淺析北方凍土地區(qū)的巖土工程勘察方法

丁博

摘 要：巖土工程勘察方法主要以地質(zhì)調(diào)查與測繪、勘探與取樣、原位測試及室內(nèi)試驗、現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測、整理勘察資料等為主。北方凍土是指0℃以下含有冰的各種巖石和土壤。針對北方凍土地區(qū)的巖土工程勘察方法，需根據(jù)具體情況對巖土工程勘察方法進(jìn)行改進(jìn)，從而有效的提高北方凍土地區(qū)的巖土工程勘察質(zhì)量。本文從巖土工程勘察方法入手，對北方凍土地區(qū)的特點進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對北方凍土地區(qū)的巖土工程勘察方法進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：巖土工程；勘察方法；北方凍土

中圖分類號：TU471 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

北方凍土具有一定的流變性，在凍土地區(qū)進(jìn)行巖土工程勘察施工，需要對凍土的融沉及凍脹性進(jìn)行充分的考慮。特別是多年凍土，其在兩年或兩年以上都處于凍結(jié)狀態(tài)，只有表層幾米的土層處于夏融冬凍的狀態(tài)。同時在季節(jié)變化過程中，北方凍土地區(qū)在工程勘察施工時還會面臨各種突發(fā)狀況，因此將巖土工程勘察方法在北方凍土地區(qū)進(jìn)行運用時需要認(rèn)真進(jìn)行分析和研究，通過改進(jìn)勘察方法、勘察工具和儀器，從而有效的提高勘察的質(zhì)量，確保工作人員和儀器的安全。

1 北方凍土地區(qū)的特點

在我國東北地區(qū)、西部高山高原及東部一些較高的山地分布著大量的凍土。其中有多年凍土、隔年凍土、季節(jié)凍土等。特別是我國東北地區(qū)其凍土屬于高緯度多年凍土，其分布不僅具有明顯的緯度規(guī)律性，而且自北向南分布面積也呈不斷減少的趨勢，凍土呈現(xiàn)暗色、淡色，呈現(xiàn)多邊形及條形等形態(tài)。

1.1 流變性

由于北方凍土具有一定的流變性，其長期強度低于瞬時強度，這就導(dǎo)致在北方凍土上進(jìn)行施工時需要面臨融沉和凍脹的危險。而且在季節(jié)變化下，北方凍土地區(qū)工程施工也會面臨各種復(fù)雜的狀況，各種問題層出不窮。

1.2 融沉

融沉是在溫度上升的情況下凍土中的土壤和巖石中的冰融化，使凍土層體積縮小，建筑物的基礎(chǔ)在這種情況下出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象。可能造成建筑物的傾斜。

1.3 凍脹

凍脹是造成建筑物發(fā)生凍害的主要原因。由于水變成冰，體積會發(fā)生膨脹，建筑物的荷載不能承受地基土層凍結(jié)的膨脹力時，地基就會被抬起，建筑物就會發(fā)生傾斜、倒塌等現(xiàn)象。北方在冬天時經(jīng)常有負(fù)溫，所以，在這種條件下，體積發(fā)生變化，溫度的不同在各種應(yīng)力的作用下，會將建筑物損壞。

2 北方凍土地區(qū)的巖土工程勘察方法

2.1 地質(zhì)調(diào)查與測繪

當(dāng)巖土工程勘察方法在北方凍土地區(qū)運用時，地質(zhì)調(diào)查與測繪工作中需要現(xiàn)場工作人員做好數(shù)據(jù)的記錄和處理工作，主要做好地貌的勘察，針對凍土的分布、埋藏、成分、結(jié)構(gòu)，以及地下水的類型進(jìn)行搜集和整理；并分析以往的勘察報告和試驗結(jié)果，參考各種資料，有針對性的提出工程建議和保護(hù)方案。因此需要在地質(zhì)調(diào)查與測繪時要做好數(shù)據(jù)校正工作，從而更好的保障建筑物的穩(wěn)固性。

2.2 勘探與取樣

為了能夠獲得全面性的資料，則需要提前進(jìn)行取樣?？梢悦恳粋€季節(jié)進(jìn)行一次勘探，并做好取樣工作，從而對全年度凍土層的變化情況進(jìn)行研究，以便于為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。也可參考相關(guān)資料取得需要數(shù)據(jù)。可根據(jù)凍土工程的地質(zhì)環(huán)境變化特點，根據(jù)任務(wù)要求和凍土特性，選用不同的勘察方法。在具體勘探時，為了避免儀器誤差而導(dǎo)致勘探數(shù)據(jù)受到影響，盡量采用坑探或槽探，這樣所獲得的勘探數(shù)據(jù)更為直接和準(zhǔn)確。

2.3 原位測試與室內(nèi)試驗

其中，原位測試是重點工作，因為它是對地下地質(zhì)的深度研究，必要時可以增加次數(shù)，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。由于凍土本身的特性，可根據(jù)凍土試驗的目的和要求，可以對試樣進(jìn)行等級劃分，作為取樣時的依據(jù)。室內(nèi)試驗中凍土的取樣及取樣后到試驗前的保存非常關(guān)鍵。為保證凍土土樣為原狀狀態(tài)，可注意以下幾點：第一，外業(yè)取樣要有加裝溫控器車載冰箱；第二，試驗室樣品保存在試驗專用冰箱；第三，根據(jù)該地區(qū)的勘測結(jié)果，確定車載冰箱及試驗冰箱的溫度；第四，樣品制件過程要保證樣品不融化；第五，確定科學(xué)合理的勘察時間。

2.4 現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測

針對北方凍土地區(qū)在每個季節(jié)的不同特點，在巖土工程勘察的準(zhǔn)備工作和勘查過程中要注意一些問題。現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測時，由于北方凍土地區(qū)對環(huán)境變化比較敏感，工作人員要注意巖土反應(yīng)性狀、施工及運營時對環(huán)境產(chǎn)生的影響，將基礎(chǔ)資料保管好?？蛇M(jìn)行必要的定位觀測，以對凍土工程地質(zhì)條件進(jìn)行評價及預(yù)報，并有針對性的預(yù)報建筑中、建筑后的凍土工程地質(zhì)條件的變化，以保障工程的順利進(jìn)行及日后提出防治處理的辦法。

2.5 勘察資料整理

凍土地區(qū)的勘察項目相對于其他工程來說并不多，其勘察資料作為日后參考、學(xué)習(xí)、改善的資料顯得更為重要。對原始勘察資料進(jìn)行整理歸檔，能夠為以后相關(guān)工程施工提供必要的參考；而且通過對凍土地區(qū)工程勘察資料進(jìn)行分析和研究，還能夠提出針對于凍土地區(qū)工程勘察的改善方法。這不僅有利于工程質(zhì)量管理的完善，而且勘察資料的作用也將得到更好的發(fā)揮。

結(jié)語

根據(jù)現(xiàn)有的資料顯示，巖土工程勘察在北方凍土地區(qū)運用的情況并不多，最成功的工程當(dāng)屬于青藏鐵路的建設(shè)，其屬于在高海拔地區(qū)的凍土地帶完成的勘察和建設(shè)，這也為北方凍土地區(qū)的勘察和施工打下了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

我們在針對北方凍土地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查與測繪、勘探與取樣、原位測試與室內(nèi)試驗、現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測時，一定要本著認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，實事求是的嚴(yán)謹(jǐn)工作作風(fēng)，一切以尊重科學(xué)、尊重事實為基準(zhǔn)；并通過不斷的實踐和努力對北方凍土中巖土工程勘察技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和提高，使其在北方凍土地區(qū)運用時能夠更加的科學(xué)合理。這不僅能夠有效的提升巖土工程勘察的技術(shù)水平，而且對于加快推動我國經(jīng)濟建設(shè)也將起到十分積極的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]康朝勇.淺析巖土工程勘察中常見的問題及對策[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011.