巖土工程勘察方法范文

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導語:如何才能寫好一篇巖土工程勘察方法,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

巖土工程勘察方法

篇1

關鍵字: 巖土工程 數字化勘察 應用方法

巖土工程勘察在快速的發展過程中,不論是在體制還是在勘察方法、 計算機輔助軟件、 勘察報告編制等各方面工作都有了長足的進步, 并且還在在不斷優化中。 巖土工程勘察工作研究的主要對象是地基和基礎以及地下工程的關系。 由于地基土是因地而異的,在接受一項巖土工程勘察任務時, 必須明確該工程的主要技術矛盾是什么, 需要解決哪些主要技術間題。在對設計意圖和設計要求以及建筑物荷載情況了如指掌的情況下,在巖土工程勘察實施過程中, 根據工程的具體情況, 就基礎及地下工程的設計、 施工過程中可能遇到的問題,給以充分的論證和分析, 最終提出經濟合理、 技術可行的解決方案。

1 巖土工程勘察的內容

規范是進行巖土工程勘察工作的依據,對勘察工作的目的、 任

務、 評價等均提出了詳細的、 可操作的要求, 巖土工程技術人員要重視對規范、 規程的學習, 充分了解其要求。 另外規范、 規程中的條文說明, 技術人員也要認真研讀, 條文說明中有豐富的信息,對于提高我們的理論水平及正確理解規范、 規程具有重要作用。

1.1 查明勘察范圍內場地原始地形、 地貌, 巖土層的成因、 類型、深度、 分布、 工程特性和變化規律, 分析評價地基的穩定性和均勻性。查明埋藏的河道、 溝浜、 墓穴、 防空洞、 舊基礎、 孤石等對工程不利的埋藏物及其分布范圍。

1.2 查明影響建筑場地穩定性的不良地質作用和特殊土的類型、

成因、 分布范圍、 發展趨勢和危害程度, 并提出相應防治措施的建議。查明地下水埋藏情況、 類型、 補給及排泄條件, 地下水位, 水位變化幅度及規律; 評價地下水對建筑材料的腐蝕性。對基坑工程還應查明各土層的滲透性質, 分析評價地下水的靜水壓力、 動水壓力及浮托力的作用和影響; 預估產生基坑突涌、 流沙或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度, 并提出相應的防治措施建議; 提供基坑施工降水的有關技術參數及施工降水方法的建議;提供用于計算地下水浮力的設計水位。

1.3 基坑工程還應查明基坑周邊環境, 提供基坑設計所需的巖土參數, 分析評價放坡開挖的可能性和基坑邊坡穩定性, 適宜選用的支護結構類型及其穩定性, 基坑開挖與降水對地基變形、 周圍建筑物和地下設施的影響。

2 巖土工程勘察的方法

隨著計算機信息技術的不斷發展,巖土工程勘察數字化技術得到廣泛應用。下面就與傳統勘察方法進行對比, 加以論述。

2.1 傳統巖土工程勘察方法研究

勘察資料過于地質化。由于部門長期的條塊分割, 勘察、 設計分散作業, 加之巖土工程規范制定和新技術、 新方法應用的滯后, 以及專業設置過細, 巖土工程本身的特殊性等原因, 設計與勘察之間脫鉤多,使得勘察提供的巖土工程信息通常以設計人員難以理解的形式出現,而且勘察也較難參與設計的全過程;設計人員也因知識的局限, 很難深層次理解巖土工程勘察信息, 因而勘察成果在設計中的轉化率較低, 造成許多不應有的浪費和損失數字化地圖與數字化設計系統間不夠貫通。地形圖是設計系統的底圖或稱基礎數據,由于數字化地圖中的某些環節技術條件不成熟,與 CAD 設計軟件的接口不匹配, 很難順利實現對接, 設計系統不得不重新將勘察資料數字化, 影響了設計系統 CAD 的推廣應用??辈煨畔底只潭鹊???辈觳块T提供的勘察信息往往以圖紙、 表格、 文字等形式為主,內容上定性描述較多。這一方面造成設計人員對于勘察信息難于準

確理解, 另一方面造成對勘察信息處理、 利用上的困難。

2.2 數字化勘察技術研究

數字化巖土工程勘察是指應用當代測繪技術、 數據庫技術、 計算機技術、 網絡通信技術和 CAD 技術, 通過計算機及其軟件, 把一個工程項目的所有信息有機地集成起來,建立綜合的計算機輔助信息流程,使勘察設計的技術手段從手工方式向現代化 CAD 技術轉變,作到數據采集信息化、 勘察資料處理數字化、 硬件系統網絡化、 圖文處理自動化, 逐步形成和建立適應多專業、 多工種生產的高效益、 高柔性、 智能化的工程勘察設計體系。該技術體系用系統工程觀點, 把勘察、 設計的圖紙、 圖像、 表格、 文字等以數字化形式存貯。

2.3 數字化勘察技術關鍵優勢

巖土工程地質建模的方法目前采用的主要有表面模型法,表面

模型法的歷史較早,它的基本內容就是通過精確的表示出工程地質體的外表面來表示均質地質體的建模方法,也是目前廣泛使用的建模方法。表面模型法的數據來源是通過測點獲得的一系列離散的測點資料, 包括測點的幾何特征數據和屬性特征數據, 然后利用數據解釋結果重構地質體界面。可以抽象為把一系列同屬性的點按照一定的規則連接起來,構成網狀曲面片,進而確定整個地質體的空間屬性,有很多方法用來表示表面, 常用的方法主要有數學模型法和圖示模型法, 本論文主要討論圖示模型法。 常用的圖示模型法有邊界表示法、 規則格網法、 等值線法、 不規則格網法等, 其中不規則格網法是本系統選用的模型表示法, 將做詳細分析討論。不規則格網法是將區域內有限個點將區域劃分為相連的三角面網絡。 區域中任意點落在三角面的頂點、 邊上或三角形內,如果任意點不在頂點上, 則該點的數字屬性值通常通過線性插值的方法得到,所以 TIN 是一個三維空間的分段線性模型, 在整個區域內連續但不可微。有許多種表達 TIN 拓撲結構的存儲方式,這里采用一個簡單的記錄方式是:對于每一個三角形、 邊和節點都對應一個記錄,三角形的記錄包括三個指向它三個邊的記錄的指針, 邊的記錄有四個指針字段, 包括兩個指向相鄰三角形記錄的指針和它的兩個頂點的記錄的指針;也可以直接對每個三角形記錄其頂點和相鄰三角形。每個節點包括三個坐標值的字段,分別存儲 X,Y,Z 坐標。這種拓撲網絡結構的特點

是:對于給定一個三角形,查詢其三個頂點屬性和相鄰三角形所用的時間是定長的。它在沿直線計算地形剖面線時具有較高的效率,當然可以在此結構的基礎上增加其它變化,以提高某些特殊運算的效率。對巖土工程勘察方法實施改進, 逐步過渡到數字化勘察技術, 并推廣其廣泛應用, 這是勘察工程發展的必然趨勢, 但是這其中還有一段很長的路要走,不僅僅是因為其中還有一些關鍵技術問題尚未完全攻克,而且我國目前在數字化勘察、勘探方面的專業人才也很匱乏, 因此, 必須加大數字化巖土工程勘察技術人才的培養, 并加快該技術的研究應用,以真正實現巖土工程的數字化勘察的廣泛應用。

3 數字化勘察技術的應用

我們在進行道路、 橋梁、 隧道的測量設計經常遇到地形復雜交通不便的情況。如線路在丘陵山區,經常是各種樹木生長茂盛、 溝壑縱橫,難以通視,傳統的測量手段很難解決,經常令測量工作人員吃盡了苦頭。傳統的測量手段數據處理往往用手工方法記錄儲存,不僅數據顯得零亂,而且在數據后續處理中,往往手工處理,工作量大,容易出錯,測量數據不易校核。 由于處理枯燥,需要耗費的重復勞動也就相當多,內業處理出錯率較高。

通過調查研究, 在我國大多數單位在公路設計測量工作中采用的方法傳統,速度慢、 精度差,數據不易保存校核,所以難以適用當前推進公路建設自動化、 信息化建設的要求。采用現在傳統的測量方法存在許多弊端,例如測量數據多,易出錯,測量完畢不易校核和保存,采用數字化地形圖可有效解決這一問題。 采用專業數字化地形圖測繪,經過處理后,可以滿足公路規范的需

求,每條公路的地形圖可以形成永久保存的電子檔案,勘測成果在圖上一目了然,可重復利用,并可不斷補充調整。 公路設計引入專業勘測的電子地形圖,勘測效率大大提高,勘測費用降低很多,勘測設計周期會大大縮短,而且數據精確,易于保存,數據直接導入利用,免去人工錄入的繁瑣和失誤,可以重復利用,一舉多的,可以紙上選線、 定線,測量數據可以視實際情況,隨時補充調整。測量成果可以直接與國家控制網轉化,以便與其他測量行業的數據共享。測量完畢或公路施工后能長久保存測量成果,并進行校核,推進公路測量的數字化進程。

4 結束語

對巖土工程勘察方法實施改進, 逐步過渡到數字化勘察技術, 并推廣其廣泛應用, 這是勘察工程發展的必然趨勢, 但是這其中還有一段很長的路要走,不僅僅是因為其中還有一些關鍵技術問題尚未完全攻克,而且我國目前在數字化勘察、勘探方面的專業人才也很匱乏, 因此, 必須加大數字化巖土工程勘察技術人才的培養, 并加快該技術的研究應用,以真正實現巖土工程的數字化勘察的廣泛應用。

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關鍵詞:巖土工程 勘察 方法 新課題

中圖分類號:P5 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0745(2013)06-0366-01

20世紀以來,巖土工程技術作為近代科學中的一部分,被廣泛應用于社會建設的各個領域,得到了較大發展,也存在許多不足。隨著眾多基礎建設項目和現代化超高層建筑物不斷興建,基礎和基坑開挖深度越來越深,各種公共建筑物的建筑風格迥異,其平面和立面變化大,給結構和勘察專業帶來諸多的新課題,采用傳統的勘察方法和傳統的勘察手段已經很難滿足設計的需要。

一、巖土工程勘察的方法

1、工程地質測繪。工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段進行。這一方法的本質是運用工程地質理論對地面的地質現象進行觀察和描述,分析其性質和規律,并藉以推斷地下地質情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據。在地形地貌和地質條件較復雜的場地,必須進行工程地質測繪,但對地形平坦、地質條件簡單且較狹小的場地,則可采用調查代替工程地質繪。高質量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質情況,起到指導其他勘察方法的作用。

2、勘探與取樣。勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法??碧奖挥脕碚{查地下地質情況,并且利用勘探工程取樣進行原位測試和監測,要根據勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。物探是一種間接的勘探手段 ,能夠及時解決工程地質測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質情況,所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判斷方法的使用又受地形條件等限制,其成果需用勘探工程來驗證。鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質情況,在巖土工程勘察中也是必不可少的。其中鉆探工作使用最為廣泛,可根據地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當鉆探方法難以查明地下地質情況時,可采用坑探方法??犹焦こ痰念愋洼^多,應根據勘察要求選用??碧焦こ桃话愣夹枰獎佑脵C械和動力設備,耗費人力、物力較多。有些勘探工程施工周期較長,而且受到許多條件的限制,布置勘探工程需要以工程地質測繪和物探成果為依據,避免盲目性和隨意性。

3、原位測試與室內試驗。原位測試與室內試驗的主要目的,是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術參數,包括巖土的物性指標、強度參數、固結變形特性參數、滲透性參數和應力、應變時間關系的參數等。原位測試一般都藉助于勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。原位測試的優點是試樣不脫離原來的環境,基本上在原位應力條件下進行試驗,所測定的巖土體尺寸大,能反映宏觀結構對巖土性質的影響。它試驗周期較短,效率高尤其對難以采樣的巖土層仍能通過試驗評定其工程性質。缺點是試驗時的應力路徑難以控制、邊界條件也較復雜。優點是試驗條件比較容易控制邊界條件明確,應力、應變條件可以控制,并可大量取樣。

4、現場檢驗與監測。現場檢驗與監測的主要目的在于保證工程質量和安全,提高工程效益?,F場檢驗的涵義,包括施工階段對先前巖土工程勘察成果的驗證核查以及巖土工程施工監理和質量控制?,F場監測則主要包括各類荷載對巖土反應性狀的監測、施工和運營中的結構物監測和對環境影響的監測等方面。檢驗與監測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數,并以此為依據及時修正設計,在技術和經濟方面更優化。

二、巖土工程勘察常見的問題

1、勘察質量不高。目前許多勘察單位已實行企業化,由原來的行政撥款改為自負盈虧,勘察任務也由原來的上傳下達改為單位自行解決。有的勘察單位放松了對勘察質量的管理,造成勘察成果質量下降。主要表現有:首先,由于勘察工作量不足,只好壓低預算價,但又要擴大利潤,只好減少工作量;其次,是鉆探、測試及取樣不符合規范要求,現場勘察時,為了搶速度,鉆探取樣不執行規范。此外取樣時,有的不用取樣器,而直接從巖芯管中取原狀土樣。更有個別單位原位測試時,現場只做少量幾個,其余的照此編造了事。

2、勘察綱要編制不完整。部分單位勘察綱要內容不完整,甚至未經審核審定就施工,也沒有勘探點平面布置圖,甚至無勘察綱要。責任人簽名或儀器編號填寫不全,勘察原始資料的校審未真正落到實處,原始資料歸檔制度不完善。

3、忽視生態環境的論證。一些勘察單位對巖土工程設計、施工論證不足,其結果是導致災難性后果。如:建筑場地四面緊鄰高層建筑物或馬路,對于這種建筑場地,巖土工程勘察時,除了按高層建筑巖土工程勘察規定的一般要求進行外,還應重點論證工程施工及運營時對周圍環境的影響,但勘察報告中常常忽略這方面的工作,致使無法滿足巖土工程施工及設計的要求。

三、強化巖土工程勘察的措施

1、嚴格執行建設程序,規范市場行為,推行全程化監理??茖W的建設程序應當遵循“先勘察、后設計、再施工”的原則。不按原則辦事,必然會受到自然規律的懲罰。一方面必須仰仗政府主管部門按國家的法律、法規,對項目招投標和實施過程中的行為主體進行全面有效的監督管理,另一方面應積極推行工程監理全程化,采用事前、事中、事后控制相結合的方法,最大限度地避免不當行為的發生。

2、嚴格市場準入制度以及盡快實施注冊土木工程師制度,加強相關人員培訓。經過近年勘察設計資質換證,對勘察設計單位進行了一定的清理整頓,對規范市場起到了一定促進作用。但應該清醒地看到,我國的勘察資質門檻很低,尤其是打破行業壁壘后不同行業間的銜接過渡尚未完成,以高級工程師的數量來衡量技術水平不能如實反映勘察企業的技術實力。建議盡快實施注冊土木工程師制度,通過采用企業資質和個人執業資質雙重控制來規范勘察市場,促進勘察技術水平的提高。

篇3

關鍵詞:巖土勘察; 現狀分析;經濟性;方法

Abstract: in this paper the author combined with years of the worked experience introduced the engineering investigation of geotechnical engineering investigation status and soil survey and effective ascending and economy, and to the engineering survey technology problems in put forward the effective solutions.

Keywords: geotechnical investigation; Analyzing the present situation; Economy; methods

中圖分類號:TU71文獻標識碼:A 文章編號:

一、巖土工程勘測現狀分析

巖土工程勘探都已經累積了多年工程實踐經驗,特別是改革開放以來技術有著巨大的進步,我國巖土工程勘察的技術水平現已有了明顯的提高,已經完全可以承擔各類大型復雜工程的勘察、設計和施工,包括高層建筑和超高層建筑、復雜地基處理、深基坑開挖、大型邊坡工程、地下工程、移山填溝、圍海造陸、海上平臺、核電站等。針對巖土工程勘探對于整體工程的重要性,在進行巖土工程勘探時首先要對工程勘探工作的取樣及地址鉆探進行控制,嚴格按照國家標準進行。

二、巖土勘測的有效方式

1. 應理論與實踐的關系巖土工程勘察領域中所屬基本理論,包含:土力學、工程地質、工程力學理論等各方面,這些部分都是根據科學的理論。譬如,經驗型公式。從本質上說,巖土工程的過程,是在理論指導下,應用個人的經驗,結合實踐,構建模型,技術人員運用精確的參數數據,良好的判斷,解決實踐問題的過程。對于巖土工程技術人員而言,扎實的理論與豐富的經驗以及優質的工程判斷力均是尤為重要的。在學習和運用理論的過程,要注意隱藏在公式和規律背后的背景知識和真正實際內涵及其假定邊界條件。而積累經驗的過程可分為分析學習與預測現場觀測對比分析、預測和現場觀測結果、分析、評估和總結三大過程??傊?,經驗積累與理論是相輔相成的。巖土工程勘察中的理論與實踐,具有同等重要的地位,偏倚任何一方都將失之偏頗。

2. 設計溝通的必要性

當前,由于部分經營人員與技術人員對此都缺乏認識,影響到勘察項目的順利實施。根據《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001),具體的要求是:執行房屋建筑工程的詳勘之前,應廣泛收集附有坐標與地形的建筑總平面圖,場區的地面整平標高,建筑物的性質、規模、荷載、結構特點、基礎形式、埋置的深度、地基允許變形等準確的資料。在勘察前期必須要設計溝通的主要意義與影響,由于設計者是勘察成果的直接實踐對象。工程的前期時,勘察者必須要把握好設計意圖,明確擬建物的工程特性。這就可以有利于放矢和經濟合理,這樣也能提供最直接、最有用的勘察成果。比如,高層建筑設計的裙房。在勘察前,一定要明確的設計擬采用的基礎形式以及聯接方式;對于主體不高又跨度很大的建筑群,可采用柱基布置的勘探孔深度。使用筏基布置的勘探孔深度是相當大的差距。還有再加強勘察前的設計溝通。

3. 等級劃分的重要性及經濟性

由于相應的分級與標準,在開始進行巖土工程勘察工作。比如,勘察等級、地基復雜程度等級、擬建物的安全等級、重要性等級,等等。這些都是會直接決定了勘察工作量的布置,只有在充分的熟悉掌握各等級,才可以實現安全、經濟、合理的局面。檢驗與監測所獲取的資料,可以反求出其它工程技術參數,并以此為依據及時修正設計,使之在技術與經濟方面可得到優化。在符合規范的前提下,可采用較為經濟的勘察手段與工作量,實現巖土工程的勘察目標與任務。在一定的程度上來說,成本量就反映了技術水平的優劣。鑒于巖土工程勘察的現狀,節約了成本在一定范圍內是可行的。比如,對“樁的基礎一般性孔深入到樁端以下的3~5 倍的樁徑,且大于3m,對大直徑樁不會小于5m”的要求,像勘察方案布置的一般性孔為50 m,按照控制性孔資料,40m處分布有良好的樁端持力層且能滿足樁基設計要求,項目負責人現場可將50m的一般性勘探孔變更為45m(須上報審批的項目,按要求執行)。這樣就可在一定程度節約工作量,實現經濟的效益。比如,土工試驗項目的選取是實現經濟勘察的主要途徑。

4. 不斷吸納新知識

工作主要來源就是規范、規程,及對勘察工作主要目的、任務與評價,等等,全方面的提出了可操作性的極強要求與規范。技術人員必須要重視規范、規程的學習,充分的了解需求,就可避免工作量的不足、原狀土樣或原位的測試數據不足、未劃分抗震地段等問題。此外,技術人員應認真研讀規范規程的理論知識,有利于提高理論水平及正確理解規范規程。

原位的測試和室內的試驗主要目的,就是能讓巖土工程問題分析評價提供需要的技術參數,包括巖土的物性指標、強度參數、固結變形特性參數、滲透性參數和應力、應變時間關系的參數等。原位測試一般都藉助于勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。

三、巖土勘察有效提升的方式

應把握好勘察范圍中的場地原始地形、地貌,巖土中的成因、類型、深度、范圍、工程各種特性與變化的規律,研究認知地基的穩定性以及均勻性。在此基礎上要明確的對工程不利埋藏物及其分布的狀況。比如,埋藏的河道、墓穴、溝浜、一些防空洞、舊的基礎、孤石等各種;對干擾場地穩定性的不良地質影響(包含了巖溶、滑坡、危巖與崩塌、泥石流、采空區、地面的沉降、場地與地基的地震效應、活動斷裂等)和特殊的土壤(包含軟土、填土、污染土、濕陷性土、膨脹土、紅粘土、多年凍土等)類型、成因、范圍、趨勢和危害程度,并提出有效的防治措施。要注意確定地下的水詳情、類型、補給以及排放的狀況,地下水位,水位變化幅度以及規律;評定地下水(土)對建筑材料的腐蝕性。對于基坑工程而言,明確各土層的滲透性質,分析地下水的靜水壓力、動水壓力以及浮托力的作用與影響;預測基坑突涌、流沙(土)或者管涌等地下水不良作用的可能性及危害,并有針對性的提出防治措施;確定好基坑施工降水的對應技術參數以及施工降水的提議;限定用于計算地下水浮力的設計水位;查明基坑工程中的周邊環境,提供設計單位所有需要的巖土參數,分析研究放坡開挖的可行性和基坑邊坡的穩定性,適合選用的支護結構類型及其穩定性,基坑開挖與降水對地基變形、周邊建筑物和地下設施的影響作用。

四、結論

巖土工程勘探是工程質量的重點,因此在進行勘探前要做好充分的準備,勘探過程嚴格按照規定進行,并通過監理的實施保障勘探工作的有效性和真實性。為工程質量的基礎做好保障工作。這就要求巖土工程勘探單位及人員要加強修養,為我國的經濟發展做好工作。

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篇4

在建筑工程項目中,針對巖土工程項目需要實現相應勘查工作的完善開展與落實,以明確建筑施工場地的實際地質狀況,并針對工程設計與施工條件進行技術評估,最終提供相應的技術報告與圖紙。而要想確保巖土工程勘察的質量,就需要強化對相應質量管理工作的重視程度,以通過相應管理方法的完善落實來提升勘察工作的質量。本文針對巖土工程勘察質量的特點以及管理方法進行了研究與探討,以供參考。

關鍵詞:

巖土工程;勘查質量;特點;管理方法;探討

前言

巖土工程勘察工作的重點是實現對建筑用地實際地質狀況的勘察,以通過科學評估與分析來實現設計報告的生成,進而為工程設計與施工提供科學的指導,而對于工程項目本身而言,借助巖土工程勘察程序的完善落實,能夠在實際進行設計與施工的過程中,以完善的設計方案來確保施工技術工藝的科學定位與規范開展,確保在規定的工期內保質保量的竣工,進而提高工程項目的綜合效益。而這一目標的實現則要求要確保巖土工程勘察質量,實現相應質量管理方法的完善落實,以解決當前巖土工程勘察工作中所存在的問題。

1、巖土工程勘察質量的特點

1.1基于勘察過程來逐步提升該項工作的質量

從實際工程勘察工作的開展過程看,在大中型建設工程項目中,主要需要對工程項目選址進行勘察后,在落實初步勘察,最后在進行詳細勘察,而要想全面的掌握工程項目建設用地的實際地質情況,則就需要由淺入深來逐步細化勘察工作,以確保提升勘察工作質量。而針對一些中小型的建設項目,很多時候地質勘察工作都是一次性完成的,但是,在此過程中同樣需要對工序進行評估與檢驗,以逐步優化勘察質量。

1.2質量檢驗的難度較大

在實際開展巖土工程勘察工作的過程中,主要是針對建筑施工用地相應地面以下的實際地質情況進行勘察,在此過程中就需要以相應的設備技術的應用來實現,比如應用鉆探等,同時都是一次性完成的,所以在后期對勘察質量進行檢驗時,則難以憑借肉眼實現對實際勘察技術落實情況以及勘察質量的高低進行檢驗,如果以二次進場補鉆等方式來實現對勘察質量的檢驗,則相應的成本投入過大。

1.3存在隱蔽性特點且危害性較大

在實際落實這一勘察工作的過程中,基于地質條件本身會受到較多客觀因素的影響,進而會發生局部性的變化,而對于相應勘察工作而言,在實際落實的過程中需要在利用相應設備工藝進行勘察的同時,要憑借自身的知識與經驗來進行推斷,所以這就致使相應勘察結果受到主觀人為因素的影響。而一旦在勘察工作中沒有及時發現地質條件本身所存在的內部隱患問題,相應勘察質量檢驗工作也難以實現對所存在問題的有效發現,進而就會因這一隱性地質問題導致后期施工受到地質影響,亦或是直接威脅到后期工程工程建設質量與使用的安全性。

2、巖土工程勘察質量管理方法

在長期實踐的過程中,為了確保巖土工程勘察的質量,在實際落實這一管理的工作過程中,構建了基于事后檢驗為主的相應管理制度,并明確了該勘察工作的主要方法,具體為:

2.1以相應技術標準的明確來指導質檢工作的落實

針對各行業的工程施工項目,為了確保勘察質量,頒布了相應的勘察規范,同時針對巖土勘察工作進行了具體的規范,在此基礎上,針對相應的勘察技術等進行了具體明確。通過這一系列規范的頒布,能夠為確保相應巖土工程勘察工作實現規范開展并提高勘察質量奠定基礎。

2.2強化對三個環節的管理力度

在實際進行勘察質量管理工作的過程中,主要是根據勘察綱要編制進行相應的質量控制,其次還需要針對外業勘測原始資料獲取質量的管理,最后對內業資料的最終整理嚴把質量關。在實際落實的過程中,實現對如上三個環節的質量管理是主動與被動相結合的過程,其中綱要審批環節是落實事前控制的主要措施,也是主動采取的質量管理措施,而勘察資料檢查驗收這一環節相應質量管理工作的開展則是被動措施,是在實際落實勘察質量管理工作時所采取的事中控制措施。

2.3技術經濟責任制與質檢制度的建立與實施

首先,在技術經濟責任制上。該制度是在改革開放、市場經濟形成與發展的背景下開始推行與實施的,通過這一制度能夠最大程度的激發相應技術人員的主觀積極性,促使其能夠強化對勘察質量管理工作的重視程度,進而為提高巖土工程勘察質量奠定基礎。但是,在實際踐行的過程中,基于行業體制本身的局限性,致使在實際踐行的過程中,并未將巖土工程勘察質量上升到相應的高度。其次,在質檢制度體系上??辈靻挝灰话愣紩嫿ǔ鱿鄳馁|檢制度來對這一管理內容進行明確,同時以崗位責任制的設置來確保實現質檢工作的完善開展。而基于市場經濟體制下,勘察單位也逐步步入體制改革的浪潮中,但是不論是隸屬于事業單位,還是隸屬于企業,對于勘察質量管理工作的開展而言,都需要以相應的質量制度體系的建立來確保相應工作的完善開展與落實,這是當前勘察部門在參與市場競爭過程中的必然發展趨勢,也是當前現有行業法律法規所提出的必然要求。

2.4搭建全新質檢體系

基于現有行業法律法規的不斷完善,針對勘察質量管理工作而言,需要以全新質量管理體系的搭建來進一步提高該項工作的管理質量,并滿足行業發展的實際要求。在實際踐行的過程中,要落實以人為本的理念,建立項目經理責任制,并要以國家勘察標準為依據進行嚴格的遵守與執行,此外還需要以ISO9000系類標準的推行來確保整體質檢體系實現高效運行。

總結

綜上所述,在建筑行業迅猛發展的背景下,提高基建工程項目建設施工質量是確保整個工程質量的基礎所在,而相應巖土工程勘察質量的高低將直接影響到基建項目質量,進而關系到了整體工程項目的質量與綜合效益的獲取。因此,在實際落實巖土工程勘察工作的過程中,要在明確勘察質量特點的基礎上,明確掌握相應質量管理方法,以從根本上提升巖土工程勘察質量。

作者:劉艷芬 單位:核工業南京建設集團有限公司

參考文獻:

[1]謝豪輝.淺論巖土工程項目勘察方法及強化措施管理[A]..建材建設工程優秀論文集[C].:,2011:3.

篇5

關鍵詞:工程勘察;方法;分析

Abstract: the geological survey for the fundamental construction project in China is the main program, the geological survey for the design and construction work should be started before, and for building design and construction to provide the scientific and reasonable geological conditions and corresponding technical help. Building the foundation design is the key step in the design of construction projects, geotechnical parameter of scientific, reasonable relationship to the safety of construction foundation design, economy and rationality.

Keywords: engineering investigation; Methods; analysis

中圖分類號:U469.6+92文獻標識碼:A 文章編號:

巖土工程地質勘察的主要目的是弄清楚工程現場的地質情況并為其設計、施工提供地質勘察成果及各項巖土的工程參數,其勘察報告的質量對工程的安全和造價起到舉足輕重的作用。工程勘察成果的質量好壞將直接影響工程項目的施工安全性和工程造價的高低?;A地質中巖土參數的科學提供不僅關系到基礎設計的安全性、經濟性,還包括工程施工的可行性論證。巖土工程勘察工作包括工程的現場鉆探、原狀土取樣、室內試驗和現場進行原位測試等方面,必須重視工程勘察的每一個環節都嚴格按照國家有關規范執行,同時結合當地工程的施工經驗,保證勘察結果的準確可靠性。高質量的巖土工程勘察報告在滿足國家相應

規范的基礎上,不僅能真實、客觀地反映勘察場地的地形、地貌、地層、地質構造、地下水、巖土性質和不良地質作用等問題,更重要的是應該進行正確合理的巖土工程分析評價,提供合理可信的巖土工程參數和建議。

一、我國城市民用建筑工程勘察存在的主要技術問題

地質形態:主要有不明地下物體、空洞及其分布形態、埋藏位置和埋藏深度的確定。界面劃分:主要有巖土體和巖石風化程度的界面劃分,地質構造和軟弱結構面的判定,以及不良地質體的地質界面等。

巖土參數:主要是那些難于取到原狀巖土樣和難于進行室、內外試驗的巖土層即粗顆粒土、殘積土和風化巖等。其巖土設計參數(承載力、變形指標等)難于確定。技術素質:主要是勘察技術人員知識的廣度和深度問題,勘察各專業缺乏內部溝通、技術交流,對各自技術服務的對象和技術發展狀況不了解。

綜合能力:主要表現在一部分勘察技術人員缺乏對勘察各專業的野外和室內原始資料的整理、分析、利用的能力、缺乏如何辨別真偽、去偽存真、補充印證、歸納總結的能力。

二、目前常用的巖土工程勘察的方法或技術手段

2.1工程地質測繪

工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段進行。這一方法的本質是運用地質、工程地質理論,對地面的地質現象進行觀察和描述,分析其性質和規律,并藉以推斷地下地質情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據。在地形地貌和地質條件較復雜的場地,必須進行工程地質測繪,而城市民用建筑場地的地形一般比較平坦、地質條件簡單且較狹小,因此可采用調查代替工程地質測繪。

2.2勘探與取樣

勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的,并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據勘察目的及巖土的特性選用各種勘探方法。物探是一種間接的勘探手段,它的優點是較之鉆探和坑探輕便、經濟而迅速, 能夠及時解決工程地質測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質情況,所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具有多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,其成果需用勘探工程來驗證。鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用最為廣泛,可根據地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當鉆探方法難以查明地下地質情況時,可采用坑探方法??犹焦こ痰念愋洼^多,應根據勘察要求選用??碧焦こ桃话愣夹枰獎佑脵C械和動力設備,耗費人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長,而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時應具有經濟觀點,布置勘探工程需要以工程地質測繪和物探成果為依據,切避盲目性和隨意性。

2.3原位測試與室內試驗

原位測試與室內試驗的主要目的,是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術參數,包括巖土的物性指標、強度參數、固結變形特性參數、滲透性參數和應力、應變時間關系的參數等。原位測試一般都借助于勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。原位測試與室內試驗相比,各有優缺點。原位測試的優點是:試樣不脫離原來的環境,基本上在原位應力條件下進行試驗;所測定的巖土體尺寸大,能反映宏觀結構對巖土性質的影響,代表性好;試驗周期較短,效率高;尤其對難以采樣的巖土層仍能通過試驗評定其工程性質。缺點是:試驗時的應力路徑難以控制;邊界條件也較復雜;有些試驗耗費人力、物力較多,不可能大量進行。室內試驗的優點是:試驗條件比較容易控制(邊界條件明確,應力應變條件可以控制等),可以大量取樣。主要的缺點是:試樣尺寸小,不能反映宏觀結構和非均質性對巖土性質的影響,代表性差;試樣不可能真正保持原狀,而且有些巖土也很難取得原狀試樣。

2.4現場檢驗與監測

現場檢驗與監測是構成巖土工程系統的一個重要環節,大量工作在施工和運營期間進行;但是這項工作一般需在高級勘察階段開始實施,所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的在于保證工程質量和安全,提高工程效益?,F場檢驗的涵義,包括施工階段對先前巖土工程勘察成果的驗證核查以及巖土工程施工監理和質量控制?,F場監測則主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應性狀的監測、施工和運營中的結構物監測和對環境影響的監測等方面。檢驗與監測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數,并以此為依據及時修正設計, 使之在技術和經濟方面優化。此項工作主要是在施工期間內進行,但對有特殊要求的工程以及一些對工程有重要影響的不良地質現象,應在建筑物竣工運營期間繼續進行。

三、巖土工程勘察領域中的技術

利用土工離心模擬技術檢查工程安全的可靠性解決城市民用建筑物淺基礎的地基變形特征、破壞模式及極限承載力,樁基礎的承載力和施工工藝對樁基礎承載力及變形的影響; 解決擋土結構的變形及破壞機理,土體與結構物之間的相互作用;了解動力工程、砂土液化、單樁和群在水平動荷載作用下的性狀。加強室內、外測試新技術(如多功能靜力觸探頭、標準貫入試驗、波速測試、靜載荷試驗等),和施工檢測、監測技術的使用,通過其所獲得的數據和資料,經過分析、對比,建立它們之間的經驗關系,并通過工程施工檢測、監測所獲取的實測資料反算得到的參數作為對比依據,確保所提供的巖土工程設計參數的可靠性。

隨著電子、電子計算機技術的飛速發展,發展了一大批集適時采集處理,軟、硬件功能于一體的工程物探探測設備,它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點。可以利用工程物探可連續加密測點的辦法來獲得連續的地質界面,從而有效的解決傳統鉆探手段以點帶面劃分地質界面時常帶來的漏判、劃分不準確等缺點。并且可以利用綜合工程物探方法有效地解決傳統勘察手段難于解決的諸多巖土工程問題,如地下不明物體、洞穴、軟弱結構面、滑動面、斷層、破碎帶等在地下的分布特征、形態、埋藏深度、位置,并且可以提供許多工程建設所需的巖土動力參數和設計地震動參數。

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[關鍵詞]地鐵工程 巖土工程勘察 要點分析

[中圖分類號] U231+.3 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-1-71-1

0前言

為保障工程建設的質量,包括地鐵工程在內的各項工程建設在設計和施工前,都需要嚴格按照建設的基本程序對施工的場地巖土體進行勘查,以此生成有效的基礎資料和設計參數,為建筑設計及施工提供科學依據。地鐵巖土工程勘察工作按勘察階段的不同分為可行性研究階段、初步勘察階段、詳細勘察階段、(施工過程中)補充勘察階段[1]??辈祀A段不同,其勘察精度和要求也會有所不同,這就要求相關勘察人員根據不同的勘察階段采取不同措施,保障勘察工作的高效、順利開展。只有將巖土工程勘察放在重要地位,嚴格控制技術分析中的各個環節,實行事先預估、事中控制、事后總結的有效勘察工作機制,才能夠保證工程的順利進行,才能保障地鐵工程的整體質量,促進地鐵社會效益的最大化實現。

1地鐵巖土工程勘察的注意事項

地鐵線路敷設方式和施工方法的多樣性,導致地鐵工程基礎類型和結構形式多樣化,因此地鐵巖土工程勘察兼有深基坑、鐵路隧道、城市高層建筑、水文地質勘察的特點[2]?;谶@些特點,地鐵巖土工程勘察過程中,應盡量避免單一勘察手段,根據不同地質狀況和地質條件采取適當的實驗方法,以保障基礎資料和設計參數的科學性與合理性。在地鐵巖土工程的勘察中,尤其需要注意:(1)在地質復雜、巖土特殊以及有特殊施工要求的地段,應實施重點勘察、綜合分析。(2)在出入口、通風道以及車流量較多的地段,應采取單獨勘察,具體分析潛在不利因素。同時,要注意對每個地段進行水文地質試驗,并做出合理評價。(3)對沿線建筑物、地下構筑物,應對地鐵施工干擾下的穩定性進行有效分析,擬定相應的保持對策。

2地鐵巖土工程勘察中的關鍵問題

2.1地下水問題

地鐵巖土工程勘察中,必須做好地下水的勘察,主要包括地下水水位、流速、流向、腐蝕性、補給情況、滲透情況等。同時,要對地下水對巖土體及建筑物產生的影響進行有效分析和評價,包括施工過程中,由于降、排水措施可能引起的市政道路下沉、塌陷;地下管線及各種設施的變形;附近建筑物變形等問題,并擬定相應的防治對策。

2.2地質構造問題

地鐵巖土工程勘察中,要對相關的地質構造進行有效掌握,了解地鐵沿線地質的大致走向、傾向、、富水情況等,特別是斷裂帶及采空區,要重點勘察并及時給出建議。如有必要,應進行斷裂專題勘察,為考慮是否需對結構進行特殊處理的工程設計提供資料。

2.3不良地質及特殊性巖土問題

地鐵巖土工程勘察中,還要對地鐵線路通過處的不良地質及特殊巖土分布進行勘察,重點勘察對象主要有軟土、膨脹土、殘積土、人工填土、地震可液化層等等。尤其要注意的是,勘察過程中必須慎重對待人工填土問題,如有必要,要適當增大勘探孔密度,以此保障基礎資料及相關數據的科學性。

3常見施工方法及地鐵巖土工程勘察的要點

3.1常見施工方法中的盾構法

所謂盾構法,是指將盾構機械在地中推進,通過盾構外殼和管片支承四周圍巖防止坍塌,同時用切削裝置進行土體開挖,出土機械將泥土運出洞外,靠千斤頂在后部加壓頂進,并拼裝預制混凝土管片,形成隧道結構的一種全機械化施工方法[3]。基于這種施工方法,地鐵巖土工程勘察要查明地層構造、層序以及地層中洞穴、透鏡體和障礙物分布,重點勘察影響盾構機運行的因素,如松散砂層、掌子面軟硬不均地層、高粉粘粒含量地層及硬巖地層等。同時,要結合勘察情況,進行土石可挖性分級及并提供工程地質縱橫斷面,為衡量隧道失穩可造成的破壞后果提供參考指標。對于盾構法,勘探孔沿線路兩側交錯布置于隧道外3~5米處。

3.2常見施工方法中的明挖法

所謂明挖法,指的是先將隧道部位的巖土體全部挖除,然后修建洞身、洞門,再進行回填的施工方法?;谶@種施工方法,地鐵巖土工程勘察不僅要對基巖產狀、起伏及坡度情況,巖土分層及厚度,土石可挖性分級等各方面進行勘察,還要查清地下水相關情況,不良地質以及可能對混凝土及鋼結構的腐蝕情況等。此外,還要對基坑降水的可能性、管涌、浮托破壞的可能性等進行有效判斷,評價環境對基坑開挖施工的承受能力,并提供工程地質縱橫斷面及施工所需的各種參數。對于明挖法,勘探孔應布置于結構邊線外2米處,而明挖通道、風道等鉆孔可沿其中心線布置,結構外側1倍開挖深度范圍宜布置鉆孔[4]。

3.3常見施工方法中的礦山法

所謂礦山法,指的是用開挖地下坑道的作業方式修建隧道的施工方法?;谶@種施工方法,地鐵巖土工程勘察應重點進行準確的隧道圍巖分級及土石可挖性分級并提供工程地質縱橫斷面。同時,還應對水文地質條件、構造破碎帶及巖土的類型、性質等各個方面進行勘察,為施工提供科學依據,對于礦山法,勘察孔盡量布置在開挖范圍外側3~5米處。

4小結

作為工程建設的最基礎工作之一,巖土工程勘察為工程設計與施工提供重要的依據,其質量好壞將會對工程建設的各項預期目標的實現具有決定性的影響,良好的巖土工程勘察質量能夠有效促進工程順利開展,保障工程的進度和質量。地鐵工程也是如此,因此,須將巖土工程勘察放在重要地位,針對不同勘察階段的不同勘察重點,采取不同的措施,確保巖土工程勘察質量,保證工程的順利開展。

參考文獻

[1]張雪雷.地鐵巖土工程勘探過程中的幾個關鍵問題[J].長沙鐵道學院學報(社會科學版),2010,(01):236-237.

[2]賈素勤,王仙偉,郭哲峰.巖土工程施工技術探討[J].科技致富向導,2011,(30):234+271.

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關鍵詞:巖土工程 勘察 方法

1、存在問題

1.1勘察手段單一

巖土工程勘察中常常運用綜合的勘察手段解決工程建設中的巖土問題??赡壳霸S多勘察單位仍舊按工程地質勘察方法,手段比較單一??辈靾蟾鎯热荻嗤A粼诙ㄐ栽u價,而定量評價數據較少。

1.2勘察質量不高

目前許多勘察單位已實行企業化,由原來的行政撥款改為自負盈虧,勘察任務也由原來的上級下達改為單位自找。于是,有的勘察單位為了眼前利益,放松了對勘察質量的管理,造成勘察成果質量下降。主要表現有:第一,由于勘察工作量不足,為了能爭取任務,只好壓低預算價,但又要利潤,就減少工作量,該做的項目不做或者少做;其次,是鉆探、測試及取樣不符合規范要求,現場勘察時,為了搶速度,鉆探取樣不執行規范,往往是2~3m才提一次鉆,結果往往造成分層位置不準確,或漏掉一些特殊的地質現象,如薄的軟弱透鏡體,小裂隙等。此外取樣時,有的不用取樣器,而直接從巖芯管中取原狀土樣。更有甚者個別單位原位測試時,現場只做少量幾個,其余的照此編造了事。

1.3勘察報告

勘察報告中只注重定性分析,定量數據較少,建議措施針對性較差至今,一些勘察單位還沒有擺脫工程地質勘察報告的框架,巖土工程勘察報告仍以描述為主,其結果往往是所下的結論和建議比較籠統,缺乏針對性,設計及施工人員很難采納,甚至無法采用。根據某開發公司提供的資料,某新村五幢高層住宅的樁基承載力,由于勘察單位建議的安全系數偏大,經建設、施工與設計單位共同研究后將該系數由215改210,原設計為38m和32m的樁,分別改為22m和18m,僅此一項,每幢高層即可減少工程預算費用約30萬元。

1.4忽視面上的研究

勘察成果就某種程度而言,是經驗的積累,如果沒有地區性的研究成果,就難以了解該地區各地基土層的特點及其性質的變化規律,對該地區的地基土就難以給予準確評價。目前巖土工程勘察中,往往只是對工程點的研究,而忽視工程所在地區的研究??辈靾蟾嬷谐3R蛉狈Φ貐^性的經驗成果,其結論及建議過于保守,造成很大的經濟浪費。如在高層建筑地基勘察中,本來用箱基已滿足要求,可有的勘察單位由于缺乏當地經驗,建議采用箱基加樁基復合基礎,結果不僅延長了工期,還造成巨大的經濟浪費。又如某地區有一層含礫粘土層,該層土具有蠕變特征,遇水及擾動后強度迅速下降。但在一般條件下,無論原位試驗還是室內土工試驗,都表明該層土承載力標準值較高。如果不了解當地經驗成果,而建議該土層采用較高的承載力值,其結果必將造成時間與資金上的浪費。

1.5忽視工程與環境的共同作用

目前工程建設的發展主要三個特點工程愈來愈復雜(建筑層數增加,結構及功能復雜化),工程建筑場地的地質條件愈來愈差,巖土問題愈來愈復雜。新建工程周圍往往早已高樓聳立,工程建筑的基礎與地基的共同作用以及與周圍環境的相互制約,相互作用愈來愈強烈。有的勘察單位對此認識不足,表現在對巖土工程設計、施工論證不足,其結果是導致災難性后果。如建筑場地四面緊鄰高層建筑物或馬路,對于這種建筑場地,巖土工程勘察時,除了按高層建筑巖土工程勘察規定的一般要求進行外,還應重點論證工程施工及運營時對周圍環境的影響,但勘察報告中常常忽略這方面的工作,致使無法滿足巖土工程施工及設計的要求。基坑開挖時使用的很多技術手段很難取得預期效果,反而造成很大的經濟損失。

2、對策

2.1加強勘察市場的監督和管理,盡早推行巖土工程監理體制

第一,加強對勘察合同、勘察綱要的審查和管理。防止越級或盲目勘察;其次,加強勘察現場工作的監督,防止打假孔及不規范的編錄、取樣及試驗等現象發生;最后,加強對勘察報告的審查,對勘察報告中的工作量、勘探質量、資料數據分析及結論建議逐一進行審查,特別是對基礎選型論證,場地穩定性評價及施工建議等內容進行重點把關,防止勘察報告中只重視描述,缺乏深入分析的現象發生??梢?勘察單位自身必須健全和推行全面質量管理,同時還必須加強政府部門和社會監督機構對勘察市場的監督和管理,即盡早推行巖土工程監理體制,以確保勘察市場健康發展。

2.2加強巖土工程技術人員培訓

我國推行巖土工程體制進展緩慢,主要原因之一是缺乏巖土工程技術人才,而工程地質專業人員對巖土工程的理論、內容及方法等缺乏了解,習慣于工程勘察的原理及方法。因此,要全面推行巖土工程體制,當務之急是加強巖土工程技術人員及管理人員的培訓,特別是巖土工程設計及施工技術人員的培訓,以適應巖土工程市場發展的急需。

2.3重視地區性研究,盡早制訂地方性勘察規程

巖土工程勘察規范,是全國統一的勘察準則,是根據我國各地區的特點,總結幾十年來勘察經驗成果制訂而成的法規。具有普遍性指導意義。但由于我國幅員遼闊,地質環境條件十分復雜,同一名稱的地基土,由于成因環境不同,其物理力學性質,特別是力學性質都有差異。就地基土的承載力而言,有的地區高一些,有的地區稍低一些,而規范是從工程建筑的安全角度來考慮,所建議的指標,對大多數地區是可行的。但對有的地區,可能偏于保守。因此必須加強地區性研究,盡早制定出地方性規程。

2.4重視工程與環境的共同作用

工程興建對環境的影響,特別是工程施工及運營時對環境可能產生的不良巖土問題,必須作充分論證和預測,并提出相應的治理措施。

3、初步結論

多年的經驗證明,推行巖土工程體制是我國工程勘察體制改革的唯一出路。但總的說來,巖土工程在我國還處于起步階段,巖土工程勘察中存在一些問題亦所難免,為此,今后巖土工程的發展應注意如下方面:

3.1要大力采用新技術、新設備及新方法,以保證巖土工程的質量和進度,使之能在激烈的市場競爭中取勝。

3.2加強計算機技術在巖土工程中的應用研究。當前,巖土工程正朝規范化、標準化方向發展。巖土工程問題日趨復雜,傳統的巖土工程方法,已難以適應發展的需要,因此,利用計算機技術對巖土工程的各項工作進行科學、系統的管理,以提高工作的效率;對巖土工程資料進行分析處理;更重要的是利用現代計算機技術分析、模擬復雜的巖土問題的發生、演化過程,以便制定出正確的處理方案;還可用計算機進行巖土工程設計、巖土工程施工模擬以及巖土工程治理效果模擬。這樣不但可以對巖土問題作預測預報以及防治,而且還可以節省大量人力和物力。

3.3加強與建筑設計單位及施工單位的合作,力求做到勘察、設計及施工一體化。

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關鍵詞:水文實驗鉆孔注水試驗弱透水巖土層滲透參數

1、 引言

巖土工程勘察過程中,求取準確、客觀的巖土層滲透參數,對基坑開挖、隧道及水利水電工程等等建設,可供以經濟、合理的設計,達到有效地控制和節約工程建設的成本投入,避免資源浪費,反之亦然。巖土層滲透參數的求取方法有:(1)抽水試驗;(2)注水試驗;(3)室內土工試驗。抽水試驗對強透水巖土層的滲透參數求取,具有觀測時間短,數據可靠等優點,已廣為認可和應用,但對于弱透水巖土層,則收效甚微,難達預期效果,且費時費力。而室內土工試驗,又因取樣的局限性,常致試驗結果與實際情況的差異性。采用注水試驗,可以克服以上兩種方法的缺點和不足,弱透水巖土層注水過程中,因孔內水位下降較快,觀測歷時短,計算結果的精度相對較高等。因此,筆者根據在閩南地區多年的工作經驗,對鉆孔常水頭注水試驗求取弱透水巖土層滲透參數方法作個介紹,以共同行參考。

2、 鉆孔注水試驗技術

2.1試驗原理

弱透水巖土層一般透水比較緩慢,歷時比較長,垂向上多呈層狀沉積,而水平向上均勻性則較好。潛水含水層中鉆孔常水頭注水試驗通過向鉆孔內注入穩定流量的清水,經過一定時間后,流量和水位均趨于穩定,測定流量和水位值以計算求取土層滲透系數,其試驗原理類似于潛水含水層的單孔穩定流抽水試驗,抽水試驗是抽取穩定水量形成穩定降深,注水試驗則是注入穩定水量形成穩定水頭,兩者過程相類似。但兩者不同的是,穩定流抽水試驗由于抽水形成降落漏斗,地下水的補給沿漏斗呈曲線狀滲流進入抽水孔,其滲流線離孔越遠,水流越接近于水平,形成的等水頭面為共軸旋轉曲面,在孔內水位變化不大的情況下,水流屬緩變流,滲透速度的垂向分量相對于水平分量來說很小,近似可以忽略。故完整井抽水試驗滲透系數的計算多采用二維流以簡化計算。而注水試驗過程中由于孔內水頭壓力作用,水流向外滲流,在孔外側受含水層原水、土壓力的限制,表現為越向下外滲阻力越大,其反漏斗形成主要表現為水壓力的傳遞變化,而并非實際水流的變化。因此,注水試驗水流外滲應該以水平向外滲為主,求取滲透系數也可以采用完整井抽水常用的二維流方法以簡化計算滲透系數的過程。具體可見圖1。

圖1鉆孔注水試驗示意圖

注水試驗穩定流計算推導公式的簡化和假定條件:

(1) 含水層均質各向同性,隔水底板為水平;

(2) 天然水力梯度為零;

(3) 試驗時,影響半徑范圍內無滲入和蒸發,各過水斷面的流量不變,且影響半徑的圓周上為定水頭邊界;

(4) 濾水管底部為水平外滲,忽略向下滲透。設注水孔為h 軸(以濾水管底為0,向上為正) ,沿水平方向為r 軸(濾管中心為0,向外為正) ,把等水壓力面近似看成同心的圓柱面,由裘布依公式可得出滲水的方程:

式中: Q 為注水流量(L?s-1), k為滲透系數

( cm?s-1), r0為濾水管半徑(cm) , L為濾水管長度(cm), h0為靜止水位至濾水管頂部長度(cm), Sw為注水孔內水頭高度(cm) 。

R為注水反漏斗影響半徑(cm) ,可根據庫薩金經驗公式: (2)

式中H為含水層厚度(cm) ,

由此,經過(1)式和(2)式反復迭代計算可求出滲透系數k值。

2. 2試驗方法

(1) 試驗孔位置選擇時需排除距離河道太近、周邊有抽水等可能影響試驗精度的因素。

(2) 注水試驗井管安裝可同抽水試驗,具體可參照《供水水文地質勘察規范》( GB50027 -2001)相關要求進行。注水孔地面以下1~2m需止水回填,試驗管口宜高出地面1~1. 5m左右。

(3) 正式試驗前可以進行預注水,通過不斷調節注水的流量直至水位漸近孔口,以不溢出管口為宜,確定試驗時可采用的穩定注水流量。

(4) 在試驗前應精確測定在預注水時確定的穩定流量和靜止水位,正式試驗操作在記錄時間的同時持續向孔內穩定流注水,水頭開始可按5~10min觀測一次,等基本穩定后改為30min觀測一次。

(5) 穩定標準:在穩定時間段內,注水流量波動不超過正常流量的5%,動水位波動值不超過2~3cm。

(6) 注水穩定延續時間一般不少于6~8h。

(7) 試驗結束后宜進行恢復水位觀測,并再次測定靜止水位。

2.3資料整理

(1) 通過試驗,最終可取得穩定流注水流量Q(L?s-1 )和穩定水頭高度Sw ,結合試驗時間繪制出Q、Sw - T曲線圖,并繪制出注水孔安裝結構圖(包括成孔工藝和技術措施等) 。

(2) 最終可確定出計算所需參數:穩定流注水流量Q(L?s-1) 、穩定水頭高度Sw(cm) 、r0為濾水管半徑(cm) , L為過濾管長度(cm) , h0為靜止水位至濾水管頂部長度(cm) 。滲透系數的計算可通過上述(1) 、(2)式確定。

(3) 編寫鉆孔注水試驗報告,內容包括:試驗目的、要求、方法,巖土層滲透系數計算過程,試驗質量評述。

3、 技術應用

廈門某市政隧道沿線深度3.2~14.0 m,以弱透水巖土層(粉質粘土)為主,施工時降水、排水均要求提供滲透系數,地質勘察過程中針對該層粉土布置了1組抽水試驗和3組注水試驗。

注水試驗濾管采用Φ108mm圓孔式包網過濾管,底部設同徑長度2m左右沉淀管,上部采用同徑隔水管,管口高出地表1.5m左右,在管外側地表下2m左右采用粘土球回填止水。成孔后經反復洗孔、沖孔至水清砂凈,效果良好,注水試驗結果見表1。

表1注水試驗成果表

勘察過程中對于滲透系數進行的抽水試驗和室內滲透試驗,其結果見表2、表3,由不同試驗結果所得滲透系數對比可知,在弱透水巖土層中采用常水頭鉆孔注水試驗結果與穩定流抽水試驗所確定的滲透系數較為接近,較室內試驗所確定的滲透系數值略大。

表2抽水試驗成果表

從以上列表可以看到,對地質勘察過程中現場水文試驗來說,只要井管結構合理、洗孔徹底,其真實性、準確性均應該比室內試驗要高,是值得應用推廣的。

4、結束語

1)、由于本方法未考慮注水管外水、土壓力與管內靜止水壓力的差異,因此,計算只能限于潛水含水層淺部滲透系數計算的應用,過濾管埋設越深管內外壓力差越大,對計算結果的影響也越大。根據經驗本方法在地下水位以下、深度10 m以內的弱透水巖土層中應用較為合適,試驗可采用完整井,也可采用于非完整井。

2)、弱透水巖土層透水性受其顆粒級配、密實程度、均勻程度等控制,故相同層位土層亦存在各向異性,特別是受流水作用自然沉積形成,天然狀態呈層狀,一般薄層理發育,由本試驗計算公式可知,計算時將試驗層概化為均質體,這與地質實際情況存有一定差異,計算結果僅可作為一種參考依據。

3)、弱透水巖土層地區鉆孔注水試驗方法較抽水試驗更為簡便,試驗不需要在孔內設抽水設備,觀測、操作簡單,穩定水頭容易取得,其結果與抽水試驗較為接近,效果較好。試驗時應注意采用合理的井管結構、洗孔效果及孔口外側地表的止水回填,以保證試驗效果。

4)、野外鉆孔注水試驗由于受地層、環境、注水設備等影響,注水開始階段水位有一定波動,但隨著注水時間的持續會趨于穩定,故注水時需持續有足夠的穩定注水時間,以確保注水試驗精度。

參考文獻

[1] 陳南祥. 水文地質學[M ]. 北京: 中國水利水電出版社, 2008.

[2] GB50027 - 2001. 供水水文地質勘察規范[S].北京: 中國計劃出版社, 2001

[3] 水利部《水利水電工程注水試驗規程》(SL345-2007)

篇9

關鍵詞: 巖土工程;技術勘察;發展方向

中圖分類號: TU7 文獻標識碼: A 文章編號:

1 引言

工程勘察是工程建設的前提,是工程建設的項目規劃的前提。所有的大型工程建設項目建設必須先進性巖土工程的勘察工作,為項目建設提供數據,使項目建設進行合理的規劃。工程勘察為了適應土木工程建設的發展趨勢,工程勘察行業的工作內容、工作體制都發生了較大的變化的依據,從“工程勘察”向“巖土工”的轉變。為了促進與國際接軌,國家建筑部門積極倡導并大力支持傳統的工程勘察向巖土工程體制的轉變,體現了包括巖土工程勘察、施工、設計、監測和監理的服務特色, 為我國的工程建設創造了良好的經濟效益和社會效益,“巖土工程”的概念在行業中獲得了普遍的認同。

2 巖土工程勘察發展目標

我國加入WTO后所有的建設項目標準重新確定,項目高標準化建設成為主要目標,在行業的發展中,未來10年的發展目標是工程地質勘察向巖土工程發展并趨于完善。工程項目建設所涉及的巖土工程勘察與其密切相關和相互影響的地表水、地下水和大氣等環境物質為工程目標的工作領域。巖土工程領域的專業分工更加的精細,如工程咨詢和工程顧問主要負責工程的規劃、工程的實驗分析計算和工程的檢測。巖土工程勘察主要在野外鉆探,鉆探包括錨桿鉆孔、探查孔、灌漿鉆孔、鉆井、海洋鉆探以及水平鉆孔等。巖土工程施工也可以進行各類樁基及地基改良工的施工。城市巖土工程的發展通過質地巖土的勘測可以為舊城市和新城市的開發建設提供研究和評價數據。

3巖土工程專業發展趨勢展望

我國的巖土工程勘察為了適應新形勢的發展要求,巖土工程勘察專業向科技型企業發展方向轉型,在新的理論研究成果,新的研究方法和測試技術的推動下,巖土工程勘察行業向著更加廣闊的空間和更深的技術方面發展,對工程建設項目進行動態的和系統的分析。

3.1工程勘察。

傳統的巖土力學在先進生的技術發展下面臨著嚴重的挑戰,主要體現在近年來, 經典的巖土力學面臨著嚴重的挑戰。這種挑戰主要表現在:(1)規?;某鞘薪ㄔO使地基深度開挖保護問題,城市基礎設施改造的問題;(2)海洋填海造田工程所帶來的軟土工程問題以及特殊土質帶來的工程問題;(3)大規模的交通設施的建設,如跨江大橋、海底隧道、地下交通鐵路等工程問題;(4)資源浪費和再利用工程問題,如廢料的處理、空曠的填埋和污染的治理問題。作為巖土工程勘察研究機構,面對上面的問題應該使技術專家了解工程發展的動向,利用新成果在工程上的使用,探索本單位向這個方向發展的時機和可能性。原有的壓剪模型和地基、基礎與上層結構的協同作用程序體現了新的發展方向。

3.2水文地質工程.巖土工程與地下水密切相關。

地下水的開采使用、建筑地基的防滲抗浮、水工構筑物的防滲及施工過程中的地下水控制, 都是極其重要的問題,在該領域中的發展趨勢主要有:借用計算機對對巖土工程勘察提取的數值進行分析,并對在復雜補給條件、滲流中的地下水控制進行分析和資源評價,對于非飽和滲流理論的研究, 包括方程的建立和參數的確定,對地下水位及動態規律測試技術的改善及自動化數據采集與處理系統。

3.3地球物理物探方法。

面對復雜的地場和地基條件,地基的處理辦法,隨著現代建筑工程與市政工程結構的復雜,地下空間的開發與利用,傳統的電法、淺層折射法為代表曾經在工程項目建設上取得了一定的作用,工程勘察在工程建設上的廣發應用,新的進展包括:(1)P波和S波的測試得到廣泛應用;(2)地質雷達技術,層析成象技術(CT)和表面波譜分析技術(SASW) 受到高度重視;(3)各類動力測樁方法不斷改進。地基檢測技術的發展對于探測隱蔽地下埋設物、地質病害及卵石等難于鉆進的土層都具有很大意義。在檢測人工地基方面也具有廣泛的用途。

3.4計算機在巖土工程中的應用。

隨著科學技術的進一步發展,計算機技術在巖土工程中的被廣泛應用。在計算機巖土工程勘察的應用前景主要有:(1)工程設計與分析計算, 從按照傳統理論的分析到應用到各類計算軟件的分析應用;(2) 室內與原位測試的試驗控制、數據采集與處理;(3)數理統計分析和工程測試軟件;計算機的工程勘察報告;(6)數據庫與信息系統,人工智能與專家系統以及地理信息系統(GIS) 的應用。

計算機系統軟件在巖土工程方面的廣泛應用應經得到了世界各國的認可,如北京巖土工程勘察與設計研究院在地質地理信息系統(BEGIS) 的基礎上提出了“計算機輔助巖土工(CAGE) ”理念,將計算機技術進行開發利用到工程周圍的空間和工程自始至終的全部時間,從而研制開發了“工程勘察與地基評價計算機專家系統”。

4 結語

巖土工程勘察作為工程項目建設設計與開發的技術,正在經歷著一個重要階段的轉變,在以前的工程建設中取得了一定的成績,為建筑工程的建設的質量達標起到了一定的積極作用,在對項目建設要求不斷提高的今天,巖土工程勘察也面臨著一些新的挑戰和機遇。隨著地球物理學和土木工程學的發展,巖土工程體制的形成使巖土工程勘察在能源開發、交通道路建設、農田水利、城鄉建設、國土整治及國防建設等領域發揮更重作用。

參考文獻

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[2]中華人民共和國國家標準. 建筑抗震設計規范(GB50011-2001).北京:中國建筑工業出版社,2001年.

[3]顧寶和.未來巖土工程師的所在企業和技術責任.巖土工程界.2002(9):34-35.

[4]周德泉.巖土工程勘察技術與應用[M].北京:人民交通出版社.2008年第89頁.

[5]中國建筑工業出版社.GB500212001巖土工程勘察規范[S].北京:中國建筑工業出社,2009年.

篇10

關鍵詞: 公路;地質勘察;

中圖分類號:X734 文獻標識碼:A文章編號:

巖土工程勘察工作是工程建設的前期工作,是為工程設計、工程施工提供技術性參數的基礎工作,各類參數的準確性、完整性對工程的質量安全影響重大。巖土工程勘察按工程建設各勘察報告。本文所討論的公路巖土工程勘察主要是指一般條件下的公路選線、填方路基和橋涵公路的巖土工程勘察,對于挖方路基、隧洞工程和特殊條件下的巖土工程勘察,則分別按照邊坡工程、地下洞室以及特殊巖土的有關勘察要求進行。

1 、公路工程巖土勘察的特點

相對于一般場地的巖土工程勘察而言,公路巖土工程勘察具有如下特點:在平面上呈帶狀分布,寬度不大,但延伸很長,可能穿越很多不同的地質與地貌單元,遭遇不同的不良地質作用;作用于路基上的荷載相對較小,但高等級公路對沉降尤其是不均勻沉降要求相對較高。

勘察方法應根據勘察階段要求的內容和深度、公路的等級、工程規模及其工作難易程度的不同而加以選擇。可行性研究勘察階段主要是收集資料和進行現場踏勘。初步勘察階段主要是進行工程地質測繪與調查、物探、鉆探、原位測試和室內試驗等。詳細勘察階段則以鉆探、原位測試和室內試驗為主,必要時才進行物探和工程地質測繪,以詳細查明工程地質條件。

2 、路線確定

公路的選線應據確定線路的總方向、公路等級及其在公路網中的作用,結合線路經過地區的自然經濟條件,通過調查研究,分析比較而確定最佳方案。就巖土工程條件而言,則應根據巖土工程具體條件全面衡量它對路基穩定、施工安全、運營養護的長期影響,確保工程穩定,運輸暢通。具體來說,主要應考慮以下4 個方面:(1 )對滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、沙漠、泥沼等嚴重不良地質地段,軟土、多年凍土、膨脹巖土等特殊性巖土分布的地區應予避開,如必須通過時,則應選擇合理位置,以合理的最短距離通過,并采取切實、可靠的工程處理措施,確保穩定安全。(2 )在河谷地區,應選擇在地形寬闊平坦、有階地可利用的一岸,避開陡峻斜坡、巖層破壞和軟弱結構面傾向線路的長、大挖方地段。(3 )通過水庫區時,應考慮水庫坍岸、地下水位雍升,路基沉陷等影響。(4 )穿越山嶺的線路,應避免沿大斷層破碎帶、地下水溢出帶通過。

3 、填方路基巖土工程勘察的基本技術要求

3.1 主要任務

查明填方路基基底的巖土工程地質問題,分析評價其對路堤的危害程度,并提出針對性的工程處理措施。在高填、陡坡填方地段,應驗算路基、路堤的穩定性。

3.2 現場勘察工作

主要應查明如下內容:(1 )基底一定深度內的地層結構、巖土性質,基巖面的起伏形態和坡度,不利傾向的軟弱夾層、軟弱結構面的分布、性質和特征。(2 )不良地質作用的類型、性質、分布與影響。( 3 ) 地下水的類型、潛水位、毛細水飽和帶深度以及地下水等對路堤的可能危害。

3.3 基本技術要求

(1 )填方路基的勘探工作,應在充分研究已有資料與工程地質測繪資料基礎上進行。(2)勘探點間距:應視巖土工程條件而定,一般每公里1~2 個點,孔深1.5~2.0m 或達到地下水位;對于高填路堤和陡坡路堤,為查明基底或斜坡穩定性,應對代表性橫剖面進行勘探,勘探點不少于2 個,其深度以能滿足穩定性分析和工程處理要求為準。(3)用于穩定性驗算的巖土參數,應重視室內試驗與原位測試的驗證對比,再加以選擇。(4 )對與路基工程有關的地表水、地下水,必要時應結合工程措施要求取樣進行分析,或進行簡易水文地質試驗,獲取有關水文地質參數。

4 強化巖土工程勘察的措施

4.1 嚴格執行建設程序,規范市場行為。推行全程化監理科學的建設程序應當遵循“先勘察、后設計、再施工”的原則。不按原則辦事,必然會受到自然規律的懲罰。一方面必須仰仗政府主管部門按國家的法律、法規,對項目招投標和實施過程中的行為主體進行全面有效的監督管理,另一方面應積極推行工程監理全程化,采用事前、事中、事后控制相結合的方法,最大限度地避免不當行為的發生,保證勘察質量和投資效益最大化。

4.2 嚴格市場準入、盡快實施注冊土木工程師制度,加強相關人員培訓。經過近年勘察設計資質換證,對勘察設計單位進行了一定的清理整頓,對規范市場起到了一定的作用。但應該清醒地看到,我國的勘察資質門檻很低,尤其是打破行業壁壘后不同行業間的銜接過渡尚未完成,以高級工程師的數量來衡量技術水平不能如實反映勘察企業的技術實力。建議盡快實施注冊土木工程師制度,通過采用企業資質和個人執業資質雙重控制來規范勘察市場、促進勘察技術水平的提高。

4.3 加強勘察設計單位的質量認證,健全質量管理。ISO9001:2000 質量管理體系確立了以過程模式作為標準的結構??辈煸O計企業應通過有效應量管理體系的要求,運用過程方法,采用PDCA 循環進行巖土工程勘察的實施和管理,持續改進。提高勘察設計的能力,增加顧客的滿意程度

4.4 采用先進的巖土工程勘察技術在巖土工程勘測中,為了避免勘探點布置的隨意性,可使用克里格法。在巖土工程分析評價中,為提高精確度,可使用多道瞬態面波勘探技術和高密度點法。巖土工程勘測中,為了準確確定地基承載力特征值,可使用回歸分析。巖土工程勘測資料的整理中,為了保證成果的正確性,應使用計算機進行處理。

5 調查與測繪

調查與測繪是工程地質勘察的主要方法。通過觀察和走訪,對公路所在地區的工程地質條件進行綜合性的地面研究。公路工程地質調查與測繪的目的在于查明公路走廊范圍內的地形、地貌、地質條件,并結合區域地質資料,對路基、橋梁、隧道及其他結構物的穩定性、適宜性做出評價,為工程地質勘探、測試工作及工點布置提供依據。工作的主要內容有調查研究地形、地貌特征,劃分地貌單元,分析各地貌單元的形成過程及其與地層、構造、場地穩定性的因果關系;查明巖土成因、性質、厚度、時代和分布范圍;調查巖層產狀,確定地質構造類型、軟弱結構面的產狀及其性質;調查新構造活動的痕跡、特點和與地震活動的關系。工程地質調查采用的方法主要有觀察和訪問群眾,必要時可配合勘探和試驗。觀察是工程地質調查最重要最基本的方法,是利用現場自然跡象和露頭對內部情況觀察分析,從而認識路線通過地區的工程地質情況。訪問群眾亦是工程地質調查常用的方法。

6結語

公路作為一種線性構造物,是連接城市、鄉村主要供汽車行駛的具備一定技術條件和設施的道路,是帶狀的空間立體交通結構物。由于這些特點在公路工程建設中我們常會遇到各種各樣的自然條件和繁雜的地質問題,如軟土地基、巖溶地形等,而由此產生的投資數額亦是巨大的。一般來說,公路工程中巖土工程往往占到總造價和總工期的30%~70%甚至更高。公路工程地質勘察亦直接關系到路基、橋隧的安全,因此這一環節應引起高度的重視。本文論述了目前公路工程地質勘察工作常用的一些方法。

[參考文獻]