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引言
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。
一、巖土工程勘察的方法
1.1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。
1.2勘探與取樣??碧焦ぷ靼ㄎ锾?、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??犹焦こ痰念愋洼^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。
1.3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。
1.4現場檢驗與監側?,F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。現場監朋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,井以此為依據及時修正設計,使之在技術和經濟方面優化。
二、巖土工程勘察常見的問題
2.1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。更有甚的是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。
2.2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。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。
2.3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。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。
三、強化巖土工程勘察的措施
3.1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。
3.2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。
3.3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。勘察設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。:
3.4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。
參考文獻:
[1]袁明.淺談巖土工程勘察方案的優化設計[J].巖土工程界.2007.(04).
當前巖土工程勘察領域的軟件開發根據采用的開發語言種類大致可以分為三類。①采用VB開發;②采用數據庫管理軟件開發;③采用VC開發。開發出來的軟件各有特點,但是在制圖方面卻多采用AutoCAD圖形功能,不論是利用腳本文件SCR生成圖形,還是在AutoCAD基礎上二次開發,或者是利用Automation技術,都是將AutoCAD制圖功能融進應用程序。由于巖土工程數據管理和制圖功能的實現之間存在開發上的界面,因此給系統運行增加了額外負擔,增加了軟件的應用難度。
另一方面,在軟件正版化的今天,國產CAD軟件的需求在不斷增加,很多巖土工程勘察軟件在正版化進程中存在一定危機。
為了解決以上問題,本文探討了采用VC++開發語言,采用面向對象的技術,分別實現圖形類庫、巖土工程數據類庫,將巖土數據管理和圖形操作緊密結合,更為重要的是開發出的軟件具有自主知識版權。
2總體設計
分析巖土工程勘察軟件的社會需求,軟件功能可以分為兩個部分:一是巖土工程勘察數據的管理,包括數據輸入、編輯、導出、數據分析計算等;二是繪圖功能,包括繪制平面圖、剖面圖、柱狀圖等。
根據以上分析,采用面向對象的技術,分別建立巖土工程數據類(Geo類)和繪圖類(CMap類)。
Geo類功能:工程概況數據、場地地層數據、原位測試數據(靜力動探數據、動力觸探數據、波速試驗數據、標準貫入數據等)、勘探點數據、土工試驗數據、取土數據等。分別建立類,各類間層次關系如下:
CProject巖土工程類
CDksj勘探點類
CTysj取土類
CDtsjN63.5數據類
CBgsj標準貫入數據類
……
CDcsj場地地層類
圖1工廠概況數據輸入
圖2勘探點數據輸入
圖3土工試驗數據輸入
CFcDtsj分層統計數據類
CFcBgsj分層統計數據類
CFcN10sj分層統計數據類
CFcN120sj分層統計數據類
CTongji數理統計類
CMap類功能:繪制各種圖形元素,包括點、直線、多段線、橢圓、園、圓弧、矩形、多邊形等。實現圖元的編輯、修改、信息查詢等功能。
CGraph圖形類
CDraw圖形元素的基類
CPint點類
CLine直線類
CCircle園類
CArc圓弧類
CRectang矩形類
……
圖1工廠概況數據輸入
圖2勘探點數據輸入
圖3土工試驗數據輸入
3系統功能
在柵格圖形和矢量圖形下,可以方便地交互,布置勘探點、輸入地物數據等操作,具有可視化程度高的突出特點。主要數據輸入界面見圖1、圖2和圖3。
3.2統計分析
圖4統計數據的交互取舍
圖5數理統計結果
于各種分層統計數據,進行可視化的人工取舍,人工交互舍棄統計數據、統計結果等見圖4、圖5。
3.3繪圖
鉆孔柱狀圖、工程地質剖面圖、勘探點平面布置圖等,見圖6和圖7。
圖6繪制鉆孔柱狀圖
3.4勘察報告
采用COM技術,引入MicrosoftWord類庫,自動生成Word格式的報告,方便快捷、報告格式標準、實用,節省大量報告編制時間。實現步驟:首先建立勘察報告模板,將巖土工程相關數據、統計結果、軟件自動生成的相關表格等作為書簽插入文檔模板中,形成最終的勘察報告。
4結論建議
(1)采用面向對象技術,降低了軟件開發的難度,對今后軟件功能進一步擴充打下了堅實的基礎。
圖7繪制工程地質平面圖
1軟土地基的特點
通常情況下,軟土地基主要是在自然環境中,其孔隙大于等于1mm的軟土物質,一般這種軟土地基中的水分含量較多,具體具備了以下幾點特點。
1.1軟土地基自身具備較強的觸變性能,改性能是指當軟土在受到其他外力因素干擾時,地基結構就會產生一定的損壞,這樣就會極大影響其強度的可靠性,與此同時,在振動負荷的作用下,也會發生側向滑動,甚至還會出現沉降的現象,很容易引發安全事故,造成人員的傷亡。
1.2如果軟土在受到較大的承載壓力以后,就會發生變形,而其自身的空隙也會迅速變小,水分頁將會被快速排除掉,除此之外,由于軟土結構受到載荷的影響而導致剪切變形的出現,我們統一將這一特點稱之為軟土的流變性。
1.3由于軟土孔隙較大的特點,其壓縮性能也比較大。因此,若選擇軟土作為建筑物的地基時,就很有可能發生大幅度的沉降現象。
1.4相關技術人員通過實驗檢測發現,當軟土在自然狀態下時,其抗剪強度并不會發生較大的變化,承載能力較低,并且,如果軟土邊坡可靠性較差,就很容易因剪切力破壞而導致建筑物結構發生失穩的情況。
1.5雖然軟土地基中的含水量較多,但其實際的透水性能非常差,這對于地基排水的流暢性十分不利,并且,軟土地基上建筑沉降時期較長,尤其是在加載初期基礎時,將會達到增加孔隙水的壓力,從而導致整個地基的穩固性都受到了極大的損害。
2軟土勘察的基本內容與要點分析
2.1軟土勘察的內容。軟土勘察主要包括了:軟土的形成類型、埋藏情況、分布和發展規律、層理特征、滲透性能、立體分布的均勻性、表層硬殼的厚度、地下硬土層的情況等等;對軟土的固結情況進行勘察,強度、變形特征以及隨著應力改變而變化的規律,并且了解其結構破壞對強度和變形的影響情況;軟土中存在的地貌形態差異、填土、河道等的分布范圍和深度等;地下水埋藏的情況,分析其對施工材料、安全設置、環境等影響。
2.2軟土地基勘察的基本要點。軟土勘察的勘探點布置應根據實際情況進行設計,工程性質、場地形狀、勘察分段、成因類型、復雜情況評價等都應當考慮在內。當土層出現復雜變化時應對此位置進行加密;勘察中鉆探取樣的時候應結合原位置測試的結果,去氧應利用薄壁取土裝置,原位測試應采用靜力觸探或者十字板剪切試驗完成。
2.3軟土剪切試驗。當軟土的加載和卸載的頻率過高的時候其內部的水分形成的空隙水壓消散速率也會發生改變,此時應采用自重壓力預固結德爾不固結排水三軸剪切試驗,對透水性較低的粘性土質可以采用無側限的壓強度試驗或者十字板剪切試驗來完成測試;當軟土排水速率快切施工過程緩慢的時候應采用固結不排水三軸剪切試驗或者直接剪切試驗獲得數據;對土體可能發生大的應變項目因此測定其殘余的剪切強度必要的時候應將蠕變試驗、動態扭剪切試驗、動態三軸試驗等納入到檢測中。
3軟土巖土工程勘察的基本流程
3.1一般來說,巖土勘察的等級都是由工程性質而決定的,這是因為一般的軟土巖土工程的施工環境十分復雜,無論是地基的設計,還是勘察難度方面,都必須遵守規范的勘察內容而進行全面的調查分析以后,才可以進行準確的劃分,勘察人員會切實根據工程項目的實際情況,按照等級的不同來對工程等級進行劃分。例如,該工程的規范設定為一級,那么,其場地等級,復雜程度等都要按照一級標準。
3.2在進行正式的勘察工作以前,勘察人員應當充分做好一切準備工作,根據實際的工作量來采取相應的勘察措施,可以通過在建筑物周圍設定勘察點,并對其間距與孔深進行精細的劑量,并得出該工程所需的鉆孔量,最終將這些所得的數據統一匯總在一起,將其作為被工程所需的工程量以及基本采樣量,以此來選擇合適的檢測方法和實施步驟,從而確保軟土巖土工程勘察工作的順利開展,進一步提高勘察結果的質量。
3.3通過上文敘述,我們可以得知,當工程量和取樣數量都確定了以后,試驗人員就可以根據所得數據,制定出從一個完整的檢測試驗流程,并制定出明確的勘察試驗時間表,這也是為后續施工作業提供的基本保障。其次,對于早期已經勘察的土壤,試驗人員更應該準確劃分出其具體的采樣數量以及位置,充分做好試驗勘察前期的準備工作,及時出現取樣數量增加的問題,也可以保證在預期的時間內完成樣品的檢測工作,從而避免資源不足的情況發生,確保檢測試驗結果的真實有效性。
4軟土地基的土工工程勘測的數據處理
4.1軟土地基的巖土工程試驗往往采用的是土工試驗,其優勢的簡單而方便。獲得數據和處理的時候,應保證巖土試驗室內的項目設計應從巖土類型和工程性質出發進行綜合考慮,并結合工程分析計算的要求確定試驗的方式和數據處理方法,并最終確定軟土的基本性質,這才是數據處理的最終目標。
4.2在試驗和數據處理的時候應考慮到原位數據的處理,如項目針對粘土和砂土等進行貫入標準試驗。貫入試驗的指標將直接影響數據處理的結果,因此在貫入的時候應確定具體的技術參數,參數的選擇可以根據地層的情況而定,按照規范標準針對不同性質的土體進行不同的參數選擇,這樣就可獲得較為準確的數據資料,然后按照試驗規范對原位測量的數據進行分析與歸納,最終形成數據統計表,然后形成分析結果。
巖土工程勘察主要是了解工程場地的地基土構成情況,以及其對工程建設的影響,通過對地基土物理力學性質的分析進而為優化地基基礎方案。巖土巖土工程勘察需要技術的支撐也需要科學的方法,常規的勘察方法主要是鉆探、原位測試和土工試驗,經過分析資料,繪制相應的圖表。作為簡單易行的、非常重要的勘察方法是工程測繪,因為它不僅操作起來較方便,而且數據的分析較全面,成果圖一目了然便于研究,這有利于了解工程場地地形地貌特點。對土樣進行室內試驗,地基土的物理力學性質可以量化,通過現場觀察分析、原位測試、實內試驗及計算分析等方法進行綜合勘察,這在工程建筑的過程中是一項非常重要的工作,是必不可少的一項任務,所有具有非常重要的地位和意義。由于工程建設的場地不同,對于工程場地的勘察要區別對待,例如對于山大溝深,地勢陡峭,地形地貌復雜的地帶進行巖土工程勘察的重點是研究工程建筑所在場地的不良地質作用、場地的穩定性及建筑的適宜性,從而為制定工程場地的選址提供借鑒參考依據,對于地勢相對平坦,海拔較低,地質環境相對比較簡單的工程場地而言,主要是查清場地地基土的物理力學性質,如地基承載力、地基土的均勻性及場地是否有濕陷性、場地是否具有液化土層等。
2巖土工程勘察難點
鉆探是獲得地層結構最主要的方法,了解一個場地的地層結構情況,僅靠調查及踏勘察是不夠的,能夠了解不同深度地層的地質結構構成情況,但由于鉆探工藝自身的缺點,如地層遇到卵石層或雜填土時鉆進較慢,且成本較高,對土樣的擾動性較大,在勘察進掌握地層的結構及其物理力學性質時難度較大,例如:位于山西太原市東部的府東街東延棚戶區改造安置用房項目勘察,在現場踏勘時了解到場地位于太原市杏花嶺區府東街東延段以北,太行路的東側,490倉庫的的南側。擬建場地原為黃土沖溝,近十年周邊建筑時將棄土和建筑垃圾填到此溝,附近的居民將生活垃圾也傾倒此溝,現狀下東高西低,整體呈緩坡狀,勘探點絕對高程864.71~895.44m,高差30m左右。場地中雜填土平面分布情況及雜填土的埋藏深度成為該項目勘察的難點。
3探索巖土勘察中難點改進的方法
針對府東街東延棚戶區改造安置用房項目場地雜填土較厚的情況,在勘察時除采用了常規的測繪、鉆探等手段外,采用了孔內攝像的方法,在場地內選不同鉆孔進行了攝像之后終于得到了重要的數據資料,在通過對這些材料的分析和處理,終于繪制出了該場地的工程地質剖面圖,明確的顯示了該場地的雜填土層厚度,及分布范圍,在通過對這些情況加以分析和研究,終于確定了一個行之有效、較為合理的地基基礎處理方案,該方法的應用,對地層結構無影響,贏得了良好的經濟效益和社會效益。
4結語
關鍵詞:巖土工程;勘察
1、理論與經驗的關系
巖土工程勘察所涉及的基本理論主要包括土力學的理論、工程地質理論、工程力學理論等,這些工程理論都是一種半科學半經驗的理論,很多理論是建立在經驗的基礎上的,如很多公式都是經驗公式。巖土工程問題的解決過程實際上是在理論的指導下,巖土工程技術人員利用自己的工程經驗,結合工程實際情況,建立相應本構模型,運用合理適宜參數,加上良好的判斷力,解決問題的過程。對巖土工程技術人員來說,扎實的基礎理論同豐富的經驗、良好的工程判斷力是同等重要的。在學習和運用理論的過程中,一定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與預測現場觀測對分析、預測和現場觀測結果進行比較、分析、評估和總結3個過程,可見積累經驗的過程也離不開理論的支持。筆者認為:理論與經驗在巖土工程勘察中具有同等的地位,過分強調哪一點都是不合適的。筆者討論此問題,目的在于目前很多巖土工程技術人員過分強調經驗,而對理論的學習和運用不足,這種現象對巖土勘察技術的發展不利;同時用于對年輕技術人員的傳、幫、帶上,不利于年輕技術人員的成長,甚至會出現以訛傳訛。
2、與設計溝通的重要性
《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)要求:房屋建筑工程在進行詳勘之前,應收集附有坐標和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、埋置深度、地基允許變形等資料。在此筆者要強調勘察前與設計溝通的重要性,因為勘察成果的直接使用者就是設計人,在進行勘察前,勘察人應充分了解設計意圖,弄清楚擬建物工程特性,這樣勘察工作就能作到有的放矢、經濟合理,提供給設計人最直接、最有用的勘察成果。如:現在很多高層建筑都帶有裙房,這種項目在勘察前,必須要弄清楚設計擬采用的基礎形式及聯接方式;還有一些主體不高但跨度很大的建筑,采用柱基布置的勘探孔深度就與采用筏基布置的勘探孔深度有很大差別。所以必須要重視勘察前與設計的溝通。目前有的經營人員和技術人員對此認識不足,造成勘察項目的返工。筆者討論此問題,目的在于提醒經營與技術人員重視承攬項目和實施項目時與設計的溝通。
3、注意各種等級的劃分
在進行巖土工程勘察工作量布置時,應按相應的分級標準,確定項目的相關等級。如勘察等級、地基復雜程度等級、擬建物安全等級、重要性等級等。因為這些等級的劃分直接決定了勘察工作量的布置,只有充分了解了各種等級,布置工作量時才能作到安全、經濟、合理。
4、注意經濟性
巖土工程勘察,應在滿足規范、規程要求的前提下,用最經濟的勘察手段和工作量實現勘察目的和任務。同時達到相同的勘察目的和任務,所用成本的多少,可從一定程度上說明技術水平的高低。針對當前巖土工程勘察現狀,目前的勘察成本在一定條件下還是可以節約的。如:對“樁基礎一般性孔深入到樁端以下3~5倍樁徑,且不小于3m,對大直徑樁不小于5m”這一要求,如勘察方案布置的一般性孔為50m,根據控制性孔資料,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的一般性勘探孔調整為45m(當然按權限該上報審批的進行上報審批),這樣就可節約不少工作量,從而達到經濟的效果。再有土工試驗項目的選取,也是一條實現經濟勘察的重要途徑,希望巖土工程技術人員予以重視。
5、重視規范、規程的學習
規范、規程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,這樣在巖土工程勘察的過程中,就不至于出現諸如工作量布置不足、原狀土樣或原位測試數據不足、未劃分抗震地段等問題了。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。
6、房屋建筑和構筑物巖土工程詳勘的目的、任務
(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。
(2)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。
(3)查明影響建筑場地穩定性的不良地質作用(包括:巖溶、滑坡、危巖和崩塌、泥石流、采空區、地面沉降、場地和地基的地震效應、活動斷裂等)和特殊土(包括軟土、填土、污染土、濕陷性土、膨脹土、紅粘土、多年凍土等)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。
(4)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(土)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(土)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。
(5)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。
7、結束語
使巖土工程技術人員理論與經驗、細節決定成敗、重視規范學習等方面能有所啟示。拋磚引玉,不當之處,敬請批評指正。
參考文獻:
[1]趙成剛,白冰,王運霞.土力學原理[M].北京:清華大學出版社,北京交通大學出版社,2004.
[2]GB50007-2002,建筑地基基礎設計規范[s].
[3]GB50021-2001,巖土工程勘察規范[s].
關鍵詞:巖土工程勘察報告編寫質量控制
一、有關巖土工程勘察
1.巖土工程勘察定義。巖土工程勘察,英語為geotechnicalinvesigation,就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。
2.巖土工程勘察階段。按其進行階段可分為:預可行性階段、工程可行性研究階段、初步設計階段、施工圖設計階段、補充勘察、施工勘察等。
3.巖土工程勘察對象。根據勘察對象的不同,可分為:水利水電工程(主要指水電站、水工構造物的勘察)、鐵路工程、公路工程、港口碼頭、大型橋梁及工業、民用建筑等。由于水利水電工程、鐵路工程、公路工程、港口碼頭等工程一般比較重大、投資造價及重要性高,國家分別對這些類別的工程勘察進行了專門的分類,編制了相應的勘察規范、規程和技術標準等,通常這些工程的勘察稱工程地質勘察。因此,通常所說的“巖土工程勘察”主要指工業、民用建筑工程的勘察,勘察對象主體主要包括房屋樓宇、工業廠房、學校樓舍、醫院建筑、市政工程、管線及架空線路、岸邊工程、邊坡工程、基坑工程、地基處理等。
4.巖土工程勘察內容。巖土工程勘察的內容主要有:工程地質調查和測繪、勘探及采取土試樣、原位測試、室內試驗、現場檢驗和檢測,最終根據以上幾種或全部手段,對場地工程地質條件進行定性或定量分析評價,編制滿足不同階段所需的成果報告文件。
5.巖土工程勘察的方法與技術。巖土工程勘察的方法或技術手段,有以下幾種:(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。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??碧焦ぷ靼ㄎ锾?、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。(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。(4)現場檢驗與監測?,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。超級秘書網
二、努力提高報告的編寫能力
1.要具備牢固的地質地貌和工程理論地質基礎理論方面,主要是巖石學、構造地質學、第四紀地質學和地貌學;工程地質方面,主要是土質學、土力學、工程地質分析、工程動力地質學、工程地質勘察。
2.要熟悉和把握有關的規范規程規范規程既是經驗的總結,又是技術的指南,具有很強的勘察工作指導性。對于國家的、行業的、省和地方的有關規范規程,必須熟悉把握,并在具體勘察工作中認真執行。
3.要了解工作區的地質情況對于勘察地段的區域地質、水文地質、工程地質資料,應盡可能地搜集并熟悉。對于鄰近地段已有的工程地質勘察資料,也要盡可能了解,以便在勘察工作中發揮其參考作用。
4.要把握工程設計的基本要求和基礎施工的技術要點只要明確了工程設計的基本要求和基礎施工方法,作出的工程地質評價才能有的放矢、正確客觀,提出的建議才能合理適用。
5.要切實保證第一手資料的質量巖土工程勘察報告是工程地勘察的最終成果。一份高質量的勘察報告,必須來自于高質量的第一手原始資料。
6.提高綜合知識方面的技能。如基本的數理統計知識、文字表達能力、編圖技巧、綜合分析能力。
三、確保巖土工程勘察質量
1.嚴格按基本建設程序辦事,先進行地質勘察后設計。對無地質勘寒資料工程的設計應不予報建,對(未能按照相應的等級)降級進行地質勘察的工程不予報建。
2.提高地質勘察單位員工的質量意識,加強職業道德教育,健全崗位責任制度,培養良好的認真負責的工作作風,避免出現地質勘察資料的失誤。
3.建立審查、復核制度,對室內室外技術資料要有資深的專業人員進行審查和復核,敢于對鉆探、土工試驗結果提出質疑,并通過對相近建筑物的鉆探資料對照分析,確保資料的準確性。必要時可重探可疑探點、可重做相關試驗。
4.要根據建筑物的安全等級與場地類別,并結合地質歷史(注意收集相關資料)與地形特色進行探點的布設,并按規范進行相應比例和數量的取土探孔和原位測試探孔的布置,避免漏探特殊地質現象。
5.勘察布孔??辈炫c設計的接口:收到設計人的勘察任務書后,應認真閱讀,仔細分析,充分了解設計意圖,不明白的地方及時與設計人溝通,存在疑慮的地方需向設計人提出。設計人往往有偏于保守的傾向,如對地基承載力要求過高、要求一樁一鉆、對樁基承載力提出過高要求等。由于巖土體始終是一個灰箱,無法徹底查清巖土體的分布及其物理力學參數,在做與巖土相關的工程設計時固然要留有一定的安全富余度,但是必須在了解場地巖土條件的情況下才能準確把握安全的尺度,采用過于保守的巖土參數,過高的安全系數將不可避免的造成工程建設的極大浪費。做巖土工程勘察的人一般比做結構設計的人更清楚或者更容易把握場地的巖土條件情況,因此巖土工程師應當,也有必要提出意見供設計人參考。在勘察任務書與工程平面布置圖確認無誤后,勘察人員應到現場踏勘,了解場地情況,并提出勘察綱要供鉆探等供外業使用。
參考文獻:
第一,對基礎埋深產生的影響。在巖土工程施工中,在基礎埋深時,需要的地下水文的條件、動態等情況進行詳細的掌握,如果地下水存在時,基礎埋深要在地下水以上,如果必須埋深到地下水以下,需要采取降水位措施。在基礎埋深時還需要考慮到承壓水的作用,以免在基坑開挖時基坑底土被承壓水沖破。從基礎工程施工現狀進行分析,天然地的造價較低,而且施工方便,在工程施工中都會優先考慮,但是在基礎沉降過大或者是地基穩定性無法滿足設計要求時,就需要對地基進行處理,提高地基的承載力,提高基樁成樁號質量。除此之外,地下水文還會對基礎開挖產生一定的影響,如果出現土體軟化強度降低等,會影響基礎開裂。第二,對建筑工程產生的影響。地基是建筑工程安全的前提,也是建筑工程施工的基礎,在地基受到地下水文影響后,必然會對地上的建筑物產生一定的影響。如果地下水位高,會對地下室等建筑物產生潮濕等影響,還會增加土壤的鹽漬化,加強對建筑物自身的腐蝕,進而破壞建筑物。所以在建筑工程施工前,都會先對地下水文可能造成的災害和產生的影響進行分析。第三,對支護產生的影響。隨著城市的發展,高層建筑成為城市的一個標志,越來越多的高層建筑建起,隨著高層建筑不斷增加,城市建筑施工,受到施工場地、施工工藝的影響,會采用垂直開挖的方式進行施工。在高層建筑施工的過程中,基坑的開挖,會采用抽水的方法將地下水位降低,減少土側的壓力影響。但是地下水位的突然下降,會對相鄰建筑產生影響,引發變形或者是造成地面沉降等,所以在建筑工程施工前進行巖土勘察、水位地質勘測非常重要。在巖土工程的勘察和施工中,水位地質的勘察發揮著重要的作用,水文與巖體兩者是相互作用、相互影響的關系,對建筑物的穩定性和耐久性均會產生較大的影響,所以在巖土工程勘察中,水文地質勘察工作需要得到重視并加強,為建筑工程的施工,提供可靠的水文地質資料,進而減少水文地質對巖土工程產生的危害。
2巖土工程勘察中水文地質的應用
水文地質是巖土工程勘察中需要面對的一個實際性的問題,因為水文地質與巖土工程有著密切的關系,某些地方的水文地質又較為復雜,在沒有對水文地質有一個詳細的了解下,進行巖土工程施工,則會引發一些水文地質問題,影響工程的正常施工,為了保證工程施工的安全性和穩定性,并對水文地質災害進行預防,需要在巖土工程勘察中加入水文地質的勘察,并加強勘察和監督管理。在巖土工程施工中,影響其施工安全性和穩定性的水文地質因素有,地下水文的類型、地下水位、地下水位的變動幅度等,為了提高巖土工程的勘測質量,降低地下水文地質對其產生的危害,需要在巖土工程勘察中加入地下水文地質的勘察。水文地質的勘察內容有:
2.1自然地理條件的勘察
巖土工程的勘察工作為巖土工程、建筑工程的施工,提供了良好的巖土數據,進行水文地質的勘察,可以為巖土工程和建筑工程的安全施工,提供可靠的水文勘察依據。所以需要在巖土工程勘察中,應用水文地質勘察。水文地質勘察中包含很多內容,自然地理條件的勘察是其中的組成部分,自然地理條件的勘察需要包含的內容有地下水文特征、地形地貌。水文特征主要是指工程建設地區的氣候,濕度、熱量等,而地形地貌則是工程施工場所周圍的水系、平原等的特征,地形是否開闊、地貌是否受到了侵蝕等。
2.2地質條件的勘察
在巖土工程、建筑工程的施工中,地質條件非常重要,其影響工程地基施工建設的質量,還影響著地面上建筑結構的安全性、耐久性等,所以需要對地質條件進行勘測。巖土工程勘測中水文地質的地質條件勘察,主要是對工程建設所在區域的地質構造特征、基底構造、地層巖性、構造運動等進行勘測,為巖土工程的施工提供地質勘測數據支持。
2.3地下水位勘察
在巖土工程、建筑工程等施工中,地下水位對地基施工、地上建筑物的安全性均會產生影響,地下水位的變化,會造成建筑物、地基出現下沉、變形等,所以在施工前,對地下水位進行勘測,有重要的意義。地下水位的勘測需要對近3~5年的最高水位、最低水位、水位變化等進行勘測。同時還要對地下水的排泄條件、地表水與地下水的補排水關系等,對地下水位產生的影響進行勘測分析。因為地下水位對巖土工程會產生較大的影響,所以在巖土工程勘察中,地下水位的勘察工作是重點內容。
2.4隔水層、含水層的勘察
在巖土工程勘測中水文地質的勘察包含了很多的內容,除了以上這些需要勘察之外,隔水層、含水層的情況也需要進行勘察。隔水層和含水層的地下水類型、地下水流向、水位、變化幅度等,都需要進行勘察,其中主要對含水層的厚度、深度、分布進行勘察,還可以通過現場地層滲透系數等水文地質參數,對巖土工程的地下隔水層、含水層進行勘察,進而判斷水文地質對建筑材料產生的腐蝕程度進行判斷。水文地質在巖土工程施工中發揮著重要的作用,準確地勘察出地下水文地質,可以為巖土工程的施工提供一個有效的水文地質參數依據,還可以保證巖土工程、建筑工程施工的安全性和穩定性,所以在巖土工程勘察中,水文地質的應用在提高巖土工程勘察質量中,有重要的意義。
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