发布时间:2023-12-13 11:11:14
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[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-162-2
0引言
国岩土工程勘察质量保证体系基本形成,但一些没有通过审核的勘察报告对国家强制性规定不够重视,执行涣散、违反规定的现象仍有存在,严重影响工程建设。
1岩土工程勘察的任务
岩土工程勘察的任务包含以下方面:
(1)地貌的形态、发育阶段和微地貌特征。
(2)构成斜坡岩土层的成因、种类、分布和性质;当有软弱层覆盖层地区时,应该查明其性状和分布。
(3)对岩质边坡需查明结构面的间距、类型、延伸性、产状、张开度、胶结和充填等的主要结构面产状和坡面的关系、组合关系等;查明有裂隙的土质边坡裂隙的性能状况。
(4)地下水的水位、水量、类型、水压、动态变化和补给,地下水在地表的出露情况和岩土的透水性等。
(5)根据地区的岩石风化程度,气象条件(特别是雨期、暴雨期),水对坡面、坡脚的冲刷情况,地震烈度和坡面植被等因素,准确判断斜坡稳定性受上述因素的影响状况。
(6)岩土的物理力学性质和软弱结构面的抗剪强度。
根据不同的工程需要,将岩土勘察的等级划分为不同的等级,具体划分如表1:
2当前岩土工程勘察问题
2.1忽视环境问题
新项目往往有已有高层建筑,其地基工程和建筑周围环境、建筑物原有基础相互影响。部分勘察企业对此缺乏认识,对岩土工程设计,施工论证不充分,造成灾难性的后果。在施工现场进行岩土勘察,如果此施工现场周围有高层建筑物或相邻公路,还应考虑周围环境对工程的影响。工程中经常仅根据高层建筑岩土工程勘察规定对岩土进行勘察,忽略工程施工和运营时对周围环境的影响,导致无法取得工程设计预期的效果。
2.2国家和本地强制性规定执行不足
(1)由于不熟悉新技术规范,导致违反岩土勘察强制性规定。近10年,国家相继颁发了新工程建设系列标准,如对地震效应的新评价、地基承载力的概念等。部分单位未能及时调整落实,导致不符合要求勘察报告仍在使用。
(2)技术水平低,无法到达法规标准要求,导致违反强制性条文的规定。如,处理不良地质的方法不符合要求、天然地基和桩基的分析评价明显不合理等。
(3)方案受不规范市场行为影响不合理。部分工程业主在没有设计要求和建筑物荷载未知的情况下直接委托勘察,勘察单位迁就业主提出的不合理要求,导致勘察报告质量下降。
2.3勘察企业质量体系不完善
(1)员工技术水平不符合专业要求。有些钻探编录员进和岩土工程实验室工作人员没有经过专业培训,少量单位直接将未受过专业培训非专业工人安排直接岩土工程试验工作,不能正确测出土壤物理指标。
(2)不按规定填写表格,导致信息错误或者信息不全。如缺少责任者签名及试验日期的野外施工记录、土工室内试验、静探试验记录缺乏可追溯性,部分漏签、部分自动记录静探数据无责任人签名。
(3)没有编制完整的勘察纲要。有的单位勘察纲要内容不完整,甚至未经审核通过就施工,不合理布置勘察点。个别单位甚至无勘察纲要。
(4)没有使用规定的测试仪器进行勘察,填写表格时改动仪器型号,导致数据可信度降低。
2.4勘察质量不高
许多勘察单位企业化,自负盈亏代替政府行政拨款,自己找勘察任务代替上级安排任务。因此,一些勘察单位为了获得更高的经济效益,降低勘察要求,导致勘察质量下降。其主要表现为:
(1)由于勘察工作量少,为了揽到勘察工作,便降低报价,同时为了保证利润,就降低勘察质量和工作量。
(2)为了抢进度往往是3-4M才提钻不符合钻探、测试和取样法规的要求。统计分析,其结果往往遗漏一些特殊的地质现象,如薄软镜、小裂隙,造成分层位置不准确。
(3)部分企业取样时,不用取样器而直接从岩芯管中取样(示意图如图二);个别单位甚者原位测试时,现场只做部分实验,其余的数据参照已测数据编造了事。
3优化岩土工程勘察的方法
岩土工程勘察方法或技术手段,主要以下几种:工程地质测绘;勘探与取样;原位测试与室内实验;现场检验与监测。针对现在岩土勘察存在的问题,我们应该从以下几个方面优化岩土勘察的方法。
3.1加强对相关技术人员培训
我国相对缺乏岩土工程专业的技术人才,现在主要是工程地质人员进行岩土勘察,但是工程地质专业人员习惯采用地质工程勘察的原理和方法进行勘察,对岩土工程的方法、理论和内容等缺乏相应的了解,导致我国岩土工程勘察规范化推行较为困难。所以,要优化勘察方法,当务之急必须加强对相关人员的培训,以适应岩土工程的快速发展需要。
3.2规范市场行为、加强职业道德教育、提高勘察质量
规范市场行为、加强职业道德教育、进行行业自律十分必要。勘察单位应加强自我保护意识,对业主提出的不合理要求,要据理力争,按规范实施岩土工程勘察。将个人、企业的严重违规行为记入档案。
我国勘察资质的门槛很低,打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成。通过高级工程师的数量来衡量勘察企业的技术水平,不能反映勘察企业的真正技术实力。尽快完善实施注册土木工程师制度,避免无证上岗,通过采用个人执业资质和企业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。逐步实行注册执业制度,勘察报告必须有注册岩土工程师签字,并对报告质量负责。
3.3优化岩土工程勘察的技术手段
工程地质测绘;勘探与取样;原位测试与室内试验;现场检验与监测是岩土工程勘察主要的方法或技术手段。岩土工程勘察一般在勘察的初期阶段进行,其是工程地质测绘的基础。该方法通过运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,推断出地下地质情况,为后期的勘察工作提供理论依据。地形平坦、地质条件狭小、简单的场地,可采用调查代替工程地质测绘;地质条件和地形地貌较复杂的场地,必须进行工程地质测绘。认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法是工程地质测绘,高质量的测绘工作可以十分准确地推断地下地质情况,对后期的勘察起到了指导作用。
4岩土勘察技术的发展趋势
随着科学技术的飞速发展,地地质雷达和地球物理层成像技术的应用、工程地质综合分析和不良地质现象监测中遥感、工程地质测绘制图、理信息系统、全球卫星定位系统和北斗定位系统技术等高新技术不断引进到岩土工程勘察领域中,极大的推动了勘察技术的发展。
岩土工程勘察全面数字化成为未来勘察工作的发展趋势,数字化勘察技术可以更直观、清晰、明确地反映出地质真实情况。数字化勘察是通过应用计算机技术、当代测绘技术、网络通信技术、CAD技术和数据库技术把一个工程项目的所有信息有机地集成在一起,做到采集数据信息化、处理勘察资料数字化、图文处理自动化、硬件系统网络化,逐步形成智能化的工程勘察设计体系,使勘察设计的技术手段实现全面数字化。
5结语
岩土工程勘察是建设工程的前提,勘察结果直接影响工程,工期、质量、安全等建设项目的各项指标。岩土勘察如果出了错误,将会造成巨大的经济损失。
优化岩土勘察方法,确保勘察结果的可靠性,将有利于最大限度的发挥岩土勘察在工程建设中的重要作用。
关键词:岩土工程勘察;勘察方法;勘察质量
一、岩土工程勘察的重要性及常用的勘察方法
(一)岩土工程勘察的重要性
在岩土工程中,与详勘阶段相比施工勘察一直以来都没有引起人们过多的重视,但无可否认的是施工勘察是整个岩土工程勘察作业中不可或缺的重要环节之一。岩土勘察的主要任务是利用工程地质学的方法和理论,了解实际工程所经过地带的具体地质条件,以此来给工程设计和施工提供详细、准确的指导依据,从而处理好自然环境与工程建筑两者之间的关系,并对一些有利于工程建设的条件予以充分利用,降低不利条件对工程建设的影响,在提高工程质量的同时,达到多快好省的要求。为此,在进行岩土工程勘察过程中,为更加准确地了解并掌握各地区路段地质条件的不同成因以及各种岩土的物理力学性质,必须不断提高岩土工程的勘察质量。
(二)岩土工程常用的勘察方法
1.工程地质测绘。这是整个岩土工程勘察作业中最为基本的手段之一。该项工作通常都是在工程勘察的初期阶段进行。在对地形地貌较为复杂的地区进行勘察时,工程地质测绘是不可或缺的技术手段,如果是在地形较为平坦、地质条件良好的地区,那么可利用调查法来代替地质测绘。该方法主要通过运用相关的地质理论对所需勘察的地质现象进行观察和描述,并对其性质和规律加以细致分析,进而推断出地下地质的实际状况,为勘察工作的顺利开展提供可靠依据。
2.勘探及取样。勘探主要是通过工程取样进行原位检测及测试的一种技术手段,常见的方法有钻探、物探以及坑探等。通常情况下,勘探方法的选择多数是按照岩石的具体特性来加以确定的。在以上几种勘探方法中,物探法应用的范围较广,这是因为该方法可以及时准确地了解工程地质测绘中无法推断出的地质特点。
3.原位测试。该方法主要是借助勘探工程来完成测试的一种手段,属于详细勘探阶段中一种较为实用的勘探方法。原位测试能够为岩土工程问题分析提供较为详实、准确的技术参数,其中主要包括岩石的强度参数、物理性指标、应力参数以及渗透性参数等等。原位测试最大的特点就是其不会脱离原来的环境,这样有利于从客观的角度反映出宏观结构对岩石结构产生的影响,并且该方法试验周期相对较短,具有极强的代表性。
4.现场检验及监测。通过进行现场检验及监测可以有效地确保工程质量,并且能够在一定程度上使工程质量有所提高。现场检验主要是对工程勘察成果的验证核查。通过现场检验能够对施工作用及各种荷载对岩土造成的实际影响进行监测,许多工程的技术参数都是按照现场检验及监测所得的资料来完善技术和实现经济优化。
二、提高岩土工程勘察质量的有效措施
(一)规范勘察市场,加强各项规章制度建设
首先,应建立勘察招投标制度。其最大的作用是能够有效地防止勘察市场恶意压价的行为发生,制度中应规定岩土勘察工程最低的投标价格不可低于相关收费标准的60%。同时通过招投标制度的建立还可以杜绝勘察单位与工程建设方之间的假合同和双合同等情况的发生;其次,严把市场准入关。可以采取将勘察单位资质年检与质量检查工作相挂钩,凡质量检查不合格的单位,应给予适当的经济处罚,并责令其停业整改,对于勘察过程中存在严重质量问题的单位,应建议上级主管部门取消该单位的勘察资质,以此来规范勘察市场,确保勘察质量;再次,建立并完善勘察监理制度。可以从工程勘察方案的制定、野外勘察作业、提交勘察成果等几个方面进行全过程质量监控,借此来防止勘察作业中弄虚作假的情况发生。
(二)强化对业主市场的监管
在近些年里,我国对建筑市场进行了多次整改,但在具体整顿过程中,重点往往都是在勘察设计、施工主体等方面,对于业主的监督和规范较为欠缺。相对而言,业主方也会在一定程度上影响岩土工程的勘察质量。为此,必须对其加以监管,具体可采取如下做法:其一,加强对业主方执行法定程序的监督审查,并将重点放在规范投资工程业主市场行为上面;其二,应对业主方的招投标行为进行依法规范,加大对在招投标弄虚作假的查处力度;其三,应建立业主信用约束机制,以此来杜绝业主恶意压低工程勘察价格、拖欠工程勘察款等情况的发生。
(三)提高勘察人员的综合素质和专业水平
首先,应加强对钻探队伍的培训,钻机作业人员是野外勘察工作的主导者,其素质的高低对勘察成果起着直接影响。为有效地提高工程勘察质量,必须不断对钻机操作人员进行技能强化培训,以此来提高其专业水平,同时还应加强对其的思想教育工作,提高他们的综合素质;其次,应在勘察单位内部实行岗位轮换制度,这样有利于单位内部各个专业之间的技术交流,并积极组织开展各类与勘察工作相关的学术活动及讲座,进而扩大勘察技术人员的知识深度。
(四)控制好勘察作业中的关键技术
1.地下水测定。在岩土工程勘察作业中,地下水的测定是一项较为重要工作,进行地下水位测量时应对以下问题加以注意:其一,应控制好观测及测量时间,最佳时间应为钻孔施工完毕的24h之后;其二,测量时应结合钻孔坐标及标高回测,这样能够较为准确地测出地下水的正确流量、减少误差。
2.取样。进行土体取样时,应在取土装置上加装套管,这样可以防止地下水对土体带来的影响。同时应做好密封工作,样本取出后应立即密封。需注意的是在夏天取样时应防止蜡封熔化,冬季时则应避免土样冰冻。
(五)采用现代化数字技术提高勘察质量
当前,随着我国计算机信息技术的不断进步,岩土工程勘察数字化技术现已得到大范围推广使用,该技术是集数据库、计算机网络、通信、测绘以及CAD等技术于一身,利用计算机及其相关软件,将一个工程项目全部信息集成到一起,以此来建立一个综合的辅助信息流程。该技术的应用使传统的勘察设计手段从手工方式逐步转变为自动化方式,从而实现了数据采集信息化、图文处理自动化、硬件系统网络化、勘察资料处理数字化。岩土工程勘察数字化技术的应用,不仅能够有效地提高工程勘察质量,而且还能够减轻现场勘察人员的工作量,随着该技术的不断推广使用,其必然会成为我国岩土工程勘察的主流趋势。
结论:
总而言之,随着建设工程的不断增多,岩土工程勘察的质量也更加重要。但是提高岩土工程勘察质量并非是一朝一夕能够完成的,这不仅需要勘察工作者的不断努力,在勘察过程中使用最科学合理的方法和手段,确保勘察质量,而且还需要工程建设方对该项工作的重视和认可。只有通过多方携手,才能真正使岩土工程勘察质量不断提高。
参考文献
[1]郑洪勇.岩土工程勘察因素分析及对策探讨[J].城市建设理论研究(电子版).2011(21).
[2]金志仁.关于岩土工程勘察质量三个环节的管理[J].湖南城建高等专科学校学报.2009(2).
1. 引言
岩土工程勘察在快速的发展过程中,不论是在体制还是在勘察方法、计算机辅助软件、勘察报告编制等各方面工作都有了长足的进步,并且还在在不断优化中。岩土工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要解决哪些主要技术间题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,岩土工程勘察才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。
2. 岩土工程勘察的方法
2.1 工程地质测绘。工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。
2.2 勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。
2.3 原位测试与室内试验。原位测试与室内试验的主要目的, 是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确,应力应变条件可以控制等入可以大量取样。
2.4 现场检验与监侧。现场检验与监测的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监朋则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,井以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。
3. 岩土工程勘察常见的问题
3.1 勘察质量不高。目前许多勘察单位已实行企业化,由原来的行政拨款改为自负盈亏,勘察任务也由原来的上级下达改为单位自找。于是,有的勘察单位为了眼前利益,放松了对勘察质量的管理,造成勘察成果质量下降。主要表现有:第一,由于勘察工作量不足,为了能争取任务,只好压低预算价,但又要利润,就减少工作量,该做的项目不做或者少做;其次,是钻探、测试及取样不符合规范要求,现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2~3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄的软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样。更有甚的是个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。
3.2 勘察纲要编制不完整。部分单位勘察纲要内容不完整,甚至未经审核审定就施工。也没有勘探点平面布置图。个别单位甚至无勘察纲要。责任人签名或仪器编号填写不全。如室内土工试验、野外施工记录、静探试验记录缺责任者签名及试验日期,缺乏可追溯性,部分漏签、部分自动记录静探数据无责任人签名。不少单位对勘察原始资料的校审未真正落到实处少数单位原始资料归档制度不完善,有的原始资料缺失。
3.3 忽视生态环境的论证。一些勘察单位对岩土工程设计、施工论证不足,其结果是导致灾难性后果。如建筑场地四面紧邻高层建筑物或马路,对于这种建筑场地,岩土工程勘察时,除了按高层建筑岩土工程勘察规定的一般要求进行外,还应重点论证工程施工及运营时对周围环境的影响,但勘察报告中常常忽略这方面的工作,致使无法满足岩土工程施工及设计的要求。基坑开挖时使用的很多技术手段很难取得预期效果,反而造成很大的经济损失。
4. 强化岩土工程勘察的措施
4.1 严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。
4.2 严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。
4.3 加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理ISO9001∶2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。
4.4 采用先进的岩土工程勘察技术 在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。岩土工程勘测中,为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析。岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。
参考文献
在岩土工程勘察中,地基作为工程的基础,对于整体工程的施工质量,具有非常重要的作用,必须确保地基的稳定性和均匀性。因此在工程地基岩土工程勘察中要求工程设计人员根据地形的特点,确定正确的施工方案,同时还需要根据工程地基所呈现出来的不同特征,来采取正确的方法来进行地基处理,这样才能保证工程地基在高质量、高效率的条件下完成,确保整体工程的施工质量。
一、不均匀地基的稳定性对岩土勘察工程的重要性
不均匀地基的稳定性一直是岩土工程勘察中的重要工作内容。工程中地基失效验算方法就是验算地基的稳定性,把验算所得准确数据,作为工程地基施工设计的重要依据。地基设计人员在对工程地基进行设计时,一般情况下都会采取等效分层总和法来对地基进行验算评价。正常情况下的工程地基变形其实就是地基的压缩变形,而忽视地基的压缩变形就会影响施工的正常进行。因此,如果工程的地基在进行岩土勘察时,发现有不均匀的情况,就必须按照标准化流程工程的施工设计方案进行设计。通常会采用柱荷载作用下的十字交叉基础简化而做的单向连续形基础方法。我们可以将工程剖分成三部分进行分解求析,即将工程分为基础结构、地基结构、上部结构三个部分。这三个完整的静力平衡结构体一旦其完整性被打破就可以取不均匀地基的岩土层承载力数值。
在设计过程中需要注意的就是工程的地基土承载力不能取定值,因为这样做很可能给工程造成许多安全隐患,影响工程的整体施工质量。并且在参照工程总载荷及总反力的相对静力平衡条件的时候,必须联系工程上部结构和基础以及和地基土之间的变形等连续性质,应把一切影响因素看做是一个整体进行分析。针对不同的基础刚度、基础型式可对地基土的承载力进行适当合理的调整。岩土工程勘察人员在发现地基存在不均匀现象时,必须要做的就是对工程倾斜、差异沉降、沉降特征等进行分析,在进行了倾斜、差异沉降、沉降特征分析以后还需要验算工程地基的稳定性。
二、天然地基的均匀性对岩土工程勘察的重要性
在岩土工程勘察中,其中一项重要的工作内容就是对工程地基的均匀性进行评价,所以工程在进行施工时,需要对施工的平面范围和深度范围进行确定,特别是评价天然地基的均匀性时,其平面范围与抗震场地的平面范围在很大程度上有相似之处。但工程地基均匀性的评价是把工程的水平投影面积范围作为评价标准,而深度范围的地基均匀性评价却与抗震场地的抗震覆盖层厚度评价则存在概念上的差异。
在岩土工程勘察的过程中,地基的稳定性是勘察工作中的重中之重。进行工程地基设计时,地形条件往往是工程设计人员在设计初期最关注的问题,因为地形条件是导致地基发生变形的主要原因,在一定程度上决定着工程地基的变化形态,如果地基发生变形较为严重时,就会导致也会发生不同程度的变形。
但在当前岩土工程勘察报告阶段,有很多工程在评价工程地基均匀性的问题上,存在较为严重的片面性,没有自己独特的见解,缺乏创造力,而且工程地基的设计方案也与实际工程施工存在较大误差,这在一定程度上加大了我国工程施工过程中的安全隐患,同时也使得工程施工中的不确定性因素增加,所以在岩土程勘察施工中,无论是工程的设计人员还是工程的施工人员,都需要根据工程地基的施工区域的地质特征及荷载特征来确定施工区域的平面范围和深度范围,进而确定地基的深度范围,确保工程的施工质量和施工过程中的安全性。
三、岩土工程勘察中常见的地基处理方法
以下就岩土工程勘察中常见的地基处理方法进行简明阐述:
1、砂石垫层处理法。砂石垫层法在工程的实际应用过程中,主要是挖去基础底面下层区域内的软土层,然后将基础底面夯实,地面选择无腐蚀性的砂石对地面逐层进行夯实。使其成为工程地基的持力层,有效提高工程的承载力,在工程的地基沉降量中,地基浅层沉降量占有较大比例,进而夯实必须以一定的厚度作为夯实的基础。因为砂石垫层是地基的持力层,所以其具有较强的应力扩散作用,能够有效降低地基垫层之下天然土的压力,进而有效减少地下卧土层的沉降量。同时,由于砂石垫层具有较好的透水性,能够让地基底土质中孔隙水压力迅速消散,最终起到提高饱和土抗剪强度的作用,有效预防了塑性破坏事件的发生。
2、CFG桩处理法。CFG桩又称水泥粉煤灰碎石桩,该种技术主要用于处理加固软土地基,是20世纪90年代出现的一种地基护理技术,随着社会的发展和进步,今天的水泥粉煤灰碎石桩主要是以沉管碎石桩为基础而创新、发展起来的一种软弱地基的处理方法。其具体使用方法如下,先将适量粉煤灰、石屑及水泥掺人碎石中进行搅拌,再加人适量的水将其制成桩体,粉煤灰和水泥的进行胶凝后,桩体的强度及整体性便会得到大幅度的提高。水泥粉粉煤灰碎石桩与碎石桩不同,它是一种融合了柔性砂石桩与混凝土桩的混凝土桩,不具有较高的强度,在应用的过程中,可充分利用桩体的承载力,并能快速的把重力荷载传递到较深层的地基土层中。处理之后,所得到的的复合地基承载力要远高于天然地基的图层承载力,同时,还能有效提高软土地基的承载力,通常情况下,这种桩体的桩径为400毫米左右,桩的长度一般为15米左右。该种处理方法的施工技术与沉管碎石桩的施工技术相比,具有很大程度的相似,只多了一道搅拌工序而已。具体施工步骤可参照如下:首先平整地基,然后测量标高,将钢筋砼预制桩尖,按事先测定好的桩基点准确的埋入地下,使桩管沉入到设计的标高,桩尖进行持力层,停止沉管后,匀速进行拔管,在拔管的过程中,桩管内至少保持2米以上的砼,沉管拔出后,确定其质量,如果质量合格,用湿黏土进行封顶即可。
3、土工合成材料地基的处理方法。应用于岩土工程中的合成材料称为土工聚合工程在岩土工程中已被广泛应用。该类型材料具有重量小、施工简便、整体连续好等优点,在岩土工程中的应用主要有反滤、隔离、加固补强、排水。在处理这种地基时,通常是在边坡部位或软弱地基中埋设土工合成材料,让工程的地基土体具有弹力,从而达到提高软弱地基承载力的目的。
结束语
地基基础工程是岩土勘察工程的重要组成部分,地基基础不仅需要满足承载的要求,而且还在确保其达到容许的沉降量要求,才能有效的保证工程的安全性。在各类工程施工的过程之中,最为关键的环节就是地基的施工,假如地基未经过适当的处理,那么上部结构就会由于稳定差的原因,进而发生各种的安全以及质量的各类问题。因此合理选择地基处理方法在岩土工程勘察中非常重要。
参考文献:
中图分类号:TQ175.6+6 文献标识码:A文章编号:
Research on that way of sampling Affect soil hole ratio
in the Process of Geotechnical investigation
Li Yongjiang
(Yin Chuan Architecture Design & Research Institute LTD.)
[Abstrct] In the process of geotechnical investigation,taking undisturbed soil sample from main bearing soil is obligatory process ,is also definite prescription in compulsory provisions of the nation relevant code, its importance is obvious.The quantity of sampling in field is good or bad takes the direct influence to dependability of investigation data.At present,way of sampling are from exploratory pit and bore hole ,in the actual work ,these two kinds of method show degree of being adopted.But difference of experiment data in the room is what ,degree of difference is how ,the writer will discuss above problem by data collected in engineering oneself for many years,and at the same time verifying these two groups of data ‘s obviousness in difference by parameter supposing verifying theory of probability theory.Finally get the relevant conclusion for engineer in geotechnical investigation to refer and discuss.
[Key words] hole ratio;undisturbed soil sample;way of sampling;affection ; discussion
1.前言
土体孔隙比是岩土勘察工程中常用的指标之一,它的大小直接反映土的松密程度,它的物理意义为[1]:
e=VV/VS=土中孔隙体积/土粒体积。
它的计算公式为:e=–1
其中: ds ——土粒比重; ρw——4°C时水的密度
ρ——土体天然密度;ω——土体天然含水量
由上式可以看出,ρ、ds 、ω三个实测指标直接影响土体孔隙比的大小。由于土粒比重、天然含水量试验选取的是扰动土样,取样方法对试验结果影响较小,只要保证室内试验严格按规程要求进行,所得试验结果能够较真实的反映土体的物理状态[2]。对于天然密度试验而言,试验土样必须保持土体的原始结构及原始状态,而土体结构是否保持完好,又直接与野外取样、运输、室内试验各环节密切相关,在运输条件、试验条件相同的情况下,本人仅就取样方法对土体原始结构及孔隙比指标的影响做一阐述。
2.取土方法对土体结构及孔隙比的影响
岩土工程勘察,不论是初勘还是详勘,都要采取一定数量的、质量等级不同的土样,扰动土样的采取比较简单,除满足重量要求外,有时还需保持土体的天然湿度。原状土样的采取难度较大,它除了满足重量要求外,还必须保持土体的原始结构不被破坏。原状土样采取有两种方法[3],一种是在开挖的探井中人工采取土样,该方法对土体结构的影响非常轻微,所取土样能很好地保持土体的天然结构,室内试验所得土体物理、力学指标具有较高的可靠性,土体孔隙比指标准确、可靠。另外一种是钻机机械采取,该方法尽管有施工效率高、不受地下水位影响等优点,但其最大缺点是采取土样时对土体有夯实作用。土体结构被破坏,在同等试验条件下,土体天然密度指标较探井土样明显偏小。尽管技术人员对钻探工艺、取土器类型做过许多改进,但到目前为止没有哪种机械取样工艺能彻底消除取样对土体结构的影响。
3.两种取样方法土体孔隙比值对比
表1中序号1~22为探井土样孔隙比值,序号23~44为钻孔土样孔隙比值。
本次共采用44组原状土样的孔隙比值进行对比,其中,探井土样22组,钻孔土样22组(见表1),孔隙比指标来源于笔者多年参与工程所搜集的资料。试验土层岩性为粉土,勘察场区该岩性分布稳定,土体孔隙比指标可以做为同一单元体进行对比。
表1 土体孔隙比指标
为了能对表1中孔隙比指标有一个更直观的认识,现统计如表2。
表2 土体孔隙比值对照表
从表2中,我们可以看出两组孔隙比值有明显差异,这种差异能否被允许在同一单元体中出现,差异的显著程度如何,现用概率论中参数假设检验理论对两组数据进行差异显著性检验。
4.土体孔隙比差异显著性检验
在岩土勘察工程中,多数试验数据的分布规律属于正态分布,孔隙比的波动规律同样遵从正态分布(验检方法略),我们按正态分布对孔隙比指标进行差异显著性检验。
4.1标准差检验:
设总体e探服从正态分布N(a1,σ1 ),总体e钻服从正态分布N(a2,σ2 ),则统计量S21/ S22服从自由度为(n1-1,n2-2)的F分布:F=S21/ S22
S21及 S22分别为两总体的样本方差。
一、复杂地形地质条件岩土工程勘察存在的问题
1.1野外勘探
1.1.1勘探点的深度与间距
复杂地形地质条件下,由于地基情况复杂,对勘探点应该进行加密,需要结合勘探点的实际情况,制定相应的勘探方案。但是在实际工程作业中,勘探人员的随机应变能力比较差,遇到特殊情况,不知道变通,仍然按照原有的方案执行,导致两个勘探点之间的地层相差过大。勘探人员在勘探之前,只是在勘探区域进行随机取样分析,并没有充分了解勘探区的具体岩土特性,由于岩土的特殊性,导致勘探点之间出现间距不合理等问题。
1.1.2地下水位的试样采取及测量
在地下水位的实际测量过程中,出现抽水井和滋出地下水的陡壁等情况,导致钻孔水位测量出现误差,从而直接影响地下水测量的准确度。地下水位测量出现的误差,会对实际的施工带来巨大的影响。试样采集工作未能按照相关规范要求进行,会导致原状样的数量不足、高度不够、密封不到位等问题,从而降低含水量,地下水位会下降。
1.1.3原位测试
在进行原位测试过程中,需要充分考虑气温与地温的变化情况,温度的不同会影响采集数据的准确性,原位测试工作必须严格按照相关规范进行操作。另外,孔底如果有缩径和残留,无法判断标贯器是否落到测试的位置,导致贯击数严重失真。
1.2评价问题
1.2.1地基的均匀性评价
现有的地基评价缺乏合理性,通常利用高层建筑的评价方法为准,来判断一般建筑的均匀性,评价方法比较单一,目前国家没有制定出相应的评价方法,在建筑地基评价方面缺乏重要的依据。
1.2.2地震的效应问题
地震是比较常见的自然灾害,建筑物的抗震能力不高,会对人们的生命和财产带来巨大的损失。首先要在建筑场地上进行地层的剪切波速测试,判断场地的类别和覆盖层的厚度。在岩土工程评价中,对场地地基类别、场地类别及剪切波速变化的重视程度不够。
二、复杂地形地质条件岩土工程勘察技术方法
2.1地质测绘法
复杂地形地质条件岩土工程地质测绘是指对所属地区的地形和地质剖面进行仔细的调查分析,深入研究地层、地貌特点、地质结构等问题。地质测绘法主要包括地质点测量、地质剖面测量、勘探工程定位测量、露天矿测量、物化探测量坑探工程测量等。需要勘察人员结合地形、地貌的特点进行分析,了解岩土形成的年份、原因以及岩土的分布等情况。
2.2钻探法
钻探法是指通过钻孔在孔中取得岩心、土样等进行物理性质的分析,判断地基基础能否满足工程建设的承载重力。钻探时可以采用回转钻进,泥浆护壁,全部采芯的方法,获得更高的采取率。详细记录和分析各土层的方向变化和宏观特点,从而确定地层结构和岩土的分布特点,对不同深度的岩土进行采样比较分析,最终掌握复杂地形地质条件岩土工程勘察的相关指标。
2.3原位测试法
原位测试法是指岩土层在原来的位置,保持天然的结构、含水量及天然应力的情况下,测试岩土的各项指标。原位测试法可以避免在岩土取样过程中,释放大量的应力,影响岩土的测试结果,而且相对取样测试,原位测试法可以节省大量人力物力财力。通过使用落锤的自由落体进行标准贯入试验,可以有效地确定风化基岩的物理力学性质指标。静力触探、动力触探、应力铲试验、岩体应力试验等均属于原位测试法。
2.4室内实验法
室内实验法是指在室内进行具有针对性的试验,拟建场地中岩体工程的问题,对岩土的指标做出相应的判断,降低试验的误差。室内实验法在复杂地形地质条件岩土工程勘察中起着重要的作用,可以有效解决勘察过程中出现的问题,准确掌握岩土的物理力学性能,规划合理的方案,确定地层的稳定性。
三、复杂地形地质条件岩土工程勘察实践与研究的建议
3.1规范岩土工程勘探的要求
复杂地形地质条件岩土工程勘探缺乏相应的规范要求,会导致在实际勘探过程中出现不合理的勘探行为和技术性的问题,给岩土工程勘探工作带来巨大的困难。严格规范复杂地形地质岩土工程勘察工作,可以提高勘探人员的工作效率,节省大量岩土勘探的时间,还可以减少勘探过程中的误差,提高岩土勘探的准确度,从而使得到的结果更加真实、准确,为日后的工程建设提供重要的依据。规范岩土工程勘探的任务要求,各部门各负其责,将任务落实到各个项目的负责人,充分调动岩土勘探人员的积极性。
3.2加强勘察技术人员的技术培训
勘察技术人员的素质参差不齐,掌握的勘探能力也不相同,年长的勘察技术人员对现在的先进技术难以消化,年轻的勘察技术人员缺乏相应的工作经验,导致复杂地形地质条件岩土工程勘察工作进展缓慢。首先需要对勘察人员进行定期的技术培训,时代在不断变化,岩土勘察技术同样日新月异,勘察人员的技术也必须与时俱进,满足国家和市场的需求,彼此之间交流相关的工作经验,使勘察技术人员的素质全面提高。建立完善的岩土工程勘察体系,规范勘察技术人员的行为,有效地开展岩土工程勘察工作。
3.3提高岩土工程勘察人员的专业技术
岩土勘探人员的技术是开展岩土工程勘察的重要保障,同样决定着能否顺利完成岩土勘察工作。岩土工程勘察人员在对勘察区域进行勘察的过程中,需要详细了解该区域的地形和地貌等情况,并进行理论分析,掌握地基的稳定性与均匀性等状况,客观分析勘察区域的地质结构,研究地下水的具体情况,充分考虑影响地下水位的具体因素,分析地下水对建筑物的影响。
四、结语
岩土工程勘察工作是项目工程建设的基础,是项目是否可行的重要保障,在工程建设施工之前,需要对建设施工区域进行岩土工程勘察,了解具体的地形、地貌及地质结构等情况。复杂地形地质条件在岩土工程勘察过程中存在一些问题,需要岩土工程勘察单位提高岩土工程勘察人员的素质,提升他们的专业技术能力,制定相应的岩土工程勘察规范要求,顺利开展国家的工程建设,从而促进经济的飞速发展。
参考文献:
[1]陶忠平.复杂地形地质条件岩土工程勘察实践与探索[J].岩土工程学报.2007
[2]雷晓莉.关于复杂地形地质条件下的岩土工程勘察的若干思考[J].现代物业(上旬刊).2013
1 引言
现阶段,由于人们对建筑的风格、空间、结构等方面的要求越来越高,给岩土勘探带来了许多新的挑战。显而易见,再采用以往的岩土勘探方法已经不能满足现阶段工程设计需求,会给岩土勘探技术带来许多问题。这就需要技术人员对工程勘探设计中常见的问题进行分析、总结、归纳,以此寻求解决方法,从而总结经验,提高岩土勘探业务水平,进而提高工程建设质量。
2 岩土工程勘探中的问题
2.1 设计问题
在岩土勘探过程中,由于资料搜集不全面,对当地的地质条件不甚了解,从而不能明确设计意图,不能对岩土工程的勘探采取科学合理的勘察手段。在一个建筑项目的勘察过程中,如果勘察部门只是单纯地为了达到承包工程的目的,对勘察费用进行过分压低,按照一般方法对建筑工程进行勘探,造成工程勘探的深度达不到要求,从而造成勘探数据的不合理,甚至某些企业勘察者不能在勘察前明确建筑勘察任务,不清楚工程设计的勘察要求,仅仅凭借以往经验进行岩土工程勘探,最终有可能导致所勘察的技术报告不能满足土建工程设计广度和深度的要求。
2.2 方法问题
在岩土勘探中,勘探方法的正确选择也是保证工程质量的关键所在。在一些地区,有不少企业为了降低勘探成本,在岩土工程勘探中只是布置大量的探孔,甚至布置的全是静探孔,之后再在施工建设中把之前所布置的静探孔钻成钻探空,这样的做法完全有悖于现代化工程建设的基本理论。有些勘探企业凭借自己是本土企业优势,在沿途勘探中只是根据以往经验加上静态勘探对所建设区域进行岩土地质判断,从而达到节约时间和勘探经费的目的。很显然,企业通过这样的勘探手段是达不到建筑规范要求的。岩土工程勘探中的原位测试的不合理状况,都会为后期工程的施工带来不可控制的隐患。
2.3 参数问题
随着工程各方面的要求越来越高,岩土工程的勘探也发挥着越来越重要的作用。但由于勘察报告中一些勘探参数的失真抑或相关参数之间的相互不协调,导致了岩土的取样不具有代表性,其次由于不同的勘探人员个人素质不同,所选用的方法也不尽相同,所取到的岩土样本和建筑工程内外区域不相符合,从而使得该地区的岩土勘察参数难以正确把握。
2.4 技术能力问题
这主要是岩土勘察技术人员勘察知识和经验的积累,以及对岩土勘察较深度的认知。主要表现在对被勘察区域资料的收集、整理、分析能力,更加缺乏对原始资料的真伪辨别和资料的利用能力,还有各个阶段岩土勘察未能进行技术交流,造成勘察的目的不明确,勘察人员不知以怎样的方法、手段进行岩土工程的勘探,从而导致所勘察结果不能满足工程的设计要求。
3解决措施
要保障工程建设的质量和安全,就必须严格地按照工程建设章程、规范日常行为、端正工作态度以及工程整体化的严格监制。工程建设都是先勘探,接着进行图纸的设计,然后才是工程施工。所以岩土工程的勘察是保证工程建设质量和安全的基础,需要按照规章制度进行科学合理的方法对建筑区域进行勘察。
3.1 加强技术人员的培训
加强勘察技术人员的技术培训和技术创新,扩大勘查技术人员的知识广度和深度,促进勘察部分各阶段技术方面的定期交流,是勘探技术人员进行知识技术创新和提高勘察技术的基础。技术人员应具有端正的工作态度,在工程勘察之前准确全面地搜集工程建设区域的地质资料,正确了解工程建设规模和所适合的地基形式,从而采用正确的方法对建设工程进行科学合理的勘察,以此保障勘察结果的真实性。
3.2 场地环境类型归类
场地类型的划分是判断混凝土结构腐蚀性的标准。由于同一场地内的地貌类型也不尽相同,为此就该对场地类型进行分类。对于地貌单元一样的场地,整个场地的环境类型仅有一个,这时就可以按照渗透性和含水量的不同划分环境类型。当然对于地貌单元不同的场地,环境类别比较复杂应具体问题具体分析,一般我们先划分地貌单元,把相同的分在一组,再依据渗透性和含水量等确定环境类型。
3.3 勘探方法试验
在岩土工程勘察中,勘探的方法多种多样,不同的方法都有各自的优点和缺点,所以勘察单位应根据所要勘察区域的实际情况,选择合适的勘察方法。其中原位测试就是经常利用的勘察方法,它不仅可以探测工程建设区域的地层分布和土质的特点,还可以确定地基在建筑区域的承载能力,这就要求勘察技术人员根据工程的规模、高度、质量、不同的勘察阶段以及设计参数进行合理的选择。在现场勘探过程中,一般可以根据钻孔的数量了解各方面的地质资料,并根据各个区域孔与孔之间的距离,确定底层分布情况,进而鉴定所建设地区的土样级别,选择不同的试验内容,准确反映地质情况。在对建筑工程进行试验时,要尽可能与实际条件相符合。根据不同的地质条件可以首先进行静力触探试验,它是利用恒定的静力输入速率将圆锥探头压入所处土层中,依据探头贯入土层的阻力的不同确定土层物理力学性质。静力探测试验不能对所测土层进行直接观察和鉴别,也不适用含碎石的土层和较密实的砂质地层,需要对该区域进行标准贯入试验,它操作简单,适用性广泛,尤其是对钻探困难的砂土、碎石地质进行勘察,效果更加准确。它利用落锤能量将贯入器打入所测样本土层中,然后根据贯入难易程度和其他原位测试方法以及试验结果进行相互比较来判断土层的物理性质。另外,还可以对所建设区域进行声波测试,它是利用声波的传播速度进行测试,以此来划分土质类型,提供基础设施建设所需的地基动力参数和地震效应分析所需参数。岩土工程的勘探还可以利用不同的勘察方法对地基土层进行多次勘探,从而更加准确地判断土层特征。
3.4 验证试验结果,正确选择岩土工程参数
利用计算机技术对该地区的性状数据进行定性和定量的模拟分析,减小分析的误差和标准差,全面了解岩土工程的参数标准,增强岩土工程分析的合理性,保证勘察成果的详实、完整、准确,满足施工要求。
4结语
岩土工程勘探方法有许多种,每一种方法都有各自的优缺点。所以,企业应依据实际情况,针对不同的勘察目标,选择科学合理而又适用于所勘测地层的勘察设备和方法,并利用现代化计算机技术对勘测数据进行模拟分析,实现岩土工程勘探和工程建设的设计相结合,以此提高勘察工作的质量和水平,使现代化岩土工程勘探不断发展,提高工作效率,从而获得更大的经济效益。
参考文献:
中图分类号:P624文献标识码: A
前言
建设工程的质量和稳定性是全面保证工程使用效果的主要决定性因素。在建筑工程中需要对岩土工程的勘探数据进行科学合理的分析,主要目的就是为了使得工程建筑环境的结论和指导意见,使得工程建设能够依托环境从而达到质量的要求。随着我国岩土工程的不断发展和建设,在现代工程建设的要求,必须要全面保证其工程勘探的科学性,全面保证其勘探数据的准确性,这些因素直接影响了工程建设的质量问题和后期的运用。由于技术的管理和工程的实施等各个方面的原因,使得岩土工程中勘探技术还存在一定的问题,对其技术应用产生了很严重的影响。因此,本文对岩土工程的勘探理论进行了介绍,并根据勘探实施情况对其中存在的常见问题进行了总结分析,在此基础上,提出了相应的解决对策,为保证岩土工程勘探的科学性做出了支持。
1.岩土工程中勘探技术概述
岩土工程勘探的主要研究对象就是针对于工程建筑中的岩土、水、热、应力等影响建筑工程的地质环境。工程建筑中的地质环境主要有建筑地基、建筑材料和建筑的环境等。岩土勘探的主要任务和目的就在于查清楚建筑施工场地的岩土的条件和具体的情况,全面分析岩土工程中存在的问题,并且进行综合性的评价。除了应用相对于比较广泛的理论之外,还必须要阐述好各项具体的问题和解决问题的措施和途径,还需要综合研究和探讨勘探的方法和激励,并且哈环境相互结合,进一步综合分析其勘探的方向和方法,对于不同的勘探的阶段进行工作的安排和部署,整理和分析器岩土勘探的资料,并且结合相关的资料进行整体性的评价。如图(1):岩土勘探基本的任务就是为建筑工程的设计、规划、运营、施工的安全,提供可靠、详细的地质资料,利用地质力学知识解决工程出现的地质问题,促使建筑物同地质环境相适应,站在地质的角度,确保建筑的经济、稳定、正常、合理、安全的运行,以使地质环境得到合理利用和保护的目的。另外,如果发现在建筑施工场地有不利于其施工条件的地质,必须要全面进行相关的技术处理的措施。
2.岩土工程中勘探常见的问题
工程的勘探是工程施工中不能缺少的重要流程,岩土工程勘探技术的实施,也需要保证对其进行科学保证,确保其得出的数据准确,这样才能够为工程的设计和施工建设提供确实、科学的引导。但是在岩土工程勘探中存在着一些常见的问题,对这些问题的合理解决是保证勘探技术实施的重要前提,下面本文将对其中的问题进行总结,主要有以下几点:如图(2):
勘察工作量汇总一览表
2.1、内部缺乏管理与规范
工程勘探市场化运用模式进行,使得有些专业勘探单位忽视勘探质量结构,而将注意力集中在单位收益上,这在一定程度上损耗了工程建设的利益。主要原因是勘探单位对内部的管理存在问题,为降低投入和成本,私自降低勘探实施标准,已达到利益最大化的目的。甚至有些单位威胁抢占客户资源而利用不正当竞争的手段进行活动,造成勘探结果的混乱和失真。这种情况的发生必然会造成分层位置失准、特殊地质现象遗漏等问题,不仅无法为工程施工提供各项数据,甚至还会直接的破坏地基、岩土地质。
2.2、勘探报告不适合当前的施工
工程建设中,建设环境能够勘探报告是其中主要的依据,但是在长期勘探工作中,能否保证勘探报告的技术更新成为了其中影响工程建设的主要问题。目前,我国许多勘探单位仍在沿用着以往传统、守旧的工程地质勘探报告的框架,由此得出的勘探报告,其具体内容通常是围绕主观性的描述来展开,从而导致最后的结论、建议较为笼统,工程建设项目的施工人员、设计部门难以采纳并加以运用,使岩土工程勘探工作失去了应有的作用。
2.3、作业面太狭窄
我国的岩土工程勘探工作,一般情况下指示针对项目工程的施工场地的岩土情况进行实际的勘探和研究,并且没有经过深入的了解和全面的分析器周围的地质结构的情况,由此这个所得出的勘探的结果和数据及其后期的分析结果都不会考虑其地区性的因素。虽然在一定的程度上可以为项目的施工提供有力的理论和依据,但是随着工程的顺利完工,在长期使用的过程中就会出现地基结构发生改变的现象,甚至可能会受到周边地质变化的影响而引发重大安全事故。由于在勘探的数据报告中,勘探的数据和结果及其相关的参数之间就会存在不协调的现象,导致其岩土的取样没有代表性,其次由于不同的勘探人员其综合素质和勘探的技能和所选择的方法也不相同,因此,对于取样的岩土和建筑工程内外的区域不想符合,从而很难以正确的把握其岩土的勘探参数。
3.针对岩土工程勘探出现问题的解决措施
对工程实施中应用技术的系统化管理,能够有效保证工程施工的科学性和安全性。岩土工程的勘探对工程的建设是非常必要的,但是需要在保证其技术应用不存在问题的基础上才能够对其进行应用。岩土工程勘探中存在的问题,对技术的合理运用产生了巨大的不良影响,对其问题进行妥善处理是保证工程施工质量的重要措施。下面本文将针对沿途勘探中存在的问题提出相应的解决措施,主要有以下几个方面。
3.1、加强技术人员的培训
加强勘探技术人员的技术培训和技术创新,扩大勘查技术人员的知识广度和深度,促进勘探部分各阶段技术方面的定期交流,是勘探人员进行技术和知识上的一个相互交流的过程,对提高其勘探的技术有一定的促进作用。其次,对于勘探人员应该端正其工作的态度,在进行勘探之前应该全面的搜集在建筑工程建筑区域内部的资料,正确的分析器设计的规模和适合的地形,从而采用正确的方法对建设工程进行科学合理的勘探,以此保障勘探结果的真实性。
3.2、归类场地环境类型
对于施工场地进行的场地类型的划分工作时判断其混凝土结构腐蚀的标准。由于在同一个场地的地貌和类型也不相同,因此就应该对场地进行划分。对于地貌单元一样的场地,其场地的环境类型也仅仅只有一个,这就要求进行划分的时候必须要参照其含水量和渗透性。除此之外,对于地貌单元不同的场地,环境类别比较复杂应具体问题具体分析,一般我们先划分地貌单元,把相同的分在一组,再依据渗透性和含水量等确定环境类型。
3.3、勘探方法的试验
在进行岩土工程勘探的时候,其勘探的方法是多种多样的,其不同的勘探方法也有不同的优点和缺点,因此,勘探的单位应该根据其勘探区域的时候情况,选择适合的勘探方法。其中,最常见的原位测试就是最常见和常用的勘探方法,它不仅可以探测工程建设区域的地层分布和土质的特点,还可以确定地基在建筑区域内部的承载能力,这就要求勘探技术人员应该根据其工程的规模、高度和质量及时勘探阶段的参数进行合理的选择。在现场进行勘探过程的时候,一般情况下可以根据其钻孔的数量多少判定其各个方面的地质资料,并且根据其各个区域的孔与孔之间的距离,确定其具体的分层情况,选择适合的实验,准确的反映出地质的实际情况。
在对建筑工程进行试验的时候,应该尽量和实际的情况相互符合,可以根据不同的地质进行静力触探试验,它是利用恒定的静力输入速率将圆锥探头压入所处土层中,依据探头贯入土层的阻力的不同确定土层物理力学性质。静力触探试验不能对土层进行直接的观察和鉴别,也不适合含有碎石的特曾和较为迷失的砂质的低层,需要对进行测试区域进行标准贯入的试验,他主要是操作简单,而且使用性较强,主要针对于钻探困难的砂土、碎石地质进行勘察,效果更加准确。岩土工程的勘探还可以利用不同的勘察方法对地基土层进行多次勘探,从而更加准确地判断土层特征。
结束语
岩土工程是土木工程建设中不可缺少的重要组成部分,因此,要保证工程整体的质量,就必须对岩土工程的建设质量做出管理,使其能够达到工程建设的质量要求。岩土工程的建设需要对地面或水文环境进行开学准确的勘探,为保证勘探数据质量必须对其中可能发生的常见性问题进行解决。施工单位应在工程勘探工作中,严格按照工程质量要求和技术实施标准进行,这样才能够满足勘探技术对实施操作的要求。另外需要注意的,工程勘探对施工人员的素质要求较高,因此,建立具有专业素质的岩土工程勘探技术团队是非常重要的。
参考文献
[1]王子元.基于岩土工程勘探常见问题及解决对策的分析[J].黑龙江科技信息,2014,06:48.
[2]王俊.岩土工程勘探常见问题及解决措施[J].技术与市场,2013,07:114+116.
中图分类号:C35文献标识码: A
随着我国城市化的发展不断加快,各项基础设施建设都在不断涌现,许多工程项目在建设中都会涉及到岩土工程,因此,对于岩土工程及相关技术的研究才显得很有必要。本文将分析岩土工程施工技术的特点,并且进一步探讨岩土工程技术的创新方法和实践。
一、岩土工程技术概述
我国有60多年的岩土工程技术发展历程,现代城市发展的越来越快,海底隧道、跨海大桥、高速铁路等工程技术要求高的项目不断涌现,都给岩土工程的发展带来了强大动力。岩土工程主要通过理论分析、室外试验、工程实践来完成。现代信息技术和计算机技术的迅猛发展,为这些环节都提供了便利。随着科学技术的进步不仅能够研发出各种各样的工程新材料和新设备,还为岩土分析提供了计算机分析能力和室外测试能力的基础。随着世界各国相继意识到岩土工程和自然环境之间平衡协调之间的关系,在岩土工程技术创新时也更倾向于保护生态环境和人文环境的研究方向,这种可持续发展的方式将会让岩土工程技术的发展道路越来越宽广。
岩土工程是将土力学、基础工程学、工程地质学、岩体力学几门学科融合在一起,运用各种勘探测试对岩土进行综合整治和改造的一门综合学科。它的研究对象是岩体和土体,有着非常强的实践操作性能。岩体在地质变化的过程中形成了各种复杂结构和应力场环境,不同地区不同环境的岩体都有着很大的差别。岩石和土的强度特性、变形特性、渗透特性都是通过试验测定的。岩土工程的主要研究目的在于,在复杂的地质条件和自然环境下,人类活动能够确保岩体和土体不会因为强度过小而产生变形等问题,从而让岩体在发生局部或者整体失稳的状况下,与岩体紧密结合的建筑物不会因为岩体的破坏失去工程能力或者正常运营的条件。
二、岩土工程施工技术特点
1. 隐藏性
岩石施工首先存在较强的隐秘性,这和大部分岩土都隐藏在地下不易发觉的地方有关。基于这个特征岩土在施工时采用的各种桩基以及地下连续墙往往都隐藏在地下,施工过程中的相关工序与流程也大部分是在地下完成。施工结束后施工成果也无法在地面看到,所有的全貌都隐藏在地底,这些都是岩土施工隐藏性的直观体现。
2. 复杂性
岩土施工是一项复杂程度极高的工种。这不仅取决于施工过程会受到许多外部因素的影响,如当时的气候环境以及天气、所采用的施工工艺以及设备等,这也在于岩土施工是一项工种庞杂,同时涉及到的施工人员十分密集的工程,在施工展开前需要做的准备工作也十分复杂。此外,施工工艺的选择也非常多样,即使是同一种桩型与同一种施工技法,在不同的地理环境下所选用的施工工艺也会有所差异。
3. 严格性
岩土施工的要求十分严格,这不仅是因为考虑到岩土施工的复杂性,这也源于岩土施工存在较大的难度,所以每一个工艺与施工环节都要落实到位。例如对于灌注桩的选用,除了要严格控制桩身结构与材质的强度,对于灌注桩所允许的偏差也有很具体的要求。
三、岩土工程技术创新方法和实践
1. 物探技术
物探法是岩土工程中最常施工的技术手段,主要是以电磁理论与电学理论为基础发展起来的一门综合岩土勘探技术。借助物探法能够很便捷的获取相关地质信息,尤其对于较为复杂的地质条件以及研究过程可以提供很多实用的帮助。工程物探法还能够很有效的收集野外的地质样本,并且借助具体仪器的分析来获知此处岩土的相关特性,继而为岩土工程的展开提供很有价值的参考依据。
2. 钻探和坑探
钻探和坑探是一种更为直接的岩土勘探模式,能够更直观的了解特定的地理环境以及岩土性质。钻探一般是在地层类型以及勘探要求基本确立后,通过获取不同深度的岩土样本,然后借助相关仪器展开对于岩土性质的全面分析的一种研究方法。坑探则是一种更深入的勘探模式,通常是在钻探无法发挥实际效用时会考虑采取坑探。但坑探耗费的资源量很大,对于财力、物力的消耗也很多,因此,大部分情况下都会首先考虑钻探。
3. 原位测试
原位测试一般分为两种:静力触探和动力触探。静力触探是通过将金属探头用准静力均匀径直压入需要勘探的岩土中,通过探头反馈回的阻力来获取岩土性质的一种原位测试模式。动力触探则是在将金属探头贯入土体后,通过测量需要的锤击数来获取基岩的相关物理学性质及指标的一种原位勘探模式。两种方法都有着不同的适用范围,都能够为岩土工程提供很好的技术支持。
4. GPS定位测量技术
GPS定位技术的应用十分广泛,在岩土工程中也能够发挥很好的作用。对于一些地形十分复杂的山地,在传统模式难于勘探的前提下可以借助GPS定位技术来进行岩土性质的勘探。勘探前需要做好各方面的准备工作,在准确获知勘探项目的各项基本信息后对于勘探中需要用到的采集设备、仪器以及相关的通讯工具与交通工具等都有做好准备,这些都是勘探工作能顺利展开的保障。此外,对于采集时间的确立也很重要,这些都会很直观的影响到勘探的成效。
结 语:岩土工程及相关技术不仅在各类工程项目中应用的十分广泛,展开对于岩土技术的研究与创新,这对于推动我国工程建设的稳固发展将会很有帮助。今后的岩土工程技术中会不断融入各项高新技术,会让岩土工程技术融合更多先进而实用的高新科技,并且让其更好的辅助工程项目建设的良好展开。
参考文献:
[1] 刘豫. 岩土工程技术创新方法与实践[J]. 中华民居(下旬刊). 2013(12)
[2] 陈为华,王炳振. PCC桩在软土地基加固工程中的施工技术[J]. 科技创新与应用. 2013(23)
[3] 刘汉龙. 岩土工程技术创新方法与实践[J]. 岩土工程学报. 2013(01)
[4] 环境岩土工程研究所[J]. 广东土木与建筑. 2014(02)
一、岩土地质勘查要点分析
1、岩土工程勘察的方法
岩土工程勘察的方法或技术手段,有以下几种:工程地质测绘、勘探与取样、原位测试与室内试验、现场检验与监测。
工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘;但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质测绘。工程地质测绘是认识场地工程 地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。
勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的;并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。
物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。
钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的 类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。
原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。
原位测试与室内试验相比,各有优缺点。原位测试的优点是:试样不脱离原来的环境,基本上在 原位应力条件下进行试验;所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好;试验周期较短,效率高;尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验 评定其工程性质。缺点是:试验时的应力路径难以控制;边界条件也较复杂;有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是:试验条件比较容 易控制(边界条件明确,应力应变条件可以控制等);可以大量取样。主要的缺点是:试样尺寸小,不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响,代表性差;试 样不可能真正保持原状,而且有些岩土也很难取得原状试样。现场检验与监测是构成岩土工程系统的一个重要环节,大量工作在施工和运营期间进行;但是这项工作 一般需在高级勘察阶段开始实施,所以又被列为一种勘察方法。它的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。
现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。
检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣工运营期间继续进行。
2、岩土工程分析与评价的主要内容
岩土工程分析与评价的主要内容包括岩土工程地质分层及岩土参数的统计分析、场地稳定性和适宜性、场地地震效应、地基基础方案、基坑工程等。
1、岩土分层和参数选用
(1)分层原则:土层按地质时代、成因类型、岩性、物理力学性质指标划分;岩层按地质时代、岩性、风化程度、岩石坚硬程度和完整程度指标划分。
2)参数选用:首先要进行岩土参数的统计分析,应该按照场地工程地质单元、区段和层位分别统计。按照统计原则和标准,提供统计指标和相应的数据。当数据变化较大时,应分析原因,进行取舍,必要时重新分层统计,以保证参数可靠。
其次就是参数的选用,应根据地质的特点,并结合地区的经验,进行合理选用,保证室内试验和原位测试指标之间相互吻合。根据统计原则和标准,选取统计指标的最大值、最小值、算术平均差、标准差、变异系数和样本数。用于评价岩土性状和划分地层鉴定类别的指标,应选用平均值。对正常使用极限状态计算所需岩土参数,宜选用标准值。若指标选用值变异性较大时,可以根据地区经验进行适当调整。
2、场地稳定性和适宜性评价
(1)断裂勘察,查明其位置,活动性,以及地震效应,对拟建工程的影响程度。
(2)不良地质作用勘察,针对存在工程安全隐患的不良地质作用和地质灾害进行定性分析,根据指标进行定量评价。
根据综合评价分析结果提供建设性意见和措施。
3、场地地震效应和地基基础方案
应当根据建筑场地类别,划分抗震地段,判别砂土液化等问题;根据场地工程地质条件,结合经验,以及施工、材料等因素,针对地基进行分析,提出安全可靠的地基基础方案。
二、建筑岩土地质勘查中的地质问题
水文地质问题在岩土工程勘察和施工中非常重要的问题。地下水是岩土体的一部分,直接影响岩土体的工程特性以及建筑物的稳定性和耐久性。
1 水文地质评价内容
工程地质勘查中,对水文地质评估应该结合基础设计以及地下水对于岩土工程的危害,因此,评价内容主要包括:考虑地下水对岩土体和建筑物的影响;应该结合建筑物地基基础类型,合理选型;此外,还需要从工程角度出法,根据不同条件,有侧重的考虑不同的地质问题。
2地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。因此,地下水位变化引起的危害可分为四种方式:
(1)水位上升引起的岩土工程危害。
(2)地下水位下降引起的岩土工程危害。
(3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。
(4)地下水动压力作用引起岩土工程危害
综上所述,水文地质工作在工程勘察中起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。
我国经济的快速发展,对我国建筑行业的发展进步起到了极大的推动作用!目前,在我国的各项工程项目中,岩土工程勘察是保证各项工程顺利进行的基础!而且,建筑行业等的技术管理人员和相关设计部门也对岩土工程项目的安全、进度、质量和施工设计等越来越重视!同时,随着工程项目的不断增多,在工程施工中会遇到越来越多的问题,施工的地质条件也变得越发的复杂!但是,伴随着我国岩土工程相关技术的不断更新和发展,岩土工程勘察技术的手段和方法也在不断的提高!在国内,很多建筑企业已经能够独立完成复杂工程的设计、勘察和施工,这些施工项目主要含有超高层建筑"处理复杂地基"地下工程"移山填沟"海上平台和围海造陆等!由于岩土工程勘察在整个工程施工中的重要作用,在进行岩土工程勘察过程中,应该严格控制勘察质量,及时的发现和纠正勘察中出现的错误,并严格按照国家的标准进行岩土工程勘察!为了能够确保勘察工程的顺利进行,勘察单位应该重视细节,针对不同的地质情况采用适当的勘察技术手段!文章下面主要探讨了几种岩土工程勘察中涉及到的技术,希望对企业在日后的勘察中有所帮助!
1 勘察点及技术方法
为了能够确保测定相关岩土工程中岩土信息的准确性和获得数据的可靠性,通常在针对性和实用性的大原则下,采取工程地质测绘"勘探,取样"原位测试"室内试验"现场检验以及监测等多种勘察技术手段相结合的方式,或是根据施工地区的具体情况来最终决定相应的勘察技术手段!下面详细介绍这几种勘察技术:
1.1工程地质测绘
该项工作一般在勘察初期进行,作为岩土工程勘察的基础工作,工程地质测绘的主要目的是明确施工地区的地形"地貌特征,以及在施工过程中可能遇到的一些不良地质作用!并明确该地区岩土的形成原因"厚度和分布情况等!由于工程地质测绘是了解地质条件最为直接有效的方式,因此,在具有复杂地质区域的场地中,必须进行工程测绘!以求能够准确的获得地下地质条件,起到有效地指导其他勘察方法的作用!
1.2勘探
主要包括物探,钻探和坑探等各种方法!其作用是勘察地下地质情况,并可以结合勘探工程取样技术进行相应的原位测试和监测,已获得更加准确的地下地质资料!而在实际的勘探中,一般根据岩土工程的需要选择适当的勘探手段!作为一种间接的勘探技术,物探的主要特点是经济"实用,能够及时的解决工程地质测绘中难以推断而又急待解决的地下地质情况,也由于它的这个特点而经常配合工程测绘同时使用!除此之外,物探又是钻探和坑探工作进行的基础或是可以作为它们的辅助手段!而物探的缺点是勘探结果具有多解性,使用过程容易受到地形等因素的限制!而钻探和坑探这两种勘探技术,在岩土工程勘察中是必不可少的两种关键技术!前者的适用性最广,并可以根据地层的实际情况选择不同的钻探方法,通过对不同深度的地层采样进行分析试验,确定岩土类型及其它有关物理力学性质指标!但是,当钻探不能实现岩土工程勘察的地下地质情况分析时,应该考虑使用坑探方法!由于在实际工程施工中,会遇到多种不同类型的坑探工程,所以必须要依据实际情况来选择适当的坑探方法!勘探工程是一项耗费人力"物力和财力较多的工程!而且,有些勘探工程因为种种原因导致其勘探工程工期较长,且需要动用机械和动力设备!因此,在慎重考虑和紧密研究之后,可以使用这种方法,但是在布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,尽量避免盲目性和随意性!
1.3取样
根据场地地层情况,可以采用静压法和扰动取样来获得相应的地质材料,以便于后续的原位测试和室内实验!
1.4原位测试
常用的原位测试技术包括静力触探试验"标准贯入试验"动力触探和波速测试!其中静力触探试验采用的是原装液压静力触探双桥探头测试,微机自动采集信息并处理后绘制单孔静力触探曲线!标准贯入试验采用的是自由落体法进行试验!通过动力触探试验可以准确的获得岩土相关的物理力学性质指标!而通过波速测试可以分辨场地的岩土类型!
1.5室内试验
根据施工场地存在的岩土问题,进行针对性的室内实验,通过实验来确定相关岩土的准确信息,为岩土工程的综合评定提供有力的依据!通常常用的室内试验包括一般物性指标试验"压缩试验"颗粒分析和水质分析!
1.6检验检测
作为岩土勘察工作的关键组成部分,该部分的主要目的是为了确保工程的质量和安全,提高工程效益!检验和检测工作主要是在施工过程中进行,以便能够及时的获得工程技术参数,以及发现并纠正错误!
2勘察内容
针对已选定区域进行系统"科学的岩土工程勘察是保证后期工程施工顺利进行的关键!在勘察对象的选择过程中,需要考虑和注意很多的细节问题,包括对拟建场地的自然地理概况和环境地质背景的考察,收集和整理工程地段的主要气象因子,查明地下水的类型"埋藏条件等等,以及是否存在可造成地面塌陷"沉降"开裂的不良地质作用等等!尽可能的获得详细的勘察资料,确保工程的顺利完工!
3地下水评价以及对地基均匀性的确定
根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中对工程地下水的要求,应该及时的对地下水进行取样并分析其腐蚀性!地基的承载力和坚固性是保证工程质量安全的重要前提,而且在《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)中也明确规定了地基土的均匀性评价指标,但是,根据实际的工程经验,多数和岩土工程相关的事故是变形问题!因此,在分析地基指标时,要特别重视强度指标和压缩指标的均匀性!
4结束语
总之,伴随着我国经济的快速发展,我国岩土工程勘察技术不断提升,为了能够保证各类工程的顺利进行以及它们的质量安全,在岩土工程勘察中,应该更加重视勘察技术手段的更新!又因为岩土工程勘测是保证工程质量的前提,因此,在勘探之前务必要做好准备工作,严格按照我国的相关标准进行勘探,尽最大可能的保证勘探工作的准确性,提高工程质量水平!
参考文献
[1]程杰,陆英浩,陆树兵.中华人民共和国建设部.GBJGJ3.现代岩土工程勘察技术规程[S].北京:中国建设工业出版社,2007.
Abstract: The construction of geotechnical investigation is an indispensable link. During the design and construction of various projects before construction of basic construction procedures must be carried out geotechnical investigations, geotechnical investigations increasingly valued by all levels of government. From the 1980s, China began the engineering survey system has started to form their own models suitable for China to abandon the previously blind study of the Soviet model, the formation of geotechnical engineering system. Soviet reconnaissance system just to identify geological engineering geological site conditions for the planning, design, construction to provide the geological data; survey results in the formation of the document, just a brief description of the geology of the construction site, but not how to solve the actual situation section. How to guide the design of the survey report to determine a reasonable foundation design, foundation and underground for construction should be noted that neither the problem raised guidance, nor involved in foundation engineering practice, the construction of the project to make practical guidance. Survey work and engineering design, construction lags far behind, resulting in the construction of engineering practice survey results of the process are not well play a technical advisory role. Since China adopted a new system since the geotechnical exploration, geotechnical engineering system can not only accurately reflect the proposed site or regional engineering geological conditions, but also can be combined with an overview of the project and construction conditions of a certain depth of technical feasibility studies and analysis evaluation. For site specific geotechnical conditions, make recommendations to guide the design and structure of the program selected based on the proposed construction should pay attention to and control of the technical requirements to serve the whole process of construction. Here's to a new study on issues related to geotechnical exploration.
Keywords: geotechnical exploration and development achievements puzzle measures
中图分类号:K826.16文献标识码A 文章编号
一、岩土工程的相关介绍
(一)、岩土工程的定义
岩土工程是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是以求解岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题,作为自己的研究对象。
(二)、岩土工程勘察的定义
岩土工程勘察就是根据建设工程要求,运用各种勘测技术方法和手段,为查明建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件而进行的调查研究工作。岩土工程勘察的目的在于分析和处理建设工程中与岩土介质有关的问题。并在此基础上,按现行国家、行业相关技术规范以及岩土工程理论方法,去分析和评价建设场地的岩土工程条件,解决存在的岩土工程问题并且编制用于工程设计与施工等的各种岩土工程勘察技术文件。因此,岩土工程勘察包括了许多部分,实际调查、勘探、整理、分析、制图等于一体的工程活动。
二、岩土工程勘探取得的成就
在我国推行岩土工程勘探的三十多年来,已经取得的巨大进展:1、我国已经能够解决技术要求高,地质条件复杂的岩土工程问题。而针对国内的情况也制定了许多相应的规范、规程的编制,积累了各种工程勘探的宝贵经验。2、勘探工作已发展到了用多种测试手段、综合评价的模式取代单一的钻探、取样、试验、提报告模式的阶段。多功能静力触探、超重型动力触探、预钻式和自钻式旁压试验、螺旋板载荷试验、孔隙水压力测试、波速试验等新技术的迅猛发展,大大提高了地基评价的水平。
3、勘探与设计、施工三者的结合,初步形成了从勘探到设计、施工、监测的认识、实践、改造的全过程。
4、地基处理技术水平的改善。为了满足工程建设的需要,借鉴了国外多种地基处理技术为工程的建设积累了相当丰富的经验。
三、岩土工程勘探中遇到的难题
(一)、岩土工程勘探的技术难题
1、岩土工程勘探的技术难题
岩土工程勘探的市场化,促使了竞争越来越激烈,为数不少的勘察单位在承接勘察任务的时候不愿使用先进的设备仪器,导致勘察的质量和技术出现短时期的停滞现象。在长期的发展过程中,存在着许多制约勘察的技术因素,主要有一下几点:1)、界面划分问题:因为技术的局限,在勘察的时候对不同岩土体和岩石风化程度的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等不存在失误的界定;
2)、地质形态问题:不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定等都是技术的薄弱环节;3)、岩土参数难以确定问题:岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定;4)、综合能力问题:部分勘察技术人员个人素质不够专业,对勘察野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力不够强,缺乏辨别真伪、归纳总结的能力,对建筑设计方面的知识不够专业,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料不能满足需要等问题;5)、技术素质问题:勘察技术人员碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不能采用合适的技术方法和手段去解决所碰到的技术难题。也就是勘察人员的创新能力不足,致使工程的停滞。
2、针对岩土工程勘探的技术难题的解决措施
要解决上述岩土工程勘察中存在的主要技术问题,可加强以下几方面的工作。1)、针对界面划分不清的问题:勘察人员应该运用各种勘察手段的综合应用和思维的多样性,提高勘察精度,全面反映勘察场地各种地质体的形态、界面、物理力学特征及其相互之间的关联性。不能只依靠传统的单一勘察手段,在条件允许的情况下应综合采用工程地质测绘、钻探、坑探,合理地选择、运用工程物探技术,重视遥感和地理信息系统等新型的技术在勘察中的应用等。2)、针对地质形态不清的问题:加强岩土测试和各种原位测试新技术的应用,加强使用施工检测和监测技术,对地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度进行可靠的勘测,确保所提供的岩土工程设计和施工参数的可靠性。
3)、针对岩土参数难以确定的问题:重视勘察现场的岩土取样和原位测试工作,以确定岩土参数的准确性。岩土取样和原位测试是保证数据正确的重要环节,也成为解决岩土工程勘探技术问题的重点。岩土工程设计计算的准确性和可靠性决定于计算模式和计算参数。岩土工程测试有较大难度,在钻探取样、样品制备过程中,总会有一定程度的扰动和受力环境差异,对测试结果影响较大,因此,岩土参数的确定就不是那么容易,要结合当地的实际地质变化来进行勘测。
4)、针对综合能力不强的问题:在选择竞标的单位的时候就要特别注意其总很呢管理的高低,因为勘察人员的综合能力的高低直接影响着工程的施工进程。要求其专业程度相当高。
5)、针对技术素质不高的问题:加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度,促进其知识的更新换代。(二)、岩土工程勘探存在的非技术问题
1、岩土工程勘探存在的非技术问题
近三十年来,岩土工程勘探体制的改革虽然取得了显著成绩,但是实际上却并不如此,很多因素阻碍了岩土工程的技术进步和经济效益的提高。队伍臃肿,素质集体偏低,与先进国家的差距越拉越大。虽然从本质上解决了岩土工程勘探体制与实际脱节的问题,但是还是存在许多的问题噩待解决。国内当前勘察质量的非技术问题主要表现在以下几个方面:
1)、勘察方案不合理,不根据实际情况片面追求经济效率,还有存在为了争取招标成功压缩费用,勘探草草了事的现象。
2)、岩土工程的勘探得到的第一手资料(钻探、描述、取土、试验、测试等)的质量普遍下降。3)、地基评价和勘察报告缺乏实事求是的科学态度,许多工程的勘探模式僵化,不根据实际情况采取合适恰当的技术,形成了资源的浪费。
4)、监测工作没有得到足够的重视。岩土性质和条件是非常复杂的,勘察时要根据实际问题做好勘探和检测,以保证以后工程的安全。
5)、岩土工程勘探的市场准入门槛过低,出现行业臃肿,人员素质不高的现象。
2、针对岩土工程勘探的非技术难题的解决措施
国家和政府给予岩土工程勘探的期望与实际情况仍有一定的差距。这一现状的出现不仅与人们“重设计轻勘察”的思维定式有关,更与我国当今的不够健全的岩土工程勘察体制和勘察市场的恶性竟争有关。面对当下的实际情况,如何完善市场准入制度,加强行业自律、约束机制,更好的与世界接轨成为了所有行业内的人员必须考虑的问题。
1)、在岩土工程勘探的过程中应该严格遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。市场的规范,不仅依靠勘察单位的自律机制,还需要建立有效的行业约束机制,保证市场的有序进行。一方面必须依靠政府的相关部门对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行岩土工程监理全程化,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。
2)、不应该为了压缩勘探的成本而缩短勘探的程序,为了避免以后工程中出现重大的安 全事故,前期的勘探应该多下工夫。许多第一手资料都必须在保证质量的前提下交付使用。
3)、必须与时代接轨,采取先进的技术参与岩土的勘探,不能大而化之,根据实际情况采取适当的勘探技术,以确保资源的合理利用。
4)、在勘探之后要注重监测工作的进行。避免以后工程安全问题的发生,监测工作必不可少。
5)、严格市场准入、完善注册土木工程师制度,加强相关人员培训,对勘察设计单位进行清理整顿。完善注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场,促进勘察技术水平的提高。此外,岩土工程勘察属大土木范畴,是多学科的融合,新技术、新工艺层出不穷,岩土工程从业人员应与时俱进,不断提高自身的业务素质和职业道德素养。
四、岩土工程勘探的未来发展方向
为了使我国跟上国际高标准建筑项目的水平,岩土勘探的未来发展方向可以预测:
1、将单纯的“工程地质勘察”模式逐渐转变为“岩土工程”的模式。以应对我国岩土工程的发展需要。2、开拓新领域,向大地岩土和与其密切相关的地表水、地下水、大气等环境物质为目标的领域开拓。
3、专业分工形成了分枝趋势:
1)、工程咨询和工程顾问,主要负责工程的咨询、项目的规划、勘探和监测工作等;
2)、野外钻探,可进行探查孔、钻井、灌浆钻孔、锚杆钻孔、海洋钻探以及水平钻孔、定向钻孔等;
3)、岩土工程施工的过程中,可采取各类桩基及地基改良工法的方法来进行勘探。4)、城市岩土工程发展迅速,为研究和评价老城市重建和新城市的开发提供合理的规划和远景。
岩土工程勘察作为一门应用科学和技术,在长期的发展过程中不断的经历着新的挑战。随着工程地质岩土力学和土木工程等学科的相互渗透和衔接,岩土工程体制的不断形成使岩土工程勘察在资源、能源开发、交通、城乡建设、农田水利、国土整治及国防建设等领域发挥更重作用,在未来的发展过程中更加凸显其勃勃生机,推动勘探行业的纵深发展。
[结语]
综上对岩土工程勘探的一些了解,岩土工程勘察的对象是建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件,也就是指场地岩土的岩性或土层性质、空间分布和工程特征,地下水的补给、存贮、排泄特征和水位、水质的变化规律,以及场地周围地区存在的不良地质作用和地质灾害情况。岩土工程勘察的技术难题一直制约着岩土工程的发展,解决好了技术难题的制约,可以避免工程建设中出现重大的安全问题。而非技术问题的存在更是制约着行业的纵深发展,解决了非技术难题,岩土工程勘探体制也会随之得到完善,从而规范这类行业的工作,与此同时,可以确保施工的安全和工程的质量,促进经济社会的可持续发展。
[参考文献]
[1]、张荫,岩土工程勘察;中国建筑工业出版社,2011.06
关键词: 岩土工程;勘察技术;探讨;建设
Key words: geotechnical engineering;exploration technology;discussion;construction
中图分类号:TU195 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)33-0078-02
0 引言
岩土工程勘察是根据建设工程的要求编制勘察文件的活动,查明并评价建设场地的地质和环境特征、分析岩土工程条件。岩土工程勘察的主要内容是编制满足不同阶段所需的成果报告文件,并最终对场地工程地质条件根据原位测试和室内试验、工程地质调查和测绘、现场检验和检测、勘探及采取土试样等几种或全部手段进行定性或定量分析评价。国家分别对港口码头、水利水电工程、公路工程、铁路工程等比一般工程重大且投资造价也高的工程勘察进行了专门分类,按其进行阶段和勘察对象的不同分别分为不同的阶段和工程:①前者包括:工程可行性研究阶段、施工图设计阶段、预可行性阶段、初步设计阶段、补充勘察和施工勘察等。②后者包括:民用建筑、水利水电工程、公路工程、港口码头、铁路工程、大型桥梁及工业等。工程地质勘察通常是对这些编制了相应的技术标准、规程和勘察规范等内容的工程的勘察。
1 具体的安排岩土勘察工作量和内容
1.1 准备工作:一支勘察队伍的经济实力,设备配备,人员素质等等是从事勘察项目之前的准备工作做的好坏的必备因素。但在实际工作中要明确准备工作的重要性就是要避免窝工或返工保证工程勘察质量的前提条件和保障从而使现场勘察工作有目的、有计划地进行,避免盲目性的无准备的工作对工程造成费用的浪费,其主要还是对准备工作的重要性的认识问题,这是能否把准备工作做得避免疏忽遗漏既具体、又充分的关键。岩土工程勘察可按不同的勘察阶段由粗到细的进行。不同的勘察阶段的勘察任务不同其勘察准备工作的内容也不尽相同,其准备工作的内容是根据不同的勘察阶段的勘察任务决定的,按不同的勘察阶段分为详细勘察、选择场址勘察和初步勘察。
1.2 钻孔问距:根据相关的规定越是安全等级高的建筑的间距就越小,其具体是指高层建筑的勘探间距要在15m—35m之间并小于一般建筑要求高层建筑的岩土勘探的间距[1]。在选择布孔位置时还要考虑不同的地貌特点,在地貌的交接地要设置更多的勘探点,还要考虑到建筑物的条件来确定布孔的位置。在实际工作中不能按照建筑的安全等级来决定勘探的孔距,钻孔的间距要根据场地的状况。地层在一定的深度中都是有一定规律可循的,一般比较稳定地层的范围都在一百米以内。经验丰富的勘探队的地质勘探技术都很丰富,高层建筑地表以下的构造比较复杂且基础埋的很深所以调节孔距时必须结合实际情况。然而在那些建筑经验比较丰富的地区且结构比较简单的场地则可以放大孔距。
1.3 钻孔深度:探测孔要能够承受主要的受力层。在采用桩或墩基的时候要使得勘探孔的深度满足相应的标准,若是采用筏基和桩基的话,勘探孔的深度就需要大于压缩层的下限。引起勘探深度的大小变化的主要原因包括:桩基的长短情况、压缩层和基础的埋藏的深度大小。对于基础埋深设计人员来说,在没有什么特别的要求之下,能够将建筑物高度的估算值作为是已知量;在使用桩基时,要预计桩的长度大小是要进行相应但是考察,研究区域地质资料、大量的了解附近建筑经验,测量建筑的荷载大小等,而对于桩长的选取则是要对桩的类型、分布方式等进行分析。压缩层深度的估算方法比较多,包括有国标地基规范、勘察规范,以及有关地方规范等,但是比较关键性的参数的计算一般都是基础宽度。而现实中的基础宽度在通常状态下都是根据压缩层深度随荷载变化而由很大的变化。比如说,根据勘察规范相关的条文预估控制孔深高达70m的时候,在现实情况下只需要50m孔深。
1.4 勘探、取样:勘探工作勘探方的法选取主要是基于岩土性质。一般情况下可以采用用于研究地下地质条件和可利用勘探工程取样原位测试和监控,包括坑探、物探和钻探等方法。通常被使用来测绘工作的物探方法不是一种比较直接的方法,它主要是用于钻孔探测的先行或非主要性的手段。这样的方法的优势就是在工程地质测绘的过程之中,对于那些使用钻井和探测能够比较低成本的、高效益的解决好工程地质测绘出有一定难度的或者是比较急需的了解的地质条件,但是不利的条件就在于它的物探解释常常有不同的解决方案、使用的方法。它的地形条件以及其他的所有影响因素都必须进行相应的验证。在岩土工程勘察工作中,比较关键性的措施就是直接勘探,因为直接勘探能够将地质条件检测出来。直接勘探包括钻井、点蚀和勘探项目等,它主要是按照各个类型的阶层和侦察需求选取相应的钻井措施,最广为使用的钻井措施就是钻探工作。在钻井措施没有办法按照这样的地质条件时选取坑探的方法的时候,勘探工程一般都要采用机械和电力设备,这样比较耗时耗力,所以说要这样的方法尽量不进行没有计划性的削减,并具有工程地质调查,勘探和布置勘探工程的结果为依据并根据调查和选择隧道工程的种类,一些勘探工程建设周期较长并受到许多条件的限制。
1.5 原位测试和实验室试验:在岩土工程分析与评价提供必要的技术参数是原位测试和实验室试验的主要目的。原位测试可以反映出宏观结构的岩石和土壤性质。室内试验的优点是容易控制测试条件,应力和应变条件可以批量取样并支配收入;缺点是边界条件复杂一些测试耗费人力,试验应力路径也难以控制。
2 评价岩土工程
2.1 地基的液化势及湿陷性评价:采用桩基时每一土层的液化势要评价液化势评价深度应加大为提供桩侧阻力做准备,不论是否满足由基础埋深、水位埋深等控制的初判条件。
2.2 基坑开挖和施工降水:根据开挖深度及预估的场地岩土工程条件针对基坑开挖及支护。针对施工降水则通过必要的测试手段提供相应的设计参数,掌握场区所在地段区域性水文地质背景资料必要时应进行水文地质勘察。查明开挖范围和邻近场地地下水分布特征和渗流特征,根据土层结构及岩土性质提出土的有效应力强度参数或不排水抗剪强度参数。
3 对岩土工程勘察管理措施的加强
3.1 合理整理与编录资料
3.1.1 许多技术人员在岩土物理力学参数的统计值方面将所有数据一律参与统计无论数据多少或大小,导致得到与现实场地地层情况不符的或不合理的结果其参数失真且误差过大。所以技术人员要明确规范中的相关规定并正确理解岩土参数取值合理应用各项指标。许多勘察报告还残留其他工程的痕迹且都十分神似是因为只把工程名称和一些数据修改即可就像做填空题,这些报告虽然符合国家规范的要求和编制深度的要求但报告缺乏对特定工程和特定地质现象等的具体分析。
3.1.2 勘察资料的整理是需要现场的技术人员和报告编写人员共同完成,很多勘察单位实行分工制后现场技术人员只是把现场编录和原始班表交给报告编写人员了而报告编写人员对现场并不了解,所以这样就导致了脱节不利于资料的编录。在进行资料编制的过程中出现了异常或者矛盾的情况一定要认真查找原因才可以进行编制确保资料准确没有任何错误,而在编制的同时要做到没有一丝一毫的纰漏就要编写人员进行自检且校验人员同时进行校验。通过理论分析和实践经验合理取舍对于野外勘察和室内试验中获得的资料精心分析和整理,但也不能简单地以点盖面忽视现实情况中的特殊情形,要重视细节也要尽量做到原始资料能真实反映工程的真实情况全面考虑整体。
3.2 加强培训:在当前的形势下,工程地质专业人员习惯于工程勘察的原理及方法对岩土工程的方法、内容及理论等缺乏了解,当务之急是加强岩土工程技术人员及管理人员的培训,特别是岩土工程设计及施工技术人员的培训,以适应岩土工程市场发展的急需。真正体现岩土工程师的价值并从根本上杜绝岩土勘察行业中的弊端的是如何完善市场准入制度,加强行业自律和约束机制。我国大多数勘察单位由于将主要精力放在抢占市场份额当中从而忽视了人才的培养,所以从事岩土工程勘察工作的技术人才严重不足而现有的勘察人员整体素质又明显偏低,为了能够确保工程勘察的质量,勘察单位通过专业知识和技术的学习加大对专业人员的培训和教育力度从而提高其综合素质和业务能力
3.3 调查现场岩石和土壤的采样和测试工作:在岩石和土壤的取样、原位测试岩土工程勘察的结果的数据分析评价的基础上解决勘察技术问题是其重要的数据来源。岩土工程设计的计算参数的计算模式的准确性和可靠性取决于计算模型和计算参数,没有完整和可靠的测试数据时分析和评价是不现实的。
3.4 加强土工试验和原位测试新技术的应用:岩土工程勘察地质钻探是主要的最有效的侦察手段之一,所以在岩土工程地质钻探过程中根据不同的岩石形成条件和取样,测试要求钻井设计和控制以达到既能满足技术要求和提高经济效益的目的,重视地质钻探过程控制并加强施工使用检测和监测技术是为了保证提供岩土工程的设计和施工参数的可靠性。
4 结束语
基础设计的主要依据是岩土工程勘察,为保证工程建设安全、高效运行,促进经济社会的可持续发展,且它作为一门涉及到工程、结构、力学等各方面知识的综合性社会学科要求从业人员在工作的过程中要认真负责,不断的完善和提高自己的业务知识和业务技能并提交真实准确评价合理的可行性勘察资料。
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