做好地下工程施工勘察的策略分析
本文主要通过对做好地下工程施工勘察在工程中的意义进行分析,从对围岩分级的方法策略、步骤、影响因素、注意事项的等方面对地下工程施工勘察全面剖析,探讨出如何做好地下施工勘察工作。
标签:地下工程 施工勘察 围岩分级 策略分析
1引言
地下工程施工勘察是地下工程施工的前期准备工作和最重要的阶段之一,为了开发利用地下空间资源得到有效利用,并能及时解决在施工过程中可能出现的竖纹地址、工程地质问题等,在进行施工必须对制定一个“岩石工程勘察报告”计划,对报告中的有关地下工程的围岩级别和地质特点进行前期验证、结合实际情况进行修改并解决,最终的目的是能够正确的划分围岩级别、完善工程设计为最后的施工方案提供理论和实际基础。
2做好地下工程施工勘察的意义
2.1工程地质与地下工程建设的关系
地下工程的施工性质决定了工程中对岩土体的研究。这是因为地下工程是埋藏在地表以下一定深度的工程岩土体中进行施工,岩土体作为地表的地质条件,是地下工程施工的主要环境,同时也是工程结构框架和部分结构,岩土体的质量、安全运行和经济效益与所进行的地下工程条件及环境有着密切关系。主要体现在:
(1)地下工程地质条件是地下洞室围岩能否保持稳定性的关键,直接影响地下工程建设中设计环节的科学性、施工的顺利开展和合理使用原材料等。地下工程是对地下空间的合理开发以实现地下资源最大价值化,所以必须重视地下空间利用价值以及对工程地质条件结合实际情况进行正确评估,这直接关系到地下建筑设计达标和施工要求。反之,某地下冷库原定计划的建筑面积是1288.87平方米,其容量为1000吨,但由于在进行地下建筑设计工作时,没有对地空间有效评估造成实际情况与设计方案不一致,导致在施工中埋置深度过于狭小,容易出现地下水较多、围岩裂隙发育等现象发生。特别是在冷库工程后,地面上的建筑物與地面发生不均匀地下降过程和严重的开裂,造成地下工程的洞内岩壁处于一种裂隙纵横的状态,给工程带来安全隐患,直接导致冷库无法正常使用,给建筑单位带来不可预计的经济损失。
(2)地下工程是对地下空间资源的开采过程,工程期间会给原有的地质环境带来一定的变化,影响工程环境地质状况,可能会造成地面塌陷、地面升降及破坏围岩的稳定性等,这种不利因素可能造成工程施工过程处于一个复杂状态,其影响也是伴随工程进度不断加深。这些情况是由于在进行地下工程施工环节上
出现纰漏而产生的,如:地下洞室的埋深没有根据实际情况、邻洞间距的没有把握好、落后的施工技巧和方法、凌乱的开挖顺序等因素的影响。地质环境是地下工程顺利进行的前提,同时由于地下工程的性质也影响并反过来作用于地质环境。这两者之间相互影响和作用的关系决定了在进行地下工程建筑时必须以拟建工程的特点与要求及工程地质环境因素为依据,合理进行工程选址和制定可靠的设计方案,根据实际情况采取适当的施工方法等,始终将保持岩土体的强度及稳定性,发挥岩土体的最大价值理念贯穿到工程施工中。
2.2工程地质条件是高效利用地下空间的前提
良好的工程地质是合理建设地下建筑的重要前提,其中包括对地下地质的考察、防治以及对不良地质进行改造。这是由于地下工程施工过程中打破了岩土体原有的结构状态和平衡条件,造成岩土体内结构特质需要重新分布,做好地下工作不仅需要优越的地质条件、适合的岩石强度,还需要完整的围岩。所以在地下工程建设中要重视对工程地质条件的勘察研究,保证地下建设呈现一个又经济又安全的状态。
3勘察特点及解决措施
勘察的主要任务包括:1、考察选址场地的环境,主要结合工程的实际情况观察其地形地貌是否存在不良影响,如:工程区域内是否有滑坡、泥石流、地震及古河道等现象发生。2、查明工程地质结构和历史因素,如:地质成因、年代、厚度的等分布情况。3、对围岩分级进行研究。以某商业住宅六工程为例,建筑的主体结构为18层,地下分布为2层,裙带建筑为3层,总高度是70.2米,住宅楼的总面积为287006平方米,是以钢筋混凝土框架为基础型结构。建筑商采用常规土分析、水质分析、颗粒分析等勘察技术进行勘查工作,确保取得的数据具备科学性、有效性、必要性。本节主要对围岩分级的概述进行分析其对地下工作的影响及解决措施,同时也是地下勘察工作最重要的环节,始终贯穿于常规的建筑施工环节中并有效使用于勘察工作中。
3.1影响围岩分级的因素
岩石的硬度、岩石的完整性、岩石的风化程度、地下水状况、工程荷载等都是影响围岩分级的因素。岩石硬度作为岩石材料的属性之一体现了地下地质体的基本特征,其中还包括岩石完整性、岩石风化程度。
3.1.1了解岩石硬度划分
岩石的硬度是岩石能抵抗上面建筑压力破坏能力的衡量标准,同时也关系到岩石中的矿物成分、岩石形成原因及结构。就目前我国对岩石硬度等级划分标准把岩石划分为五个等级(如表1),这是通过对岩石室内饱和单抽抗压强度来划分的,其中表中的数据代表着不同岩石对应的强度是不同的。所以对岩石硬度进行定位是非常有必要的。
岩石的坚固性是围岩稳定性的重要因素之一,我国在20世纪80年代编制了“铁路隧道围岩分级”中将硬度系数作为划分岩石等级的方法。并在该世纪的90年代以铁路隧道围岩分级方法为基础,编制了我国公路隧道的分级方法。
3.1.2掌握岩石风化程度
岩石分化程度往往是指岩石在遭受分化后被破坏的程度,即:风化程度越强,对岩石的完整性和坚硬性的影响越大,同时也影响围岩分级、支护方案及洞室开挖的可行性的确定。所以对岩石风化程度的划分及考察是做好地下工程施工勘察工作的重要一步。风化程度主要分为:全风化、强风化、弱风化、微风化、未风化。3.1.3保证岩石的完整性
岩石的完整性是岩石质量的衡量标准,其主要作用是控制围岩的稳定性。岩石的完整性受多方面因素的制约,如:风化程度、断层发育情况、节理分布等因素。只有了解岩石围岩级别、岩石结构及岩石完整性的关系结构,才能更好地进行对地下工程的地质条件深入勘察。
3.2保持岩石健康构造发育情况
岩石构造发育情况直接对围岩分级产生很大影响,同时也是高效工程质量的前提。处理好岩石构造中的断层、节理、岩脉及破碎带是做好地下工程施工勘察的重要步骤。
(1)对处理断层现象施工单位应该在现场详细记录断层所处的位置、形状、性质、宽度及其影响的原因,处理好与围岩接触、洞室围岩的组合关系。
(2)岩石的结构面设计经过风化和不同构造运动演变而形成的,其数量和性质对岩石的稳定性产生显著影响。所以在实际工作中应该对结构面进行详细划分,统一按节理描述和评价。
(3)巖脉是指在岩浆岩形成的过程中产生的岩浆呈岩墙状或脉状充实于岩体中。岩脉所处的位置一般是围岩的薄弱地带,其高压、高温对岩石地层破坏性非常大。所以在地质勘查过程中应该对岩脉的性质进行深入研究,处理好不同性质的岩脉对应的不同措施。
4结语
地下工程施工勘察为地下工程建筑提供理论与技术依据,是保证工程顺利进行的前提。目前我国建筑业在进行地下工程建设时往往忽略了工程勘察的重要性,造成在施工环节中出现诸多弊端,这些问题给工程带来无法预计的经济损失,给工程质量带来一定的安全隐患。
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