岩土工程勘察论文范文
时间:2023-04-11 09:54:17
导语:如何才能写好一篇岩土工程勘察论文,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。
篇1
当前岩土工程勘察领域的软件开发根据采用的开发语言种类大致可以分为三类。①采用VB开发;②采用数据库管理软件开发;③采用VC开发。开发出来的软件各有特点,但是在制图方面却多采用AutoCAD图形功能,不论是利用脚本文件SCR生成图形,还是在AutoCAD基础上二次开发,或者是利用Automation技术,都是将AutoCAD制图功能融进应用程序。由于岩土工程数据管理和制图功能的实现之间存在开发上的界面,因此给系统运行增加了额外负担,增加了软件的应用难度。
另一方面,在软件正版化的今天,国产CAD软件的需求在不断增加,很多岩土工程勘察软件在正版化进程中存在一定危机。
为了解决以上问题,本文探讨了采用VC++开发语言,采用面向对象的技术,分别实现图形类库、岩土工程数据类库,将岩土数据管理和图形操作紧密结合,更为重要的是开发出的软件具有自主知识版权。
2总体设计
分析岩土工程勘察软件的社会需求,软件功能可以分为两个部分:一是岩土工程勘察数据的管理,包括数据输入、编辑、导出、数据分析计算等;二是绘图功能,包括绘制平面图、剖面图、柱状图等。
根据以上分析,采用面向对象的技术,分别建立岩土工程数据类(Geo类)和绘图类(CMap类)。
Geo类功能:工程概况数据、场地地层数据、原位测试数据(静力动探数据、动力触探数据、波速试验数据、标准贯入数据等)、勘探点数据、土工试验数据、取土数据等。分别建立类,各类间层次关系如下:
CProject岩土工程类
CDksj勘探点类
CTysj取土类
CDtsjN63.5数据类
CBgsj标准贯入数据类
……
CDcsj场地地层类
图1工厂概况数据输入
图2勘探点数据输入
图3土工试验数据输入
CFcDtsj分层统计数据类
CFcBgsj分层统计数据类
CFcN10sj分层统计数据类
CFcN120sj分层统计数据类
CTongji数理统计类
CMap类功能:绘制各种图形元素,包括点、直线、多段线、椭圆、园、圆弧、矩形、多边形等。实现图元的编辑、修改、信息查询等功能。
CGraph图形类
CDraw图形元素的基类
CPint点类
CLine直线类
CCircle园类
CArc圆弧类
CRectang矩形类
……
图1工厂概况数据输入
图2勘探点数据输入
图3土工试验数据输入
3系统功能
在栅格图形和矢量图形下,可以方便地交互,布置勘探点、输入地物数据等操作,具有可视化程度高的突出特点。主要数据输入界面见图1、图2和图3。
3.2统计分析
图4统计数据的交互取舍
图5数理统计结果
于各种分层统计数据,进行可视化的人工取舍,人工交互舍弃统计数据、统计结果等见图4、图5。
3.3绘图
钻孔柱状图、工程地质剖面图、勘探点平面布置图等,见图6和图7。
图6绘制钻孔柱状图
3.4勘察报告
采用COM技术,引入MicrosoftWord类库,自动生成Word格式的报告,方便快捷、报告格式标准、实用,节省大量报告编制时间。实现步骤:首先建立勘察报告模板,将岩土工程相关数据、统计结果、软件自动生成的相关表格等作为书签插入文档模板中,形成最终的勘察报告。
4结论建议
(1)采用面向对象技术,降低了软件开发的难度,对今后软件功能进一步扩充打下了坚实的基础。
图7绘制工程地质平面图
篇2
关键词:长输管道 岩土工程 勘察
近年来,为了满足现代经济建设对于石油资源的需求,我国适时加快了长输管道工程的建设。由于长输管道涉及地域广阔,途径区域的地质和自然条件也相对复杂,而其长度一般在几百,甚至上千公里,所以在长输管道工程中加强岩土工程勘察的研究是十分重要的。例如:我国组织建设的中缅石油管道工程,由缅甸西海岸马德岛起,途径我国云南瑞丽市,最终到达重庆市。在我国境内的中缅石油管道,与中缅天然气管道并列而行,包括一干一支。本人根据中缅石油管道工程的地质勘察经验,从以下几个环节进行探讨。
1工程概况
中缅原油管道工程(国内段)主要包括1干1支,与中缅天然气管道并行。干线从云南省瑞丽市58号界碑入境,干线经德宏州、保山市、大理州、楚雄州、昆明市、曲靖市,在贵州安顺市油气管道分离,原油管道向北经贵阳市、遵义市,到达重庆市。中缅原油管道工程(国内段)干线全长1631.1km,管径813mm/610mm/559mm,设计压力8~14.7MPa,全线采用X70级钢管;安宁支线42.8km,管径610mm,采用X65级钢。原油管道设计输量为2000×104t/a,拟分两期建设:
一期:建设瑞丽―禄丰干线管道以及安宁支线,输量为1000×104t/a,2013年9月具备投产条件;
二期:建设禄丰―重庆管道,瑞丽―禄丰干线管道增输至设计输量2000×104t/a。其中,禄丰―安宁支线设计输量1000×104t/a,禄丰―重庆段管道设计输量1000×104t/a。
2勘察等级和技术标准
根据中缅原油管道工程的区域地质资料、场地附近勘察成果及本工程特点,确定其重要性等级为一级,场地复杂程度等级为二级,地基复杂程度等级为二级,依据《岩土工程勘察规范》(GB500212001)(2009年版)3.1.1~3.1.4条综合判定岩土工程勘察等级为甲级。
中缅原油管道工程的岩土勘察工作主要依据“中缅油气管道工程岩土工程勘察统一技术规定”,同时遵循以下国家1985基准高程和行业的相关规范:
1)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版);
2)《油气田及管道岩土工程勘察规范》(GB50568-2010);
3)《工程地质钻探标准》(CECS240:2008);
4)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
5)《岩土工程勘察制图标准》(SY/T0051-2003);
6)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);
7)《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999);
8)《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-99);
3岩土工程勘察中应注意的问题
中缅原油管道工程的岩土勘察按照常规的工作流程,即踏勘、初步勘察、详细勘察等三个阶段。由于中缅原油管道工程岩土勘察的工程量较大,而且对于工艺、技术和质量的标准较高,所以在岩土工程勘察中应特别注意下列问题:
3.1合理的制定岩土工程勘察方案
由于中缅原油管道工程沿线的地质情况较为复杂,所以在进行岩土工程勘察前必须制定详细、周密的勘察方案,并且认真考虑各种勘察方法的利弊,在进行充分论证的基础上,选择最为经济、合理的勘察方案。在本次岩土工程地质勘查中,勘察单位根据沿线各区域地质条件和地貌的不同,选取分段进行勘察的方法,其根本目的是提高勘察工作的实际效率和质量。
根据中缅原油管道工程的设计要求,并结合本次勘察工作的实际特点,本次勘察与初步勘察阶段布孔原则大体一致,即在管道穿越中线上、下游15m处各布置一条勘探线,在充分利用初步勘察阶段钻孔资料的基础上本次勘察布置了24个钻孔。同时,根据设计方隧道底板埋深,本次勘察钻孔深度达河床最低点以下45m,遇溶洞、暗河或其它不良地质现象时钻孔深度适当加深。
3.2合理确定各种类型河流的穿越方式
在长输管道工程的设计与施工中,合理确定各种类型河流的穿越方式是十分重要的,而且直接影响到岩土工程勘察的质量。目前,在国内外长输管道岩土工程勘察中,主要应用的河流穿越方式有定向钻穿越、常规开挖方式等。在中缅原油管道工程中,沿线需要穿越的河流、湖泊较多,受到其水深、宽度、流速等因素的影响,常规开挖方式较难实现,盾构隧道技术因适用于管道口径大,穿越距离长等特点,而被勘察单位所选用。例如:本次勘察在水域钻孔中有代表性的抽取6个钻孔进行了压水试验,通过钻孔压水试验,测定岩体的透水性指标,为评价岩体的渗透特性提供基本资料。
3.3重视对于不良地质体的勘察和治理
中缅原油管道工程涉及的地域广,而且需要跨越较多地貌复杂的区域,特别需要注意的是其沿线存在大量的地质灾害集中发育地段。在长输管道工程沿线常见的地质灾害主要:泥石流、滑坡、冲沟、崩塌等,以及其他因不良地质体而形成的地质灾害,因此,在中缅原油管道工程的岩土勘察中,勘察单位对不良地质体的特征及发展趋势进行分析,并且将其对长输管道的危害程度进行科学的评价。根据本次岩土工程勘察的相关水文和地质试验结果,并结合场地地层资料分析认为:本工程沿线的地下水类型为:松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙潜水主要为残坡积土,岩性主要为粉质粘土夹碎石,导水性、富水性差。主要接受大气降水和地表水的入渗补给,排泄以蒸发及侧向径流为主。基岩裂隙水按含水岩组岩性属碎屑岩类裂隙水。浅部以风化裂隙水为主,深部风化裂隙减弱,以构造裂隙水为主。勘察单位在对不良地质体进行勘察的基础上,并采取有效的综合治理措施。
3.4加强工程地震安全性的评价
根据国内外长输管道工程的岩土勘察实践,常见的地震灾害主要可以分为两大类:1)由于地震作用使得土体的连续性、整体性遭受破坏,如地裂、断层错动、砂土液化、滑坡等;2)地震波在土体中的进行传播,导致焊接质量较差或遭受腐蚀的薄弱管段出现不同程度的破坏。中缅原油管道工程的岩土勘察中,按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的划分标准,将穿越场区抗震设防烈度设定为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组。
4结束语
随着我国长输管道工程在建设规模、工艺、技术、质量、安全性等方面要求的不断提高,对于岩土工程勘察工作的实际效率和质量也提出了更高的标准。在今后的长输管道岩土工程勘察中必须适时改进现行的工艺和技术模式,并且对于各具体问题进行深入的研究和分析。
参考文献:
[1]董鲁生,郭书太,等.长输管道工程勘察技术发展展望[J].石油规划设计,2002,(06).
[2]董旭.管道勘察设计的管理创新与科技创新[M].管道发展论文集,石油工业出版社,2004.
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[5]乔桂芳.有关国内外勘察与岩土工程应用新技术情况[J].中国勘察与岩土工程,2008,(05).
篇3
关键词:岩土工程勘察;水文地质;地下水危害;问题
中图分类号:P641.72文献标识码:A 文章编号:
引言
水文地质问题不但是一个非常重要同时又是非常容易被忽略的岩土工程问题。做好岩土工程勘察工作是工程建设顺利进行的重要前提和保障。同时,它也是岩土工程项目设计和施工的一个重要依据。工程地质与水文地质二者之间既相互影响又相互联系。地下水的腐蚀性强弱不但会直接影响到建筑物基础的耐久性,而且地下水还会对建筑物的稳定性产生重要影响,地下水是建筑物基础工程的重要外部环境,同时它也是水位以下岩土体的重要组成部分,岩土体的工程特性受其直接影响,所以,水文地质问题是目前岩土工程勘察中一个非常重要且实际的岩土工程勘察问题,平时一定要重视岩土工程勘察中的水文地质问题。假如忽略或者不够重视岩土工程勘察中的水文地质问题,其后果对整个岩土工程建设是非常不利的,尤其对水文地质条件较复杂地区,由于岩土工程勘察时,对水文地质问题考虑不够充分,从而在进行工程设计时,对水文地质问题通常会忽略,从而会引发各种岩土工程灾害。所以,在岩土工程勘察的过程中,必须要查明与岩土工程相关的水文地质条件,为接下来的岩土工程设计及施工提供准确有效的水文地质资料,从而减少因水文地质问题所导致的各种岩土工程灾害。本文结合自己多年的工作经验,通过实例提出了传统地下水测量方法在岩土工程中产生的一些问题及原因分析,并探讨了解决方法和思路。
1.岩土工程勘察中的水文地质评价
岩土工程勘察应包括对拟建工程所在区域的水文地质条件进行必要的资料搜集和水文地质勘察,进而准确确定工程所在区域的水文地质条件,从而对拟建项目的地质条件有个准确而全面的认识,尽量减少或避免因勘察不到位导致的工程事故的发生,所以,岩土工程勘察中对水文地质条件进行科学评价,具有重要的现实意义。一般地,岩土工程勘察中的水文地质条件评价内容主要包括以下几个方面:
1.1应着重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。
1.2在进行工程勘察时还应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。
1.3在查明地下水的天然状态和天然条件下的影响的前提下,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。
1.4岩土工程勘察中的水文地质评价内容,应根据工程特点、气候条件等,分析地下水位、水质及动态变化产生的对岩土体及建筑物的力学作用和物理、化学作用。
2.岩土主要的水理性质及其测试办法
2.1岩土的水理性质
(1)软化性是指岩体和土体受水浸润后,其稳定性和强度降低的性质,并用软化系数来表示。
(2)透水性体现了岩体透过水的能力,一般用透水系数表示。
(3)崩解性指岩体经水作用后,溶解于水的程度,通过溶解度表示。
(4)给水性腱示了岩体和土体在势能存在下向外部环境释放水量的能力,用给水度表示。
(5)胀缩性就是岩体受水作用后,本身体积的变化,一般用膨胀系数表示。
2.2岩土水理性质的测试办法
(1)土层的取样与测试
一般土样的质量取决于土层的被扰动程度,这种扰动存在与取样前、中、后,直至试样制备的整个过程中。在取样之前,首先应对土层进行鉴别,确定土体的被扰动情况,是不扰动,轻微扰动,显著扰动,还是完全扰动;然后根据士体状况,选择合适的取样工具进行取样操作。对试样进行检测,一般要进行载荷、静力、动力、旁压、剪切、渗透性等性能的检测。
(2)岩体的取样与测试
岩体的取样关键是对岩心的获取。所谓岩芯就是指准确的从最空只能够获得的能够全面代表相应岩层的岩柱,对岩芯的采取率不应低于8 0%。在采取岩芯时,应尽量保证其完整性,防止出现破碎和扰动,并做到不受外物的污染和侵蚀。在对试样的检测上,与土层相类似,同样要进行载荷、静力、动力、旁压、剪切、渗透性等方面的检测。
3.地下水变化引起的岩土工程问题
引起地下水位变化的主要是天然因素或人为因素引起的,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,岩石力学性质会随着水位的变化而变化,形成如图(1)所示的曲线特征,地下水位变化引起危害又可分为3种方式。
图(1)
3.1地下水位上升引起的岩土工程危害
水位上升引起的岩土工程危害。造成潜水位上升的原因是多种多样的,其主要是受地质因素如含水层结构、总体岩性产状水文气象因素(如降雨量、气温等)的影响,有时往往是几种因素的综合结果。如图(2)由于潜水面上升对岩土工程可能出现以下的情况:
图(2)
(1)浅基础地基的承载能力降低
在不同基础形式下,通过对不同类型的粘性土或砂性+地基,运用极限荷载理论分析了不同地下水位的上升情况对地基承载能力的影响结果,发现不管是粘性土或是砂性土质,其实际承载能力都将随着地下水位的上升而减小。而粘性土地基内部存在粘聚力作用,使得其承载能力下降较小,最大的下降率在45%-5 5%,但砂性土的最大下降率则达到了70%左右。
(2)岩土产生滑移、变形、崩塌试问现象
在河边、斜坡、河谷等地带进行工程项目施工建设时,要特别重视地下水位变化对建筑稳定性的影响。在地下水位上升时,岩体和土体的浸润程度和范围增大,这样将使得岩土被水饱和软化,并造成其抗剪强度的降低;而在地下水回流的时候,将可能对岩土产生潜蚀作用,使其结构和强度遭到破坏:且在地下水位的升降变化汇总页会增大冻水压力,这些都将会引起岩土的滑移、变形和崩塌现象。
(3)建筑物震陷加剧
对于饱和的疏松细粉砂地基,地下水位的上升会促使液化震陷的动荷因素和结果放大,使得建筑物附加沉降加剧。对于柔软的粘性土层,地下水位的上升不但增加了其饱和度,而且增大了土体的饱和范围,从而造成了士体的静强度降低,因此,在地震作用下,岩土将会产生瞬问塑性剪切破坏,并产生极大的剪切变形。
3.2地下水位下降引起的岩土工程危害
(1)地面沉降
原因主要是地下水的过量开采,且发现地面沉降的区域与区域降落漏斗的中主心区域相一敛。对于未固结的松散岩层,特别是当细粒与粗粒相间成层刚,地下水位下降极易发生地面沉降。可见,地下水位下降引起的岩土工程问题越来越成为一个亟待解决的问题。
(2)地下水枯竭、水质恶化
我国地表水丰富.但分布及其不均,使得可利用水源变得的相对紧缺,所以经常造成了各地对地下水的过量开采。根据一些文献研究,发现当地下水资源的开采量小于该开采条件下的补给量,由开采而消耗的地下水将能够得到补充,水资源就可以源源不断的开采下去;但是,如果地下水的开采量超过了该开采条件下的地下水补给量,就需要消耗含水层中的地下水进行补充,这样会引起地下水水位的降低,并形成区域降落漏斗。倘若长期进行地下水的超量开采,造成区域漏斗的不断扩大与加深,那么地下水资源将会逐渐减少,甚至枯竭,并会增大水中的有害离子,造成水体的矿化度刑高。
(3)海水入侵、腐蚀性增强
在自然状态下,滨海的淡水含水层与海水一般处于相对平衡的状态。淡的地下水受大气降水补给,并在含水层中运动排入大海。尽管地下淡水与海水所占的位置会随着补给量的大小而产生进退运动,但总体还是处于一种相对稳定的动态平衡状态。如果对地下水的开采量过大,地下水排泄到大海中的水量将会减少,那么这种动态平衡将会被打破,造成海水不断向陆地部分推进,使得淡水水质变成,并加强了水的腐蚀性。
3.3地下水位频繁升降对岩土工程造成的危害
对于存在膨胀性岩体和士体的地区,地下水由于为裂隙水和上层滞水,所以很难有统一的地下水位.并且对早、雨季的变化比较敏感。地下水位的季节性升降变化,会造成膨胀性岩体和土体的非均匀膨胀收缩变化;在水位上升过程中,地下水将浸润岩体和土体,使得其被水解、软化、膨胀,造成岩土结构的变化和强度的降低。如果地下水位的升降频率过快或是幅度变化较大,将会使得岩土的膨胀收缩往复,且幅度加大,最终造成岩土的稳定性变差,极易出现工程地质灾害。
4.结论
总而言之,在岩土工程勘察中,地下水占有相当重要的地位和作用。在勘测实践中,需要对地下水进行全面的了解和分析,并采取适当的措施,将地下水对建筑物的影响降到最低。文章着重探讨分析了地下水问题在岩土工程勘察中的重要性,希望能够引起人们对这一问题的进一步关注,能够对实践起到指导作用。
参考文献:
[1] 宋赞工程勘察中的水文地质问题不容忽视科技咨询导报2007.
篇4
岩石勘查技术是指对工程的地质条件进行整体的勘察,在勘查的过程中运用比较先进的技术,对准备使用的土地进行勘察,主要包括施工现场具备的施工条件,地质如何,土地性能怎样以及今后形成项目之后会对周围的环境和居民的生活具有什么样的影响等,保障在施工过程中不会发生重大的沉降变形事故。
2勘察工程施工前的准备工作
2.1确定勘察的目标
首先,要对现场的自然环境、地理环境以及当地具备的地质条件进行考察,对施工现场环境湿度,年平均的降水量进行取样考察。再者,对附近的岩层分布,不同岩层厚度进行分析研究。以及对现场植被分布的情况和地质条件进行综合的考察,根据以上的查询情况来判断这块区域能否满足施工所必需的地理条件。
2.2对施工场地勘探
当勘察的对象据定了之后,就要采取相关措施对确定了的现场地质进行勘察。通过采取土方、愿为测量、现场测验等步骤,依据采集信息对施工现场的环境进行分析。将数据归纳整理,为后期工作提供参考。
3岩土工程勘察中存在的问题
3.1勘察过程没有按照科学的方法勘察
勘察人员在进行勘察工作时,地质条件出现复杂情况的时候,他们不能对勘察对象进行准确的分析和试验,最终造成勘探数据不是精确无误,不能避免的存在误差,对勘察的区域不能完全的掌握相关信息,因此没有足够的地质信息保证施工安全。
3.2勘察技术人员整体素质较低
在进行岩石勘探的具体过程中不仅需要靠科技的仪器,还需要综合素质过硬的技术人员。技术工作者的专业技能对勘探数据的准确性产生较大的影响,这也决定了勘察的结果的准确性。现在我国进行勘探的技术人员明显存在专业知识掌握欠缺现象,给后期的资料分析以及整理带来不便。
4勘察技术在岩土工程施工中的运用
4.1工程地质进行测绘
对工程地质进行的测绘在勘察过程中属于最基础的一步,作用是确定场地的地形地貌以及地层中不良地质之间存在的相互作用关系。原理是采用相关的理论知识,对施工现场的施工场地进行勘测,对地质的分布规律进行分析,然后推测现场的地质。然后将勘测出来的东西展现在地形设计图纸上,编制工程地质图。作为建设项目规划、设计施工的重要参考数据。
4.2勘探与取样
看看过程中常用的方法主要有以下三种:物探、钻探、坑探等。主要被用来调查地下地质。因此,在进行勘测的过程中,要根据现场具备的条件以及地质的条件选择适合的勘测方法。物探并不是直接的进行探测,采用的间接的方法,这样比较省钱,方便,对解决勘测过程中遇到的问题是十分有利的但需及时了解地下地质情况的问题,也可以给钻探和坑探提供一定的指导。但是,它存在数据不准确,使用受地形限制的缺点。钻探和坑探都是一种直接的方法,能够直接了解地况,在勘测的时候使用频率较高。而钻探实在勘测的时候最常使用的技术选择钻探需要根据底层类型进行。
4.3原位测试技术
原位测试是指在在保证岩石具有自然条件的前提下,对岩石的力学性能进行测试的方法。此种方法与室内试验相结合,能够为岩石今后的施工过程中提供理论以及科学的信息。在使用原位测试的时候,要严格按照施工的要求进行,不能为了一时方面走捷径,严格把握工程质量。
4.4现场检验与监测
现场检验与监测是勘探工程的重要组成部分,主要在施工过程和运营期间进行。一般在高级开勘察工作阶段开始进行。其目的在于保障施工的质量以及施工的安全,提高工程所具有的经济方面的性能。进行施工主要包括两个方面的工作内容:一是对勘察结果进行审查,二是对工程的质量进行检测。通过这些数据,施工人员可以推算出工程技术的相关参数,以此作为施工设计方案及依据,优化设计方案的目的在于使其能够在技术上具有一定的操作性。这个工作一般是安排在施工的过程中进行的,但是有些工程要求比较特殊就安排此项工作在项目竣工的时候进行。
4.5促进勘查技术数字化
科学技术以及计算机技术的进行也在不断的促进着岩土工程勘察技术的发展,引进高科技仪器,应用数据库管理技术,互联网技术,利用计算机内的相关软件将于工程相关的数据信息进行统计分析、整理归纳,总结出有效信息。还可以依据数学建模,精确表现出勘察场地的工程地质表面情况。数据采集仔信息化,可以使得勘察资料进行数字化处理,将整理的设计图纸、文字等相关资料妥善的进行保存,为今后的检测提供依据,保证资料都能够追查到。
5结束语
篇5
[关键字] 基础地质 岩土工程 勘察
[中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-129-2
0引言
随着时间的推移,岩土工程勘察工作正如火如荼的开展着,有关于这方面的规章制度也在不断完善。然而人的思想不同,能力上也有所区别,就对这些规章制度产生了分歧,引发不必要的损失。与实际中,此类情况不胜枚举,是工程建设在规范性上达不到标准。下面就对此展开讨论。
1基础地质和岩土工程勘察概况
岩土工程地质勘察的主要目的是弄清楚工程现场的地质情况并为其设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土的工程参数,其勘察报告的质量对工程的安全和造价起到举足轻重的作用。施工的安全问题以及成本的问题都与初期工程勘察的成果有着密切的关系。施工过程中的很多环节都涉及到了基础地质中岩石的实际情况。对岩土工程进行考察包含了很多步骤,这些包括现场钻探、原状土取样、室内试验和现场进行原位测试等方面,这些都是要在国家的支持下才能够进行,经验丰富能为施工带来很多好处,少走很多弯路。一份岩土工程的勘察报告要做到真实可靠,这样才能如实反映出真实的情况,才能找出存在问题,就可以进行探讨改正,给出适当的建议,有利于工程的发展。
2基础地质在岩土工程勘察中的应用
2.1对基础地质岩土的室内测试
工程基础地质室内测试的主要问题是地质岩土样送达试验室后未及时进行开样测试,或不按操作规程要求进行试验操作。举一些例子来说明吧:对于时间上比较随意,没有很好的把握;岩石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,但很多固结测试并未按规范要求进行平行测试,这样就会是得出的结果真实度不高,不易令人信服,常常自相矛盾,浪费人力,物力,财力。这样一来,就要求地质室内的试验要有时效性,并遵守国家相关的规章制度。
岩土的室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标,但这是建立在原状的土、岩样和科学、正确的试验分析方法基础上的,没有其中一个,都会大大降低真实性。这些情况就表现在:原状土、岩样的采取、保管。
不同的岩石和土要有不同的取样器,要根据岩石和土的性质,分别采取适应自身的取样器,这样才会对试验有所帮助。样品要及时进行试验,否则就要储存好;要根据土质的特性进行一定的划分。要充分了解土质的方面的特性,这样才能对土质有一个整体的概念。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,而且在50及100kPa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(因我国膨胀土的膨胀力一般在50~100kPa之间)。此外,对粉土定名时不能只重视塑性指数≤10的指标,还要注意粒径>0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%的指标,若仅按塑性指数划分必然会造成一些误判,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,因此,地质中粉土的粘粒含量是必做的工作;工程剪切方法的选择。直剪试验剪切破坏面与实际土石体剪切破坏面不一致,剪切时排水条件不易控制,按《土工试验方法标准》(GB/T50123- 1999) 规定,快剪试验只适用于渗透系数
2.2基础地质的野外踏勘和资料搜集
进行野外的勘察是十分必要的,这样可以收集最新的数据,进行分析了解就可以得出最新的成果,所以工作人员要在思想意识树立起这样的一个概念。进行野外勘察,工作人员可以得到很多知识,而且由于是实际考察得出的,所以真实性不容置疑,这样勘察工作也为后期工作的展开打下了基础,指明了前进的道路,避免在错误的方向上越走越远。
在野外进行勘察的时候,就要对岩土进行勘探,要想使工作进展顺利,就要做好前期工作,明确自己的目标,确定自己勘察的内容以及在这过程中会用的知识方法。准备工作是至关重要的,做好了准备工作,后期才会更加通畅,有计划的进行下去,否则只会是一盘散沙。
原始基础地质资料的获取,岩土工程勘察一般时间短、任务重,获取准确、全面的原始资料是岩土工程勘察中最基本的工作,任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量。从这些方面就可以看出:工程野外勘察地层的划分要十分仔细,要根据工程野外勘察地层的划分,而这就需要在勘察时做出必要的收集资料。对多钻机共同作业情况,应首先集中技术人员勘探1~2个钻孔,统一勘察编录形式,避免野外勘察资料的分层、定性、描述等难以统一,给勘察资料整理带来困难;勘察工作的原位测试应严格按规范进行。静力触探试验时为减少零漂应定深调零,尤其是在施工区域的气温与地温相差较大的季节,工程勘察的触探指标相差较大;标准贯入试验按照规定进行杆长和孔深校正,不仅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,还为及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象,从而确保标工程贯入数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入。由于碎石类土采样难、岩心采取率低(因钻进多采用泥浆循环,细颗粒易冲失),对碎石类土的相对软弱夹层较难发现,而且碎石土的承载力一般较好,但其均匀性对基础地基变形的影响很大,现实中不乏因碎石土的局部夹层导致建筑不均匀变形过大的实例,连续贯入是发现碎石土有无相对软弱夹层、判定碎石土均匀性和密实程度的必然要求。但也有人认为,连续贯入效率较低且起杆困难,在勘探时不能做到连续贯入;区域地下水位的观测,不仅要充分考虑周围地下水开采因素,还应在观测的最后一个钻孔施工24小时后进行,其次,水位观测宜与钻孔标高回测相结合。水位换算地下水的正确流向允许±2cm的误差,水位量测直接参照孔口是根本无法满足要求的。
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关键词:岩土工程勘察技术问题对策
中图分类号:TU74文献标识码:A
引言:
由于我国地域环境差异很大,地质地形呈现多样性,即便是在同一区域,也会呈现岩土结构的不同;再加上我国城市化进程步伐的加快,已建建筑设施和待建的工程就会不同程度的相互制约与作用,这样,岩土工程勘察的难度可想而知。因此,岩土工程勘察问题与对策成为本文的基调。
1 当前岩土工程勘察中存在的技术问题
1. 1勘察工作量布置与《岩土工程勘察规范》要求不符
一是对于勘探点的布置和孔距设定随意,不沿建筑物周边线和角点布置;二是勘探深度和勘探孔及桩基工程钻孔深度不能满足要求;三是对一些条件下加密勘探孔有助于弄清埋藏物和夹层或透镜体的分布范围,但实地勘察却不进行加密勘探孔;四是天然地基与桩基同时可能符合的条件下而按天然地基要求确定勘探孔孔深;五是高层建筑场地勘察不考虑基坑支护;六是高层建筑裙房和仅有地下室的建筑场地不考虑抗浮设计的要求,不布置勘探点;七是不增加高层建筑的上部土层的原状土试样件数。
1.2 外业施工过程中的不规范行为
1.2.1勘察测试手段和方法的采用
在当前的岩土工程勘察中,由于多种因素的作用和影响,勘探装备、取土器规格等缺乏深入细致的了解,往往在实地勘察过程中,对静力触探装备未定期标定、贯入速率未严格控制,导致勘察数据失真,不能顾及当地的岩土特点进行相对应的措施,造成后续工程成本的提升。更有甚者,为了使本勘察单位获得最大的利益,只使用静力触探来替代全部的勘察工作,这样勘察测试手段的单一和不合理,不满足地基基础规范对地基评价要求。另外,在岩土工程勘察当中,还不同程度低存在其他问题,诸如在碎石土层中和未清除孔底废土的情况下就做标准贯入试验,高层建筑场地勘察不做钻孔波速试验,圆锥动力触探试验未连续进行等等,在此就不再一一列举。总而言之,在实地岩土勘察中,手段和方法的采用比较不规范,没有一定的勘察程序和勘察流程来加以约束和督查,就会造成勘察工作的随意性和投机性。
1.2.2 钻探操作
随着时代需要和发展,我国对工程地质钻探制定了相应的技术标准,明确规定了钻探操作规范,对鉴别地层和取样钻孔中的回次进尺要求适度,而在实地的岩土勘察过程中,一般地层和巨厚淤泥质土中分别达到2m和5m。
1.2.3 取样和原位测试
原状土试样要按照相关技术标准规定严格执行,不能间隔很长时间才进行贴签、封蜡和试验操作,这样往往会因土样失水严重而使液性指数、压缩系数、孔隙比、含水量和抗剪强度指标严重失真。另外,为了有效得到全面的岩土记录,不能漏登,也不能错位测试,而在一些粉土、砂层和卵石层中钻进时,由于采取质量不好的泥浆护壁使得泥浆浓度很难控制,进而出现塌孔甚至埋钻现象,造成漏登和错位测试,使得力学性质指标、原位测试数据、主要持力层与下卧层的原状土样不能符合设计和统计要求。
1.2.4 地层描述和地下水量测
野外地层描述要求对土特别是粘性土和粉土的状态、包含物、韧性、湿度、干强度、光泽反应、摇振反应等,而在野外岩土实地勘察中,很少进行全面详细的土层描述,仅仅描述其中几项甚至没有描述,使得土工试验结果与肉眼鉴定有较大误差。在潜水含水层和承压含水层同时存在的勘察场地地层中,需要对承压水头进行测量和分层量测水位,而实际却是没有予以测量,致使报告中无法明确地下水性质,只能提供混合型地下水位和水头。
2 岩土工程勘察中相关技术问题的原因分析
2.1勘察市场未能良性发展
目前勘察单位竞标中互相挤压,国家收费标准几乎成为摆设,可想而知,勘察工作质量下降也就不足为怪,出现不合理勘察手段和凭经验编写报告的现象。
2.2 岩土工程勘察技术水平低
传统勘察方法和勘察手段日益不能满足市场发展需求,勘察人员往往也缺乏建筑、结构设计知识,甚至欠缺逻辑推理能力。
2.3岩土工程专业人才趋于紧缺状态
部分勘察单位基于多种因素影响,雇用没有经过专业培训和教育的临时工来承担测试、取样、量测地下水位、土层鉴定与记录等工作,这就不可避免出现原位测试、基础设计参数不准确、地基评价力度不足等诸多勘察问题。
2.4 忽视地区研究
地区性勘察经验成果研究对于岩土工程勘察至关重要。而目前实地勘察中,往往只是基于工程点研究。如在高层建筑地基勘察中,采用箱基本已满足而采用箱基加桩基复合基础,其结果造成工期延长。
2.5 忽视工程与环境的共同作用
随着我国城市化进程的加快,城市建设空间趋于紧张,往往待建工程周围存在许多建筑物,这样工程建筑基础与地基共同作用及与周围环境的相互作用日益明显。但岩土工程勘察单位对此熟视无睹,以致出现设计和施工论证不足,造成很大经济损失。
3 岩土工程勘察中相关技术问题的解决对策
3. 1 建立健全勘察市场监管控制体系,使其良性发展
完善岩土工程监理体制,强化监督管理力度,有效遏制和清除勘察市场中的不规范操作现象。这就需要做到;强化勘察现场监管和控制力度,强化勘察合同审核与监理力度,完善勘察报告编写和检查过程。
3. 2 运用新型工程物探探测设备和工程物探方法
近年来,在弹性波理论、电子学原理和电磁波理论的理论支持下,能够提供精确的岩土动力参数的新型工程物探探测设备和工程物探方法相继应运而生。这些高新设备能够采取连续加密测点手段获得连续地质界面,具有采样过程迅速、采样密度和信息量大而成本低的优点,实现了实时采集处理与软、硬件功能的综合统一,有效解决了地下不明物体、破碎带洞穴等岩土工程难题。
3.3加大培训力度,提升勘察单位人员的工作能力
一是实施内部岗位轮换制度,以便加强资源共享和信息交流能力。二是建立规范的培训机制,实现定期与专业培训制度化。三是增强单位人员的计算机应用能力,能够熟练进行岩土工程的多种计算(如基坑支护设计计算、承载力计算等)和多种分析(如沉降分析、渗流分析)及岩土工程图件制作与治理模拟等。这样,使得岩土工程勘察人员的勘察能力和素质得到提高。
3. 4 强化地区性研究、制定地方性规程
虽然我国制定了统一的岩土工程勘察规范与准则,但基于我国地理环境复杂和地质地形多样性,加上地基的运动特性,使得不同区域的基土承载力相差悬殊。因此,有必要在岩土工程勘察规范的整体性指导下,加强地区勘察标准的规范。
4结语:岩土工程勘察是各项工程设计与施工的基础性工作,对于当前出现的岩土勘察问题一定要采取多种手段和措施加以综合治理,特别是需要社会的广泛参与和监督及政策监管,才能予以逐步解决岩土勘察问题。
参考文献:
1.成华雄.岩土工程勘察中存在的主要技术问题与发展趋势[J].广东科技.2012(11):143―144.
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关键词:岩土工程;工程勘察;水文地质;工程施工
在岩土工程勘察活动中,最为重要且最易被人忽视的问题,就是水文地质问题。究其原因,是因为工程地质与水文地质之间的关系十分密切,两者之间是相互作用相互影响的关系。但是,地下水是岩土的重要组成部分,因此其对岩土的性质具有重大影响。同时,其对建筑物的稳定性与持久性具有决定性作用。在我国一些地质、水文情况十分复杂的地区,由于缺乏对水文地址的准确、深刻研究,致使设计人员在设计过程中忽视了对水文情况的考虑,时常发生因地下水原因引起的岩土工程事故。在这种情况下,要想切实提高建筑物的施工质量,是难以实现的。由此可见,在建设岩土工程时,进行严格、精准、全面的水文地质勘察是十分有必要的。
1地下水文对岩土工程产生的影响
地下水文与岩土工程有重要的关系,从以上的地下水文与岩土工程的作用中可以看出,地下水文会对岩土工程产生一些影响,这些影响主要有:
1.1对基础埋深产生的影响。在岩土工程施工中,在基础埋深时,需要的地下水文的条件、动态等情况进行详细的掌握,如果地下水存在时,基础埋深要在地下水以上,如果必须埋深到地下水以下,需要采取降水位措施。在基础埋深时还需要考虑到承压水的作用,以免在基坑开挖时基坑底土被承压水冲破。从基础工程施工现状进行分析,天然地的造价较低,而且施工方便,在工程施工中都会优先考虑,但是在基础沉降过大或者是地基稳定性无法满足设计要求时,就需要对地基进行处理,提高地基的承载力,提高基桩成桩号质量。除此之外,地下水文还会对基础开挖产生一定的影响,如果出现土体软化强度降低等,会影响基础开裂。
1.2对建筑工程产生的影响。地基是建筑工程安全的前提,也是建筑工程施工的基础,在地基受到地下水文影响后,必然会对地上的建筑物产生一定的影响。如果地下水位高,会对地下室等建筑物产生潮湿等影响,还会增加土壤的盐渍化,加强对建筑物自身的腐蚀,进而破坏建筑物。所以在建筑工程施工前,都会先对地下水文可能造成的灾害和产生的影响进行分析。
1.3对支护产生的影响。随着城市的发展,高层建筑成为城市的一个标志,越来越多的高层建筑建起,随着高层建筑不断增加,城市建筑施工,受到施工场地、施工工艺的影响,会采用垂直开挖的方式进行施工。在高层建筑施工的过程中,基坑的开挖,会采用抽水的方法将地下水位降低,减少土侧的压力影响。但是地下水位的突然下降,会对相邻建筑产生影响,引发变形或者是造成地面沉降等,所以在建筑工程施工前进行岩土勘察、水位地质勘测非常重要。
2水文地质勘察的主要内容
2.1详细、准确评价水文地质对建筑物及岩土的影响与作用,预测极易发生的岩土工程故障,并提早做好防范工作;
2.2在岩土工程勘察过程中,要紧密结合工程特点及建筑物实际需求,准确勘察工程地点的水文地质情况,积极提供建筑物建设所需要的水文地质详情;
2.3应准确勘察岩土工程周围的水文地质自然风貌,并评估其对工程的各种影响,应重点分析并预测在工程建设过程中地下水会发生怎样的变化,这些变化会对建筑物及岩土发生怎样的影响;
2.4从工程方面考虑,依照地下水对具体工程的影响与作用,详细提出各种情况下应重点评价的水文地质问题,例如:第一,水对深埋在地下水水位之下的建筑物地基中钢筋及混凝土的腐蚀程度。第二,对选择膨胀土、残积土、强风化岩、软质岩石等岩土当成基础里层的工程场地,应重点评价地下水文对各种岩石可能产生的胀缩、崩解、软化等作用。第三,当地基的压缩层中出现了饱和、松散的粪土、细砂时,应预防产生管涌、流砂、潜蚀等可能性。第四,当建筑物的地基下部包含有承压含水层的话,应注重对地基坑开挖之后地下水对地基底板产生强大冲击的可能性进行评价与估算。第五,当工程地基在地下水位以下时,应积极进行富水性和渗透性试验,特别是在山区,应精准勘察水文详情并积极评价因人工降水而引发的山体滑坡、泥石流等问题,尽量避免影响建筑物的持久性与安全性。
3岩土工程勘察的重点
3.1地下水位上升问题
因地下水水位上升引发的岩土工程问题,主要体现:1)具有一定坡度的岩土发生大规模滑坡、崩塌,或者出现泥石流等,这种情况主要出现在风化现象严重的山区、丘陵地带;2)崩解性强的岩土易被崩解或软化,进而破坏岩土结构,使其稳定性降低、压缩能力增强。这种情况主要发生在强风化及风化后存在积土的地区;3)造成粉土及粉细砂被水浸泡成松散、饱和状态,极易发生砂土液化、流砂等状况这种情况多出现在第四系湖积细砂、冲积细砂层中;4)可引起地下洞、地下室内严重充水甚至被淹没,导致建筑物地基上浮,最终造成建筑物失稳、倾斜等问题。这种情况在各个地区都可能发生。
3.2地下水位下降问题
地下水水位不均衡大幅下降的主要原因,通常是由人为因素引起的,比如,过量或过于集中地取用地下水,造成地下水的取用量远远大于补给量,造成地下水位不断大幅下降,形成漏斗区。另一方面,工程活动比如施工排水、降水工程、矿床疏干等,可可能引发地下水位局部大幅下降。这种情况下,引起的岩土工程危害主要表现在地裂、地面下沉、地面塌陷等,其严重破坏了岩土的稳定性,降低了建筑物的持久性。在有些地区,因为排水、供水引起的地下水位大幅度下降,引起地下水漏斗区过度扩大,可造成该地区水资源的枯竭,继而引发严重的地裂及地面坍塌事件。
4结论
水文地质问题在岩土工程的地质灾害防御、基础设计、持力层选择等方面都发挥着很大的积极作用,只有深刻认识水文地质队岩土工程的重要影响,才能从根本上重视其作用,并积极采取措施予以应对,最终减少危害的发生。
想要正确地评价岩土工程的水文地质情况,必须注意以下几点:1)精准评价地下水地工程产生的各种影响,预测可能会发生的危害情况,并积极最好应对措施;2)在具体勘察中,应依据具体的建筑地基情况,详细查找与该地基情况有关的水文地质问题,为未来的建筑施工准备详尽、准确的水文地质信息;3)详细测量工程所在地地下水的自然状态及变化特点,一边准确地分析并预测因人为原因对地下水位产生的影响,进而对岩土工程产生不利影响;4)针对高层建筑,假如水文地质情况对其抗震性、地基产生较大影响时,有必要邀请专业的水文地质企业对该工程所在地进行详细的、全面的勘察。
参考文献
[1] 杨峰.岩土工程勘察中关于水文地质问题的相关研究[J]. 城市地理. 2014(14)
[2] 曹豫湘.浅析岩土工程勘察中水文地质勘察与评价[J]. 中华民居(下旬刊). 2013(08)
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【关键词】工程地质,勘察,水文地质,危害
中图分类号: P331 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
水文地质情况将直接关系着整个岩土工程整体的稳定性和持久性,良好的水文地质勘察,对整个岩土工程设计施工的科学性,整体工程的质量稳定性,产生巨大的推动作用,但是,作为岩土工程勘察中的重要组成部分,很多时候对水文地质的勘察并没有受到应有的重视,对水文地质条件评价内容简单化,缺乏系统全面性,使得整个岩土工程勘察难以具有指导性效果,勘察的不力,也使得对水文地质认识不全面,造成地下水对岩土工程的侵蚀严重,很大程度上破坏了整个岩土工程的质量。因此,作为岩土工程勘察的重要内容,对水文地质的勘察必须结合岩土工程的基础设计,施工基本条件,施工的目标等各方面的因素进行,综合分析地下水对岩土工程的影响,并针对具体的实际问题,做出有效的处理措施,这是岩土勘察中水文地质勘察的基本要求。
二、工程地质勘查中水文地质条件的评析
在岩土工程勘察中,需要对水文地质条件做出全面客观的评价分析,这是保证勘察质量的关键。在很多岩土工程勘察中,很多岩土工程勘察分析者都忽视了工程的基础设计和工程实际施工情况,简单做出分析,对地下水对岩土工程的危害认识不够深刻,使得岩土工程存在着墙体坍塌,路面断裂等质量问题和安全隐患,对国民经济发展和人们生活水平产生了极其恶劣的影响。因此,必须从以下几个方面做出全面分析。
1.首先要根据岩土工程的基础设计和具体施工情况,探究水文地质存在的问题。其次,要重点分析地下水对岩土工程的各种危害性影响,并针对可能出现的裂缝,坍塌等质量隐患,准备防治方案。最后,要勘察处地下水的基本情况,比如水位,蕴藏量等,科学预测在工程施工中将要遇到的问题和挑战,分析地下水会产生的限制因素。
2.从岩土工程整体的设计施工考虑分析,首先,地下水对岩土工程的地下建筑有腐蚀性作用,必须做好防腐护理措施。其次,对地基的选择必须综合考虑到岩土的软化性,透水性,崩解性,和胀缩性等多方面的岩土水理性质。最后,地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂粉土时,应预测产生地震液化、潜蚀、流砂、管涌的可能性,且如果有地下室的设计,必须考虑到地下水水位上升而产生的基坑凸起问题。
三、岩土的水理性质分析
地下水和岩土相互发生作用所表现出来的各种性质就是岩土的水理性质。岩土的水理性质直接关联着整个岩土工程建筑的稳定性和持久性,关系到整个岩土工程的质量和使用寿命,岩土的水理性质变化将直接影响到岩土的刚度和变形程度,因此,加强对岩土的水理性质分析,深刻理解岩土的水理性质,将会整个岩土工程勘察起到巨大的推动作用。
地下水的各种存在形式分析
地下水的存在状况是整个岩土工程勘察水文地质状况分析的第一步,一般而言,地下水在岩土中的存在形式有三种,主要是,结合水,毛细管水,和重力水。
2.岩土的水理性质探究和相关的测试方法简述
(一)岩土的软化性。岩土具有软化性,多用软化系数来进行衡量。当岩土受到地下水的侵蚀之后,力学强度降低,会发生岩土的风化,侵蚀等情况,软化性普遍存在于砂岩,页岩等多种岩石土层中。
(二)岩土的透水性。岩土的透水性多指在水的自然重力下透过岩土的性能,一般采用抽水试验,压水,渗水等试验方式获得,最后要渗透系数表示。
(三)岩土的崩解性。岩土受到水源的浸泡,土粒之间的连接韧性减弱,岩土发生散落解体的性质。岩土的崩解性受到岩土的颗粒成分、矿物成分、结构等因素的影响。
(四)岩土的给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。
(五)岩土的胀缩性。岩土在吸水失水后发生体积膨胀和收缩的性质。这种性质一般采用膨胀率,体缩率、收缩系数等参数进行衡量,岩土的胀缩性不仅是发生地面裂缝,基坑凸起的重要原因,而且和岩土工程的地基稳定性有着密切的联系。
四、地下水的危害分析
地下水对岩土工程的影响分析。地下水在岩土工程中,对岩土工程的设计施工和整体的工程质量有着十分严重的危害,地下水位的上升下降都会对岩土结构和岩土的水理性质产生影响,从而改变着岩土工程建筑的稳定性和耐久性,很大程度上缩短了工程建筑的使用寿命,且还留下许多质量问题和安全隐患,主要危害表现在以下几个方面。
1.地下水位上升带来的岩土工程危害。
潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状.水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由干潜水面上升对岩土工程可能造成:①土体沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化,引发山体滑坡。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,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。
地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
3.地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。
4.地下水动压力作用引起岩土工程危害。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,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献 已有较详细的论述,这里不再重复。
五、结束语
工程地质勘查工作是整个工程建设领域重要环节,工程质量和国民经济发展和人们生活水平的改善有着密切的关系,加强工程勘察是保证工程质量的基础。加强对岩土工程中水文地质情况的勘察,加强对水文地质条件的全面系统分析,对保证岩土工程质量,提高岩土工程勘察水平,推进我国工程建筑行业的全面健康发展,有着十分重大的意义。
参考文献:
[1]刘玉荣 岩土工程勘察中地下水问题的探讨 [期刊论文] 《宁夏工程技术》 -2006年1期
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关键词: 岩土工程勘察技术数字化技术
中图分类号:K826文献标识码: A
从上世纪80年代以来,各行业资料数据逐渐增多,并且产生了资料数据爆炸性的增长,所以对资料及数据进行妥善的处理便显得尤为重要。如何利用这些数据来完善自身工作水平,已经成为岩土工程勘察工作中的重点。岩土工程勘察数据自身具备多元性及空间性的特点,并且目前已有的常规数据库已经不能满足处理数据的需要[1]。岩土工程勘察工作自身具备一定的空间特性及结构属性,所以该工作在计算机可视化工作中显得十分复杂。怎样在利用数据库基础上使用计算机技术来完成勘察数据时空分析以及空间建模,便成了目前迫切需要解决的问题,本文综合国内多个岩土工程勘察现场的实际工作情况,对岩土工程勘察数字化技术提出一些见解。
一、数字化勘查技术
数字化岩土工程勘察工作属于当代测绘技术的一种,并且需要结合计算机技术、CAD技术以及各种计算机软件,将整体工程中的信息进行有机结合,从而建立起整套计算机辅助的信息流程,让勘察设计方面的技术手段从之前的手工化逐渐走向信息化[2],向CAD转变,进一步完成图文自动化以及硬件网络化。并且建立多专业多工种并且高效益的勘察队伍。数字化勘察技术目前已经广泛应用于图纸、图像以及各种文字表述上,为专业设计工作提供参考数据。下图为常规情况下岩土工程勘察工作流程。
二、岩土工程勘察数字化工作存在的问题
1.勘察资料地质化
我国多数岩土勘察部门会将整体工程使用条块分割的方式进行施工作业,致使勘察及设计工作长期处于分散作业的状态,而岩土工程的新技术及新规范更新速度较慢,勘察工作本质上是一门细致的工作,所以很难和岩土工程自身特殊性相结合[3],导致二者产生脱钩的状况,勘察人员给出的岩土工程信息在设计人员工作时不实用,很难理解,但是勘察工作因为自身特性问题,不可能参与到整体设计当中。由于设计人员很少接触到实际的勘察工作接触的场景,而且自身的知识水平有限,所以想要将勘察的成果转化为设计工作中所需要的数据,基本上是不可能的,这一情况也导致许多资料浪费掉,没有发挥出自身的实际价值[4]。
2.地图与设计之间沟通不畅并且数字化程度低
地形图属于设计系统中的基础数据,目前技术化地图当中一些环节设计水明较低,导致和CAD设计软件之间的借口不匹配,难以顺利完成对接任务,设计系统就必须要重新将勘察工作所得资料数字化,影响CAD的推广及使用[5]。勘察部门在完成勘察工作后,一般会将勘察信息用图纸或是文字的形式进行表达,并且表达内容上主要以形式为主,定性描述比较多。这一特点导致设计人员在勘察信息理解方面存在一定难度,并且勘查处理工作难以进行。
三、问题解决方式
1.常规的一体化分为横向与纵向,一些情况下也有松散的一体化,岩土工程勘察工作,需要使用计算机技术、网络通信技术等,将信息进行整合,构建成一个较为完整并且功能强大的使用计算机对信息进行分解的模式,将数据采集以及勘察信息管理、地质数据等方面综合到一起,彻底实现一体化。岩土工程的一体化系统中囊括了许多方面的技术,并且这部分技术相互产生联系,共同为岩土工程数字化服务。
2.GIS技术是当前被广泛运用的一种技术。GIS技术与岩土工程勘察设计之间存在一定的差异,但是二者的相似之处更多。二者都属于涵盖空间及坐标的信息,而GIS技术更注重信息采集分析工作,而岩土工程勘察设计工作则更加注重空间上的分析及决策,假定在岩土工程勘察中使用地理信息技术对勘察工作得到的信息进行评价及管理,那么GIS必然会为岩土工程勘察工作提供实现条件。GIS技术具有一定的数据采集及数据处理能力,并且形式内容多样,具有较强的可操作性。因为岩土勘察设计工作中的数据在内容以及数据上存在一定的复杂性,所以通过GIS完全可以对岩土工程勘察设计的数字化提供可能。
3.想要解决岩土勘察工作中存在的问题,就必须要建立起一体化的体系,通过一体化体系让勘察、设计等环节使用计算机进行作业[6]。勘察工作可以为设计阶段提供接口数据,想要完成一体化进程,首先要保证岩土工程勘察工作的数字化技术。岩土工程勘察的工作对象规模、结构以及形态等方面差别较大,但是不论地形如何复杂,都可以将其简单的视为抽象的点线面体。所有的地质在空间方面都会占据一定的位置及范围,并且具备自身的形态及特质,而且和其他地质之间具有一定空间上的联系,所以可以简单的将地质对象特征总结为空间、属性、空间关系这三方面的特征。
三、数据库
想要建立岩土勘察工程数据库,首先要明确数据库的概念。岩土工程勘察数据库属于岩土工程勘察数字化中比较重要的一项工作,并且数据库会设计到许多密集的数据处理以及数据应用问题,所以想要建立一个可以反映整体信息的概念性数据特性,就必须要将其从实体功能中脱离,只需要通过现实世界当中使用的数据对模型进行侧面构建,就可以明确二者的属性与二者之间的关系,再次基础上建立一整套相对来说比较完整的数据库及体表结构。岩土工程的地质模型属于人对客观事物的精炼以及图示化的一个过程,在建设模型的时候必须掌握相关观点、理论及依据。笔者个人比较推崇岩土工程力学,岩土工程力学核心是岩体,结构面在其中起到主要作用,而软弱岩层则起到突破口的作用,结构面的类型比较多,而且性状复杂,不仅存在软硬度问题,而且还存在大小区别,并且在实际中的分布具有一定随机性。在数据库建立工作中,岩土工程一体化的系统数据主要可以分为三类。第一类就是将用户的原始数据输入到其中。第二类就是通过已有数据将数据之间的间隔数据通过自动生成的方式来实现,最后再得出数据即可。一般情况下,原始数据需要综合信息属性以及数据属性的数值再进行构建,而中间数据主要囊括原始的数据以及自动生成地面层面的等值线模型、三维的表面模型以及剖面模型等等。相关技术人员便可以通过这些模型为用户提供想要得到的图件。通过这种方式也可以提升信息查询工作的便捷性,简化工作难度。
结束语:岩土工程勘察数字化工作含盖了许多方面的知识点,笔者通过总结自身在岩土工程勘察工作中的实际经验,结合当前国内该方面先进工作方式,对岩土工程勘察数字化技术工作中存在的问题进行了简要分析,并且针对其中部分问题提出了相应的解决方式,最后通过模型的方式对岩土工程勘察数字化技术进行了总结性分析。
参考文献:
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篇10
【关键词】:岩土勘测;技术问题;提高方法;
【 abstract 】 : geotechnical investigation is the important foundation of the construction project, the survey for the accurate or not, decided the engineering construction safety and investment efficiency. In this paper, we introduced the geotechnical engineering survey problems of technology and puts forward improving the method of geotechnical engineering survey.
【 key words 】 : geotechnical survey; Technical problems; Improve methods;
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
0. 引言
岩土工程勘察其主要作用是为设计配套服务,提供设计需要的勘察资料,工程勘察体现的主要是认知作用,通过必要的勘察手段和工作,认识地基岩土的物理力学属性,为设计提供必要的依据。对工程地质条件作出正确的评价分析,将直接影响到工程的安全性及工程造价的高低,故在勘察过程中,要选择最为适合及全面的勘察方法。
1. 我国岩土工程勘测发展现状
在建国初,我国开始引进国外的勘测技术,把只负责查明工程场地的地质、评估地质条件等等的工程地质勘察演变为岩土工程勘察,由原来的不参与解决工程实际问题或具体办法的状态,逐渐转变为勘察工作报告中还要涉及拟定工程地基基础的合理方案、相关的注意事项、选定施工方案的理由等等工作。因此,它既不作出指导性的建议,也不用走进基层工作中,导致其工程勘察工作范围比较狭隘,其发展也比较缓慢,“重前期轻后期”的现象令勘测工作与工程设计和工程实际施工不相符,也令勘察成效在工程整体操作流程中不能有效的发挥作用,但在当时国内岩土工程体系已经逐渐形成。
2. 岩土工程勘测中存在的技术问题
20世纪以来,岩土工程技术作为近代科学中的一部分,被广泛应用于社会建设的各个领域,得到了较大发展,也存在许多不足。岩土工程技术是实践性很强的一门年轻学科,发展至今还是一门不够严谨、不够完善、不够成熟的技术学科。因其难度大,发展潜力也更大,需要广大岩土工程师的继续努力和不断实践,为祖国的现代化建设多做贡献。随着我国国民经济不断高速发展,众多基础建设项目和现代化超高层建筑物不断兴建,基础和基坑开挖深度越来越深,各种公共建筑物的建筑风格迥异。其平面和立面变化大,给结构和勘察专业带来诸多的新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。这些问题主要以下几个方面:
2.1界面划分问题
由于我国地域辽阔,地质形态也较为多样,各省市、地区的地质、地形、地貌、岩层等都有较大的差别.因此,在岩土工程勘察技术应用和管理中普遍会面临界面划分的问题。岩土界面的划分主要是依据岩土体和岩石风化程度等,并且使用勘察仪器、设备。以及实验室检测技术对于地质构造和软弱结构面进行判定结,进而才能准确对岩土层面进行科学的划分。但是由于技术管理中存在操作、数据采集、资料分析、综合处理等方面的问题,进而导致所得出的岩土参数与实际不符,进而影响到勘察工作的整体效果。
2.2地质形态问题
主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定。
2.3岩土参数问题
主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层即粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定。
2.4综合能力问题
主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨别真伪、去伪存真、补充印证、归纳总结的能力,缺乏建筑、结构设计方面的知识,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料不能满足设计的需要。
2.5技术素质问题
目前,国内岩土工程勘察技术应用和管理中,技术人员数量不足、专业素质相对较差、操作水平薄弱、数据综合分析能力不强等问题是客观存在的,也是影响勘察技术实际应用效果的重要因素。目前,我国仅有部分综合性高等院校开设了岩土工程勘察专业,而培养出的专业人才数量和综合素质与实际工作要求仍然存在一定的差距,这是造成国内勘察技术水平低于西方国家的因素之一。同时,在岩土工程勘察工作中,技术人员对于野外及室内相关地质数据、资料的整理和分析能力较差,难以及时、准确为工程项目设计方提供科学、可靠的地质数据,进而导致设计、施工工作的延误。
3.提高岩土工程勘测技术的方法
3.1实用新型设备并控制其管理质量水平
伴随着电子、电子计算机技术的飞速发展,近十几年来,工程物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法并相应发展了一大批集适时采集处理,软、硬件功能于一体的工程物探探测设备,它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面。从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点;并且可以利用综合工程物探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题,如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。并且可以提供许多工程建设所需的岩土动力参数和设计地震动参数。相对传统的钻探方法,工程物探技术使用时受场地、地形条件的限制较少,具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。但是,各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象的适用性,物性条件的适用性越强,解决问题的可靠性越大,因此,为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术难题,必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法,起到互相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。
加强勘察设备的生产监管力度,严格监督和检查勘察仪器设备的质量水平。对于不符合规范和要求的设备,严禁出厂。另外,应严肃、严格地核查各企业现有勘察仪器设备,一旦发现不合格的仪器设备,要求其立即更换,并处以相应的惩罚。从仪器设备的生产厂家到仪器设备的使用单位,都要进行设备质量的大普查。
3.2加强对于新型勘察技术的应用
加强室内、外测试新技术(比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,建立它们之间的经验关系,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。
3.3加强勘察技术人员的培训和管理
随着现代电子计算机及网络技术的不断发展.岩土工程勘察工作对于技术人员的素质要求已经由单纯的地质知识向综合能力提升的方向转变,特别是在部分地质条件较为复杂区域的勘察工作中,技术人员往往需要借助装配专业软件的计算机进行承载力、受压层深度、土压力、基坑支护等项目的数据分析和处理。因此,勘察技术人员必须掌握较强的计算机和相关软件的实际操作能力。同时,岩土工程勘察单位也要定期组织技术人员进行岗位培训。并逐渐选拔和构建一支业务精湛、野外适应能力强的高素质勘察队伍,以便能够从容应对较为复杂的岩土工程勘察工作。
4.结语
总而言之,岩土工程勘察是岩土工程的一项基础性工作,也是整个岩土工程工作的重要组成部分之一。进行岩土工程勘察工作时,应根据工程建设各勘察阶段的要求,查明地质灾害和不良地质作用,正确反映工程地质条件,精心分析,精心勘察,提出评价正确、资料完整的勘察报告,供设计、监理和施工使用。对于当前岩土工程勘察技术管理中存在的问题,应严格对待,提出相应的解决办法,以便于岩土工程勘察技术管理的提高和完善。
参考文献
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