岩土工程主要内容范文
时间:2023-12-01 17:30:33
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1.岩土工程勘探概述
岩土工程勘探主要由工程规模决定,一般进行岩土勘探的工程规模较大,一般的勘探周期是2个月到3个月。加上岩土工程是决定整个工程质量的重点,其勘探工作的实施就显得尤为重要。对于岩土工程勘探不到位,后期难以补救。由于大多数岩土体是百非均质、各向异性的,且受力状态复杂,岩土工程问题多种多样,尢其是在复杂条件下场地自然条件的多变性,有时会严重影响岩土工程勘察效果,从而给岩土工程勘察带来很大的风险性。因此,对于岩土工程探人员必须熟悉工程勘察的技术要求,同时了解拟建项目的设计、施工以及岩土工程要求。
2.岩土工程勘察的任务
(1)对场地内建筑总平面布置、岩土体积加固处理、各类岩土工程设计、不良地质作用整治等具体方案作出论证及建议。
(2)阐述建筑场地的工程地质条件,评价场地的适宜性和稳定性,指出场地内不良地质作用的发育情况及其对工程建筑的影响。
(3)阐述工程范围内地下水活动条件和岩土体的分布、性状,为设计、施工和整治提供所需的地质材料和岩土技术参数。
(4)对工程施工和运行过程中对周围建筑物和地质环境的影响进行预测,并提出保护措施的建议。
3、进行岩土工程勘察的主要内容
3.1对地层岩性的勘察
因为岩土工程地质条件最基本的要素和研究各种地质现象的基础是地层岩性,所以这是岩土工程勘察的最主要的研究内容岩土工程勘察地地层岩性研究的内容包括:
(1)确定地层的时代和填图单位:
(2)分析各类岩土层的分布、岩性、岩相及成因类型;
(3)分析岩土的工程性质:
(4)掌握岩土层的正常层序、接触关系、厚度、及其变化规律等。
另外,对于各类岩土层的研究还应着重分析以下内容;
(1)岩浆岩类:侵入岩的边缘接触面,软弱矿物富集带,风化壳的分布、厚度及分带情况等,喷出岩的喷发间断面,凝灰岩分布及其泥化情况,玄武岩中的柱状节理、气孔等。
(2)沉积岩类:软弱岩层和次生夹泥层的分布、厚度、接触关系和性状等:泥质岩类的泥化和崩解特性;碳酸盐岩及其他可溶性类的岩溶现象。
(3)变质岩类:片麻岩类的风化,其中软弱变质岩带或夹层以及岩脉的特性:泥软弱矿物及泥质片岩类、干枚岩、板岩的风化、软化和泥化情况等。
3.2对不良地质观察的勘察
不良地质现象会直接影响建筑物的安全、经济和正常使用,所以必须对不良地质现象进行研究。主要勘察内容包括:对各种不良地质现象的分布、形态、类型、规模和发育程度进行分析,并研究其形成机制和发展演化趋势,预测其对工程建筑的影响。
3.3对地质构造的勘察勘察的主要内容包括:
(1)岩土层各种接触面及各类构造岩的工程特性;
(2)软弱结构面的产状及其性质,包括断层的位置、类型、产状、断距、破碎带宽度及充填胶结情况;
(3)岩层各种构造型式的分布、形态和规模哦;
(4)近期构造活动的形迹、特点及与地震活动的关系等。
3.4对地貌的勘察
主要勘察内容有:
(1)进行地貌单元划分,分析地貌单元形式与岩性、地质构造及不良地质现象等的关系;
(2)分析地貌形态和地貌单元的发展演化历史进行分析研究。
3.5对水文地质的勘察
勘察应结合地质构造、地层岩性和地下水露头的分布、类型水量、水质等内容,勘察测区内地下水的类型、分布情况和埋藏条件等。另338l抖收博兑外,地下水与地表水之间的补、排关系;地下水的补给、径流、排泄条件及动态变化等也是勘察的重点,要在此基础上对水文地质对岩土工程实践的影响进行细化分析。
3.6对已有建筑物的勘察
在同一地质环境内,对于拟建的建筑物来说,已经兴建的建筑物应该被看做是一项重要的原型试验,从这里得到的数据及理论材料都是极有价值的。
3.7人类活动对场地稳定性的影响
篇2
岩土工程的勘察工作具有关键性作用,勘察技术直接影响着岩土工程的质量,决定了整体工程项目的质量。由此可知,岩土工程的勘察工作在很大程度上影响着建筑物的质量。此背景下,本文首先分析了岩土工程勘察的主要内容,其次对岩土工程勘察中的常用基础地质技术进行了一定的研究,最后探讨了岩土工程勘察中基础地质技术的应用,以供参考。
关键词:
岩土工程;勘察;基础地质技术;应用
近年来,随着社会的进一步发展,建筑工程数量日益增多,项目设计越来越复杂,对岩土工程勘察提出了更加严格的要求。岩土勘察技术是建筑工程设计的重要基础。通过岩土工程勘察的基础地质工作,可确保建筑工程规划设计的可行性与合理性。因此,基础地质技术在岩土工程勘察中的应用值得重视。
1岩土工程勘察的主要内容
1.1地质测绘
测绘工作是岩土工程勘察得以顺利开展的重要基础。地质的测绘工作主要是指依据工程建设实际需求,对其所建设场地的地形进行全面分析与了解,然后对工程建设场地的基本地质特征进行描绘和观测,为工程建设地址及具体施工方案的选用提供有效的参考依据[1-3]。
1.2勘探和取样
岩土工程的勘探与取样是指在地质测绘的前提下,通过一定的手段,收集各种地质信息。在岩土工程勘探与取样过程中,通常需要运用钻探技术与探槽等,主要用于进行地层鉴别、岩性判定,查明土层的性质、成因、状态、厚度变化及分布规律和岩溶发育特征、基岩面起伏变化、岩体的完整性、岩体的风化程度等。利用钻孔进行取样室内测试和孔内水位观测及声波测试等,综合判断工程建设地区的地下地质状况,尤其是在地铁与隧道等深层次工程建设中,必须要做好勘探与取样工作。
1.3现场检查和监测
岩土工程的现场检查与监测工作主要是对工程建设场地的检查与核实。在进行工程现场检查与监测工作时,需要充分结合地质测绘与勘探取样的分析结果,进一步分析之前获得的勘探结果,然后监测当前工程建设过程中所涉及的岩土工程问题。岩土工程的现场检查与监测工作是对岩土工程的勘察,是工程建设的重要技术数据,是项目建设过程中施工方案与技术得以合理调整与有效实施的关键。
2岩土工程勘察中的常用基础地质技术
2.1钻探技术
场地的地下岩层与土层是岩土勘察工作研究的主要对象。通过钻探技术的应用,能够对工程建设区域的地下岩层、土层情况进行更加深入的、详细的探测,为勘察工作质量与施工方案的合理性提供保障。同时,根据钻孔布置方法,钻探技术可分为丛状钻探、多井筒钻探、多孔底钻探(图1)。所以,在岩土工程勘察过程中,需要依据不同的地质情况与勘察目的,对各种钻探技术进行合理的选用,并且还需在充分考虑钻探实际效果的基础上,科学使用钻头与钻孔。
2.2槽探技术
由于地质状态的复杂性,工程建设场地的地质情况往往存在较大的差异,钻探技术无法适用于所有区域地质的勘察工作。此状况下,通过应用槽探技术,可较好的解决这一缺陷与不足。相比于钻探技术,槽探技术实际落实过程更加便利,在具体勘察过程中,相关工作人员还能够在建筑工程的内部,最深入的、最直接的探测到工程项目的地质状况等地理因素,然后对探测结构与地质材料进行相应的分析研究,为建筑工程建设任务的顺利完成提供坚实的保障。
2.3地探技术
在地探技术具体实施过程中,仪器设备的质量与操作水平具有直接的影响,这就需要详细探测沿途各方面的实际情况,并且还需要依据测试仪器的真实反映,对具体地质中的物质组成与矿物的分布状况进行一定的分析与研究,为工程项目建设的顺利完成提供合理的技术保障。
3岩土工程勘察中基础地质技术的应用
3.1野外勘察
(1)做好地质勘察钻探的分层工作,然后依据岩土的具体情况进行分层记录,在此过程中,需确保记录的完整性。
(2)在利用钻机辅助工作时,需要集中在某一个钻孔进行钻探,并且还需要进行统一的编录。
(3)原位测试操作必须严格依据有关操作规范进行。同时,在进行静力触探试验操作时,首先需要进行定身调零工作,此过程中,需要对温差变化情况进行密切的关注,以减少零漂情况,避免外界因素对触探的影响。在进行标准贯入试验时,必须严格依据有关规定,先做好孔深、杆长等相关事项的校正操作,然后对测试位置进行严格的控制,此过程中,需要对软弱地层中的标准贯入下降情况进行严密的观测,以确保勘察数据的真实性与有效性。此外,在探查软弱地层时,可采取连续贯入的方式进行,以及时发现夹层的存在。在地下水勘察过程中,需要尽可能确保在钻孔结束之后的24h再次观测,以减少各方面因素对勘探结果的影响。
3.2室内测试
室内测试是目前基础地质技术中亟需改进的一项内容。在进行室内测试操作时,通常需要在样本采集完成并且送至实验室之后立刻进行,以最大限度减少环境变化对样本的影响。同时,在进行岩土样本的采集操作时,需要依据实际采集样本的形态,选用相对应的采样设备,例如软土样本的采集,应选用薄壁取土器进行;对于硬质土样本的采集,应采用双动或单动的二重管取土器进行。在实际采集过程中,需要避免对样本的的破坏。此外,不同地质土样的性质也存在较大的差异,例如,红粘土天然含水量大,孔隙比大,但强度高,压缩性低,不具湿陷性;软土的含水量较高,但其承载力却相对较低;粉土的定性较为复杂,在进行此类土样的采集操作时,需要确保直接超过0.075mm的颗粒质量低于总质量的1/2。粘土定性过程中,需要对其粘粒的含量进行充分的考虑。在进行剪切作业时,需要严格遵循《土石实验方法标准》中的有关操作要求,快剪试验适用于渗透系数低于10~6cm/s的细粒土,其他类型的土石则不适用。如果粉土地质的性质较差,其剪切试验仅能够作为辅助资料,三轴剪切试验可确保土样受力的合理性。在实际测验过程中,需要对排水情况进行严格的控制,以确保测验质量。
4结语
综上所述,为了确保岩土工程勘察作业质量,需要对地质技术进行不断深入的研究,并且还要严格按照有关现行规范、规程及标准要求,提升勘察过程中相关工作人员的综合素质与安全意识,从而有效提高我国岩土工程勘察水平,确保建筑工程整体质量,推动我国建筑行业的持续发展。
参考文献:
[1]赵少霆,王冶.探讨基础地质在岩土工程勘察中的应用[J].科技致富向导,2014,(03):45-45.
[2]孟悦.岩土工程勘察在复杂地质条件下的技术应用[J].江西建材,2012,(06):122-124.
篇3
关键词:环境岩土工程;岩土工程;研究和探索
中图分类号:P642 文献标识码:A
1环境岩土工程的含义
何为“环境岩土工程”成为大家关注的首要问题。环境岩土工程是一门将岩土力学与环境科学工程相结合一门综合学科。这门学科主要是应用一些现有的观点、技术去分析,解决与环境和岩土有关的工程问题。有了这门学科可以帮助我们更好地了解环境与岩土,对于保护环境以及自然灾害的发生方面的研究有很大的贡献。这也会将环境岩土工程的研究带入一个新的高度,为其发展也会带来新的机遇。环境岩土工程与人类自然环境的作用、人类生产生活的作用息息相关,加强对环境岩土工程的研究可以减轻环境的污染、改善自然灾害对人类造成的不良影响的情况。为了研究环境岩土工程必须了解其包含的重点内容,这样才能更好地为更进一步研究环境岩土工程而做好知识储备工作。
2研究环境岩土工程的主要内容
环境岩土工程主要研究的是岩土与环境之间的相互作用与联系,其主要的研究对象是大家常见的岩土。在研究环境岩土工程时需要以一定的理论知识为依据,实际的岩土体为主要实践研究对象,从最基础着手,对环境与岩土体进行更深层次的研究。环境岩土工程研究的主要内容是根据研究出来的一些新发现来对环境和自然灾害进行深入的研究。环境问题一直困扰着人们,环境的破坏也使人们深深的感受到环境的重要性,通过对环境岩土工程的研究可以找出改善环境的对策。同时也可以利用研究的结果为理论依据对自然灾害进行勘测与防御。以达到降低大自然对人们产生的危害的目的。
3研究环境岩土工程的主要任务
对环境岩土工程深入的研究可以解决环境污染问题,例如:施工过程中的污染问题、工厂废弃物排放的污染问题、建筑中的污染问题等。这些问题看似不起眼,但是对环境的污染却有很大的影响,它们可以通过对大气的污染对人体健康产生危害,使人们的生活指质量下降。同时,研究环境岩土工程还能够对一些地震、火山爆发、洪水等自然灾害惊醒更加深入地勘探及预测,能够有效地对人们的人身财产安全惊醒有效地防护。因此可以看出,研究环境岩土工程迫在眉睫。
4研究环境岩土工程的主要方法
4.1量化研究法
量化研究法是将特定的研究对象进行研究,并将且应用统计学原理进行粗略的统计,然后对结果进行分析。对于环境岩土工程利用此法进行详细的研究,不仅可以细致地了解环境岩土工程中的环境与岩土的各种信息,而且还可以利用这些资源进行有效地整合,将资源进行充分地利用。这样不仅对环境能起到改善的作用,而且还能有效地对资源浪费的现象进行预防。环境岩土工程是一门交叉学科,这对环境问题和岩土问题进行了综合研究,使知识更加融汇在一起,为研究环境问题提出了新的思路。
4.2理论研究法
理论研究方法也是研究环境岩土工程重要的方法之一。我们通过对环境岩土工程理论性的研究,掌握其要点,然后根据理论背景进行更深入地研究,为实践进行更好地服务。理论上的研究虽然有一定的局限性,但是所有的实践都是以理论研究为背景的,只有有了一定的理论依据,才能更好地对现实中的问题进行更好地解决。
4.3组合研究法
对环境岩土工程进行细致的研究,仅仅只有量化研究法、理论研究法是不够的,还需要使用其他方法和手段为实现或者寻找科学原理进行探索来服务,这时组合研究法应运而生。组合研究法是将不同的方法和手段进行结合起来适当的排列或者进行重组,从而对研究对象进行更深入地研究,以取得新的突破。
5研究环境岩土工程的主要方向与主题
5.1研究环境岩土工程的主要方向
目前,环境岩土工程主要存在以下问题:在教学方面的局限性、岩土在基础设施建设中的问题以及环境岩土工程与电子信息技术相结合方面的问题。现在在教学中可能只局限于观看一些视频、图片资料,不能使同学们深入到室外去亲身感受环境岩土工程这一学科的魅力,这也是同学们对环境岩土工程的兴趣不够浓厚的原因所在,最终导致对于这一学科的研究人才较少的一个现象的发生。在基础设施建设过程中会遇到很多关于环境岩土工程的相关问题。但是由于工人们知识储备不够丰富,遇到了这些问题也不能够及时发现,这给研究环境岩土工程带来了很大的不便。由于我国土地面积较大,土质也有很多种类,因此,对于环境岩土工作的研究带来了很大的挑战。这就需要科技研究人员对不同的图纸进行细致的研究,对现有的资料不断地完善,同时在施工时应该首先对工人进行一定的培训,这样不仅能简化工作流程,而且能够提高工人的工效率,节省时间。对于环境岩土工程的研究不仅能够对一些由地质结构变化引起的自然灾害进行预防而且能对其进行详细地研究,使人们对自然灾害更加了解,在对自然灾害的预防与勘测取得进展。现在科技发展之迅速,我们在搞好科研的同时也能够注重将环境岩土工程的研究与现代电子科技相结合,这对于环境岩土工程方面的研究将是历史性的突破。有了电子信息技术与其相结合,可以及时有效地读现有的数据进行更新,对不合理的数据进行更改,方便简单而且迅速,能够实现资源共享。
5.2研究环境岩土工程的主题
研究环境岩土工程的主要目的在于在改善环境污染和对地质灾害等方面做出相应的改善。近些年的环境问题越来越备受瞩目,环境问题的出现使人们的身体健康问题也受到了影响。环境问题日益严重的同时自然灾害频发,这足以说明我们研究环境岩土工程的必要性。只有我们对环境问题以及地震等灾害发生的原因时真正了解以后,我们才能更好的对自然灾害进行预防,但前提是必须对环境岩土工程进行高度重视,投入人力和物力对其进行深入研究,这样才能更好地为未来发展做出贡献。因此,继续走可持续发展道路依旧是我们需要坚持的永恒的主题。短时间内可能收效甚微,但长期坚持后必定会收获到不同以往的成果。
结语
环境岩土工程虽然始于1979年,但是它的发展程度还远远不够,在我国尤其如此。所以,要想使得岩土工程的发展更加的成熟和完善,就要加大力度来研究和探索关于环境岩土工程的相关问题。只有这样,才能更省时省力的发展岩土工程。
篇4
关键词:水文地质;岩土勘探;工程;施工规划
中图分类号:tu195 文献标识码:a 文章编号:2095-6835(2014)10-0156-02
岩土工程是以岩土体作为主要工作对象,以工程地质学、土力学、岩石力学和基础工程作为基本内容的。此外,岩土工程的勘探还是一门实践性极强的学科,它作为工程项目建设的基础,其质量将直接对工程项目造价和施工工期产生巨大的影响。然而,在实际工程项目地质勘探过程中,很多工作人员更为注重对勘察出来的岩土类型、工程地质性质和地质结构进行分析、研究,却极少直接利用水文地质的相关参数。在相关地质勘察报告中也是很简要地对自然状态下的水文地质条件作出一般性评价,从而出现了由地下水引起的各类岩土工程事故,使勘察和设计工作面临诸多困难。从上述内容来看,水文地质在岩土勘察中的作用是极为重要的。
1 岩土勘察的基本概述
1.1 岩土勘察的概念
我们所说的岩土勘察就是指按照工程建设的需要,查明、分析和评价施工现场的地质环境特征和岩土工程条件,编订出勘察文件的整个过程。它主要是为工程项目的可行性研究、选址规划、工程设计、地基处理和完工后的安全检查、环境监测、保护、治理等提供切实、可靠的文件资料。一方面,要根据相关的技术规范要求完成工程地质勘察工作;另一方面,还要充分结合各种岩土工程的特点和要求,分析、论证其经济技术性,在岩土工程勘察报告中提出岩土工程评价、建议和设计基准等内容。
1.2 岩土勘察的突出特点
岩土勘察的主要对象是建筑物场地的岩土体和地下水及其赋存介质,它属于自然界长期发展的产物,主要受到自然环境、人工环境和区域地质环境的影响,具有较强的复杂性、多变性和不确定性。
岩土勘察是应用地质学、工程地质学和岩土力学的理论知识,根据科学的勘察程序和方式,利用测试仪器和相关技术调查与工程建设相关的工程地质条件和水文地质条件,进而评价与岩土工程相关的工程地质、水文地质问题,为设计和施工工程项目提供详细、准确的地质资料。
岩土勘察在工程建设中是一项基础工作,也是一个从辨别认知到分析、评价,再到提出评价、建议的工作。这项工作不仅包括对外业的踏勘、调差、钻探、布孔、岩土地层编录、现场测试和取样,还包括对业内的资料整理、归纳、试验测试、分析取舍原始数据和提出报告,等等。可以说,它是整个工程设计和施工的重要依据。
2 水文地质勘察的有关要求
在岩土勘察过程中,水文地质勘察的主要内容有:①自然地理环境。它主要包括地质地貌和水文气象等方面的内容。地质地貌指的就是岩土工程周边的地貌环境和水系特点;水文气象则主要指工程所在地区的温度、湿度和气候等要素。②地下水位情况。水位的变化对岩土工程起着很大的作用。在岩土勘察的过程中,这是一项较为重要的内容,其主要包括地表水、地下水的补给关系,地下水补给、排泄条件和近几年地下水变化情况等。
3 地下水对岩土工程的影响
由于地下水发生变化而造成的岩土工程危害包括以下几个原因:①地下动水压力作用和地下水位的升高或下降;②自然原因或人为原因引起的水位变化,一旦水位变化达到某种程度时,极有可能发生岩土工程事故。
3.1 地下水水位升高带来的岩土工程危害
造成地下水水位升高的原因有很多,包括人为原因,例如工程项目施工和灌溉等;气象原因,其中主要包括降雨量和气温等;地质原因,包括含水层结构和岩土性质等。
3.1.1 导致岩土滑移、变形、坍塌
在斜坡处或河流沿岸,当水位升高时,土体和岩石便会被水充分浸泡、软化,这将会使其抗压强度下降;当水位下降时,又将对岩土产生侵蚀作用,从而极大地破坏了其内部结构和承载力。此外,由于水位上升,使动水压力增加,这会导致岩土变形、移动,甚至坍塌。
3.1.2 降低了建筑物地基的承受荷载力
在广泛研究各种类型的建筑地基后我们发现,地下水位的升高会破坏岩土内部结构,降低岩土本身的强度,进而影响建筑地基的荷载力。然而,不管是哪种类型的岩土,其荷
载力都极易受到地下水位变化的影响,进而影响到上部建筑的稳定性。
3.1.3 加重了建筑物地基的震陷
不管是相对松散的砂质地基,还是黏性较好的图纸地基,水位升高都会对岩土造成一定的影响,例如降低了岩土强度,就会增加地基震陷的危险,使建筑失去稳定性,严重的还会引发工程质量问题。此外,地下水位的升高还会导致土壤盐渍化,增加地下水对建筑物的腐蚀。
3.2 地下水位下降对岩土工程的影响
在通常情况下,地下水下降是人为因素造成的,诸如地下水的抽取和矿床的疏干等。
3.2.1 破坏岩土,造成地面的下沉、坍塌
由于过多地抽取地下水,导致了地下水位急剧下降,使岩层内部结构中的黏附力变差,从而造成滑移层下端悬空。上部岩体由于缺少支撑而发生坍塌,这将会给建筑物的稳定性带来很大影响,严重的还会危及人们的生命健康和财产安全。这就说明,在水位下降过程中出现的岩土工程问题必须要引起我们高度的重视。
3.2.2 使地下水迅速减少,水质恶化
由于矿床疏干和大量抽取地下水,导致地下水的使用量远远高于补给量,水资源不能得到及时补给,使含水层严重缺水,如果再用地下水进行补充,势必会造成地下水水位的降低。如果长期过量抽取地下水,将会增加水中的有害物质,使地下水水质受到较为严重的污染。
3.2.3 使海水侵入,增强了地下水的腐蚀能力
在正常情况下,海水量和陆地上的淡水量均能够在一定程度上实现平衡,但是,如果当开采某一区域的地下水过多时,就很容易引起海水量和淡水量的失衡,海水会迅速渗入到陆地当中,使淡水水质发生变化,相应盐度也出现了增高的趋势,也增加了地下水的腐蚀能力。
4 结束语
综上所述,随着岩土勘察工作的不断发展,水文地质定将被重视和关注。因此,要切实做好水文地质工作,这对提升勘察水平有着巨大的推动作用。为了提高岩土勘察质量,在勘查过程中,不但要查明与岩土工程相关的水文地质情况,评价地下水对岩土体和建筑物的作用、影响,还要切实提出防治方面的相关措施,从而为设计、施工提供必需的水文地质资料,将地下水对岩土工程的危害降到最低。
参考文献
[1]杨嘉玮,罗敏.浅谈建筑工程的岩土勘察及地基处理技术[j].中国新技术新产品,2013(10).
[2]赵凤娥.岩土工程勘察试验数据的分析和应用[j].工程地质学报,2007(15).
篇5
关键词:岩土工程;城市建设 ; 关系
中图分类号:TQ639.2 文献标识码:A文章编号:
Abstract: Geotechnical Engineering in China started late, but after the reform and opening up, with the accelerated process of urbanization, it has been rapid development. Urban construction promoted the development of geotechnical engineering; geotechnical engineering standards improve provided a guarantee for urban construction. This paper analyzed geotechnical engineering applications in urban construction, and proposed a mutually reinforcing relationship of geotechnical engineering and urban construction.
Key words: geotechnical engineering; urban construction; relationship
岩土工程学在我国有60多年的发展历程,改革开放前,岩土工程界主要研究和解决在水利、铁道和矿井工程建设中出现的岩土工程问题。改革开放后,随着经济的发展。人口的急剧增加,城市化进程也随之加快。岩土工程开始在住房建设、铁路修建、大型商场建设等方面得到应用。另外,人们为了改善居住环境,不断拓展新的生存空间,不断开发低下空间,修建跨海大桥、海底隧道、修建高速公路和高速铁路等。城市化进程的加快为岩土工程的发展提供了动力,同时,岩土工程的快速发展,也促进了城市化的速度。
一、岩土工程
岩土工程是土木工程学科的重要学科分支,它包括岩土工程勘察、设计、施工、试验监测和监理等方面。岩土工程是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。按照工程建设阶段划分,可以分为:岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测、岩土工程检测。在具体内容上,岩土工程涉及土木工程建设中岩石与土的利用、整治或改造,其基本问题是岩体或土体的稳定、变形和渗流问题。
岩土工程的研究与应用主要集中在以下三个方面:
①、城市地下空间与地下工程
在对地下资源进行利用开发时,要对地下结构进行设计,明确施工方法,掌握地下施工技术,这些必须建立在对地下环境岩土有确切了解的基础上,才能进行。随着城市化进程的加快,人们对地下空间的开发利用,也逐渐重视起来。地下空间技术也就成为岩土工程研究的新方向。
②、边坡与基坑工程
这是岩土工程的基本研究内容。主要包括对基坑开挖(包括基坑降水)对周边环境的影响、基坑支护结构的设计计算理论和方法、基坑支护结构的优化设计和可靠度分析技术、边坡稳定分析理论以及新型支护技术的开发应用等。
③、地基与基础工程
地基研究是岩土工程的主要内容之一, 重点包括对地基模型及其计算方法、参数研究,以及对地基处理新技术、新方法和检测技术的研究等。
在我国工程建设中,岩土工程发挥着相当重要的作用。特别是近年来,国家大型工程建设项目不断上马,如三峡工程、西气东输工程、南水北调工程、青藏铁路工程、城市地下铁道工程、深大基坑的开挖等等,显现了岩土工程强大的发展势头。岩土在社会发展中,尤其是在城市化进程中,作用越来越重要。
二、岩土工程在城市建设中的作用
岩土工程在城市建设中应用很广,主要应用在与土地有关的地面基础设施建设上。
(1)高层建筑的地基处理中
随着城市化进程的加快,城市建设的速度也在加快,突出表现在高层建筑的建造上。建筑业已经成为国民经济的支柱产业。在经济发展和科技进步的前提下,建筑向大型化、高层化和智能化方向发展。而在高层建筑的基坑土方开挖及边坡支护工作,都是以土方开挖为主的综合性工程。岩土工程是建筑发展的基础。
(2)城市地铁的施工
城市经济的发展,出现人口流入的现象,这导致了城市交通问题。为解决交通问题,北京、上海、广州、深圳、南京等地相继建设地铁。地铁在城市交通系统中承担着主要的人流输送任务。它的主要特点是运载量大、输送速度快,适合于由市中心至郊区间的干线运输和城市区域内各交通副中心的环流运输。地铁的施工主要在地下,岩土工程是工程成功的保障。
(3)地下商场和住宅空间建设
虽然我国城市地下空间利用仍处于探索阶段,但是这方面的理论研究和实践在一定范围内已经取得成果。随着城市集聚效应的增强,城市地下街、掩土建筑、地下商业城以及工业和商业用途的隧道洞室等多种地下综合体将越来越多。而点、线、面相结合的三维形态地下空间已然成为现代化城市的发展趋势。所以作为岩土工程的主要研究方向之一,岩土工程必然在未来的城市地下空间的发展中,发挥巨大的作用。
(4)高等级公路建设施工中
近20年来高速公路和其他高等公路建设在我国飞速发展,至今已有近4万公里的高速公路正在为我国的经济和社会的高速发展提供服务。高等级公路具有路面宽,路堤高,桥涵多,弯道半径大等特点。这一特点对高等级公路提出了高要求,比如,高等级公路对路面工后沉降和工后沉降差控制标准比一般公路要高的多。
(5)大型车站和飞机场的建设
我国的民用航空是建国以后逐步发展起来的,改革开放后,民用机场建设飞速发展,为我国民用航空事业的持续、快速发展做出了贡献。随着国家经济实力的增强,市场需求的增大,不仅在数量上对机场建设提出要求,对机场质量要求也越来越高。而机场建设是离不开岩土工程的。比如,上海、浙江、江苏地区一般土质表现为软土地基或淤泥质地基,为了满足场地对结构物的承载要求,就必须先经过人工处理,而这些属于岩土工程的内容。
(6)铁路路基建设中
在铁路建设中,需要对地形进行勘探,包括对地质、地形等情况的了解,在此基础上对铁路进行设计。例如,在我国铁路的福厦线中,软土地基较高,路堤沉降,这就需要根据这一地形特点,进行合理的变形控制,以确保工程的顺利实施。这表明了岩土处理在铁路建设中的重要性。
三、岩土工程与城市建设发展关系
回顾我国近50年以来岩土工程的发展,我们发现,岩土工程的发展与城市化建设是密不可分的。在改革开放以前,岩土工程工作者主要集中在水利、铁道和矿井工程等方面。改革开放后,随着经济的发展,岩土工程主要集中在高层建筑、高速公路、地铁、机场等方面。另外地下空间开始受到人们的重视,地下空间的发展是城市建设发展的结果,岩土工程也在地下空间的应用上促进了自身的发展。
岩土工程与城市建设互相促进。城市建设的发展,拓展了岩土工程的应用空间,开拓新的领域。同时也对岩土工程提出了挑战。岩土工程在这种挑战之下,经过研究人员的努力,不断取得新突破。岩土工程的新技术在城市建设中的应用,促进了城市建设的发展,拓展新的生存空间,给人们创造更加舒适的生活环境。
四、结术语
城市化的不断加快,已经成为我国城市发展的一大趋势。在这一过程中,我们要充分利用机遇,迎接挑战,加大对岩土工程的投入,加快研究步伐,在城市建设中发挥岩土工程应用的作用。随着岩土工程应用领域的扩展,在城市化进程中的作用将越来越重要,甚至是推动社会进步的重要动力。所以,我们要抓住城市建设的机遇,提高岩土工程的科研水平,使岩土工程更好的发展。
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Abstract: This paper analyzed method and content of geotechnical engineering investigation and put forward the corresponding suggestions and countermeasures to improve the level of geotechnical engineering investigation and ensure the quality of the construction from the use of advanced technology, personnel training and system construction, etc.
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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水文地质对岩土工程产生的影响巨大,如地下水的类型,水位高低,含水层厚度等,都会严重影响工程质量。由于缺失地下水对岩土工程的危害及重要性评价,在水文地质勘查中,因为地下水造成的建筑物裂缝或建筑基础沉降的质量安全事故常有发生。就这些情况分析,工程地质勘察中水文地质勘查工作的主要内容应分为以下几点:(1) 在实际勘查中,应根据建筑地基情况,分析勘查出影响岩土工程的水文地质问题;(2)水文地质勘查中,研究不同条件下水文地质对岩土工程的影响。如检测地下水中钢筋及混凝土的耐受能力和抗腐蚀强度,这些材料是整个建筑的基础部分,出现的任何问题都需要引起重视并迅速解决;另外在地基挖掘后,如果基础承压层类含有水层,预测承压是否会冲坏水基坑板也是水文勘查的重要内容;(3)地下水会给建筑结构及土层带来不同程度的影响,所以应是水文地质勘查工作的重中之重,实际勘查中要全面考虑地下水对于岩土工程的影响,测量建筑物地下水量,预测出水文地质问题会对地质工程产生的不良影响,并制定出科学合理的预防应对措施和解决办法。
二、岩土的水理性质分析
岩土水理性质的影响范围极广,不仅能改变土层的原有性能,还能影响建筑物安全性能,这是最为恶劣的影响,严重时还会威胁人民的生命财产安全。以往的勘查工作中,往往忽略了岩土的水理性质研究,使得工程地质研究工作不够全面,影响了工程质量。其中地下水的存在形式主要有三类,即结合水、重力水、毛细管水。岩土的水理性质可分为软化性、给水性、崩解性、胀缩性及透水性五种。
(1)软化性:一般是使用软化系数来反映黏性土层、泥岩、泥质砂岩、页岩等岩土的耐风化能力及耐水侵蚀能力的特质;(2)给水性:指对饱水岩石在重力作用下,岩石空隙或裂缝中流出的水量进行的研究,一般使用给水度进行表示。给水性是含水层中的重要水文性质,对场地疏干等有直接影响;(3)崩解性:指岩土的土粒经过地下水的侵蚀作用,土粒连接被减弱或破坏,引起土体崩解的特质。岩土的颗粒、结构及所含矿物成分,都会对该性质产生重要影响;(4)胀缩性:指岩土吸收地下水后产生膨胀、失水后产生收缩的现象。一般受岩土颗粒上的结合水膜厚度影响。引起土坡表层不稳定的基坑隆起、地裂缝等问题都与岩石的胀缩性有关;(5)透水性:指在重力作用下,水对岩土的侵透程度,一般用渗透系数来表示。岩土颗粒的大小及均匀性都会严重影响岩土的透水性。
三、地下水对岩土工程的危害
(1)地下水位。地下水位是指工程地质范围内,地下含水层的水面高低。对地下水位的准确测量是水文地质勘查的重要内容,对岩土工程有着直接的影响。地下水位变化剧烈时,会出现地基裂缝等现象。如果地下水位变化发生在地基以下的压缩层中,就会对建筑物的稳定性造成直接影响;如果该地区内土质不均匀,地下水位迅速下降时,会导致建筑物严重变形,对建筑物造成严重损害。(2) 地下水升降。当地下水升降时,岩土会产生不均匀膨胀收缩变形,频繁的水位升降会引起岩土的反复膨胀收缩,导致岩土变形,进而产生地裂,破坏建筑物。另外地下水位的升降会带动地下水的渗透,加速土层中铝、铁等成分的流失,引起土质松动,承载力减弱,严重影响了岩土工程基础建设。(3) 地下水动水压力。水动水压力对岩土工程的影响极大,其中人为形成的水动水压力较之自然形成的影响更大,波及范围更广。常见的流砂、坑基突涌、管涌等问题都是地下水动水压力引起的。造成这些危害的主要原因在于人类活动形成的水动水压力,改变了地下水系统中原有的天然动力平衡状态。
四、水文勘查的重要意义
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关键词:岩土工程;工程勘察;水文地质
中图分类号:P62 文献标识码: A
引言
在岩土工程的勘探过程中,水文地质的勘察有着十分关键作用,它影响了岩土体的结构和分布,由于岩土体具有胀缩性,软化性和透水性,岩土体的强度会受到水文地质的左右,为了防止水文地质对岩土工程的危害,我们需要认真的把握好水文地质勘察,按照规定的方法勘察岩土工程勘察概貌,切实地把水文地质融入到岩土工程中。
一、水文地质勘察的重要性
水文地质勘察是岩土工程勘察中必不可少的组成部分之一,它和岩土工程相互影响,互利共生,下面以地下水环境的建筑物为例研究水文地质的勘察的重要
性。在建筑物周围存在着地下水,这些水影响建筑物周边的土壤和岩石的耐久性
和寿命,建筑物同时也会受到很大的影响,同时地下水作为岩土资源的一部分,
对于其他的岩土体的特性也有很大的影响,对于岩土工程的勘察工作的效率也会
有很大的作用。在勘查工作中加强水文地质勘察,这不仅提高了岩土工程的勘察
效率和质量,而且还为工程的后续开展提供了理论依据。然而在很多的官方和非
官方的岩土工程勘查中,水文类的地质因素经常被忽视,被当做是象征性的工作
之一,在后续的施工过程中,因为缺乏水文地质的资料和分布状态,往往会发生
一些重大的安全事故。因此水文地质勘察对于岩土工程的勘察极为重要。
二、岩土地质和水的关系
建筑和地下工程的稳定性和岩土的地质情况有着很大的关系,在建筑和土木
工程中发生的事故往往是由于岩石的强度不够或者土壤的勘查工作不够充分造成的。在岩土中的材料主要分为两种,一种是土壤,一种是岩石,这两个材料的成形都和水息息相关,土壤中一般都含有大量的水,而岩石的形状的成形是河流冲刷之后形成的,因此岩土地质和水有着重要的联系,主要可以分为以下三个方面。
1、岩土体的胀缩性
岩土体的胀缩性是在空气的气氛下,在失去水之后体积收缩或者在吸收水之后体积膨胀的物理反应。由于岩土存在着和周围的空气交换水的现象,土壤中的水因为温度的升高而蒸发,散发到空气中,最后体积减小;然而在下雨天或者湿润气候的时候,土壤颗粒之间的间隙提高,吸收了水之后,在表面形成了一层水薄膜,最后体积增大,因此岩土体因为水文地质而存在缩胀性。
2、岩土的软化性质
由于岩土体的主要成分包含了土壤和岩石,土壤颗粒之间存在着大量的空气,是一种膨胀的物质,与之相反的是岩石颗粒之间的间隙较小,基本不会体积缩小,但是在水中浸泡之后会存在强度和硬度减小的现象,因此岩土体存在着软化效应。一般的岩土体都存在着软化的问题,例如页岩,泥岩,松土岩等等,由于岩土地质中的水文因素的存在,岩土表现出了很强的软化现象。
3、岩土体的透水性质
岩土体的透水性是岩土体由于重力的作用,其中吸收的水分会逐渐流失并穿过土壤颗粒的现象。相对而言,松散的岩土的透水性较强,而坚硬的泥土的透水性较强。在岩土工程过程中,由于土壤中透过了水,土壤的结构会受到很大的影响和破坏,还可能造成土壤直接混入水中形成泥石流等重大自然灾害。水分子没有透过土壤的部分可以把土壤黏在一起加强土壤的强度和硬度,因此水文因素在透水方面对于岩土工程的规划和勘察有着很多的影响,整体上改变了岩体的结构和强度。
三、岩土工程勘察中有关水文地质问题的勘察内容
1、工程所在地的自然地理环境
岩土工程水文地质问题勘察,其中有关自然地理环境方面,主要勘察的内容有地形地貌、气象水文特征。地形地貌,一般是指岩土工程所在地的地面高程、地形特点以及水系分布等;而气象水文特征,一般是指工程所在地各方面的气象资料,例如气温、气候特征、降雨以及湿润程度等。
2、工程所在地的地质情况
这指的就是工程所在地的地层岩性、地质构造特点、第四系厚度控制状态、基底构造状、新生层的构造运动等等。
3、工程所在地的地下水位
对于地下水位的勘察,其勘察的主要内容。主要有:近几年的地下水位变化态势、最高地下水位、排泄条件、径流、地下水补给、地下水和地表水之间的相互关系。由于岩土工程的施工质量在某种程度上受地下水位动态变化的影响,因而,在岩土工程勘察的过程中,地下水位是其中一个至关重要的勘察项目。
4、地下水对岩土工程所带来的影响
通常情况下,主要是对地下水对岩土工程施工所带来的各种影响,比如地下水活动对基础持力层所带来的影响;地下水位改变亦或者是人工降水,对地表沉降所带来的影响,等等。
四、岩土工程勘察中水文地质重要问题
1、地下水环境下动水压力影响分析
针对岩土工程进行勘察的同时,勘察工作由于受到自然环境因素的影响。虽然说地下水环境下的动水压力因素影响相对较小,但是,这些因素一旦受人为因素的影响,必然会造成地下水当中的自然条件出现变化,甚至会造成地下水动水压力环境的失衡。出现动水压力以及动水压力过大就可能伴随产生多种恶劣工程危害,例如管涌、基坑突涌等问题。
2、地下水水位变化造成的影响分析
地下水水位下降可能造成十分严重的危害,总体来看,造成地下水水位下降的主要原因是人为造成的,例如地下水附近出现大规模地下水抽取,或者是在进行采矿的过程中,发生矿床疏干又或者是地下水上游出现筑坝、水库这些都有可能造成地下水水位出现补给不足情况。一旦发生地下水水位下降比例太大,就将会成为相关地质灾害的诱发原因。可能会造成地裂、沉降以及地面塌陷问题的发生。还会造成地下水水源枯竭、水质不断恶化等情况。更是对岩土体以及建筑物安全性与稳定性的巨大威胁。
除此之外,地下水水位上升也可能会造成严重的危害。同时需要注意的是造成地下水水位上升的原因种类很多,其中地下水水位上升主要会受到地质因素的影响,例如含水层结构、总体岩性因素影响。另外,还会受到水文气象因素的影响,例如降雨量、气温以及相关人为因素的影响,例如工程项目施工或者是灌溉等。造成地下水水位上升的原因往往不是单一性的,而是多样性因素共同影响造成的。地下水水位出现上升情况还可能造成建筑物的腐蚀,加速斜坡或者是河岸土体出现滑移甚至崩塌情况。地下水水位上升还会造成土体结构发生软化,并进一步降低土层本身的承载能力。同时,还会使得土层本身的液化情况加剧。严重情况可能会造成流砂以及管涌等灾害的发生,为工程建设尤其是基础工程建设造成巨大破坏。除此之外,地下水水位频繁出现升降情况也可能会造成巨大危害。因为地下水水位发生升降变化,可能会有建筑物膨胀性岩土发生膨胀变形的情况发生。但是由于水位上升和下降频繁,岩土收缩变形的幅度越来越大,且受力持续加强,会造成地裂以及相关危害的产生。
最终,建筑物尤其是轻型建筑物可能会受到严重损害。与此同时,因为地下水水位升降频繁,还会造成突然当中的水土流失进一步加剧,造成土壤承载能力急剧降低,可以说,这种情况将会导致岩土工程有关基础选型以及技术处理难题。
结束语
综上所述,岩土工程勘察过程中,水文地质问题是其中一项十分关键的内容,若岩土工程所在地的水文地质问题不好,那么将对岩土工程勘察带来极大的影响。虽然水文地质问题在岩土工程勘察中占有极为重要的地位,但是在实际工作中,往往会被忽视。因而,在今后的岩土工程勘察工作中,应加强对岩土工程中水文地质问题进行有效的分析,且强化水文地质问题在岩土工程勘察中的作用,以便促使岩土工程行业实现又好又快的发展。
参考文献
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我国经济的发展带动了工程地质专业向岩土工程勘察方向发展的趋势。岩土工程的勘探手段、测试设备以及试验仪器和计算机技术也随着岩土勘察水平的提高而变得更加宽广高深。区域的和基础的地质研究是基础地质研究的主要内容,要想使岩土勘察在低成本高技术的条件下获得一份详细具体的地质资料,就必须要做好基础地质调查研究,为整个岩土工程勘察奠定基础。无论是工程现场的地质状况,还是各项岩土的工程参数以及当地地质条件是否适合施工,这些内容都是我们在岩土工程地质勘察中第一时间要弄清楚的。凭借这些因素编撰出的勘察报告可以最大程度的决定整个工程的实施方向,由此可见基础地质勘查的重要性。施工的安全和工程的造价是受岩土勘察工程结果的影响的。一旦勘察的结果出现了偏差,会对后续整个施工工程的造价水平和工程的安全性造成很大的影响。由此可见基础设计是否具有安全性和经济性是与基础地质中的岩土参数密不可分的。提供科学正确的岩土参数不仅可以保证工程的经济安全还能在一定程度上检验工程是否具有可行性。工程的现场钻探、原状土取样、室内试验和现场的原位测试,这些都是岩土工程勘察的主要实物工作。每一个环节都不可掉以轻心,严格操作过程,保证每一项数据都符合国家相关规范规程的要求,保证报告反应的勘察场地的地形、地貌、地层、地质构造等信息的真实客观的。勘察得到的数据应结合当地的施工经验,这样在根本上保证勘察结果的准确性,此外,勘察报告中还要体现出技术人员对岩土工程的分析评价,为整个工程提供施工建议,才能保证编撰出来的岩土工程勘察报告是高质量的。
二、基础地质在岩土工程勘察中的应用
1基础地质的野外踏勘和资料搜集
近些年来,基础地质在野外勘查工作的重要性逐渐显露出来,工程勘察人员已经意识到了,他们认为室内高质量勘察报告的基础是野外勘查工作时获得的一手资料。施工技术人员通过野外勘察及其相关基础地质资料获得了工程现场的地形、地貌、地层和区域地质等相关信息。了解了这些信息后勘探工作不再变得盲目,针对性很强。这样一来,有的放矢的勘测工作不仅节约了勘测成本还提高了工作效率,避免了窝工和返工的发生,进而提高单位的市场竞争力。面对时间紧、任务重的岩土工程勘察我们需要做好工程的基础工作来保证工程的质量和生产进度。基础工作包括获取准确全面的原始基础地质资料。我们所研究野外勘察地层的划分主要与以下几个内容有关:无论是地基土的颜色、状态、湿度、钻进的难易程度还是原位测试数值的差异等都是地层划分的依据。我们需要通过野外勘察获得的地基土的详细信息,整理出内容详细、结构完整的现场野外原始编录。根据生产任务,出现了多台钻机共同工作的情况下,先把技术人员集中起来共同编录一个钻孔,以总结该场地的地质分层方面的经验,防止野外勘察的资料出现分层、定性等不一致的问题,为内业资料整理打下基础,提高工作效率。有时会遇到施工区域气温和地温相差较大的情况,在这种季节要进行杆长和孔深校正,既要保证缩径和孔底残留时测试位置和应测试段吻合,还要及时发现在软弱层出现的自沉现象,这样才能保证工程数据的真实性。碎石类土样一直存在着采样不易和岩芯采取率不高的难题。细小颗粒又会因泥浆循环的方式而被冲走,所以我们比较难发现碎石类土的软弱夹层。碎石类土的均匀性不好。它的不均匀性可能会导致地基变形。在现实生活中,出现过由于碎石土的不均匀性导致建筑变形的例子。所以,在基础地质资料收集过程中就针对碎石土进行研究,结合野外第一手资料,改进钻探施工工艺,提高岩芯采取率,获取准确的参数,为岩土工程勘察报告的编写提供数据,确保勘察质量。
2对基础地质岩土的室内测试
岩土试样送达实验室后没有进行及时的测试以及实验操作违反了实验规范,这两个现象是我们现阶段工程基础地质室内测试时面临的主要问题。还有一些小问题也需要我们注意,比如说有一些土试样还未达到饱和时间就进行测试。这样的试样的压力值一定达不到上覆自重压力和附加应力的和。原状的土、岩样在科学、正确的试验分析方法下,可以测定岩土的物理力学性质,但是必须满足所有条件才有可信度。主要体现在:原状土、岩样的采取、保管:土和岩石应采用相对应的取样器取样,如软土宜采用薄壁取土器,坚硬点的土采用单动或双动二重管取土器。所取土样的保管要做到:送样及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理,避免振动、受热;土石样的定性划分:抓住各种土的基本工程地质特性,洞悉各种土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,此外,对粉土定名时既要达到塑性指数≤10的指标,还要兼顾粒径>0.075mm的颗粒质量不超过总质量的一半的指标,仅靠前者会造成误判,另外,无论是对粉土进行承载力深宽修正还是液化判别时切勿忘记要依据其粘粒含量数值,因此,粉土的粘粒含量是必不可少的。
三、结语
篇10
引言
水文地质勘察是岩土工程勘察的一个重要组成部分,虽然它极其重要但也常常被忽略,因此,为加强岩土工程勘察,水文地质的勘察工作也是必不可少的。本文对岩土工程勘察中水文地质勘察进行简要的分析。
一、岩土工程勘察概述
岩土工程勘察是根据建设工程的要求,查明、分析、评价工程建设所直接占有并使用的有限面积的土地(例如厂区、居民点、自然村所涉及的区域范围的建筑物所在地)的地质、环境特征和岩土工程条件,编制勘察工程文件(即在原始资料的基础上进行整理、统计、归纳、分析、评价,提出工程建议,形成系统的为工程技术服务的勘查技术文件)的活动。岩土勘察工程的主要目的和要求是旨在查明场地稳定性和建筑适应性、查明场地工程地质和水文地质条件、查明场地地震效应、查明场地内不良地质作用(有地球内力或外力产生的对工程可能造成危害的地质作用)、提供满足设计、施工所需的岩土参数、提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议。按不同勘察阶段和相关规范规程、工程条件提供合格的岩土工程勘察报告。其任务是要正确反映场地和地基的工程地质条件,结合工程设计和施工条件进行技术论证和施工评价,提出解决岩土工程的建议并服务于岩土工程建设的全过程,确保工程质量,为设计施工提供依据。
二、了解地下水引起的岩土工程危害
由于地下水引起的岩土工程危害,主要是因为地下水动水压力及地下水水位升降的变化两方面原因造成的。人为因素或天然因素可引起地下水水位的变化,但无论什么原因,地下水位的变化达到一定程度的时候,都会对岩土工程造成一定的危害,地下水位的变化引起的危害可以分为四种方式:
1、地下水位上升引起的岩土工程危害
潜水位上升的原因有很多种,其中主要受到地质因素的影响如总体岩性、含水层结构、水文气象因素如降雨量、气温及人为因素施工、灌溉等的影响,有些时候很可能是几种因素的综合结果。潜水位上升对岩士工程可能造成:土壤的盐泽化,地下水及岩土对建筑物腐蚀性的增强;岩土体产生崩塌等不良的现象;特殊性岩土体强度降低、结构破坏;引起粉细砂液化出现管涌等现象;地下洞室基础上浮、建筑物失稳。
2、地下水位下降引起的岩土工程危害
地下水位之所以降低多是因为人为的因素所造成的。例如大量集中的抽取地下水、在采矿过程中上游筑坝、矿床疏干、修建水库截夺下游的地下水的补给等等。由于地下水的过度下降,常常诱发地面塌陷、沉降、地裂等地质灾害以及地下水质恶化、水源枯竭等环境问题,对建筑物、岩土体的稳定性及人类自身所居住的环境造成了很大的威胁。
3、地下水的频繁升降对岩土工程造成危害
由于地下水的升将变化会引起膨胀性岩土产生胀缩变形,如果地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且导致岩土的膨胀收缩的幅度不断的加大,进而形成由地裂引起的建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交换,会使土层中的铁、铝成分大量的流失,土层失去胶结物会导致土质变松、含水层的孔隙增大、地基承载力降低、压缩模量减少,为岩土工程的处理、选择带来了很大的麻烦。
4、地下水动压力作用引起的岩土工程危害
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。
三、工程地质勘察中水文地质评价内容
工程地质勘察中水文地质评估内容在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,在很多地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故,总结以往的经验和教训,在今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价主要考虑以下内容:
1、应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。
2、工程勘查密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。
3、应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性;对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用;在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性;当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价;在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水性试验。并评价由于人工降水引起土体沉降,边坡失稳进而影响建筑物稳定性的可能。
四、工程勘察之中的水文地质勘察内容
在实际的工程建设当中,对其有影响的水文地质因素有许多方面,包括地下水位的变化及变化的幅度、地下水的类型和性质、隔水层和含水层之间的厚度以及具体的分布组合关系、土层以及岩层当中渗透性强度和渗透的系数、含水层的特点和水头等方面,都是其勘察的主要内容。在工程勘察之中,为了更好的提高质量和效率,在最大程度上消除或者减少由于地下水而带来的工程建设危害,在相关的工作当中更好的明晰会影响岩土层的水文问题和要点内容,需要进行实际的勘察,对地下水会造成的影响进行评价和分析,并且为工程建设提供所需的资料和文件等。
1、地质环境
在水文地质勘察当中,对地质的环境和具体的条件等进行分析和调查,是一项基础工作。相关的内容主要有对工程建设所处的区域之内的地质构造实际特征、地基的构造情况以及对厚度的控制情况、地层的岩性以及新构造方面,详细深入地对这些内容进行勘察和分析,将对日后的工程建设起到非常关键的作用。
2、自然地理
在自然地理的勘察之中,同样包括有许多方面的内容,而主要的方面,则是地形特征、地貌特征以及水文特征和气象特征等。其中,气象水文的特征,指的是工程所处的区域之内是热带还是亚热带,是否属于季风性的气候,其实际的热量和湿润度的情况等。而地形地貌的特征,则指的是在工程建设的区域之内,周边的水系环境,高原特征或者平原特征,地形是否开阔等等。这一点在实际的工程建设当中也有极为重要的应用。
3、地下水的水位
水文地质勘察的地下水位情况,主要包括的有最近几年之内的水位变化以及变化的趋势,地下水的补给实际条件,地下水以及地下水的实际补给关系、对水位的影响等方面。其中,地下水位的变化情况,对岩土工程有着非常大的影响,所以,这一点应该是相关勘察当中的重点。
4、含、隔水层情况
包括含、隔水层的埋藏条件、分布情况、地下水类型、流向、水位及其变化幅度,主要含水层的分布情况、厚度及其埋深,并通过现场试验来测定地层的渗透系数等水文地质参数,该地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响,判定地下水对建筑材料的腐蚀情况等。
五、工程勘察过程中水文地质参数的测定
在水文地质参数的测定方面,主要有地下水位的测定、地下水渗入系数和倒水系数的测定、给水度、释水系数、越流系数、越流因数、吸水率、毛细水上升高度等详细参数的测定。对于以上这些不同的参数,应采取不一样的方式进行测定,现状普遍采用对地基钻孔或借助测压管观测两种方式进行地下水位的测定;采用抽水、注水、压水试验和采样进行室内渗入实验的方式测定地下水的渗入系数、单位吸水率和导水系数;采用单孔地层抽水试验、地层非稳定流的抽水试验、实地水文观测等方式测定地下水的给水度和地下水的释水系数;采用对地层进行多孔抽水试验达到测定越流系数和因数的目的;对于毛细水位上升高度的测定,一般通过试坑直接观测及室内试验进行测定。
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