工程地球物理勘探。簡稱工程物探,其目的是利用專門儀器,測定各類巖、土體或地質(zhì)體的密度、導(dǎo)電性、彈性、磁性、放射性等物理性質(zhì)的差別,通過分析解釋判斷地面下的工程地質(zhì)條件。它是在測繪工作的基礎(chǔ)上探測地下工程地質(zhì)條件的一種間接勘探方法。按工作條件分為地面物探和井下物探(測井);按被探測的物理性質(zhì)可分為電法、地震、聲波、重力、磁法、放射性等方法。工程地質(zhì)勘察中最常用的地面物探為電法中的視電阻率法,地震勘探中的淺層折射法,聲波勘探等;測井則多采用綜合測井。
鉆探和坑探。采用鉆探機(jī)械鉆進(jìn)或礦山掘進(jìn)法,直接揭露建筑物布置范圍和影響深度內(nèi)的工程地質(zhì)條件,為工程設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的工程地質(zhì)剖面的勘察方法。其任務(wù)是:查明建筑物影響范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造,了解巖層的完整性或破壞情況,為建筑物探尋良好的持力層(承受建筑物附加荷載的主要部分的巖土層)和查明對建筑物穩(wěn)定性有不利影響的巖體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)面(如軟弱夾層、斷層與裂隙);揭露地下水并觀測其動態(tài);采取試驗(yàn)用的巖土試樣;為現(xiàn)場測試或長期觀測提供鉆孔或坑道。
鉆探比坑探工效高,受地面水、地下水及探測深度的影響較小,故廣為采用。但不易取得軟弱夾層巖心和河床卵礫石層樣品,鉆孔也不能用來進(jìn)行大型現(xiàn)場試驗(yàn)。因此,有時(shí)需采用大孔徑鉆探技術(shù),或在鉆孔中運(yùn)用鉆孔攝影,孔內(nèi)電視或采用綜合物探測井以彌補(bǔ)其不足。但在關(guān)鍵部位還需采用便于直接觀察和測試目的層的平洞、斜井、豎井等坑探工程。
鉆探和坑探的工作成本高,故應(yīng)在工程地質(zhì)測繪和物探工作的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同工程地質(zhì)勘探階段需要查明的問題,合理設(shè)計(jì)洞、坑、孔的數(shù)量、位置、深度、方向和結(jié)構(gòu),以盡可能少的工作量取得盡可能多的地質(zhì)資料,并保證必要的精度。
現(xiàn)場檢測與監(jiān)測
用專門的觀測儀器對建筑區(qū)工程地質(zhì)條件各要素或?qū)こ探ㄖ顒佑兄匾绊懙淖匀?物理)地質(zhì)作用和某些重要的工程地質(zhì)作用隨時(shí)間的發(fā)展變化,進(jìn)行長時(shí)期的重復(fù)測量的工作。觀測的主要內(nèi)容有:巖、土體位移范圍、速度、方向;巖、土體內(nèi)地下水位變化;巖體內(nèi)破壞面上的壓力;爆破引起的質(zhì)點(diǎn)速度;峰值質(zhì)點(diǎn)加速度;人工加固系統(tǒng)的載荷變化等。此項(xiàng)工作主要是在論證建筑物的施工設(shè)計(jì)的詳細(xì)勘察階段進(jìn)行,工程地質(zhì)作用的觀測則往往在施工和建筑物使用期間進(jìn)行。長期觀測取得的資料經(jīng)整理分析,可直接用于工程地質(zhì)評價(jià),檢驗(yàn)工程地質(zhì)預(yù)測的準(zhǔn)確性,對不良地質(zhì)作用及時(shí)采取防治措施,確保工程。
1.基坑監(jiān)測應(yīng)由委托方委托具備相應(yīng)資質(zhì)的第三方承擔(dān)。
2.基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)單位及相關(guān)單位應(yīng)提出監(jiān)測技術(shù)要求。
3.監(jiān)測單位監(jiān)測前應(yīng)在現(xiàn)場踏勘和收集相關(guān)資料基礎(chǔ)上,依據(jù)委托方和相關(guān)單位提出的監(jiān)測要求和規(guī)范、規(guī)程規(guī)定編制詳細(xì)的基坑監(jiān)測方案,監(jiān)測方案須在本單位審批的基礎(chǔ)上報(bào)委托方及相關(guān)單位認(rèn)可后方可實(shí)施。
4.基坑工程在開挖和支撐施工過程中的力學(xué)效應(yīng)是從各個(gè)側(cè)面同時(shí)展現(xiàn)出來的,在諸如圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力、地層移動和地表沉降等物理量之間存在著內(nèi)在的緊密聯(lián)系,因此監(jiān)測方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮各項(xiàng)監(jiān)測內(nèi)容間監(jiān)測結(jié)果的互相印證、互相檢驗(yàn),從而對監(jiān)測結(jié)果有正確的把握。
5.監(jiān)測數(shù)據(jù)必須是可靠真實(shí)的,數(shù)據(jù)的可靠性由測試元件安裝或埋設(shè)的可靠性、監(jiān)測儀器的精度、可靠性以及監(jiān)測人員的素質(zhì)來保證。監(jiān)測數(shù)據(jù)真實(shí)性要求所有數(shù)據(jù)必須以原始記錄為依據(jù),原始記錄任何人不得更改、刪除。
6.監(jiān)測數(shù)據(jù)必須是及時(shí)的,監(jiān)測數(shù)據(jù)需在現(xiàn)場及時(shí)計(jì)算處理,計(jì)算有問題可及時(shí)復(fù)測,盡量做到當(dāng)天報(bào)表當(dāng)天出。因?yàn)榛娱_挖是一個(gè)動態(tài)的施工過程,只有保證及時(shí)監(jiān)測,才能有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患,及時(shí)采取措施。
7.埋設(shè)于結(jié)構(gòu)中的監(jiān)測元件應(yīng)盡量減少對結(jié)構(gòu)的正常受力的影響,埋設(shè)水土壓力監(jiān)測元件、測斜管和分層沉降管時(shí)的回填土應(yīng)注意與土介質(zhì)的匹配。
8.對重要的監(jiān)測項(xiàng)目,應(yīng)按照工程具體情況預(yù)先設(shè)定預(yù)警值和報(bào)警制度,預(yù)警值應(yīng)包括變形或內(nèi)力量值及其變化速率。但目前對警戒值的確定還缺乏統(tǒng)一的定量化指標(biāo)和判別準(zhǔn)則,這在一定程度上限制和削弱了報(bào)警的有效性。
9.基坑監(jiān)測應(yīng)整理完整的監(jiān)測記錄表、數(shù)據(jù)報(bào)表、形象的圖表和曲線,監(jiān)測結(jié)束后整理出監(jiān)測報(bào)告。
