;若只需确定土的种类,则无论何种工程,只需采取扰动土。
 
  土壤样品在取样的过程中应保证所取的土样具有一定的代表性,取土位点可以在天然地面、平洞、导坑、试坑、竖井以及钻孔中。在采取原状土样的过程中应尽量减少土壤的扰动,尽可能保持土的原状结构和天然湿度。用钻机取样时,钻孔直径应>120mm,为减少土受扰动影响,应使用专门薄壁取土器。取土数量应满足所要求进行的测试项目方法的需求。
 
  采取的岩样首先应具有本岩层的代表性,这也是样品采取的关键点。样品取样位点可在基岩露头、坑探、槽探、竖井、岩洞、基坑中以及钻孔中,同时可用在现场采取的基岩块体样品或钻孔内采取的岩芯样品制备样品试件,在制备过程中应注意不允许出现人为裂隙。对于样品尺寸小于标准尺寸或非均质的粗粒结构岩样者,允许采用非标准规格的试样,但高径比必须保持2:1的比值(地基);用作砌体的石料,其高径比为1:1。在外业钻孔中取岩样,起钻孔中取出的岩石钻芯要及时取试样。
 
  六、样品试验测试
 
  随着建设工程地基基础岩土测试技术的进步,国家陆续出台了一系列的规程和制度,样品的测试一定要按照规程完成,以提高测试数据的可靠度和可信度。
 
  七、岩土试验工作的结论
 
  为了实现岩石以及土壤样品质量的提高,为建设工程提供相关数据依据:
 
  (一)应充分明确建设工程场地岩土的地质条件与地层要素,按照相关的建设要求来制定有效的采样方案;
 
  (二)采样过程应认真负责,采取一些较有代表性的岩土样品,取好样后及时记录样品的基本属性,并立即送往试验室;最后需要在运输过程中要做好防震措施,尽量减少震动对样品的影响,要保质保量地将样品送往试验地。
 
  八、结语
 
  目前的建设工程地基基础岩土测试技术研究还处于初步阶段,地基基础岩土测试技术直接影响着建设工程的安全性以及稳定性,相关部门应给予高度重视,相关企业也要遵守相关规范,共同推动地基基础岩石检测技术的进一步提高,建筑行业的发展打下坚实基础。
 
  参考文献:
 
  [1]罗志德,杜逢彬,侯亚彬.建设工程地基基础岩土试验检测的技术途径[J].地下空间与工程学报,2010,(S2).
 
  [2]游昌海,文四旭,游代伟.建设工程地基基础岩土试验检测的技术途径[J].河南水利与南水北调,2012,(4).

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