岩土工程勘察范文

时间:2023-04-01 20:51:04

导语:如何才能写好一篇岩土工程勘察,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

岩土工程勘察

篇1

岩土工程勘察是工程设计的先决条件。一般岩土工程信息,包括地形地貌、地层界面、断层、地下水位、风化层厚度以及各种物探、化探资料,这些资料只是一些离散的数据,岩土工程技术人员较难直接利用它们再去分析场地中工程地质参数的分布规律,更何况传统的岩土工程资料分析和解释一般都局限于二维、静态的表达,这种表达描述空间构造起伏变化的直观性差,往往不能充分揭示它们空间变化的规律,难以使人们直接、完整、准确地理解,也就越来越不能满足工程的空间分析要求。

随着计算机图形处理技术的完善,已经完全可以集成以岩土工程建模、岩土工程数字化、岩土工程数据库管理、岩土工程特性分析、岩土工程地质解释以及空间分析和预测、地学统计和图形可视化的一体化系统,继而发展成为现代化、信息化为一体的岩土工程勘察数字化新体系。本论文就将主要对数字化的岩土工程勘察进行简单的探讨,以期和同行分享。

2岩土工程勘察方法概述

2.1传统的岩土工程勘察方法存在的问题

(1)勘察资料过于地质化。

由于部门长期的条块分割,勘察、设计分散作业,加之岩土工程规范制定和新技术、新方法应用的滞后,以及专业设置过细,岩土工程本身的特殊性等原因,设计与勘察之间脱钩多,使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现,而且勘察也较难参与设计的全过程;设计人员也因知识的局限,很难深层次理解岩土工程勘察信息,因而勘察成果在设计中的转化率较低,造成许多不应有的浪费和损失

(2)数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。

地形图是设计系统的底图或称基础数据,由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟,与CAD设计软件的接口不匹配,很难顺利实现对接,设计系统不得不重新将勘察资料数字化,影响了设计系统CAD的推广应用。

(3)勘察信息数字化程度低。

勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、表格、文字等形式为主,内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准确理解,另一方面造成对勘察信息处理、利用上的困难。

2.2数字化勘察技术概述

数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术,通过计算机及其软件,把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)有机地集成起来,建立综合的计算机辅助信息流程,使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变,作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化,逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点,把勘察、设计的图纸、图像、表格、文字等以数字化形式存贮,供各专业设计使用。

3数字化岩土工程勘察应用实现的关键技术探讨

3.1岩土工程数字化建模方法

岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法,表面模型法(也叫数字表面模型)的历史较早,它的基本内容就是通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法,也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料,包括测点的几何特征数据和属性特征数据,然后利用数据解释结果重构地质体界面。可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来,构成网状曲面片,进而确定整个地质体的空间属性,有很多方法用来表示表面,常用的方法主要有数学模型法和图示模型法,本论文主要讨论图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等,其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法,将做详细分析讨论。

不规则格网法(TIN)是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内,如果任意点不在顶点上,则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程,在三角形内则用三个顶点的高程),所以TIN是一个三维空间的分段线性模型,在整个区域内连续但不可微。有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式,这里采用一个简单的记录方式是:对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录,三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针,边的记录有四个指针字段,包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针;也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段,分别存储X,Y,Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是:对于给定一个三角形,查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率,当然可以在此结构的基础上增加其它变化,以提高某些特殊运算的效率。

3.2数字化岩土勘察工程数据库系统

基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据,数据来源包括:

(1)基础地理数据这些数据主要包括:

①自然区划图。

该图反映被研究区域的地理区划、河流、道路、居民区、山川、公共设施等等自然地理信息。

②地形、地貌图。

该图反映被研究区域的自然地貌情况。

(2)岩土工程勘察数据这些数据主要包括:

所研究区域的工程地质勘探资料。

经过筛选、处理的各勘探点包括地理、环境、土的物理力学指标在内的所有信息。

各类建筑场地的地层信息,比如液化等级、液化指数、特征周期、年代、沉积相等。

结合上述分析,数字化岩土勘察工程数据库系统可以按以下几个步骤实施构建:

①岩土工程勘察数据库的概念模型设计。

岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题,为了能获得反映信息世界的概念性数据模型,将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来,仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系,并在此基础上建立相对应的数据库表结构。

②数据库建立实现。

岩土工程一体化系统的数据有三类:用户输入的原始数据、系统生成的中间数据及最终数据。原始数据由测点数据组成,而测点数据又由测点几何属性数据(位置)和测点信息属性数据;中间数据包括根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等,根据这些模型可以生成用户需要的各种图件,还可以进行各种信息查询操作;最终数据种类繁多,主要是根据用户需要由中间数据生成,包括图形资料和文档资料(如地质勘察报告等)。

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[关键词]岩土工程;勘察;改进;技术

中图分类号:P318.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0118-01

1.岩土工程勘察中存在的主要技术问题

随着勘察市场竞争越来越激烈,不少勘察单位由于种种原因低价承接勘察业务,许多勘察单位不愿意采用先进手段和先进设备,导致勘察质量和技术进步有停滞不前的趋势。根据现行《岩土工程勘察规范》要提供准确、合理、经济的岩土工程勘察报告的任务,认为在岩土工程勘察中存在的技术问题主要有:

1.1 界面划分问题:不同岩土体和岩石风化程度的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等。如在某小区基坑开挖时,发现在开挖的深度内出现与地质勘察的资料不相符,地质勘察资料显示上部开挖的地层应为淤泥土层,而实际开挖出来显示上部地层为淤泥质砂层。这样的结果导致了基坑方案的重新设计,同时也给业主带来了额外的经济负担。

1.2 地质形态问题:不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定。在我们实际勘察的过程中,有时候会出现夹层(强风化夹层或中风化夹层(孤石)),这个时候就必须要重点排查。尤其是当采用嵌岩桩的建筑时(按照规范要求勘探深度应达到预计桩长以下3~5倍桩径且不得小于3m,对于大直径桩不得小于5m),当发现这种情况时,必须要钻穿该层并要反应到地质勘察报告上去,且及时把情况反应到相关部门,使得在以后施工过程中采取相应的措施。

1.3 岩土参数问题:岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定。有的实验室对数据的处理不负责,有的工程数据是把以往的做好的工程数据套用上去的,这样就导致在勘察报告中数据的不准确性。

1.4 技术素质问题:勘察技术人员碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不能采用合适的技术方法和手段去解决所碰到的技术难题。如在某大型工程勘察施工过程中出现多种建筑类别(有地下室、软基地段修筑道路、小型水库、修建桥梁等),在施工时不能采用单一的施工方法,如果只派一位技术人员,这样就相当有难度。最后在商讨后安排了多个技术人员,通过相互讨论、相互协调,工程完成很顺利。

2.岩土工程勘察改进的几点措施

2.1 加强岩土工程勘察的体制化建设和人员培训

勘察结果的准确性直接取决于勘察作业人员的专业知识和技能,而且工作技术人员也影响着岩土工程的体制完善。所以,对于勘察工作人员需要加强其专业技能。那么,勘察单位对于勘察技术人员的培训应当实施岩土工程勘察体制化,不断的增强工作人员的专业知识和专业技能,随着专业培训的进行,在后期对于培训的标准应当适时的得以增强提高,这样就能更好的提高勘察技术工作的技术水平,而且也可以将勘察的工作效率得以有效提升。

2.2 采用先进的岩土工程勘察技术

对于岩土工程勘察,主要的还是需要使用先进的勘察技术,笔者认为具体采取的勘察技术有以下几点:①在勘察作业当中,有效控制勘探点布置的随意性,②在对岩土工程分析评价当中,为了有效的提高精确度,可以使用多瞬态波勘探技术和高密度点发;③在勘察作业当中,对于地基承载力特征值的准确确定,可以使用回归分析;④在整理勘察资料的时候,为了能够保证成果的正确性,应当使用计算机进行。

2.3 完善勘察管理体制,加强市场规范化

在岩土勘察作业过程当中,应当全面加强勘察市场监督和检查,而且还需要将勘察环节的管理体制进一步加强完善,以防勘察单位出现不合理以及造假的现象发生。这样,在一定程度上能够有力的加强市场规范。

3.岩土工程勘探

3.1 勘探方法

3.1.1 钻探

钻探方法比较常见的四种方法是回转钻探、振动钻探、冲击钻探和冲洗钻探,本文主要介绍回转钻探。孔径应满足取样、各种必要的原位测试的需要,勘探孔深度应根据工程实际要求确定:(1)对于天然地基,勘探深度应能控制主要受力层,但不应小于5m,或应满足变形计算要求;(2)对于桩基础,一般应达到预计桩长以下3~5倍桩径且不得小于3m,对于大直径桩不得小于5m,但必须满足变形计算要求;(3)对于灰岩地区,如有溶洞,应根据设计要求及工程实际确定勘探深度。勘探深度量测精度累计误差为±5cm。根据要求,采取岩样、土样、水样和进行原位测试试验。持力层取样和原位测试试验距离为1m~2m,也可根据工程实际需要或设计要求确定其间距;各主要土层的原状土样或原位试验数据不得少于6件。现场编录人员应及时编录,确保岩土原位测试和实验结果与实际相符。

3.1.2 井探、槽探和洞探

当钻探方法难以准确识别地下情况时,可采用探井、探槽进行勘探。在坝址、地下工程、大型边坡等勘察中,当需详细查明深部岩层性质、构造特征时,可采用竖井或平洞。探井的深度不得超过地下水位,竖井和平洞的深度、长度、断面按工程要求确定。

3.1.3 地球物理勘探

地球物理勘探作为原位测试手段,可以测定岩土体的波速、动弹性模量、动剪切模量、卓越周期、电阻率、放射性辐射参数、土对金属的腐蚀性等。

3.2 原位测试

常用的原位测试方法:载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切试验和波速测试等。原位测试方法应根据岩土条件、设计对参数的要求、地区经验和测试方法的适用性等因素选用。利用原位测试成果时,应与室内试验和工程换算参数作对比。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,可以反映出宏观结构的岩石和土壤性质,试验周期短,效率高。缺点是试验应力路径难以控制,边界条件复杂。

4.解决问题的措施

4.1 随着科技的发展,勘探方法的理性选择、工程物探技术的应用、遥感和地理信息系统的应用,极大地提高了岩土工程勘察的精度,岩土工程勘察结果能较充分的反映现场调查的各种地质体形态、界面、力学特征及其相互关系。

4.2 加强勘察技术人才的继续教育和技术培训,促进知识的更新。

4.3 加强土工试验和原位测试新技术的应用,加强施工检验和监测,保证提供的设计和施工参数的可靠性。

4.4 加强勘察现场岩石和土的采样和测试工作。岩石和土壤的取样、原位测试结果,这些重要的数据来源也是解决勘察技术问题的关键。

4.5 加强测试数据分析评价。岩土工程设计计算的准确性和可靠性取决于计算模型和计算参数。

4.6 重视地质钻探过程控制。岩土工程勘察地质钻探仍然是主要的、最有效的勘察手段之一,所以在岩土工程地质钻探过程中应根据不同的岩石、形成条件和取样、测试要求进行钻井布设和控制,以达到既能满足技术要求又能提高经济效益的目的。

5.结语

岩土工程勘察工作的任务是查明情况,提供各种相关的技术数据,分析和评价场地的岩土工程条件并提出解决岩土工程问题的建议,以保证工程建设安全、高效运行,促进经济社会的可持续发展。不断提高技术水平才能有效地开展岩土工程勘察工作,更好地为工程建设工作服务。

参考文献

[1] 丁志强.地籍测量中测绘技术的应用[J].中国新技术新产品,2011,(14):142-143.

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关键词:岩土工程;勘察技术

引言

岩土工程勘察主要是为建(构)筑物基础设计、地丛处理和施工提供详细的工程地质资料和岩土的技术参数。岩土工程勘察报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设汁和建筑施工能否安全可靠、措施得当、经济合理,所以其质量直接影响到结构设计的质量。建筑结构设计人员都希望勘察资料数据准确、结论可靠,符合工程及现行岩土工程勘察规范的要求。有鉴于此,岩土工程勘察必须重视每一个技术环节,应严格按照有关规范、规程执行,同时结合地区经验,才能保证勘察结果的准确性。

1现场试验要点

现场试验是确定岩土物理力学性质的可靠方法。某地区最常用的岩土现场试验有标准贯入、动力触探等。由于地方规范查承载力,主要是由原位测试的标准值所给出的,则原位测试的准确与否,直接关系到报告质量好坏。因此,在做测试时,应力求按操作规程执行。

标准贯入试验适用于黏性土、粉土 、粉、细、中、祠{砂层。而在黏性土、粉土中做试验时,应避免加水(现在的钻机在钻进时加少最的水),否则,其测试击数将减少, 能真正的映地层的情况,而在做粉细砂时,应力求不做扰动, 水下做测试时,应能甄别异常值。

动力触探试验,在某地区适用于粉、细、中、粗、砾砂及碎石类土,有时粉细砂层的实际物理力学性质只能由动力触探真实反映,由于粉细砂的返沙,标贯试验无法判定其何时打在未扰动砂层中,故在野外钻探,应保证在砂类土中有两种测试方法。有时,为了分层的必要,在黏性土层中.也打一部分动力触探,可以做为分层的需要,因为肉眼是无法准确分软塑与可塑土的界限的,需动探数据却很清晰。

2编录工作

钻探编录则是工程勘察质量保证的基础。工程地质野外编录应力求简明准确,抓住密实度、稠度、风化程度等主要特征,准确地描述,并划分层位。野外编录首先应抓住分层的关键点,即“颜色变了必分层,岩性变了必分层,状态变了必分层”。颜色是判定沉 环境的重要因素,浅色的如褐黄色,黄褐色,是氧化环境形成的,而深色的,如灰色,黑色等,是有水覆盖情况的还原环境下形成的,并且,褐黄色,红褐色,往往是Q3的地层,而深颜色的,往往足Q4的地层,所以,颜色是很重要的一个要素。

岩性是野外编录分层的重要依据,而有的勘察人,在编录时,总喜欢合层,比如定名中粗砂,粉细砂层等,其时一个好的编录人员应该把它分开的,如到互层出现,就应该定名为中粗砂互层,不能在野外把它合在一起,只能在室内资料整理的时候,根据需要,可以合理.而在野外,应尽可能的详细。状态(稠度,密实度)是资料整理分层的一个重要依据。黏性土是根据其稠度分层,其分层虽然可以参考室内土工试验,但也应该参照野外的实际观测,而砂类土,就全部参照野外记录来分层了。其次,野外编录人员是纲要的执行者,如何正确的贯彻纲要的思路,这又是一个关键点,虽然纲要编制时,把每个钻孔的类型已确定了,但在执行时,应结合实际,在砂类土中,应保证标贯,动探都有。且能满足统计的需要,而在黏性土取样.不能因为这个钻孔不是取样孔,而就不取样,应结合实际,保证取样够6 的倍数。这样.才能保证室内资料整理时,不因缺少数据而无法整理资料。由上可知,野外编录是一个多么重要环节。

3土工试验应注意的重点问题

3.1土的固结试验

固结试验是测定土体在压力作用下的压缩特性。在实际工程中,由于土层的压缩,致使其上部建筑物或构筑物沿重力方向产生沉降。如上下土层的压缩性不等,或上部建筑物荷载不一,皆可促成同一平面上的不均匀沉降。在天然地基设计中,常需根据设计的要求,控制建筑物的沉降量;或其它各部的沉降差在某一允许范围之内,以满足使用上的要求及建筑物的安全条件。因此,要测定土的压缩性借以计算建筑物或构筑物的沉降量,作为设计的控制数据。除一些特殊工程要在现场做测试外,大多数试验是在室内进行的。影响成果准确度的因素也很多,有一些是比较容易找到原因的,如:在开土取土的过程中,感到土是较软的或测出的液性指数较高而测出的压缩系数小,这说明实验操作有误或记录有误,要检查各个环节,实在找不出原因,就应重新取土测试。

3.2粉土的划分

对粉土捕述不规范.报告不提及摇震反应、光泽反应、韧性、干强度,其实粉土无塑性。粉土为粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数等于或小于l0的土。但在实际应用中,由于颗分试验较复杂,存在仅按塑性指数≤ l 0来划定粉土的做法,而粉砂有时也可测定一定的塑性指数,所以若仅按塑性指数划分粉土必然会造成一些错误的判断;另外,按规范规定粉土承载力特征值深宽修正及按规范进行液化判别均须根据其粘粒含量数值来进行计算,有些地方存在由于地震烈度小于或等于6度,且粉土非基础持力层不必进行承载力特征值深宽修正,只以塑性指数判定粉土的情况。

4勘察测试手段和方法的选择

不同的勘探方法具有不同的优缺点和适宜性,对勘探装备、勘探手段、取样方法的适宜性和合理性要充分了解。现在有不少勘察企业为了降低成木,大 地枷 静探孔,甚至于全静探。在沿海地区的湖沼相和海相冲沉积平原中多分布有淤泥、淤泥质软土、填土,地下水位埋藏较浅,静力触探 这种场地条件下应用效果较好,既能帮助准确分层,又能客观准确地反映地基土的强度性质:而在一些山前冲洪积地层中。由于地层土一般颗粒较粗,地下水位埋藏较深,不适宜静探,甚至在河床河漫滩相的沉积地层中,静探的测试结果也不能准确反映地层的实际情况。一般得出的强度变形指标偏高,所以应用时要适当考虑。

标准贯入试验适用于砂土、粉土和一般粘性土,而不适用于碎石土。淤泥、淤泥质软土中也要酌情使用,因为软土的灵敏度高.钻孔时存在扰动影响,同时标贯击数的精确度对评判地基士的强度性质影响也较大。所以勘察施工中,应当针对地基土的性质,用适宜的测试手段和方法对其进行勘探,以确保勘察结果的准确性。

5土工试验及岩土工程参数的选择

土工试验是岩土工程勘察的一项重要内容,自《建筑地基基础设计规范》(GB50007―2002)实施以后,土工试验的重要性被推向新的高度。由于岩土的不均匀件和符向异性,试样采取、运输、加工扰动等因素的不确定性、试验仪器和操作方法的差异性及试验人员自身的素质问题,测试失真难以避免。所以加强土工试验和试验结果的综合分析必不可少,这样才能避免相关指标问的矛盾,更好地了解岩土的差异性。客观地评价地基土的强度变形特性。

首先,对于土样的级别要明确。土样的质量等级根据扰动程度不同可分为四级,不同级别的土样可做的试验内容不同,所以在实验室中开土时光应鉴定土样的级别,明确此土样可做哪些试验,不可做哪些试验,以避免出现一些不能反映地基土真实性质的数据,合理评定地基土的性质,给出准确、合理的岩土工程性质指标。

其次,土工试验的一些项目要有的放矢的去做,如压缩试验中荷载压力大小、粉土的颗分等。

压缩摸量足地基土的主要变形参数,在估算地基沉降中非常重要,所以工程 上都要求土工试验中做压缩试验术测定计算地基土的压缩系数和压缩模量,但对同类地基上而言压缩系数和压缩模量也不是定值,它因荷载压力的大小而异,通常的压缩试验给出的足荷载压力从100KPa至200KPa时的压缩系数a 1―2和压缩模最Esl-2;在进行地基土沉降估算中,压缩模量一定要选刚与实际应力环境相对应荷载压力级别下的压缩模量。如果工程荷载较大,或采用桩基础的工程压缩层计算较深,则压缩层下部土层的荷找压力较大,在压缩试验时就需要测定计算相对应荷载压力下的压缩系数a和压缩模量E S。以便进行沉降估算。所以,试验前应明确工程竣工后地基土不同土层的应力环境或荷载压力大小,做到有的放矢。粉土是塑性指数IP ≤ l 0且粒径>0.075 mm的颗粒含量不超过全重50%的土,是从两个方面来定义的。这就要求根据土的界限含水量液限、塑限计算土的塑性指数的同时,还要进行颗粒分析,如果试验目的只为粉土的定名,颗分试验只区分>0.075 mm的颗粒含量和

6加强室内、外测试新技术(如多功能静力触探头、标准贯入试验、波速测试、静载荷试验等)和施工检测、监测技术的使用

通过其所获得的数据和资料,经过分析、对比,建立它们之问的经验关系,并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。并达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如和颗粒土:、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。此外,还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性验证堤坝、边坡的变形和稳定性:解决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及极限承载力,桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响;解决挡土结构的变形及破坏机理;体与结构物之问的相互作用;了解动力工程、砂土液化、单桩在水平动荷载作用下的性状。

7岩土工程勘察数字化技术的展望

地理信息系统集数据库、制图、空间分析功能为一体,它的出现为地质领域繁杂的数据管理、多源的成果表达形式和空问数据分析提供了快速、方便、准确的手段。如今,以地理信息系统技术支持、数字化获取、管理和应用空间定位信息,数据库技术存储、管理海量属性数据的地质数据库信息系统己应用于地质学各个领域。随着现代信息技术的发展,未来岩土工程勘察的发展趋势就是将岩土工程勘察与地理信息系统(GIS)结合起来,利用地理信息系统强大的数据采集、管理能力和空间查询、分析能力,解决传统岩土工程勘察由于勘察数据内容上的复杂性和形式上的多样性而在数据处理上无能为力的状况,并且,也由于城市建设速度的加快。不同地块可能几年,十几年就将进行重建,这样工程地质资料的地理信息系统库的建立,将能在很大程度上为节省资金,从而利用地理信息系统强大的可视化操作能力为岩土工程勘察提供了一个可视化的操作平台,相信未来岩土工程勘察必将是数字化的天下。

篇4

【关键词】岩土工程;完善措施 解决方法

前 言

随着我国经济改革的进一步深入, 地质工程勘察市场竞争越来越激烈,岩土工程勘察中还存在一些问题,比如不少地质工程勘察单位由于种种原因不愿意购置先进设备;低价中标使许多地质工程勘察单位不愿意采用先进手段和先进设备; 岩土工程勘察技术有停滞不前的趋势,许多与工程密切相关的问题得不到及时解决。

1 岩土工程勘察取得的特点

回顾我国推行岩土工程的十多年来,已经取得的巨大进展表现在以下几方面:

1.1 我国已经能够解决技术要求高、地质条件复杂的岩土工程问题。相应的规范、规程的编制,标志着我国这方面已经积累的经验达到的水平。

1.2 勘察工作已从单一的钻探、取样、试验、提报告模式发展为多种测试手段、综合评价的模式。多功能静力触探、超重型动力触探、预钻式和自钻式旁压试验、螺旋板载荷试验、孔隙水压力测试、波速试验等新技术的迅猛发展,大大提高了地基评价的水平。室内土工试验中高压固结试验和三轴压缩(剪切)试验的普遍应用,使土力学理论更进一步应用到勘察生产实践中。另外,土的动力性质的试验也日益增多;桩的动力测试已经列入有关规范、规程和手册中;表面波速法也开始在工程中得到应用;岩土测试的重要性已经越来越显示出来。

1.3 勘察与设计、施工密切结合,初步形成了从勘察到设计、施工、监测,贯穿各个阶段的认识、实践、改造全过程。

1.4 地基处理技术水平的大幅度提高。十多年来为了满足工程建设的需要,引进、发展了多种地基处理技术,积累了相当丰富的经验。对第四纪松散地层、湿陷性黄土、膨胀土、软土、填土、饱和松散粉细砂等各种不良地基,开发和应用了许多新的地基处理技术,已成为岩土工程中一项重要内容。

工程勘察体制发生了根本性的转变后,勘察结果形成的文件要包括以下重要的技术内容:

1.4.1 场地稳定性的评价,对建筑场地拟建的建筑作出适宜性的技术论证;

1.4.2 为工程设计提供场地各岩土分层、地下水的埋藏条件及其对工程的影响,以及岩土体工程设计参数;

1.4.3 对工程施工过程中可能出现的各种岩土工程问题(如开挖、降水、沉桩等)作出预测,并提出相应的防治措施和合理施工方法的建议;

1.4.4 对拟建场地作出岩土工程评价。对岩土加固(基坑支护)与改良方案或其他人工地基设计方案进行论证和提出建议,并根据设计图纸在岩土工程施工中监控施工质量;

1.4.5 预测由于场地及临近自然环境的变化对建设场地环境和临近建筑物可能产生的变化及其对工程建造的影响

1.4.6 为已有工程的安全性进行预测性的评定,对拟建工程可能会造成已有工程的不良影响和事故调查分析提供依据;

1.4.7 指导岩土工程在建筑物运营、使用过程中的长期观测如建筑物的沉降和变形观测等工作。

显而易见,新的岩土勘察体制下形成的文件——岩土工程勘察报告对设计、施工都是极其重要的技术保障文件,它服务于工程建设的全过程。是重要的建设工程程序性文件。但是在新的工程勘察体制创建后的相当长时期内,岩土工程勘察报告在设计和施工企业中未受到应有的重视,特别是在施工企业中不重视运用岩土工程地质勘察报告指导施工的现象显得尤为严重。

1.5 岩土工程勘察热点

当前,特殊条件下的岩土工程评价仍然是岩土勘察工程中最普遍最大的热点。特殊条件指的是:

1.5.1 特殊土。包括湿陷性黄土、软土、膨胀土、盐渍土等。在特殊土地基上进行工程建设时,必须充分考虑到它们所具有的特殊物理力学化学性质。

1.5.2 特殊工程地质条件。包括岩溶、斜坡与滑坡、泥石流、采空区、地面沉降、地震效应等。其中强震区的砂土液化、断裂、震陷等问题是岩土工程勘察中经常遇见的。

1.5.3 特殊工程。包括高层建筑、动力机器基础、地下工程、水上工程、核电站、道路桥梁、机场跑到、水坝、尾矿坝等。大型建筑地基勘察与评价仍是当前最热门的话题,对可能产生不均匀沉降的预测及对策以及地震效应的抗震设计参数等问题

2 当前建筑工程岩土勘察常见的不足

2.1 勘察依据不充分

建筑工程的设计意图必须明确, 才能有的放矢地合理布置设计工作量, 解决工程设计和施工中的岩土工程问题。《岩土工程勘察规范》(GB50021- 2001)(2009年版)明确规定详勘时应“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图, 建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度和地基允许变形等资料”。但目前市场存在一些不规范行为导致有些工程在无设计要求和建筑物荷载等状况下, 勘察单位仅凭业主的陈述, 按其要求勘察, 导致勘察报告深度和广度不符合要求。如某汽车制造的厂房, 设备荷载很大, 天然地基承载力远远不够, 需用桩基, 但造成勘探孔深度不够, 桩基设计参数无从谈起, 最终导致补勘。所以施工前一定要弄清勘察设计要求和目的, 尤其是一些特殊要求, 如电阻率测量、基坑支护、地下水渗透性等, 才能在广度和深度上满足设计要求。

2.2 第一手资料质量下降

对野外及室内测试分析所收集的分散、零乱的原始资料必须经过理论和实践经验进行总结分析, 以便于设计人员结合场地特征有针对性地进行设计, 是岩土工程勘察不可或缺的重要一环。但是当前该环节存在的大量问题:

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关键词:软土勘察特征内容要点问题

Abstract: The presence of soft soil, to the construction design, construction safety and engineering to bring substantial economic impact, so do the soft soil geotechnical engineering investigation, engineering design and economic, will bring great economic benefits. This article describes the basic characteristics of soft soil and soft soil survey of the content and points of soft soil survey should be noted that the soft soil geotechnical engineering investigation.

Keywords: soft soil survey, features, content, key points, the problem.

中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:

在高速公路的修建中,时常会遇到物理力学性质差且分布面积较大的第四系软土类区域。而针对这些区域进行岩土工程勘察,提高勘察效率和质量,以及进行加固处理等问题,已成为摆在岩土工程勘察技术人员面前的一个迫在眉睫的难题。

一、软土的基本特征

所谓软土就是指自然状态下其孔隙比大于或者等于1,且水分含量大于液限值的细粒土,如: 淤泥、泥炭、泥炭质土等. 软土的主要特性如下:

1、触变性能: 此种性能是指当软土受到外部干扰的时候就会出现结构性的破坏,导致其强度出现大幅度降低.软土地基在受到振动负荷后就会出现侧向的滑动或者大幅的沉降或者基础下挤出的情况.

2、流变性能: 软土在承载后就会因为压力而变形,本身的空隙逐渐变小因此本来含有的水分就会排除,同时还会在载荷的作用下出现一种剪切变形,此种情况就是软土地基的流变性.

3、压缩性强: 软土因为空隙比较大因此其压缩性较大,即压缩系数很大,所以建筑如果以软土作为地基则会出现较大幅度的沉降.

4、强度差: 根据实际检测,软土在自然状态下其抗剪的强度往往较低,这就使得软土地基的承载能力较差,软土边坡的稳定性较差,容易因为剪切力而出现破坏失稳.

5、透水性差: 软土的含水量虽然较高但是其表现出来的透水性较差. 对于地基排水固件是否不利,软土地基上的建筑物沉降的时间延续期限长,甚至可以达到数年以上.在加载的初期基础中的会提高空隙水的压力,从而影响整个地基的强度.

6、不均匀: 因为软土是形成与沉积的环境,因此自然条件下土质的均匀性较差,因此在实际的施工中容易引发不均匀的沉降

二、软土勘察的基本内容与要点

1、软土勘察的内容

软土勘察主要包括了: 软土的形成类型、埋藏情况、分布和发展规律、层理特征、渗透性能、立体分布的均匀性、表层硬壳的厚度、地下硬土层的情况等等; 对软土的固结情况进行勘察,强度、变形特征以及随着应力改变而变化的规律,并且了解其结构破坏对强度和变形的影响情况; 软土中存在的地貌形态差异、填土、河道等的分布范围和深度等;地下水埋藏的情况,分析其对施工材料、安全设置、环境等影响.

2、软土地基勘察的基本要点

软土勘察的勘探点布置应根据实际情况进行设计,工程性质、场地形状、勘察分段、成因类型、复杂情况评价等都应当考虑在内. 当土层出现复杂变化时应对此位置进行加密; 勘察中钻探取样的时候应结合原位置测试的结果,去氧应利用薄壁取土装置,原位测试应采用静力触探或者十字板剪切试验完成.

3、软土剪切试验

当软土的加载和卸载的频率过高的时候其内部的水分形成的空隙水压消散速率也会发生改变,此时应采用自重压力预固结德尔不固结排水三轴剪切试验,对透水性较低的粘性土质可以采用无侧限的压强度试验或者十字板剪切试验来完成测试; 当软土排水速率快切施工过程缓慢的时候应采用固结不排水三轴剪切试验或者直接剪切试验获得数据; 对土体可能发生大的应变项目因此测定其残余的剪切强度必要的时候应将蠕变试验、动态扭剪切试验、动态三轴试验等纳入到检测中.

三、软土勘察应注意的问题

从岩土工程的技术要求出发, 对软土的勘察应特别注意查明下列问题:

1、除土层的一般成因类型、成层条件、分布规律外, 尤应查明:

(1)对软土的排水固结条件, 沉降速率、强度增长等起关键作用的薄层与夹砂层特征;

(2)土层均匀性, 具体指厚度、土性等水平向、垂直向的变化;

(3)可作为浅基础、深基础的持力层) ) ) 硬土层的埋藏条件;

(4)在基础影响范围内基岩的埋藏条件、分布与起伏,基岩上部风化程度等。

2、对软土的力学性质的评定, 查明软土的固结历史, 确定是欠固结、正常固结或超固结土, 是十分重要的。先期固结压力前后变形特性有很大不同, 不同固结历史的软土的应力应变关系有不同特征。要很好确定先期固结压力, 必须保证取样的质量。另外, 应注意灵敏性粘土受扰动后, 结构破坏对强度变形的影响。

3、软土地区微地貌特征形态与不同性质的软土层分布有内在联系, 查明微地貌、旧堤、堆土场、暗埋的塘、浜、沟、穴等, 有助于查明软土层的分布。

4、施工活动引起的软土应力状态、强度、压缩性的变化。

5、地区的建筑经验是最为重要的工程实践经验的宝库, 是软土评价、设计和施工安全可靠的保证。

四、软土地基岩土工程勘察分析

1、勘察目的

为优化建筑场地的方案进行地质比选,提供设计所需的地质依据。

2、勘察方法

软土地基的勘察必须采用综合勘察手段,即钻探和原位测试(静力触探、十字板、孔隙水压力测试)和室内试验(土工、水质)相结合,以获取软土的物理、力学、水理和化学性质。

3、勘察技术要求

(1)地面调查测绘重点。软土地基分布路段的地形、地貌及第四纪地层沉积的关系;软土的成因类型、分布范围、基底地层的性质;软土层内的砂夹层的厚度、颗粒组成及排水性能;软土层的埋深、厚度及上下层间的性质;地下水类型、埋深、补给与排波情况,以及地下水与地表水的水力联系;在软土地基上已建成建筑物在附加应力作用下,对地基强度及变形的影响程度,以及地基处治措施。

(2)勘探与测试

钻探。钻探是岩土工程中划分土层最重要、最关键的一环,能揭示软土的厚度、状态、颜色以及所处的层位,探明地下水的埋深、径流与排泄条件,确定岩土层的主要物理力学性质指标等。在高速公路软土地基岩土工程勘察中,为保证软粘土不被扰动,地层性质不被破坏,一般以采用干钻法为宜,当需要采用泥浆护壁回转钻进时,必须采取措施,防止软土地基结构发生变化而改变土的原始物理力学性能。对软土取样采用薄壁取土器静压法,从取样至试验的全过程,必须采取有效的措施,保证样品不受扰动、变形、水分流失等其它外界因素的影响;对细砂层采用标准贯入器取样,并选取有代表性的地段采用薄壁取土器采取三件以上的原状砂样进行颗粒分析及粘粒含量测定。

静力触探。孔位、孔口高程同钻探孔;孔深:穿过软土层,进入持力层3m;静探孔布置原则:布于山前路线纵向、横向软土厚度变化较大处;布于软土内砂夹层的尖灭处,圈定软土及砂夹层的边界、厚度、性质;检验钻孔的地层划分,布于钻孔附近5m 以内。

4、资料要求

(1)文字说明:应阐述软土地基的分布范围、成因类型、厚度、上下层位的土性特征、土的物理力学性质等。必须提供每个路段各层软土的下列指标。

(2)按层位进行软土层的物理力学指标统计,并作出各层软土的e-P、e-logp 曲线图。

(3)作出各路段工程平面图和纵剖面图,每个软土路段作1~2 个典型的路基横端面图(软土厚度变化较大的山前处应多作横端面,以作稳定分析用) 。

(4)作钻孔柱状图,静探孔综合地质柱状图,十字板孔地质柱状图。

(5)其它有关图表(标贯成果N 值图、试验成果表、水质分析成果表、无侧限抗压强度应力与应变图、固结系数与荷载关系图、孔隙比与荷载关系图、三轴剪模尔圆图)

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关键字: 岩土工程 数字化勘察 应用方法

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。

1 岩土工程勘察的内容

规范是进行岩土工程勘察工作的依据,对勘察工作的目的、 任

务、 评价等均提出了详细的、 可操作的要求, 岩土工程技术人员要重视对规范、 规程的学习, 充分了解其要求。 另外规范、 规程中的条文说明, 技术人员也要认真研读, 条文说明中有丰富的信息,对于提高我们的理论水平及正确理解规范、 规程具有重要作用。

1.1 查明勘察范围内场地原始地形、 地貌, 岩土层的成因、 类型、深度、 分布、 工程特性和变化规律, 分析评价地基的稳定性和均匀性。查明埋藏的河道、 沟浜、 墓穴、 防空洞、 旧基础、 孤石等对工程不利的埋藏物及其分布范围。

1.2 查明影响建筑场地稳定性的不良地质作用和特殊土的类型、

成因、 分布范围、 发展趋势和危害程度, 并提出相应防治措施的建议。查明地下水埋藏情况、 类型、 补给及排泄条件, 地下水位, 水位变化幅度及规律; 评价地下水对建筑材料的腐蚀性。对基坑工程还应查明各土层的渗透性质, 分析评价地下水的静水压力、 动水压力及浮托力的作用和影响; 预估产生基坑突涌、 流沙或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度, 并提出相应的防治措施建议; 提供基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水位。

1.3 基坑工程还应查明基坑周边环境, 提供基坑设计所需的岩土参数, 分析评价放坡开挖的可能性和基坑边坡稳定性, 适宜选用的支护结构类型及其稳定性, 基坑开挖与降水对地基变形、 周围建筑物和地下设施的影响。

2 岩土工程勘察的方法

随着计算机信息技术的不断发展,岩土工程勘察数字化技术得到广泛应用。下面就与传统勘察方法进行对比, 加以论述。

2.1 传统岩土工程勘察方法研究

勘察资料过于地质化。由于部门长期的条块分割, 勘察、 设计分散作业, 加之岩土工程规范制定和新技术、 新方法应用的滞后, 以及专业设置过细, 岩土工程本身的特殊性等原因, 设计与勘察之间脱钩多,使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现,而且勘察也较难参与设计的全过程;设计人员也因知识的局限, 很难深层次理解岩土工程勘察信息, 因而勘察成果在设计中的转化率较低, 造成许多不应有的浪费和损失数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。地形图是设计系统的底图或称基础数据,由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟,与 CAD 设计软件的接口不匹配, 很难顺利实现对接, 设计系统不得不重新将勘察资料数字化, 影响了设计系统 CAD 的推广应用。勘察信息数字化程度低。勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、 表格、 文字等形式为主,内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准

确理解, 另一方面造成对勘察信息处理、 利用上的困难。

2.2 数字化勘察技术研究

数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、 数据库技术、 计算机技术、 网络通信技术和 CAD 技术, 通过计算机及其软件, 把一个工程项目的所有信息有机地集成起来,建立综合的计算机辅助信息流程,使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化 CAD 技术转变,作到数据采集信息化、 勘察资料处理数字化、 硬件系统网络化、 图文处理自动化, 逐步形成和建立适应多专业、 多工种生产的高效益、 高柔性、 智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点, 把勘察、 设计的图纸、 图像、 表格、 文字等以数字化形式存贮。

2.3 数字化勘察技术关键优势

岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法,表面

模型法的历史较早,它的基本内容就是通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法,也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料, 包括测点的几何特征数据和属性特征数据, 然后利用数据解释结果重构地质体界面。可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来,构成网状曲面片,进而确定整个地质体的空间属性,有很多方法用来表示表面, 常用的方法主要有数学模型法和图示模型法, 本论文主要讨论图示模型法。 常用的图示模型法有边界表示法、 规则格网法、 等值线法、 不规则格网法等, 其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法, 将做详细分析讨论。不规则格网法是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。 区域中任意点落在三角面的顶点、 边上或三角形内,如果任意点不在顶点上, 则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到,所以 TIN 是一个三维空间的分段线性模型, 在整个区域内连续但不可微。有许多种表达 TIN 拓扑结构的存储方式,这里采用一个简单的记录方式是:对于每一个三角形、 边和节点都对应一个记录,三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针, 边的记录有四个指针字段, 包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针;也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段,分别存储 X,Y,Z 坐标。这种拓扑网络结构的特点

是:对于给定一个三角形,查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率,当然可以在此结构的基础上增加其它变化,以提高某些特殊运算的效率。对岩土工程勘察方法实施改进, 逐步过渡到数字化勘察技术, 并推广其广泛应用, 这是勘察工程发展的必然趋势, 但是这其中还有一段很长的路要走,不仅仅是因为其中还有一些关键技术问题尚未完全攻克,而且我国目前在数字化勘察、勘探方面的专业人才也很匮乏, 因此, 必须加大数字化岩土工程勘察技术人才的培养, 并加快该技术的研究应用,以真正实现岩土工程的数字化勘察的广泛应用。

3 数字化勘察技术的应用

我们在进行道路、 桥梁、 隧道的测量设计经常遇到地形复杂交通不便的情况。如线路在丘陵山区,经常是各种树木生长茂盛、 沟壑纵横,难以通视,传统的测量手段很难解决,经常令测量工作人员吃尽了苦头。传统的测量手段数据处理往往用手工方法记录储存,不仅数据显得零乱,而且在数据后续处理中,往往手工处理,工作量大,容易出错,测量数据不易校核。 由于处理枯燥,需要耗费的重复劳动也就相当多,内业处理出错率较高。

通过调查研究, 在我国大多数单位在公路设计测量工作中采用的方法传统,速度慢、 精度差,数据不易保存校核,所以难以适用当前推进公路建设自动化、 信息化建设的要求。采用现在传统的测量方法存在许多弊端,例如测量数据多,易出错,测量完毕不易校核和保存,采用数字化地形图可有效解决这一问题。 采用专业数字化地形图测绘,经过处理后,可以满足公路规范的需

求,每条公路的地形图可以形成永久保存的电子档案,勘测成果在图上一目了然,可重复利用,并可不断补充调整。 公路设计引入专业勘测的电子地形图,勘测效率大大提高,勘测费用降低很多,勘测设计周期会大大缩短,而且数据精确,易于保存,数据直接导入利用,免去人工录入的繁琐和失误,可以重复利用,一举多的,可以纸上选线、 定线,测量数据可以视实际情况,随时补充调整。测量成果可以直接与国家控制网转化,以便与其他测量行业的数据共享。测量完毕或公路施工后能长久保存测量成果,并进行校核,推进公路测量的数字化进程。

4 结束语

对岩土工程勘察方法实施改进, 逐步过渡到数字化勘察技术, 并推广其广泛应用, 这是勘察工程发展的必然趋势, 但是这其中还有一段很长的路要走,不仅仅是因为其中还有一些关键技术问题尚未完全攻克,而且我国目前在数字化勘察、勘探方面的专业人才也很匮乏, 因此, 必须加大数字化岩土工程勘察技术人才的培养, 并加快该技术的研究应用,以真正实现岩土工程的数字化勘察的广泛应用。

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关键词:岩土工程 重要阶段成果依据质量 协调质量控制重要性

中图分类号:P25文献标识码:A

岩土工程勘察是指在综合考虑工程建设实际要求的基础上,运用工程地质学的理论和方法对工程拟建场地的环境特征、地质、岩土工程条件等级进行勘察分析与评价,进而将勘察结果以勘察报告的形式提供给相关企业的活动。岩土工程勘察是工程建设中必不可少的重要环节,它为规划设计及施工提供准确的依据及指导,促使工程建设能够充分利用有利条件,避免不利条件,为工程施工的顺利进行提供有力的保障。而工程的质量保证主要取决于基础的稳定性。因此岩土工程勘察非常重要,它将为设计部门提供真实可靠的设计参数和指标,

一、学习岩土工程设计安全度的重要性1、岩土工程设计专业的需要

岩土工程从业人员研究的主要对象是岩石和土,岩土工程的复杂性已被众多学者认同,在很大程度上岩土系统是一个不确定的系统,岩土变量是一个随机变量,建筑物的地基承载力实质上是一个多维随机变量的函数,这些随机变量的不确定性包括岩土体结构的不确定性、岩土参数的不确定性、岩土材料孔隙压力的多边性、地质作用和地质演化过程的偶然性及多变性、计算模式的相对正确性、理论导向和经验判断的特点等多个方面。岩土工程设计的特点。也就是我们之所以需要在理论的指导下进行经验判断,就是因为岩土变量具有随机性的明显特征。这就要求我们在岩土工程设计安全度方面进行观念更新, 2、岩土工程与结构工程“你中有我,我中有你”特点的要求

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关键词:岩土工程;勘察;概念;地震效应

Abstract: the purpose of geotechnical engineering investigation is to understand the basic condition of the foundation, and based on the investigation results, get to have in the operating process geotechnical parameter, and then put forward according to these parameters based types Suggestions, design and construction, so as to provide comprehensive, accurate, the specific geological material. This paper discusses some problems of the geotechnical engineering were introduced, and puts forward some methods and Suggestions.

Keywords: geotechnical engineering; Reconnaissance; Concepts; The earthquake effect

中图分类号:DF793.5 文献标识码:A 文章编号:

岩土工程技术是实践性很强的学科,如何利用这门技术,提高岩土工程勘察的质量,为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数是广大岩土工程师的追求。本文仅就岩土工程勘察存在的问题进行分析,并提出相应的措施,旨在提高岩土工程勘察的质量,为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数。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,给予充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,才能提高岩土工程勘察成果质量。

1 岩土工程勘察概念

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 野外勘探工作方面

2.1勘探深度及勘探间距

影响勘探深度主要有两个原因:一是地层工程地质性质不同。如:埋藏较浅且工程地质性质好的密实碎石土及基岩地区勘探孔深度较浅,而工程地质性质差的淤泥及松散填土地区勘探孔深度较深,这就要求在勘探前对勘探区域地层大致情况有所了解,做到有的放矢。二是基础形式及结构形式不同。再者,地基复杂程度不同,勘探点间距不同。在勘探时遇复杂地基情况,应按规范要求加密勘探点,不能局限于经济或时间等因素而坚持原勘探方案不变,否则难以查明场地工程地质情况,埋下工程隐患。

2.2野外地层划分

野外地层的正确划分是室内资料整理的关键因素,对较大型的工程由于施工多采取多钻机平行作业形式,技术人员较多,各勘探班组往往各行其是,最后资料汇总后难以统一,给室内整理带来很大困难。为避免这种问题应将所有技术人员首先集中到一起共同勘探一到二个钻孔,统一编录形式,并派专人现场负责勘探区域整体野外分层连线,发现异常及时处理,只有这样才能更好地保证勘探质量。

2.3取样和原位测试

在采取Ⅰ,Ⅱ级原状土试样时不按原状土取样技术标准的有关规定操作,对所取试样也没有及时贴标签、封腊,不及时送试验室进行试验,导致土样严重失水,致使土工试验成果中含水量、孔隙比、液性指数、压缩系数和抗剪强度指标严重失真。在标贯和动探试验时没有清除孔底残土就进行试验,在静探试验中不控制贯入速率,造成试验数据失准。有的勘察单位现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2~3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄层软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样。更有甚者是个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。

3 室内土工试验工作方面

3.1室内测试

通常室内测试的问题主要是岩土样送达试验室后未及时开样测试,或不按操作规程要求进行试验操作。例如对要求饱和的土试样,未按规范要求达到饱和时间进行测试;固结试验的压力值达不到上覆自重应力与附加应力之和的要求,很多测试未按规范要求进行平行测试,提供的岩土报告可靠性差,出现很多与现场矛盾的数据;对于高烈度地区在规定的抗震判断深度范围内的粉土未做粉粘性含量测试。导致高粘性含量的粉土也判定为可液化土,造成投资浪费等现象。因此,土工试验室应及时将送达的土样进行开样测试,并严格按照操作规程要求进行试验操作。

3.2内业资料整理

对于野外及室内测试分析所收集的分散、零乱的原始资料必须经过理论和实践经验进行总结分析,以便于设计人员结合场地特征有针对性的进行设计,是岩土工程勘察不可或缺的重要一环,当前该环节主要存在的质量问题有以下方面:

(1)对设计概念与理论不明确。在岩土参数的统计和分析中,对异常值不加分析剔除,一律参与统计分析,导致分析误差过大,标准差、变异系数过大,得出场地分析不合理、不正确的结论。

(2)对岩土参数的取值不理解。对岩土参数的标准值理解片面,不论什么岩土参数均提供标准值。对于工程特性指标(例如标准贯入锤击数、原位测试所得土的强度指标和室内测试土的强度指标等)必须提供标准值、基本值或特征值,土的一般性物理指标统计其平均值、最大值和最小值就可满足要求。

岩土层划分及其物理力学参数的确定是岩土工程勘察的重要成果。勘察人员在录入试验数据的过程中既浪费时间,又容易出错。在勘察报告的编写过程中,试验数据及编录表的录入约占10~15%的时间,因此实现试验数据电子版本的通用及野外编录工作的电脑录入,可以大大提高勘察报告的编写速度。

3.3设计、勘察人员的互动

在工程建设中,设计人员往往忽略了勘察报告中在基础处理形式及施工方案方面的建议。勘察和设计往往隶属不同的部门,勘察部门在勘察报告提交之后,就万事大吉;设计部门收到勘察报告时,只看剖面图、柱状图和岩土参数,对地基处理建议等重视不够。此外,勘察人员由于工作的局限性,偏重于查明岩土情况,勘察报告中的建议往往比较空泛,久而久之,设计人员对勘察建议重视程度降低。这种现象对于具体工程是不利的,也不利于岩土工程勘察技术的发展。作为勘察部门,勘察前应与设计部门进行沟通,因为勘察成果的直接使用者就是设计部门。在进行勘察前,应充分了解设计意图,弄清楚建筑物工程特性,这样勘察工作就能做到目标明确,为设计部门提供详实有效的勘察资料。

4 岩土工程分析方面

4.1天然地基均匀性评价

地基的均匀性评价是岩土工程分析的重要内容之一。《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)和《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)对地基均匀性评价都有明确规定,存在的主要问题是缺乏具体的可操作标准。笔者根据自己多年的实践经验,试图从定性定量方面作一些努力,与同行探讨。对天然地基的均匀性评价时应首先确定其平面和深度范围,根据工程勘察阶段和任务的不同,其范围也有很大区别。在工程可行性研究和选址阶段,应首先确定场地所在的工程地质单元,在整个工程和周边一定范围内进行评价。而在详勘阶段对建筑地基的均匀性评价时多以建筑物水平投影面积为评价范围,即常以建筑物角点包络线所占的面积为评价范围。其深度评价范围,首先应明确拟建工程的用途、结构、荷载及发展、地区设防标准等多方面的情况,一般而言,应满足以下原则:

(1)地基主要受力层:对于条形基础为基础底面以下3倍基础底面宽度,对于独立基础为基础底面以下1.5倍基础底面宽度,且评价深度不小于5m;

(2)压缩层深度范围:对天然地基浅基础、独立基础或条形基础可按变形比法确定其评价深度;

(3)对于大面积基础其评价深度范围应不小于1倍基础宽度。

4.2关于地震效应的问题

《建筑抗震设计规范》对场地做剪切波速试验有明确规定,但这个规定没有区别强地震区和弱地震区,而且地基处理后其剪切波速值也发生了变化,场地地基土类型及场地类别也有可能因此发生变化,这种情况在岩土工程评价及地基设计时有时没有得到足够的重视。对于重要的建筑物必须进行剪切波速测试,确定场地覆盖层厚度的钻孔应达到覆盖层一定深度,其直接影响场地类别判定及建筑工程的抗震造价。对于液化判别,目前规范要求以标准贯入试验为主,以静力触探为辅,有经验的地区可采用剪切波速。严格按照规范的要求布置工作量,即可减少标准贯入击数偶然误差引起的差异。液化判定时,应对不少于6个液化判别点分别计算,综合判定;对于薄层有时会出现一层点数不够的情况,出现该情况时应采用静力触探或补充工作量来增加判别点情况,不宜轻易下结论,特别是对于出现一层仅有两个液化点且液化结论不同的情况,更应补充工作量来增加判别点。

4.3忽视生态环境的论证

一些勘察单位对岩土工程设计、施工论证不足,其结果是导致灾难性后果。如建筑场地四面紧邻高层建筑物或马路,对于这种建筑场地,岩土工程勘察时,除了按高层建筑岩土工程勘察规定的一般要求进行外,还应重点论证工程施工及运营时对周围环境的影响,但勘察报告中常常忽略这方面的工作,致使无法满足岩土工程施工及设计的要求。基坑开挖时使用的很多技术手段很难取得预期效果,反而造成很大的经济损失。

5 结束语

综上所述,对当前岩土工程勘察中的常见问题加以归纳、分析,对其产生的根源进行了深层次的探讨,并提出相应的措施,旨在纠正岩土勘察中的不规范行为,提高岩土工程勘察的质量,为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数。

参考文献

[1]顾宝和、高大钊等,《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),北京.中国建筑工业出版社,2009.

[2]中华人民共和国建设部,《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002).北京.中国建筑工业出版社,2002.

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关键词:岩土工程勘察勘探点 原始资料

岩土工程勘察的对象主要是地面以下的地质体,难以直接观察和检查。其复杂性和拟建项目的专业性,决定了岩土工程勘察工作的难度,而且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。如果岩土工程勘探不到位,会造成难以补救的损失。因此,对于岩土工程勘探人员必须熟悉工程勘察的技术要求,以获取最准确的原始资料,为后面的工程建设做铺垫。

1 熟悉勘察任务

岩土工程勘察的基本任务是:场地的稳定性评价;提供场地地层和地下水分布的几何参数和岩土体工程性状参数;对建筑地基做出岩土工程评价,对基础方案、岩土加固与改良方案或其他人工地基没计方案进行论证和提出建议,根据设计意图监督地基施工质量;预测由于场地及邻近地区自然环境的变化对建筑场地造成的影响,以及工程本身对场地环境可能产生的变化及其对工程的影响;为现有工程安全性的评定、拟建工程对现有工程的影响和事故工程的调查分析提供依据;指导岩土工程在运营和使用期间的长期观测,如建筑物的沉降和变形观测等工作。

2 确定勘察工作依据

勘察工作必须服从工程所在地的法律,法规约束及符合行业和业主的各项技术要求。勘察技术工作的依据是在岩土工程特性分析的基础上,结合建设工程设计或施工要求来收集确定的,包括主要的工作标准和技术工作指导规范、规程等。通常情况下勘察工作应遵循的法规和标准是系列性的和复合性的,鉴于不同标准间界定的差异,勘察工作依据的一系列标准在某一方面的界定往往是一定范围内的控制值,实际勘察工作执行时必须通过分析研究归纳为某一确定的界定标准,并使之完全符合系列标准限定的范围,或克服所收集的系列规范中相互矛盾的界定值。

3 布设勘探点

我们认为,勘探点的布置应以满足基坑侧壁稳定性评价、稳定性计算及支护设计为前提。若勘察范围受到场地狭小限制。那么勘探点的布置宜采取尽可能利用场地条件的原则,并辅以开挖边界以外的调查研究和资料搜集工作。同时基础形式及结构形式不同,勘探点深度不同,如桥梁工程中,小型桥梁勘探点深度一般在20m以内;特大桥、大桥如果采用端承桩桩基,勘察深度宜达到预计桩底深度以下2m~3m。勘探点深度也困地层岩性的不同而有很大差异,如小型桥梁,对于碎石上构成的地层,勘探点深度为4m~8m,而对于软土、松砂等勘探点深度为12m~20m。

4 确定勘探类型

勘探点类型应结合勘探点功用和场地岩土层条件及地层鉴别精度和样品采取、原位测试要求的数量和技术等级综合确定。通常钻探是普遍适用的勘探方法,因此,钻孔是常见的勘探类型。若勘探深度不大,且地下水位埋深较大时,应首选探井法;对于须划分岩土分区界线的勘探点位,探槽法是应考虑选择的方法。确定勘探类型的同时尚应结合勘探点功用确定基本设计参数,如钻孔口径等。对于复合功用勘探点位,应按适合全部划分功用的参数(如最大直径)设计勘探点基本参数。

5 获取原始资料

岩土工程勘察一般时间短、任务重,取准、取全原始资料是岩土工程勘察的最基本的工作,任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量。那么在勘察过程中应严格原始资料的获取。首先是原位测试应严格按规范进行。比如静力触探试验时为减少零漂,应定深调零。尤其在气温与地温相差较大的冬天,夏天,触探指标相差较大,标准贯入试验应按规定进行杆长和孔深校正,一方面可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段,另一方面可以及时发现极软弱地层标贯自陷,自沉现象,从而确保标贯数据的真实性。其次是加强地下水位的观测。一方面充分考虑周围地下水开采因素,另一方面观测应在最后一个钻孔施工24h后进行,再者水位观测宜与钻孔标高回测相结合。第三是注重土的定性划分。要对各种土的基本工程地质性质加深理解,掌握各种类型土的区域分布情况。如膨胀上的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,而且在50及100 kPa压力固结试验时会出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形量的情况,若不注意这些特点。很容易把膨胀土定名为常规的粘性土。另外对粉土进行承载力深宽修正和液化判别时均须根据其粘粒含量数值来进行计算,故粉土的粘粒含量是必做的项目。

6 运用勘察技术手段

勘察技术手段须结合勘探点共用,按全面满足勘察设计要求,且同时具有可靠性保证的条件设计和布置。复合功用勘探点应结合勘探点布置目的设置相应的勘察技术手段,实际工作中的复合功用勘探点往往同时布置多项勘察技术手段。GIS即地理信息系统(GeographicInformation System,简称GIS)萌芽于20世纪60年代初,经过几十年的发展,已经成为一种采集,存储、管理.分析与显示的计算机软件系统,他是分析和处理海量地理数据的通用技术。GIS在信息时代中计算机技术发展的产物,可以快速、精确、综合地对复杂地地理系统进行空间定位和过程地动态分析。将GIS技术引入岩土勘察设计领域,可以大大提高工作效率,节省人力物力资源。提高勘察设计结果的准确性。

7 分析评价

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文章从实际经验与工程理论之间的关系、工程实践与设计之间的沟通、各种类型的标准等级划分以及提高工程总体经济效益等方面出发,探讨了岩土工程勘察技术的一下常见的基础问题,希望能够对该行业的其他从业人员起到一定的帮助作用。

关键词:

岩土工程;勘察;技术问题

进入新的世纪以来,随着我国经济日新月异的发展,我国的岩土工程勘察行业也取得了显著的进步。目前,我国在这一领域执行着类别众多的各级岩土工程勘察规范标准。虽然难免会出现同一问题在不同的规范标准之间存在出入的问题现象,但是经过行业内实际经验与操作的长期磨合之后,我国岩土工程勘察行业内的主要勘察参与主体,基本在主要的技术方面达成了一致的观点。所以,从事岩土勘察工程的企业想要增强自身的行业竞争力,就必须加强对技术细节上的研究,启用新的勘察思维模式、优化现有的勘察技术并提升这些现有技术的实用效能。

1岩土工程勘察的意义

岩土工程勘察是一项非常重要的基础性工作,其为工程项目的相关设计以及后续施工的顺利进行提高重要的数控参数,因此必须提高对岩土工程勘察环节的工程质量重视程度。目前,我国在这一领域执行着类别众多的各级岩土工程勘察规范标准。虽然难免会出现同一问题在不同的规范标准之间存在出入的问题现象,但是经过行业内实际经验与操作的长期磨合之后,我国岩土工程勘察行业内的主要勘察参与主体,基本在主要的技术方面达成了一致的观点。所以,从事岩土勘察工程的企业想要增强自身的行业竞争力,就必须加强对技术细节上的研究,启用新的勘察思维模式、优化现有的勘察技术并提升这些现有技术的实用效能。

2岩土工程勘察环节中基础性技术问题

(1)加强实际经验与工程理论相结合的重视程度。工程地质理论、岩土力学等学科都是在进行岩土工程勘察环节过程中经常被使用到的基础理论技术,但是这些理论技术的特点是都或多或少地出现理论与经验相互参杂的特征,尤其是其内的众多运算公式、数据参数等大多来自于现实经验的提炼与汇总。要想成为一名合格的岩土工程勘察技术人员,不仅要有着足够丰富的现场勘察经验,还必须要有着扎实完备的相关基础技术及理论作为依托。要深入的了解并掌握这些学科中的各条定理规律、各条计算公式的本质内涵、相关背景知识以及使用条件。实际经验的积累与书本上的理论知识有着密切的联系,在这里可以用三个步骤来对岩土工程勘察技术人员积累经验的过程加以概括:①以理论为基础进行预测分析;②现场实际勘测;③对比分析现场勘测所得数据与预测的偏差,对理论加以完善。所以,岩土工程勘查技术人员在面对基础理论与实际经验的时候,要尽量做到“两手都要抓,两手都要硬”。但是当前很多从事岩土工程勘察技术的相关人员,只一味地重视实际经验,而对基础理论的积累学习相对有所忽视,这样既会不利于勘查技术行业新人的职业发展,也会对岩土工程勘察行业的整体技术进步产生抑制[1]。

(2)注重勘察与后期设计之间的沟通。在《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中明确规定了在对房屋建筑工程实施前期详勘前,所需要搜集的各种资料的类别,其不仅包含施工现场作业区地面的平整标高,以及附有地形及坐标的建筑总平面图之外,还需要有包含将要开建的建筑物的规模、结构形式、载荷等情况的资料。岩土工程勘察技术人员需要对这些资料进行详细掌握与理解,并且应这些资料与相关设计人员进行有效的沟通与交流。由于勘察作业的所得数据是为了供相关设计人员所使用,岩土勘察技术人员必须在进行勘察前对建筑物的设计意图进行充理解,才能是自己所开展的勘察作业更为有针对性,所得的勘察数据才会更具有高效性与实用性。比如,当前比较常见的裙带式的高层建筑结构,在进行勘察作业前必须对其连接方式以及结构的机场形式进行明确。目前,我国岩土工程勘察技术行业内,部分从业人员并未对勘察与后期设计之间的沟通的重要性有足够的认识,结果常常会的到针对性不高的勘察数据,延误工程项目进度甚至使整个项目返工[2]。

(3)明确各种等级的划分对工作量配置的影响。在进行岩土工程勘察环节的时候,会遇到众多的等级划分,比如:低级复杂度等级、勘察等级以及建筑物安全等级等。各种等级的划分对工作量的配置有着显著的影响,所以在进行岩土工程勘察作业之前,必须将各种等级依据相关分级规范进行划分,从而对之后的勘察工作量进行合理、安全、经济的布置。

(4)提高主观能动性,增强勘察经济效益。在如期完成岩土勘察作业的的过程中,每一个相关从业人员还应该多努力思考,如何在切实满足相关勘察国标的基础上,提升勘察效率、优化勘查方案、降低勘察成本等相关问题。在此基础上,不同相关岩土工程勘察企业在同一种勘察任务上,所消耗的勘察成本的高低,也是相应勘察企业综合勘察技术水平的重要体现。通过对目前中的岩土工程勘察作业的实际调研中,可观察到很多环节还有很大的成本节约的提升空间。比如,相关岩土勘察相关规范中,对桩基的一般性孔,其深入桩端以下的深度要求有“不得小于3m并且必须同时满足3~5倍的桩径,对于大直径的桩不得小于5m”,但遇到特殊的施工情形时可做适当的调整。再比如,当岩土勘察设计规划所布置的一般性孔深为60m,但相关控制性的孔深资料规定50m孔深处的具备满足桩端受力层的条件,并且不违反桩基德设计要求,则相关勘察人员可以在办完相关审批后,将一般性的孔深从60m缩减为55m,这样在满足安全的前提下,相应的施工量会减小,工程造价会降低,工程项目的整体经济效益会得到提高[3]。

3结束语

岩土工程勘察技术是一门被应用于工程建设的应用型学科,其所要研究的课题就是实际工程建设种所遇到的各种各样的工程问题。从实际经验与工程理论之间的关系、工程实践与设计之间的沟通、各种类型的标准等级划分以及提高工程总体经济效益等方面出发,探讨了岩土工程勘察技术的一下常见的基础问题,希望能够对该行业的其他从业人员起到一定的帮助作用。

参考文献:

[1]姜天生.试论基础地质在岩土工程勘察中的应用[J].石化技术,2015,(10):147.

[2]贾纯真.岩土工程测试与检测技术的应用分析[A].《建筑科技与管理》组委会.2015年7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,2015:2.