工程地质条件分析范文
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篇1
关键词 特殊岩土;岩土工程;地质条件;特性;分析
中图分类号P5 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)100-0141-02
在我国乃至世界范围内,建筑工程经常会遇到特殊岩土工程的地质问题,为工程的开发和建设带来麻烦和隐患。特殊岩土的不良特性是导致工程发生变形状况和各种地质灾害的直接原因。特殊岩土工程地质条件的特性成为全球岩土力学和工程地质学科普遍关注的问题。我国地大物博,特殊岩土种类呈多个类型,主要有膨胀土、软土、湿陷性黄土、盐渍土等等。本文主要针对典型的湿陷性黄土、膨胀土以及软土的工程地质条件特性进行分析,讨论工程建设中针对此三种特殊岩土地质条件的勘察和施工技术措施。
1 湿陷性黄土的工程地质条件特性及勘察施工技术措施
1.1 湿陷性黄土的工程地质条件特性分析
所谓湿陷性黄土,是指岩土结构在外界的压力作用下受到水的浸湿而产生破坏性影响,其结构变化产生明显的大幅度的附加下沉,即产生湿陷现象,黄土在受到水的浸泡后发生湿陷即成为湿陷性黄土。在湿陷性黄土中因为上覆土的自重压力作用下遭到水浸湿而成为湿陷的黄土属于自重湿陷性黄土,非上覆土的自重压力作用而遭到水浸湿成为湿陷的黄土属于非自重湿陷性黄土。湿陷性黄土在全球范围内分布较为广泛,我国的湿陷性黄土主要分布在干旱以及半干旱的气候地带湿陷性黄土的岩土工程地质条件特性表现为以下几点:
1)湿陷性黄土以的颗粒成分多呈50%~70%的粉粒组,其成分间存在的天然缝隙大多在1.0~1.1的范围内,自然空隙较大,压实程度差,其岩土结构多呈现出大垂直节理;
2)湿陷性黄土的压缩性差,其具有较高的抗剪强度,这是由于存在可溶性的岩胶结物同时还具有负空隙压力导致的。但在水的浸湿作用下,湿陷性黄土的这些特性被瓦解,导致其压缩性明显增强,表面的粘聚力消失,这就使岩土的抗剪强度快速降低从而导致湿陷的发生;
3)湿陷性黄土因为多呈现垂直节理,其渗透系数在垂直方向上多倍于水平方向。
1.2 湿陷性黄土的工程地质勘察和施工技术措施
湿陷性黄土进行岩土工程地质条件勘察的时期,必须首先对其进行湿陷性的正确评价,这是后续进行施工措施采取是否正确合理的先决条件。除了如同一般场地和地基的岩土工程勘察基本技术之外,应该着重对黄土的湿陷性等级进行正确的计算和评价。具体的勘察内容主要有:湿陷性和非湿陷性黄土的确定;自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土的判定;场地实现类型的判定;湿陷等级的判定以及湿陷起始压力的确定等等。另外对地下水位的变化和湿陷性黄土的物理力学特性进行掌握。做好准备的工作以便于根据工程的要求对工程的实施监理岩土工程评价体系和施工措施计划。
湿陷性黄土地基的工程施工措施要求将岩土的大孔隙结构破坏掉,改善岩土的不良物理力学特性,以将地基因为水浸的作用产生的湿陷变形减少或者消除。我国目前多采用换土垫层法、土桩挤密法、深基础法等等进行地基的处理。
2 膨胀土的程地质条件特性及勘察施工技术措施
2.1 膨胀土的工程地质条件特性分析
所谓膨胀土指的是由亲水性矿物岩土组成主要的岩土颗粒成分,而且具有失水后收缩、吸水后膨胀的变形特性的粘性土。膨胀土多分布于我国南方的中西部地区。膨胀土的伸缩性很强,其发生变化以所处环境的含水量为主要影响条件,其力学特性也是其发生变化的主要因素。膨胀土的膨胀率较高,大可达到10%的膨胀率,其收缩率大的可达到0.7~1.0,而且其缩胀具有可逆性。对于工程建筑而言,地基的含水量仅仅发生1%的微小变动便会产生来自水平方向和垂直方向双方面的膨胀变形。
2.2 膨胀土的工程地质勘察和施工技术措施
对于膨胀土图的勘察主要以土质的含量及其物理力学特性为先决条件对膨胀土的形成年代,及其范围分布进行勘察,当检测土质中的水含量大于5%,且土质塑限在13%以下,即可进行膨胀土的确定。另外进行膨胀土的物理力学测试,判定其膨胀力,还需对膨胀土进行级别的判定,以便于进行膨胀土工程特性的评价,结合工程需要采取合理的施工措施。对膨胀土进行地基的处理首先在工程设计上进行合理的建筑场地的选择,结合地区的地理环境和地质状况和建筑需要设计合理的施工方案。可采用化学方法或者换土的方法将地质问题从根本上进行解决。也可采用桩基或者深埋的方法,同时结合建筑物的结构处理方法进行工程地质问题的解决。
3软土的程地质条件特性及勘察施工技术措施
3.1软土的工程地质条件特性分析
软土指的是在自然状态下,空隙大于等于1.0、含水量超过液限的细粒土。多为灰黑色的淤泥质土和泥炭质土。在我国,软土主要分布在东南沿海地带,在我国中西部的沼湖地区也有分布。软土在自然状态下含水量超过液限,其天然孔隙较大,通常大于等于1.0,具有很强的压缩性;软土强度较低,渗透系数小,其灵敏度较高,高者甚至可达到8~9。软土在较大的地震力的作用之下很容易发生震陷。
3.2 软土的工程地质勘察和施工技术措施
除了一般场地地基的勘察技术要求之外,对于软土的场地和地基勘察还应该着重对于软土的详细情况的勘察。包括:软土的成因、类型的判定、分布的区域、层理结构的特点。另外对表面硬壳层的厚度、下伏硬土层的深度和范围以及对暗埋的沟坑的深度和填充状况进行了解。结合工程需要和地基对软土的影响进行施工前合理的施工方案的设计。
如果建筑物相邻高矮层具有较大差异的荷载,要对其在变形上的差异和影响作用进行分析;如果地面堆载存在大面积的情况,要对邻近的工程建筑的影响加以考虑。可采用分层总和法进行地价沉降的计算,对于上层为硬质涂层下层为软土层的地基需验算下卧层。
参考文献
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关键词:水文地质;工程地质;平海南门湾河口
中图分类号:S156.1 文献标识码:A
1 区内环境概况
1.1 气象
本区属亚热带季风气候。气温温和,无严寒酷暑,雨量充沛,且多集中在5~9月(占全年降雨量的78%),其多年最大降雨量和最小降雨量分别为2583.77mm和1345.11mm,多年平均降雨量为1900.9mm。多年平均蒸发量1697.2mm。年平均气温21.9℃,一月份和七月份的年平均气温分别为13.9℃和28.3℃,极端最高温度为38.3℃,极端最低温度为0.1℃,年平均霜冻两次。相对湿度82%。风向具有明显的季节性,春夏秋初多吹东南风,秋末和冬季多吹西北风。每年有3~4次8~10级(最大12级)的台风侵袭本区。
1.2 水文
主要河流为南门湾河,水流较缓,常年有水流。迳流量分配不均,其变化与降雨一致。水位受海水潮汐影响而变化。
据本勘察区北东向的考洲洋资料,潮汐多属有规律的半日混合潮,为复合流。多年平均最位1.60m~4.05m。多年平均最低潮位-1.95~-1.43m(珠江基面)。历年受台风和大海潮袭击,潮浪高程2.38m~5.50m。
1.3 地形地貌
本勘察区地貌单元主要为:属滨海相沉积海岸平原,地形较平坦,孔口地面高程2.46~6.17m。地形起伏较小,部分区域植被较发育。
1.4 地质构造
惠东县地处中国东南沿海边缘,有较为复杂的构造背景。本区地质构造以断裂构造为主,北东向的莲花山断裂带的五花-深圳断裂斜跨本区,是区内的主导构造,它是一条多期次、多组分的复合构造带,发育有动热变质带、韧性剪切带、脆性断裂。
根据区域地质资料和钻探成果,勘察区未发现明显的断裂构造形迹。
2 水文地质条件
根据含水岩土类别、赋存条件及水力特征,勘察区的地下水划分为松散土层孔隙水-微承压水和基岩裂隙水两种类型:
2.1 松散土层孔隙水-微承压水
主要分布于滨海平原海陆交互相沉积砂层中,属浅层地下水。含水层以粉砂、粗砂为主。含水层厚度一般4~8m,孔隙度大,水位埋深较浅,富水性好,渗透系数大,地下水与地表水有直接的水力联系,其富水性好,涌水量大。因受海水入侵,水质较差,为咸水。水化学类型主要为Cl-Na+K型,pH值为7.70,侵蚀CO2=0.00mg/L,HCO3-=2.708mmol/L,Cl-=4607.06mg/L,SO42-=390.00mg/L,矿化度8231.62mg/L,Na++K+=2694.70mg/L,Ca2+=142.71mg/L,Mg2+=314.54 mg/L。
2.2 基岩裂隙水
本勘察区以风化裂隙水为主。赋存基岩风化岩层中,风化裂隙含水带厚度较小,裂隙较发育,涌水量较小。水化学类型主要为HCO3-Ca型,pH值为7.95,侵蚀CO2=0.00mg/L,HCO3-=2.637mmol/L,Cl-=10.30mg/L,SO42-=4.00mg/L,矿化度155.56
mg/L,Na++K+=12.60mg/L,Ca2+=45.02mg/L,Mg2+=3.17mg/L。
2.3 地下水补给、迳流、排泄条件
河口区内及其周围地表水发育,地表长年积水。浅层地下水主要接受大气降水和地表水的渗透补给,中、深层地下水主要接受含水层的侧向迳流补给。勘察期间测得钻孔稳定水位埋深为地下水位位于-0.90~4.80m左右。
浅层地下水主要向海区迳流,大部分以潜流形式排泄入海。中、深层地下水迳流、排泄则未探明一定的形式方向。
2.4 地下水动态
浅层潜水―孔隙承压水水位埋深0.90~4.80m,由于受地表水长年渗透补给的影响,年平均水位变化幅度不大,约为0.40m,中、深层基岩裂隙水承压水受气象、潮汐等因素的影响,水位由潮汐引起的日平均变化幅度约为0.10~0.40m。
3 工程地质条件
3.1 地层岩性
区内按岩土层的地质年代、成因类型、组成及物理力学性质进行分类,可分为:第四系人工填土层(Qml)、海陆交互相沉积层(Qmc)、残积层(Qel)、燕山三期花岗岩层(γ52(3))。各岩土层岩性及物理力学参数统计如表1。
3.2 区内不良地质、特殊地质现象
3.2.1 区内地基中软弱土层分布广厚度大,承载力低,变形量大,可能引起建筑物工后沉降量较大。区内饱和砂土(粉细砂、粗砂)具轻微~中等液化。
3.2.2 从表1可以看出区内岩土层复杂多变,基岩风化程度、深度变化大,可能引起建筑物不均匀沉降。
3.3 地下水、地表水腐蚀性评价
据水质分析结果,按《岩土工程勘察规范》(2009年版)有关标准综合判定:场地地下水位于Ⅱ类环境中,地下水对建筑材料具微腐蚀性;地表水对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋:在长期浸水条件下具微腐蚀性,在干湿交替条件下具中等腐蚀性。环境类型水对混凝土结构具弱腐蚀性。
3.4 场区的稳定性与适宜性评价
场区在区域地质上位于莲花山断裂带的五花-深圳断裂南侧,历史上无大的地震灾害记录,虽然存在软土及岩层的非均匀性,但对工程不会产生重大不良影响,为中等复杂场地类型,场地适宜工程的建设。
场区内抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第1组,设计地震基本加速度值为0.10g,特征周期值为0.45s,场地土以软弱土为主,场地类别为Ⅲ类,场地存在轻微~中等液化砂土和易震陷软土,为对建筑抗震不利地段。
结语
4.1 区内地表水体发育,同时受海潮影响,属中等富水区,可为平海南门湾河口工程闸围造湖及为工程建设提供较丰富水源。
4.2 区内构造稳定性较好,适宜各种建筑物工程的规划、建设。但本区抗震设防烈度为7度,软弱土分布广厚度大,地下水埋藏浅,为对建筑抗震不利地段。
4.3 在进行工程建设时,对地基基础承载力要求较低的滨海防潮绿道、防护堤等拟建建筑物可采用地基处理措施加固地基;对承载力要求较高的游艇码头、河口桥闸、截污闸坝、交通桥等拟建建筑物可采用桩基础。
篇3
[关键词]岩土工程勘察技术 复杂地形 具体应用
[中图分类号]TU984.11+1[文献码]B[文章编号] 1000-405X(2013)-12-74-1
在正式施工开始之前,勘察人员都要先进行当地的岩土工程勘察工作,这是为了给岩土工程的设计人员和具体施工人员提供关于当地地质环境的数据信息,供这些人员参考。岩土工程勘察,对于城市建设项目的顺利施工有着重要作用;如果岩土勘察这项基础工作没有做到位,那么后续的工程施工工作质量也无法保证。岩土工程勘察人员应当遵守特定的勘查程序,按照国家规定来进行各项勘查工作。
1城市复杂地形中岩土工程勘察具体问题分析
1.1资料缺乏
为了确保工程设计人员科学选择设计方案,岩土工程勘察人员在具体勘测之前,需要收集准确的第一手资料。充分的资料和信息是正确开展勘测工作的必要条件,也是勘察人员为设计人员提供有效参考的保障。然而,从目前部分城市复杂地形的建设现状来看,岩土工程勘察工作布局还不尽合理,这就在某种程度上降低了勘测结果的精确性,使得建筑工程缺乏可以参照的数据资料。
1.2报告不准
岩土工程勘察人员在完成实地勘测工作之后,需要拟定一种合理的施工计划方案,并交给工程设计单位来分析研究。然而,部分勘测人员在编写岩土工程勘察报告的时候,没有进行认真的篇章结构分析,也没有做到用事实来支撑自己的设计观点,导致岩土工程勘察报告缺乏严密的条理性,逻辑线索不清晰,内容与实际不相符合。这样的勘测报告,不仅很难发挥正确的指导作用,还会误导城市复杂地形的设计人员和施工人员,给具体的施工活动带来很多不便。另外,部分勘察单位编写的勘察报告缺少重要的数据信息,有的编写人员将勘测结果全部堆砌到报告当中,使报告看起来杂乱无章,这些现象都影响到了勘察报告的准确性。
1.3质量低下
岩土工程勘察人员在勘测工作中,需要对从室内和室外采集来的信息及时进行处理归类,这样才能满足城市复杂地形设计的需要。然而,部分勘测单位存在勘测工作质量不高、效率低下的问题,这些问题主要体现在以下方面:
首先,部分勘察人员不能准确把握相关数学概念的内涵,因而滥用概念,错误分析岩土工程勘测中得到的一系列数值,没有看出这些数据信息中存在的异常,进而采用传统的统计方式对数据进行分析,导致分析结果误差偏大,分析报告没有起到应有的作用;其次,有的岩土工程勘察人员没能准确掌握勘测过程中涉及到的相关参数,这将严重影响到施工过程中对于相关参数的赋值。如果参数标准没能得到有效控制,那么这个标准就会与工程要求之间形成差距,影响到信息质量,干扰城市复杂地形的正常施工程序。
2岩土工程勘察技术在复杂地形中的应用措施
2.1加强管理监督
要想避免岩土工程勘察中出现的各种问题,首先要加强对于勘查工作的管理和监督,督促勘察人员改进勘查技术,提高勘查质量。工程的监督人员要根据复杂地形的实际情况,采取有针对性的管理方法,完善岩土工程勘察监督机制,并将勘查工作中的责任落实到具体人员。具体而言,勘查工作的管理人员要改变不适应工程现状的管理体制,严格审查相关的合同文本和勘测计划,及时向有关部门提交质量合格的勘察报告,注意避免报告中经常出现的数据和信息不实、逻辑不严密等问题。在对勘察工作进行管理和监督的过程中,尤其要注意具体责任的分配和落实;只有将工程责任落实到人,才能有效督促勘察人员改进技术。
另外,管理和监督人员还要多进行现场调查,认真了解工程建设现场的地质情况,选择地质条件较好、岩土埋藏层次较深的地区进行勘测,这样可以有效拉大岩土工程测量的间距。管理和监督人员还应当关注施工场所附近的地理层次划分,综合考察当地岩土的颜色、土层形状和土层含水量,在充分掌握土质情况的基础上,决定科学的钻探方法。
2.2合理选择方法
岩土工程勘察的具体方式有很多,每一种方式都有自身的优势和弊端。勘测人员要根据施工场所的实际情况,来合理选择勘测设施、勘测方法和样本选取方式。切忌只顾节约勘测活动的成本,就在没有经过慎重考量的时候随便选取勘察所用的设施,这样会导致所选设备与施工场所的设施不相匹配,从而给勘测工作带来麻烦。
2.3认真整理资料
在完成具体的岩土工程勘察活动之后,勘察人员通常要整理编写勘查材料。材料的整理和编写是一项十分重要的工作,因为勘查数据的归类整理,可以为日后的工程施工提供重要依据。在整理资料的过程中,勘察人员应当认真对比原始的数据和实验结果与工程现场的测量结果,找出二者之间的差别,并分析这种差别产生的原因,从而采取恰当的技术处理措施。技术人员要严格依照勘测标准,认真整理勘测得到的第一手资料,在整理完之后,应当将资料交给相关人员进行核实,并通过两次以上的检查。技术人员应当认真仔细地对待资料整理工作,确保勘察记录和信息的精确性。
3结语
岩土工程勘察,作为城市复杂地形中的一项前置性工作,涉及到各方面的内容;工程勘察人员需要具备扎实的理论知识功底和丰富的实践经验,才能正确分析和解决勘察实践中遇到的各种问题。在具体的岩土工程勘察工作中,工作人员应当着重加强对于勘察工作的管理监督,选择正确的勘察方式,并认真整理勘察得到的数据信息。勘察人员只有透彻了解岩土工程勘察的相关规定,掌握规范的勘察程序,并在勘察实践中与相关领域的技术人员进行切磋交流,才能确保岩土工程勘察的质量,为城市复杂地形提供技术支撑。
参考文献
[1]吕金奇.复杂地形中岩土工程勘察的控制措施探讨 [J].门窗,2012(06).
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近年来,随着我国经济发展速度的不断提高,我国水利工程的建设取得很大程度上的进步,水利工程建设要注重引进国外先进技术和管理经验,使我国也逐渐走向发达国家行列。但是,很多建设单位在水利工程建设前没有制订一整套科学合理的工程地质勘查方案,在后期的建设过程中难免会遇到各种突况,以至于超出预算成本,不能按期竣工,带来巨大的经济损失。由此可见,工程地质勘察对水利工程的建设具有非常重要的作用,需要引起有关部门的高度重视。
一、 水利工程地质勘察分析
水利工程地质勘察是指对水利工程建设地区的地质条件或者场地水平所做的地质考察与勘察。通过对当地的实地调查与勘测,详细了解当地的地质条件,土壤情况以及水位高低等,以便为水利工程建设方案的制订做好充分的准备。工程地质勘察针对不同的地质条件,需要采取不同的勘察方法。由于各种不利因素的综合影响,给工程地质勘察增加难度,这时就需要选择合适的勘察方法。我国在水利工程地质勘察中采用较多的方法有工程地质检测、工程地质测绘、工程地质试验、工程地质勘探等。不同的方法都有自己的优缺点,科学合理地选择勘察方法,有利于提高工作效率,获得工程地质勘测的成果,为水利工程建设提供有用的地质资料,取得事半功倍的效果。由此可见,水利工程勘察是一项艰巨的任务,需要选择合理的勘察方法。只有这样,才能避免不必要的繁琐的工作,为水利工程的建设提供详细的资料,为水利工程的建设使用奠定坚实的基础。
(一) 工程地质测绘
工程地质测绘是指勘察和分析水利工程建设地区的地质条件,编制成一定比例尺的工程地质图,为工程地质勘探,工程地质试验提供依据。工程地质测绘是工程地质勘察的一项基础性工作,是走在其他勘察工作前面的勘察工作。工程地质测绘可以对地面地质条件进行深入了解,同时对地下地质情况准确判断,掌握地质条件的详细资料,从而为其他的勘察工作奠定基础,减少勘察的工作量,提高工作效率。可见,工程地质测绘是一项非常重要的基础性工作。
(二) 工程地质勘探
工程地质勘探是指借助一定的机械工具深入地下对地下的地质条件进行勘探的方法。这种方法适用于地面露头较少、地质条件比较复杂的地质条件的勘察,通常在我国应用比较广泛的工程地质勘探方法是工程地球物理勘探、 钻探和坑探工程等。不同的勘探方法有自己的优缺点,针对不同的地质条件,需要合理选择合适的地质勘探方法。
(三) 工程地质试验
工程地质试验是指各种地质条件、工程设计以及施工提供参数而进行的试验的总称,对岩石的物理性质、力学性质、强度结构进行有效的试验,可以帮助我们更加深入准确地了解认识地质条件以及岩石的性质,有利于我们进行工程布置、降低建筑成本、确定工程工期和工程方案的研究与规划。
二、 水利工程中工程地质勘察的作用
随着我国水利工程建设的不断发展、规模不断扩大,工程地质勘察的作用显得尤为重要。虽然工程地质勘察是一项非常艰难的工作,但是在水利工程建设中的作用不可忽视。只有对水利工程周边的地质条件进行细致的勘察,才能制订详细、科学、合理的施工方案,提高工程建设的安全性,减低建筑成本,顺利、高效地开展水利工程的施工工作。下面详细的介绍了水利工程中工程地质勘察的作用。
(一) 提高工程建设的安全性
水利工程在建设的各个阶段都存在一定的安全风险,而安全风险大部分是源于对周围地质环境的不熟悉,缺乏前期的地质勘察所造成的,由此可见,工程地质勘察可以提高工程建设的安全性。通过工程地质勘察,可以准确的获得建设施工地区的地质条件,分析所存在的安全隐患,可以在后期的建设中避开恶劣的地质环境,降低安全事故的发生。
(二) 提高建设方案的科学性
水利工程方案的制订是工程建设成功与否的关键。建筑方案的规划需要详细掌握水利工程建设场地的地质条件、水文情况以及结构的稳定性,而这些资料的获取正是通过工程地质勘察所获得的。只有科学、有效的进行地质勘察,才能合理的研究与制定科学的建设方案。所以,工程地质勘察工作在水利工程中是必不可少的。
(三) 降低建设成本
水利工程是一项庞大的工程,从工程的提出到最终的建设运营需要大量的资金作支持,同时也需要各种繁琐,复杂的工作才能完成。然而,通过地质勘察工作,可以对工程建设地区的地质条件和环境、水文情况、地质结构有深入的调查和分析,从而组织建设工作合理、有序的进行,保证工程按期完成,降低了水利工程的工程造价。由此可见,做好准确的工程地质勘察工作可以有效的降低建设成本。
三、 水利工程中工程地质勘察的意义
工程地质勘察是水利工程建设的一项基础工作,是工程质量的决定因素,所以,在水利工程建设中要做好工程地质勘察工作,促进水利工程建设有序、高效的完成,满足人类生存与发展的需要,推动经济的发展。我国是世界上人口最多的国家,同时也是世界上的农业大国。农业的发展离不开水,中国古代有句谚语是“靠天吃饭”是指我国广大的农民大多依靠雨水来灌溉,农业的发展受到气候环境的制约。时至今日,随着我国水利工程的不断发展,“靠天吃饭”的现状已逐渐被打破,利用水利工程对农田进行灌溉,有利于农作物更好的生长。在水利工程建设中,工程地质勘察是非常重要的工作。通过工程地质勘察可以准确掌握水利工程建设地区的地质条件、水文情况和地质结构的资料,有利于科学、合理的规划工程建设方案,保证工程建设工作有序、高效的开展。综上所述,工程地质勘察对水利工程建设具有非常重要的意义。
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我国幅员辽阔,地形和气候地区差异较大,相应的工程地质与水文地质也区别甚大。对于水利工程来说,稍微的疏忽都会影响到水利工程的质量,进而产生巨大的经济损失。水文地质和工程地质二者密不可分,只有对其进行细致勘查才能基本保障水利工程的顺利建设。正是因为水文地质和工程地质如此重要,我们要加强二者相结合的应用研究,为水利工程的顺利运行提供更多的支持。
一 水文地质和工程地质勘查的目的
水文地质与工程地质勘查是水利工程建设中不可或缺的必要工作,地质勘查工作的认真进行直接关系着水利工程方案的事实。在具体的实践中,水利工程事故常由地质问题引起,这些地质问题会导致工延长工期,甚至造成严重的生命财产损失。
1.1 水文地质勘查的目的
水文地质条件的研究主要依靠水文地质勘查,水文地质勘查主要是为了查明地下水的形成和分布规律,进而分析和评价地下水水量和水质,为国民经济的发展提供一定的水文地质依据。水文地质勘查通过多样的测绘、勘探、观测等方法,查明水文地质条件,解决一些水文地质问题。
1.2 工程地质勘查的目的
工程地质勘查主要是为了查明工程建筑物地区的工程地质条件,进而分析可能出现的工程地质问题,趋利避害,利用有利地质地形,为水利工程的设计规划和施工管理提供可靠的资料。通常来说,工程地质勘查包括以下四个阶段:规划勘查、可行性研究、初步设计和技术施工设计。规划勘查是为了给水利工程选址提供依据,此阶段中主要是搜集和整理编制区域的地质、地形等资料,分析建设水利工程的可能性以及对水利建筑材料进行普查。可行性研究勘查则是为了选定坝址,坝型和引水线路等所进行的地质论证,进一步提供有用的水利工程地质资料。可行性研究勘查完成以后,则是初步设计勘查,是为了查明水库区和建筑物地区的工程地质条件进行的地质论证,据以给有关建筑物提供可靠的地质信息。最后一个阶段则是技术施工设计勘查,勘查的目的是为了提供优化建筑物的设计的地质资料。
二 常见的水文地质和工程地质条件
既然水文地质和工程地质的勘查如此重要,勘查之前应当先明确常见的水文地质和工程地质条件。水文地质和工程地质条件,综合了水利工程建筑物相关的各项地质因素。因此水文地质条件和工程地质包括:土石类型及其性质、地形地貌、地质结构、水文地质等。
2.1 土石类型及其性质
水利工程的建筑物离不开土和岩石,图和岩石构成了建筑物的地基、或是建筑材料和介质,土石的性质直接关系着建筑物的安全性和稳定性,以及影响着建筑施工的技术性和经济性。
2.2 地形地貌
地形地貌包括地形和地貌两大方面。地形指地表的形态、山势高低、山脉、水系、自然的植被等,这些常在地图上被反应出来。地貌则反映的主要是地表形态形成的原因、类型和发育的程度等。
2.3 地质结构
地质结构由于地质构造和岩体结构。地质构造包括褶皱构造、倾斜构造和断裂构造这三种。而岩体结构则涵盖了诸多成因类型的土层的岩相变化和空间分布的情况等。
2.4 水文地质条件
水文地质条件包括地下水类型、含水层与隔水层之间的组合和空间分布、地下水的运动特征以及地下水的水质等。地下水类型包括上层滞水、潜水和承压水等;含水层与隔水层的深度、厚度和彼此之间的组合以及空间分布等也是水文地质条件的内容;同时水文地质条件还包括岩层的溶水性、透水性等特征;地下水的动态特征包括了时间变化所造成的水位、水温和水质的差别;地下水的水质则不仅仅包括水的物理性质,还包括其化学性质和水质评价等。水文地质条件的好坏会直接关系到水库漏水与否、大坝的坝基是否稳定等重大问题。
2.5 天然建筑材料
在勘查天然建筑材料时要查明水利工程所必要的各种天然建筑材料地区的分布、储量和质量,是否便于开采和运输,进而为水利工程的设计和施工提供合理的依据。
三 水文地质与工程地质在水利工程中相结合的应用
3.1 水文地质测绘和工程地质测绘
水文地质测绘是认识和掌握水利工程区域地质构造和地貌以及水文地质条件的不可或缺的调查研究放大。水文地质测绘需要查明以下的内容:与地下水形成相关的水利工程区域的水文和气象因素;地下水如何得到补给,排泄条件如何已经含水层的埋藏条件和含水层的分布情况。而工程地质测绘的比例尺选取因设计阶段的不同而有所差别。当设计阶段相同时,工程地质测绘的比例尺选取要综合考虑建筑物的类型、规模以及工程地质条件的复杂程度等而定。
3.2 大坝坝基岩体和边坡的工程地质分析
由于工作特征的差异,不同坝型对地质条件的要求也各不相同,因此在施工之前要特别了解不同的坝型对地质条件的适用与否以及对工程条件有无特殊要求。有的坝区岩体可能有一些地质缺陷,这些缺陷很有可能会导致水利工程出现问题,比如坝基不稳和坝区渗透等。
边坡的工程地质分析也是水文地质和工程地质相结合的应用之一。边坡变形破坏主要包括了松弛张烈、崩塌、滑坡和蠕动变形等四种。除了这四种主要的变形破坏之外,中间还存在错落、倾倒等过渡的类型。泥石流也是边坡破坏的一种。边坡的稳定情况受到以下因素的影响:岩石类型和岩石性质、地质构造和岩体结构、风化和水的作用等、以及人工挖掘和地震等因素。
3.3 水库工程地质问题的分析
水库包括地面水库和地下水库两种。地面水库是在河流上筑坝拦水而形成的人工湖泊;地下水库则是通过对地下蓄水构造状况的利用,用人力而形成的水库。水库装了水之后,水文条件和水库周围的水文地质条件都将有不小的变化,甚至会影响到水库周边地区的水文地质条件。比如说,水库水位升高,浸湿了水库的岸边,在风力和水浪的冲击下水库两岸被洗刷冲蚀,地下水位的上升导致洼地被淹没等。在此基础上会出现不少的工程地质问题,比如水库渗透、水库塌岸、淤积以及水库所诱发的地震等。
3.4 软土基坑工程地质问题
软土基坑的工程地质问题有土质边坡稳定和基坑降排水等两种。我们在软土基坑施工的过程中,要想防止边坡失稳,进而确保软土基坑施工的安全可以合理设置有关的坡度、建立基坑支护进而降低地下水水位等。软土基坑抗降排水可以在一定程度上增强边坡的稳定性,对于细砂的边坡则可以防止出现流沙和管涌的现象。一般而言,软土基坑开挖的降排水可以通过明排法和人工降水来实现,二公降水通常用的是轻型井点或管井井点降水的方式。
篇6
[关键词]工程地质测绘 要素 GPS 卫星遥感技术
中图分类号:TV470+1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)04-0139 -01
1 工程地质测绘概述
工程地质测绘是工程地质勘察中一项最重要最基本的勘察方法,也是诸勘察工作中走在前面的一项勘察工作。它是运用地质、工程地质理论对与工程建设有关的各种地质现象进行详细观察和描述,以查明拟定建筑区内工程地质条件的空间分布和各要素之间的内在联系,并按照精度要求将它们如实地反映在一定比例尺的地形设计图上。配合工程地质勘探、试验等所取得的资料编制成工程地质图,作为工程地质勘察的重要成果提供给建筑物规划、设计和施工部门参考。
工程地质测绘以标准的地形或地质图作为底图,在勘察场地及其观察、量测和描绘与工程直接或间接有关的各种地质要素,为综合绘制工程地质图、初步判定测绘场地的工程地质环境及合理布置勘探和测试工作提供依据。
工程地质测绘应做到:(1)充分收集和利用已有资料,并综合分析,认真研究,对重要地质问题,必须经过实地校核验证:(2)中心突出,目的明确,针对与工程有关的地质问题进行地质测绘;(3)保证第一性资料准确可靠,边测绘,边整理;(4)注意点、线、面、体之间的有机联系。可按生产实际分为资料准备、外业测绘及资料综合整理等三个阶段进行。
2 工程地质测绘的作用
在切割强烈的基岩山区,很好地进行工程地质测绘,就有可能较全面地阐明该区的工程地质条件,得到岩土工程地质性质的形成和空间变化的初步概念,判明物理地质现象和工程地质现象的空间分布、形成条件和发育规律。即使在为第四系覆盖的平原区,工程地质测绘也仍然有着不可忽视的作用,只不过这时的测绘工作重点应放在研究地貌和松软土上。由于工程地质测绘能够在较短时间内查明广大地区的工程地质条件而费资不多,在区域性预测和对比评价中能够发挥重大作用,在其它工作配合下能够顺利地解决建筑区的选择和建筑物的合理配置等问题,所以在工程设计的初期阶段,它往往是工程地质勘察的主要手段。
通过工程地质测绘对地面地质情况有了深入了解、对地下地质情况有了较准确的判断,初步掌握了某些地质规律和需要研究的问题,这就为进行其它类型的勘察工作奠定了基础,使进行这些工作的范围更集中、目的更明确,从而必然会节省勘察工作量、提高勘察工作的效率。
3 工程地质测绘的分类
根据研究内容的不同,工程地质测绘可分为综合性测绘和专门性测绘两种。综合性工程地质测绘是对工作区内工程地质条件的各要素全面研究并进行综合评价,为编制综合工程地质图提供资料;专门性工程地质测绘是为某一特定建筑物服务的,或者是对工程地质条件的某一要素进行专门研究以掌握其变化规律,为编制专用工程地质图或工程地质分析图提供依据。无论哪一种工程地质测绘方法都是为建筑物的规化、设计和施工服务的,都有其特定的研究目的,因此在测绘中主要是围绕着建筑物的要求对各种地质现象进行详细的观察描述,而对那些与建筑物无关的地质因素则可以粗略一些甚至不予注意,这是与其它地质测绘的重要区别。
4 工程地质测绘由以下几部分要素组成
4.1 测绘目的
地质测量的任务是测量地质图,因此也叫地质制图或者叫地质填图。所谓地质图,实际上是地形与地质体的相交迹线在水平面上的投影图。也就是用一定比例尺和各种花纹符号,把出露于地表的所有地质体反映在平面图上。
4.2 测绘内容
测绘内容包括:(1)地形地貌特征和单元类型;(2)地层岩土分布和特性;(3)不良地质现象(如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、震害及膨胀土、湿陷土、残积土等)的分布、规模、发育程度及其对工程建设的影响;(4)地下水类型、储水层的性质、水位的变化幅度和补给条件,与地表水体的关系;(5)地下采空、深挖高填、抽水排水等人类工程活动对场地稳定性的影响,最高洪水位和最大冻结深度等。总体来说,工程地质测绘分为对岩土、地质结构、地质历史、地貌、水文地质条件等几个方面的研究。
4.3 测绘方法
常以地形图为底图,采用目测、步测、罗盘仪或平板仪、经纬仪交会的方式,沿一定的路线对控制点进行观察和量测。测绘路线一般垂直岩层走向或横穿地貌单元,对于大比例尺测绘尚需沿地质界线追索重要单元的边界。自20世纪70年代以来,在大面积场地以及线路的工程地质测绘中,开始使用遥感技术。先在室内利用航空或卫星照片进行地质要素的初步判释;然后到野外针对重点、疑点进行观察、核实、并修定初步判释的结果,最后用专门仪器将之转换为各种专门性或综合性工程地质图。随着现代科技的发展,以激光测距系统(LIDAR)、激光成像雷达、双天线SAR系统、数字摄像机、GPS/INS为主体的机载三维数字摄影测量系统等多种数据获取手段已越来越多地应用在工程地质测绘工作中。
4.4 工程地质图
工程地质图是反映勘察场地各种工程地质条件及其与工程建设相互关系的图件,是工程地质测绘的成果。工程地质图由数学要素、自然地理要素、工程地质要素、整饰要素等部分组合而成。数学要素包括坐标网、控制点、比例尺等数字标记。自然地理要素包括地形、地貌、水系、居民点、道路、独立地物、境界线等。工程地质要素是工程地质图的主题内容,包括地质界线、岩土种类和岩性、地质年代和成因、构造形迹、水文地质条件、不良地质现象、人类活动造成的环境工程地质问题等。整饰要素由数字、文字和辅助图表组成,前者如图名、图例、色彩、各要素注记、资料使用说明等,后者如综合柱状图、概略剖面图、工程地质条件分区特征说明等。由于对工程建设提供的服务目的不同,工程地质图有专题图和综合图两种。专题图是把一种或几种工程地质要素特别详细地显示出来,如某一工程地质要素的特征和分布规律、某一组相关工程地质要素的分布和相互关系、不良工程地质现象或人类经济活动和工程建设的相互关系等,其功能在于对工程地质的个别成分按具体目的进行评价。综合图是反映制图区内各工程地质要素的综合,可根据专门用途对其进行分类和评价,如工程地质分区特征说明、建设场地稳定性条件分区评价、环境地质整治评价和场地内不同单元的岩土特性评价等。
5 结束语
随着现代科技的发展,全球定位系统(GPS)、卫星遥感技术等高科技手段已广泛应用到测绘工作中,这不仅减轻了测绘工作人员的劳动强度,而且提高了工作效率,提高了测绘的精准度,节约了时间,从而能更好地为现代测绘工作服务。
参考文献
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[5] 张国明.浅谈建设工程的地质勘测[J].大众商务,2010(12).
篇7
关键词:水文地质勘察;水利工程;重要性
中图分类号:P55
与地下水相关的地质问题称为水文地质。本章主要介绍地下水储存和运动的先决条件、地下水的物理化学性质、地下水的基本类型与特征、不同含水介质中的地下水、地下水的运动规律等知识[1]。
1水文地质
1.1地下水概论
地下水是指存在于地壳中的水,它具有流动、不断接受补给、不断排泄,受地质、气象、水文等因素影响等特点。岩石空隙是地下水储存和运动的先决条件。岩石空隙的大小、多少、连通情况决定了岩石的储水性和透水性的大小及地下水的运动情况。地下水的物理性质包括颜色、味、比重、透明度、温度、导电性、放射性等。地下水的化学性质包括酸碱性、矿化度、硬度等。
1.2地下水的基本类型与特征
地下水的分类方法有多种。按埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水;按含水层性质可分为孔隙水、裂隙水和喀斯特水。包气带水包括土壤水及包气带中局部隔水层之上的重力水。它季节性变化大,水量较小,埋藏较浅,易受污染。
潜水是饱水带中地表以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水,为元压水,埋深较小,主要靠渗透补给,易受污染,是人类生活生产的重要水源,但工程中应避免将建筑物基础放在潜水埋藏很浅的地带。
承压水是指充满于两个稳定隔水层之间的含水层中的地下水,没有自由水面,受季节等因素影响较小,含水层厚度稳定,且不宜被污染,水质变化复杂,有多方面利用价值。
孔隙水是指含水层的空隙为孔隙。孔隙水呈层状分布,均匀、连续性好,有统一的地下水面。裂隙水含水层的空隙主要是岩石裂隙,可分为原生裂隙水、风化裂隙水和构造裂隙水。
喀斯特水又称岩溶水。喀斯特是指可溶性岩层长期受地下水的冲刷与溶蚀,所形成的独特的地貌景观,它对水电工程建设有很多不利影响。喀斯特水是贮存在可溶性岩石裂隙及洞穴中的水,它主要靠大气补给,通常具有较低的矿化度,但易受地表水及环境污染。喀斯特水分布极不均匀[2]。
1.3泉
泉是地下水在地表的天然露头,是地下水排泄的一种方式。泉的产生必须有一定的地形、地质构造和水文地质条件。
1.4地下水运动
地下水流速较小时,水流呈层流状态,流速较大时,水流呈紊流状态。工程中常遇到的是地下水层流问题。
2水文地质勘察在水利工程项目中的重要性
2.1工程地质测绘
就是对勘测区的地貌、地质构造、地层岩性、水文地质情况等进行测量并按一定的比例尺填绘在地形图上。
2.2工程地质勘察
就是在工程地质测绘的基础上,采用适当的手段和方法来了解地面以下的地质及水文情况。山地勘探、钻探和物探是勘探工作的三种主要手段[3]。
钻探的应用比较广泛,它是利用钻机向地下钻孔,并对孔内岩芯进行观察分析和试验,从而进一步了解地下深处的地质情况,有时还对钻井进行灌浆、压水等试验,施工人员也可进入钻孔进行观测。
2.3实验及长期观测
在地质勘察工作中,常进行各种室内和室外试验,测定岩石、工程地质及水文地质的情况。常进行的有测定岩土的弹性模量和抗剪强度等的岩土力学试验、钻孔抽水实验、钻孔压水试验、野外荷载试验等。
2.4天然建筑材料勘探
水电工程需要天然材料量多,所以在水电工程地质勘察中必须找到能满足要求的土料、砂、石料等天然建筑材料,并探明其储量、开采运输条件等。
3水文地质勘察在水利工程项目中的应用
3.1水库地区的工程地质勘察
在规划选点阶段的勘察任务主要是查明整个库区工程的地质条件,对库区存在的工程地质问题有一个基本估计。对涉及方案能否成立的重大问题,如区域稳定、水库渗漏、水库诱发地震和水库的库岸塌滑等问题,做出初步论证。本阶段要充分利用区域性地质资料及航空、卫片等进行分析,在此基础上对河谷进行调查,工程地质测绘比例尺为1:5万~10万。第二阶段的勘察工作要查明库区可能产生渗漏、塌岸和浸没的地段,初步评价其影响程度,同时研究水库淤积的物质来源。工程地质测绘比例尺为1:l万~5万,测绘范围包括库区及影响库区工程地质条件的地段。对存在工程地质问题的地段,还要进行勘探工作和试验工作,长期观测工作开始布置。第三阶段的勘察是在可能产生渗漏、浸没和塌岸的地段上进行工作,其任务是进一步查明问题的性质和严重性,对其做出定性定量评价。测绘比例尺是1:1万~2万,测绘范围仅限研究工程地质问题的地段[4]。
2.2坝址的工程地质勘察
规划选点阶段的勘察任务主要是收集和研究河流区域地质资料、进行线路踏勘和区域工程地质勘察,工程地质测绘比例尺为1:10万~50万。在区域勘察的基础上,对各开发方案拟定的主要坝区进行勘察,以测绘为主,比例尺为l:0.5万~2.5万,着重查明坝段河谷的工程地质条件和可能存在的工程地质问题。可行性研究阶段是在前一阶段的基础上,在坝段范围内提出几个方案比较,该阶段的测绘工作仍很重要,比例尺为1:0.2万~1万,详细研究各坝址的岩性和构造,还要注意研究岸坡岩体的稳定性,分析坝基(肩)产生渗漏的可能性和渗漏程度,主要通过勘探和试验工作来完成。对岩坡岩体的变形和坝区地下水进行长期观测工作。在选定的坝址上进行初步设计阶段的勘察,在选定坝址上围绕几个可能坝线,通过比例尺为1:1 000~2 000的测绘和勘探及试验工作,详细研究工程地质条件,确定坝轴线、坝型和布置形式。技施设计的勘察任务是核实初步设计阶段的地质资料、结论和数据,主要工作是施工地质编录和预报可能出现的、威胁工程安全的地质现象,以及基坑开挖和施工处理措施。
结论
水文地质勘察在水利工程项目占有非常重要的地位,因此要精确对工程项目所在地进行水文地质勘察,能够有一套非常严谨的水文地质勘察的体系,为水利工程项目正常运行添砖加瓦。
参考文献:
[1]段许平 刘 润 钱 圣 Duan Xuping Liurun Qiansheng. 工程地质勘察中水文地质问题的必要性分析[J]. 城市建筑,2013,04:157.
[2]杨静静. 关于环境地质、水文地质和工程地质问题的研究[J]. 科技创新与应用,2013,25:188.
篇8
【关键词】支盘桩;岩石;工程勘察
岩土工程勘察是设计的先决条件,各项工程建设在设计和施工之前,必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。
1 岩土工程勘察的任务
岩土工程勘察是根据任务要求、勘察阶段、地质条件、上部结构的型式和荷重特点等,按照规范的技术要求,运用地质学、岩土力学、工程地质学的理论,按照科学的勘察程序与方法,利用有效的测试仪器和技术,调查、分析、论证与工程建设有关的工程地质条件和水文地质条件,评价与岩土工程有关的工程地质和水文地质问题,并将所得成果编制成岩土工程勘察报告书,提交相关部门,为工程建设的规划布局、设计计算、施工等提供翔实可靠的技术依据,为工程建设的设计、施工等提供翔实、科学、准确的地质资料,而且尽可能避免因工程的新建而恶化地质环境,引起地质灾害,达到合理利用和保护环境的目的。
2 工程地质条件
工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素的综合,包括岩土类型及工程性质、地型地貌、地质结构、水文地质条件、物理地质现象以及天然建筑材料等六个要素。由此可见,工程地质条件是一个综合概念,在我们提到工程地质条件一词时,实际上是指上述六个要素的总体,而不是指任何单一要素。工程地质条件是指工程建筑所在场区地质及环境各项因素的综合,具体包括:
2.1 岩土类型及工程性质
岩土类型是最基本的工程地质要素,任何建筑物都脱离不了土体或岩体。岩土的类型不同,其性质有很大差别,工程意义也大不一样,因而,岩土类型的划分是一项重要工作。岩土类型主要是按岩土的成因类型、沉积年代和力学性质等进行分类,分类的粗细与勘察阶段相适应,在规划阶段可按成因类型划分,在详细勘察阶段则须按物理力学性质划分。
2.2 地型地貌
地型地貌包括地型型态的等级,地貌单元的划分,地型起伏的变化,地面割切情况。例如,沟谷的发育系统、型态、方向、密度、深度及宽度;土坡型状、高度、坡度;山脊、山顶的型态、宽度、平整程度等;河谷的宽度、深度、阶地发育情况;不同地貌单元的特征及其相互关系等;地表的高低起伏状况、山坡陡缓程度、河谷宽窄及型态特征,不同地貌单元的特征及其相互关系等。
2.3 地质结构
地质构造是基本的工程地质因素。地质构造是指构造运动使岩层发生变型和变位后所遗留下来的产物,常见的有褶皱、断层和节理。尤其是时代新、规模大的新构造断裂,对工程场地的稳定起着控制作用,不容忽视。地质结构除了包含地质构造外,还包括岩土单元的组合关系以及各类结构面的性质和空间分布。
2.4 水文地质条件
水文地质条件是重要的工程地质因素,主要包括地下水的成因、埋藏、分布,地下水的补给、径流和排泄条件,地下水的渗流对工程建筑的影响以及地下水的水质和对混凝土的侵蚀性等。
2.5 物理地质现象
物理地质现象是指地表地质作用,它是指对工程建设有影响的自然地质作用和现象,包括地震、滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、土洞、活断层、风化、河流冲刷以及洪水淹没及水流对岸边的冲蚀侵蚀等,这些地壳表层经常处于内动力地质作用和外动力地质作用的强烈影响之下,对建筑物的稳定和正常使用构成威胁,其规模常很巨大,甚至是区域性的。
2.6 天然建筑材料
许多建筑物的建筑材料是取之于土和岩石的,这称为天然建筑材料。例如,土石坝、路堤、路基、挡墙、护坡、码头等都需要大量天然建筑材料。
3 岩土工程勘察等级的划分
根据建筑工程重要性等级、建筑场地等级、建筑地基等级综合确定岩土工程勘察等级。
3.1 工程重要性等级
根据工程的规模和特征,以及由岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用
后果的严重程度,分为三个工程重要性等级,一级工程:重要工程,造成后果很严重;二级工程:一般工程,造成后果严重;三级工程:次要工程,造成后果不严重。
3.2 场地的复杂等级
根据建设场地工程地质复杂程度可分为:一级(复杂)场地、二级(中等复杂)场地和三级(简单)场地。
4 岩土工程勘察阶段的划分
房屋建筑与构筑物的岩土工程勘察阶段一般划分为可行性研究勘察阶段(选址勘察)、初步勘察阶段与详细勘察阶段(施工图设计勘察)。对于单体建筑物如高层建筑或高耸建筑物,其勘察阶段一般划分为初步勘察阶段和详细勘察阶段两个阶段。当工程规模较小且要求不太高、工程地质条件较好时,初步勘察与详细勘察可合并为一个勘察任务。
4.1 可行性研究勘察
这一阶段的工作重点是对拟建场地的稳定性和适宜性作出评价,其任务要求主要为:搜集区域地质、地型地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质资料及当地的建筑经验。在搜集和分析已有资料的基础上,通过踏勘初步了解场地的地层结构、岩土性质、不良地质现象和地下水等工程地质条件。对工程地质条件复杂,已有资料不能符合要求,但其他方面条件较好且倾向于选取的场地,应根据具体情况进行工程地质测绘及必要的勘探工作。
4.2 初步设计勘察
初步设计勘察是在可行性勘察基础上,根据已掌握的资料和实际需要进行工程地质测绘或调查及勘探测试工作,为确定建筑物的平面位置、主要建筑物地基类型及不良地质现象防治工程方案提供依据,对场地内建筑物地段的稳定性做出岩土工程评价,其主要工作内容如下:勘察工作主要包括搜集本项目可行性研究阶段岩土工程勘察报告等基本资料,取得建筑区域范围内的地型图及有关工程性质、规模的文件。
4.3 详细勘察
详细勘察――般是在工程平面位置,地面整平标高,工程的性质、规模、结构特点已经确定,基础型式和埋深已有初步方案的情况下进行的,是各勘察阶段中最重要的一次勘察,且主要是最终确定地基和基础方案,为地基和基础设计计算提供依据。该阶段应按不同建筑物或建筑群,提出详细的岩土工程资料和设计所需的岩土技术参数;对建筑地基作出岩土工程分析评价;对基础设计方案做出论证和建议;对地基处理方案做出论证和建议;对不良地质现象的防治等具体方案做出论证、结论和建议。
参考文献
篇9
[关键词]岩土工程;工程地质;关系;问题
中图分类号:P642 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)13-0176-01
1.岩土工程与工程地质之间的关系
虽然岩土工程与工程地质分别属于土木工程和地质学,但二者具有非常密切的关系。有专家概括岩土工程作为工程地质的基础,是工程地质的进一步延伸。工程地质学是源于土木工程的需要而产生。
岩土工程的基础理论是传统的力学理论,但仅仅依靠力学计算难以解决工程中出现的实际问题,与工程地质在发生之初就具有密切的关系。结构工程研究的是钢材、混凝土等人工生产制造的材料,具有均匀的材质,由于是工程师设计或选定的结构和材料,所以具有很强的可控性,具有十分明确的计算条件,所以说建立在结构力学和材料力学基础上进行计算可信度非常高。但对于岩土材料而言,不管是结构还是性能,都是经过漫长的地质时期在自然中形成,是复杂地质条件相互作用的产物,工程师不能控制结构和材质,必须通过仔细勘察,但是在实际工作中难以做到勘察清楚。因为工程地质条件的不确定性和地下岩土体的区域性和不确定性,岩土工程师对工程的计算就会存在信息不全面和计算条件的模糊,不能仅仅依靠计算的结果,对工程经验要求较高。因此,尽管岩石力学、土力学和计算技术都取得了非常大的进步,也在岩土工程设计施工中起到了很大的作用,但因为存在计算参数、计算假定、计算方法等与工程的实际有一定的误差,就会导致计算结果与工程实际之间存在不同程度的误差,这就需要对岩土工程进行综合判断。
对工程地质的正确认识和研判,对岩土工程设计和施工有着关键的前期引导作用。岩土工程设计和施工过程中,首先遇到的研究对象是岩土体,对其工程特性以及在地质演化过程中产生的一些地质规律进行研究和推测,就当前我国工程建设中的分工而言,必须依靠相关的工程地质工程师。比如隧道工程,由于土木工程师缺乏对工程地质的深入了解,对在工程设计和施工过程中遇到的工程地质问题的预测就会存在一些困难。在进行隧道钻探施工过程中,虽然土木工程师可以分辨岩芯的软硬状态,但是不能全面掌握在何种岩土体情况下使用何种钻进方法,对其中可能出现的工程地质问题采取何种应对措施就存在欠缺。但对于经验丰富的的工程地质工程师而言,通过工程地质勘察手段,运用工程地质经验,就能够对岩土体的工程性质进行初步的判断,预测隧道施工过程中可能遇到的工程地质问题,作出预案建议。岩土工程需要工程地质方面知识来服务,工程地质研判出的地质问题、岩土特性及其它问题需要对岩土工程发挥科学的指导作用,根据工程条件和地质条件,为设计师提供合理的岩土参数和建议,为工程施工选择合适的施工机械、施工方法以及预测施工过程中可能遇到的地质工程问题,提出处理建议。
2.岩土工程与工程地质的共同发展
2.1力学与地质学的互相结合
力学和地质学共同支撑着岩土工程的发展,力学是岩土工程是发展的基础。力学的出发点是力学的基本理论,与具体条件相互结合,构建模型,然后进行求解,注重在条件设定情况下的定量计算,是演绎推理。地质学的研究方法比较独特,主要是通过调查,收集较多的数据信息,然后进行综合对比分析,找出内在的科学规律,注重成因演化,对问题进行宏观把握,最后进行综合的判断,是归纳推理。对于工程地质学家来讲,假如力学理论掌握的不够精通,就难以对工程地质问题进行定量分析,从而做出有深度的评价,就不能科学处理工程中出现的问题;对于岩土工程师来讲,假如地质学知识掌握较少,就不能把握好工程与地质之间的作用,难以提出科学的解决方案。演绎推理和归纳推理具有良好的互补性,综合应用才能很好的解决岩土工程问题,促进学科发展。
2.2岩土工程和工程地质相互依托发展
近几十年来,不管是岩土工程还是工程地质,在我国都得到了长足的发展和不断的创新。我国建筑行业正处于较快的发展阶段,向着高空和地下同时追求最大化空间利用,深基坑越来越深,高层建筑也在追逐或者超越世界水平。城镇化、工业化发展与环境改善共同存在。但我国幅员辽阔,各项工程建设中涉及的工程地质条件有其独特性,给岩土工程和工程地质带来了非常突出的问题,但是也给岩土工程技术和工程地质技术的发展与创新提供了良好的机遇与广阔的发展空间。比如在软土地区,进行深基坑开挖和隧道掘进的同时,如何很好的保护好周边环境条件,特别是在城市中心的工程,周边环境复杂,既要保证工程进度的顺利,也要保证地面建筑、已有道路和纷繁复杂的地下管线及其他构筑物的安全。这就需要工程地质人员对地下土层的分布,岩土工程性质进行科学、合理的研判,充分发挥土质土力学理论知识和工程实践经验相结合的利用能力。同岩土工程设计师进行相互沟通和交流,进行反复假设和论证,选择合适的设计方案和施工方案。岩土工程设计及施工以地质工程为基础前提,而地质工程又以岩土工程为服务对象,在地质工程师掌握项目工程条件时,其目的性就更明确,更加经济合理的开展地质工程工作。
在岩土工程技术不断创新的同时,地质工程的勘探技术和分析技术也在发展。岩土工程技术的发展,对地质资料的准确性要求就会越高。只有地质工程勘探技术和分析技术发展起来了,才能提供更精确、更多的地质条件,多种勘探方法的同时利用,对地质条件的解读也更加准确。比如地质数值模型的建立,将有利于岩土工程技术数值模拟的比较和选型。这需要两个领域的相互穿插和知识的相互融合,依托发展,两者共同构成工程建设的重要组成部分。对工程技术的创新,创造高质量精品工程是工程领域共同追求的目标。这就要求岩土工程师和工程地质工程师克服各种困难,抓住机遇,在工程建设和生产中不断创新,探究更加科学、更加先进的实用技术和方法。只有不断的创新,才能在国际竞争中领先,才能推动我国岩土工程和工程地质的科技进步。
2.3人才培养
当前,很多高等院校都将工程地质学科与岩土工程学科进行合并,培养具有综合素质和综合应用能力的人才。但在这过程中也存在不少问题,高等院校在培养人才时,注重理论知识的培养,缺少理论与工程实践的结合,而此过程中容易造成学员缺乏对所学学科的认识,容易造成学员认为配置的教材与所学专业缺少直接联系,以至于我们的学员在学习期间或者毕业后总觉得所学内容无所用处。我认为在高校期间的人才培养,需要利用工程实例,特别是一些失败的工程案例结合理论知识进行解析,培养学员对学科重要性的认识,培养其分析能力,充分调动学员的学习兴趣和探索能力。在高校外,学员进入各工作单位后,工作单位应根据学员所学专业配置情况,结合工程实际进行经验传授,让学员学会应用规范、规程等工具书。对于人才的培养,是一个长期过程,既需要学校的科学文化知识教育,也需要社会工程实践的锻炼。作为一个合格或优秀的工程师,在实际工程中,如何很好利用理论知识,什么样的工程问题需要寻求什么样的理论分析,什么样的技术在工程实际中可以得到创新,这是一个长期理论知识的积累和丰富工程实践经验的总结结果。
3.结语
岩土工程和地质工程的发展,为工程建设提供了更加科学、可靠、经济的工程技术,两者之间互为依托,岩土工程技术的发展促使地质工程勘探技术和解析方法的发展,地质工程提供的高精度、高准确性的地质解读,为岩土工程技术的发展提供了岩土数据基础,两者共同组成工程建设的重要组成部分。对两者的发展和探索一直是工程建设领域不断追求的目标,同时,对具有综合素质和综合应用能力人才的培养也势在必行。
参考文献
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【关键词】工程地质;勘查;重点
工程地质勘查是工程设计与施工开展前的很重要的一个工作,很多工程质量通病都与建设初期的工程地质勘查工作没做好有关,其对工程建设的重要性不言而喻,然而,在实际勘查工作中,勘查工作人员往往存在着某些工作误区或主次不分之嫌,给我国工程地质勘查工作带来了一些负面影响,如数据不准、不详等弊病,因此,对工程地质勘察重点和难点探究是本领域学者研究的热点,也是本专业技术人员急需掌握的内容之一,笔者结合自己的工作实际,分析研究了工程地质勘查工作的重、难点和质量控制措施。
1、工程地质勘察概况
地面以下土层的状况,包括分布、松密程度、压缩性状况、强度的大小等,地下水的深度与水质情况等地质状况,都直接关系着拟建建筑物或构筑物的稳定性和耐久性。因此,拟建建筑物在设计和施工前,需要对其所建地区的地质状况进行勘查,取得工程地质的详尽准确资料后,为工程设计和施工服务。工程地质勘查实行勘察、设计和施工三结合的工作原则,勘察工作在设计和施工前进行,利用勘查取得数据资料分析研究建筑场地和地基的工程地质条件,并做好地质条件评价工作,与此同时,运用各种勘测技术和方法,为解决工程建设中各种地质问题而进行的调查研究工作,其成果资料是工程项目决策、工程设计和施工等的重要依据。
2、工程地质勘察的重点、难点
工程地质勘察工作通常分为选址勘察、初步勘察、详细勘察三个阶段。笔者根据多年的实践经验,总结和分析了工程地质勘查三阶段的重点和难点。
2.1 选址勘察阶段
选址勘察阶段是工程地质勘查的第一阶段,在此阶段要通过几个候选场址的工程地质资料进行对比分析,对拟选场址的稳定性和适宜性作出工程地质评价和预判。本阶段是勘查初始阶段,技术含量并不高,但是需要特别注意以下几点:
一是对于工程地质条件较为复杂,且资料不符合要求,然而其它方面条件又较好且意向选取的场地,要根据实际情况进行工程地质测绘;二是,选择场址时,要对场址进行技术经济分析,且要避开地质条件较差的地段,一般情况下,不良地质现象发育地段、地基土性质不良地段、对建筑抗震不利的地段、地下水对建筑场地有威胁的地段、地下采空区上的不稳定地段等都视为地质条件较差的地段。
2.2 初步勘察阶段
初步勘察阶段是地质勘查工作的第二阶段,本阶段主要是对所选建筑地段的稳定性作出评价,为工程设计提供地质条件资料。本阶段,笔者总结了以下几方面需要特别注意:一是对于场地地质条件较为复杂的地段,要进行地质测绘和调查;二是对于抗震设防烈度为7度及以上的建筑场地,还要评价判定场地地基的地震效应;三是本阶段在选址勘查阶段的基础上,要进行工程勘探、测试和地球物理勘探等工作。
2.3 详细勘察阶段
详细勘察阶段是工程地质勘查的第三阶段,本阶段主要任务是为工程设计所需地质条件提供各项技术参数,对场地地基作出评价,为基础设计、地基处理、地质灾害的防治等提出具体方案或结论,笔者结合自己的实践经验,总结了以下几点需要重点做好:
一是探明建筑物范围各层土的类别、结构、厚度、工程特性等,计算并评价地基的稳定性与承载力;二是对需要进行基础沉降计算的建筑物,提出所需计算参数,并预判建筑物的沉降度;三是对于抗震设防烈度等于及大于7度的场地,还要预测地震效应,分析流砂与地震液化的可能性,且对相应现象做出评估;四是探明地下水水位深度及埋藏情况,预判地下水对建筑物钢筋锈蚀的影响程度;五是尚需提供为深基坑开挖时的边坡稳定计算所需的技术参数,并分析和预判基坑开挖、降水等对邻近工程和环境的影响等。此阶段是地质勘查工作的关键环节,也是提供数据资料和技术参数的主要阶段,做好本阶段的工程地质勘探工作对整个工程地质勘查工作将会起到决定性的作用,因此,一定要搞好本阶段的工程地质勘探的主要工作,突破难点,力争做到最好,为工程地质勘查工作圆满完成做好铺垫。
2.4 施工勘查工作
除了上述三阶段外,施工中仍然需要进行工程地质勘探工作,那就是施工勘查工作。笔者结合自己多年的施工经验,总结出了以下几个关键环节需要特别注意:
一是需要对较重要建筑物的复杂地基进行验槽,探明人工填土的分布情况和均匀性等;二是在深基坑设计与施工中,应进行地基监测工作;三是在地基处理与加固时,还要进行加固设计与校验工作;四是当施工中出现边坡失稳时,应进行及时观测和跟踪处理。
3、提高工程地质勘察质量的对策措施
工程地质勘察工作是保障工程建设质量的基础性工作,也是设计与施工地质数据获取的直接途径,对整个工程建设质量的好坏是举足轻重的。但是在实际勘查工作中,由于工作人员的技术或态度问题,工程地质勘查质量不尽如人意,给工程建设设计与施工带来了不必要的麻烦,严重者还会带来不可挽回的损失,笔者结合自己的工程实践经验和专业知识,总结分析了提高工程地质勘查质量的对策和措施,主要有以下几点:
一是强化责任意识,杜绝因为工作人员态度问题出现质量弊病,做到分工明确、责任明确,加强领导、强化管理,严格落实工作规范程序和要求;二是参与项目的工程地质勘查技术人员要全方位的实地调查,强化学习相关规范规程和技术要求,强化基本功,统一目标和计划,制定详细的勘查计划和实施方案;三是大力宣传工程地质勘查质量意识,对参与人员进行安全教育、质量达标教育、文明勘查施工教育,建立健全各项管理规章制度,并监督贯彻执行情况,做到从严施工,一丝不苟,精益求精;四是加强与相关单位的联系和沟通,及时获取相关单位的信息反馈和所求,为下一步工作做出计划和指导,同时也为前期工作做出评价;五是严格执行自检互检制度,把质量控制措施落实到位;六是做好各类资料收集整理工作,做到资料真实、详尽、规范、完整,为以后工作做经验性的指导或警示作用等。
4、结束语
工程地质勘查工作是一个系统的工作,纷繁复杂,这就需要工作人员既要做到工作互联,更要做到抓住重点与难点迎刃而解,强化管理,为工程设计与施工提供详实、科学、完整的资料,为工程建设保驾护航。本文从工程地质勘查概况入手,分析研究了工程地质勘查几阶段的重点和难点,主要是选址勘察、初步勘查、详细勘查等阶段,继而探寻了提高工程地质勘查质量的对策和措施,由于篇幅有限,还不甚全面,希望通过本文的研究能为我国工程地质勘查工作提供理论参考,也希望为研究本课题的同仁起到抛砖引玉的作用。
参考文献:
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作者简介:
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