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關(guān)鍵詞:巖土工程;勘察方法;創(chuàng)新
1. 引言
巖土工程勘察是應(yīng)用巖土工程的觀點(diǎn)、技術(shù)和方法,查明、分析、評價建設(shè)場地的地質(zhì)環(huán)境特征和巖土工程條件。工程建設(shè)前,進(jìn)行巖土工程勘察,查明建設(shè)場地的地質(zhì)條件,對存在或可能存在的巖士工程問題提出解決方案,對存在的不良地質(zhì)作用提前采取防治措施,可以有效防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。同時,巖土工程勘察所占工程投資比例甚低,通過勘察可以充分利用有利條件,避免或改造不利條件,減少工程后期處理費(fèi)用,提高工程質(zhì)量。因此,工程建設(shè)過程中,巖土工程勘察十分重要。近年來,隨著漢中市城區(qū)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,高層建筑發(fā)展較快。在土木工程中遇到諸多巖土工程技術(shù)問題,不斷探索巖土工程勘察新途徑,對確保工程安全,防范和減少地質(zhì)災(zāi)害具有十分重要的現(xiàn)實意義。
2. 巖土工程特點(diǎn)及常用勘察方法
2.1 巖土工程的主要特點(diǎn)
巖石的裂隙性和土的孔隙性是巖石和土區(qū)別于混凝土、鋼材等人工材料的主要特點(diǎn)。習(xí)慣將巖石和裂隙視為一個整體稱為“巖體”,將裂隙概化為“結(jié)構(gòu)面”。弄清結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、參數(shù)和分布,是巖土工程勘察設(shè)計的重難點(diǎn)。土是一種散體材料,存在孔隙。對于飽和土是固、液兩相;對于非飽和土,是固、液、氣三相。在飽和土中,由于孔隙水壓力的增長和消散,不同的加荷速率地基承載力不同。飽和土中的超靜水壓力可導(dǎo)致擠土效應(yīng),使樁被擠斷、擠歪和上??;非飽和土的孔隙氣壓力形成基質(zhì)吸力,基質(zhì)吸力隨著土中含水量的增加而降低,因而不穩(wěn)定??偠灾?,把握好孔隙壓力是巖土工程的重要關(guān)鍵。
2.2 高層建筑對巖土勘察的要求
高層建筑的特點(diǎn)是荷載大,基礎(chǔ)埋深大,且一般基礎(chǔ)寬度大,多用筏基、筏基+樁基、樁基。這些特點(diǎn)決定了勘察工作量大,內(nèi)容廣,要求提供的參數(shù)雜,巖土工程評價面廣且要有深度。加上由于商業(yè)用地的緊張造成對地下空間使用需求的日益增長,如利用建筑地下部分作為停車場、商場等,高層建筑的基礎(chǔ)埋深有不斷加深的趨勢,基礎(chǔ)埋置深度加大帶來最突出的巖土工程問題是基坑支護(hù)和施工降水問題,加之城市建筑密集,這些都為巖土工程勘察提出的新的更高要求。
2.3 常用巖土工程勘察方法弊端分析
巖土工程勘察是一項綜合性的工程地質(zhì)調(diào)查工作,是運(yùn)用各種勘察測試手段和方法,對建筑場地進(jìn)行調(diào)查研究,分析判斷修建各種工程建筑物的地質(zhì)條件以及建設(shè)對自然地質(zhì)環(huán)境的影響,巖土工程勘察的目的是為設(shè)計、施工提供地質(zhì)勘察成果及各項巖土工程參數(shù)。傳統(tǒng)的巖土工程勘察大多依賴于地質(zhì)勘察部門,導(dǎo)致勘察資料過分傾向于地質(zhì)化。由于部門間的條塊分割,勘察與設(shè)計環(huán)節(jié)缺乏必要的溝通與銜接,導(dǎo)致巖土工程設(shè)計與勘察之間出現(xiàn)脫鉤,造成勘察成果得不到有效的運(yùn)用,造成一定程度的浪費(fèi)。同時,數(shù)字化地圖與數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)不十分匹配,導(dǎo)致巖土工程勘察信息數(shù)字化程度較低,不利于巖土勘察信息的處理、傳遞與利用,進(jìn)而會影響到相關(guān)建筑的建設(shè)質(zhì)量。巖土工程地質(zhì)勘察是工程設(shè)計的先決條件,但傳統(tǒng)的巖土工程地質(zhì)勘察資料一般都局限于二維、靜態(tài)的表達(dá),這種表達(dá)不能直觀地描述場地地質(zhì)空間構(gòu)造的起伏變化,很難使人們能夠直接、準(zhǔn)確、完整的理解和感受場地土的物理力學(xué)性質(zhì)變化情況,不能滿足巖土工程的空間分析要求,探索新的巖土工程勘察方法和途徑,對提高工程設(shè)計與建設(shè)質(zhì)量和水平具有十分重要現(xiàn)實意義。
3. 巖土工程勘察創(chuàng)新探討與實踐
3.1 應(yīng)用數(shù)字化巖土工程勘察技術(shù)
數(shù)字化巖土工程勘察是應(yīng)用當(dāng)代測繪技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及CAD技術(shù),通過計算機(jī)及其軟件,將工程項目的所有信息有機(jī)地集成起來,建立綜合的計算機(jī)輔助信息流程,使勘察設(shè)計的技術(shù)手段從手工方式向現(xiàn)代化CAD技術(shù)轉(zhuǎn)變,作到數(shù)據(jù)采集信息化、勘察資料處理數(shù)字化、硬件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、圖文處理自動化,逐步形成和建立適應(yīng)多專業(yè)、多工種生產(chǎn)的智能化的工程勘察設(shè)計體系,主要要解決的是巖土工程勘察中場地方域的數(shù)字化、場地物性指標(biāo)的數(shù)字化、場地地層的數(shù)字化和巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。
3.2 巖土工程數(shù)字化建模方法
巖土工程地質(zhì)建模的方法目前采用的主要有表面模型法,主要通過精確的表示出工程地質(zhì)體的外表面來表示均質(zhì)地質(zhì)體的建模方法。其數(shù)據(jù)來源是通過測點(diǎn)獲得的一系列離散的測點(diǎn)資料,包括測點(diǎn)的幾何特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù),然后利用數(shù)據(jù)解釋結(jié)果重構(gòu)地質(zhì)體界面。可以抽象為把一系列同屬性的點(diǎn)按照一定的規(guī)則連接起來,構(gòu)成網(wǎng)狀曲面片,進(jìn)而確定整個地質(zhì)體的空間屬性,有很多方法用來表示表面,可以采用不規(guī)則格網(wǎng)法,就是將區(qū)域內(nèi)有限個點(diǎn)將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)。區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面的頂點(diǎn)、邊上或三角形內(nèi),如果任意點(diǎn)不在頂點(diǎn)上,則該點(diǎn)的數(shù)字屬性值通常通過線性插值的方法得到(在邊上用邊的兩個頂點(diǎn)的高程,在三角形內(nèi)則用三個頂點(diǎn)的高程),所以TIN是一個三維空間的分段線性模型,在整個區(qū)域內(nèi)連續(xù)但不可微。
3.3 基于GIS的巖土工程勘察技術(shù)
將巖土工程地質(zhì)勘察與地理信息系統(tǒng)(GIS)結(jié)合起來,利用地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集、管理能力和空間查詢、分析能力,解決了傳統(tǒng)巖土工程勘察由于勘察數(shù)據(jù)內(nèi)容上的復(fù)雜性和形式上的多樣性而在數(shù)據(jù)處理上無能為力的狀況,而且利用地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的可視化操作能力為巖土工程勘察提供了一個可視化的操作平臺,實現(xiàn)巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)中場地方域的數(shù)字化。由于巖土工程勘察設(shè)計需要涉及到大量的勘察數(shù)據(jù)處理、圖件繪制、自動計算及輔助決策等,將GIS 技術(shù)引入巖土勘察設(shè)計領(lǐng)域,可以大大提高工作效率,節(jié)省人力物力資源,提高勘察設(shè)計結(jié)果的準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn):
[1]daj.hanzhong.省略/.
1巖土工程勘察工作實踐中的常見問題
我國巖土工程勘察工作的主要目的是依據(jù)參考國家制定的《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)和《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)等規(guī)范規(guī)程,結(jié)合施工擬建地的現(xiàn)場狀況,重點(diǎn)論述現(xiàn)場的原始工程地質(zhì)水文條件,以提供工程地基基礎(chǔ)施工的重要數(shù)據(jù)參數(shù)。
1.1 巖土工程勘察工作的原則問題
1.1.1 勘察理論與工作經(jīng)驗的聯(lián)系
巖土工程勘察工作所能夠涉及到的基礎(chǔ)理論內(nèi)容主要包括工程地質(zhì)理論、工程力學(xué)理論和土力學(xué)理論等方面,我們必須明確的是以上這些理論知識都是建立半科學(xué)和半經(jīng)驗的基礎(chǔ)上的,而巖土工程勘察問題的解決過程通常都是在理論知識的指導(dǎo)下,通過利用相關(guān)技術(shù)人員的自身工作經(jīng)驗并結(jié)合施工擬建地的實際狀況,合理組織建立起一種相應(yīng)的本構(gòu)模型,充分合理地運(yùn)用勘察參數(shù),經(jīng)過判斷確定結(jié)果的一系列過程??梢钥闯?勘察理論與工作經(jīng)驗的緊密關(guān)聯(lián)對于巖土勘察工程實踐是非常關(guān)鍵的。筆者認(rèn)為,勘察理論與工程經(jīng)驗在巖土工程勘察工作中應(yīng)具有同等的重要地位,相輔相成。
1.1.2 巖土工程勘察工作與設(shè)計工作的交流溝通問題
根據(jù)我國《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)的要求內(nèi)容,建筑施工工程在進(jìn)行現(xiàn)場巖土地質(zhì)勘察之前,必須收集附有詳細(xì)坐標(biāo)和地形的建筑施工總平面圖,施工現(xiàn)場場區(qū)的地面整平標(biāo)高以及擬建工程的性質(zhì)、規(guī)模、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基礎(chǔ)形式、埋置深度和地基允許變形量等有關(guān)資料。筆者認(rèn)為巖土工程勘察工作與工程設(shè)計工作之間的溝通交流非常關(guān)鍵,在進(jìn)行擬建工程施工現(xiàn)場的巖土勘察工作時,要事先通過于工程設(shè)計者進(jìn)行思想交流和溝通,勘察技術(shù)人員要充分理解設(shè)計者的設(shè)計意圖,并弄清擬建工程的特性特點(diǎn),這樣做就可以盡量避免出現(xiàn)勘察工作與設(shè)計不符的情況發(fā)生,同時使得勘察工作有的放矢,有利于勘察技術(shù)人員提供一個最為直接有用的結(jié)果。
1.1.3 嚴(yán)格控制巖土勘察工作的等級劃分
巖土工程勘察是一項比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?在對巖土土質(zhì)進(jìn)行勘察工作時,要充分考慮到巖土工程勘察工作量布置的情況,以保證擬建工程的施工安全性、經(jīng)濟(jì)合理性。具體確定辦法要按照國家制定相應(yīng)的分級標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格控制確定擬建工程的勘察等級、地基基礎(chǔ)的復(fù)雜程度等級、擬建工程的安全等級以及重要性等級等,通過了解擬建工程施工現(xiàn)場的各種等級劃分,才能夠做到嚴(yán)謹(jǐn)控制現(xiàn)場巖土勘察工作量的布置。
1.1.4 巖土工程勘察展開工作的經(jīng)濟(jì)合理性
巖土工程勘察工作在滿足了基本的規(guī)范規(guī)程要求之后,還需考慮利用最為經(jīng)濟(jì)合理地勘察手段和工作量劃分以完成勘察工作目的和任務(wù)。展開勘察工作消耗經(jīng)濟(jì)成本的多少在一定程度上也反映了勘察技術(shù)水平的高低。能否做到既經(jīng)濟(jì)又合理的巖土勘察,應(yīng)被巖土工程勘察技術(shù)人員給予足夠的重視。
1.2 巖土工程勘察工作的技術(shù)問題
1.2.1 現(xiàn)場地基承載能力的確定
我國針對確定施工現(xiàn)場地基基礎(chǔ)承載能力的方法主要可以分為載荷試驗法、理論公式法、規(guī)范查表法三種。通常我們在展開巖土工程地基基礎(chǔ)承載能力的勘察主要是由載荷試驗或者是由其他原位法、理論公式計算法、規(guī)范查表法結(jié)合以往總結(jié)的勘察實踐經(jīng)驗等方法綜合利用確定。一般情況下,由荷載試驗確定的地基基礎(chǔ)承載力是最直接的同時也是最精確的,不過因為對施工現(xiàn)場的巖土勘察往往都會受到一些諸如場地、工期和成本等影響因素所限制,所以在工程中的應(yīng)用還是比較少的,僅僅在比較重要的高級建筑施工中才會被采用。而理論公式計算法確定承載力的辦法,主要要求的是對現(xiàn)場土質(zhì)的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的準(zhǔn)確測定,抗剪強(qiáng)度的測定在實際工作中也會受到很多人為方面的影響,造成誤差的可能性相對較高。因此,理論公式計算法僅僅是作為在巖土工程勘察實踐工作中的驗兌參考依據(jù)。查表法是建立在工程經(jīng)驗法基礎(chǔ)上的一種辦法,其主要存在的問題在于我們所面對的巖土勘察情況往往會不盡常見,畢竟我們能夠在巖土工程勘察工作中總結(jié)到的經(jīng)驗有限,許多施工擬建地的地區(qū)土質(zhì)并沒有足夠的經(jīng)驗數(shù)據(jù),導(dǎo)致在實際工程應(yīng)用中只能模糊估計取值,無法合理地確定承載能力。
1.2.2 巖土土質(zhì)壓縮模量值的確定
工作經(jīng)驗告訴我們,粘性土質(zhì)的壓縮模量值相對比較容易確定,主要是經(jīng)過室內(nèi)的土質(zhì)壓縮試驗分析確定即可得到。而砂質(zhì)土體的壓縮模量值的確定就比較困難一些,既沒有國家制定的相關(guān)巖土壓縮模量值的規(guī)范,也沒有指定具體的確定辦法,通常只有通過標(biāo)貫擊數(shù)試驗計算、查有關(guān)工具書直接給出經(jīng)驗值或利用變形模量換算等方法估算,能夠確定的巖土質(zhì)壓縮模量值都比較模糊,且三種辦法的確定值還是存在比較大的差異。因此,如何能夠確定相對比較精確的巖土土質(zhì)壓縮模量值也是今后我們工程勘察技術(shù)人員所要重點(diǎn)關(guān)注和研究的課題。
2結(jié)語
以上是筆者經(jīng)過多年的實踐經(jīng)驗總結(jié)到的一些常見巖土勘察問題,在此提出來可供同行朋友交流探討,以避免類似常見問題在今后的勘察工作中再次發(fā)生。由于巖土工程勘察工作的對象主要是地下的巖土體,其性質(zhì)的判定主要是根據(jù)土質(zhì)的客觀差異性和人為測定的主觀性綜合決定。我們技術(shù)人員作為巖土勘察工作的主體,只有通過在不斷的實踐中加強(qiáng)經(jīng)驗總結(jié),尋找?guī)r土勘察的規(guī)律性,才能夠使得勘察工作更科學(xué)化、合理化,以滿足巖土工程勘察工作的需要和給予工程設(shè)計與施工的可靠依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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[2] 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2002)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003.
關(guān)鍵詞 巖土工程;勘察;地質(zhì)
中圖分類號P62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674—6708(2012)76—0112—02
1 關(guān)于巖土工程的概述
1.1巖土工程的特點(diǎn)分析
巖土和鋼材或者混凝土等人工材料的主要區(qū)別就在于巖石的裂隙性以及土質(zhì)的空隙性這兩個方面。因此,處理好土的空隙壓力以及弄清楚巖石結(jié)構(gòu)的具體情況和參數(shù),是解決巖土工程勘察與設(shè)計工作的一個重要舉措。
1.2巖土工程勘察工作的目的
巖土工程勘察與設(shè)計的實現(xiàn)目的的關(guān)鍵是要運(yùn)用地質(zhì)原理等,應(yīng)用科學(xué)有效的勘察手法,利用先進(jìn)的儀器及勘測設(shè)備,按照一定的程序?qū)ㄖ椖抗こ痰膱龅剡M(jìn)行綜合考察、分析、探究與工程建設(shè)相關(guān)的工程的地質(zhì)條件、施工建設(shè)對所在地以及周圍自然地質(zhì)環(huán)境可能形成的危害或影響,并對勘察的結(jié)果和相關(guān)技術(shù)參數(shù)等進(jìn)行評價和設(shè)計。以便對工程的基礎(chǔ)設(shè)計工作,以及為施工工作提供有力的數(shù)據(jù)材料和技術(shù)指導(dǎo)。
1.3巖土工程勘察的主體內(nèi)容
巖土工程勘察與設(shè)計主要包括勘察現(xiàn)場的鉆探工作,以及原位測試、原土取樣、室內(nèi)環(huán)境測試以及一系列的設(shè)計文件等。
1.4巖土工程勘察的形式和方式
首先,要對地質(zhì)進(jìn)行必要的勘察,為工程地質(zhì)藍(lán)圖的繪制提高資料,并且按照具體地質(zhì)條件和最終的測繪結(jié)果,進(jìn)行勘察綱要的概要編寫,然后根據(jù)地質(zhì)條件、地勢地貌、工程預(yù)算及特點(diǎn)等確定具體的勘察方法。
2 巖土工程勘察存在問題分析
2.1勘察體系的綜合運(yùn)用效果不明顯
巖土工程勘察與設(shè)計內(nèi)容豐富,這其中包括對地形地貌以及周圍環(huán)境乃至當(dāng)?shù)貧庀蠛徒煌ǖ雀鱾€方面,這些信息存在確定因素和不確定因素。當(dāng)前的巖土工程勘察與設(shè)計機(jī)制或者系統(tǒng)不夠全面和完善,很難滿足對信息的綜合采集,分析和處理。因此,在設(shè)計方案方面,常常面臨著一系列的問題。加上相關(guān)軟件的研發(fā)存在的不足和缺陷,這些都影響著勘察設(shè)計工作的順利進(jìn)行。
另外,在巖土工程勘察專業(yè)人員隊伍建設(shè)中,也存在著一些問題。巖土工程勘察專業(yè)人員的專業(yè)知識不夠全面,知識結(jié)構(gòu)陳舊,對先進(jìn)勘察技術(shù)的掌握不到位,再上行業(yè)的技術(shù)交流與溝通存在不足,所以就導(dǎo)致勘察人員的整體素質(zhì)水平較低,無法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行高質(zhì)量的采集、分析、辨別、整理、總結(jié)和利用,這樣就導(dǎo)致大項工程不能順利進(jìn)行。
2.2信息技術(shù)的運(yùn)用不強(qiáng),軟件開發(fā)不完善
時代在進(jìn)步,信息化社會得以全面發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)在巖土工程中的運(yùn)用也在不斷地加強(qiáng),但是相關(guān)軟件的功能還不夠全面和完整,軟件的研發(fā)水平不能跟上腳步,軟件應(yīng)用可以提高設(shè)計的水平,但是設(shè)計之后的評價和技術(shù)探討是不能夠依靠軟件來執(zhí)行的。目前我國這方面的軟件存在幾點(diǎn)不足,第一,功能比較單一,不能實現(xiàn)系統(tǒng)化,工程勘察與設(shè)計之間的不能進(jìn)行很好的信息交流,從而使得信息數(shù)據(jù)的綜合處理處在不利地位。
2.3野外勘察工作中勘探點(diǎn)的布設(shè)
勘探點(diǎn)的布置存在不合理性,一旦更改勘察方案,就無法查明工程場地的地質(zhì)情況。另外,勘探和取樣工作沒有按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行,勘察時長不足、取樣不規(guī)范,樣本缺乏均勻性和代表性,都影響到原始數(shù)據(jù)的精確性,而對巖土的性質(zhì)鑒定和分類不準(zhǔn)確,則容易導(dǎo)致錯誤結(jié)論,原位測試不能按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
3 巖土工程勘察的具體措施
3.1實現(xiàn)勘察與設(shè)計整體性發(fā)展
巖土工程勘察與設(shè)計不能夠被分離開來,這是我國巖土勘察工作面臨著最嚴(yán)峻的問題,因此,加強(qiáng)巖土工程勘察與設(shè)計工作的結(jié)合是目前的工作重心。巖土工程的勘察要實現(xiàn)一體化,這樣才能有效地減少工程資源的浪費(fèi),減少人力的損耗,也能夠很好地降低人為操作的一些失誤風(fēng)險,從而綜合提高勘察的效率。巖土工程一體化設(shè)計,有必要采用數(shù)字化設(shè)計流程,要掌握必要的地理,地質(zhì)原理和技術(shù),來推進(jìn)巖土工程勘察設(shè)計的數(shù)字化進(jìn)程。
3.2運(yùn)應(yīng)高科技,提高勘察的技術(shù)平水
要運(yùn)用高科技技術(shù)來提高勘察的綜合水平,除了要鞏固理論知識,探索新的原理和技術(shù),還必須為我國的勘察工作提供一批新的勘探設(shè)備,高科技設(shè)備能夠提高勘察信息的質(zhì)量和水平??辈炱髽I(yè)應(yīng)當(dāng)要及時的更新勘察設(shè)備,實現(xiàn)勘察設(shè)備電子化,要進(jìn)一步對勘察工作進(jìn)行管理,提高工作效率。先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,還能夠提高辦公效率,實現(xiàn)辦公自動化,就像前面提到的一樣,計算機(jī)技術(shù)的合理運(yùn)用,能夠減少工作量和資源損耗,也能夠全面提高工作水平。
3.3勘察方法的巧妙選擇和改進(jìn)
巖土的勘察方法很多,在這些繁多的方法中要找到符合具體情況的方法,這樣才能夠完成勘察工作。企業(yè)在這方面,要根據(jù)具體情況,選用合理的勘察方法。在這方面,存在這樣的問題,部分企業(yè)為了提高經(jīng)濟(jì)效益,采用靜探孔方法,這種方法比較適合一些土質(zhì)較軟的地質(zhì),但是并不適合其他的地質(zhì)。但是一些特殊地質(zhì)和地形來說,應(yīng)用靜探孔就不能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)底層的情況,因此這種情況就不適用靜探孔這種方法??偟膩碚f,在勘探施工中,一定要選用科學(xué)合理的探測手段,不能一味地追求經(jīng)濟(jì)效益,這樣會導(dǎo)致勘察結(jié)果的不準(zhǔn)確。
4 結(jié)論
目前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,巖土工程勘探工作涉及的領(lǐng)域相對來說還是很廣泛的,在一些建筑項目中,也離不開巖土工程勘察。但是目前我國巖土工程勘察工作還沒有實現(xiàn)高科技化,巖土勘察工作關(guān)系到很多行業(yè)的發(fā)展,巖土工程勘察中存在的諸多問題,給結(jié)構(gòu)和勘察專業(yè)帶來許多新的研究課題,只有提高對這項工作的認(rèn)識,尋求發(fā)展的新途徑,才能找到合適的解決辦法,做好巖土勘察工作。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞]地鐵工程 巖土工程勘察 要點(diǎn)分析
[中圖分類號] U231+.3 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-1-71-1
0前言
為保障工程建設(shè)的質(zhì)量,包括地鐵工程在內(nèi)的各項工程建設(shè)在設(shè)計和施工前,都需要嚴(yán)格按照建設(shè)的基本程序?qū)κ┕さ膱龅貛r土體進(jìn)行勘查,以此生成有效的基礎(chǔ)資料和設(shè)計參數(shù),為建筑設(shè)計及施工提供科學(xué)依據(jù)。地鐵巖土工程勘察工作按勘察階段的不同分為可行性研究階段、初步勘察階段、詳細(xì)勘察階段、(施工過程中)補(bǔ)充勘察階段[1]。勘察階段不同,其勘察精度和要求也會有所不同,這就要求相關(guān)勘察人員根據(jù)不同的勘察階段采取不同措施,保障勘察工作的高效、順利開展。只有將巖土工程勘察放在重要地位,嚴(yán)格控制技術(shù)分析中的各個環(huán)節(jié),實行事先預(yù)估、事中控制、事后總結(jié)的有效勘察工作機(jī)制,才能夠保證工程的順利進(jìn)行,才能保障地鐵工程的整體質(zhì)量,促進(jìn)地鐵社會效益的最大化實現(xiàn)。
1地鐵巖土工程勘察的注意事項
地鐵線路敷設(shè)方式和施工方法的多樣性,導(dǎo)致地鐵工程基礎(chǔ)類型和結(jié)構(gòu)形式多樣化,因此地鐵巖土工程勘察兼有深基坑、鐵路隧道、城市高層建筑、水文地質(zhì)勘察的特點(diǎn)[2]?;谶@些特點(diǎn),地鐵巖土工程勘察過程中,應(yīng)盡量避免單一勘察手段,根據(jù)不同地質(zhì)狀況和地質(zhì)條件采取適當(dāng)?shù)膶嶒灧椒ǎ员U匣A(chǔ)資料和設(shè)計參數(shù)的科學(xué)性與合理性。在地鐵巖土工程的勘察中,尤其需要注意:(1)在地質(zhì)復(fù)雜、巖土特殊以及有特殊施工要求的地段,應(yīng)實施重點(diǎn)勘察、綜合分析。(2)在出入口、通風(fēng)道以及車流量較多的地段,應(yīng)采取單獨(dú)勘察,具體分析潛在不利因素。同時,要注意對每個地段進(jìn)行水文地質(zhì)試驗,并做出合理評價。(3)對沿線建筑物、地下構(gòu)筑物,應(yīng)對地鐵施工干擾下的穩(wěn)定性進(jìn)行有效分析,擬定相應(yīng)的保持對策。
2地鐵巖土工程勘察中的關(guān)鍵問題
2.1地下水問題
地鐵巖土工程勘察中,必須做好地下水的勘察,主要包括地下水水位、流速、流向、腐蝕性、補(bǔ)給情況、滲透情況等。同時,要對地下水對巖土體及建筑物產(chǎn)生的影響進(jìn)行有效分析和評價,包括施工過程中,由于降、排水措施可能引起的市政道路下沉、塌陷;地下管線及各種設(shè)施的變形;附近建筑物變形等問題,并擬定相應(yīng)的防治對策。
2.2地質(zhì)構(gòu)造問題
地鐵巖土工程勘察中,要對相關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行有效掌握,了解地鐵沿線地質(zhì)的大致走向、傾向、、富水情況等,特別是斷裂帶及采空區(qū),要重點(diǎn)勘察并及時給出建議。如有必要,應(yīng)進(jìn)行斷裂專題勘察,為考慮是否需對結(jié)構(gòu)進(jìn)行特殊處理的工程設(shè)計提供資料。
2.3不良地質(zhì)及特殊性巖土問題
地鐵巖土工程勘察中,還要對地鐵線路通過處的不良地質(zhì)及特殊巖土分布進(jìn)行勘察,重點(diǎn)勘察對象主要有軟土、膨脹土、殘積土、人工填土、地震可液化層等等。尤其要注意的是,勘察過程中必須慎重對待人工填土問題,如有必要,要適當(dāng)增大勘探孔密度,以此保障基礎(chǔ)資料及相關(guān)數(shù)據(jù)的科學(xué)性。
3常見施工方法及地鐵巖土工程勘察的要點(diǎn)
3.1常見施工方法中的盾構(gòu)法
所謂盾構(gòu)法,是指將盾構(gòu)機(jī)械在地中推進(jìn),通過盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止坍塌,同時用切削裝置進(jìn)行土體開挖,出土機(jī)械將泥土運(yùn)出洞外,靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn),并拼裝預(yù)制混凝土管片,形成隧道結(jié)構(gòu)的一種全機(jī)械化施工方法[3]?;谶@種施工方法,地鐵巖土工程勘察要查明地層構(gòu)造、層序以及地層中洞穴、透鏡體和障礙物分布,重點(diǎn)勘察影響盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行的因素,如松散砂層、掌子面軟硬不均地層、高粉粘粒含量地層及硬巖地層等。同時,要結(jié)合勘察情況,進(jìn)行土石可挖性分級及并提供工程地質(zhì)縱橫斷面,為衡量隧道失穩(wěn)可造成的破壞后果提供參考指標(biāo)。對于盾構(gòu)法,勘探孔沿線路兩側(cè)交錯布置于隧道外3~5米處。
3.2常見施工方法中的明挖法
所謂明挖法,指的是先將隧道部位的巖土體全部挖除,然后修建洞身、洞門,再進(jìn)行回填的施工方法?;谶@種施工方法,地鐵巖土工程勘察不僅要對基巖產(chǎn)狀、起伏及坡度情況,巖土分層及厚度,土石可挖性分級等各方面進(jìn)行勘察,還要查清地下水相關(guān)情況,不良地質(zhì)以及可能對混凝土及鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕情況等。此外,還要對基坑降水的可能性、管涌、浮托破壞的可能性等進(jìn)行有效判斷,評價環(huán)境對基坑開挖施工的承受能力,并提供工程地質(zhì)縱橫斷面及施工所需的各種參數(shù)。對于明挖法,勘探孔應(yīng)布置于結(jié)構(gòu)邊線外2米處,而明挖通道、風(fēng)道等鉆孔可沿其中心線布置,結(jié)構(gòu)外側(cè)1倍開挖深度范圍宜布置鉆孔[4]。
3.3常見施工方法中的礦山法
所謂礦山法,指的是用開挖地下坑道的作業(yè)方式修建隧道的施工方法?;谶@種施工方法,地鐵巖土工程勘察應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的隧道圍巖分級及土石可挖性分級并提供工程地質(zhì)縱橫斷面。同時,還應(yīng)對水文地質(zhì)條件、構(gòu)造破碎帶及巖土的類型、性質(zhì)等各個方面進(jìn)行勘察,為施工提供科學(xué)依據(jù),對于礦山法,勘察孔盡量布置在開挖范圍外側(cè)3~5米處。
4小結(jié)
作為工程建設(shè)的最基礎(chǔ)工作之一,巖土工程勘察為工程設(shè)計與施工提供重要的依據(jù),其質(zhì)量好壞將會對工程建設(shè)的各項預(yù)期目標(biāo)的實現(xiàn)具有決定性的影響,良好的巖土工程勘察質(zhì)量能夠有效促進(jìn)工程順利開展,保障工程的進(jìn)度和質(zhì)量。地鐵工程也是如此,因此,須將巖土工程勘察放在重要地位,針對不同勘察階段的不同勘察重點(diǎn),采取不同的措施,確保巖土工程勘察質(zhì)量,保證工程的順利開展。
參考文獻(xiàn)
[1]張雪雷.地鐵巖土工程勘探過程中的幾個關(guān)鍵問題[J].長沙鐵道學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),2010,(01):236-237.
[2]賈素勤,王仙偉,郭哲峰.巖土工程施工技術(shù)探討[J].科技致富向?qū)В?011,(30):234+271.
【關(guān)鍵詞】巖土工程;勘察施工技術(shù);缺陷;創(chuàng)新技術(shù)
一直以來,根據(jù)巖土工程勘察工作的主要對象來看,其目的就是要對地面以下的地質(zhì)體正確的反映給工程建設(shè),以便于更好的有助于工程的勘察、設(shè)計和施工等,最終為其提供最有力的技術(shù)論證分析和評價?,F(xiàn)今隨著城市腳步的加快發(fā)展以及巖土工程勘察技術(shù)不斷進(jìn)步的發(fā)展下,在勘察施工中,由于受到復(fù)雜條件下場地自然條件的多變性的影響,導(dǎo)致該工程在勘察施工工作中,有些勘察施工技術(shù)手段已不能適應(yīng)并很難滿足現(xiàn)代化建筑的需要,為此仍有些勘察施工技術(shù)存在一些缺陷。因此,文章首先對巖土工程施工技術(shù)的特點(diǎn)做了以下幾點(diǎn)分析,同時也對巖土工程勘察中存在的主要技術(shù)問題做了論述,最后筆者對巖土工程創(chuàng)新的勘察施工技術(shù)做了幾點(diǎn)闡述。希望對今后的勘察工作有所幫助。
一、巖土工程施工技術(shù)的特點(diǎn)分析
從巖土工程勘察工作的性質(zhì)和勘查任務(wù)的主要對象來看,其勘察施工技術(shù)與其他的施工技術(shù)有所不同,存在著以下幾種特點(diǎn)。分別是:不確定性、區(qū)域性、隱蔽性、依賴性、前導(dǎo)性。下面我們就對每個特點(diǎn)來進(jìn)行仔細(xì)的論述一下。首先我們來探討下不確定性。第一,從巖土工程勘察報告的結(jié)果顯示,報告中能夠體現(xiàn)掌握、了解巖土性能的場地反應(yīng)的數(shù)據(jù)資料很少,對巖土性能掌握的不是很清楚。第二,根據(jù)巖土自身地質(zhì)得特點(diǎn)來看,其本身的結(jié)構(gòu)和性能的參數(shù)會隨著自然環(huán)境條件的變化而變化,有時在勘察施工中,施工也會對巖土環(huán)境條件造成改變。第三,由于巖土性能和結(jié)構(gòu)受到外界環(huán)境影響發(fā)生改變后,不利于施工過程,為此也加大了巖土施工的不確定性。其次,區(qū)域性。大家都知道,在不同的自然條件下巖土的性質(zhì)是不同的,因此說,他們的區(qū)域性質(zhì)也不同。所以說采用的施工技術(shù)手段也不同。再次,豫蔽性。只要是有些施工工序都是在隱蔽條件環(huán)境下進(jìn)行的,很難發(fā)現(xiàn)問題。一旦發(fā)現(xiàn)問題,解決難度很大,需要很長的時間來驗證。通常情況下,在施工中或施工后采用針對性的檢測、監(jiān)測方法作為對其出現(xiàn)問題解決的主要技術(shù)手段。最后,我們來分析一下依賴性。眾多巖土工程施工技術(shù),不但取決于所需解決的巖土工程問題,更依賴于相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。隨著巖土工程勘察施工技術(shù)的發(fā)展,以及隨著現(xiàn)今社會高科技的發(fā)展,使巖土工程施工技術(shù)的質(zhì)量檢驗上了一個新臺階,其與相關(guān)的巖土工程施工技術(shù)配套,使信息化施工成為可能。另外,前導(dǎo)性。各種施工技術(shù)都是先研究施工效果.后研究計算理論和設(shè)計方法,如復(fù)合地基、擴(kuò)底樁、夯擴(kuò)樁、夯實水泥土樁等迅速發(fā)展完善及大范圍的應(yīng)用,但是,其相應(yīng)的設(shè)計計算理論還在緩慢地發(fā)展。
以上這些都是巖土工程施工技術(shù)的特點(diǎn)分析。接下來,我們對巖土工程勘察中存在的主要技術(shù)問題做以下論述。
二、巖土工程勘察中存在的主要技術(shù)問題
1、巖土參數(shù)問題
很多巖土工程勘察單位由原來的行政撥款轉(zhuǎn)變成實行企業(yè)化??辈烊蝿?wù)由原來的上級傳達(dá)命令轉(zhuǎn)變成單位自找。為此,在這種情況下,很多勘察單位為了眼前的利益,對勘查技術(shù)管理存在松弛管理現(xiàn)象,最終導(dǎo)致巖土工程勘察工作質(zhì)量不過關(guān)、不完善。主要體現(xiàn)在,在勘查工作中,鉆探、測試及取樣不符合要求,有的勘察單位為了搶時間,甚至對取樣和鉆探不按規(guī)定程序操作。還有的施工勘察單位對施工現(xiàn)場測試量做得少??傊且驗檫@些,最終導(dǎo)致巖土參數(shù)不確定也不準(zhǔn)確。
2、勘察施工技術(shù)人員能力問題
很多勘察施工技術(shù)人員由于缺少對勘察野外和室內(nèi)原始資料的整理、分析、利用能力以及缺少辨別真?zhèn)螝w納總結(jié)的能力,更加缺少結(jié)構(gòu)設(shè)計這方面的知識,所以,對其提供的勘察數(shù)據(jù)資料不準(zhǔn)確,最終導(dǎo)致滿足不了勘察工作需求。另外,很多勘察施工技術(shù)人員他們的勘察能力都是有限的,一旦遇到重大的工程項目,在勘查工作中就束手無策,甚至對于工作中能夠經(jīng)常遇到的技術(shù)問題也會搞錯,更別說解決勘查工作中遇到的難題了。
3、界面劃分問題和地質(zhì)形態(tài)問題
不同巖土體和巖石風(fēng)化程度的界面劃分,地質(zhì)構(gòu)造和軟弱結(jié)構(gòu)面的判定,以及不良地質(zhì)體的地質(zhì)界面等。還有地質(zhì)形態(tài)問題:不明地下物體、空洞及其分布形態(tài)、埋藏位置和埋藏深度的確定。
三、巖土工程創(chuàng)新的勘察施工技術(shù)
1、應(yīng)用數(shù)字化巖土工程勘察技術(shù)
數(shù)字化巖土工程勘察是應(yīng)用當(dāng)代測繪技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及CAD技術(shù),通過計算機(jī)及其軟件,將工程項目的所有信息有機(jī)地集成起來,建立綜合的計算機(jī)輔助信息流程,使勘察設(shè)計的技術(shù)手段從手工方式向現(xiàn)代化CAD技術(shù)轉(zhuǎn)變,作到數(shù)據(jù)采集信息化、勘察資料處理數(shù)字化、硬件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、圖文處理自動化,逐步形成和建立適應(yīng)多專業(yè)、多工種生產(chǎn)的智能化的工程勘察設(shè)計體系,主要解決的是巖土工程勘察中場地方域的數(shù)字化、場地物性指標(biāo)的數(shù)字化、場地地層的數(shù)字化和巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。
2、數(shù)字化建模巖土工程方法
巖土工程地質(zhì)建模的方法目前采用的主要有表面模型法,主要通過精確的表示出工程地質(zhì)體的外表面來表示均質(zhì)地質(zhì)體的建模方法。其數(shù)據(jù)來源是通過測點(diǎn)獲得的一系列離散的測點(diǎn)資料,包括測點(diǎn)的幾何特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù),然后利用數(shù)據(jù)解釋結(jié)果重構(gòu)地質(zhì)體界面??梢猿橄鬄榘岩幌盗型瑢傩缘狞c(diǎn)按照一定的規(guī)則連接起來,構(gòu)成網(wǎng)狀曲面片,進(jìn)而確定整個地質(zhì)體的空間屬性,有很多方法用來表示表面,可以采用不規(guī)則格網(wǎng)法,就是將區(qū)域內(nèi)有限個點(diǎn)將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)。
結(jié)束語
由此可見,從巖土工程施工技術(shù)的特點(diǎn)來看,一定要重視該工程勘察施工中采用的施工技術(shù),只有采用的施工技術(shù)完善才會提高勘察施工質(zhì)量。隨著我們國家建筑行業(yè)的發(fā)展,這就需要勘察施工技術(shù)人員要不斷積累完善技術(shù)手段,勇于創(chuàng)新,才會為我們國家的巖土工程在未來的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ),才會有助于勘察工作的順利進(jìn)行,進(jìn)而達(dá)到設(shè)計、結(jié)構(gòu)和施工的需求相一致。
參考文獻(xiàn)
[1]巖土工程要注重創(chuàng)新和規(guī)劃――訪中國工程院院士王思敬[J].巖土工程界,2002年08期