建筑工程岩土勘察地层划分原则

时间:2022-06-14 15:05:07

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建筑工程岩土勘察地层划分原则

[摘要]岩土勘察是建筑工程项目实施中的主要工作内容,其可以了解相关区域内的岩土性质及分布特点,以便选择合适的施工技术和工艺等,降低项目推进的风险。在此过程中,应该以地层划分为重点,根据不同地层的性质和特点实施针对性划分,以确保工程建设人员全面了解当地的地层状况,在建设中采取有效的应对措施,保障建筑工程的质量效果。本文将对建筑工程岩土勘察的基本内容加以介绍,分析建筑工程岩土勘察中地层划分的目的,探索建筑工程岩土勘察中的地层划分方法与原则,为实践工作提供参考。

[关键词]建筑工程;岩土勘察;地层划分;原则

地层结构特点和分布特点等,都会对建筑工程的施工建设造成直接影响,为了最大限度保障工程质量效果,必须积极开展岩土勘察工作,在了解地层具体力学状态的基础上,制定切实可行的施工建设方案,避免受到意外因素的影响而造成质量安全问题。而地层划分是岩土勘察中的主要内容,能够以相关地层数据为依托构建模型,从而帮助工作人员更直观地分析地层特征,以便在设计和施工作业中获得可靠的支持。不同区域内的地层特点存在较大的差异性,因此也给地层划分工作带来了较大困难,必须明确相关规范和标准中的基本划分原则与方法,在实践中提高地层划分的合理性,获得更加可靠的岩土勘察结果。

1建筑工程岩土勘察的基本内容

岩土工程勘察是当前建筑工程建设中的基本内容,可以提供更多的参考依据,保障设计和施工的顺利推进。因此,应该掌握岩土勘察的具体内容和基本要求,以保障获得更加可靠的勘察数据。土层结构和基础形式具有较大的差异性,因此在确定勘探点深度时也应该考虑到实际需求。在住宅建筑工程的岩土勘察当中,如果存在5~6层的砖混结构,则应该将勘探点的深度控制在15m左右。而在商场建筑工程的岩土勘察当中,由于上部荷载相对较大,对于结构承载力和稳定性的要求更高,15m的勘探点深度显然无法满足实际要求,因此应该根据实际情况拓展深度,反映该区域的实际地质状况,避免在后续建设中面临较大的风险[1]。工程地质状况也是决定勘探点深度的主要因素,尤其是存在较大的不良地质时,包括了松散砂土和淤泥质土等等,则应该适当加深勘探点的深度。除了深度因素外,勘探点之间的距离也会对最终的结果产生影响,应该结合地基情况进行确定。尤其是当地质状况较差时,则需要适当缩小各个勘探点之间的距离,更加全面地分析当地的地质情况,避免影响建筑工程的施工效果,消除其中的质量安全隐患。取样和原位测试也是岩土勘察中的主要内容,在试验中应设置6组以上,取最终结果的平均值,降低试验误差。取土孔的数量应该结合工程的实际要求来进行确定,一般在4-8个左右[2]。这就要求工作人员做好现场情况的全面调查工作,以确保现场布置的合理性,防止在勘察结果中出现较大的偏差。在完成第一个孔的取样和原位测试工作后,能大致了解地层分布特点,以第二个孔的标高为依据确定取样间距。

2建筑工程岩土勘察中地层划分的目的

我国建筑行业的发展面临前所未有的机遇和挑战,如何最大限度保障工程质量效果,为人民群众创造安全舒适的居住环境,成了目前面临的主要难题。地层划分工作作为岩土勘察中的基础性工作,可以在获取地层性质的基础上,提供更加可靠的地质资料,以满足设计单位和施工单位的不同使用需求,在建筑工程建设中发挥着至关重要的作用。为此,工作人员需要了解建筑工程区域内的地形地貌状况、地质构造情况和地层条件等信息,明确岩土勘察的具体要求和测试结果,确保在划分中更具规范性和科学性。划分依据较多,包括地层形成的基本原因、年代、连续性和厚度等等,同时建筑工程建设会受到差异化地层因素的影响,这也可以作为划分的基本依据和标准。通过划分不同的地层,可以找到区域内地质状况的规律与特点,从而分析地层是否对建筑工程的建设产生影响,以便选择更好的区域进行施工建设,而注重对不良地质区域的有效避让和处理[3]。以当地的地质状况为依据,还可以帮助工作人员完成各类文件的编制和图纸的绘制,包括勘察成果和地质剖面图等等。只有确保项目所在区域的稳定性,才能在地基建设中降低外界因素的干扰,提高地基的整体承载力和稳定性,在基坑设计与施工中更具参考性。变形不大的区域和承载力较高的区域有利于建筑工程的施工,而地层呈现出湿陷性、液化和存在软弱夹层时,则会施工建设造成负面影响。

3建筑工程岩土勘察中的地层划分方法

3.1第四纪地层地质划分

在建筑工程建设中,第四纪地层会对整体建设效果产生直接影响,而且分布范围较广,呈现出复杂性的特点,内部存在较多的松散堆积物,而且岩相随着时间的推移也会发生较大的改变。在对其进行划分时也有不同的方法,比如可以根据生物残骸的类型实施划分,即古生物法,根据间冰期和冰期的不同实施划分,即古气候法,根据不整合面和侵蚀面实施划分即构造法,根据化学性质实施划分,即地球化学法以及古人类与考古法等等。

3.2地层划分原则

(1)总体原则由于地质状况存在复杂性的特点,因此在划分地层时也应该考虑到不同因素的影响作用,除了要满足基本的沉积韵律外,还要从颗粒大小、比重大小等方面加以综合考量,明确具体的岩层形成规律与特点。“两级单元”原则在地层划分中的应用较多,不仅要明确岩土物理力学性质,而且要掌握地质学的相关知识。在地层划分工作中,应该对亚层的数量实施有效控制,主层中包含了不同成因和形成年代的地层。第②主层的第1亚层则可以用②1表示[4]。在地层划分过程中不仅要遵循地质的基本特点和规律,而且也要考虑到建筑工程的实际建设需求,明确可靠地基基础持力层和不利层位的特点,其中软弱夹层和湿陷性土层、液化土层等都属于不利地层。应该首先考虑到岩土的形成年代,再考虑其具体的成因和岩性等,这是主层划分的优先顺序,在亚层划分中则优先考虑力学性质、岩性和密实度等。应该明确《岩土工程勘察地层层序划分标准》中的相关要求,以确保在整个划分过程中的规范性和科学性。(2)主层划分地层形成的年代是划分工作中的主要参考依据,而在建筑工程建设中不仅要考虑到形成年代对设计和施工的影响,还应该考虑到其他因素的影响,因此在划分主层时应该综合考量不同要素的特点,同一年代的地层也可以划分为不同主层,但是严禁出现不同年代的情况。按照由上到下的原则实施划分,体现不同的覆层特点和时代。年代更加久远的地层,则应该用更大的标号进行标记,因此③层应该在④层之上,工作人员可以根据不同标号的大小分析不同地层的性质特点,这样更具直观性。除了要优先考虑形成年代外,还应该分析地层的成因来进行划分,在同一个主层当中不能出现沉积环境差异较大的地层,比如在同一个主层中不能同时出现洪积层、冲积层和湖积层。在地层划分中也会出现特殊的情况,为了满足实际工作需求,可以对其实施单独划分,比如可受力层具有较大厚度,而且呈现出良好的力学性能时,则应该进行特殊处理,为建筑工程施工建设提供更多的参考依据[5]。主层划分中还包含了呈现出特殊性质的地层,包括了盐渍土、湿陷性土和液化土等等。如果土层会对将来建设工作产生较大的影响,也需要进行划分,比如建筑工程的桩基施工会受到漂石的影响,导致砂层整体性质发生变化,因此需要进行特殊对待,以降低施工建设的风险。当地层厚度超过相应的阈值后,对其实施划分时应该采用多个主层,以更加精细化的分析地层性质,同时在同一主层中可以包含耕土、填土和植被土等等,随着厚度的增大则应该结合其基本特点实施划分。如果天然基础持力层的厚度较大,但是其具有较好的物理力学性质,因此可以不必再进行分层,同时桩端持力层如果具有良好的物理力学性质,也可以不进行再次划分。(3)外层划分工作人员应该明确地层顺序并实施详细的描述,尤其是在厚度超过0.3m的地层中需要单独设定为一个描述层,以全面分析地层的特点,为建筑工程建设提供可靠依据。当薄夹层的厚度在0.1~0.3m之间时,应该明确具体的岩土状态,描述过程中也要加以确定,防止孔位厚度过大而造成数据丢失的情况。取样工作和测试工作是外业作业的基本内容,应该选择具有代表性的位置,通常选择小夹层,岩土厚度控制在0.3m以上[6]。如果连续露出的厚度较大,需要明确具体的深度和颜色特点等,以便在描述过程中更加清晰和准确。(4)大层划分地层沉积的时间会对地质状况产生较大的影响,这是大层划分的主要依据,在划分填土滑坡等堆积层的过程中,应该避免和正常的沉积层划分在同一个大层。如果地层呈现出松散性的特点,而且存在较厚的堆积情况,那么回旋特征也具有较大的差异性,呈现出周期性变化的特点,因此可以在大层划分中以回旋特征为基本依据,如果回旋特征不存在较大的差异性则可以将其划分为同一个大层。如果当地地层状况不佳,可能对建筑工程的建设工作产生不良影响,则应该实施单独划分。在松散地层当中,应该合理控制同大层连续厚度,一般在10~15m左右[7]。(5)亚层划分在划分完主层之后才能开展亚层的划分工作,主要划分依据包括了岩性、物理力学性质和密实度等等。应该掌握地层的空间分布特点和覆盖关系等,以便采取由上至下的原则实施编号,为相关工作人员的数据分析提供依据,沉积顺序不会对亚层代号产生直接影响,主要采用①1和②3、③x等进行标记。为了满足后期数据分析的要求,在划分亚层的过程中应该合理控制数量,避免给后续工作造成较大的麻烦。同一个主层虽然形成的年代相同,但是工程特性和岩性会有较大的不同,因此可以根据这一标准实施划分。亚层在相同的地貌单元和地质单元的同一主层当中呈现出唯一性的特点,这也是降低划分难度、保障数据使用价值的关键。物理力学性质和土体的实际状态、密实度等都可能出现较大的不同,这也是影响工程建设的主要因素,因此可以在不同亚层中对其进行针对性地分析和评估,以满足实际建设需求,避免产生不利影响[8]。在不同的地层当中,风化程度也存在较大的差异性,因此也可以作为亚层划分的主要依据,同时要考虑到岩石破碎程度的影响,以次亚层进行描述。如果土体的厚度相对较大,而且会对地层参数产生不同的影响,处于主要受力层和基础持力层当中,则应该明确其具体的影响特点进行划分。在相关规范和标准当中,对于亚层的厚度做出了明确的规定,一般不低于0.5m,在特殊情况下可以并入其他的土体,尤其是当力学性质的差异不大时可以视为同一亚层,如果厚度低于0.5m的区域不大,也可以归入到同一个亚层当中。(6)透镜体和互层地层处理虽然岩土类别存在较大的差异,但是在同一个主层当中可以按照一定的原则进行合并处理,比如同成因的互层地层和工程特性差异不大的地层等。如果有薄层出现在连续互层当中,由于厚度不大,因此在划分主层的同时,也可以分析其岩性特点做好进一步划分,通过亚层来描述其基本特点。当主岩性亚层的占比较大时,应该将其单独划分为主层,一般占比不低于50%,如果主层和其他层为透镜体和亚层,则需要使用主层号进行标识。(7)地层处理建筑工程项目的建设周期,勘察阶段也有所不同,应该确保各个分层模型的统一性,防止对资料获取和勘察报告编制效果等产生影响,即各个层位不能出现较大的改变。随着时间的推移,可以分层特点会出现较大的变化,而且也有新的地层出现,则需要对勘察报告实施调整,确保各层的内容与实际情况对应,而且帮助相关人员明确具体的变化因素等。在地层划分的过程中,不仅要考虑到钻孔记录的基本要求,而且还要做好数据的全面检查,全面获取地质测绘资料,做好室内试验工作,明确具体的原位测试成果,以保障分层的合理性及科学性。在剖面图的绘制过程中,应该结合相关数据进行检查,保障结果的可靠性及实用性,为工程建设提供依据。要根据实际情况的变化,做好分层模型的调整,以获得更加精确的成果。

4结语

对于地层的合理划分,可以为建筑工程建设提供更加可靠的依据,获取项目所在区域内的地质状况,满足设计与施工需求,已经成为岩土勘察中不可或缺的重要内容。在实践工作当中,应该掌握第四纪地层地质划分和工程地层划分的基本方法与原则,特别是在了解总体原则的基础上,分析外层划分、主层划分和亚层划分的要点,保障划分的合理性及科学性,同时做好透镜体和互层地层处理,以达到工程建设的要求,最终在决策中能够起到良好的辅助作用。

参考文献

[1]范利频,霍知亮,郑龙,田迪冲.基于美标岩土勘察的土质分类方法研究[J].城市道桥与防洪,2021(8):286-290,31.

[2]龚亚龙.分析数字化技术在提高岩土勘察效率方面的应用[J].四川水泥,2021(4):196-198.

[3]王攀.岩土工程勘察作业中地层划分的标准及原则分析[J].西部探矿工程,2021,33(2):26-28.

[4]田永康.研究建筑工程岩土工程勘察的不足与完善[J].建材与装饰,2020(16):203,205.

[5]刘龙飞.岩土工程勘察中的地层划分原则探讨[J].广东土木与建筑,2019,26(12):1-4.

[6]林晓春.市政工程勘察岩土地层划分标准研究——以东南沿海滨江平原地区为例[J].中国市政工程,2019(6):83-88+108.

[7]朱继红.岩土勘察在岩土工程技术中的应用[J].建材与装饰,2019(20):235-236.

[8]李连祥,李欣欣.山东省工程建设标准《济南市区岩土工程勘察地层层序划分标准》解读[J].工程建设标准化,2019(6):55-57.

作者:邵丽娟 单位:江苏省岩土工程公司