摘要:在公路工程實施中,巖土勘察是一種非常重要的前期工作,對工程設計與施工的科學性、合理性有著重大影響。本文基于大量文獻資料和以往工程實踐經(jīng)驗,對公路工程巖土勘察常用的技術方法進行分析,并舉例探討了勘探技術在公路工程巖土勘察中的應用及相關問題。

關鍵詞:公路工程;勘探技術;原位測試;巖土勘探

巖土勘察作為公路工程項目實施的一項前期工作,不僅是公路工程設計與施工的主要依據(jù),更影響著公路工程的進度、安全、質(zhì)量及成本等問題。在公路工程施工中,由于巖土結構易受地質(zhì)條件、自然條件等影響,且具有復雜性、多變性等特點,為了保證設計與施工方案的科學合理,必須做好巖土勘察工作,這就要求選擇適用的勘察技術方法。

一、公路工程巖土勘察常用技術方法

1、工程地質(zhì)測繪工程地質(zhì)測繪是公路工程巖土勘察常用的一種方法,它以工程地質(zhì)等理論為基礎,通過對公路工程現(xiàn)場地質(zhì)現(xiàn)象進行勘察與描述,準確表現(xiàn)區(qū)域內(nèi)工程地質(zhì)要素組成與空間分布情況,包括地貌單元劃分、巖層風化程度、巖土性質(zhì)等,并按照精度要求將這些地質(zhì)情況反映在一定比例尺的地形設計圖,形成屬于公路項目的工程地質(zhì)圖。2、勘探與取樣公路工程巖土勘察中的勘探技術,包括地球物理勘察、鉆探、洞探等,通過科學勘探技術進行巖土取樣,然后對樣品進行分析,查明工程區(qū)域內(nèi)地下的地質(zhì)情況,為工程設計與施工提供依據(jù)。其中,鉆探在公路工程巖土中應用比較廣泛,主要有震動鉆探、回轉鉆探、沖洗鉆探、沖擊鉆探等幾種方式。在巖土勘察中,當鉆探不能準確識別地下地質(zhì)情況時,采用洞探、槽探等風濕。特別是公路工程施工涉及一些邊坡工程,巖土勘察可以采用洞探方法,施工操作方便。3、原位測試原位測試一般都借用勘探工程進行,其通過勘探取樣后,在室內(nèi)進行相關試驗,分析巖土的物性指標、強度參數(shù)、滲透性等技術參數(shù),為評價巖土工程問題提供有力數(shù)據(jù)支持。原位測試的方式方法是多種多樣的,常用的有靜力觸探測試、標準貫入試驗、載荷測試、圓錐動力觸探測試等。具體操作中,根據(jù)巖土條件、設計參數(shù)等選擇適合的測試方法。4、現(xiàn)場檢驗在施工前,通過現(xiàn)場檢驗方法驗證核查先前巖土工程勘察結果,確認兩者一致后,方可以正式施工,是控制與提升巖土工程勘察質(zhì)量的一種重要手段,F(xiàn)場檢驗可以反映出工程技術參數(shù),對錯誤信息及時進行修正,促進工程設計方案優(yōu)化。

二、勘探技術在公路工程巖土勘察中的應用分析

1、工程概述。某公路工程全長1243.43m,設計路面標高17.64,走向西北—東南,是Ⅱ級主干道,瀝青混凝土路面,路面寬26m,設計行車速度為50km/h,設計年限為30年。2、巖土勘察操作根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》等國家相關規(guī)范條例,本公路工程巖土勘察采用鉆探、原位測試與室內(nèi)試驗相結合的辦法。(1)野外鉆探。野外鉆探選用機械回轉鉆機,按照回次鉆進連續(xù)取芯方法進行鉆探,過程中使用泥漿護壁,回次進尺、鉆進深度等設計都要符合《鉆探技術操作規(guī)程》。野外鉆探全部都是取樣測試孔,孔深必須達到設計路面5m以下深度。完成鉆探取樣后,用粘土球分層回填夯實。(2)采取試樣。鉆探工作完成后,進行巖土、水試樣的采取。在本工程中,原狀土試樣采取主要通過厚壁取土器以重錘擊打粉質(zhì)粘土和殘積砂質(zhì)粘性土來獲取。水試樣采取主要采用套管隔水法,取回的水試樣立即裝入純凈玻璃瓶中,并加入適量大理石粉,48小時送檢分析。(3)室內(nèi)試驗。對巖土、水的試樣進分析,測試出巖土的物理指標、強度指標等技術參數(shù)。測試方法以常規(guī)試驗、顆分試驗測定為主;水試樣室內(nèi)試驗主要有PH值、總堿度等分析項目,根據(jù)分析結果評價地下水質(zhì)情況。(4)原位測試。原位測試具體方法較多,這里主要采用標準貫入試驗,具體操作:首先,做好準備工作,選用導向桿變徑自動脫鉤式的落錘裝置,檢查其性能的完好性;然后,利用落錘裝置進行錘擊,根據(jù)探頭貫入土中的難易程度評價分析巖土的力學性質(zhì)。其中,擊數(shù)可以設置為N/30cm,要確保錘擊數(shù)量準確。貫入試驗前,認真清理干凈孔底內(nèi)的殘留物。根據(jù)地質(zhì)勘察結果顯示,試驗層位主要成分有素填土、粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘性土、花崗巖風化層。按照《巖土工程勘察規(guī)范》,為了了解清楚全線路段巖土情況,本工程原位測試測試間距設置為1.7m。3、結果分析(1)路基土類型。根據(jù)巖土試樣室內(nèi)分析結果顯示,擬建公路沿線路基土類型具體是:粉質(zhì)粘土液限在33.1-34.7之間,屬于中液限粘質(zhì)土。平均稠度為0.75,屬于中濕類型路基土;砂質(zhì)粘性土的液限在32.5-34.4之間,屬于中液限粘質(zhì)土。平均稠度為1.32,屬于干燥類型土。(2)地下水情況。根據(jù)勘察結果顯示,本工程地下水類型為潛水,主要賦存在砂質(zhì)粘性土層中,水量較少,但受季節(jié)性變矮車。地下水補給主要為大氣降水滲入、鄰近水域補給等。水位高度隨著地形起伏而變化,有的埋深小,有的埋深大。最小地下水位埋深為1.5m,最大地下水位埋設為30.4m,差距之大,除了地形因素外,受季節(jié)性變化影響較大。此外,試驗結果表明,地下水中含有一定量的硫酸、氫氧根離子等成分,對瀝青混凝土結構具有腐蝕性。(3)巖土的物理參數(shù)。根據(jù)勘察結果顯示,粉質(zhì)粘土層的重度為18.8KN/m³,壓縮模量為4.74MPa,粘聚力為21.2kPa,承載力為161kPa。砂質(zhì)粘土層的重度為19.2KN/m³,壓縮模量為5.12MPa,粘聚力為18.3kPa,承載力為220kPa。小結:綜上所述,巖土工程勘察工作是工程建設的前期工作,是為工程設計、工程施工提供技術性參數(shù)的基礎工作,各類參數(shù)的準確性、完整性對工程的質(zhì)量安全影響重大。為保證公路工程設計與施工質(zhì)量,應當熟練操作巖土勘察技術,通過科學方式查明巖土層組分、類型及物理參數(shù)等,為路基、路面設計提供有用的數(shù)據(jù)參考。除了采用文中提及的幾種巖土勘察技術之外,還可以采用3S技術,它是地理信息技術、遙感技術及全球定位系統(tǒng)的統(tǒng)稱,是一種多學科高度集成的現(xiàn)代信息技術。已經(jīng)實現(xiàn)3S技術在公路工程巖土勘察中的有效應用。

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