原位測(cè)試與室內(nèi)試驗(yàn)的主要目的,是為巖土工程問題分析評(píng)價(jià)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(shí)間關(guān)系的參數(shù)等。原位測(cè)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(cè)試與室內(nèi)試驗(yàn)相比,各有優(yōu)缺點(diǎn)。原位測(cè)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(cè)定的巖土體尺寸大,能反映宏觀結(jié)構(gòu)對(duì)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(duì)難以采樣的巖土層仍能通過試驗(yàn)評(píng)定其工程性質(zhì)。缺點(diǎn)是:試驗(yàn)時(shí)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(duì)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。現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)是構(gòu)成巖土工程系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),大量工作在施工和運(yùn)營(yíng)期間進(jìn)行;但是這項(xiàng)工作一般需在高級(jí)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(chǎng)檢驗(yàn)的涵義,包括施工階段對(duì)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(chǎng)監(jiān)測(cè)則主要包含施工作用和各類荷載對(duì)巖土反應(yīng)性狀的監(jiān)測(cè)、施工和運(yùn)營(yíng)中的結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)和對(duì)環(huán)境影響的監(jiān)測(cè)等方面。
檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)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(shí)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(duì)有特殊要求的工程以及一些對(duì)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(yíng)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(cè)繪制圖和不良地質(zhì)現(xiàn)象監(jiān)測(cè)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。
軟土地基勘察內(nèi)容及要點(diǎn)
(一)軟土勘察內(nèi)容敘述
在巖土工程的軟土勘察全過程當(dāng)中,其主要內(nèi)容包括地下硬土層的埋藏情況,表層硬殼的厚度,立體分布的均勻性,軟土的滲透陛能,軟土的層理特征。軟土的分布以及發(fā)展規(guī)律。以及軟土的埋藏情況等。此外,對(duì)軟土的同結(jié)情況也要進(jìn)行勘察,其勘察內(nèi)容包括軟土的強(qiáng)度特征,由變形特征改變而引起變化的規(guī)律特征還有軟土的結(jié)構(gòu)破壞對(duì)地基的變形以及強(qiáng)度的影響等等;還有其他一些勘察內(nèi)容包括軟土中存在的河道,填土,地貌形態(tài)的分布范同以及分布深度。軟土周鬧的地下水埋藏情況對(duì)周鬧環(huán)境,設(shè)置以及對(duì)施工材料的影響。
(二)軟土地基勘查的基本要點(diǎn)
軟土地基勘查的勘探點(diǎn)布置應(yīng)該根據(jù)工程的復(fù)雜情況,工程的成因類型,場(chǎng)地形狀等實(shí)際狀況進(jìn)行設(shè)計(jì)和布置。當(dāng)軟土土層情況復(fù)雜的時(shí)候可以相應(yīng)對(duì)這些位置進(jìn)行勘探布點(diǎn)的加密,勘探取樣的時(shí)候應(yīng)與原位置的測(cè)試結(jié)果相結(jié)合,利用薄壁取土裝置進(jìn)行,采用十字板剪切試驗(yàn)或者靜力觸探進(jìn)行原位測(cè)試。
(三)進(jìn)行軟土地基勘查中的軟土剪切試驗(yàn)
軟土卸載和加載的頻率過高的時(shí)候內(nèi)部水分的孔隙水壓消散速率也會(huì)變化,這時(shí)候就要用自重壓力預(yù)j軸剪切試驗(yàn)進(jìn)行勘測(cè)??梢杂檬职寮羟性囼?yàn)或者無側(cè)限壓強(qiáng)度試驗(yàn)對(duì)透水性較低的粘性土之進(jìn)行測(cè)試。如果軟土的排水速率快但是施工過程慢的時(shí)候就可以用直接剪切試驗(yàn)或者是同結(jié)不排水三軸剪切試驗(yàn)來獲取數(shù)據(jù)。殘余剪切強(qiáng)度在必要時(shí)用動(dòng)態(tài)三軸測(cè)試,動(dòng)態(tài)扭剪切測(cè)試,或者是蠕變測(cè)試進(jìn)行檢測(cè)。
各勘察階段的任務(wù)要求分述如下:
(一)可行性研究勘察階段
這一階段的工作重點(diǎn)是對(duì)擬建場(chǎng)地的穩(wěn)定性和適宜性作出評(píng)價(jià),其任務(wù)要求主要為:
(1)搜集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)資料及當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗(yàn).
(2)在搜集和分析已有資料的基礎(chǔ)上,通過踏勘,了解場(chǎng)地的地層、構(gòu)造、巖石和土的性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象及地下水等工程地質(zhì)條件.不良地質(zhì)現(xiàn)象包括滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、土洞、活斷層、洪水淹沒及水流對(duì)岸邊的沖蝕等。
(3)對(duì)工程地質(zhì)條件復(fù)雜,已有資料不能符合要求,但其他方面條件較好且傾向于選取的場(chǎng)地,應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪及必要的勘探工作。
在確定建筑場(chǎng)地時(shí),在工程地質(zhì)條件方面,宜避開下列地區(qū)或地段:
①不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育且對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性有直接危害或潛在威脅的;
②地基土性質(zhì)嚴(yán)重不良的;
③對(duì)建筑物抗震危險(xiǎn)的;
④洪水或地下水對(duì)建筑場(chǎng)地有嚴(yán)重不良影響的;
⑤地下有未開采的有價(jià)值礦藏或未穩(wěn)定的地下采空區(qū)。
該階段作為廠址選擇來講稱為選廠勘察階段,其主要任務(wù)是,首先在幾個(gè)可能作為廠址的場(chǎng)地中進(jìn)行調(diào)查,從主要工程地質(zhì)條件方面收集資料,并分別對(duì)各場(chǎng)地的建廠適宜性作出明確的結(jié)論,然后配合有關(guān)選廠的其他有關(guān)人員,從工程技術(shù)、施工條件、使用要求和經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行考慮,綜合分析對(duì)比,后選擇一個(gè)比較優(yōu)良的廠址。