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【關鍵詞】巖土工程;注意方面;工程分析
巖土工程技術是一門實踐性很強技術,近年來,我國在工程建設中的地基處理、巖土工程方面已取得了一定成績,工程地質勘察專業經過多年的努力,已實現了向巖土工程勘察方向的大發展,技術人員的知識更加豐富,從勘探手段、測試設備、試驗儀器、計算機技術的應用都有了很大的提高。當前巖土工程勘察在經濟建設工作中的作用被逐步重視,巖土工程勘察是建設工程項目規劃、可行性研究、選址和設計的重要依據,是保證建設工程質量的重要因素,巖土工程勘察的準確性和科學性,對建設項目具有極大的影響。
1 理論聯系實際 重視規范規程
工程建設前,進行巖土工程勘察,查明建設場地的地質條件,對存在或可能存在的巖士工程問題提出解決方案,對存在的不良地質作用提前采取防治措施,可以有效防止地質災害的發生。巖土工程勘察涉及的理論包括工程地質理論、工程力學理論、土力理論等許多方面,這些理論不僅有科學性更有實踐性,因此在解決巖土工程的問題時更要注重理論聯系實際。對于技術人員來說常會犯只重經驗輕理論的錯誤,這是在進行巖土工程勘察過程中要避免的。要精通理論結合自己的實際經驗,配合工程的實際情況,建立模型,扎實的理論基礎同豐富的經驗同等重要,在實踐中積累經驗也要進行理論的升華,所以在實際的勘察過程中要注意理論同實踐的結合。
還要注意規范、規程的學習,充分了解要求。防止在工程勘察過程中出現工作量布置不足、測量數據不足等問題,了解需要才能更好完成。
2 詳細了解設計理念
巖土工程勘察是一種綜合性的工程地質調查工作。巖土工程勘察的目的是:運用各種勘察測試手段和方法,對建筑場地進行調查研究,對修建各種建筑物的地質條件和建設對自然地質環境的影響作出分析判斷,分析并提出地基的承載能力,提供基礎設計、施工以及必要時進行地基加固所需要的工程地質和巖土工程資料。所以為了更好地 完成工作,就要認真研究設計圖樣,收集詳細的設計材料,包括建筑的性質、規模、荷載、結構等,注意與設計的溝通,充分了解設計的意圖,弄清楚擬建物的工程特性,才能做到有的放矢,提交滿意的勘察成果。
如果對此認識不足就會妨礙工程勘察的進行,很可能造成項目返工,延誤工期。因此詳細了解設計理念就尤為重要,要注意不能忽視。
3 注意考慮經濟性
巖土工程勘察所占工程投資比例甚低,通過勘察可以充分利用有利條件,避免或改造不利條件,減少工程后期處理費用,提高工程質量。因此,工程建設過程中,巖土工程勘察注意經濟性考慮也十分重要。
巖土工程勘察,應該在滿足規范規程的前提下,在充分尊重設計理念同時,用最經濟的勘察手段和工作量實現勘察目的和任務,所用的成本在一定程度上是可以節約的,這也體現了技術水平的高低。細致的勘察總結材料,能節省的地方就可以被發現,這樣就能節約工作量,達到經濟效果,還可以從土工實驗項目的選取中發現經濟勘察的途徑,從而達到節約的目的,這也是考驗工程勘察的重要方面。
巖土工程勘察的目的是為設計、施工提供地質勘察成果及各項巖土工程參數,是建設工程中不可或缺的重要環節。是應用巖土工程的觀點、技術和方法,查明、分析、評價建設場地的地質環境特征和巖土工程條件。 按基本建設程序要求,各項工程建設在設計和施工之前必須進行巖土工程勘察,勘察成果的質量將直接影響建設項目的工程安全和工程造價。一份高質量的巖土工程勘察報告在滿足相應規范的基礎上,不僅要真實客觀地反映勘察場地的地形、地貌、地層構造、地下水、巖土性質和不良地質現象等問題,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。在土木工程中遇到諸多巖土工程技術問題,不斷探索巖土工程勘察新途徑,對確保工程安全,防范和減少地質災害具有十分重要的現實意義。
參考文獻
[1]李祥明淺談巖土工程勘察技術問題 ,跨世紀 2009年第5期
(1)查明建設場地的地形、地貌以及水文、氣象等自然條件。
(2)研究地區內的地震、崩塌、滑坡、巖溶、岸邊沖刷等不良地質現象,判斷其對工程場地穩定性的危害程度。
(3)查明地基巖土層的巖性、構造、形成年代、成因、類型及其埋藏分布情況。
(4)測定地基巖土層的物理力學性質,并研究在工程建造和使用期內可能發生的變化。
(5)查明場地地下水的類型、水質及其埋藏、分布與變化情況。
(6)按照設計和施工要求,對場地和地基的工程地質條件進行綜合評價。
(7)對不符合工程安全穩定性要求的不利地質條件.擬定采取的措施及處理方案。
在巖土工程勘察任務中,內容的增減及研究的詳細程度,不僅取決于建設工程的類別、規模和不同設計階段.而且還取決于場地的復雜程度以及對場地地質條件的已有研究程度和當地的建筑經驗等。巖土工程勘察階段劃分:巖土工程勘察宜分階段進行。勘察階段應與設計階段相適應,一般可分為可行性研究勘察(選址勘察)、初步勘察、詳細勘察及施工勘察。各級巖土工程在已有較充分的工程地質資料或工程經驗條件下,可簡化勘察階段或簡化勘察工作的內容,以提出必要的數據,做出充分而有效的設計論證為原則。
關鍵詞:巖土工程,勘察技術,數字化
0引言
隨著我國城市現代化進程日益加快,高層建筑越來越多,巖土工程勘察作為建筑工程中最為基礎的一項工作,起到了非常重要的作用,整個工程的設計和施工必須要嚴格的按照勘察結果來進行。隨著時代不斷的進步和發展,傳統的勘察技術已經遠遠不能滿足當代社會發展的需求,必須要結合復雜的地形不斷的提高巖土工程勘察技術,進而有利于我國社會的發展。
1巖土工程勘察概述
1)巖土工程勘察的作用。
巖土工程勘察工作的主要功能就是為設計提供服務,為設計提供相應的勘察資料和數據,工程勘察主要就是起到一個認知的作用,通過勘察手段和工作為設計提供地基巖土相關的數據。對工程地質條件做出科學,客觀的評價,巖土工程勘察工作的質量和水平會直接影響到工程的安全性和造價,所以,在進行勘察的時候,必須要選擇最為適合的、全面的勘察技術。
2)巖土工程勘察的目的。
為了能夠掌握建筑地質的實際情況,必須要通過巖土工程勘察技術來提供相應的參數和數據,通過勘察測試手段和方法對建筑場地進行調查,通過科學、客觀的判斷出各種建筑物的地質條件以及建筑本身對地質環境的影響。要同時研究地基以及上部結構,并且保障地基的強度以及穩定性,從根本上提高地基的承載能力,為基礎設計、施工以及相應的地基加固措施提供相應的巖土工程資料和數據。
2巖土工程勘察的方法
1)工程地質測繪。
工程地質測繪技術是巖土工程勘察最為基礎的工作,其主要應用于巖土工程勘察的初期階段,其主要原理就是運用了地質、工程地質理論等專業知識,進而分析出地質的實際性質和規律,從而推斷出地下地質的實際情況,為勘探以及測試工作提供可靠的數據。
2)勘探與取樣。
勘探工作主要就是指物探、鉆探以及坑探等方法,其主要功能就是收集地下地質的實際情況,并且通過勘探工程進行原位測試以及監測。物探成果本身具有多解性,方法又會受到地形條件等方面因素的影響,成果往往還需要勘探工程來進行驗證。鉆探和坑探也屬于勘探工程,是直接進行勘探的技術,進而能夠科學、合理的掌握地下地質情況,巖土工程勘察工作是不可或缺的,目前鉆探技術應用的范圍比較廣,可以根據地層的類別選擇不同的鉆探技術。如果鉆探技術并不能及時的查明地下地質情況,往往還可以使用坑探技術。坑探工程的類型比較多,可以根據實際情況有針對性的做出選擇。勘探工程往往都會使用大量的機械和動力設備,對于人力、物力的耗費比較大,甚至一部分勘探工程施工周期比較長,進而會受到諸多條件的限制。因此,在選擇這種方法的時候還必須要考慮到經濟因素,避免選擇勘探技術出現盲目性和隨意性。
3)原位測試。
原位測試往往都會借助勘探工程來進行,是詳細勘察階段中非常重要的勘察方法,原位測試具有諸多優點,比如試樣可以在原來的環境,通過原位測試的巖土體尺寸大小,往往能夠直接反映出宏觀結構對巖土性質的影響,具有較強的代表性。原位測試同樣具有一定的局限性,比如應力路徑不能有效的控制、邊界條件比較復雜,會消耗比較大的人力和物力,并不能大規模的進行。
3巖土工程勘察中存在的技術問題以及原因
1)巖土工程勘察中存在的技術問題。
a.界面程度的綜合利用與劃分存在弊端。由于巖土體和風化程度存在一定的差異性,進而導致地質構造和結構都是具有一定差異性的,諸多巖土的參數問題必須要進行細致的分析和整合,進而對于人才的要求會比較高,具有高素質、高專業技術水平的人員才能夠真正的解決這個問題。另外,必須要和建筑問題與結構設計問題進行緊密的結合,通過比較分析。但是,目前我國巖土工程勘察技術人員的綜合素質和專業技術水平還不夠高,并且不能熟悉的掌握相應的專業知識,對于勘察技術的發展形成了一定的阻礙作用。同時還應該做好幫扶帶的工作,上下級之間必須要緊密的結合,共同研發,遇到問題比較多,比較復雜工程的時候,應該加強相互之間的交流,最大程度上解決勘察過程中所面臨的各種問題和困難。
b.缺乏生態保護。我國目前大部分勘察單位在進行工程設計的時候并沒有重視生態保護問題,從而會影響到我國可持續性發展的戰略,從長遠角度來講,不僅會損害生態利益,也會造成一定的經濟損失。在進行周圍建筑檢測勘察的時候,往往會只重視建筑自身是否會受到傷害,并沒有顧全整個大局,忽視了周圍的影響,在進行施工的時候不僅不能達到預期效果,甚至還會增加一部分經濟成本,如果忽視了周圍工程建筑設施的運營是否存在著安全隱患,會對周圍城市帶來一定的影響,進而會對勘察技術的要求越來越高。
2)導致巖土工程勘察技術出現問題的原因。
a.在進行巖土工程勘察的過程中,專業技術人員起重要作用,因為在操作的過程中技術人員是主體,如果沒有受到過專業的培訓,那么就會對地基的發展不清楚,進而導致參數不準確,甚至出現材料利用不合理等問題,必須要積極地學習其他地區,努力學習先進經驗和理念,保障巖土工程勘察過程的準確性,從根本上提高整體質量。
b.目前我國巖土工程勘察技術與國外發達國家相比還具有一定的差距,隨著時代的快速發展,科學技術的快速發展,必須要積極的引用先進的科學理念和成果,逐漸的代替傳統勘察技術,尤其是地理勘察問題、野外勘測問題以及收集資料過程中整理和整合等難題必須要加以解決,否則不能滿足當今時代快速發展的需求。
4解決巖土工程勘察技術問題的主要方法
1)提高物探技術。
隨著科學技術的快速發展,物探技術得到了空前的發展,工程物探能夠實現連續加密測點的方法獲取連續的地質界面,進而能夠有效的解決傳統鉆探手段所帶來的漏判、劃分不準確等問題。還可以通過綜合工程物探技術有效的解決諸多巖土工程問題,比如洞穴、滑動面以及斷層等地下分布特征、形態以及位置等信息。還可以為工程建設提供巖土動力參數以及地震動參數。相比傳統的鉆探技術具有諸多優點,比如不受到場地、地形條件限制,節省時間以及勘探精度高等優點,但是,決定工程物探方法有效性的因素是探測對象的適用性。
2)提高勘察技術人員綜合素質和專業技術。
巖土工程勘察技術的主體是技術人員,必須要提高技術人員的綜合素質和專業技術水平,定期的展開技術培訓工作,不斷的完善和更新專業知識。實現勘察單位內部崗位輪換制度,促進各個專業能夠技術交流和知識結合,組織技術人員積極的參加各種相關專業活動,進而從根本上提高勘察技術人員知識的廣度和深度。必須要積極的引進先進的計算機技術,將其應用到巖土工程勘察領域,從根本上提高技術人員的綜合能力和專業技術水平。
3)采用先進的巖土工程勘察技術。
巖土工程勘察過程中,為了能夠避免勘探點布置的隨意性,往往都會選擇克里格法。在進行巖土工程分析的時候,為了能夠有效的提高勘察結果的準確度,往往可以選擇多道瞬態面波勘探技術以及高密度點法。進行資料整理的時候,為了能夠保障成果的合理性、科學性,可以使用先進的計算機進行處理。
5巖土工程勘察技術的發展趨勢
1)數字化。
傳統的勘察技術就是將巖土工程勘察所得出來的巖土以及地質信息通過模擬數學、數理統計等專業知識進行所得數據的處理和分析,傳統所使用的數學模型還不夠成熟,進而會導致計算參數選取的不確定性,從而導致邊界條件以及初始條件的不準確,在進行相關數據分析的時候甚至還需要工程師多年來的實踐經驗進行判斷和修正,進而導致分析的過程中存在著人為干擾。巖土工程資料在傳統分析中主要局限于靜態和二維的表示,這種表示方式具有諸多缺點,比如描述空間構造起伏變化的時候直觀性非常差,并不能完全分析出地質在空間變化上的規律,從而會導致人們不能準確的掌握其具體數據。隨著科學技術的快速發展,巖土工程勘察技術積極的引進先進的信息技術和網絡技術,朝著數字化方向發展,通過計算機強大的計算和處理能力,可以清晰的用三維表現出來,更好的體現空間變化的規律,能夠促使人們更好、更準確的掌握其數據和資料。
2)巖土工程勘察技術由手工到數字化轉變的重要性。
巖土工程勘察技術朝著數字化方向發展對于整個巖土工程勘察領域的發展都具有非常重要的意義。巖土工程勘察技術數字化與巖土工程勘察技術緊密的結合是將來巖土工程勘察技術的主要發展方向。數字化主要就是指利用地理信息系統中強大的空間分析、查詢以及數據采集管理能力進一步促進巖土工程勘察技術,使其能夠更好的適應復雜、多樣的地質條件。在傳統巖土工程勘察技術上不斷的完善和創新,逐漸的過度到數字化勘察技術,并且進一步對其進行推廣,是未來主要的發展趨勢。隨著我國社會的快速發展,我國城市現代化進程日益加快,其中巖土工程作為城市建設的基礎工程之一,勘察技術得到了社會廣泛的關注。隨著信息技術和網絡技術的快速發展,為了能夠更好的提高巖土工程勘察技術,應該在傳統的技術上不斷的完善和創新,使其更加數字化,不僅能夠提高巖土工程勘察技術的準確性,還有利于我國社會的快速發展。
參考文獻:
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[關鍵詞]巖土 勘察 技術 質量保障
[中圖分類號] K826.16 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-11-77-2
0前言
巖土工程勘察作為一種工程地質調查工作,它具有綜合性這一特點。巖體和土體是研究的主要對象,巖體經受了各種復雜的地質作用,才得以形成和存在于整個地質歷史過程中。因此巖體有著復雜的結構和地應力場環境。我們需要了解巖土工程的結構特點,然后深入探究其勘察技術。進而提出合理化的意見方案及其措施。只有這樣,才能使得巖體工程勘察技術更上一層樓。
1巖土工程勘察的目的
通過運用各種各樣的勘察測試手段及其方法,對建筑場地進行調查研究,對修建各種建筑物的地質條件進行實地調查勘察,并且把建筑工程對自然地質環境帶來的所有影響進行細致的分析和精確的判斷,只有這樣才能更好的保證地基和上部結構共同工作時,地基的強度、穩定性等不致于產生過大的沉降變形。換句話說,巖土工程勘察的主要的目的就是為了給設計做配套的服務,提供設計所需要的勘察資料,只有通過工程勘察,我們才能更加清楚的了解,地質條件等各方面的問題。才能為設計提供所必要的依據。有利于更好的進行巖土工程的勘察。
2勘察的對象
選定的整個地區是巖土工程勘察的對象,工作者根據地區自然地理的實際情況和地質環境背景,收集和整理需要進行施工地段的主要氣象因子,例如:氣溫、地溫、凍土深度、降雨量、蒸發量等。所以有可能影響施工的因素都是需要進行勘察的。對于建筑區各建筑物地基巖石的不同,例如種類、層次、厚度和分布規律等等,這些因素都需要進行詳盡的勘察。除此之外,施工地區地下水的情況,埋藏條件,含鹽量等等也是需要勘察明確的信息;施工地區植被的生長情況,植被的種類、生長特點、在周圍環境的分布情況、對環境的影響情況,也需要進行細致的調查;施工地區是否存在不利施工的地質情況,施工是否會導致地面下陷、沉降、開裂等災害,是否可能引發地殼運動,引發地震等這些都要勘察的十分詳細。值得注意的一點,水文地質特征是很關鍵的一點,它關系到工程是否可以在此處建設。工作人員針對廠址區具體的地形、地貌條件、巖土體分布及性質,認真搜集各種資料,并且進行現場調查以及必要的勘察試驗。
3巖土工程的特點
巖石和巖土區別于混凝土、鋼材等人工材料的主要特點就是巖石的裂隙性和巖土的孔隙性。
3.1巖石的裂隙性
巖石本省存在各種各樣的裂隙,這些裂隙的稀密、寬窄、長短都各不相同,這是巖石和混凝土最大的不同之處。這些裂隙存在著各種差異,甚至有的差別特別大:有的十分平滑而有的救粗糙不平;有的縫隙是彎曲的,有的是十分平直的;有的充滿填充物,有的則是空著的;有的形狀很有規律,有的是不規則的,等等。裂隙產生的原因各種各樣,例如沉積間斷形成的層理,巖漿凝固收縮形成的原生節理,有構造應力形成的構造節理,有表生作用形成的卸荷裂隙和風化裂隙,還有變質作用形成的片理、劈理等。所有這些可能的原因造成了各種各樣的裂隙,而這些裂隙組合在一起就形成了復雜多樣的裂隙系統。巖石和裂隙視為一個整體稱為“巖體”,將裂隙概化為“結構面”。巖土工程勘察設計的重點和難點就是搞清結構面的產狀、參數和分布。這對于今后的勘察研究很重要。
3.2巖土的孔隙性
實際上,根據土力學的相關注解:泥土屬于松散體結構的材料,具有空隙。飽和的土存在的是固體和液體兩相,而非飽和的土,則存在著固體、液體和氣體三種相、所以就會產生有效壓力和孔隙壓力。孔隙壓力可以分成孔隙水壓力和孔隙氣壓力兩大類。在飽和土中,由于孔隙水壓力的增長和消散,不同的加荷速率地基承載力不同,所以是否及時支撐,在軟土基坑穩定方面有不同的表現。導致基礎沉降速率的差別是滲透系數和地層組合的差別。飽和土中的超靜水壓力可導致擠土效應,使樁被擠斷、擠歪和上浮;發生地震時的超靜水壓力導致砂土和粉土液化。非飽和土的孔隙氣壓力形成基質吸力,基質吸力隨著土中含水量的增加而降低,因而是不穩定的。基質吸力降低會導致很多事件的發生,例如:膨脹土和黃土隨濕度的增加而強度顯著降低,非飽和土基坑雨季容易發生事故,花崗巖殘積土邊坡暴雨容易發生淺層滑坡等等。總之,巖土工程的重要環節是把握好孔隙壓力。
4巖土工程的勘察技術
4.1勘探和取樣
物探,鉆探和坑探等方法是勘探工作的主要方法。它是用于研究地下地質條件和可利用勘探工程取樣原位測試和監控。物探方法是一種間接的方法,鉆井和探測光是其優點,經濟快速,能夠及時解決工程地質測繪很難推斷和迫切需要了解的地質條件,所以經常被用來參與測繪工作。不僅如此,它還可以被用來作為鉆孔探測先行或輔助手段。了解地質條件在巖土工程勘察是必不可少的。最廣泛使用的鉆探工作,根據分類階層和偵察要求選擇不同的鉆井方法。當鉆井方法是難以確定的地質條件下,應該使用坑探的方法。隧道工程的種類很多,根據調查和選擇。勘探工程通常需要使用機械和電力設備,浪費人力,一些勘探工程建設周期較長,并受到許多條件的限制。因此,使用這種方法應具有經濟角度布置勘探工程,工程地質調查和勘探的結果為依據,避免盲目性、隨意削減。
4.2原位測試和實驗室試驗
在巖土工程分析與評價提供必要的技術參數是原位測試和實驗室試驗的主要目的。其中包括土壤物理指標,強度參數,固結變形特性,滲透系數,應力,應變關系的時間參數。原位測試通常與幫助的勘探項目是一個詳細的調查階段主要調查方法。原位測試的優勢試樣不脫離原來的環境,主要在原地應力條件下土壤和巖石的體積大,可以反映出宏觀結構的巖石和土壤性質。并且試驗周期短。當然也有缺點,缺點就是試驗應力路徑是難以控制,邊界條件復雜一些測試耗費人力。室內試驗的優點是容易控制的測試條件,應力和應變條件可支配收入可以批量取樣。
4.3現場檢查和監測
確保工程質量和安全現場是檢查和監測的主要目的,有利于提高工程效益。施工階段的巖土工程勘察成果的核查和驗證,對巖土工程施工監理質量控制有重要作用。現場臨測是包括在建設和各類載荷對巖石和土壤的反應特性監測,建設和運營的結構監測及環境影響監測等。檢查和監測獲得的數據可以扭轉一些工程和技術參數,也能夠及時修正設計和技術經濟優化。使得工程更好的進行。
5小結
巖土工程勘察是一個非常巨大的工程,它具有系統性和復雜性這兩大特點。現如今,全球化的趨勢進一步加快,我們的巖土工程建筑也在不斷的向前發展。這就要求我們所有的工作人員齊心協力,一起努力。努力加強巖土勘察的質量檢測工作,保證好的質量是工程成功的關鍵所在。這就要求我們每一位員工都要為巖土勘察事業盡自己的一份心力。與此同時,工作人員要充分利用新技術,新設備,通過不斷實踐,從而有效提高勘察精確度,保障施工的順利和安全進行。祝福我們的巖土工程建筑事業邁向更美好的明天!
參考文獻
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關鍵詞:巖土工程勘察措施手段
一、引言
巖土工程勘察(geotechnical invesigation)是根據建設工程的要求,查明、分析、評價建設場地的地質、環境特征和巖土工程條件,編制勘察文件的活動。
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。只有這樣,巖土工程勘察才能提高勘察成果質量,才能有較大的市場。
二、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。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經濟、最有效的方法,高質量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質情況,起到有效地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。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上述各種勘探方法。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。坑探工程的類型較多,應根據勘察要求選用。勘探工程一般都需要動用機械和動力設備,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。
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,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入可以大量取樣。
4.現場檢驗與監側
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。現場檢驗的涵義,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。現場監測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,井以此為依據及時修正設計,使之在技術和經濟方面優化。
三、巖土工程勘察常見的問題
1.勘察質量問題
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。
2.勘察綱要的編制
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。個別單位甚至無勘察綱要。責任人簽名或儀器編號填寫不全。如室內土工試驗、野外施工記錄、靜探試驗記錄缺責任者簽名及試驗日期,缺乏可追溯性,部分漏簽、部分自動記錄靜探數據無責任人簽名。不少單位對勘察原始資料的校審未真正落到實處少數單位原始資料歸檔制度不完善,有的原始資料缺失。
3.生態環境的論證問題
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。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。
四、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。
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。
關鍵詞:巖土 勘察 工程
巖土工程勘察是一種綜合性的工程地質調查工作。巖土工程勘察的目的是:運用各種勘察測試手段和方法,對建筑場地進行調查研究,對修建各種建筑物的地質條件和建設對自然地質環境的影響作出分析判斷;保證地基和上部結構共同工作時,地基的強度、穩定性以及不致于產生過大沉降變形的措施,分析并提出地基的承載能力;提供基礎設計、施工以及必要時進行地基加固所需要的工程地質和巖土工程資料。
1.巖土工程勘察技術中存在的主要問題
(1)界面的劃分,主要按巖土體和巖石風化程度劃分,不良地質體的地質界面,以及地質構造和軟弱結構面的判定等。
(2)地質的形態,主要有空洞、不明的地下物體和分布的狀況、埋藏的位置深度的確定。
(3)巖土的參數,主要是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風化巖、殘積土和粗顆粒土等。
(4)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、歸納總結的能力,缺乏建筑、結構設計方面的知識,常造成勘察的目的不明確,所提供的資料不能滿足設計的需要。
2.探討問題的對策
解決以上巖土工程勘察工作中存在技術問題,可以考慮以下幾個方面:
第一,可用工程物探可以連續加密測點的辦法以獲取連續的地質界面。因而有效的解決了傳統鉆探手段以點帶面劃分地質界面時常所帶來的劃分不準確、漏判等缺點;而且也可以用綜合工程物探的方法更有效地解決傳統的勘察手段難以解決的許多巖土工程問題。
第二,強化室內、外的測試新技術及施工檢測技術的運用,通過其所獲得的數據和資料,經對比分析,建立互相之間的關系,并以工程施工檢測所獲得的實測資料反算所得到的參數為對比依據,確保所提供的巖土工程設計參數的可靠性。
第三,不斷加強勘察技術人員的再教育以及技術培訓,并且形成一種定期制度,促進人員知識的更新。勘察單位必須施行內部崗位輪換制度,促進勘察技術的交流和知識滲透,盡可能地組織技術人員參加各種相關的學術活動、講座,達到擴大勘察技術人員的知識廣度和深度的目的.強調計算機技術的應用,以提高他們的技術綜合能力。
2.1工程簡況
某鋼鐵企業其燒結機主廠房為鋼筋混凝土結構,5層,高46m,廠房面積137m~22m.設計委托巖土工程勘察提供巖土技術參數及分析評價.并對基礎設計不良的地質現象防治作出論證和建議,工程地質勘察單位提交場地資料如下:主要土層分布為雜填土、粘土、粉質粘土、強風化頁巖 (埋深為28一30mm),中風化頁巖等。水文地質狀況為上層滯水、水量不大。
區域地質構造場區位于平原與斜坡地帶,東部是低山丘陵,西部是平原,西部有兩處斷裂,南北均為斷裂帶,上述斷裂屬于穩定。結論為所建場區地層分布穩定,無斷裂通過無不良地質作用,場地是穩定的,適宜建筑.
2.2現場樁基施工現狀
工程施工1月個多月有一根樁 (C17)在挖至 16.8m時出現涌水,C18樁在23m出現大量涌水,其后三、四天共有 l6根樁陸續出現涌水現象。B18號樁日涌水量達2000m3以上,采用水泵排水無法排干。經測量,其靜止水位標高大部分在-19m至-20m,其樁底離中風化巖面還有4m左右。根據詳勘報告,地下水量不大,這與實際情況不符。另外,從另一處(B18樁)取樣也發現巖性異常,即出現灰巖,而詳勘報告定名為頁巖。由于地質情況發生變化,整個挖孔樁工程全面停工。根據施工現場所反映的情況,設計單位對現場情況進行了詳細分析,由于出現地下涌水和灰巖巖性,工程地質實際情況與原詳勘報告不符合,采用排水疏干的辦法難以奏效而機械鉆孔受設備能力限制,難以實施,故擬采用樁筏基礎。
2.3重新補充勘察結果
由某甲級勘察單位對施工區域進行了補充勘察,除進行鉆探工作外,還專門進行了井探和物探工作,經補勘工作得出以下認識:1.經孔底并內環刀取樣分析,5層粘土壓縮模量原勘察值為Es=7.8MPa,實際為Es-7.5MPa。2.部基巖性質較原詳勘報告有較大差別,為寒武系頁巖和灰巖交互層(以灰巖為主)。局部出現20一60cm深度不等的溶洞,但其下部均控制有 3m厚的完整巖石。3.水文地質情況:場地賦存有地下水,第四層上層滯水水位23.5m左右,巖溶裂隙水承壓水位 17m左右,證明下部有裂隙存在,地下水對檢無腐蝕性。
2.4恢復施工及后果
設計通過計算,決定采用樁筏混合基礎,其中樁為摩擦樁,對有水樁采用碎石擠密充填辦法。要求樁底達到層土的承載力標準,承載力為250kPa,壓縮模量 6.5Ma。后在施工過程中,因受到施工場地和施工機具限制,只能用 1t左右的錘夯實,同時,對樁底進行動力觸探檢測,經驗證,難以達到承載力要求,且對樁土周圍影響較大,不利于下步檢灌注施工。經研究決定,設計重新采用增加擴大頭的方法。
3.結語
工程實踐證明:合理地選擇、運用工程物探技術與傳統的勘探技術相結合,無疑是解決巖土工程勘察技術問題的最佳途徑.
但是,任何的技術都有其局限性和適用性,要有效地解決某些復雜的巖土工程勘察技術問題,必須采用多種勘察手段聯合使用,互相補充的方法。
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(一)土工試驗人員的現狀
在巖土工程勘察土工試驗中,其人員總共有兩部分構成,一部分是工程試驗的技術人員,一部分是工程施試驗的操作人員。在正規巖土工程勘察單位,土工試驗的骨干力量或者是試驗負責人一般均受過高規格的專業訓練,或是專科畢業或是本科畢業,一般均有工程師資格證,有的還有高級工程師資格這個。但是在那些不正規的巖土功臣勘察單位,往往比較缺乏這方面的專業人才。巖土工程勘察中的試驗操作人員也參差不齊,一般都是普通的操作工人,不過這些人員的技術一般都能過關,這主要是因為在上世紀八十年代入行時,都經過嚴格的技術訓練和操作規范訓練。不過,我們應該看到,土工試驗長期以來沒有得到它應該有的重視,以致于巖土工程勘察單位的高層管理者一般情況下把技術水平不高的人員安排到土工試驗室里去;而且不只是這樣,巖土工程勘察企業對試驗人員的培訓力度也不夠,我們知道,土工試驗需要的知識非常復雜,如果定期對試驗人員進行業務培訓,則很有可能造成試驗數據結果不準確、不可靠的狀況發生。此外,當前土工試驗人員的工作責任性也不是很強,往往抱著敷衍了事的態度進行土工試驗,因此也就很難按照相應的操作規范和步驟進行土工試驗,進而也就無法保證土工試驗數據的準確性和可靠性。
(二)巖土工程勘察土工試驗中儀器設備的管理問題
我們知道,在任何試驗中,儀器設備對試驗數據都有著重要的影響。在土工試驗儀器設備方面,國家做了相關規定,要求必須對土工試驗所使用的儀器設備做定期的檢查和養護,一旦檢測出不合格的土工試驗儀器設備,應該立即予以淘汰處理或者是維修,室內土工試驗所用的儀器設備如果超過了使用年限,就必須予以淘汰。在土工試驗儀器設備標準中,應該把產品的準確度標準定好。
(1)試驗儀器設備的老化問題。現階段,我國巖土工程勘察土工試驗普遍存在的一個問題就是儀器設備的老化問題。通過調查發現,一些勘察單位使用的試驗設備還是上世紀七八十年代的,名副其實的老古董,這些設備早就出現了老化的問題。但是勘察單位的儀器管理部門也沒有進行相關的排查和處理,對試驗儀器設備進行更新換代;這是勘察單位一味追求眼前利益所造成的,也必定會損害這些勘察單位的長遠利益。這些老化的儀器設備對試驗的結果可信度和可靠性造成了嚴重的影響。
(2)土工試驗儀器設備的計量標準。國標土工施試驗方法標準中,對土工試驗所使用的儀器的要求規定,土工試驗的所有參數都應該滿足各類土性指標的要求,對于儀器設備的分辨力、穩定度和準確度等都應該做相關的規定。這些基本的要求都要按照國標規定來選用。
(3)土工試驗儀器設備的產品規范。近年來,我國的巖土工程勘察市場得到了迅速發展,使得巖土工程勘察設備大量涌現。當前,生產巖土工程勘察儀器設備的企業多屬于新型企業,資金實力和資金流轉都比較困難,無法生產出高規格的土工試驗儀器。不過,我國一些大型的設備生產企業生產的設備質量還是比較高的,而且售后服務也比較好。因此,巖土工程勘察企業在采購土工試驗儀器設備時,應該首選這些大型企業生產的試驗儀器設備。
(三)土工試驗對室內環境的要求
當前,我國有了較為系統的土工試驗規范,但是對土工實驗室的環境卻沒有做出具體的規定,特別是沒有對實驗室的溫度和濕度做細致的規定。在這種情況下,我們看到,大多數土工實驗室的試驗環境比較差。在土工試驗進行過程中,試驗人員往往會很隨意地調節空調,或者是開關電扇,這樣會造成土樣中水分的大量流失,從而造成試驗結果的不準確和不可靠。因此,國家相關部門應該制定土工實驗室的環境標準。此外,巖土工程勘察企業為了保證試驗結果的可靠性,要對實驗室的環境進行“一番打掃”。
二、提高巖土工程勘察土工試驗質量與管理水平的措施
(一)加強土工試驗人員的技能培訓力度對于巖土工程勘察而言,如何提高土工試驗結果的準確性和可靠性,是巖土勘察企業面臨的一個難題。但是,這個難題也是有解的,一個有效的辦法就是加強土工試驗人員的技能培訓力度。在技能培訓中,要確保每個試驗操作人員都深入掌握土工試驗的試驗原理及操作技能。毫無疑問,如果土工試驗人員的技能較低,則勢必影響試驗結果的準確性和可靠性。因此,必須加強土工試驗人員的技能培訓。此外,土工試驗技術和操作人員要積極參與企業培訓,自覺加強學習,真正掌握土工試驗所需的各項技能;要提高自身的職業素養,要增強試驗責任心,在崗一分鐘就愛崗一分鐘,確保土工試驗的效率和質量。
(二)建立健全土工試驗質量管理制度和體系現階段,巖土工程勘察單位面臨的一個很大的問題就是土工試驗質量管理制度和體系不完善。因此,巖土功臣勘察單位要健全和完善土工試驗質量管理制度和體系,建立一整套土工試驗質量管理章程,確保質量管理的每個環節都有章可循,而且規定要有一定的彈性;加強試驗現場儀器設備的檢查力度,并形成相應的管理制度;不定期對試驗儀器設備進行檢驗和檢測,確保儀器設備的性能不受影響;要利用節假日對試驗所用的儀器設備進行檢修,消除儀器設備中存在的安全隱患,等等。
(三)加快土工試驗質量管理標準化建設對于巖土工程勘察單位來說,土工試驗質量的標準化管理是企業管理的重要組成部分,也是土工試驗質量管理的一項基礎性工作。但是,當前,不少的巖土工程勘察企業都實現了信息化作業,但企業若想盡快向現代化企業轉變,就必須建立以質量標準化為核心的現代艾葉績效考核制度。其次,要實行風險抵押金制度。在企業日產管理工作中中,要把土工試驗儀器設備的使用與維護要作為績效考核的重要內容,這樣能夠有效提高試驗人員對試驗儀器設備的重視程度,精心呵護試驗儀器設備。最后,巖土工程勘察其企業還要加強質量管理標準化的達標檢查力度,對于那些不按照標準進行試驗的土工試驗人員要進行嚴肅地處理,從而增強試驗人員遵章守紀的自覺性。
三、結語
1.1工程地質條件該處滑坡區域位于武夷山隆起帶東側地區,構造形成較復雜,主要受政和-大埔深斷裂帶影響,現場調查發現滑坡區域存在三條次一級構造,其中一條次一級構造對本滑坡場區的影響較大,由××隧道東側延伸至滑坡場區中部,長度>500m,寬度>3m,巖石硅化破碎,硅化脈中生長石英晶簇,斷裂帶及旁側巖石具硅化、片理化、糜棱巖化、炭化,控制本場區的風化層厚度。
1.2地震及地震效應參閱福建地震地質工程勘察院出版的關于該地的地震報告,本場地基本烈度為6度,地震動峰值加速度為0.05g,中硬場地土的地震動反應譜特征周期值為0.40s,沿線構造帶不存在地震斷層位錯效應,故地震及地震效應并非致滑坡的主因,且不會對今后滑坡造成顯著影響。
1.3地層及工程地質層組劃分據現場地質測繪及鉆探資料,該地層由上而下主要為第四系沖洪積層、坡殘積層,下伏基巖為震旦系龍北溪組云母石英片巖及其風化層。主要為素填土、淤泥質粘土、坡殘積粘性土、全~強風化石英云母片巖、中~微風化石英云母片巖。
1.4水文地質概況
1.4.1地表水與地下水場區地表水系較不發育,主要為山間溝谷發育的一條短小水系,勘察期間流速約1~2m/s,水面寬度僅為1~2m,附近較大的水庫、較大的水系均離本場區較遠。地下水有第四系沖洪積孔隙水、基巖風化層孔隙裂隙水、基巖構造裂隙水三大類型地下水,基巖風化層孔隙裂隙水為地表水補給,垂直徑流速度較大,變化性強,是對邊坡穩定性影響最大的地下水系。
1.4.2水文地質條件根據目前鉆孔資料,坡體上的地下水位多穩定在16~21m,滑坡體內地下水位穩定在3~9m,而工程開挖處坡腳的地下水位穩定在1.5~2.5m。場區內可見一廢棄井,涌水量約2L/s,水溫約18~22℃,為下降泉;有2處有地表匯水經開挖斷面流出,涌水量0.5~0.8L/s,水溫約為23~25℃,還有1處地下水經開挖坡面新出現的長約100m裂縫中流出,涌水量約0.5L/s。涌水均順坡而下,呈沖溝狀排泄,低緩臺地和山間溝谷賦存有一定數量的地下水,高速公路坡地開挖后,破壞了原有的逕流和排泄條件,現象是地下水多從開挖坡面的裂隙面涌出,后緣坡體的地下水位變深。
1.4.3水質的腐蝕性共取地表水、地下水共2組樣品,試驗分析為地表水、地下水的水質對弱透水層中的砼具弱腐蝕性(場地巖土層均為弱透水層),對鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性。
2監測資料分析
根據現場鉆孔結合監測孔位移資料分析,現階段變形異常位置多位于全~砂土狀強風化層內,與勘察所揭示的滑動面保持近一致;本次勘察鉆孔地下水穩定水位在滑動面之上,設置監測位移孔后水位均有不同程度的浮升,證實了由于坡體滑動后,使得地下排水不暢,從而進一步加速滑坡體的蠕滑變形。
3滑坡的變形成因分析及預測
據以上研究,滑坡的變形成因可能為:(1)南北向區域斷裂川石-汲溪折斷帶的存在,風化層厚度大,土體穩定性差,風化程度較弱,抗剪強度整體偏低,為滑坡的形成提供了物質基礎;(2)路塹施工活動,下切開挖破壞原有的土層結構,又因長時間無支護,自然坡體前緣支撐被削弱,并有持續前移傾向,再又恰逢多次連續降雨,滑坡體前部的抗剪力因脆弱的地質背景而迅速減弱最終導致山體變形,以上滑坡的直接誘因;(3)調取施工日志,發現大量降水浸潤基巖上松散土層,土體迅速飽水軟化,自重迅速上升,而巖土抗剪強度又不斷下降,因排水不暢,地下水、地表水蓄積加劇了這一過程,現階段勘察與監測位移資料進行對比分析也證實了這一點[2]。綜合判斷,滑坡體仍為變形初期,仍有較大的發展空間,滑坡后緣錯動較顯著,形成清晰界面,盡管近期降水減少,但若仍無有效的預防措施,或再次有短時間強降雨,局部潛在滑動面極易轉變為一級滑動面,并與原滑動面相互貫通,造成更大的破壞。
4滑坡穩定性評價
現場地質勘探、鉆孔、位移監測資料顯示,滑坡體已成氣候,宏觀變形跡象已經形成,且不可逆,有巨大的發展潛力,故應改變原有加固措施。考慮該坡并不穩定,但未見裂縫擴大跡象,有加固可能,安全系數應略小于1,進行滑動面抗剪強度參數反分析估算各滑動面的抗剪強度參數,結合滑動面附近地層土樣室內重復剪試驗成果,穩定系數應在0.98~1.00之間。
5治理對策
該滑坡為為開挖引起的深層牽引式大型滑坡,當前仍處于變形蠕滑階段,場區內地表水、地下水對鋼筋具微腐蝕性,強降水是滑坡重要誘因,且仍可能加劇滑坡。治理舉措為:首先,對拉張裂縫進行隔水處理,并回填夯實;其次,盡快設計完善截排水系統,對地表水和地下水的“截”、“排”、“護”、“填”、坡頂卸載、加固、反壓等工程措施進行處理;最后,利用監測孔,對深部變形進行監測。
6小結