勘察工程論文范文

時間:2023-03-16 01:16:14

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勘察工程論文

篇1

(1)等級確定:巖土工程勘察應依據工程形成,按照干巖土工程勘察規范在對地基復雜程度、地基設計、現場場地復雜狀況分析的基礎上,與工程實踐相結合開展等級劃分,如若某軟土工程依照規范設定為二級,則場地等級與復雜程度等都應依據二級標準,也就是場地中包含灰色粉質土、雜填土、中粗砂、粉質土、粉質粘土及細砂等土質成分,所以工程勘察等級定為乙級。(2)工作量與勘察手段確定:工程勘察前應先估算工作量,初步確定需用的勘察技術手段;如對建筑周圍的勘察點不知,孔深與間距確定及鉆孔數量計算,由此整理匯總為整體工程所需的工程量及總采樣數量;整理完成后制定恰當的工程流程并選用有效勘察手段。(3)取樣數量:在前期土壤勘察基礎上可相應的制定試驗取樣位置與數量,以保證在標準時間內完成樣品檢測;取樣數量的設定還要以工程量為依據,明確勘察試驗的具體時間流程,以確保試驗充分。(4)工程水文狀況:勘察過程中應及時了解工程周圍的水文狀況,如掌握地下水的排泄、徑流情況等。由于地下水對軟土地基影響較大,地下水的波動可能會造成勘察失誤,所以應根據地下水狀況實行有效的勘察及試驗手段,以防止周期性地下水波動干擾勘察試驗結果。

2軟土地基工程勘察技術要點

2.1調查測繪

調查測繪中需注意的要點包括:軟土層厚度、埋深與層間性質類型;軟土分布范圍、形成方式與基地低層類型;地下水排泄與補給狀況及其與地表水的水利聯系;軟土內砂夾層的顆粒成分、厚度及透水性能;軟土地基上已完成建筑對于地基變形及強度的影響;軟土地基分布路段的地貌、地形及第四紀地層沉積聯系。

2.2勘探點布置及深度

(1)勘探點應以建筑周邊線及角點為依據進行布置,對于地基的主要受力層或下臥層起伏過大的部位應加設勘探點以探測其變化過程;對于單棟高層建筑,需符合地基均勻性評價標準,勘探點布置應在4個以上;對于建筑密集區域,勘探點可適當減少,但應保證各棟建筑含有1個控制性勘探點;(2)勘探孔深度應能控制地基主要受力層,若基礎底面寬度在5m以下時,勘探孔的深度對獨立柱基礎應大于基礎底面寬度的1.5倍,對條形基礎應大于基礎底面寬度的3倍,且均應在5m以上;當存在大面積軟弱下臥層或地面堆載時需適當調整控制性勘探孔深度;高層建筑的一般性勘探孔深度應為基底下基礎寬度的0.5~1倍,且應深入至穩定地層。

2.3鉆探

鉆探是進行巖土工程土層劃分的關鍵環節,其主要用于探測軟土顏色、厚度、層位、狀態,掌握地下水的排泄條件、徑流方式及埋入深度,了解巖土層的基本物理學性質指標等。鉆探技術要點包括:(1)對于軟土的取樣應盡量使用薄壁取土器靜壓法,由取樣到試驗的整體過程都應采取有效保護措施,以避免樣品收到水分流失、變形及擾動等外界環境條件影響;(2)對于鐵路或高速公路軟土地基巖土工程的勘察,為防止軟粘土收到擾動和地層性質受到破壞,通常采用干鉆法;若需選用泥漿護壁回轉鉆進時,應采取保護措施以保證軟土地基結構變化不會對土層原始物理力學性質造成影響;(3)鉆孔數量與質量應符合施工方案標準,鉆孔深度需滿足變形與應力設計計算要求;鉆探時各項深度數據都通過丈量采集,累積測量誤差應控制在5cm以下。

2.4測試

(1)原位測試:①剪切波速測試應在沿線選取具有樣本代表性的地段開展,以保證軟土震陷評價的有效性和地基剛度、巖土動力學參數、阻尼比計算的準確性;合理劃分建筑場地搞震設計類別,對于場地地基的卓越周期計算要以樣品性質為依據;②十字板剪切測試應選取代表性路段沿深度方向對地基穩定性存在不同程度影響的軟土層進行測定,勘察在無排泄條件下土層的參與抗剪強度、抗剪強度及靈敏性指標;準確計算地基承載力以確定軟土地基臨界高度,分析軟土固結歷史;測試點的安設間距應符合各代表性路段的每段軟土低層內都存在大于兩組的有效現場剪切標準;③靜力觸探可利用貫入阻力的變化探查軟土在垂直和水平方向上的狀況,并可依據勘探資料和土層劃分狀況,分析軟土的變形模量、承載力、類別等其他力學性能指標;其觸點間距可依據場地環境類型進行確定。(2)軟土剪切試驗:若軟土的卸載和加載頻率過高,其內部水產生的空隙水壓消散速率同時出現變化,此時應選用自重壓力預固結德爾不固結排水三軸剪切試驗;對于透水性能較差的粘性土質可選用無側限的壓強度試驗或十字板剪切試驗;對于可能出現較大突變項目的土體在探測其殘余剪切強度時可采用動態扭剪切試驗、蠕變試驗和動態三軸試驗;對于軟土排水速率快但施工精度較慢可采用直接剪切試驗或固結不排水三軸剪切試驗。(3)室內測試:為有效評估地下水對建筑材料的腐蝕影響,應對地下水開展水質化學分析試驗;對于力學試驗中的加荷標準與級別、應力及路徑條件、試驗邊界條件確定等應以工程現場地質環境作為主要參考,并結合運營期、預壓期、施工工期等進行綜合分析判定;試驗項目也能夠包含前期固結壓力、酸堿度、有機物含量、天然快剪、壓縮系數、液限、粒徑成分、天然密度、固結快剪、天然含水量等。

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1.1素填土的壓密性

素填土屬于一種結構尚欠堅固的結土,具有很強的自重結沉降特性,因此素填土的沉降和固結與填土的時間與填土的物質組成具有密切的關系。經過實踐研究證明若素填土的成分為碎石則沉降固結的時間相對較短,若素填土主要以黏性土為主那么其沉降固結的時間相對較長。

1.2素填土的不均勻性

素填土的成分往往比較復雜,而且在素填土回填的時候其填土方法、填土時間以及填土量存在著很大的隨意性,因此在填方之后素填土的不均勻特性更加突出。

1.3素填土的沉陷性

由于素填土的土質相對比較疏松,其土質顆粒間的空隙相對較高,若水浸之后則會出現濕陷問題。一旦填方素填土出現濕陷則地面會出現開裂和沉陷現象,如此便會出現濕陷性填土比老填土大的現象。

1.4素填土的高壓縮性和低強度性

素填土本身土質比較疏松、空隙較大,且壓縮性相對較高,因此整個素填土呈現出高壓縮性和低強度性,這種性質使得素填土抗剪力剛度相對較低,承載力度也會較低。

2素填土勘察過程中存在的問題

2.1填土勘察被忽視

一些項目勘察組認為工程勘察的時候,由于填土可能無法利用,因此在勘察的時候就沒有必要進行測試和勘察。這導致了后期利用和使用填土的時候缺乏相應的巖土數據,不利于填土勘察發展。由于在施工的時候對填土勘察不到位,造成了后期在施工的時候若進行填土換填、強夯等地基處理難以實現,填土的密度、強度、均勻性以及填土的物質成分等數據全無,造成工程需要施工復合地基難以實施。

2.2勘察目的性模糊

素填土勘察時,必須考慮到后期工程的影響和可利用性,勘察時必須要明確勘察的目的性,切實為施工和巖土設計提供服務。若填土層很可能作為基礎持力層的時候,必須對填土的結構、分布、性質等勘察清楚,使各個指標滿足要求。若勘測的填方可能作為基礎底板時,應在基坑開挖邊坡土體,勘察的時候查明其抗剪力剛度、密實度、濕陷性、分布、厚度以及均勻性等指標。

2.3勘察前準備不充分

素填土項目工程在進行勘察時,對填土的來源、填入時間、原始地形地貌等必須要有相應的調查。填土勘察時,其密實性和濕陷性與素填土堆填的實踐相關,所以勘察填土的堆填時間以及堆填的方式可以對填土的密實度進行判定。

2.4勘察不分階段性

素填土勘察時,由于只有一次性勘察,很容易造成勘察結果的質量并不高。填土空間常分布不均勻,且一次性勘察時往往還缺乏相應的基礎資料,難以通過準確查明填土特性來實現勘察的階段性區分。前期勘察時,可以對填土具有一定的了解,詳細勘察時必須要具有一定的針對性。

3工程實例

北海遠辰陽光海岸投資有限公司擬在南北二級公路與合浦金雞路交匯處其用地范圍內興建遠辰龍灣名郡,該項目總用地面積50552.37m2,總建筑面積為261494.91m2:地下建筑面積為29776.52m2(含人防地下室面積9865m2),地上建筑面積為231718.39m2:其中住宅建筑面積為212429.66m2,沿街商業面積為13661.35m2,基底面積為12645.72m2,地面建筑為塔式高層住宅(24層至30層)。擬建建筑物基礎型式和基坑支護方案待勘察報告完成后經對比確定,擬建場地整平標高約4.5m。本次勘察的主要內容是收集附近場地已經存在著的勘察資料,然后再完成初步勘察??辈鞎r組織技術人員到現場進行踏勘,然后再擬定相應的勘察方案,根據項目施工特點,本次工程施工將選用鉆探勘察手段,在現場以原位測試、室內試驗以及波速測試等輔助勘察手段。

3.1填土區布孔原則

本次勘察按照復雜場的要求進行鉆孔布置,各個鉆孔間距離為10~15m,孔深度約為5~10m,必須要滿足樁端持力層的控制深度。鉆探時,應在平面上距離為5m左右,若地層發生突變,那么填土的深度可以達到15m,必須在此段工程項目段進行加密勘察。

3.2收集項目地層資料

工程項目施工時,必須收集場地填土層前與填土層后的地形圖資料,并且將孔投影到兩張地形圖之上,對各個鉆孔的高程進行仔細測量。經過測量之后可以得出素填土各個孔的填土厚度,并且與原始地形的高度差相對較大,平面上的相差高度約為1m,而原始的高差可能達到2~3m,因此計算地形高程差的時候,可以根據原來地形作為參考進行計算,為施工提供準確的參考依據。

3.3鉆孔巖芯鑒定勘察

素填土勘察時,需要對孔巖芯等進行特征檢查,并且根據鉆進的速度快慢或者是否存在碎屑來對填土的深度進行綜合判斷。對比分析鉆孔巖芯的數孔參數,對其進行對比分析研究。

3.4現場濕陷勘察

若進行素填土工程勘察遇到雨季,那么地基土經受雨水浸泡之后,填土段會立即出現沉陷或者下降問題。項目勘測時若不清楚填土的范圍,就必須引水浸泡,或者將水灌注到施工鉆孔之中,等待幾天之后,填土地段便可顯現出來,或者出現填土段地面沉陷,若未經填土就不會發生沉陷。工程項目施工時,濕陷現象本身就比較突出,因此在現場進行濕陷勘察的時候要根據表現出來的沉陷程度判定填土性質。經過實地勘察之后,結合建筑施工的特征,并且采取基礎的填土形式以及地基處理方案,切實為建筑施工提供一個高質量的地基工程保障。對于填土比較厚的地段必須提出相應的緩建措施,然后根據建筑施工具體情況對項目工程安全質量進行控制。經過本次勘察,結果發現素填土在4,10,11,25號區域鉆孔地段未覆蓋,其揭穿的層厚度大約為0.3~2.7m之間,而層頂的標高大約為5.1~3.9m之間。本次勘察素填土的主要含黏性土、砂土等混合而成,并且該填方中還有少量的建筑物垃圾。

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1.1重要性

所謂的水文地質就是自然界中各種地下水的變化和運動現象。由于思想認識的不足,忽視了對這一環節工作的認識,所以導致工程施工中各種安全事故頻發,究其原因就是因為水文地質的因素導致的。嚴重的可能影響到勘察工程的施工進度和工程成本的投入。水文地質在工程地質勘察中十分的重要,但是也是最容易被忽視的一個問題。其在工程勘察中占據著非常重要的地位,作為巖土重要組成部分的地下水對于巖土特性產生著巨大影響,還會對地面建筑的穩定持久性造成一定的破壞。在工程勘察過程中,對于水文地質各種參數的運用并不是直接的,致使絕大多數人存在著一個思維定式,即認為水文地質勘察不重要。在進行水文地質勘察時工程勘察人員僅僅是對水文地質進行簡單的分析和評價,并沒有深入調查水文地質與巖土工程有何種關系,對水文地質如何造成建筑物的腐蝕的情況也沒有科學的評價,這對建筑物的使用壽命以及建筑穩定性都是一種破壞,對于工程產生的社會經濟效益都會大打折扣。在工程勘察過程中,加強對水文地質的勘察研究,就會有效促進工程項目設計的科學合理,保障工程項目的穩定,意義重大。

1.2勘察基本要求

當前社會大環境下,建筑物對地基的要求越來越高,各種綜合因素的影響,導致地下水位發生著巨大的變化,這些變化帶來的后果是十分嚴峻的。面對這樣的形勢,為了有效保障工程的安全可靠性,必須要對工程現場的水文狀況有充分的掌握。水文地質勘察在工程勘察中雖然僅是小小的一部分,但確實非常關鍵的一個部分,優質的水文地質評價工作對于提高工程勘察的施工效率和整體質量是極為關鍵的,同時還能將勘察工作中的不利因素進行消除。一般來說,在水文地質勘察中,對于地下水位、地理地質條件等都會涉及,在進行水文勘測時,對于測試工作方式以及鉆孔的選擇可根據水文地質資料和具體的工程要求來進行,進而分析某一地區具體的水文地質情況。這其中需要考慮多方面的因素,例如地下水位、水質的特性、地理位置、自然地形、地質構造、地質特性等,充分掌握地質條件和地下水之間的密切聯系,同時通過對水文參數的測定,確定施工場地的地質條件。

2水文地質對工程勘察產生的影響分析

2.1地下水對基礎埋深產生的影響

基礎深埋應當根據地表水、地下水以及地下水埋藏的具體要求來進行確定,如果存在地下水問題,基礎底面應當置于地下水之上的;如果基礎底面只能埋藏在地下水下的話,務必做好排水降水的相關措施,以免出現鋼筋水泥的腐蝕。在埋藏有承受水壓、包含地下水層的地方,在進行基礎埋深時對于承壓水的因應當充分考慮,以防在后續挖地基時出現承壓水沖出的狀況。在進行橋梁墩臺埋藏時,對于地表流水的因素需要多加考慮,橋梁墩臺的穩固必須保證在洪水的最大沖刷線以內埋藏。如果采用天然地基會降低不少成本費用,并且施工過程也方便簡單,這在工程施工中通常是首選的。當基地不夠穩固、基礎的承受能力過大時,應當對地基的上部結構進行更改,或者對地基進行加固。

2.2地下水對建筑物產生的影響

萬一建筑物的基礎被破壞,連帶著對其周圍建筑物也會產生影響。如果地下水位過高時,地下結構、地下室都會受潮,結構變得不穩固,土壤進而產生鹽漬變化,對于建筑物產生超強腐蝕;地基周圍的附著物以及整個地基都會出現變形、損毀及塌陷。采取人工手段進行地下水位降低時,需要對地質災害進行考量,例如地表塌陷和地面裂縫等。遇到地下水位出現不定時上升的狀況,膨脹土就會出現脹縮效應,出現地裂,造成建筑物出現倒塌的狀況。

2.3地下水對基坑開挖支護的影響

社會經濟的持續發展,建筑規模以及建筑數量不斷增加,特別是高層建筑施工中,對于基坑多數采用垂直挖掘的方式進行,為了有效降低水位主要采取抽水方式進行。這種方式對土地的壓力是一種有效減輕,然而由于是局部進行抽排水,基礎地面下的水位就會發生驟然降低的現象,周圍的建筑、墻體都會發生形變,嚴重的甚至造成地面塌陷的狀況。所以,在進行地下工程施工時,需要設立水帷幕,并安裝相應的防護體,避免地下水流入地下施工的地方,對工程施工造成不利影響。

3工程勘察中發揮水文地質作用的有效對策

3.1建立健全完善施工管理制度和技術

為了保證工程勘察的順利有序進行,在工程勘察中應當采取相應的對策來對其進行強化。首先應當建立完善的管理制度,熟練掌握工程勘察的具體流程以及施工目的,帶動水位地質勘察工作朝著標準化和規范化的方向邁進;其次,對于工程勘察中運用的施工技術應當高度重視,根據相關規章制度做好勘察準備工作,布置好施工勘察的位置,不斷提升勘察水平,整理好勘察數據和資料,數量掌握信息技術的運用,對結果的準確性有明確的把握,能夠更好地指導施工。

3.2促進工程勘察操作流程的規范性

在工程勘察之初,對于施工人員和各種儀器設備都應進行合理的安排,勘察計劃的編寫應當明晰,保證勘察工程的任務被具體下達。水文地質的勘察應嚴格按照規范流程進行,現場的數據記錄在案。遇到地質條件復雜的狀況,應當多方進行分析研究,綜合運用多種方法,保證結果的準確,指導工程施工的順利開展。

3.3不斷提升工程勘察人員的綜合素質和專業技能

工程勘察技術人員的素質高低和技能專業程度在很大程度上對勘察結果的準確性產生著影響,所以加強勘察隊伍建設意義重大。必須建立一支高素質的勘察隊伍,人員不僅能夠勝任工作,還能滿足每一項的操作規范及要求,盡可能降低違章事故的發生??辈靻挝辉谶@方面起著引導作用,所以應當建立完善的人員培訓管理制度,定期或者不定期對技術人員進行技能培訓與考核,將考核結果與其績效相掛鉤,促進員工學習先進的積極主動性,在履行好自身職責的前提下,保障水文地質勘察工作的有序開展。還應當數量掌握計算機的操作,提高工作效率,用計算機對各種數據進行處理,不僅提高工作速度,對于勘測精度也是有效的提升,全而掌握水文地質情況,為巖上工程施工順利進行奠定基礎。

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1軟土地基的特點

通常情況下,軟土地基主要是在自然環境中,其孔隙大于等于1mm的軟土物質,一般這種軟土地基中的水分含量較多,具體具備了以下幾點特點。

1.1軟土地基自身具備較強的觸變性能,改性能是指當軟土在受到其他外力因素干擾時,地基結構就會產生一定的損壞,這樣就會極大影響其強度的可靠性,與此同時,在振動負荷的作用下,也會發生側向滑動,甚至還會出現沉降的現象,很容易引發安全事故,造成人員的傷亡。

1.2如果軟土在受到較大的承載壓力以后,就會發生變形,而其自身的空隙也會迅速變小,水分頁將會被快速排除掉,除此之外,由于軟土結構受到載荷的影響而導致剪切變形的出現,我們統一將這一特點稱之為軟土的流變性。

1.3由于軟土孔隙較大的特點,其壓縮性能也比較大。因此,若選擇軟土作為建筑物的地基時,就很有可能發生大幅度的沉降現象。

1.4相關技術人員通過實驗檢測發現,當軟土在自然狀態下時,其抗剪強度并不會發生較大的變化,承載能力較低,并且,如果軟土邊坡可靠性較差,就很容易因剪切力破壞而導致建筑物結構發生失穩的情況。

1.5雖然軟土地基中的含水量較多,但其實際的透水性能非常差,這對于地基排水的流暢性十分不利,并且,軟土地基上建筑沉降時期較長,尤其是在加載初期基礎時,將會達到增加孔隙水的壓力,從而導致整個地基的穩固性都受到了極大的損害。

2軟土勘察的基本內容與要點分析

2.1軟土勘察的內容。軟土勘察主要包括了:軟土的形成類型、埋藏情況、分布和發展規律、層理特征、滲透性能、立體分布的均勻性、表層硬殼的厚度、地下硬土層的情況等等;對軟土的固結情況進行勘察,強度、變形特征以及隨著應力改變而變化的規律,并且了解其結構破壞對強度和變形的影響情況;軟土中存在的地貌形態差異、填土、河道等的分布范圍和深度等;地下水埋藏的情況,分析其對施工材料、安全設置、環境等影響。

2.2軟土地基勘察的基本要點。軟土勘察的勘探點布置應根據實際情況進行設計,工程性質、場地形狀、勘察分段、成因類型、復雜情況評價等都應當考慮在內。當土層出現復雜變化時應對此位置進行加密;勘察中鉆探取樣的時候應結合原位置測試的結果,去氧應利用薄壁取土裝置,原位測試應采用靜力觸探或者十字板剪切試驗完成。

2.3軟土剪切試驗。當軟土的加載和卸載的頻率過高的時候其內部的水分形成的空隙水壓消散速率也會發生改變,此時應采用自重壓力預固結德爾不固結排水三軸剪切試驗,對透水性較低的粘性土質可以采用無側限的壓強度試驗或者十字板剪切試驗來完成測試;當軟土排水速率快切施工過程緩慢的時候應采用固結不排水三軸剪切試驗或者直接剪切試驗獲得數據;對土體可能發生大的應變項目因此測定其殘余的剪切強度必要的時候應將蠕變試驗、動態扭剪切試驗、動態三軸試驗等納入到檢測中。

3軟土巖土工程勘察的基本流程

3.1一般來說,巖土勘察的等級都是由工程性質而決定的,這是因為一般的軟土巖土工程的施工環境十分復雜,無論是地基的設計,還是勘察難度方面,都必須遵守規范的勘察內容而進行全面的調查分析以后,才可以進行準確的劃分,勘察人員會切實根據工程項目的實際情況,按照等級的不同來對工程等級進行劃分。例如,該工程的規范設定為一級,那么,其場地等級,復雜程度等都要按照一級標準。

3.2在進行正式的勘察工作以前,勘察人員應當充分做好一切準備工作,根據實際的工作量來采取相應的勘察措施,可以通過在建筑物周圍設定勘察點,并對其間距與孔深進行精細的劑量,并得出該工程所需的鉆孔量,最終將這些所得的數據統一匯總在一起,將其作為被工程所需的工程量以及基本采樣量,以此來選擇合適的檢測方法和實施步驟,從而確保軟土巖土工程勘察工作的順利開展,進一步提高勘察結果的質量。

3.3通過上文敘述,我們可以得知,當工程量和取樣數量都確定了以后,試驗人員就可以根據所得數據,制定出從一個完整的檢測試驗流程,并制定出明確的勘察試驗時間表,這也是為后續施工作業提供的基本保障。其次,對于早期已經勘察的土壤,試驗人員更應該準確劃分出其具體的采樣數量以及位置,充分做好試驗勘察前期的準備工作,及時出現取樣數量增加的問題,也可以保證在預期的時間內完成樣品的檢測工作,從而避免資源不足的情況發生,確保檢測試驗結果的真實有效性。

4軟土地基的土工工程勘測的數據處理

4.1軟土地基的巖土工程試驗往往采用的是土工試驗,其優勢的簡單而方便。獲得數據和處理的時候,應保證巖土試驗室內的項目設計應從巖土類型和工程性質出發進行綜合考慮,并結合工程分析計算的要求確定試驗的方式和數據處理方法,并最終確定軟土的基本性質,這才是數據處理的最終目標。

4.2在試驗和數據處理的時候應考慮到原位數據的處理,如項目針對粘土和砂土等進行貫入標準試驗。貫入試驗的指標將直接影響數據處理的結果,因此在貫入的時候應確定具體的技術參數,參數的選擇可以根據地層的情況而定,按照規范標準針對不同性質的土體進行不同的參數選擇,這樣就可獲得較為準確的數據資料,然后按照試驗規范對原位測量的數據進行分析與歸納,最終形成數據統計表,然后形成分析結果。

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第一,對基礎埋深產生的影響。在巖土工程施工中,在基礎埋深時,需要的地下水文的條件、動態等情況進行詳細的掌握,如果地下水存在時,基礎埋深要在地下水以上,如果必須埋深到地下水以下,需要采取降水位措施。在基礎埋深時還需要考慮到承壓水的作用,以免在基坑開挖時基坑底土被承壓水沖破。從基礎工程施工現狀進行分析,天然地的造價較低,而且施工方便,在工程施工中都會優先考慮,但是在基礎沉降過大或者是地基穩定性無法滿足設計要求時,就需要對地基進行處理,提高地基的承載力,提高基樁成樁號質量。除此之外,地下水文還會對基礎開挖產生一定的影響,如果出現土體軟化強度降低等,會影響基礎開裂。第二,對建筑工程產生的影響。地基是建筑工程安全的前提,也是建筑工程施工的基礎,在地基受到地下水文影響后,必然會對地上的建筑物產生一定的影響。如果地下水位高,會對地下室等建筑物產生潮濕等影響,還會增加土壤的鹽漬化,加強對建筑物自身的腐蝕,進而破壞建筑物。所以在建筑工程施工前,都會先對地下水文可能造成的災害和產生的影響進行分析。第三,對支護產生的影響。隨著城市的發展,高層建筑成為城市的一個標志,越來越多的高層建筑建起,隨著高層建筑不斷增加,城市建筑施工,受到施工場地、施工工藝的影響,會采用垂直開挖的方式進行施工。在高層建筑施工的過程中,基坑的開挖,會采用抽水的方法將地下水位降低,減少土側的壓力影響。但是地下水位的突然下降,會對相鄰建筑產生影響,引發變形或者是造成地面沉降等,所以在建筑工程施工前進行巖土勘察、水位地質勘測非常重要。在巖土工程的勘察和施工中,水位地質的勘察發揮著重要的作用,水文與巖體兩者是相互作用、相互影響的關系,對建筑物的穩定性和耐久性均會產生較大的影響,所以在巖土工程勘察中,水文地質勘察工作需要得到重視并加強,為建筑工程的施工,提供可靠的水文地質資料,進而減少水文地質對巖土工程產生的危害。

2巖土工程勘察中水文地質的應用

水文地質是巖土工程勘察中需要面對的一個實際性的問題,因為水文地質與巖土工程有著密切的關系,某些地方的水文地質又較為復雜,在沒有對水文地質有一個詳細的了解下,進行巖土工程施工,則會引發一些水文地質問題,影響工程的正常施工,為了保證工程施工的安全性和穩定性,并對水文地質災害進行預防,需要在巖土工程勘察中加入水文地質的勘察,并加強勘察和監督管理。在巖土工程施工中,影響其施工安全性和穩定性的水文地質因素有,地下水文的類型、地下水位、地下水位的變動幅度等,為了提高巖土工程的勘測質量,降低地下水文地質對其產生的危害,需要在巖土工程勘察中加入地下水文地質的勘察。水文地質的勘察內容有:

2.1自然地理條件的勘察

巖土工程的勘察工作為巖土工程、建筑工程的施工,提供了良好的巖土數據,進行水文地質的勘察,可以為巖土工程和建筑工程的安全施工,提供可靠的水文勘察依據。所以需要在巖土工程勘察中,應用水文地質勘察。水文地質勘察中包含很多內容,自然地理條件的勘察是其中的組成部分,自然地理條件的勘察需要包含的內容有地下水文特征、地形地貌。水文特征主要是指工程建設地區的氣候,濕度、熱量等,而地形地貌則是工程施工場所周圍的水系、平原等的特征,地形是否開闊、地貌是否受到了侵蝕等。

2.2地質條件的勘察

在巖土工程、建筑工程的施工中,地質條件非常重要,其影響工程地基施工建設的質量,還影響著地面上建筑結構的安全性、耐久性等,所以需要對地質條件進行勘測。巖土工程勘測中水文地質的地質條件勘察,主要是對工程建設所在區域的地質構造特征、基底構造、地層巖性、構造運動等進行勘測,為巖土工程的施工提供地質勘測數據支持。

2.3地下水位勘察

在巖土工程、建筑工程等施工中,地下水位對地基施工、地上建筑物的安全性均會產生影響,地下水位的變化,會造成建筑物、地基出現下沉、變形等,所以在施工前,對地下水位進行勘測,有重要的意義。地下水位的勘測需要對近3~5年的最高水位、最低水位、水位變化等進行勘測。同時還要對地下水的排泄條件、地表水與地下水的補排水關系等,對地下水位產生的影響進行勘測分析。因為地下水位對巖土工程會產生較大的影響,所以在巖土工程勘察中,地下水位的勘察工作是重點內容。

2.4隔水層、含水層的勘察

在巖土工程勘測中水文地質的勘察包含了很多的內容,除了以上這些需要勘察之外,隔水層、含水層的情況也需要進行勘察。隔水層和含水層的地下水類型、地下水流向、水位、變化幅度等,都需要進行勘察,其中主要對含水層的厚度、深度、分布進行勘察,還可以通過現場地層滲透系數等水文地質參數,對巖土工程的地下隔水層、含水層進行勘察,進而判斷水文地質對建筑材料產生的腐蝕程度進行判斷。水文地質在巖土工程施工中發揮著重要的作用,準確地勘察出地下水文地質,可以為巖土工程的施工提供一個有效的水文地質參數依據,還可以保證巖土工程、建筑工程施工的安全性和穩定性,所以在巖土工程勘察中,水文地質的應用在提高巖土工程勘察質量中,有重要的意義。

3結語

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1.1建筑地下部分承載力

超高層建筑對地基部分是個重大考驗,這也是對巖土工程勘察的首要要求,要重點對建筑物地下的情況包括底層堅硬程度、軟土層分布情況、整個土層的承載力、巖石地貌完整性和質量等級等進行全面的勘察。

1.2對地上部分變形、傾斜的評估

與該部分相關的勘察內容主要是地下巖土的分布狀況及變形參數,為后期的工程設計數據測算提供基礎數據。

1.3要求更加深層的基坑挖掘

基坑提供了研究的最直接標本,直接反映了地下地基范圍內巖土的地下水情況、巖土質量等地質條件,通過科學方式的勘察,為后期計算設計建筑架構、排水等模型提供基本的參數,而作為超高層建筑的地基深度一般比較大,所以對探測用的基坑要求的深度也需要更深些。

1.4對環境、抗震的特殊要求

超高層建筑龐大的地下基礎工程,很容易給周圍環境造成一定影響,因此,在勘察中要詳細記錄對周圍道路、其他建筑及地下設施等可能造成的問題,為超高層建筑施工檢測、保障地下支護系統及排水系統設計提供最基礎的數據。由于超高層建筑對抗擊地震的要求,在勘察中還應特別注意對地震相關參數的測量、實驗和分析。

2超高層建筑巖土工程勘探原則

1)嚴格程序要求。超高層建筑的巖土工程的勘察不能隨意進行,需要根據工程的實際情況及需要出具的相關報告,按照有關的規定程序嚴格進行勘察。2)把握重點環節。對于開建多個超高層建筑,在基本相同的地質條件情況下,為了保證勘察和施工的整體進程,勘察人員可以對基本相同的地質條件不予全面勘察,但是對一些重點數據和方位還是需要進行數據的采樣,以保證建筑的工程質量。3)注重地質分析。超高層建筑物對地質的要求更高,地質選址的好壞直接影響著建筑物的整體質量,如果巖土工程勘察中較少或缺少對地質狀況的詳細評估,那么,對整個超高層建筑將來的設計而言都會埋下嚴重的隱患。4)人員合理選擇。巖土工程勘察一定要選擇專業的人員,在此基礎上還要進一步選擇那些經驗豐富、有責任心的人擔任勘察分析人員,對于有條件的建筑施工單位,可以組建專門的勘察小組,或與特定的勘察企業保持長期的合作關系。

3超高層建筑巖土工程勘察要點

巖土工程勘察工作的基本點主要著眼于兩個方面:1)對地下部分進行整體的科學評價,主要是對土質的性質、地質環境承載能力和穩定性、特殊地質環境可行性等進行分析和評價;2)鑒于超高層建筑的特點,選取最佳適合的方案,以減少工程的造價。

3.1勘察點的科學定位

應嚴格按照國家制定的JGJ72—2004高層建筑巖土工程勘察規程進行工程勘察工作,但針對超高層建筑的特殊性,在勘察點選擇上還需要注意以下幾個問題:首先是根據地下的基本情況:1)要根據初步探明的地質狀況主要是地層結構和分布以及超高層建筑物的整體設計情況,進行初步預估布點。2)針對不同的土質狀況,特別是特殊性的巖土,按照巖土工程勘察有關要求,合理布置相應數量的點位。如遇到原地面為河塘溝渠、填土區域或砂土層較厚地區,勘察點的設置密度要相應的在該區域進行增加。3)針對地下防水的專門勘察工作十分重要,因為它時刻會給建筑施工帶來不可估量的問題,同時對地下水文的探測也是一個難點,所以必要時可以組織專項建筑區域的水文地質勘察工作。地下水文勘察時,還要全面考慮周圍的水文環境狀況,初次探測要求在最后一個勘察孔鉆探完成1d后,全部探測點進行統一測量,才能得出準確的水文數據。4)勘察點地下深度的選擇,基本的原則是地質條件好的深度低一些,地質差的深度要加深,但是還應根據超高層建筑實際特點,比如高度、用途等進行綜合的選擇。其次,根據地上的基本情況:1)建設多個超高層建筑,要根據小區的整體設計規劃,按照樓群的分布和主裙樓的差異,主樓承力部分加密探測點,非主樓區可以適當放寬點位,從而實現合理的密疏布點。2)要根據建筑物的使用用途進行合理的劃分,不同的使用用途的建筑物,對底層的承載、地下設施的要求不盡相同,所以勘察點選擇要考慮建筑物的用途。3)在對超高層建筑初步布點結束后,如果排布圖形為不規則圖形時,還要在排列圖形的凸凹位置適當增加勘察點。4)對于超高層建筑物內部機構中的中心位置、電梯井位置等要進行勘察點布控。同時還要考慮超高層建筑的高度,根據高度的變化控制勘察點的分布狀況。此外,在勘察過程中,還應注意對現有勘察點進行一些修正,比如在采集巖土樣本中如果發現鹽漬土等特殊性土壤,就要注意增加該區域的勘察點,以充分探明該區域周圍特殊的水文狀況。

3.2超高層建筑底層的探察

對整個建筑工程的底部深入詳細地探察,準確掌握最底層地層的基本結構和地形變化,是整個建筑設計穩定性、安全性的需要。在對最底層探察前,要全面掌握整個建筑區域的地質和水文狀況。一般來說,勘察點密度分布小同時勘察深度深的,對底層的狀況探明會更加清楚些。最底層的情況掌握,主要還是依托對勘察點取樣標本的全面分析之上,進行專門的總結分析,如有需要,可從原探孔上小徑口鉆深取樣,以獲得更加詳盡的信息。

3.3樣品的科學采集

超高層建筑巖土工程勘察中一個重點就是巖土樣品的采集,這直接關系到實驗數據的準確性。樣品采集不可隨意進行,必須嚴格按照一定的操作規范進行,不然如果因為采集樣品所在深度、數量不足或者運輸保存密封存在問題,都會導致樣本遭受污染、成分流失等,從而造成實驗數據的失真。

3.4勘察技術的合理選擇

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關鍵詞:工程勘察;水文地質;勘察工作;實踐

一、工程勘察中水文地質工作內容

根據以往的經驗和教訓,對水文地質勘察工作主要有以下幾方面內容:

1、查明地層的分布特征,尤其是砂巖類(含水層)和泥巖類(相對隔水層)的分布、厚度、裂隙發育程度以及泉點的分布,以此分析地下水的補給、徑流與排泄特征。對地下水作水質成果分析時,注意同一含水層或不同含水層各種陰陽離子的含量變化與對比,根據結果作出定性分析變化較大產生的原因。查明有關水文地質問題,提供選型所需的水文地質資料,并預測可能產生的巖土工程危害,提出防治措施。

2、從工程角度上分析,按地下水對工程的作用與影響,提出不同條件下應當著重評價的地質問題,如:

①對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎中水對砼及砼內鋼筋的腐蝕性。

②對選用軟質巖石、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎持力層的的建筑場地,應著重評價地下水活動對上述巖土體可能產生的軟化、崩解、脹縮等作用。

③在地基基礎壓縮層范圍內存在松散、飽和的粉細砂、粉土時,應預測產生潛蝕、流砂、管涌的可能性。

④當基礎下部存在承壓含水層,應對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進行計算和評價。

⑤在地下水位以下開挖基坑,應進行滲透性和富水性試驗,并評價由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩進而影響周圍建筑物穩定性的可能性。

3、不僅要查明地下水的天然狀態和天然條件下的影響,還要分析預測在人類工程活動中地下水的變化情況,及對巖土體和建筑物的反作用。

二、工程勘察中水文地質實踐

以某地考察為例,該工程地處低山區和丘陵地帶,其主要地層為三疊系須家河組砂泥頁巖互層,也屬自貢主要含鹽鹵水區。砂巖多為含水層,而泥頁巖為相對隔水層,獨立含水層系統較多。因此,該地區水文地質勘察對于防滲論證具有重要意義。

1、工程地質概況

該工程處于高山背斜核部一帶。高山山脊線呈北東東―南西西向延伸,與構造線基本一致,高山地形整體趨勢為北東高而南西低,順兩翼地貌由低山逐漸過渡為丘陵。而工程頭尾部分分別位于高山背斜北南兩翼,其核部發育為F1高山斷層(上游)、F2瓜瓢洞斷層(下游),兩斷層互為對沖式。

區內地層共分為六段,第四段分三層,第三段共分七層。地表泉點分布于河床兩岸,泉點多分布在砂巖與下部泥頁巖分界面附近,為接觸泉,長觀資料表明,大多數泉點流量隨季節降雨量變化較大。

區內地下水按其含水層性質和埋藏條件主要分為第四系松散堆積層孔隙潛水、基巖裂隙潛水、基巖裂隙承壓水三種類型??紫稘撍饕植加诤哟病⒙┑乃缮⒍逊e層中,且覆蓋層較薄,水文地質意義不大,對工程影響甚微,故主要是討論基巖裂隙潛水、承壓水兩種類型。

2、水文地質條件分析

2.1基巖裂隙潛水

基巖裂隙潛水主要分布在Ty4-3層和Ty4-1砂巖層中。Ty4-3層由于所處位置較高受風化卸荷影響,裂隙較發育,不利于地下水貯藏,僅砂巖層底部靠Ty4-2層局部有地下水出露,其水化學類型為重碳酸鈣型水,礦化度為150~200mg/L。該泉點表明,該泉點流量隨季節性變化明顯,而其它該層中鉆孔長觀表明,水溫及水位年變化較小。

Ty4-1層底板處于河床以下,由于河流切割,地下水埋藏于此層下部,水位略高于河水。地下水化學類型為重碳酸鈣鎂型、重碳酸鈉型、氯重碳酸鈉型水,礦化度為132~850mg/L。各鉆孔終孔水位表明,該層地下水位線平緩。

2.2基巖裂隙承壓水分析

基巖裂隙承壓水主要分布在Ty3-5、Ty3-3、Ty2層砂巖中,其特征見表1。

表1承壓含水層特征及涌水試驗成果表

Ty3-5層含水層厚度約為20~28m,以Ty3-6、Ty3-4層為相對隔水頂底板。工程段初始水頭較穩定,高程為348~350m,由于巖層傾向下游,傾角為10~12°,其實際水頭為50~80m甚至更大。本層水化學類型為氯鈉型水,礦化度為2000~10000mg/L。長觀資料表明,其水化學動態穩定。在工程軸線上游分布一上升泉,出露高程也與鉆孔揭示的初始水位基本一致。

Ty3-3層含水層厚度約為30m,以Ty3-6、Ty3-4層為相對隔水頂底板。工程段承壓水頭高程約為370m,高出含水層頂板約為100m。本層水化學類型為氯鈉型水,礦化度為10000~12000mg/L。長觀資料表明,其水化學動態穩定。

Ty2層含水層厚度約為70m,以Ty3-2、Ty3-1層為相對隔水頂板。據CK15、CK3鉆孔表明,其水頭地面超高分別為47.5m、55.22m。CK15鉆孔涌水量較大,最達951.87m3/d,鉆孔水化學類型為氯鈉型水,礦化度為2650mg/L,其水化學動態穩定。

2.3巖體透水性特征

鉆孔壓水、抽水、涌水試驗表明:工程段巖體透水性受巖層分布、風化卸荷、裂隙發育程度、連通性、以及軟弱夾層的分布特征等控制。特征如下:

(1)Ty4-2、Ty3-6、Ty3-4等巖層主要為泥頁巖,巖體透水率大多小于1lu,透水性微弱,可視為相對隔水層。

(2)Ty4地層兩岸砂巖隨著深度的增加,巖體透水性逐漸減弱,但受裂隙發育程度的影響,局部透水率較大,大于100lu,屬強透水層,且其分布規律性不強。一般而言,鉆孔深50~70m以下,巖體透水率小于3Lu。河床中Ty4-1砂巖含水層由于位于谷底,由于層面及構造裂隙發育,與地表水水力聯系明顯,單位涌水量多在1L/sm以上,且涌水量隨降深增加不明顯;抽水試驗成果表明,Ty4-1河床砂巖滲透系數為4.58~14.28m/d,影響半徑為68~166m;在斜硐Ty4-1砂巖中抽水時,地下水多沿層面及橫向裂隙以股狀呈懸掛式向匯點集中,隨深度增加,出水點也向下遷移,證明其裂隙是普遍存在的,且周圍的長觀孔地下水位顯著降低,形成降落漏斗,由于巖體滲透性差異,觀測分析表明,降落漏斗影響范圍向左岸約25~30m,而向右岸約85~90m。

(3)Ty3-5、Ty3-3、Ty2層涌水試驗表明:Ty3-5、Ty3-3層水頭較高而流量較小,單位涌水量多在0.1L/sm以下,其滲透系數分別為0.049~0.395 m/d、0.012~2.066 m/d,部分鉆孔揭示該層未見有承壓水或不明顯,反映出巖體裂隙發育極不均勻,各向異性大。Ty2層水頭大,為176.5m,涌水量大,但深埋地下,具有極大的非均勻性。

2.4地下水類型、補給與排泄及動態變化

高山背斜由北東向南西方向傾伏,地形整體也北東高南西低。地下水主要沿砂巖裂隙由北東向南西方向運動,呈層分布,工程為地下水的排匯和徑流區。

綜合分析之后,Ty4-3、Ty4-1地下水并非嚴格意義上的潛水,它們有各自獨立的隔水頂、底板,遠離工程一帶,應具有(半)承壓性質,只不過由于河流切割,在工區一帶具有自己獨立的自由水面,局部受大氣降水影響明顯,準確地說,應為(半)承壓―潛水,Ty4-1層地下水類型較復雜主要也是這方面的原因。

Ty3-5、Ty3-3、Ty2層中承壓水為自貢井鹽區鹽鹵水的一種類型,俗稱為黃鹵。其補給范圍主要為越溪河上游的榮縣雙古、威遠復立一帶,距工區約15km以上,為高山背斜核部,因溝谷切割侵蝕而使上述含水層有較大范圍出露,該段最低高程為460m,因此工程段承壓水頭具有較高的特點。由于含水層的砂巖與泥頁巖相間成層,使承壓水表現較多的層次,也導致各含水層在水質、水量、水頭等存在較大的差異。承壓水循環徑流途徑長,交替緩慢,與巖石發生溶濾作用,導致地下水礦化度較高。Ty2比Ty3層水量較大、礦化度低的原因是由于該層厚度大,原生狀水平裂隙發育,結構疏松,富水性能好,地下水交替相對較快。

3、工程防滲帷幕深度的確定

根據鉆孔壓水、抽水試驗表明,工程基巖體中存在強~弱透水層,應進行帷幕防滲。左右岸存在明顯的相對隔水層(透水率q

河床中存在多層含水層,砂巖類透水率變化較大,個別達65Lu,而泥巖類透水率小。工程屬單斜構造,巖層產狀傾向下游偏右岸,雖然Ty3-3、Ty3-5層砂巖透水率較大,但其上部的Ty3-6層泥巖厚度較大(10~15m)、穩定且往下游埋深逐漸增加,可作為河床工程基隔水層,防滲帷幕深入該層5~10m即可。由于在工程軸線上游局部Ty3-6泥巖薄(厚度2~3m),且有Ty3-5層出露的上升泉,蓄水后,庫水勢必與Ty3-5層地下水連通,水工計算考慮揚壓力時,其承壓水頭高程就不應是350m,而是正常蓄水位431m。

4、F1、F2斷層的滲漏評價

F1、F2斷層為區域性斷層,橫穿整個庫區,其滲透性對整個水庫蓄水構成一定的影響。斷層破碎帶寬2~8m,主要由糜棱巖、斷層泥、斷層角礫等組成。根據鉆孔壓水試驗,透水率q一般小于1Lu,為微透水層。但勘察時,有些同志對斷層影響帶的透水性提出了懷疑,事實上,承壓水的分布就是一個很好的反證。在F1、F2之間在五六十年代有自流的鹽井,其層位為Ty3-5,在F2上游上工程河床鉆孔在Ty4-1層也發現了承壓水,其承壓水頭為145m,地面超高為69m,流量為4.7L/s。地層分布表明,F1、F2上下游及其間的承壓水含水層、隔水頂底板皆被F1、F2斷層切斷,若斷層影響帶是透水的,就不能形成層次多、高水頭、礦化度差異大的承壓水。所以,F1、F2斷層其滲透性是很微弱的,具有較好的防滲性。

三、結束語

以往的工程勘察報告中,多數只是對天然狀態下的水文地質條件作一般性評價,很少結合基礎設計和施工的需要評價地下水對巖土工程的作用和危害。在一些水文地質條件比較復雜的地區,由于工程勘察中對水文地質問題調查研究不深人,設計中又忽視了水文地質問題,有時導致地下水引起的各種巖土工程危害。因此,工程勘察中要切實做好有關水文地質測試工作和地下水監測工作,為水文地質勘察和工程建設提供充分、可靠的依據。

參考文獻

[1]地質勘查資質管理條例及工程地質勘察工作實用手冊.中國礦業出版社.2008-3

[2]工程地質及水文地質.中國水利水電出版社.2004-2-1

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關鍵詞:巖土勘察;問題;技術

中圖分類號: S29 文獻標識碼: A 文章編號:

引言

巖土工程勘察是指在地質學和巖土力學的指導下,依照科學的勘察程序,在有效的一儀器設備的支持下,進行的工程地質問題的評價。

一、巖土勘察取得的進展

回顧我國推行巖土工程的十多年來,已經取得的巨大進展表現在以下幾方面:我國已經能夠解決技術要求,地質條件復雜的巖土工程問題。相應的規范、規程的編制,標志著我國這方面已經積累的經驗達到的水平??辈旃ぷ饕褟膯我坏你@探、取樣、試驗、提報告模式發展為多種測試手段、綜合評價的模式。多功能靜力觸探、超重型動力觸探、預鉆式和自鉆式旁壓試驗、螺旋板載荷試驗、孔隙水壓力測試、波速試驗等新技術的迅猛發展,大大提高了地基評價的水平。室內土工試驗中高壓固結試驗和三軸壓縮(剪切)試驗的普遍應用,使土力學理論更進一步應用到勘察生產實踐中。另外,土的動力性質的試驗也日益增多;樁的動力測試已經列入有關規范、規程和手冊中;表面波速法也開始在工程中得到應用;巖土測試的重要性已經越來越顯示出來??辈炫c設計、施工密切結合,初步形成了從勘察到設計、施工、監測,貫穿各個階段的認識、實踐、改造全過程。地基處理技術水平的大幅度提高。十多年來為了滿足工程建設的需要,引進、發展了多種地基處理技術,積累了相當豐富的經驗。對第四紀松散地層、濕陷性黃土、膨脹土、軟土、填土、飽和松散粉細砂等各種不良地基,開發和應用了許多新的地基處理技術,已成為巖土工程中一項重要內容。

工程勘察體制發生了根本性的轉變后,勘察結果形成的文件要包括以下重要的技術內容:

1、場地穩定性的評價,對建筑場地擬建的建筑作出適宜性的技術論證;

2、為工程設計提供場地各巖土分層、地下水的埋藏條件及其對工程的影響,以及巖土體工程設計參數;

3、對工程施工過程中可能出現的各種巖土工程問題(如開挖、降水、沉樁等)作出預測,并提出相應的防治措施和合理施工方法的建議;

4、對擬建場地作出巖土工程評價,對巖土加固(基坑支護)與改良方案或其他人工地基設計方案進行論證和提出建議,并根據設計圖紙在巖土工程施工中監控施工質量;

5、預測由于場地及臨近自然環境的變化對建設場地環境和臨近建筑物可能產生的變化及其對工程建造的影響;

6、為已有工程的安全性進行預測性的評定,對擬建工程可能會造成已有工程的不良影響和事故調查分析提供依據;

7、指導巖土工程在建筑物運營、使用過程中的長期觀測如建筑物的沉降和變形觀測等工作。

二、巖土工程勘察熱點

特殊土

包括濕陷性黃土、軟土、膨脹土、鹽漬土等。在特殊土地基上進行工程建設時,必須充分考慮到它們所具有的特殊物理力學化學性質。

特殊工程地質條件

包括巖溶、斜坡與滑坡、泥石流、采空區、地面沉降、地震效應等。其中強震區的砂土液化、斷裂、震陷等問題是巖土工程勘察中經常遇見的。

3、特殊工程

包括高層建筑、動力機器基礎、地下工程、水上工程、核電站、道路橋梁、機場跑到、水壩、尾礦壩等。大型建筑地基勘察與評價仍是當前最熱門的話題,對可能產生不均勻沉降的預測及對策以及地震效應的抗震設計參數等問題。

三、存在主要問題

國內當前勘察質量問題主要表現在以下幾個方面:首先,勘察方案不合理,工作量偏多或偏少的現象比較普遍,不是根據實際需要,而是片面追求經濟效益或“手段齊全”,也有為了爭取招標任務壓低費用,勘察工作粗糙,不能滿足要求;其次,第一手資料(鉆探、描述、取土、試驗、測試等)質量下降。再者,地基評價和勘察報告缺乏實事求是的科學態度,往往不問具體工程條件,不具體研究分析,又缺乏必要的理論基礎知識和邏輯思維能力,比較多的是一般化、老一套,設計施工真正需要的內容不全或不準,而不需要的內容卻洋洋大觀。近年來,勘察報告有越寫越長的趨勢,實際上其中很多內容是重復或者不需要的。還有,對監測工作還沒有足夠重視。巖土性質和條件是非常復雜的,勘察時不可能把所有的問題完全搞清楚或預估到。為了保證安全,避免造成重大損失,對施工現場進行巖土工程監測是完全必要的。

四、在巖土工程中應用的勘察技術

1、工程地質的測繪技術

工程地質測繪為巖土工程勘察中一項最基礎的工作,其目的為查明地貌地形同其地層、不良地質作用間的關系,劃分地貌單元;對巖層風化的程度進行鑒定;調查巖土的性質、年代、厚度、成因、分布等。如果工程地段的地質條件非常復雜,那么工程地質的測繪就非常重要,因為工程測繪是相應人員了解工程場地地質最經濟、最有效的手段,只有高效完成工程測繪工作,才會進行比較準確的地質情況分析。

2、原位測試的技術

原位測試必須按照規范進行,進行施工的時候絕對不可以為了方便而走捷徑,選擇錯的方法:進行標準貫入測驗的時候必須進行孔深及桿長校正,一旦孔底有縮孔或殘留,就無法發現相應標貫器是否落到了應測試孔底的位置,造成標貫數據的錯誤。標準貫入試驗遵循規定標準進行操作可以保證測試位置在孔底和縮頸有殘留的時候控制于應測試段,還能比較方便的發現在相應的極軟弱的地層,相應標貫自沉及自陷狀況,從而確保標貫數據具有較高的準確性。靜力觸探試驗也是巖土工程中經常采用的一種技術,主要是利用液壓靜力初探雙橋探頭測探,利用電腦進行信息的采集及處理,對信息進行自動化處理,繪制出觸探曲線。動力觸探為確定相應風化基巖的物理性質指標方法。

3、室內試驗技術

從擬建工程產地巖土中的問題著手,通過室內試驗獲取相應巖土的物理指標,從而為巖土工程的評價工作及圖示工程分級工作奠定良好的基礎。通常都是采取測定相應土壤的物理性能指標判定圖的物理性質;采用壓縮試驗來判定相應土壤的壓縮性;通過對土壤顆粒的分析對砂土進行準確判定及定名。

4、取樣的方法

土壤取樣的方法很多,原狀土樣因為試驗室的不同,在質量上會存在很大不同,從而導致室內試驗數據的失真。取樣方法不同還會造成土樣中含水率的變化,因而要在相應的取土裝置上面加上套管,避免地下水會對原狀土造成影響,防止因為不同的取土方法導致土壤含水率的不同。取樣以后一定要馬上進行密封,夏季的時候由于天氣炎熱,要合理選擇密封方法,避免蠟封融化破壞密封的效果,冬季因為比較寒冷,應避免冰凍,土樣的保存期不要超出三個星期,運送過程中也必須做好相應的防護措施,假設緩震裝置降低震動為土樣造成的損害,從而保證測試結果的質量。

5、數字化勘察技術

隨著科學技術的不斷發展,很多新的勘察技術被廣泛的應用到巖土工程當中。通過數字表面模型方法就是一種新的數字建模方法,該方法能夠非常精確的表示相應工程地質體外表面,通過該方法表示均質地質體,可以將那些比較抽象的、同屬性的點按照相應規律進行連接,形成相應的網狀曲面片,對工程地質體空間屬性進行確定。

結束語

巖土工程勘察是工程建筑的一個重要基礎工作,對工程的經濟性、合理性及安全性具有十分重要的意義,因而相應的建設單位及勘察人員必須高度重視這項工作,嚴格遵循相應的勘察技術方法進行操作,認真負責,積極應用新技術,從而推動巖土工程的進一步發展。

參考文獻

[1]陳志芳.當前巖土工程勘察中存在的問題分析[J].建筑設計管理,2011(12).

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關鍵詞:重慶地區;巖土工程;勘察;地基;處理

中圖分類號:TU412 文獻標識碼:A

前言

重慶位于我國長江上游、四川盆地東南部山地丘陵地區,在大地構造上重慶地區屬于典型的楊子準地臺中部,所以重慶地區受到大地構造等自然因素影響使其地質情況十分復雜,而隨著重慶市在新時期的快速發展與現代城市規劃進程的不斷推進,工程建設中各種巖土工程的施工規模及總體數量都在急劇上升,只有做好巖土工程勘察工作才能保證建設工程項目的整體質量。因此,在巖土工程勘察工作中設計人員要基于建設場地地形特點,對工程施工方案進行整體設計及優化設計,并針對地基所呈現出來的特征來采取科學、合理的措施對其進行處理,這樣才能確保建設工程項目的基礎工程施工質量可以滿足工程整體要求。

1重慶地區巖土工程存在的問題

重慶地區巖土工程施工場地的地質以低山丘陵地貌為主,工程建設過程中必須通過“挖高填低”的方式來平整施工場地,這樣的地質特點使重慶地區建設工程施工中,容易形成大小不一、厚度不等的人工填土地基,填土地基在本質上雖然屬于特殊性的巖土,這便導致重慶地區巖土工程勘察工作與其他地區巖土工程勘察工作存在較大差異。重慶地區填土地基的填料一般都是從場地自身或周圍低山高挖地段的巖土體,所以填料的選擇導致填土地基的巖土情況十分復雜,同時在地基處理過程中存在不均勻、密度變化大、厚度變化大以及分布范圍不規律等工程性質,這種由雜填土作為填料而形成的填土地基在施工中的沉降變形較大及濕陷性,這便會對巖土工程的整體施工質量及地基穩定性、安全性帶來很大影響。重慶地區巖土工程勘察工作中不僅要確定地基的工程性質,同時也要根據勘察結果選擇科學、合理的地基處理方法,通過換土法、物理機械法以及化學膠結法等措施對其進行處理,在提高雜填土地基整體強度的基礎上改變其變形性質,在地基處理過程中必須將不均勻沉降變形這一工程問題徹底消除。

2重慶地區巖土工程勘察要點

2.1區分“巖體”與“巖石”

重慶地區巖土工程勘察工作容易受到復雜地質因素的多方面影響,因此,在巖土工程勘察工作中要求勘察人員必須區分“巖體”與“巖石”的物理力學性質,這是因為“巖體”與“巖石”之間的物理力學性質存在較大差異性,而實驗室檢測的數據只能反映出巖石的物理力學性質,但是巖土工程勘察過程中所需要的是巖體物理力學性質,所以要求勘察人員在施工現場要對其進行現場測試,這樣才能確保其所獲取的勘察數據可以滿足工程施工設計要求。

2.2區分“巖體”與“軟弱結構面”

重慶地區巖土工程勘察過程中需要對大型軟弱結構面的數據進行獲取,同時也要對不同地層接觸面的實際情況通過勘察數據反映出來,但是軟弱結構面的物理學性質要比巖體物理學性質相對較低,因此,在巖土工程勘察工作中要求勘察人員,必須有效區分“巖體”與“軟弱結構面”兩者之間物理力學性質的差異性,這樣才能確保巖土工程勘察結果可以更好的幫助施工單位對地基進行處理。

2.3區分“原狀土體”與“設計取值”

重慶地區巖土工程勘察中有關于巖土體物理力學參數的測試,其在實際勘察過程中比較注重對原狀土體的測試,只有這樣才能充分反映出擬建場地巖土工程的實際特點,但是大面積降雨、地下水活動等自然因素都會導致其物理力學參數發生變化,所以要求勘察人員在巖土工程勘察工作中,必須有效區分原狀土體物理力學參數與設計取值之間的關系,這樣才能避免因勘察結果錯誤而導致巖土工程施工面臨巨大危險。

3重慶地區巖土工程勘查中地基的處理措施

針對重慶地區巖土工程勘察工作存在很多特殊的工程性質,可以采取換土法對填土地基進行處理,同時也可以利用物理機械法、化學膠結法等措施對填土地基進行處理,這樣可以通過排除地基填土中的水分來減少其空隙體積,并使填土顆粒經過有效處理后可以互相膠結在一起,從而達到提高填土地基強度、改善變形性質這一目的,同時也可以有效消除填土地基容易產生的不均勻沉降變形等事件,對加強填土地基的整體穩定性、安全性有著重要作用。

3.1重錘夯實法

重錘夯實法是重慶地區巖土工程地基處理中的主要方式,利用30kn的重錘從3~4.5m位置自由落下,經過多次處理后可以達到夯實填土地基的目的,經過重錘夯實法處理后的填土地基其強度有了明顯提高,而且其壓縮性經過夯實處理后明顯減少,但是在采用重錘夯實法過程中要注重錘重、錘型、錘底面積以及落距等。

3.2振動壓實法

振動壓實法在重慶地區巖土工程地基處理中的應用也較為廣泛,其適用于粘性土含量較少的填土地基處理中,例如,以建筑垃圾、工業廢料以及爐灰作為填料的填土地基,該方法在實際應用中主要利用了雜填土地基密度小、透術性好以及無凝聚性等特點,采用振動的方式使土體可以達到緊密狀態,這對加強雜填土地基的強度、減少沉降變形有著重要作用。

3.3強夯法

強夯法的應用原理基本與重錘夯實法相同,但是其充分利用了夯錘自由落下過程中,與地基接觸時所產生的巨大沖擊能及沖擊波,可以將夯面以下一定深度內的土層有效夯實,這對提高填土地基的整體承載力、穩定性有著重要作用,同時也可以將其壓縮性控制在允許范圍內,因此,該種方法在重慶地區巖土工程地基處理中的應用十分廣泛。

結語

重慶地區由于其相對十分復雜的工程地質條件,在巖土工程勘察工作中必須嚴格控制勘察質量,要將工程范圍內所有的點、線、面都要徹底明確,同時也要求勘察人員不僅要提供地基的容重、承載力以及極限摩阻力等基礎數據,同時也要將地基的孔隙比、內摩擦角、內聚力以及彈性模量等數據作為主要工作內容,這樣才能對巖土工程中的填土地基選擇科學、合理的方法對其進行處理。

參考文獻

[1]張順斌.重慶存在的主要巖土工程問題及勘察要點[J].中國水運,2010(02).

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關鍵詞:建筑工程;地質勘察;問題

一、建筑工程地質勘察中所存在的問題

對于有特殊的施工要求或者建筑工程的地質條件較為復雜的比較重大的建筑物地基來說,有時候通過詳細的勘察并不能查明所有的情況或者全部的所需資料時,那么就需要對施工勘察加以實行。在當前的民用建筑的工程地質勘察中存在著一些問題,如下:

1.1對工程的地質勘察的重要性與價值認識還不夠

對于地質勘察而言,其主要有兩個方面,一是對地質構成的揭示,二是對土體力學指標的提供;地質構成決定著基礎的處理方案的選擇,對于力學指標來說,其對工程造價的影響是非常大的。我們都知道,地下室摸不著也看不見的,只能依靠鉆探勘察,由于建設場地具有唯一性的特點,勘察結果也是沒有可比性的,因此對于建設單位而言,應該選擇一家操作規范嚴謹并且專業技術強的單位,能對成果進行提供的勘察單位也是相當重要的,對工程施工的順利進行、建筑的安全,以及節約投資都具有非常重要的意義。

1.2相關地勘部門的地勘報告的質量不高

對于地勘部門而言,其提出的相關地看報告的質量不高,并且還出現一些錯誤?,F在一些的地勘報告的內容已經過于簡化,以至對土工試驗的指標不予提供,不作評價,同時沒有明確的結論以及建議性的工程處理意見不予提出等。對于一些報告而言,該省略的地方不予省略,不該省略的地方卻沒有;文字不是很多,但卻是廢話連篇。這種做法是對不懂專業的相關管理人員的欺騙,也是對一些設計人員的迎合,因為他們只需要讓其提供地基的承載力這一種指標。

1.3錯誤的勘探方法

對于一些勘察部門而言,其用靜載荷的試驗壓裂的探坑兩側的土層作為標準來對承載力加以確定,這種做法是一種錯誤的引導,并且是不科學的。想想看,如果壓裂較淺與較深的相關兩側的土層所需要的壓力的大小是不一樣的,根本就不能確定出該取哪個壓力定值作為地基的承載力。除此之外,壓裂兩側的土層根本就不能說明這個壓力值就是那個豎直方向上的土層地基的持力層的相關承載力。

1.4缺乏對工程地質勘察的監管

一是相關的工程地質勘察是在工程的前期進行的,是由建設單位對勘察單位進行自主的選擇,通常建設單位對于這方面的相關專業知識是欠缺的,其對地質勘察的相關重要性的認識是不充足的,所以對勘察單位的要求是不高的,有一個成果便可以,在鉆探費用上的考慮就多點,對技術方面的要求也就相對較輕了。二是對于地質勘探而言,其是土工試驗、野外作業和資料的整理,在整個過程中只有勘探單位單獨的加以完成,沒有相關部門的監督,至于到底鉆了多深,鉆了幾個孔,以及土工試樣到底做了多少,取了多少的土樣,這些方面都存在一定的漏洞。對于現在的施工圖審查來說,其也對地質的勘察成果方面進行審查,但是那都是以后的事,只要資料做的足夠好就能通過,地質的構成和實際施工存在嚴重呢的不符現象還時有發生,對于力學指標的相關精確性而言,更是不能對其進行判別。

二、確定地基承載力的方法以及取值問題

對于地基承載力而言,其并不是通過一種方法來進行確定的,而是需要以下的五種方法:(1)根據《規范》的表格進行確定;(2)按照靜載荷的試驗方法來進行確定;(3)按照動力或者靜力的觸探方法來加以確定;(4)根據土的相關強度理論來進行計算并且加以確定;(5)根據鄰近的條件相似的相關建筑物的經驗來予以確定。通過上面的五種方法對承載力加以得到后,再通過分析,進行綜合的取值,才能夠得到地基的承載力。

在上面的方法中,通常以野外的鑒別以及土的物理力學的性質指標來對《規范》表進行查閱、動力靜力的觸探方法以及理論公式的計算方法作為主要的相關確定方法?,F在質檢部門予以承認的現場的靜載荷試驗法,其實當遇到土質很不均勻、地質條件比較復雜或者遇到重大的工程時才進行采用的一種方法,但是通常在不具備設備的條件或者壓力達不到的時候,這種方法是很難被實施的。用現場的靜載荷試驗進行地基持力層承載力加以確定的方法主要有2種:(1)強度控制法,也就是用比例界限的PO值將其作為地基的土承載力。其主要適用在硬塑~堅硬的粉土、粘性土、碎石土和砂土。(2)極限荷載法。在P~S曲線上的相關比例界限出現了以后,土很快就會達到極限載荷―Pu,將Pu除以安全系數F當成地基土的承載力,也應該用極限荷載法或者強度控制法。對于密實的那些卵石土而言,要對強度控制法加以運用,得到的P~S的曲線上第一個的拐點一定是地基的持力層將要產生的局部剪切的破壞開始點,這時所對應的相關壓力也就是比例界限荷載。而且這個拐點的出現,其對于持力層的那些碎石土來說,沒有相對充足的壓力是很難實現的。至于第二個拐點的出現,使碎石土完全的被剪破,使得連續滑動面得以出現,更是很難達到的。

三、地基土的承載力與其變形的關系

對于設計部門的設計人員而言,其不僅要會設計,同時還要學會閱讀以及對地勘報告進行充分的利用,還要對報告中所提供的那些方法加以分析,對于其中所存在的那些問題要提出質疑,不應該只對承載力值加以需要。即使對地基土的承載力值加以需要,也能只是這一種數值。《地基基礎設計規范》對承載力的三種值加以提出:(1)地基承載力的基本值;(2)地基承載力的特征值;(3)地基承載力的設計值?;局凳峭ㄟ^大量的工程實踐所得出的相關經驗值。在《規范》中,各表所列出的各種相關數值都是根據現場標準貫入試驗、荷載試驗、室內的土工試驗以及輕便觸探試驗數據,并且對相應地基土的承載力方面進行分析、統計而提出的。值得注意的是,設計人員在對承載力特征值進行使用時,不能夠對特征值進行直接的使用來進行設計,而是要經過基礎寬度與埋深修正以后所得到的承載力的設計值來進行設計。在當前很多的設計人員對特征值進行直接的使用是極其不科學的。

在對承載力的設計值進行采用并且進行設計時,其是為了對建筑物的基礎底面與剖面尺寸加以確定,通過相關公式A=N/f-YGD來計算滿足P小于或者等于[p]的要求,這也只是考慮了對地基的強度的條件要求加以滿足。但是設計人員在相關的設計中很少對變形條件的要求進行考慮,這也是造成相關的地勘報告中對工程的建議性的處理意見不予提供的后果。

在當前的建筑工程中,出現的質量事故很多不是因為強度條件的不滿足,而是相關變形條件的不滿足造成的。在建筑工程中,對于出現的那些不均勻沉降所造成的房屋傾斜、裂縫,以及局部的傾斜,也就是變形條件的不滿足而帶來的危害。如果想要工程的變性條件能夠得到滿足,在地勘報告中就必須對建議性的工程處理措施加以提供,來供相關的設計人員進行參考,對于重要的工程來說,甚至要當作變形來進行計算。

總結:

本文通過對建筑工程地質勘察中所存在的問題加以提出,對確定地基承載力的方法以及取值問題以及地基土的承載力與其變形的關系加以分析與闡述。對建筑工程的地質勘察問題進行了簡要的分析與闡述。

參考文獻:

[1]遲晶華.試論民用建筑地基施工質量控制.黑龍江科技信息.2009(02)

[2]工程地質手冊編委會.工程地質手冊.中國建筑工業出版社.1994(02)