時間:2023-01-18 22:11:10
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇巖土工程勘察范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
(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 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;地基;土工試驗;
1現場試驗要點
現場試驗是確定巖土物理力學性質的可靠方法,目前巖土勘察工作中最常用的巖土現場試驗有標準貫入、動力觸探等。由于大多數地方承載力主要是由原位測試的標準值所給出的,則原位測試的準確與否,直接關系到報告質量好壞。因此,在做測試時,應力求按操作規程執行。
標準貫入試驗適用于黏性土、粉土、粉、細、中、粗砂層。而在黏性土、粉土中做試驗時,應避免加水(現在的鉆機在鉆進時加少量的水),否則,其測試擊數將減少,不能真正反映地層的情況;而在做粉細砂時,應力求不做擾動,水下做測試時,應能識別異常值。動力觸探試驗,在多數地區適用于粉、細、中、粗、礫砂及碎石類土,有時粉細砂層的實際物理力學性質只能由動力觸探真實反映,由于粉細砂的返沙,標貫試驗無法判定何時打到未擾動砂層中,故在野外鉆探中,應保證在砂類土中有兩種測試方法。
2編錄工作
鉆探編錄是工程勘察質量保證的基礎和前提條件。工程地質野外編錄應力求簡明準確,抓住密實度、稠度、風化程度等主要特征,準確地描述并劃分層位。野外編錄首先應抓住分層的關鍵點,即“顏色變了必分層,巖性變了必分層,狀態變了必分層”。顏色是判定沉積環境的重要因素,淺色的如褐黃色,黃褐色,是氧化環境形成的,而深色的如灰色、黑色等,是有水覆蓋情況的還原環境下形成的,并且,褐黃色,紅褐色,往往是Q3的地層,而深顏色的,往往是Q4的地層,所以,顏色是很重要的一個要素。巖性是野外編錄分層的重要依據,而有的勘察技術人員,在編錄時總喜歡合層,比如定名中粗砂,粉細砂層等,其實在此情況下,一個好的編錄人員是應該進行分層的。如到互層出現,就應該定名為中粗砂互層,不能在野外把它合在一起,只能在室內資料整理的時候,根據需要,可以合層,而在野外,應盡可能的詳細。
狀態(稠度,密實度)是資料整理分層的一個重要依據。黏性土是根據其稠度分層,其分層雖然可以參考室內土工試驗,但也應該參照野外的實際觀測結果,而砂類土,就應完全參照野外記錄來分層了。
其次,野外編錄人員是綱要的執行者,如何正確的貫徹綱要的思路,這又是一個關鍵點。雖然綱要編制時,把每個鉆孔的類型已確定了,但在執行時,應結合實際,在砂類土中,應保證標貫,動探都有,且能滿足統計的需要,而在黏性土取樣中,不能因為這個鉆孔不是取樣孔,就不取樣,應結合實際,保證取樣夠6的倍數。這樣才能保證室內資料整理時,不因缺少數據而無法整理資料。
3土工試驗應注意的重點
3.1粉土的劃分
對粉土描述不規范,報告不提及搖震反應、光澤反應、韌性干強度,其實粉土無塑性。粉土為粒徑大于0.075mm的,顆粒質量不超過總質量的50%,且塑性指數等于或小于lO的土。但在實際應用中,由于顆分試驗較復雜,存在僅按塑性指數≤l0來劃定粉土的做法,而粉砂有時也可測定一定的塑性指數,所以若僅按塑性指數劃分粉土必然會造成一些錯誤的判斷,另外,按規范規定粉土承載力特征值深寬修正及按規范進行液化判別均須根據其粘粒含量數值來進行計算,有些地方存在由于地震烈度小于或等于6度,且粉土非基礎持力層必須進行承載力特征值深寬修正,只以塑性指數判定粉土的情況。
3.2膨脹土的固結試驗
固結試驗過程中,膨脹土在小于膨脹力的分級荷載作用下,百分表讀數均為負值(即膨脹上升),而當分級荷載大于膨脹力時,百分表讀數為正值,尤其膨脹土的膨脹力稍大于lO0kPa的情況下,在1O0kPa時百分表讀數為負值,而在200kPa時百分表讀數為正值。在利用公式ei=eO(1+eO)A/hO計算孔隙比100kPa作用下的百分表讀數究竟取負值或是零,試樣初始高度取20mm或是(20mm+lOOkPa壓力作用下試樣的膨脹量)進一步使計算lO0kPa200kPa壓力下的壓縮系數和壓縮模量存在困難,這給膨脹土的評價帶來一定問題。
4勘察測試手段和方法的選擇
不同的勘探方法具有不同的優缺點和適宜性,對勘探裝備、勘探手段、取樣方法的適宜性和合理性要充分了解。現在有不少勘察企業為了降低成本,大量地布置靜探孔,甚至于全靜探。在一些山前沖洪積地層中,由于地層土一般顆粒較粗,地下水位埋藏較深,不適宜靜探,甚至在河床河漫灘相的沉積地層中,靜探的測試結果也不能準確反映地層的實際情況,一般得出的強度變形指標偏高,所以應用時要適當考慮。
標準貫入試驗適用于砂土、粉土和一般粘性土,而不適用于碎石土。泥、淤泥質軟土中也要酌情使用,因為軟土的靈敏度高,鉆孔時存在擾動影響,同時標貫擊數的精確度對評判地基土的強度性質影響也較大,所以在勘察施工中,應當針對地基土的性質,用適宜的測試手段和方法對其行勘探,以確保勘察結果的準確性。
5土工試驗及巖土工程參數的選擇
土工試驗是巖土工程勘察的一項重要內容,自《建筑地基基礎設計規范》(GB50007―2002)實施以后,土工試驗的重要性被推向新的高度。由于巖土的均勻件和各向異性,試樣采取、運輸、加工擾動等因素的不確定性、試驗儀器和操作方法的差異性及試驗人員自身的素質問題,試驗失真難以避免。所以加強土工試驗和試驗結果的綜合分析必不可少,這樣才能避免相關指標間的矛盾,更好地了解巖土的差異性,客觀地評價地基土的強度變形特性。
首先,對于土樣的級別要明確。土樣的質等級根據擾動程度不同可分為陰級,不同級別的土樣可做的試驗內容不同,所以在實驗室中開土時應鑒定土樣的級別,以明確此土樣可做哪些試驗,不可做哪些試驗,以避免出現一些不能反映地基土真實性質的數據,從而合理評定地基土的性質,給出準確、合理的巖土工程性質指標。
其次,土工試驗的一些項目要有的放矢的去做,如壓縮試驗中荷載壓力大小、粉土的顆分等。
壓縮模量是地基土的主要變形參數,在估算地基沉降中非常重要,所以工程上都要求土工試驗中做壓縮試驗以測定計算地基土的壓縮系數和壓縮模量,但對同類地基土而言其壓縮系數和壓縮模量也不是定值,它們因荷載壓力的大小而異,通常的壓縮試驗給出的是荷載壓力從1OOKPa至200KPa時的壓縮系數a1-2和壓縮模最Esl-2;在進行地基土沉降估算中,壓縮模量一定要選用與實際應力環境相對應的荷載壓力級別下的壓縮模量。如果工程荷載較大,或采用樁礎的工程,壓縮層計算較深,則壓縮層下部土層的荷載壓力較大,在壓縮試驗時就需要測定計算相對應荷載壓力下的壓縮系數a和壓縮模量ES,以便進行沉降估算。所以,試驗前應明確工程竣工后地基土不同土層的應力環境或荷載壓力大小,做到有的放矢。
粉土是塑性指數IP≤l0且粒徑>0.075mm的顆粒含量不超過全重50%的土,是從兩個方面來定義的。這就要求根據土的界限含水量液限、塑限計算土的塑性指數的同時,還要進行顆粒分析,如果試驗目的只為粉土的定名,顆分試驗只區分>0.075mm的顆粒含量和
6加強室內、外測試新技術和施工檢測、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。并達到解決那些采用傳統勘探手段難于獲取可靠的巖土工程設計參數(如顆粒土、花崗巖殘積土、風化巖的承載力、變形指標)等問題。此外還可以利用土工離心模擬技術檢查工程安全的可靠性驗證堤壩、邊坡的變形和穩定性:解決建筑物淺基礎的地基變形特征、破壞模式及極限承載力,樁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、單樁在水平動荷載作用下的性狀。
7巖土工程勘察數字化技術的展望
地理信息系統集數據庫、制圖、空間分析功能為一體,它的出現為地質領域繁雜的數據管理、多源的成果表達形式和空間數據分析提供了快速、方便、準確的手段。目前,以地理信息系統技術支持、數字化獲取、管理和應用空間定位信息,數據庫技術存儲、管理海量屬性數據的地質數據庫信息系統己應用于地質學各個領域。
關鍵詞:綜合勘察技術;巖土工程;巖土性質;數據信息采集
巖土工程勘察作為巖土基礎工程施工的主要組成部分,也是建筑基礎設計的關鍵環節,對施工基礎設計的安全性具有重要意義。隨著我國社會經濟水平的提升,巖土工程對地質條件勘察也提出了嚴格的要求,在這一背景下,勘察工作人員必須結合巖土實際情況,在巖土工程勘察中充分利用綜合勘察技術,達到勘察目的,全面分析巖土工程地質分布情況,確保勘察工作有序進行。
1 工程概況與綜合勘察目的
1.1 工程概況
某巖土工程占地面積是109畝,建筑面積是9萬m2,屬于單棟6層超大面積的建筑,沉降要求比較嚴格。按照設計提出的勘察要求,該巖土工程必須使用常規鉆探和測試手段,勘察擬建場地內地層結構和持力層的情況,樁基持力層選用碎卵石層,填埋的深度為40~50m,同時,經過勘察發現,碎卵石層層面分成東、西兩段,層面相對比較平整,但是,東、西兩段之間出現不規則層面,鉆孔發現碎卵石層標高最大的大于10m,最大坡度為45°東、西兩層作為持力層的碎卵石,一旦東、西兩段碎卵石層層面的偏差較大,就會給基礎工程帶來影響。
1.2 綜合勘察目的
為了確保建設巖土工程項目有序進行,某建筑設計研究院安排工作人員,組成專項工作組綜合勘察碎卵石層的詳細情況。常規鉆探點的間距為20~30m,鉆探孔反映了地質情況中勘探點位置的地層結構,勘探點中地質變化只是單方面的人為推斷,不能取得精確的土質變化情況。所以,必須全面分析碎卵石層的變化規律,特別是土質層面高低起伏變化位置,專項工作組使用綜合勘察技術進行解析,通過綜合勘察后,采集碎卵石和地層有關的全部信息,判別精度達到2~3m,再通過鉆探“精準點”校對采取的地質信息,實現點、線、面勘察的立體效果。
2 綜合勘察技術在巖土工程勘察中的應用方法
2.1 GPS感應系統信息采集法
GPS技術作為現代化科學技術發展的重要技術,在工程勘察中得到廣泛應用,逐漸替換了傳統的勘察工作方法,傳統的勘察方式都是通過靜態測量方式進行勘探,先進已經轉換成動態式測量,其工作原理主要是通過定位導航形成一個坐標系統,確定具置的條件信息。例如在勘察巖土工程項目過程中,應用GPS感應系統信息采集法,不僅能夠詳細調查巖土環境,減輕工作人員的工作量,還可以減少資金的投入,提升勘察工作的效率。
2.2 大地電場巖性檢測技術
大地電場巖性檢測技術工作原理主要是借助太陽風形成電磁波作為激發場源,通過使用探測儀,點頻接收從地表中不同深度反射回來的電磁波信息,然后按照接收電磁波的電阻率、幅度、速度和轉換自然電位對儲層深度不同巖性和性質進行判斷,客觀評價、勘察巖土工程。大地電場巖性檢測技術的使用具有輕巧,方便攜帶,能夠獨立操作,無噪音廢棄物,不會損害自然植被等優點。例如在野外勘察過程中,使用大地電場巖性檢測技術,可以隨意進行勘探,不會給環境帶來不良影響,通過在預定的位置調整設備參數后,使用探測儀即可隨意探測,探測深度達到10000m,能夠詳細探測地下的巖性、含水層和礦體,并對測量點進行匯總,以此獲取勘察位置的全面信息。另外,還可以根據巖土工程實際情況調整垂直采樣的間距,不受地下給水、地形、高壓電源和地下管網的影響,場源相對比較穩定。
2.3 多瞬息態面波技術
多瞬息態面波技術的工作原理是使用面波沿著介質表面進行傳播,在不同介質中根據不同的傳播速度,以瞬態沖擊力向地面發出面波的一種勘察技術。在脈沖荷載的基礎上地面會出現波動,然后使用傳感器對面波垂直分布情況進行收集,并做好相關記錄,同時,使用采集的信號處理、分析頻散,同時,根據巖土介質結構、體制條件與頻散曲線的變化規律之間的聯系,對頻散曲線的變化規律進行分析,以此精確判斷土木工程中巖土的性質和地質條件。在巖土工程勘察中,由于面波各個波長不一樣,穿透的深度也不同,針對這一特點,多瞬息態面波技術的應用可按照介質動力學特性與面波波速的關系,對勘查位置的巖性特征進行準確判斷,從而提升勘查的質量,確保勘查數據不會出現較大的誤差。
2.4 橫波反射技術
在巖土工程勘察中應用橫波反射技術進行勘查,可以借助地震波在地下不同介質中的傳播速度對巖土特性進行判斷,由于地下介質中地震波的傳播速度不同,在地表安裝檢波器后,地面能夠及時接收反射的波信號,準確獲取勘察位置反射波相位、速度與振幅,從而對地下巖性和地質結構進行判斷。橫波反射技術的使用,具有較強的抗凹能力、橫波垂直分辨率,以此獲取準確的檢測數據。
2.5 高密度電阻率技術
在勘察巖土工程過程中,由于巖土介質點不同,要求工作人員在勘察位置中必須增加電場,然后對地下傳導電流變化規律和分布狀況進行探測,從而對巖土性質進行判斷。例如在巖土工程勘察地點,使用供電電極向下輸送直流電流的方式,創建一個電場,改變A級、B級供電,測量裝置位置、大小和排列順序,同時,改變地下電流分布狀況,然后在對地面電場的變化情況進行探測,以此精確計算地表的電阻率,并按照電阻率深度變化規律對巖土性質進行判斷。高密度電阻率技術的應用,具有一次性完成電極布置的優勢,可有效降低穿點電法受電極設置干擾概率,并且能夠快速、自動收集野外探測數據,精確度高;同時,可以使用多種排列方式掃描測量巖土地質,取得測點地電斷面結構特征與地質物流信息,達到自動化采集野外數據信息,提升采集速度與精確度的目標。
3 結語
綜上所述,在巖土工程勘察過程中,要想精確勘探巖土的分布情況、性質等,必須做好巖土工程勘察工作,要求勘察工作人員從實際情況出發,在已有的勘察技術上,將GPS感應系統信息采集法、大地電場巖性檢測技術、多瞬息態面波技術、橫波反射技術和高密度電阻率技術等勘察技術結合起來,以此全面勘探巖土性質,確保獲得的數據信息完整、精確,從而為下一步工作奠定扎實基礎。
參考文獻
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關鍵詞:巖土工程;勘察
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:
1 巖土工程勘察任務特點
巖土工程勘察是工程建設中必不可少的環節,其主要目的為:查明擬建場區水文地質和工程地質條件,并提供巖、土層物理力學指標和地基基礎設計參數,對建筑場地進行穩定性和適宜性評價,并提出經濟合理的地基基礎方案建議。其具體任務特點歸納如下:
1.1 闡述建筑場地的工程地質條件,指出場地內不良地質現象的發育情況及其對工程建設的影響,對場地穩定性作出評價。
1.2 查明工程范圍內巖土體的分布、性狀和地下水活動條件,提供設計、施工和整治所需的地質資料和巖土技術參數。
1.3 分析、研究有關的巖土工程問題,并作出評價結論。
1.4 對場地內建筑總平面布置、各類巖土工程設汁、巖土體加固處理、不良地質現象整治等具體方案作出論證和建議。
1.5 評價工程施工和運行過程中對地質環境和周圍建筑物的影響,并提出保護措施的建議。
2 巖土工程勘察中的常見問題
解放以來,我國的巖土工程勘察設計工作取得了長足的進步,但是在發展的同時也應該看到,巖土工程勘察仍有許多問題期待完善:
2.1 勘探工作量及測試取樣分布不合理
對所取試樣不及時封蠟、標識、送檢;在取樣數量上鉆規范空子,不論場地范圍多大,不管地基土狀態如何,只求滿足取樣或測試6件(次)的低層次要求,對數據的變異性不作檢驗、剔除。這樣勘察結果的合理性自然值得推敲,對設計的影響顯而易見的。
2.2 勘察測試手段、方法的采用不夠合適
勘察測試手段、方法使用不當的主要原因是對勘探裝備、取土器規格、勘探手段以及取樣方法等的適用性、合理性缺乏深入的了解。在巖土工程勘察工作中出現諸如對靜力觸探裝備未定期標定、貫入速率未嚴格控制,甚至僅僅使用靜力觸探來替代全部的勘察工作;還有在碎石土層中做標準貫入試驗,圓錐動力觸探試驗未連續進行;在未清除孔底廢土的情況下就進行標準貫入試驗等情況不時地出現。
2.3 市場混亂無序
盡管國家對勘察市場的收費和承攬業務的規范法三令五申,但目前勘察市場依然混亂,竟相壓價、轉包、分包、高額回扣、掛靠或出賣圖章甚至偽造圖章的現象仍然存在。許多勘察單位外包、分包業務較多,勘察勞務人員沒有接受任何行業培訓,對相關勘察技術饋乏,必然導致勘察工作粗劣、記錄質量低下。令人擔心的是如果不加強對勞務市場地的管理、培訓,勞務市場越是繁榮,產生問題的機會就越多。市場中充斥著低層次的無序競爭,互相壓價現象嚴重,致使勘察工作的隨意性較大,勘察手段和技術落后。目前,巖土工程勘察的地位和作用與國家和政府給予巖土工程的定位和期望仍有一定的差距。
2.4 專業人才匱乏
由于專業人才的匱乏,大量未經過專業教育培訓的非專業人員正活躍在勘察基礎性工作崗位,甚至是重要工作崗位上,這就難以避免會出現勘察操作的不規范,從而導致勘察工作準確性大受影響。即使在巖土工程勘察專業人員隊伍中,也較為普遍的存在著知識的廣度和深度不夠,結構陳舊,缺乏對先進勘察技術的掌握,再加之技術交流與內部溝通嚴重不足,最終表現為勘察人員整體素質不高,能力有限,無法對原始資料進行高質量的收集、辨別、分析、整理、總結和利用,面對重大項目和復雜工程常常束手無策。
3 有效解決巖土工程勘察中存在問題的對策
3.1 增加地方性的地質勘察,加強勘察現場規范性
目前所使用的巖土工程勘察規范是全國統一的勘察規范,由于我國幅員遼闊,地質環境條件各種各樣,同一名稱的地基土,在不同的成因環境下其物理力學性質,特別是力學性質都有差異。比如地基土的承載力,有的地區高,有的地區低,建議的指標可運用于大多數地區,但對有的地區可能偏于保守。因此。加強地區性研究,制定出地方性規范很有必要。加強勘察現場規范性,重視勘察現場的巖土取樣和原位測試工作。巖土取樣和原位測試是巖土工程勘探結果的重要數據來源,也成為解決巖土工程勘探技術問題的重點。這首先是由于測試數據是分析評價的基礎,沒有完整、可靠、適用的測試數據,一切分析評價都是空中樓閣。巖土工程設計計算的準確性和可靠性決定于計算模式和計算參數,計算參數比計算模式更重要。其次,巖土工程測試有較大難度,在鉆探取樣、樣品制備過程中,總會有一定程度的擾動和受力環境差異,對測試結果影響較大。巖土體是非均質體,具有明顯的各向異性,測試結果應具有代表性。
3.2 運用科學性,提高勘察的技術水平
目前巖土工程中最主要問題是勘察與設計分離、設計軟件功能不夠完善。要解決目前存在的問題,迫切需要建立一體化的體系。一體化作業的主要特點是勘察、設計各環節使用計算機作業。勘察階段為設計階段,上道工序為下道工序以及各專業工種間提供接口數據文件以使數據傳遞流暢,達到數據共享。這樣,作業速度快,縮短了勘察設計周期,文件資料一致、整潔、質量高,從而提高巖土工程勘察設計的效率,節省人力,提升經濟效益。要實現巖土工程勘察設計的一體化,應該實現巖土工程勘察設計流程的數字化。掌握先進的地理信息系統技術(GIS)、空間數據管理技術、巖土工程建模技術、計算機圖形學技術、地質統計技術和隨機場理論,這一些技術與理論應該是實現巖土工程勘察設計數字化的基礎。
3.3 明確勘察目的,規范市場行為
巖土工程勘察工作的主要對象就是研究地基和基礎以及地下工程的關系。任何一項巖土工程勘察工作開始之前都要明確本工程勘察中需要解決的技術問題,在勘察的過程中要嚴格的按照工程的實際情況,找出問題的主要癥結,抓住主要矛盾,根據問題來針對性的提出解決問題的方法和手段,在勘察的過程中需要的測試項目,實驗工作的開展方案等都要弄清楚,然后就針對基礎及地下工程的設計、施工中可能出現的問題進行論證與分析,為勘察工作的開展奠定良好的基礎。
針對當前市場中存在的不規范行為,不僅需要勘察單位的內部自覺,而且還要不斷的完善勘察行業的機制體制,以約束、制約行業中的不法行為。因此,這就需要政府部門制定相關的法律、法規,以保證勘察市場的規范性,另外監管部門要嚴格的按照相關的法律、法規對勘察單位的實施過程進行監督與引導,保證勘察過程的順利開展。另外還需要對勘察工程進行全程監管,做好勘察的事前、事中和事后的控制,避免實際勘察中的規范行為的產生,以提高勘察的質量和投資效益的最大化實現。
3.4 加強勘察人員專業技能培訓
勘察人員的專業知識與技能不僅關系著勘察結果的準確性,同時也影響著巖土工程的體制完善。因此,加強勘察人員專業技能,是保證勘察質量的重要環節。勘察單位應按時對勘察人員進行專業知識與專業技能的培訓,并要適時提高培訓的標準。加強勘察技術人員的再教育和技術培訓并形成定期制度,促進其知識的更新換代。勘察單位施行內部崗位輪換制度,促成勘察各專業的技術交流、知識滲透,盡可能組織技術人員參加各種有關的學術活動和講座,達到擴大勘察技術人員的知識廣度和深度的目的。這樣,不僅能提高勘察工作的技術水平,同時也加快了勘察工作的效率。
4 結束語
巖土工程勘察是巖土工程技術體制中的—個重要環節,是工程建設首先開展的基礎性工作。它的基本任務,就是按照建筑物或構筑物不同勘察階段的要求,為工程的設計、施工以及巖土體治理加固、基坑開挖支護等工程提供地質資料和必要的技術參數,對有關的巖土工程問題作出論證、評價。這就需要我們對巖土工程勘察的基礎技術問題進行深入的探討,使完成的勘察成果能夠更直觀、準確地指導工程設計、施工。
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關鍵詞:巖土工程;勘察;質量;措施
中圖分類號:F253.3 文獻標識碼:A 文章編號:
巖土工程勘察為工程的規劃、設計、施工提供準確的地質資料和技術數據,對工程的實施建設意義重大。但是由于受到管理上的失誤、技術手段落后等因素的影響,在工作過程中會出現各種各樣的問題,既影響到勘察數據的準確性,又降低了工作效率,浪費了資源。
1 巖土工程勘察存在的問題
1.1 勘察手段單一
巖土工程勘察時需要采用多種手段進行地質勘察工作。而目前一些從事巖土工程勘察的單位在勘察工作時,仍按老式的勘察手段進行地質勘察工作,勘察報告只注重定性分析,而忽略了分析有關定性的評價數據。
1.2 勘察報告建議沒有針對性
勘察報告中定量數據不多,沒有提出針對性的措施。勘察報告還受到傳統地質勘察報告的影響,大多以描述為主,對巖土工程的地質勘察結論下的比較籠統,不具體,也缺少針對性,在巖土工程設計或施工時不能對勘察結論進行有效合理地利用。
1.3 勘察報告質量不高
隨著經濟體制的改革,一些巖土工程勘察單位實行自負盈虧的經濟制度,這些巖土工程勘察單位只想到了眼前的經濟利益,沒有注重勘察報告的質量,導致巖土工程勘察報告整體質量的下降,甚至個別巖土工程勘察單位為了獲取任務,預算造價時有意壓低價格,然而勘察單位為了取到經濟效益又不得不進行工作量的縮減,應該進行的勘察工作不做或者少做。比如沒有根據規范要求進行勘察鉆探取樣工作,不規范的鉆探取樣作業難以準確確定出分層的位置。有的對于地質體采樣不完整不連續,甚至不使用取樣器,而從巖芯中直接取樣,取樣的數量也不多,不滿足規范規定的試樣要求,這樣得到的數據就不具有代表性,往往不能對建設場地地基土做出完整、準確的分析評價。
1.4 忽視了區域地質環境的作用
巖土工程勘察報告中得出的結論是實驗數據和勘察人員長期經驗的積累,需要結合當地區域地質特征,對地基土層特點深入了解,正確評價地基土。目前一些巖土工程勘察單位的勘察作業,只注重分析研究某個工程點,忽略了巖土工程地域性研究,得出的巖土勘察結論缺少地域性經驗,導致報告內容不全面,難以提高勘察單位的效益。例如,在高層建筑地基勘察中,用箱基可滿足需要的,勘察單位沒有根據當地區域地質特點以及實際經驗,在用箱基的基礎上又加了樁基復合基礎,導致勘察工期的延長,資金的浪費。又比如地層為含礫粘土,它遇水或攪拌時會變軟,在一般情況下,室內試驗及原位試驗都難以準確確定含礫粘土的承載力,一些勘察單位對此類地層進行勘察作業時,沒有有效利用當地勘察經驗,采用了很高的承載力值,對工程的安全造成了隱患。
2 優化巖土工程勘察作業的方法措施
2.1 提高勘察人員技能
相比于西方一些發達國家,我國的建筑業在巖土工程勘察方面還比較落后,具有相關資質的勘察人員不多,目前一些工程勘察人員還不能對巖土工程勘察的手段和理論進行全方面的掌握。要改變這種狀況就需要提高勘察人員的工作技能,對巖土工程勘察從業人員進行相關技能培訓,讓工程勘察人員的素質可以滿足現代工程勘察作業的需求。比如推行技術交底的方法,在工程勘察工作前對勘察人員的技術提出最低要求,使工程勘察人員達到所用技術的最低標準,同時還要使工程勘察人員掌握好勘察工作的重點和難點。在上崗前勘察人員需要取得相關工作的資格證件,杜絕勘察人員無證操作。還可以推行獎懲制度,把巖土工程勘察報告質量的好壞同勘察人員的自身利益相結合,使每個勘察人員都能更好地提高自己的責任心,勘察報告的質量也會相應提高。
2.2 加強勘察作業的監督工作
監督工作可以有效提高巖土工程勘察作業的質量。我國在巖土工程勘察監督管理方面,長期由政府部門承擔監督責任,一些地方還存在監督漏洞,不能滿足現代勘察監督工作的要求。在勘察合同、勘察報告的審查監督上,存在越級現象或者無組織勘察情況。在巖土工程勘察過程中也需要進行現場監督,防止勘察人員打假孔以及不規范的編錄、試驗取樣行為。審查報告內容中是否有施工建議、場地穩定性評價、基礎選型論證等。巖土工程的勘察報告不能只有描述,還要有針對性建議。除了巖土工程勘察單位自身要加強監督外,政府部門以及社會上的監督部門也要對巖土工程勘察作業實施監督管理,制定嚴格的法律法規,嚴格遵守法律、法規,對勘察部門進行引導和監督,保證勘察過程的順利進行和勘察結果的嚴謹性,避免不規范行為的產生,提高勘察工作的質量和投資的收益最大化。
2.3 加強地域性研究
巖土工程勘察時,不僅要執行國家規定的規范和規程,還要利用以往的勘察經驗和勘察技巧。由于我國地域廣闊,地質情況復雜,地層力學性質多變,在巖土工程中不能通用同一種勘察手段。例如巖土工程有的地域地基承載力高,有的地域地基承載力低,這需要采用多種承載力標準,分別對待,進行勘察作業。加強巖土工程地域性研究可以有效解決這類問題,有助于勘察作業順利進行。
2.4 采用新技術手段
現代科技不斷發展,巖土工程中新型勘察手段和新型勘察設備不斷開發利用。巖土工程勘察單位需要及時購入這些新設備,掌握新技術,提高巖土工程勘察報告的質量,使巖土工程勘察作業標準化、現代化、規范化。巖土工程勘察單位還可以利用現代的計算機技術對巖土工程勘察工作進行科學管理,這會大大提高巖土工程勘察作業的效率。計算機可以幫助勘察單位更有效分析巖土工程地質的相關資料,例如,CAD制圖技術在巖土工程勘察制圖中的應用、統計指標的優選等。計算機技術還能夠模擬出巖土勘察問題發展的趨勢,為制定合理的勘察手段提供幫助,還可用于勘察治理最后結果的模擬、施工模擬以及設計模擬方面。總之,勘察單位采用新型技術,可以大大節約巖土工程人力、物力,提高單位經濟效益。
3 總結
巖土工程勘察工作時,需要結合工程所在地域的地質、環境的特點以及巖土狀況進行詳細勘察作業,例如巖性、巖土層的特征、地下水分布情況、地下水水質變動情況、巖土介質的空間分布、周邊地區的地質災害等等。通過對巖土工程勘察作業中出現的問題進行有效的、合理的解決,從而保證巖土工程勘察報告的全面性、準確性,不僅可以很好地提高勘察單位的經濟效益,也能促進我國巖土工程勘察行業的健康發展。
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【關鍵詞】巖土工程;勘察;技術;規范
1、巖土工程勘察中存在的問題及原因分析
1.1勘察中常見的問題
(1)關于巖土分類,針對當前普遍存在的巖土分類、描述不夠準確的問題,規范作出進一步的規定,如(GB 50021-2001)在第3.2和3.3條中分別增加了關于巖石完整性分類和對黏性土、粉土的搖振反應、光澤反應、干強度以及韌性描述的規定,有效地彌補了其他鑒別方法的缺點與不足。雖然規范做出了相應的規定,但從目前的情況來看,巖土分類、描述作為勘察的第一手資料,其質量仍然參差不齊,質量低劣的情況經常出現,對勘察成果的質量產生了惡劣的影響,甚至可能導致出現錯誤性的結論。
(2)通常情況下,由于工程整體勘察任務較重,且時間較短,加之進行勘察前缺少詳細周密的計劃,當問題出現時,外業工作已經結束,從而為工程建設埋下安全隱患。外業勘察工作中常見的問題如下:其一,勘探點深度不足。在一般的巖土工程中,勘探的實際深度,一方面取決于基礎結構的形式,形式不同,則深度也不相同。然而,在實際工程勘探中,不按照規范進行勘探的情況屢見不鮮,特別是在勘察市場競爭較為激烈的地方,這一現象更為明顯;其二,取樣及原位測試不合理。按照有關規范中的規定,取樣及原位測試的件數應不少6 組,并且應充分考慮取樣及測試的均勻性和代表性,這樣所得結果的數值才能準確。但在實際操作中,不按規范要求進行取樣及原位測試的現象較多,或是雖然滿足了件數要求,卻未曾考慮土層的均勻性及代表性這兩個關鍵因素,致使取樣及原位測試所得出的實際結果與實際不符;其三,地下水的測量。在巖土工程勘察的外業工作中,地下水的測量是一項較為重要的工作,地下水位將會直接影響工程的建設,一旦在勘察工作中忽視這一工作,必將為整個工程的建設埋下隱患,如在被勘察的地層中,既含有承壓含水層,又含有潛水含水層時,若未進行分層量測,則會導致勘察報告中地下水的性質不明確。
1.2具體原因分析
(1)由于現階段市場競爭過于激烈,致使勘察市場中壓價現象嚴重。在國內勘察市場中,大部分勘察單位都未按照國家制定的收費標準進行勘察收費,從而使中標的單位所得的勘察費用較低,這就造成了在實際勘察工作中不得不通過偷工減料方式來節省經費,而經由這樣的勘察得出的報告,其質量很難得到保證。
(2)欠缺專業的巖土工程勘察技術人才。大部分勘察單位為了節約成本,在承接工程項目后,雇傭大量的農民工來進行外業勘察工作,如鉆孔取樣、地下水位量測等,其中更有甚者還從事土層的鑒定等關鍵性工作。由于這部分人的綜合素質較低,并且沒有接受過專業的技術培訓,從而使得外業工作中經常會出現各種不規范的現象。
(3) 目標不明確且勘察依據不夠充分。只有明確了設計意圖,對工作量的布置才能做到有的放矢,才能更好地解決工程設計和施工中存在的巖土工程問題。但當前不少勘察報告的前期資料收集工作沒有得到足夠的重視,導致資料收集不全,如不了解擬建工程的結構形式、規劃地坪標高、勘探點坐標等情況。此外,對涉及到公眾利益的方面的重視程度還遠遠不夠,對工程場地原有的地形地貌、不良地質作用及地質災害調查比較忽視,導致最終的勘察成果不能滿足設計和施工的要求。
(4) 勘察測試手段、方法的采用不夠合適。勘察測試手段、方法使用不當的主要原因是對勘探裝備、取土器規格、勘探手段以及取樣方法等的適用性、合理性缺乏深入的了解。在巖土工程勘察工作中出現諸如對靜力觸探裝備未定期標定、貫入速率未嚴格控制,甚至僅僅使用靜力觸探來替代全部的勘察工作;還有在碎石土層中做標準貫入試驗,圓錐動力觸探試驗未連續進行;在未清除孔底廢土的情況下就進行標準貫入試驗等情況不時地出現。
2、巖土工程勘察工作的改進措施
2.1重視勘察現場的巖土取樣和原位測試工作。
巖土取樣和原位測試是巖土工程勘探結果的重要數據來源,也成為解決巖土工程勘探技術問題的重點。這首先是由于測試數據是分析評價的基礎,沒有完整、可靠、適用的測試數據,一切分析評價都是空中樓閣。巖土工程設計計算的準確性和可靠性決定于計算模式和計算參數,計算參數比計算模式更重要。其次,巖土工程測試有較大難度,在鉆探取樣、樣品制備過程中,總會有一定程度的擾動和受力環境差異,對測試結果影響較大。巖土體是非均質體,具有明顯的各向異性,測試結果應具有代表性。
2.2強化對勘察市場的監督管理
為了能夠有效地解決現階段我國勘察市場不規范的問題,必須加大對市場監督管理的力度,并盡快建立并完善巖土工程監理體制。首先,應加強對勘察工程項目合同的審查和管理,以此來明確勘察工作的目的性,避免出現盲目勘察或越級的情況;其次,應加大對勘察現場作業的監督和管理力度,杜絕不規范的勘察現象發生,借此來保證勘察質量;再次,加強對勘察報告編寫的審查力度,對于勘察報告中的所有內容必須細致認真地進行審查,尤其是基礎選型的論證以及場地穩定性的評價應著重審查,借此來避免勘察報告僅僅重視描述,而輕視具體內容分析的情況發生。
2.3綜合運用各種先進技術,提高勘察質量
隨著我國科學技術水平的不斷提高,各種與地質勘察有關的技術也隨之得到發展,如地質測繪技術、物探技術、地理信息系統等,勘察工作人員應改變以往傳統勘察手段的單一,將這些先進的技術有效地應用到巖土工程勘察項目當中,以此來提高勘察的精確度,確保勘察質量。
2.4提高巖土工程專業人員的綜合素質和業務能力
現階段,我國從事巖土工程勘察工作的技術人才嚴重不足,而現有的勘察人員整體素質又明顯偏低,大多數勘察單位由于將主要精力放在搶占市場份額當中,從而忽視了人才的培養。為了能夠確保工程勘察的質量,勘察單位應加大對專業人員的培訓和教育力度,通過專業知識和技術的學習,提高其綜合素質和業務能力。
3、結論
巖土工程勘察是各項工程設計與施工的基礎性工作,具有十分重要的意義。但由于巖土工程的特殊性,許多時候無法采用直接、直觀的手段實現對地基巖土性狀的調查和獲取其工程特性指標。這就要求巖土工程勘察技術人員要掌握相關的各類規范、規程,并在勘察工作中仔細、認真以及全面考慮,確保勘察工作有條不紊地開展,從而使勘察成果滿足設計的使用要求,最終確保工程建設的安全、高效運行,實現國民經濟社會的可持續發展。
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