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。