岩土工程研究范文

时间:2023-12-06 17:54:28

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岩土工程研究

篇1

关键词: 地质勘察;环境岩土工程研究

中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号:

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。

1.岩土工程勘察的目的

岩土工程勘察的主要目的是为设计施工提供各类土的设计参数,其报告质量对工程的安全和造价起到重要作用。勘察成果的质量将直接影响建设项目的工程安全和工程造价。一份高质量的岩土工程勘察报告在满足相应规范的基础上,不仅要真实客观地反映勘察场地的地形、地貌、地层构造、地下水、岩土性质和不良地质现象等问题,更重要的是应该进行正确合理的岩土工程分析评价,提供合理可信的岩土工程参数和建议。

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,所以可以大量取样。2.4 现场检验与监测。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。现场监测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.岩土工程的不确定性问题

岩土体是一种变异性很大的工程材料或工程介质。因此,很难用确定的量来描述岩土体的各种性质。岩土工程中的不确定性主要来自下列3个方面:

3.1岩土体本身固有的不均匀性--岩体从建造到改造的过程中,由于物质分异、构造作用、断层裂隙的生成所引起;

3.2勘察取样和参数估计的随机性——边界条件不准、测试技术误差及取样数量不足所引起;

3.3模型误差导致的不确定性——物理力学模型和计算方法的不准确或多解性所引起。岩土工程的不确定性导致了当前岩土体测试技术的精密性、确定性和岩土体性状宏观判断的模糊性、随机性之间产生极大的矛盾,使人们对传统的定值法设计得出的安全系数能否表达工程的真实安全度产生了凝问,这就是目前岩土分析与评价难以满足工程要求的主要原因。

当前,应用于岩土体不确定性分析的理论主要有概率论、模糊论、灰色系统理论及分数维理论(分形几何)等。

概率理论是处理岩土体不确性问题的一个有效工具,它可以指导随机参数的取样和试验设计,建立岩体工程概率模型和计算破坏概率,可以评价工程的可靠性和风险度,进行优化设计和决策。

模糊理论在岩土工程中的应用已较普遍,它用隶属函数代替确定论中非此即彼的特征函数来描述那些边界不清的过渡性问题。模糊模式识别和综合评判理论对那些受多因素影响的问题,如岩体环境评价、岩体分类、强度预报等显示出广阔的应用前景。 灰色系统理论研究事物的“灰度”、“灰数”、“灰关系”等特征,在社会科学和自然科学的各个领域得到了广泛的应用。在岩土工程中,可应用灰色系统理论进行岩体分类,采用灰色建模进行滑坡发生时间的预报和地下水位预报;利用灰关联度分析原理确定影响岩土工程稳定性的主次关系等。

分数维理论是近十几年发展起来的热门科学。应用分数维理论,可以对岩体中不规则的杂乱无章的裂隙系统的几何特征进行描述。

4.环境岩土工程与相关学科的关系

与环境岩土工程相关的学科有: 工程地质学、岩土力学、岩土工程学、地质工程、环境工程地质学。

工程地质学的基础理论是地质学, 指导它的理论主要是自然历史观,它的基本理论是认为地质成因和演化过程决定地质体的工程特性, 相应地在研究方法上就是从地质体局部特性的研究, 探索地质体在生成时的地质环境以及形成地质体的地质作用和演化过程, 从而在整体上认识和把握地质体的组成和结构以及发育规律, 并进一步探讨和预测它在工程建筑物作用下的表现和工程行为。

工程地质学的服务对象完全是人为设计, 人为施工的建物。 这一应用性决定了工程地质学的边缘性、交叉性和综合性等特性。 所谓边缘性指它处在地质学科的外层, 位于和工程学科接壤的部位。 所谓交叉性表明在它的学科发展中不断吸收工程学科的理论、概念和方法, 并和地质学结合起来。所谓综合性是指工程地质学的目标是解决问题, 它是借助于地质学各基础学科的成就来综合地工作的。

岩土力学、岩土工程和工程地质学在研究对象和目标上有很大的相同之处, 是密切相邻的学科。但是岩土力学属于力学学科的边缘, 而岩土工程属于工程学科的边缘,虽然对岩土的地质认识是建立岩土力学模型和本构关系的重要基础, 但岩土力学更偏于模型及建模后的力学研究。 岩土工程是将岩土作为工程结构物的一部分工程学科。不过岩土力学和岩土工程与其他的力学或工程学科相比, 需要更多地质学科的支持, 或者说更需要与地质学科的结合。

5.结论

随着我国工程建设的飞速发展,岩土工程勘察取得长足、可喜的发展,但仍有一些理论尚不成熟、处于经验或半经验状态。岩土工程勘察是一项工程基础性工作,涉及的对象和范围很大,且涉及的勘察内容很多而且十分复杂。岩土工程勘察的手段是间接的、非直观性的。提高勘察和工程设计水平,充分利用基础地质资料全面掌握岩土工程有关的规范、规程,不断的交流学习,才能有效地开展工作,确保勘察工作的顺利进行。

参考文献:

[1]缪林昌 刘松玉环境岩土工程学概论 北京: 中国建材工业出版社 2005.

篇2

【关键词】岩土工程;技术创新;研究方式

1岩土工程的特点表现

(1)岩土工程具有隐蔽性的特点。对于岩土施工而言,其包含了多种技术方法,而在地下连续墙和桩基的施工中,我们能够发现,其主要特征都在地下深处隐藏,而在其具体施工中也是在隐蔽的环境下进行的。这是施工环节中与施工地点的隐蔽性特点。(2)岩土工程中复杂性的特点。在岩土工程中,具体的施工人员需要进行工程作业的阶段,一般情况下受到环境制约,以及多种施工情况因素的限制。那么从施工程序上可以发现,岩土工程需要多工种配合作业完成项目,而具体的部分施工程序中其工作人员呈现出密集状态,而且在进行前期施工准备阶段上,其任务量也是一般工程所无法相比较的。其中工程勘察现场作业的设备和仪器,较为复杂但是也相对方便使用,比较容易在施工中进行较为灵活的应用。除此之外,岩土工程的施工中,对于施工技术的工艺问题也是其复杂性的表现,在不同的施工地点,即便使用同一种工法和同一种桩型施工,也需要考虑匹配情况,所以导致其施工工艺也存在一定的差异化。从而形成了岩土工程中相对复杂性的特点。(3)岩土工程中严格性的特点。在岩土工程中,其施工的每项环节都要求其严格性。比如说在岩土工程中需要应用灌注柱,那么在其柱身结构中,能够保障质量的严格性,也要保障其柱身的材料强度,从而确定对整体施工进行质量强化。而且在灌注柱施工的具体操作中,准许出现的偏差也要严格的要求,如果出现偏差过多的情况,必要影响后续工程。所以在施工方向上,岩土工程是具有必要的严格性。

2岩土工程技术创新途径

(1)在岩土工程中钻探与坑探技术的创新。岩土工程技术中,钻探和坑探对于较物探进行的对比,是最为直接的勘探方式。钻探与坑探可以直接明确地质状态。一些大型施工中会使用钻探与坑探。钻探是地层类别和勘探要求,在深度不同的地层中,直接采样进行研究的技术,从而确定内部岩土物理性质。而坑探采用动力设直接勘探,其勘探方式耗费人力和物力,也相对存在风险。所以勘探时择经济适用型方法是目前的主要方式。那么对于这种现象,在广泛的岩土工程技术应当创新研究钻探与坑探技术。(2)在岩土工程技术中对于静力触探技术的发展创新。岩土工程技术是需要多种技术相互结合的,而且需要进行较为快速的判断,同时也需要在较为复杂的施工环境中灵活应用,从而在其施工上进行优化的重要作用。而静力的触探技术,恰恰是一种可以快捷测试的技术,而且也相对轻便,在岩土施工中能够得到方便使用。例如:越南福尔摩莎集疏运港区的岩土工程施工中能够发现,钻探方法和静力触探技术,对土质和土层类别的划分,能够得到相对准确的数据信息。触探技术得出的数据信息,在计算不排水抗剪强度中具有较高的实用价值。(3)创新动力触媒技术在岩土工程技术中的应用发展。在岩土工程技术中,动力触媒是一种新型技术,也是原位测试中一种普遍可以实际应用的技术。而这种方法是利用探头的贯穿能力,进行土中15cm-35cm的地下位置,从而将需要获取的数据通过锤击的方式,来明确物理性标志的风化基岩,这一技术具备测试勘测的性能。虽然在岩土工程中已经得到一定的应用,但是对于其探头可以加深地下勘察能力,而且也应当发放在不同环境下的作业能力,从而在未来的岩土工程技术中能够得到重要的发挥作用。(4)对于GPS测量定位技术在岩土工程技术中的创新。全球定位系统GPS,在岩土工程技术上是能够有所发挥的重要技术,在我国GPS技术尚未完善的阶段应用于岩土工程之中,确实相对缺乏应用经验,以及理论支持,但是在近现代GPS技术的稳定发展中,已经积累了相对较高的操作技能,所以我国岩土工程技术的创新途径中,也应当将GPS技术作为可以重点发展的方式。从其技术实践中可以明确,定位技术是进行测量的主要工具,通过借助空间卫星群的勘察扫描能力,进行与地面接收站的信息传达,从而形成更为广阔的数据勘察工作。利用这种方法可以有效开展岩土工程的前期准备工作,为工程项目提供有利的数据支持,从而提高岩土工程中的施工效率。(5)计算机技术中CAD应用于岩土工程技术的创新。AuotCAD技术应用于工程建筑行业较为普遍,而在岩土工程技术中,其具体施工项目上也得到了一定的应用,但是基于岩土工程的技术具有一定的严格性,我国对于其具体应用于岩土工程技术的方向上还应当超测量和指导施工方向上进行发展。而针对于CAD软件的设计能力,应当根据工程测量中的具体数据,进行有效的编辑和处理,对于工程资料在CP端的表现,应注重实际地形的绘制能力,以及有针对性的地质描绘工作。与此同时也应当注重广泛强化野外数据的处理整合,以及采集功能的实践应用价值,通过及时有效的数据规划,从而对所测量数据进行分析,在其软件中将可以施工的方向进行总结,从而得到能够应用于实际的工程图纸,以便于在岩土工程技术中更好的发挥出,CAD的应用方向。

作者:张承成 单位:张家口市京北岩土工程有限公司

篇3

关键词:岩土工程测试;检测技术;应用

中图分类号:V448.15+1文献标识码:A

1岩土工程施工的特点

1.1岩土工程的操作的区域性特点

所谓的区域性,也就说岩土工程中应用的测试技术会因为工程施工的区域不同而产生不同的应用效果。鉴于不同地区的自然条件都不尽相同,工程中的岩土性质也会有很大的差异,由于土质的理化参数的不同也就给岩土工程的测试技术提出了更高的要求。测试技术的相关指标要求也会更加严格,同时在对于土质中的抗剪切强度评估、工程采取的工艺条件、具体施工设计参数等也都会有一定的差异和不同,需要特别注意。

1.2岩土工程施工的隐蔽性特点

岩土工程中诸如:对于地基的处理工作、桩基设计和施工以及地下防护措施等工程施工都属于隐蔽性工程的范畴。这些施工都是在相对隐蔽的情况下进行的,即使日后发现问题也比较难处理,相对也比较难发现问题的本质。所以这类岩土工程中的隐蔽性施工过程最好采用一系列的连续跟踪检测技术,从而实现全程的监护,确保不会因为岩土处理和测试过程不严谨而出现的质量方面的问题

1.3岩土工程测试的不确定性特点

所谓的岩土工程测试的不确定性主要是指:因为我国地域辽阔,不是所有岩土工程测试的勘察分析报告中都会体现出所有岩土测试的结果,并且我们还要考虑到某些岩土的性质可能会随着环境和气候的变化而改变某方面的特性的情况;施工过程中对于岩土环境的改变是否会造成岩土相关特性的改变;对于这种无法避免的情况,我们首先要做好对于原土的测试工作,然后在施工过程中在进行现场相关信息的采集和分析,从结果中得出相关指导性的建议。

2岩土工程测试中存在的问题

(1)检测手段单一性。工程中岩土的检测和测试是获取实际工程施工环境下地基组成土质相关科学参数的重要手段之一。由于我国岩土工程项目繁多,对于不同的岩土工程同样的测试技术可能会有不同的适应性,这就要求施工测试单位结合工程的复杂程度、综合自然环境和气候等因素,充分进行相关检测技术的对比测试,从而得出合理的测试手段,完成对岩土工程参数的科学检测。

(2)测试人员的专业水平有限。在岩土测试方面的相关工作人员,对于检测技术的掌握程度不够熟练,缺乏相关理论知识的基础。实际的岩土测试需要较高的技术专业性,良好的工作责任心和严谨的工作态度,鉴于人才方面的原因,能满足这些条件的人才只有屈指可数的几个人,有些甚至会用民工来进行岩土工程的测试工作,其结果准确度可想而知。

(3)相关检测规章制度不完善。相关工程岩土测试管理制度不完善是限制岩土测试技术的发展及岩土工程测试严谨性的关键所在。相关技术人员对于制定的规范熟视无睹,仅仅凭个人经验就盲目对岩土工程进行测试,没有计划的指导往往也会导致测试工作中相关重要参数的遗漏;同时,工程单位也是一味追求高利润,不按规定进行的操作屡见不鲜。

3针对岩土工程测试与检测技术的内容及其应用

3.1岩土工程测试中的附加质量法测试技术的内容及应用

3.1.1附加质量法的理论原理

所谓的附加质量法检测技术是以振动理论结合现代科学电子技术为基本构成一系列检测方法。具体结构形式和理论基础见右图:

图1 附加质量测量技术模型

3.1.2附加质量法的特点及应用

由于附加质量法检测技术具有检测速度快、结果分析效率高、且检测过程只需要在粗粒料填筑的表面进行测试,故这种检测技术广泛应用于对填筑层中无损检测的岩土工程测试中。也是就目前情况而言,具有较高技术水平的无损检测技术。

3.2岩土工程测试中声波测试技术的内容及应用

岩土工程测试中的声波测试技术因为具有测试速度快、分辨能力高、检测过程完全无损的优点,为广大技术人员所采用。其测试原理和内容具体如下:

3.2.1工程岩土参数的(弹性系数及性能等)评估

依据波速和弹性性能参数的关系,可以利用下面的公式进行波速的测试以及对弹性参数的确定:

式中的 Ed和μd分别代表岩土体的动弹性模量和动泊松比;Vp、Vs则分别代表岩土体实际的纵、横波速;ρ表示为岩土体的密度。

通常情况下,对于采用这种检测技术的工程而言,声波传播速度越快则表明工程的岩体密度越大、硬度越强、相关风化程度较低;而声波传递速度较慢的情况则与此相反,岩土组成松软、稀疏、存在裂缝以及风化程度较高的情况。所以,可以利用声波进行对岩土工程的相关情况进行测试。

4岩土工程测试与检测技术的应用

4.1检测技术对围岩松动层相关参数的测试和确定

因为在岩土工程具体的施工过程中,对于岩体的开挖会扰动岩体围岩的最初始应力分布形式,导致相关应力的释放,会使岩土层的表面出现一个松弛且会向其中一个方向汇集的层带状分布形式,也就是我们常讲的松散层或松动圈。松散层的薄厚程度会直接影响到岩土层的稳定性,因此,必须对其进行定量的测定。采用波速测试的方法就可以很好的解决这种问题。声波测试松动层的具体内容主要是基于岩体层状结构的力学特性、声波在岩层中传播的规律和岩层裂缝不同传播的声波的分布特征三方面情况进行综合评价得出的结果。

4.2岩土工程中对于岩体注浆加固的综合评价

通常情况下,在岩土工程中都会采取对岩体进行不同程度的灌浆、填充等处理,从而提高岩体的弹性参数模量;减少岩体渗透率,提高岩体的防水性能和岩体的整体稳定性能。具体的相关的参数以及测量可以通过附加质量以及声波测试的检测技术进行实现。

4.3对于岩土工程测试实现无损检测

伴随着岩土工程形式的不断多样化,对于检测技术的要求也是越来越高,尤其近年来,无损检测技术的应用得到了广大技术人员的青睐。以上介绍的两种测试方法由于都是能够通过岩土表面就能进行的检测技术,故对于岩土工程建设中相关封闭结构的检测以及钢筋混凝土工程中的检测可以实现快速且不损坏岩土工程结构的测试。

参考文献:

[1] 杨令强,徐新生,燕彬,舒庆琏,彭晓彤.项目教学法在岩土工程教学中的应用[A]. 第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C]. 2009

[2] 张琨,任建喜.煤矿高应力巷道破坏机制及其返修技术研究[A]. 岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C]. 2010

篇4

通过分析水文地质对于岩土工程勘察的影响,研究了目前对于岩土工程勘察中的水文地质的应用,最后为更好的利用水文地质,尽量避免它在岩土勘察中的危害,发挥出其应有的作用,提出了一些建议。

关键词:

岩土工程;水文地质;勘察

随着经济的发展,从商业住房到基建工程,建筑行业都得到了快速的发展。而岩土勘察作为建筑工程中重要的部分,发挥着极大的作用。在岩土工程勘察中,有很多的影响因素,目前实际操作中最容易忽视水文地质的勘察工作,导致危害的发生。我国地形多种多样,地下水质情况也是十分复杂,所以再岩土工程勘察的过程中对水文地质进行勘察是十分有必要的。

1水文地质对岩土工程勘察的不利影响

地下水文地质与岩土工程勘察之间有着密不可分的联系,在建筑工程进行基础埋深时,必须先勘察地下水,如果有地下水的存在,那么基础埋深必须要在地下水位以上,如果地下水位较高,就必须采取降低地下水位的措施,而在这个同时要考虑地下水压力对地基的影响。突然降低地下水位,减少岩土压力,地下水从高处往低处流,在地基层内部发生渗流,必定会对相邻的建筑物产生一定的影响,很容易引起地面沉降等事故发生。地下水不仅对地基产生影响,对地面上方的建筑物也会有很大的影响。当地下水面过高时,建筑物会很容易潮湿,同时,地下水会增加土壤的盐渍化,从而增强建筑物自身的腐蚀,减少建筑物寿命,威胁建筑物安全。水是我们的生命之源,但是在建筑工程中,如果对地下水文勘察不引起足够的重视,很可能发生地面沉降、流砂、基坑突涌等问题,可以说地下水直接影响着岩土工程的施工环境和建筑安全等,所以在岩土勘察中我们必须要考虑到水文地质的不利影响并且尽力去避免。根据地下水的特点,我们可以将地下水分为留滞在上层的地下水、承压水和裂缝水三种。而地下水对岩土工程勘察的不利影响主要来自地下水位的升降和水力作用。

1.1地下水升降对岩土工程勘察的不利影响

地下水的上升原因有很多,自然降水和人为的灌溉都会导致地下水位一定量的上升。地下水上升容易导致岩土层的软化问题,从而引发滑坡等灾害,严重威胁中建筑工程安全。而地下水位的下降大都是由于人为原因造成的,人类滥用地下水源,导致地下水位下降,造成地表干裂,带来地面崩塌等灾害,同时地下水源枯竭,水质恶化等问题也严重影响了人类自身的居住环境。其次,地下水位频繁的升降会导致岩土层不均匀的胀缩,从而导致岩土变形、软化等,降低对建筑物的承重力,严重威胁着建筑工程安全。

1.2地下水力作用对岩体工程勘察的不利影响

一般在天然状态下,地下水的压力很小,不会造成什么不利的影响。但是人为活动导致地下水压力发生变化,破坏了天然的平衡,在这样的变化中往往很容易导致基坑突涌和流砂等灾害。地下水在地下流动的过程中,会带动地下岩土层中的岩土颗粒的流动,这个过程中必然会引起能量的损失,根据能量守恒和作用力相互性原理,水流动的过程中地下水给了岩土颗粒作用力,而岩土颗粒也会给水流带来阻力和拖拽力,同时这种力量也被称之为地下水渗透力。由于渗透力的存在,给岩土层内部的压力带来了不小的变化,对岩土层的稳定产生着一定的影响。

2岩土工程勘察中的水文地质勘察主要内容

对于地下水文地质对岩土工程勘察可能产生的不利影响,我们必须通过全面的水文地质勘察来避免和解决。了解并预估水文地质可能对建筑工程产生的影响,并提前做好预防措施。查明相关的水文地质条件,包括该地区的自然地理和气候条件、地质条件、地下水位勘察、隔水层和含水层勘察等。尤其要重视和重点勘察水质,掌握建筑工程区域的水质变化和升降变化,针对不同的情况采取针对性措施,来保证岩土层的稳定性,从未维护建筑工程的安全。最后要预测到地下水对岩土工程所带来的影响。总而言之,在岩土工程勘察中的水文地质勘察内容主要就是考虑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。

3防治水文地质对岩土勘察的不利影响的措施

利用回灌系统和降水系统设计,在地下水位过高的时候利用降水系统设计来把水位降低至基坑底面以下,在地下水位过低的时候利用回灌系统设计对岩土层进行灌水,使得岩土层保持压力平衡。还有抗浮设计等。同时,按照不同的情况对重点的水文地质问题提出防治措施,比如,对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土以及混凝土内钢筋的腐蚀性,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,应该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。

参考文献

[1]吴敏宏.岩土工程勘察中水文地质评价内容及重要性[J].价值工程,2010,(33).

[2]胡晓迅.水文地质条件在岩土工程勘察中的重要性[J].中华民居,2011,(2).

[3]陈虎.浅析岩土工程勘察中水文地质存在的问题与对策[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(23).

[4]高大钊.岩土工程勘察与设计[M]//岩土工程丛书,第1版,2010.

[5]李书春.岩土工程勘察中水文地质问题思考[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(27).

[6]常明月,姚志国.关于岩土工程勘察中水文地质问题的研究[J].中国房地产业,2011,(11).

篇5

关键词:岩土工程;施工技术;特点;应用现状;新技术

中图分类号:TU74文献标识码: A

引言

岩土工程的施工质量将影响到整个施工工程的质量,因此,岩土工程是工程建设中不可或缺的一部分,在工程建设中占据着极其重要的位置。我国经济的快速发展为我国建筑行业发展提供了广阔的发展空间,近年来,我国的建筑行业确实显现出突飞猛进的势头,工程建设项目的数量也在逐渐的增多。岩土工程施工工作涉及面很广,并且实施起来具有一定的困难性,其中要用到很多较为复杂的技术,这是一门有着较强的理论性、技术性和实践性的应用技术。

一、岩土工程施工技术特点分析

1、施工技术的依赖性

岩土工程施工技术的飞速发展是学科内部技术进步和工程施工实践所遇问题相结合的产物。很多岩土工程的科技进步都是针对施工中某个专门技术难题来研究的,难题攻克的时候,学科技术也就随之大步向前发展。例如为了在工程施工中解决喷射注浆问题,研究成功了高压射流技术。高压射流技术又为真空预压发技术和大吨位静压技术的发明奠定了基础。这就使得更多的先进的岩土工程施工技术得以在实践中广泛运用;自从全面发展超声波检测技术后,工程质量检测技术也得以飞速发展,在实际岩土工程中,将其与施工技术进行有效的相互结合,推动了信息技术在岩土工程中的普及应用。

2、施工技术的区域性

受到自然分布不均匀的影响,在不同地区的岩土性质之间也有着较大的差异,而其所产生的应力和抗剪强度等方面也不同,所以在进行工程的参数设计、处理方法和施工方法的选择方面也受到地域条件的限制。同时,很多施工技术的判断都是需要根据施工的效果来判断,例如扩底桩、复合地基等可以快速发展完善以及可以大范围应用,但是它的相应设计计算理论还是在缓慢的进行,对于施工进度会产生较大的影响。

3、施工技术的隐蔽性

地基处理、桩基、地下连续墙、锚杆等都是在岩土中隐蔽施工,工程完成后的运行也是在隐蔽条件下进行的,不易发现问题,出现问题后的判断和处理难度也较大,而且是否解决了问题须有一定的时问来验证,在岩土工程施工中、工后采用了各种有针对性的检测、监测方法,检测、监测成为解决这类隐蔽性工程可能出现问题的重要技术手段。

二、我国岩土工程施工技术的应用现状

1、地基处理技术

在地基处理技术的应用方面,我国岩土工程的施工水平与国际发达国家相比,虽然在某些方面存在着差距,但是在个别领域,如真空预压法却已经达到了国际领先的水平,与此同时,我国也拥有很多能够体现国家特色的施工处理方法,如钢渣桩复合地基处理等等,这些施工技术和方法的应用,能够有效的降低工程的施工成本,同时也有利于资源的节约,对于城市环境和生活环境产生的污染小,在促进我国工程领域发展方面更是发挥了重要的作用,而新型的介于桩基和复合桩基之间的新型施工方法,更是使桩间上的承受作用得到了充分的发挥,且有效的控制了建筑物沉降。

2、边坡加固工程施工技术

(1)当上世纪80年代岩土锚固技术第一次引进我国的时候,就很快得到推广。当时的大多数重点工程和城市建设中都运用了沿途锚固技术。施工工具、材料等也都是自我提供;(2)通过运用二次灌浆法,大大的提高了锚杆在软土中的承载力;在长期的运用过程中,随着施工经验积累与工程数据掌握,岩土工程专家们摸索出了如何更好的控制软土基坑周围位移的一些方法;(3)重新审视基坑的开挖过程。在基坑工程中,运用时空效应原理来对基坑进行开挖是一项重要的技术性突破,其原理为处理别的工程问题提供了新的方式。

3、基础工程施工技术

当前,应用的较为广泛的后压浆桩基施工技术有效的改善了桩端与桩周的土性,有效的提高了桩基的承受能力,降低了桩基的沉重量;同时为了使施工技术具有一定的环保性能,通过静压的处理方式来完成。另外,钻孔灌注的方法在混凝土桩基的质量提升方面也发挥了重要的作用,并且质量也变得相对稳定,不仅可以适用于城市郊区还可以在不适合的桩型场合使用;沉管灌注桩的应用不仅出现在工业和民用建筑中,由于它价格的低廉,同样在中小型城市中得到了广泛使用。

三、岩土工程施工中新技术的应用

1、岩土工程施工中沉井施工技术的应用

沉井施工技术还可以被称为沉箱施工,沉井施工技术具有许多优点:对周围的环境影响较小,需要较小的场地等。这些优点都使沉井施工技术比较容易被岩土工程施工企业所采用,因此,其在城市建设中得到了广泛的应用。例如,在城市管线工程施工中要尽量避免影响到周围的环境,不会影响到周围居民的生活,并且地下施工工作一般工作量越少越好,可以省去大量的人力物力,因此,沉井施工技术比较合适。沉井施工技术的工作原理就在于构建一个井筒状的结构物,然后在井内挖土,利用土自身的重力来克服其与井壁之间的摩擦力,使土下沉到预先设计好的高度,随后用混凝土将底部封起来,并将井孔填塞好,将其作为构造物的基础。因为沉井的结构可以按照预先设计的深度来进行埋填,并且这种结构具有稳定性好、整体性强的特点,承载面积也比较大,可以承载较大的水平在呵呵垂直载荷,所以,沉井施工技术比较符合城市中的岩土工程施工,得到了岩土工程施工企业广泛的应用。其施工过程是按照以下工序来进行的:首先对地基进行处理,然后开挖基坑,紧接着进行沉井制作、沉井下沉,最后对沉井做封底封顶处理。在沉井施工技术的施工过程中与许多地方需要施工人员多加注意,在沉井下沉的过程中需要进一步的加强观测,要及时的分析出现的变差,并对出现的变差进行调整,以此来保障沉井施工的质量。除此之外,在沉井设计时,要根据现场的地质条件和结构严格的复核沉盐酸和刃脚的计算。以确保沉井设计方案复核工程达到万无一失。

2、岩土工程泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术

泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术已经得到岩土工程施工企业的广泛应用,也是现代岩土工程中较为常用的施工技术。随着科学技术的不断发展,岩土工程施工设备和工艺材料得到了迅速的发展,许多新的施工设备和工艺材料层出不穷,并且由这些施工设备和工艺材料衍生出来的新技术也已经在桩基工程中得到了广泛的应用。泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术具有许多优点,这种技术没有噪音,不会产生振动,并且也不会出现积压的情况,因此,这种岩土工程施工技术比较适用于在地下水位较浅的地层中应用。泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术的原理是利用钻泥浆将钻渣带出来,在将钻渣带出来的同时不会破坏孔壁,然后再将孔中的泥浆运用水下混凝土浇筑的方法置换出来,从而保证能够正常的进行钻孔灌注桩的施工。岩土工程泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术的施工工序为:首先将桩位定好,然后进行埋设护筒,紧接着将钻机安置到适当的位置,进行钻孔,钻孔结束后进行第一次对孔清理,接着要将孔中的泥浆清理出来,再进行第二次清孔,将钢筋笼下放到孔的底端,接入导管灌注混凝土。但是,在进行施工之前需要注意进行验证,验证设计方案是否能满足设计的要求。

结束语

经过对岩土工程技术的分析、研究发现它的规律性和特点以及原因;研究提出一定要发展适合于我国发展状况的岩土工程施工技术,不要求最好只求是最适合的;在激烈的国际竞争下,立足之本就是坚持引进技术的国产化,结合相关的科学理论、技术发展,这才是未来创新发展的力量源泉。

参考文献

[1]雷奇,丁晓庆.岩土工程施工技术探讨[J].科技创新导报.2009(08).

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随着时展前进,建筑项目的数量正在逐步增多,水文地质作为岩土工程勘测作业中不可或缺的一部分,其地位一度上升,直接影响到岩土工程勘测质量。本文先是对地下水对岩土项目的危害展开了论述,之后探讨了岩土工程勘察作业中水文地质勘察要点、重要评价内容以及检测办法,希望可以使岩土工程之中的水文地质勘查作业质量更有保障。

关键词:

岩土工程;勘察;水文地质

岩土工程勘察工作是建筑项目施工作业的基础,保证勘察结果的有效性以及精准度能够帮助建筑项目缩短施工工期,并节省一部分成本。在开展岩土工程勘察工作中,为了保证勘测质量以及勘测的准确度,必须要进行水文地质作业,通过此来了解建筑施工现场的得知地层实际的承载力情况,从而使项目施工获得有利的参考依据,保证建筑项目的安全性。

1地下水对岩土项目的危害

无论是地下水位上升还是下降均会危害到岩土项目。地下水在出现上升情况之后,存在一定坡度的岩土可能会出现大规模滑坡或者是崩塌问题,严重时还会引发泥石流,该问题常见于风化情况非常严重的丘陵以及山区地带;解性强的岩土在受到地下水的侵袭之后会出现软化或者是崩解问题,导致岩土结构遭到破坏,其压缩能力会出现增强上升趋势,稳定性则会下降,该问题常见于出现风化或者是强风化问题之后的积土地带;地下水上升之后会造成原本干燥的粉细砂材料或者是粉土土质受到侵入、浸泡,进而造成其出现松散情况,甚至会出现饱和状态,导致其转化为砂土液化状态;会造成地下室以及地下洞出现严重充水问题,导致建筑项目的地基出现上浮情况,导致建筑发生或者是失稳等情况,该问题各个城市均有可能会出现。一般地下水在呈现下降情况之后,会导致岩土项目出现严重状态不一的受损问题。通过对我国当前各个地下水水位下降情况引发根本进行分析总结后可以发现,由于人为不良因素所造成的占据很大比例,由于人为因素的干扰造成地下水水位出现严重的不均匀下降情况,像是过于集中或者是大量的取用地下水,进而导致地下水的取用量过多,导致地下出现大小不一的漏斗区。同时很多项目施工也会引发地下各个区域呈现严重程度不一的水位下降问题。像是软土地基的排水加固施工等地下下降问题一般会导致岩土工程出现地面塌陷、地裂或者是地面下沉等情况,导致岩土的稳定性受到很大的影响,也是建筑项目的合理性、科学性大受影响。现在已经有部分区域由于排水问题或者是抽水量过多导致地下水位出现不同程度的下降情况,造成地下形成漏斗区,该漏斗区并不断的扩大,一方面会导致该地区水资源出现枯竭情况,另一方面也会导致地面坍塌或者是地裂事故出现。

2岩土工程勘察作业中水文地质勘察要点

对自然地理条件进行严格勘测。一般自然地理条件会涉及气象水文状况以及建筑项目施工现场的地形地貌等因素。其中在对地形地貌进行察时,要求对建筑项目施工现场的地形情况、地貌浸蚀情况以及地貌堆积情况进行全面、深入的勘测。在勘察施工现场的气象水文状况时,需要对湿润度和本区域的气候类型等各种气候条件进行勘察。对地质环境状况进行合理的勘测。在对岩土工程项目的施工场地实施地质环境条件情况勘察时,要求对基底构造、地质构造情况以及地层岩性等基本要素进行勘测,同时还需要掌握好第四系厚度。地下水位的勘测要点。无论是地下水位出现上升或者是下降情况均会提升建筑项目的沉降或者是坍塌几率,造成项目地基受到不同程度的影响,造成建筑项目的安全程度下降,同时其稳定性也会大打折扣。因此在开展岩土项目的施工作业之前,一定要对施工现场的实际地质情况,尤其是水文地质状况进行严格的勘测,特别是需要勘测检查地下水位的变化情况。在对地下水位情况勘察时,一般需要掌握以及分析总结施工现场历史最低以及最高的地下水位情况,地表水渗漏以及流动情况,其在最近五年所出现的变动情况,上升或下降问题出现的主要原因等。严格勘测施工现场的隔水层以及含水层状况。在对这些部分进行控勘测时,应当考察建筑材料是否会受到地下水水质的腐蚀影响,影响程度多少;含水层以及隔水层埋藏的环境情况;各个主要含水层的具体厚度、分布状况与其基础埋深;地下水的类型、水位以及流向、变化情况等因素;水文地质的各个参数;地下水的渗流以及赋存情况。

3岩土工程勘察作业中水文地质的重要评价内容

由于地下水直接回影响到岩土项目,同时其也是工程基础环境中必不可少的一部分。之前在传统基础设计以及项目施工中,由于对地下水的重视不足造成建筑项目基础出现异常沉降问题,导致建筑出现开裂情况是屡见不鲜的。所以在确定水文地质勘测作业的评价内容时,需要侧重于以下几方面:地下水是否会影响建筑项目和岩土体,并预测分析岩土工程项目可能会受到的危害与其有效的解决、方法途径;基于建筑项目地基基础的类型与其具体情况,对该施工现场的水文地质情况进行严格调查,从而使基础选型工作获得有效的水文地质参考依据;由建筑工程项目的角度来探讨建筑项目可能会受到的地下水影响,并基于此来确定下不同情况中水文地质评价作业的侧重点。比如说如果建筑项目的基础结构应当不超过地下水位线,则应当将评价重点放在建筑的内部钢筋以及混凝土结构是否会受到地下水的腐蚀作用,并探讨会造成的腐蚀程度。

4岩土工程勘察作业中水文地质的常见检测办法

4.1实验分析法

该方法需要工作人员把勘察地点中所收集到的各个参数样本带回到实验室,通过实验的方式来检查以及分析各个参数样本。现在常用的实验分析手段为放水方法、连通技术、抽水手段以及注水方法、压水措施等。其中抽水实验方法的应用范围较广,应用力度较大,通过该方法再借助于计算仪器以及测量,可以获取实际抽水量以及抽水孔特征曲线等多种信息,通过分析了解这些数据,能够更为深刻的分析了解含水层的各个特性,进而使相关部门可以更为具体全面的掌握所勘测地点的岩土具体水文地质环境情况,特别是水文因素。具体来说,实验分析法可以为工作人员提供质量较好的参考资料,具有一定的参考价值,然而其全面性较差,应当和其他勘察手段配套使用。

4.2工具探测法

在开展岩土工程项目的勘察作业时,为了使水文地质工作质量更有保障,需要通过、精密度高以及更为先进、可靠的探测设备来准确的探测建造施工现场的地质岩石基本性质,具体涉及到地质岩石的密度、成分以及电性等因素。进而使作业人员更好的了解以及掌握该区域范围的水文地质情况,使岩土工程项目以及建筑项目的施工方案更具有可实时性以及科学合理性。工具探测法的应用范围也较大,同时具有较强的适用性以及针对性。当前在开展水文地质勘察作业时,电磁波探测、声波探测以及浅震探测等手段的应用力度较大。工具探测法拥有很多优势,比如说可保证探测速度,同时针对性高,并由较强的实用性,但是其需要和其他勘察手段共同应用。

5结语

总体而言,岩土项目以及地下水之间具有非常密切的关系,开展水文地质勘察工作可以及早的发现该区域的不良地质情况,相关作业人员可基于此提出有效的解决以及防范措施,保证建筑项目可以安全完工,并使建筑的经济性得到保障。

参考文献:

[1]林万顺.多道瞬态面波技术在水利及岩土工程勘察中的应用[J].工程勘察,2000(04):38-40.

[2]徐朋静.关于岩土工程勘察中水文地质问题的研究[J].科技资讯,2010(33):39.

[3]魏军.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题的研究[J].建材与装饰,2016(23):234-235.

[4]曹辉.地下水对岩土工程的危害及工程勘察中水文地质勘察注意事项[J].民营科技,2013(01):316+42.

[5]康凯.岩土工程勘察中的水文地质问题的研究[J].民营科技,2016(06):4.

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关键词:岩土工程、深基坑支护

中图分类号: TV551.4 文献标识码: A 文章编号:

一、前言

随着近年来我国经济的快速发展,高层建筑迅速兴起,促进了深基坑支护技术的发展。各地在深基坑开挖和支护技术方面积累了丰富的设计和施工经验,新技术、新结构、新工艺不断涌现。原来的深基坑支护结构的设计理论、设计原则、运算公式、施工工艺等,已不符合深基坑开挖与支护结构的实际情况,导致一些基坑工程出现事故,造成巨大的损失。所以,我们要高度重视深基坑支护的安全问题。

二、深基坑支护技术分析

1、深层搅拌桩支护分析

在施工中用到的深层搅拌桩是利用水泥或者石灰来作为固化剂,通过深层搅拌机械把软土材料和固化剂进行强制性的搅拌来出现一系列的物理化学反应从而让软土可以形成桩体,这种形式产生的桩体其优点就是整体性以及稳定性较强。这种支护结构其结构主要为隔栅形式,具体来说就是重力坝式挡墙。如果基坑是二级和三级的接坑并且其深度小于七米。如果坑边与红线之间有足够距离就可以优先使用这种搅拌桩支护形式。因为水泥有不透水结构所以其挡土和挡水效果较好,并且可以起到防渗的作用。

深层搅拌桩属于一种重力式的结构,所以其内部一般是没有支撑,主要靠其本身的重量就可以起到抵抗侧向力来保持稳定性的作用。这样深层搅拌桩就具有施工简易并且费用较低的优点。并且因为其材料主要为水泥所以其经济性较好。如果因为一些特殊条件而导致无法增大墙厚,但是又必须去严格的进行变形控制时就可以增设腰梁或者冠梁,也可以通过增设支撑或者在基坑内加固以及加大嵌固等来有效的对变形进行控制。

2、钢板桩支护技术分析

在我国施工中使用到的钢板桩其主要组成是由带锁口以及钳口的热轧型钢支撑,将这种钢板桩进行连接就可以形成钢板桩墙,其主要用于挡土以及挡水。在我国长期的实践过程中已经开发出u形以及z形和直腹板形。因为钢板桩在施工中较为简单所以在我国的岩土施工中得到了较广泛的使用,但是同时钢板桩也带来很多问题。例如说钢板桩可能导致相邻地基的变形以及出现较大噪音扰民,同时可能对于周遭环境出现较大影响,所以说在人口密度较大的城市地区往往会因为这些原因而被限制。并且因为钢板桩本身具有柔性较大的缺点,例如支撑或者锚拉系统设置不适当的话会哦导致出现较大的变形,所以说深基坑的支护其深度达到了七米时就不适宜采用此类形式。在对地下室进行施工结束之后需要拔出钢板桩,所以在使用过程中还需要考虑到拔出钢板桩对于周围地基可能会产生的影响。

3、排桩支护分析

这种支护形式其含义就是用柱列式间隔的形式来布置钢筋混凝土挖空或者钻孔灌注桩来达到挡土作用的一种支护形式。这种柱列式间隔布置主要包括两种形式:第一种为桩和桩之间存在间距的疏排形式,第二种桩和桩进行密集相切排列的形式。这种柱列式灌注桩其刚度较好所以作为挡土维护有很好的效果,但是在各桩之间出现的联系差,就一定要在桩顶进行较大截面浇筑的钢筋混凝土帽梁进行可靠的链接。同时为了可以有效的防止地下水中夹带着颗粒通过桩的空隙进入坑内就必须在桩间或者桩背使用高压注浆形式,通过深层搅拌桩以及旋喷来进行加固。因为这种形式具有施工简单以及利用小型机械进行钻孔从而避免使用大型机械等优点,同时因为没有噪声以及避免震动带来的困扰等成为了较长使用的形式,其成本较地下连续墙等形式来说较低。

4、土钉墙分析

对于土钉墙的使用其具体要求就是需要土体可以进行临时自稳,这样就可以利用这段时间进行土钉墙的施工,所以在使用土钉墙之前需要对其地质条件进行严格的检查。因为土钉墙支护其施工速度较快同时可以节省材料所以其成本较低。相比较其他的支护形式来说其工期可以缩短一半以上,这样就可以起到节约造价六成以上的作用。同时因为土钉可以紧贴建筑物进行施工所以可以起到节省地面的作用。在笔者调研的过程中发现土钉墙出现破坏都是因为水导致土钉墙出现软化的原因,这样很容易导致整体破坏或者局部出现不稳现象。所以在使用土钉墙的过程中一定要做好降水,并且土钉墙不适宜作为挡水结构。

5、地下连续墙

地下连续墙指的就是在通过泥浆进行护壁的条件下进行分槽构筑的钢筋混凝土墙体,这种最早在上世纪五十年代于欧洲开始兴起的地下建筑形式在上世纪六十年代传入我国之后开始在一些城市的深基坑维护结构中得以使用,已经成为一种较常用的维护形式。在我国的一些施工工程中地下连续墙的深度已经达到了80米之上,厚度在一米半作用。这种形式其主要优点就是刚度大以及防渗效果好,所以在一些软粘土和砂土地层中得以适用,尤其是在一些在基坑底之下存在深层的泥土需要将墙体进行深度插入的情况因此在国内外的大量工程中都得以广泛使用。现在随着技术进步以及施工方式的改进这种形式已经在具备挡土维护作用的同时还可以成为主体结构的侧墙,如果支撑合适的话就可以很好的对软土地层的变形进行控制。

6、锚杆支护形式

作为一种对岩土进行主动加固的稳定技术,锚杆蜘蛛作为技术主体的锚杆其中一端在土体之中,另外一端与支护结构进行连接,同时通过施加预应力来达到维护基坑稳定的作用。因为锚杆支护其具有较强的适应力所以可以不受到深度的闲置,并且可以与多种形式的支护连结使用,比如土钉墙以及地下连续墙等。但是对于有机质土等就不适用,比如相对密度低于0.3的砂土等。

除了上述六种形式之外还包括了加筋水泥土墙,这种形式是在水泥土桩中插入H形钢组成。由于这种钢形受到侧向荷载同时水泥抗渗能力较好所以其挡土效果以及抗渗能力都较好。

三、深基坑施工注意事项

1、做好工程勘察工作

在岩土施工的准备阶段不仅要根据岩土条件进行初步勘察,而且要对需要支护的工程做专门的勘察工作。由于每个场地的岩土条件不同,所以勘察的范围也要视情况而定,要根据地层结构,科学地提出土的有效强度,并且要对施工的应变条件、地下水位等对土体的影响做客观的评价,提出有效的应对措施。当然,工作人员更要查清施工现场附近的建筑物的现状,以及对施工震动的承受能力等。

2、做好检测与监测工作

在基坑支护系统的施工过程中,如果由于客观条件的影响,支护的主要结构或者是尺寸等不能与设计相符合,那么施工人员要与设计人员协商解决,必须按施工顺序进行。地下水的监测工作要有固定的周期,在地下水控制装置安装好以后开始监测。施工现场要有专门的负责人巡视施工状况,巡检也要有周期,而且巡检要有完整的记录。

3、保证深基坑支护系统的施工质量

基坑支护系统的质量通常表现在支护系统的材料、构造尺寸等方面。施工质量的好坏直接决定了整个支护结构的稳定性的强弱,一个科学合理的基坑支护系统不仅能够保证整个系统的工作状态正常,而且能够有效避免因施工问题造成的安全事故的发生,最大程度地降低了安全隐患。

4、保护深基坑四周管线与建(构)物

在岩土工程施工的挖土工程中,要及时做好施工场地周围管线与建(构)物。深基坑在施工过程中,支护结构可能产生位移。因此围护结构在保证自身结构安全的前提条件下,还应满足周边环境的变形安全。

5、避免地下水的影响

地下水位是影响基坑支护工程施工的重要因素,地下水渗透地区会产生地面下沉事件。如果周围环境许可,可以采取适当的降水措施,通过采取降水措施,可以减轻基坑支护结构的压力,改善土质条件,非常有利于施工的进行。如果周边环境不允许采取降水措施,则可以建立止水帷幕,起到挡水的作用,提高土木工程施工的质量。

四、结语

作为一个系统工程,岩土工程基坑的开挖与支护结构涉及工程地质、建筑材料、工程结构、水文地质、施工工艺和施工管理等多方面内容,是集土力学、水力学、材料才学和结构力学等于一体的综合性学科。支护结构又是由若干具有独立功能的体系组成的整体。总之,在结构设计以及施工组织均需从整体功能出发,组织协调好各组成部分关系,保证工程安全可靠、经济合理。

参考文献:

匡明:《关于岩土工程中深基坑支护设计的探讨》,《中国新技术新产品》, 2011年10期

乔松柏 向海涛 刘海 庞鑫:《探讨岩土工程施工中深基坑支护问题》,《门窗》, 2012年10期

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关键词:岩土工程;施工技术;发展

中图分类号: TU74 文献标识码: A

1、前言

作为建筑工程中的一项重要内容,岩土工程自身的发展对于建筑工程领域的整体发展有着重要的意义。岩土工程是在工程建设的前期,对建设场地的岩土与土体的强度特性、渗透特性以及变形特性进行评价,从而使建筑工程能够在修建的过程中,根据不同的地质、地貌情况进行工程设计与工程建设,其施工工作涉及面广,并且实施起来具有一定的困难性,但随着科学技术的发展,许多新的岩土工程施工技术应运而生。因此,对于岩土工程施工技术进行全面的分析与研究有利于促进岩土工程施工技术的不断发展与完善,对促进我国建筑工程领域的发展有着十分重要的推动意义,而这就要求施工企业认真的对待,充分的、积极的应用这些新技术、新材料和新机械,在提高效率和质量的同时,提高企业的经济效益。

2、岩土工程施工技术的应用

2.1、复合地基的处理

建筑工程中常见的地基形式包括天然地基和复合地基,复合地基就是对天然地基的部分土体进行增强或者置换,通过增加加筋材料来提高地基的整体承载力。复合地基包括了基体和增强体,原有的天然地基是基体,而人工地基则是增强体。现有的人工地基处理技术包括了水平向的增强体和竖向的增强体,而竖向的增强体又包括了柔性桩、刚性桩以及散体材料桩。此外,浅基础的地基形式是指桩土应力比为1.0的土桩,技术人员要对浅基础和桩基础的承载力以及沉降进行计算,提高桩基施工的准确性。复合地基具有较为复杂的特点,技术人员不可能对复合地基的承载力以及沉降进行计算,复合地基的理论研究还存在一定的滞后性,设计人员需要加强复合地基的优化设计,提高地基的抗震性和可靠度,提高地基的整体性能,确保加强后的复合地基可以满足设计和上部结构施工的要求。

2.2、基坑工程围护体系分析

基坑工程围护结构体系是岩土工程施工中较为综合的研究课题,基坑工程的施工不仅要保证土体的强度和稳定性,还要对支护结构进行研究。随着经济的发展和科技的进步,基坑工程施工已经越来越普及,基坑的深度和面积不断增加,基坑围护结构的施工难度进一步加大。基坑工程围护结构的主要问题是如何控制变形,基坑的开挖会对岩土工程周围环境造成不良的影响,造成围护结构的变形。技术人员要加强对围护结构合理型式、适用范围的研究,对土体的变形和渗流进行整体的考虑,提高工程的稳定性。基坑围护结构在压力较大的情况下会发生变形,对工程的稳定性造成影响,严重的还会引发渗流现象,造成地面的变形,技术人员、设计人员和施工人员要加强研究和配合,对土压力进行较为准确的计算,对泥土的蠕变性进行充分考虑,控制土压力对工程的作用时间,采取适当的措施来减轻土压力对围护结构的影响,对围护结构位移进行控制,提高基坑工程围护结构整体的稳定性,进而保证建筑工程的施工安全和整体质量。

2.3、边坡加固工程施工技术

(1)当上世纪80年代岩土锚固技术第一次引进我国的时候,就很快得到推广。当时的大多数重点工程和城市建设中都运用了岩土锚固技术。施工工具、材料等也都是自我提供;(2)通过运用二次灌浆法,大大的提高了锚固体与土体的连接力;在长期的运用过程中,随着施工经验的积累与工程数据分析,岩土工程专家们总结出了如何更好的控制软土基坑周围位移的一些方法;(3)重新审视基坑的开挖过程。在基坑工程中,运用时空效应原理来对基坑进行开挖是一项重要的技术性突破,其原理为处理别的工程问题提供了新的方式。

2.4、岩土工程泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术

泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术已经得到岩土工程施工企业的广泛应用,也是现代岩土工程中较为常用的施工技术。泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术具有许多优点,这种技术没有噪音,不会产生振动,并且也不会出现沉渣过厚的情况,这种岩土工程施工技术比较适用于在地下水位埋深较浅的环境中应用。泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术的施工工序为:首先将桩孔定位,然后进行埋设护筒,紧接着将钻机安置到适当的位置进行钻孔,钻孔结束后进行第一次对孔清理,接着要将孔中的泥浆清理出来,再进行第二次清孔,将钢筋笼下放到孔的底端,接入导管灌注混凝土。但是,在进行施工之前需要注意进行验证,验证施工方案是否能满足设计的要求。

2.5、岩土工程施工中喷射混凝土技术的应用

喷射混凝土技术是将一定配合比的拌合料利用喷射机械压缩空气喷射到受喷面上,当拌合料接触到受喷面以后会很快的凝结成为混凝土,这样就起到了加固的作用。在实际的操作过程中要掌握好喷射材料的选择和配比,还要时刻的注意养护好喷射设备。从目前喷射混凝土技术所发挥的作用来看,其在岩土工程施工中的作用是非常重要的。若将喷射混凝土技术和钢筋网联合起来使用,会有更好的效果,这样得到的结合面将会具有更好的耐久性和更高的力学性能,被广泛的应用于深基坑支护等方面。喷射混凝土施工技术的施工工艺流程为:首先要对受喷面的底层进行处理,用水将受喷面湿润,这样拌合料比较容易附着在受喷面上,然后进行固定钢筋网的编设,紧接着要拌混合料,一定要注意拌混合料不能太超前,等喷完混合料以后,还需要对加固面进行后续的养护,这样可以保障混凝土凝固后的强度能够达到预先的要求。

3、岩土工程施工技术的选用

3.1、经济性原则

由于施工技术的不确定性,每类岩土工程问题往往要准备几套方案,而每种技术方法有可能应用于几类岩土工程问题,需要通过经济、工期、技术、安全等方面对比才能选定。但无论如何,技术的经济性占第一位,这也符合国情。

3.2、适用性原则

实施任何一项技术都涉及到人与物、空间与时间、天时与地利、工艺与设备、使用与维修、专业与协作、供应与消耗等各种矛盾,不仅要满足工程的总体要求,而且还要考虑各部分之间的互动影响,此外还要考虑施工技术的“隐蔽性”,所以在岩土工程上没有绝对好或不好的术,亦即不能以某种技术的某个几种指标来评定它是绝对好或差的技术。不一定使用最好的,但一定使用最合适的施工技术。

3.3、科学性原则

促进岩土工程施工建设科学化。促进事物发展的科学性,提升事物未来的发展的完善化,是世界发展的永恒主题。因此,在推进岩土工程未来化进程中,要以科学为中心,以创新为前提,不断的开创新的岩土工程技术,实现创新性发展,从而推进更好的岩土工程创新发展之路。

3.4、绿色原则

随着我国人民生活水平的提高,人们也对生活质量也有了更高的要求。因此,在未来岩土工程未来发展的过程中,就应该大力发展岩土工程的绿色化发展,推进绿色施工方法,并不断的引入先进的绿色建设方略、施工方法,从而未来岩土工程环保绿色化进程。

4、岩土工程施工技术的主要发展形势

4.1、地下施工技术的出现以及发展

由于人们对拓展新空间越来越重视,这促使我国土木工程建设的发展速度也日益加快。从开发地下空间到开发江湖、海洋,我国通过建造跨海大桥、海底隧道等实现交通的便利,与此同时,相关施工技术也在实践中得以发展和完善,进而极大的推动了我国整个岩土工程体制的完善与发展。

4.2、原有技术的适用条件不断拓宽

各种先进建筑施工工程技术在我国实践中的不断发展与创新,原有的一些技术参数也逐渐的被创新后的参数所取代。岩土工程施工人员与检测部门要注重对机械、材料、冶金、电子、计算机、化工、化学、流体力学、岩土力学等学科的前沿实用理论、技术进行不断地追踪、了解和掌握,这样才能使我国岩土工程技术得到进一步发展。

5、结束语

岩土工程施工新技术的出现也对施工企业提出了更高的要求,需要施工企业的技术力量有着较高的水平,在激烈的国际竞争下,立足之本就是坚持引进技术的国产化,结合相关的科学理论、技术发展,只有这样才能满足新技术的要求,施工企业才能切实的体验到新技术带来的经济效益。

参考文献:

[1]贾素勤,王仙伟,郭哲峰.岩土工程施工技术探讨[J].科技致富向导,2011.

篇9

关键词:锚杆;锚固技术;单孔复合锚杆

中图分类号: U455.7+1 文献标识码: A 文章编号:

1 前言

近些年来,随着我国经济建设的飞速发展,基础建设也迎来了前所未有的机遇,基础建设的发展也带动了行业内相关技术产业的创新和发展,其中岩土工程中的新型锚杆和锚固技术便得到了很大的发展。本文主要结合岩土工程中的新型锚杆技术,对其进行了详细的分析,旨在增强业内人员对新型锚杆的全面认识,为今后岩土工程的支护和加固技术提供一定的技术基础和工程经验。

锚杆[1]是用来主要承受拉力的材料,一般和灌浆料结合使用;而锚固是借助锚杆和灌浆料的粘结作用,通过灌浆料和周围岩土体的摩阻力来提供一定的抗拔力,以此来实现锚固。锚固技术[2]主要可以分为以下几种:(1)按应用对象主要分为岩石锚杆和土层锚杆;(2)按是否施加应力主要可分为预应力锚杆和非预应力锚杆;(3)按锚固机理主要分为粘结型锚杆、摩擦型锚杆、端头锚固型锚杆和混合型锚杆;(4)按锚固体传力方式主要分为压力型锚杆(包括压力集中型锚杆和压力分散型锚杆)、拉力型锚杆(包括拉力集中型锚杆和拉力分散型锚杆)和剪力型锚杆;(5)按锚固体形态主要分为圆柱型锚杆、端部扩大型锚杆和连续球型锚杆等。

1扩体锚杆

扩体锚杆主要是对传统锚杆锚固段进行扩体,来提高锚固力。在工程中一般是用来解决一定长度锚杆锚固力不足、缩短锚杆长度的同时要保证锚固力等实际工程问题,在大力推广新技术、力求节省工程造价的地区应用相对比较多。扩体锚杆可分为在锚固段全段机械扩孔、锚固段部分段机械扩孔和锚固段采用压力注浆扩孔等多种形式。其中机械扩孔的特点是采用钻杆顶端安装有可以伸展和收缩的叶片钻杆进行钻进成孔,当钻至需要扩孔位置时,通过机械操作张开钻头的叶片进行扩孔,然后用清水进行洗孔。也可以采用偏心钻头进行小扩孔。机械扩孔后再进行一定压力注浆便可形成扩体锚杆。

2螺旋锚杆

螺旋锚杆主要由螺旋锚片、螺杆和杆头组成。早期一般在静载荷试验和静力触探试验中作为加载的反力装置使用。后来逐渐发展应用到锚固领域。螺旋锚杆主要是通过机械施加旋转力矩,将带有螺旋叶片的中空锚杆旋入土体中形成锚固。螺旋锚杆施工速度快,工程造价低,可重复利用,一般应用于临时性工程。施工过程中对土体扰动较小,能充分利用土体的强度,但是锚固力相对较低。在螺旋锚的基础上连接中空地质钻杆便组成地质钻杆锚杆,它不仅具有螺旋锚的功能,还可以通过中空杆体进行注浆来显著提高锚固力。

3自钻式注浆锚杆

自钻式注浆锚杆是采用带有钻头的钻杆为锚杆杆体,钻孔到设计深度后,直接放在孔中注浆的锚杆。它一般用在松软破碎岩层或者容易塌孔的土层中(塌孔后钻杆不易或不能拔出)。自钻式注浆锚杆的钻头,根据工程具体情况可以采用活钻头和死钻头两种。中空地质钻杆锚杆由于在头部设置有螺旋钻头,并可以通过中空钻杆注浆,也属于自钻式注浆锚杆。

4玻璃钢锚杆

树脂锚杆全称为全螺纹式树脂玻璃纤维增强锚杆,是由高性能树脂与高强度玻璃纤维,辅以多种添加剂,再经特殊工艺加工而成的复合材料。因其材质特殊,适用于大多数巷道施工,以及抗腐蚀地层锚杆施工。也被称之为玻璃纤维锚杆或玻璃钢锚杆。

玻璃钢锚杆与传统钢材锚杆相比,其优点主要有:杆体易切割(玻璃钢锚杆为复合材料容易切割,可对采煤机刀头起到保护作用);防爆防静电(切割时不会产生火花,对巷道安全施工极为有利,特别适合高瓦斯浓度区域);高强耐腐蚀(高承载能力、抗拉力强,杆体强度优于等直径的螺纹钢,可用作长久支护);轻便易操作(重量仅为同等规格钢锚杆的1/4;可在隧道和煤矿等狭小空间方便使用;使施工更容易,从而减轻工人劳动强度)。

5单孔复合型锚杆

单孔复合型锚杆有拉力型单孔复合锚杆和压力型单孔复合锚杆。其中拉力型单孔复合锚杆是将粘结型锚杆按自由段长度不等依次放入同一个钻孔内,形成多个拉力型锚固单元。压力型单孔复合锚杆是将无粘结力的钢绞线弯曲加工成U型(或采用钢制承压板与钢绞线连接),分别装入数个按一定间距配置的承载体上,钢绞线张拉时,灌浆材料以承压方式形成多个压缩分散型锚固单元体。单孔复合锚可显著降低应力集中现象,并大大提高锚固力。其中U型压力型单孔复合锚可便捷回收杆体材料,保护地下环境。

6让压锚杆

普通锚杆在达到极限荷载后,会导致锚杆杆体材料断裂或者过大位移引起锚固力失效,从而造成工程事故。而让压锚杆既能保证设计要求的足够大的锚固力,又不会导致杆体材料断裂,还不会使锚固体产生较大的位移。让压锚杆是采用特定的装置来实现让压技术的。最常用的是在锚杆垫板或螺母处添加弹簧垫圈,当锚杆受压时通过弹簧垫圈的压缩来实现让压。还可以在杆体运动时将许多钢珠置于一个内部为锥形的套筒内,通过不断将钢珠拉入套筒而恒定地保持力的传递,工作阻力可在200~250kN以上。

7快硬水泥卷锚杆

快硬水泥卷锚杆,又称为快硬膨胀水泥锚杆药卷,是利用加有特殊添加剂水泥的微膨胀作用来使锚杆锚固在岩体内的一种新型锚杆,最开始主要应用与矿山支护工程,后来在工期紧张的小型和中型基坑支护工程中也渐渐开始使用。快硬水泥卷锚杆的药卷一般有空心和实心两种。其中空心药卷在穿入锚杆,浸水3-5秒钟后便可以插入钻孔内进行锚固。而实心药卷直接浸水后放入钻孔内进行锚固。药卷主要成分为水泥,加入一定比例的砂子及硬化剂混合而成,遇水后便可以达到速凝、早强、减水、膨胀和高强等效果。

8塑料锚杆

塑料锚杆是金属杆体和塑料的合制品。如锥体、杆体、垫板和螺帽为金属,胀壳为塑料制品。塑料锚杆可降低成本,节约钢材,抗腐蚀性强、重量轻、宜切割(切割过程中不产生火花,在煤矿中应用较多)、可弯曲搬运等诸多优点。

9结论

本文主要结合岩土工程中的新型锚杆技术,对各种新型锚杆进行了详细的分析和介绍,可对岩土工程的支护和加固技术提供一定的参考。

参考文献

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【关键词】岩土工程;勘察;水文地质问题

引言

进入新世纪以来,我国的市场经济持续繁荣,岩土工程项目不断增多。在岩土工程项目的施工中,水文地质勘察工作的效率直接关系着岩土工程的建设水平,因此需要对当地的水文地质条件进行分析。值得注意的是,当前我国对岩土工程勘察的投入资金较少,无法为水文地质勘察提供专项资金,阻碍了岩土工程项目的顺利开展。

1岩土工程中的地质勘察

1.1地质勘察概述

在岩土工程中需要进行水文地质勘察,而地质勘察是水文地质勘察中的重要组成部分,所谓的地质勘察,就是对岩土工程建设区域的地址问题进行分析,并对当地可能出现的地质灾害进行预估,避免对地质灾害对岩土工程造成不利影响。在岩土工程的地质勘察过程中,需要判定岩石的构成、岩石的化学性质和物理性质,以及岩石在项目工程整体中担任的角色,以此形成科学的施工方案,指引项目工程的顺利开展[1]。在进行地质勘察时,勘察人员必须具备专业的地质学知识,并应用专业的理论知识对当地地质情况进行分析,提出解决地质灾害的举措,提高岩土工程的施工效率。

1.2当前地质勘察的不足之处

就目前来看,我国岩土工程的地质勘察还存在一些不足之处:①岩土工程的地质勘察依据较为缺乏。很多勘察单位忽视了地质勘察的重要性,在进行勘察时,仅仅对水文情况进行了调研,没有对当地的地质条件进行分析,影响了勘察工作的实效性。②岩土工程的地质勘察报告水平较低。自然环境处在不断的变化之中,地质条件也在发生变化,很多勘察单位在工作时以以往的地质勘察资料为依据,进行勘察报告的编撰,导致勘察报告的实用价值非常低。③岩土工程的地质勘查内容欠缺。地质勘察工作对勘察人员的要求较高,一些勘察人员的专业知识不足,逻辑思维系统没有形成,研究内容存在空洞化、套路化的弊病[2]。

1.3岩土性质

对岩土性质进行分析,可以发现地下水会对岩土的性质产生重要影响。地下水的结构形式如图1所示,地下水的结构类型不同,岩土性质也会呈现出较大的差异性。一般来说,岩土性质包括以下几点:①岩土的伸缩性,当岩土吸收水分,岩土会呈现出膨胀形态,体积会相应增加。当岩土缺失水分,岩土会呈现出收缩形态,体积会相应减小。②岩土的补水性,当岩土本身储存了一部分水分,会在重力作用下流出水分。③岩土的透水性,当岩土长时期处在水环境中,水分会透过岩石的表层。④岩土的软化性,当岩土的透水程度持续上升,就会出现岩土软化的情况。⑤岩土的崩散性,当岩土内部结构被水分破快时,土粒就会出现崩散的情况。

2岩土工程中的水文地质勘察

2.1地下水对工程的影响

(1)地下水上升会对岩土工程产生不利影响。上文已述,地下水会对岩土的性质产生重要影响,在外界自然环境的影响下,地下水会出现水位上升的情况,当潜水位上升,会造成土壤盐碱化,加剧水分对岩土的侵蚀性。一旦岩土出现软化、崩散等情况,就会引发山体滑波等自然灾害,严重的甚至会导致岩土工程彻底坍塌。(2)地下水下降会对岩土工程产生不利影响。地下水上升主要是由自然因素造成的,而地下水下降主要是由人为因素造成的。人类生产生活需要大量的水资源,一些区域过度抽取地下水,导致地下水水位下降,地面发生沉降,加剧了当地的水体污染。当地下水下降后,不仅会对当地的自然环境造成不利影响,还会破坏岩土工程的结构,致使工程整体沉降[3]。(3)地下水升降会对岩土工程产生不利影响。当地下水上升,岩土吸水,体积相应增加,会呈现出膨胀状态。当地下水下降,岩土失水,体积相应减小,会呈现出收缩状态。岩土的频繁膨胀收缩会影响内部结构的稳定性,当岩土的胶结层流失,岩土的整体稳定性无法得到保障,轻型的岩土工程会出现崩塌等情况。

2.2水文地质的勘察内容

(1)在对水文地质进行勘察时,应该对地下水的结构形式进行分析,并对当地岩土的伸缩性、补水性、透水性、软化性、崩散性进行判定,根据岩土性质预估该岩土工程可能将会出现的地质灾害等,并提前采取预防措施。(2)在对水文地质进行勘察时,应该对建筑物的特点进行分析。项目工程的地下水环境直接关系着岩土工程的结构稳定性,因此在勘察过程中,应该编制详细的勘察报告,以此为依据对水分地质问题进行分析。(3)在对水文地质进行勘察时,应该对岩土工程的地基进行加固。岩土工程的地基长期处在地下水环境中,地下水会对地基产生腐蚀作用,如果腐蚀的程度较大,就会导致地基失稳,影响岩土工程的稳定性,因此在进行地基施工时,应该选择抵抗性能更好的岩土材料。

2.3水文地质的勘察要求

(1)施工单位在开展岩土工程建设的过程中,应该了解当地的水文地质条件。一方面,勘察人员应该对地下水情况进行分析,了解当地地下水的蒸发量、最高水位、最低水位等等,并判断地下水和地表水的关系。在不同的结构层中,地下水的运动方式不同,因此应该对地下水的类型进行研究。除了上述的基本地下水参数外,勘察人员还要检测地下水的污染情况,如果当地的地下水污染较为严重,应该立刻治理水体污染,或者是对项目工程的建设地点进行迁移。(2)施工单位在开展岩土工程建设的过程中,应该评价当地的水文地质状况。在岩土工程施工之前,只有对水文地质状况进行科学评价,才能保障岩土工程的整体质量,折损地下水造成的不利影响。地下水对岩土性质具有重要影响,一旦岩土结构被破坏,岩土工程的整体稳定性将无法得到保障。在进行施工之前,勘测人员应该根据评价结果,制定预防水文地质灾害的举措,保障岩土工程的安全可靠性能。同时,施工单位应该做好地基防护工作,根据地质条件选择合适的地基材料。(3)施工单位在开展岩土工程建设的过程中,应该遵循科学的勘察步骤,如图2所示。在勘测过程中,施工单位应该进行水文地质的勘察策划工作,优化人力物力资源的配置,并对勘察人员进行技术交底。勘察人员在进行勘测时,一方面要掌握当地的水文地质参数,另一方面要结合岩土工程的特点,充分考量当地的自然环境、地质特征等等,以此来优化施工方案。

3结论

综上所述,我国的经济社会不断发展,岩土工程项目越来越多。在岩土工程的开展过程中,水文地质问题十分突出,只有对当地的水文地质条件进行分析,才能制定科学的施工计划,保障岩土工程的整体质量。为了提高岩土工程的建设水平,克服水文地质灾害的不利影响,施工单位必须遵循勘测步骤,对当地的水文地质情况进行科学评价。

参考文献

[1]曹小勇.浅谈岩土工程勘察设计和施工过程中的水文地质问题[A].2012年2月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会,2012:2.

[2]刘兴波.工程地质勘察中水文地质问题的重要性探讨[A].2013年3月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会,2013:2.