導語：如何才能寫好一篇巖土工程論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

土以碎散的顆粒為骨架，由固、液、氣三相物質組成；在其由巖石風化的生成、搬運和沉積過程中幾經滄桑，形成了不同于其他材料的復雜的力學性質，而不同時空條件下土的性狀也各不相同。所以盡管已提出的土的本構關系理論數學模型不下百種，動用了傳統力學和現代力學的各種理論和手段，但是到目前為止，還沒有一種為人們所公認的，能夠準確、全面反映各種土的應力應變關系的數學模型。是否存在這樣的模型也是值得懷疑的。

在計算機和計算技術基礎上發展起來的，以有限元為代表的數值計算是解決邊值問題的強有力的手段。當用來計算彈性體時其精確程度令人嘆為觀止。其計算結果與光彈試驗結果毫厘不差，結果光彈試驗很快被廢止。土是碎散材料，而在一般數值計算中首先被假設為連續體，然后被離散化，假設各單元間的結點位移協調，計算土體的應力變形關系。這常常不能反映土的變形的微觀機理。以DDA（DiscontinuousDeformationAnalysis）為代表的離散單元計算方法在計算某些農產品（如谷類）和工業零件（如滾珠）時是相當成功的。以至被稱為“數值試驗”可以精確地代替模型試驗。在定性地探索土的變形的微觀機理時，也是很有價值的。但是用以描述由不同尺寸、不同形狀、不同礦物成分的顆粒組成的土，反映不同三相成分及其物理、化學和力學的相互作用，即使是可能，恐怕也是相當遙遠的事。

數學模型和數值計算預測的另一個難點是土的參數的選取，它受到取樣(制樣)和試驗手段的限制。原狀土在取樣過程中不可避免地受到擾動和發生應力釋放，會破壞其結構性。即使是重塑土試樣，制樣的方式、器具和操作程序的差別也嚴重影響試驗的結果。另一方面，目前使用的土工試驗儀器也存在局限性。以真三軸儀為例，由于邊界之間的干擾，試樣的應力和應變的均勻是很難保證的。

在對地基和土工建筑物的探測方面，土層的時空變異及人類活動給勘探測試及其結果的判釋造成困難。除此以外，巖土工程中的復雜邊界條件和施工過程中的諸多因素也嚴重影響工程的實際結果。

在我國每年發表和撰寫了大量的論文和報告，提出了各種理論、模型、計算方法、計算程序和技術手段，常常伴以試驗或者實測數據的驗證，其結果也常常是“符合得很好”。自己的試驗或觀測證實了理論或者方法的完美，正是：“各夸自家顏色好，百花園中各稱王。”這種結果的可信性很值得懷疑。筆者在評閱一些論文和成果時，對于那些二者符合得完美到天衣無縫的圖與曲線，常常懷有很大的不信任感；而對于存在相當差別，甚至坦率地承認預測的不成功的情況，則是完全理解的。可惜后者較少。

近年來，主要在國外進行了多次的“考試”或者“競賽”活動：首先委托一個（或幾個）單位進行所謂的“目標試驗”，亦即需要預測或者預算的試驗或實例。其結果是保密的，或者預測前不做試驗，預測以后在試驗。事先公布有關的土的一般資料、基本試驗的數據（為確定有關參數）和目標試驗的應力（應變）路徑。在全世界或者一定范圍征求參賽者（參加目標試驗的人不參賽）。全部預測結果上交以后，公布試驗結果。一般是召開研討會，評估或者評分。參賽者也常常進行申辯和總結。這是一種客觀、公正和有權威性的檢查比較方式。也是推動巖土工程發展的十分有益的活動和手段。它使我們認識到在巖土工程領域，我們的認識能力和預測能力到底有多高。

試驗方法和設備的檢驗比較

1.不同儀器的相同試驗的檢驗

1982年在法國Grenoble召開的“土的本構關系國際研討會”上①，用劍橋式的立方體真三軸儀分別由德國的Karlsrube大學和法國的Grenoble大學對同樣的砂土和粘性土進行復雜應力路徑和應變路徑的真三軸試驗，兩份試驗結果是存在著差別的。由于使用的儀器與土料都是相同的，差別主要源于操作方法和技巧。

1987年在美國克里夫蘭召開的“非粘性土的本構關系國際研討會”上②，利用美國Case大學的空心圓柱扭剪儀和法國Grenoble大學的劍橋式立方體真三軸儀進行砂土的相同應力路徑的試驗。試驗內容包括：

(1)b＝不同常數的不同密度兩種砂土的真三朝試驗；其中，b=（σ1-σ2）／（σ1-σ3）

(2)在π平面上應力路徑為圓周（兩周）的的真三軸試驗。

（b=常數的真三軸試驗與空心圓柱試驗的比較）表示了對于Hostun密砂（干密度ρd＝1.65g/cm3）在b＝不同常數，中主應力ρ2=500kPa保持不變，用兩種儀器試驗得到的軸向應力與軸向應變關系曲線，軸向應變和體應變的關系曲線。可見在b=0和0.28時，不同儀器試驗結果的差別是很大的。但是在評價它們時，主持者說：對于軸應變，除了0.286的結果很差（verypoor）以外，其他的曲線符合的很好(verywell)；（b.體應變εv與軸向應變εz間試驗曲線）的曲線認為符合得很優良（excellent）。對比我們的一些論文中理論與實際曲線二者絲絲入扣的符合，就顯得很不真實。在這兩個試驗中試樣的破壞形態也有很大不同：空心圓柱試樣發生頸縮；立方體試樣產生V形的剪切帶。這些差別可能是由于試樣的制樣方法不同，試樣中的實際應力分布不同和試驗中的邊界條件不同引起的。

2.土工離心機模型試驗

1986年由歐洲共同體資助，發起“土工離心機的合作試驗”③。參賽者有三家：英國的劍橋大學、法國的道橋中心研究室和丹麥的工程院。試驗的內容是模擬飽和砂土地基上的圓形淺基礎的承載力和荷載—沉降關系。試驗土料統一為巴黎盆地天然沉積的一種均勻石英細砂。模型地基的孔隙比規定為e=0.66(相對密度Dr=86％)，規定圓形基礎的模型尺寸為直徑D=56.6mm,離心加速度＝28.2g，基底完全粗糙。此前，由丹麥巖土研究所對于這種土進行了物性試驗和三軸試驗，其結果公布于眾。要求荷載—沉降關系表示成無量綱的變量q/γˊnb-s/b公關系曲線。

其中：

q=基礎上施加的荷載(kPa)

γˊ=乙土的浮容重(kN-m3)

n=重力加速度水平，即模型比尺

b=模型基礎的尺寸(m)

s=基礎的中心垂直沉降(m)

同時也進行了相同條件下的現場載荷試驗，以便與模型試驗結果對比。

這三家使出了渾身解數，精心制樣、安裝、運轉和量測，反復摸索，反復校驗，校正各種參數和影響因素。劍橋大學還在離心機上作了靜力觸探試驗。最后，劍橋大學提交了一組試驗結果，另外兩家按要求給出了一條曲線。圖2（圓形天然淺基礎的試驗荷載-沉降關系曲線）表示了其試驗結果，其中劍橋大學是筆者選取的最接近于要求的條件的試驗結果(e＝0.664)。

可見，這種世界先進水平的土工離心模型試驗的誤差在±30%以上。值得提出的是，這是一種條件非常簡單明確的模型試驗。而現場的工程實際情況的條件和影響因素遠比這復雜。在這個試驗中，加載速率、模型地基砂的密度、制樣方法和運行程序對試驗結果都有影響。例如劍橋大學的試驗表明，砂土的孔隙比變化0.01（相當于相對密度變化3％），則其承載力變化18％，如圖3（地基承載力與模型地基孔隙比間關系—劍橋大學試驗結果）所示。而由于模型地基是先制樣，后運轉，保證地基內砂土處處均勻，孔隙比誤差在0.01范圍內是有較大難度的。

3.單樁的動測法的考試

1992年在荷蘭海牙進行了一次動測樁的“考試”④。在第一輪，10根預制樁預先被沉入地基，樁徑250mm，樁長18m（7#樁17m）。要求測出其預制的“缺陷”。其中一根樁完整無缺；其余的9根樁各有缺陷：頸縮、擴徑和在不同部位的10mm寬，130mm深的刻槽。事先由特爾夫公司進行了地基勘察，將土層資料公布于眾。有12家具有國際聲譽的公司參賽，用小應變動測法檢測。結果是：平均測對4根；最多對7根，最少對兩根。沒有一家測出那根完整無損的樁。他們認為對于只有10mm寬的缺痕很難分辨。

第二輪是沉入11.5m-19m長的5根樁，然后用靜載荷試驗測出極限承載力。10家公司用大應變動測法測試其極限承載力。其結果也不樂觀。比如，由靜載試驗為340kN的一根樁，各家給出的結果分布在90kN-510kN的范圍。

4.堤防隱患檢測的“大比武”

我國目前有各類堤防25萬公里，很多已具有幾百年的歷史。是民堤逐年加高培厚或者在汛期搶修形成的。地質條件及堤身土料和質量千差萬別，隱患很多。1998年洪水期間發生的許多險情和決口都是由于滲透通道形成的管涌和蟻穴鼠洞、裂隙異物和局部疏松土體等造成的。為此水利部和防汛辦于1999年3月在湖南宜陽召開了“堤防隱患綜合檢測技術檢驗會”也北被稱為“大比武”。

有我國的十幾家科研院所、大專院校和少數廠家（包括美國的勞雷公司）參加。檢測堤段位于宜陽的一段廢堤上。每個參賽的檢測方法負責200米堤段，時間是兩小時。幾處“隱患”是事先人工布置的，埋設了稻草、鋼管，模擬蟻穴和鼠洞。一般在兩米深范圍內。人們使用的測試手段包括：高密度電阻率法、瞬變電磁法、地震波法、彈性波法和探地雷達等。這些方法都有一定的分辨率限制，即分辨尺寸與深度之比一般是相對固定的。因而兩米深的隱患的檢測不應算是難題。檢測結果聘請有關專家評審，打分。圖4（堤防隱患的檢測結果評分）所給的分數只是相對的。組織者對于測試結果是不滿意的。參賽者各自對其結果的誤差的原因進行了解釋。針對這種結果，水利部斥資幾百萬，開展專題研究，目標是“傻瓜”式的快速檢測儀器和方法。關鍵問題可能是要結合各地具體情況和長期的抗洪防汛經驗，因地制宜，積累資料和經驗，合理判釋，儀器才會發揮作用。很難想象，可以身背“傻瓜機”，走遍天下都會靈驗。

土的本構關系的檢驗

80年代以來，關于土的本構關系的“考試”至少進行了3次。1980年美國和加拿大召開了“巖土工程中極限平衡、塑性理論和一般的應力應變關系北美研討會”⑤。會前用兩種天然粘土、一種重塑的高嶺粘土和渥太華砂進行了一系列試驗。試驗包括：

平均主應力p=常數的三軸試驗，

b＝常數的真三軸試驗

砂土在π平面上應力路徑為圓周的真三軸試驗

天然粘土大主應力方向與其沉積方向成不同角度的三軸試驗。

事先將土的物性參數和基本試驗的結果公開提供。然后在全世界范圍征求參賽者。參加預測的有個不同國家的17個本構模型。從給出的結果看，軸向應力應變關系（σ1-σ3）~ε1預測的精度一般尚可；體應變預測的精度差別很大。對于應力路徑在π平面上為圓周的情況，許多模型無能為力。由于原狀土的各向異性，對于其循環加載和超固結性狀很難預測，只有少數模型參加了預測。結果表明，沒有一個模型能夠合理地預測所有的試驗情況。正如會議主席Finn所說：“沒有給任何一個本構模型戴上王冠”。這也是符合當前的土力學理論發展的現狀的。

1982年在法國召開了“土的本構關系國際研討會”人們用不同的理論模型對砂土和粘土的復雜應力路徑和應變路徑的試驗結果進行了類似的預測。如上所述，也對試驗本身進行了檢驗⑥。

1987年在美國克里夫蘭召開了“非粘性土的本構關系國際研討會”⑦。會議征求對真三軸試驗和空心扭剪試驗結果用理論模型進行預測。共有世界各國的32個土的本構模型參賽。其中包括：

3個次彈性模型(H)

3個增量非線性彈性模型(I)

1個內時模型(E)

9個具有一個屈服面的彈塑性模型(EP1)

10個具有兩個屈服面的彈塑性模型(EP2)

6個其他形式的彈塑性模型(EP)

會議將預測結果與試驗結果比較，按四個單項評分。評分的標準見圖5（本結構模型預測的評分標準）。規定了上下限，按統計方法打分。圖6（軸向應力應變關系得分的直方圖—滿分100）與圖7（體應變與軸向應變關系得分的直方圖—滿分100）表示出b＝常數的真三軸試驗的預測得分情況。可見其軸向應力應變關系預測經過還差強人意；而體應變的預測則基本是全不及格。

這些“考試”基本上反映了人們當前認識和描述土的應力應變關系的能力和水平。它表明，即使對于實驗室制作的重塑土試樣，其應力應變關系也是相當復雜的。現有的關于土的本構關系的數學模型的描述能力在精度和條件方面都是有限的。有的模型使用了20多個，甚至40多個常數，結果仍然不另人滿意。

1．土工加筋擋土墻的計算

60年代以來，隨著計算機和計算技術的發展，土工數值計算大大加強了我們解決復雜的巖土工程邊值問題的能力。有人提出可將土力學分成理論土力學、實驗土力學和計算土力學三部分。由于它幾乎可以精神任何邊值問題，似乎一臺打計算機，幾頁打印紙，就可以馳騁在巖土工程的所有領域。這種表現上的簡單、快捷和“精確”，常使青年巖土工作者產生誤解，忽視了其與實際工程問題間的距離，輕視在巖土工程實踐中積累經驗的重要意義。

加筋土的計算是巖土數值計算中很有代表性的課題。它涉及到土的本構模型，筋材的應力應變關系模型和筋土間的界面模型及這些模型涉及的參數。目前已經有較多的計算程序和經驗。1991年在美國的科羅拉多大學，由美國聯邦公路局資助，在足尺試驗的基礎上進行了加筋土計算的競賽⑧。

目標試驗是在一個高3.05米，寬1.22米，長2.084米的大型的試驗槽中進行的。鋪設了12層長為1.68米的無紡土工織物，作成土工織布加筋擋土墻。墻頂采用氣囊加壓。氣囊下鋪設5厘米的砂墊層。試驗用的土料有兩種：一種是均勻的砂土，D50=0.42m；另一種為粉質粘土，塑限Wp=19％，液限Wl=37%。事先公布了砂土的三軸試驗，粘土的不同排水條件下的三軸試驗，土工布的拉伸試驗和筋土問的界面直剪試驗等試驗的結果。征求世界各國同行們進行數值計算，預算試驗觀測結果。預測項日有：

(1)兩種加筋擋土墻在頂部加載103.5kPa以后的墻頂最大位移、不同位置的墻面位移及筋的應變

(2)在加載100小時后的以上各項位移和應變

共有15個不同國家的大學和研究單位參賽。包括美國的科羅拉多大學等8家，英國的哥拉斯格大學等兩家，日本的東京大學等3家。中國和加拿大各一家。其中14家參加了荷載—變形和應變關系的預測。計算的結果見圖8（砂土加筋擋土墻的墻頂最大位移計算的誤差）和圖9（粘土加筋擋土墻的墻頂最大位移計算的誤差）。它們分別表示了砂土和粘土在上述荷載下的墻頂最大位移的預測誤差。有幾家沒有預測粘土加筋擋土墻，有幾家計算得到的結果表明，在此荷載下擋土墻早就破壞。只有少數計算的誤差在30％以內。

對于砂土加筋擋土墻試驗的破壞荷載是207kPa，預測值從10kPa到517kPa不等。粘土加筋擋土墻在荷載加到230kPa時由于氣囊爆破而未能繼續試驗，但擋土墻并沒有破壞。計算的破壞荷載在21kPa到207kPa之間。其誤差之大令人沮喪。

2．土的液化分析方法的檢驗

在1989-1994年間由美國NSF撥款350萬美元，資助用離心機模型試驗來檢驗地震反應分析方法。這是NSF歷年來投入單項經費最多的項目。項目簡稱VELACS。參加的單位和個人包括：美國加州大學戴維斯分校，加州理工大學，英國劍橋大學等7座大學；其中有10名美國國家科學院院士和英國皇家學會會員。參加考試的考生有美、加、日和歐洲的23個數值計算專家和研究組。

項目動用了9臺帶有振動臺的土工離心機，并且進行了平行試驗。模擬地震的振動模型試驗內容包括：

(1)水平自由地基

(2)傾斜地基

3)組合地基（一半是密砂，另一半是松砂）

(4)成層水平地基(剛性箱和柔性箱各一種)

(5)護岸的重力式擋土墻

(6)堤壩

(7)心墻壩

(8)砂基礎上的剛性建筑物

涉及以上9種邊值問題的模型試驗，都是相當簡單的工程問題。在土工離心機試驗的基礎上，提出了三類考題：

A在離心機試驗前，提供試驗的初始條件和邊界條件，在尚無任何試驗資料的情況下，進行數值計算。是一種“盲測”。

B離心試驗完成以后，但不公布試驗結果。但向計算者提供試驗的較為詳細的條件和細節。

C公布試驗結果，讓“考生”用自己的數值計算進行計算，比較。

考試的成績按照ABC的次序有所提高，對于A類考題，有30多個數值計算模型參加考試。預測的地震反應加速度比較接近；計算的靜孔壓和沉降量與試驗量測的結果比較，趨勢還是相同的。但二者差別很大，多達幾十倍。但是在試驗后，考慮了試驗中的具體條件量測方法，修正計算條件和參數，計算結果明顯改善。

結論與討論

土的力學性質是非常復雜多變的，巖土工程問題具有很強的不確定性。目前我們的理論分析、數值計算和勘探試驗還遠不能精確定量地描述，反映和預測它們。對此應當有清醒的認識。但是正確的理論和有效的方法應當能夠揭示土受力變形的基本規律，反映巖土工程中的影響因素及影響的范圍。

對于巖土工程問題，正面的純理論和數值預測和計算，往往是很難奏效的。必須詳細地了解實際的條件和過程，熟悉當地的情況，積累經驗，對理論和參數進行合理修正；在工程中不斷觀測和積累數據，在其基礎上合理選取參數，再計算和預測以后的變化，往往達到很高的精度。因而，有人提出在復雜的巖土工程中需要“理論導向，經驗判斷，精心觀測，合理反算”。這是非常中肯和寶貴的認識。

在土力學和巖土工程中逐步引進不確定性的理論方法是一個重要的發展方向。

參考文獻

①ConstitutiveRelationforSoil,Ed.Gudehus,G.,1984

②Bianchini,G.et.al,,ComplexStressPathsandValidationofConstitutiveModel,GeotechnicalTesting,Journal,1991,14(1):13-25

③Corte,J.F.Etal.,.ModelingofTheBehaviorofShallowFoundation_ACooperativeTestProgramme,Centrifuge88,Corte(Ed)1988Balkema,Rotterdam,ISBN9061118138

④盛崇文，從樁的測法談起。地基處理，1996，7（3）

篇2

1．1巖土工程地質災害主要類型特征分析

從上世紀80年代開始，地質工程學就在我國誕生了，地質工程學主要就是對地質災害的防治所進行研究的。地質災害工程涵蓋著對地質災害的防治以及巖土兩個重要的層面，其中的巖土工程則是施工間所設計到的開挖巖土體的加固處理。從巖土工程地質災害的主要類型特征層面，不同的地質災害類型就有著不同的特征，巖土工程中的泥石流地質災害類型是降水作用下，溝谷以及山坡等出現的攜帶大量石塊及泥沙物體的洪流，主要是表現為固體流動和液體流動相結合的混合物，這一地質災害類型受到棄土棄渣的防護不合理所致，再有就是在開挖過程中沒有科學化進行。再者，巖土工程地質災害中的滑坡類型也比較常見，主要是地下水以及河流的沖刷等使得斜坡的巖體或者土地的軟弱地帶發生的下滑情況。滑坡地質災害主要的由于強降雨或者強降雪所致，還有就是受到地表水沖刷、浸泡等也比較容易發生滑坡地質災害。巖土工程地質災害類型中的崩塌也是比較常見的災害類型，這一地質災害主要就是由于根部的虛空使得陡坡裂縫分割巖體而發生局部的折斷等狀況，這樣就失去了原有的穩定性鞥發生翻滾。崩塌地質災害主要是受到礦產資源開采及道路邊坡開挖影響比較嚴重。另外，巖土工程地質災害中的地面變形也是常見災害之一，這一類型的地質災害主要有地面的沉降額塌陷，或者是出現裂縫等。地面變形的地質災害受到區域內地表水的大量抽取以及表面的熔巖和對礦產的不合理開采的影響比較嚴重，所以在對巖土工程中地質災害的防治過程中就要能夠結合實際進行處理。

1．2巖土工程地質災害的成因分析

巖土工程地質災害的成因根據類型的不同也會有著多種成因，主要體現在受到地形地貌的影響比較顯著，我國是地質災害最為嚴重的國家之一，每年由于地質災害所造成的損失比較巨大，這對多個地區的經濟發展有了限制。從巖土工程地質災害的主要成因層面來看，分為自然因素及人為活動因素，其中的人為活動因素是造成地質災害比較重要的影響因素，由于在一些建設和開發開采等活動的實施下，就對原有的地質自然形態造成了破壞，從而引發了一些列的災害，其發生和地質本身的關系并不大，主要就是由于人為破壞的。對于巖土工程的地質災害的發生是在自然地質演變和氣候的變化下逐漸形成的不穩定狀況，經過人為活動對這一不穩定活動的破壞，加快了地質災害的發生。地質災害的發生對人們的經濟財產以及生命等都有著很大的危害，這也是災難性的事故。另外就是巖土工程地質災害的自然因素，這一影響因素也被稱為是第一環境問題，不會因為歷史變遷而發生變化。地形地貌的影響以及水文氣候的特點和地質環境的特點等都會對巖土工程地質災害的發生起到促進作用。

2巖土工程地質災害的有效防治措施探究

第一，對巖土工程地質災害的防治要從多方面進行考慮分析，采取多樣化的防治措施，由于地質災害的發生需要一定的條件促進才能形成，所以為能夠將巖土工程地質災害得到有效防治，就要從源頭上進行消除。首先是對巖土工程的實施過程中，要能對地質災害的勘察得到充分重視，地質災害額發生和地質狀況有著緊密的聯系，這就要對地質的實際狀態加強勘察，進而保障巖土工程施工中的安全性。具體的措施就是先成立地質勘察小組，對巖土工程施工的地區進行實際的勘察，對施工場地的地質特征以及形成原因加以詳細化分析，然后對地質災害發生可能程度進行評估，并要定期的到現場實施觀察。第二，當前我國的科學技術有了很大程度的發展，將其在巖土工程施工的有效應用對地質災害的防治就有著積極作用。從我國地質災害監測預警體系的發展過程中來看，有的是通過先進儀器設備誒等進行的專業監測，還有的是通過群眾參與的群測群防。總體而言，對巖土工程施工過程中的地質災害防治要能將“感”、“傳”、“知”、“用”這幾個層面得到準確的掌握，其中的感就是對監測數據進行采集，再通過移動終端對所采集的信息加以傳遞，這樣就能通過衛星傳回監測的數據，然后再對這些數據加以處理分析并建立模型，對地質災害的狀態以及發展趨勢加以判斷，最后就是采取輔的決策對地質災害監測預警以及搬遷轉移等措施提出。第三，對巖土工程地質災害的防治還需要開展相應的防治工程設計，結合實際巖土工程所受到的災害情況進行對防治的途徑加以確定，然后再按照災害的發生程度以及對防治目標的確定等對防治的實際強度和工作量詳細的制定，例如采取支擋或者排水以及加固等方面的措施進行實施。從工程層面來看采取工程型防治是地質災害最為主要的防治措施，工程開展過程中要進行實施削方減載，并把緣地表排水及開展前緣支擋的方法對實際的施工要求加以滿足，在工程防治方面要能結合實際來采取相關措施。第四，而采用生物防治的措施，則主要是通過植樹造林以及草坡護理等方式實施防治，這在環境保護以及防治的時間上都有著較好效果的呈現。還可再用地質災害的避讓措施的實施，巖土工程施工過程中通過避讓措施能夠對地質災害的損失降到最低。對于災害隱患點及變形斜坡在雨天所采取避讓措施比較有效，如在下雨天可讓比較容易發生地質災害的群眾及時的搬遷，在對這一措施實施過程中要能有效遵循就近以及不受災害威脅的原則。對于有著較大危害的采取避讓措施是比較有效的。

3結語

篇3

1．1人為因素

近年來，由于科技水平提高，巖土工程地質勘察設備和技術也不斷提高，這也要求巖土工程地質勘察人員也需要具備更高的技術素養和實際操作能力，才能正確使用先進的勘察設備。但是，實際巖土工程一線地質勘察工作人員為農民工，他們不具備專業的技術知識和操作技能，也缺乏相應的安全意識和質量意識，導致地質勘察質量難以得到保證。不僅如此，許多巖土工程地質勘察工作的工期較短，促使勘察人員采用不規范、不科學的方法進行巖土勘察，導致勘察結果與實際結果的誤差較大，嚴重干擾正常的巖土工程地質勘察工作，得出的勘察結果報表也不具有真實性。

1．2勘察方法

勘察方法問題主要表現在勘探鉆進方法單一和取樣方法不合理上。鉆井措施需要根據地質條件選擇勘探方法，這要求勘探單位對工程情況進行詳細的地質調查，在根據勘探與布置勘探工程的結果選擇勘探方法。但是一些勘探單位在未進行地質調查的情況下直接使用電力設備和機械設備進行鉆進，不僅增加勘探時間，也消耗更多的資源。在取樣方法上，勘探單位未根據設計勘察點的實際情況進行取樣。如有些人員對軟弱下臥層不進行取樣分析，甚至因為表面上滿足不少于件組的要求而將應當分層的層位加以合并，對數據的變異性不作檢驗、剔除。勘察結果經不得推敲，嚴重影響工程設計和建設質量。

1．3市場制度

雖然近年來我國巖土工程地質勘察單位的數量顯著增加，但地質勘察市場化程度并不高，地質勘察市場制度嚴重缺失，市場調節作用失靈。而且許多新成立的地質勘察單位存在許多“水分”，存在許多皮包公司和外掛單位，嚴重擾亂地質勘察市場秩序，加劇行業內惡性競爭。激烈的惡性競爭導致一些地質勘察企業或單位為搶占勘察市場，采用壓低報價方式提高市場競爭力。這種做法導致地質勘察單位為減少損失而采取偷工減料方式降低勘察成本，最終影響地質勘察質量。

2．巖土工程勘察質量控制對策勘察

2．1建立高水平勘察隊伍

針對當前許多一線地質勘察人員非專業人員問題，首先可通過招聘方式引進專業人才，鞏固一線地質勘察隊伍，提高專業勘察能力。此外，還應針對當前一線勘察人員專業水平較低、知識結構陳舊問題，應加強人員培訓工作，實現知識結構更新與新技術設備推廣，提高巖土勘察工程人員的專業素質。最后，建立有效的激勵機制。如建立兩支或以上勘察隊伍，實行內部競爭制度，促使勘察人員主動提高自身專業水平。

2．2運用新的勘察方法和技術

運用新的勘察方法和技術不僅可以提高勘察效率，還能提高勘察結果的質量和準確性，提高取樣工作的精度。在選擇鉆進方法上，勘察人員要嚴格根據勘察規范做好實地地質勘察工作，并以此為基礎選擇正確的鉆進方法;再結合更先進的鉆探設備，改進傳統鉆探技術方法的不足。提高勘察方技術和方法的數字化水平，國際工程施工所采用的先進的設備一般都是數字化管理、智能控制。我國許多較為先進的巖體勘察部門也已經引進了先進的數字技術替代了傳統的勘察技術。例如地形勘測方面，傳統地形勘測需要借助手工測量，容易引起較大的誤差。如采用新型數字化設備，可以方便地得到較為精確的測量結果。對于取樣問題，應控制取樣質量。如根據不同地質條件的不同選取不同的樣本，如不同深度、不同類型的地質樣本。

2．3完善巖土工程地質勘察制度

針對地質勘察市場混亂問題，必須建立有效的勘察監督制度，實行嚴格規范的勘察監督制度對勘察工作進行有效的監督，實行事前、事中和事后控制相結合，最大限度避免不當行為，保證勘察質量。嚴格市場準入機制，建立注冊土木工程師制度。市場因素對勘察質量主要由于地質勘察資質門檻不高，導致地質勘察企業水平參差不齊。因而應盡快實施注冊土木工程師制度，控制地質勘察企業及個人的職業資質。最后，加強勘察涉及單位的質量認證，健全質量管理。如采用PDCA循環思進行巖土工程勘察的實施和管理，提高勘察設計能力。

3．結語

篇4

1.1鉆孔波速測試為了能夠更好地對各類巖體土體的各種波速進行有效的確定，可以利用單孔波速測試手段，這樣還可以有效地對相關的巖土參數進行確定，從而可以科學對民用建筑場地類別進行判斷。而且利用鉆孔波速進行測試，可以有效判斷和評價地基的振動特性，有利于對建筑的抗震設計進行有效的指導。在利用鉆孔波速進行測試時，需要在民用建筑下布置波速測試鉆孔，將三分量檢波器固定在孔內預定深度內，同時要對測試的垂直間距進行嚴格的控制，使其保持在1m左右，在測試時按照從下到上的順序逐點進行。

1.2場地微振動測試為了能夠更好地提高抗震設計的質量，可以對場地微震動進行測試，對脈動幅度值等參數進行確定，從而將場地內的地震區進行劃分。另外，在室內外測試過程中，利用各種檢測技術可以獲取各種數據資料，通過對這些數據資料進行分析和研究，從而確保能夠獲得更加準確和可靠的巖土工程設計參數。

2地理信息系統

當前地理信息系統已經開始廣泛應用在空間數據處理中，其主要是以地理坐標為主，通過勘察來獲取某一區域內的數據資料，從而利用地理信息系統來有效管理巖土工程勘察信息。地理信息系統在應用過程中得以不斷的完善，其功能也不斷的增多，不僅具有輸入、編輯、維護圖形數據和屬性數據的功能，同時對于文件型圖形數據和關系型的屬性數據還具有有效的連接功能，這樣不僅有效確保了這兩種不同的數據庫能夠互相進行訪問，還可以對圖形數據進行更好的分析。由于是完全面對用戶進行界面設計，而且還能夠提供相應的接口，這樣可以有效確保二次開發的順利進行。利用地理信息系統的空間信息處理能力，可以有效確保信息管理系統可視化功能的實現。當前地理信息系統技術和功能不斷完善和發展，其應用領域也在不斷的擴大。地理信息系統應用在民用建筑巖土工程勘察工作中，不僅可以將地質資料在工程中進行輸入和查詢，還可以使可視化綜合動態查詢和檢索功能得以實現，有效確保了勘察信息的真實性和可靠性，這樣就可以為勘察管理部門提供更真實的數據，確保其決策的科學性和合理性，有利于更好地指導巖土勘察工作的實施。

3遙感技術

利用遙感技術可以確保探測范圍和信息量的進一步擴大，同時通過多種先進的技術手段，可以在短時間內即獲取到相應的信息，可以實現動態的監測。而且利用遙感技術收集到信息后，可以對信息進行存貯、傳輸，這對于信息的進一步應用帶來了較大的便利。在民用建筑巖土工程勘察中利用遙感技術，可以更好地顯現出地域內的不同地貌特征，為工程建設方案的設計提供科學的依據，有利于更好地掌握復雜的地理環境。

4結語

篇5

(1)判別地層類型、場地類型和卓越周期。以某電排站的改建為例進行介紹，該電排站位于鄱陽湖附近，對場地的地層進行勘察得知，最上面的為素填土、粉砂、粉土，再往下是淤泥質粉質的黏土、粉質的黏土，最下面是強風化云母片巖石。為了建成抗震級數較大的電排站，采用波速測試的方法，首先判斷場地的地層類型、場地的類型等。采用單孔檢層法，根據建筑抗震的設計規范，對場地的類型進行判斷。首先鉆兩個孔，測得它們的S波波速分別為206米/秒、203米/秒，相對應的覆蓋層厚度為28米和30米，根據這些數據判斷出此電排站場地的地層類型為中軟土，場地類別是Ⅱ，根據計算公式確定場地的卓越周期分別是0.3883秒和0.3941秒。而對兩個孔進行實地測量，采用地脈動法所得結果分別為0.3867秒和0.3927秒，實際測量結果與由公式計算的結果相比較，結果相差不多，數據比較吻合。由此可知，根據這種方法來確定的地層類型，場地類型和卓越周期是準確有效的。

(2)采用波速法計算巖土的工程動力參數。根據實地測量的S波和P波的彈性波速，利用相應的公式即可計算巖土的工程動力參數。其中μ表示泊松比，VP壓縮波速度，VS表示剪切波速度，單位均為米/秒。上述電排站的工程，要對其抗震的穩定性進行驗算，利用波速法測定各地層的彈性參數。根據單孔檢層法測量的數據如下:全風化云母片的測試深度為3.5米，剪切波的平均速度為337米/秒，壓縮波的平均速度為686米/秒;強風化云母片的測試深度為12米，剪切波的平均速度為646米/秒，壓縮波的平均速度為1279米/秒;中風化云母片的測試深度為20米，剪切波的平均速度為1330米/秒，壓縮波的平均速度為2500米/秒;微風化云母片的測試深度為25米，剪切波的平均速度為1868米/秒，壓縮波的平均速度為3320米/秒;未風化云母片的測試深度為30米，剪切波的平均速度為2442米/秒，壓縮波的平均速度為4130米/秒。由以上數據即可計算出巖土的彈性動力參數。

(3)巖土承載力基本值的估算。在這個項目中計算巖土承載力基本值的使用的是剪切波速法。通過大量的實踐經驗得出巖土的承載力基本值與剪切波速值存在一定的比例關系。淤泥巖土層的剪切波速值為60～80米/秒，對應的承載力基本值在3～4t/m2;巖土為淤泥質軟弱土的剪切波速值為100～130米/秒，它對應的承載力基本值為7～9t/m2;軟塑粉質粘土、粉土和松散砂組成的巖石的剪切波速值為140～180，其對應的承載力基本值在9～12范圍內;軟塑粉質粘土和稍密中細沙的巖土中的剪切波速值為200～220，巖土對應的承載力在14～16之間;硬塑粉質粘土和中密中粗砂組成的巖土中的剪切波速值為250～280，承載力基本值為18～21;硬塑粉質粘土、密實中粗紗、礫砂軟質巖全風化層構成的巖土中的剪切波速值為300～360，對應的承載力基本值為24～28;由密實中粗礫砂、礫砂、全風化巖硬質巖全風化層的巖土層中的剪切波速值為400～450，對應的承載力基本值為24～28;最后，強風化巖的剪切波速值大于500，其對應的剪切波速值大于40。

(4)砂性土的地震液化式判別。砂性土的地震液化式的判別是根據地震的基本烈度Ⅶ判定，對場地在15米的深度范圍之內的砂性土巖層進行判別。其中判別的過程是根據《巖土工程勘察規范》(GB50021—2001)號規范來確定。并通過標準中規定的公式計算臨界剪切波速值，當場地砂性土層的剪切波速的實測值大于由公式計算所得的剪切波速的臨界值時，就判定砂性土層不液化。通過對這個項目的場地進行實地的考察和分析，通過上文的判別方式對項目的砂性土層進行判別。得出孔深在5.0～8.7范圍內的巖性土層為粉砂，剪切波速值的實測值為170～176，臨界值在115～143范圍內，所以液化式的判別結果為部分液化，其余孔深判定為不液化。所以通過判定，在場地的15米深度的范圍內，粉砂層的剪切波速值的實測值小于臨界值，所以為部分液化土層;粉土層的剪切波速值的實測值均大于臨界值，所以判定為不液化土層。

2總結

篇6

水文地質問題一直是巖土工程勘察過程中重中之重，應當因地制宜，依據勘察工程過程中所處地域環境，進行水文地質勘察。制定相應的預防保護措施，以及施工計劃，真正保證工程質量。巖土工程具有自身特性，巖土工程計算不精確的因素包括地質條件、計算模式以及計算參數。其中計算參數最難掌握，因此需要做好勘察。掌握最可信的地質條件以及原型實測結果，才能真正形成可靠科學實驗。巖土工程勘察過程中的水文地質問題重要性無容忽視，可以說，水文地質以及工程地質兩者之間關系密切，且相互影響促進。地下水作為巖土體當中的重要組成部分，必然會直接影響巖土體工程。同時，需要注意的是地下水同樣也是基礎工程建設當中的環境因素，關系建筑物本身的穩定性、安全性與耐久性。但是，地下水影響因素卻常常被忽視。造成這種情況的主要原因是在工程建設開始之前，相關實際勘察工作往往很少將水文參數作為可利用信息資源。水文地質勘察只是一種象征性的工作被開展。而在形成具體的參數資料時，水文地質資料也只是被簡單提及，被作為一般性的評價資料。因此，水文地質勘察工作的實際效用就得不到有效發揮。水文地質問題應當受到足夠的重視，只有不斷提高水文勘察工作能力與水平，才有可能真正提升工程勘察質量。因此，加強勘察工作中的水文地質研究至關重要。

2巖土工程勘察中水文地質重要問題

2.1地下水環境下動水壓力影響分析針對巖土工程進行勘察的同時，勘察工作由于受到自然環境因素的影響。雖然說地下水環境下的動水壓力因素影響相對較小，但是，這些因素一旦受人為因素的影響，必然會造成地下水當中的自然條件出現變化，甚至會造成地下水動水壓力環境的失衡。出現動水壓力以及動水壓力過大就可能伴隨產生多種惡劣工程危害，例如管涌、基坑突涌等問題。

2.2地下水水位變化造成的影響分析地下水水位下降可能造成十分嚴重的危害，總體來看，造成地下水水位下降的主要原因是人為造成的，例如地下水附近出現大規模地下水抽取，或者是在進行采礦的過程中，發生礦床疏干又或者是地下水上游出現筑壩、水庫這些都有可能造成地下水水位出現補給不足情況。一旦發生地下水水位下降比例太大，就將會成為相關地質災害的誘發原因。可能會造成地裂、沉降以及地面塌陷問題的發生。還會造成地下水水源枯竭、水質不斷惡化情況出現。更是對巖土體以及建筑物安全性與穩定性造成了巨大威脅。

除此之外，地下水水位上升也可能造成嚴重危害。同時需要注意的是造成地下水水位上升的原因種類很多，其中地下水水位上升主要會受到地質因素的影響，例如含水層結構、總體巖性因素影響。另外，還會受到水文氣象因素的影響，例如降雨量、氣溫以及相關人為因素的影響，例如工程項目施工或者是灌溉等。造成地下水水位上升的原因往往不是單一性的，而是多樣性因素共同影響造成的。地下水水位出現上升情況還可能造成建筑物的腐蝕，加速斜坡或者是河岸土體出現滑移甚至崩塌情況。地下水水位上升還會造成土體結構發生軟化，并進一步降低土層本身的承載能力。同時，還會使得土層本身的液化情況加劇。嚴重情況可能會造成流砂以及管涌等災害的發生，為工程建設尤其是基礎工程建設造成巨大破壞。除此之外，地下水水位頻繁出現升降情況也可能會造成巨大危害。因為地下水水位發生升降變化，可能會造成建筑物膨脹性巖土發生膨脹變形情況發生。但是由于水位上升和下降頻繁，巖土收縮變形的幅度越來越大，且受力持續加強，會造成地裂以及相關危害的產生。最終，建筑物尤其是輕型建筑物可能會受到嚴重損害。與此同時，因為地下水水位升降頻繁，還會造成突然當中的水土流失進一步加劇，造成土壤承載能力急劇降低，可以說，這種情況將會導致巖土工程有關基礎選型以及技術處理難題。

3結語

篇7

長期以來粗粒料引起的工程地質問題一直是全球性的難題。粗粒料的研究興起于20世紀50年代后期，隨著世界各國高土石壩工程的興建，粗粒料被廣泛應用，隨著我國大型工程的廣泛興建，也不可避免的遇到了粗粒料特性問題，由于粗粒料具有物質組成的不均一性、顆粒破碎性、剪脹性、濕化性以及較強滲透性等諸多工程特性，加之巖土體中裂隙雜亂分布，使得各種大型粗粒料填筑工程顯得異常困難。擬建場地位于強風化巖層出露區，根據“填挖平衡、就地取材”的原則，填筑材料必然要采用挖方區粉質粘土與強、中風化巖組成的粗粒料。雖然各相關行業都對其進行了一定的研究，但尚處于初期階段，并不十分成熟，在民航領域還沒有專門研究。而且機場粗粒料高填方與土石壩工程仍有很大的區別，有些經驗也不適用。另外粗粒料造成的破壞是長期的、反復的和潛在的，而機場的建設周期又比較短，擬建機場工程填挖方高度均比較大，所以對于該工程而言，可能會遇到如下問題:1)粗粒料的工程特性;2)機場高填方地基的穩定與變形(沉降與差異沉降);3)高填方和深挖方邊坡的穩定性;4)填挖交界面的處治。

2對存在巖土工程問題的分析

2．1粗粒料的工程特性工程填筑材料采用挖方區粉質粘土與強、中風化泥巖組成的粗粒料，其工程特性決定了存在如下巖土工程問題:1)粗粒料的級配。由于粗細顆粒的不均一性，在填筑體粗粒料中，泥巖、砂巖的大顆粒作骨架時，細料粉質粘土充填孔隙，充填愈好，土體密度愈大，其抗剪強度愈高，沉陷變形愈小;反之，則沉陷變形大，不利于巖土體工程的穩定性。泥巖作為填料時，破碎粒徑指標、填充粉質粘土的粘度特征、粘粒含量、粗細粒的比例關系等對高填方工程至關重要，應進行重點研究。2)泥巖的遇水軟化和崩解。該工程粗粒料主要由泥巖組成，泥巖在一定的應力狀態下浸水后，由于顆粒間被水以及顆粒礦物浸水軟化，顆粒發生相互滑移、破碎和重新排列，導致巖體軟化;當水貫入泥巖的孔隙、裂隙中時，細小巖粒的吸附水膜便會增厚，部分膠結物會被軟化或溶解，從而引起巖石顆粒的崩裂解體，產生巖土體變形失穩，使得控制地表沉降以及高填方邊坡穩定性顯得異常困難，因此研究泥巖遇水軟化和崩解性對本工程的建設尤為重要。3)粗粒料的蠕變特性。粗粒料大多采用人工爆破等方法開采出來，往往存在很多微裂隙，加之棱角尖銳、填筑高，在高圍壓條件下產生蠕變，巖土體會沿著破裂面破碎，宏觀上表現為開裂、折斷或整塊斷裂等形式的顆粒破碎，從而引起高填方沉降變形以及邊坡失穩等一系列巖土工程問題。4)粗粒料的強滲透性。粗粒料具有強滲透性，降水能較快的入滲填筑體，這在一定程度上加快了高填方破壞失穩的進程。因此應研究粗粒料的滲透特性，為坡面、道面的防水和排水設計方案提供依據。5)粗粒料的施工工藝。如何控制粗粒料填筑施工質量，如何確定其施工參數及采用哪種方法和控制指標對填筑體質量進行檢測也是該工程存在的一個重要問題。

2．2高填方變形沉降變形是高填方工程中普遍存在，又沒得到很好解決的問題，由于擬建機場工程填方高(預計最高達45m)、荷載大且填料具備顆粒破碎性、剪脹性、遇水軟化崩解、蠕變、強滲水性等諸多工程特性，地面沉降控制難度極大。如何去監測，如何埋傳感器，在哪些位置埋設能夠有效的監測，采取哪些措施既能經濟有效、又能降低總沉降量和工后沉降量，是本機場工程建設的另一核心技術難題。

2．3高邊坡的穩定性高填挖邊坡穩定性是一個必須重視的問題，包括挖方區、填方區兩部分。對于挖方邊坡，由于場地地形復雜，自然坡度陡，高差大，開挖卸荷對邊坡穩定性影響較大，加之巖土體強風化、膠結程度低、節理裂隙發育等特性，一旦降水沿裂隙入滲，極易導致邊坡滑動破壞，因此，需對其進行研究。對于填方邊坡，由于本身填筑高，同時粗粒料具有顆粒不均一性、泥巖遇水軟化、蠕變、強滲透性等工程特性，在外界誘發因素(降水、地震、施工振動等)的作用下，極可能引發失穩等巖土工程問題;因此，需要進行深入研究，采用不同的穩定性分析方法，探索粗粒料工程特性對邊坡穩定性的影響程度，確定合理的填筑體邊坡坡比。同時，擬建場區位于地震高發區，抗震設防烈度為8度，考慮到該工程的重要性需提高1度設防，即按9度考慮。因此，需高度重視地震工況下邊坡的穩定性。

2．4填挖交界面的處治受地形地貌的限制，該機場建設中存在多處填挖方交界面，不可避免的面臨填挖交界的處治問題。從總體上看，填挖交界處具有材料或結構的不一致性，在縱向上剛度出現差異，加之原地層是傾斜的，一旦工程處治不當，極易產生不均勻沉降、填挖交界處發生偏移，甚至滑動破壞，對于填挖交界的有效處治問題是該機場建設中亟待解決的又一個難題。

3巖土工程問題的解決方案

3．1解決方案由于該項目場地巖土工程條件的復雜性，僅靠室內試驗參數進行數值計算及分析是不能滿足要求的，通過現場試驗與室內研究相結合的方案，結合實際工程，采用室內試驗、現場試驗、原位監測、理論分析與數值模擬相結合的手段，對該機場工程存在的巖土工程問題進行綜合研究，是解決問題的最佳途徑。

3．2試驗研究的技術路線該處理方案的技術路線概括為:首先開展文獻調研，收集資料，對研究現狀、類似實例進行調查分析，尋求突破點進行初步研究;其次對粗粒料高填方工程技術方案進行初步論證，確定粗粒料高填方工程試驗研究方案;再次進行粗粒料的工程特性試驗及高填方穩定性理論分析，根據分析展開現場試驗段研究，包括現場的模型試驗、檢測及監測等;并在此基礎上探討粗粒料工程特性的分析方法與處理對策，提出與粗粒料工程特性相適應的高填方問題的處理對策，通過高填方變形監測，對地基的穩定性做出準確評價，同時提出控制高填方沉降變形的工程措施，預測高填方的工后剩余沉降量，對研究結果進行初步總結，得出初步結論，進行粗粒料加筋處理與土方設計，待土方工程結束后對全場重要部位進行變形監測，并對試驗段的監測數據進行處理分析，同理論分析及數值計算進行比較，驗證所提出的分析方法與工程處理對策方法，必要時予以修正;最后編寫試驗研究總結報告。總技術路線如圖1所示。

4結語

篇8

（1）深基坑的開挖。由于超高層建筑基礎的埋深較大，因此，基坑的開挖深度也較大，必須重點針對深基坑開挖過程中在深度影響范圍以內的地下水埋藏情況、巖土分布及力學特點等條件進行科學勘察，以便為各側邊的地質模型、降水設計及深基坑支護提供相應的參數。

（2）環保及抗震設計。必須詳細地對基坑周圍的建筑、地下設施、管道滲漏、車輛及道路載重等條件進行勘察，為基坑支護以及降水設計所需采取的施工監測及環保措施提出有利的建議。在抗震設計中，需要對建筑場地的類別及地基地震效應等進行有效地分析與判斷，為土層的剖面、覆蓋層厚度等提供相應的動力參數。

2巖土工程在超高層建筑勘察中的應用分析

2.1應用要點分析

（1）場地勘察及方案制訂。在超高層建筑建設過程中，巖土工程勘察是一項基礎性工作。一方面，需要對場地適宜與否、穩定與否進行科學地評價，并針對是否液化予以合理分析。同時，還需要對場地基土的巖土工程性質進行科學評價。例如，對基礎持力層進行分析和評價，對樁基礎、天然地基等進行分析、評價等。此外，有些現場還可能需要對溶洞、滑坡等進行評價等。另一方面，由于超高層建筑具有埋置深、荷載大等特點，因此，地基勘察相對更為復雜。此外，選取科學的基礎方案可有些降低工程造價。

（2）深入勘察施工底層結構。為了滿足基礎類型設計及選擇需求，必須詳細地掌握施工地層的結構及其變化。一方面，為了盡量滿足地層結構縱橫變化方面的需求，要求勘察點之間的距離應盡量小，通常15-35m為宜；另一方面，勘察點深度應盡量深。為便于計算，會有不少于二分之一勘察孔總數的控制孔孔深超過壓縮層預想的深度；此外，地質與水況條件應首先查明，若利用樁基，基坑將會很深，會為施工帶來不少問題，要求施工人員必須在自身區域內對有關設備進行布置。入巖段進行打孔，并鉆得巖心，獲得巖石標本后科學判斷，對巖石面進行確定。以所所掌握巖石規律及特性為依據，對基巖面標高的等高線圖進行科學繪制，依據設計深度對巖石的深度進行控制，通過小徑深度鉆入，以防引發質量隱患。

2.2應用難點分析

（1）勘察點復雜情況及地下水位測量。首先，應依據某地基的等級開展勘查工作，針對所采集建筑的巖土試樣，應開展科學的評價與分析，若存在如鹽漬土、濕陷性土等特殊巖土，將會導致地基等級變化，致使勘查點之間的距離不合邏輯。為此，巖土工程在超高層建筑勘察應用時，必須全面負責；此外，勘查點深度也是難點之一。鑒于建筑結構形式及勘察深度各不相同，針對地質條件較好的密實性的碎石土區，應適度降低深度，就商場、地下室等多層框架結構建筑而言，因柱網荷載及基礎面積較大，有些甚至會采用樁基，導致勘察更復雜；地下水測量時要求各個勘查點應同時開展測量，且需要在最后鉆孔施工結束24h之后再進行，測量時應對地下水開采情況進行分析。

（2）試樣采集及地震效應分析。試樣采集應嚴格依據相關規范要求進行，因原狀樣的高度、數量不足，或密封性不佳等問題，導致土中含水量大量散失。不少勘察單位對于比重試驗并未給予足夠的重視，往往由經驗進行估計，很少開展實測。巖土工程中此類誤差在可接受范圍內，但若涉及滲透流穩定研究等工程項目時，會帶來嚴重影響，甚至得出錯誤結論；針對巖土情況的勘察，仍需充分考慮地震效應。某些勘察單位出于人力、經濟、科級因素的考慮，往往依據已有經驗對覆蓋層的厚度及場地類別進行判斷，對工程抗震造價帶來不良后果。此外，地基處理之后，還需要考慮到剪切波速以及地基土的類別是否會改變。

3結語

篇9

當前有關采空區的地表破壞形式主要有三種，分別是塌陷和裂縫以及連續變形。而造成地表變形的原因有很多種，涉及到煤礦資源的開采方法和回采率以及煤層厚度埋深及地質構造、地下水以及巖層性質多因素。其中開采方法是最為重要的因素。比如如果開采深度和采厚的比值小于30，或者采空區域有大的斷裂構造時，就容易造成地表破壞問題的出現。如果采用淺部開采模式，垮落帶或者是破裂帶就會直接到達地表，并且讓地表產生塌陷。此時地表破壞形式多為塌陷坑，這時候就容易使得桿塔出現不均勻沉降最終造成桿塔傾倒。

2采空區巖土勘測方法分析

2.1采空區勘測的重點內容

采空區巖土勘測內容主要包括下面幾個部分：(1)勘測礦層的分布和層數以及厚度等參數，并且對礦層的埋深特點和覆蓋巖層的巖性及地質構造進行勘測。(2)分析礦層開采范圍和深度以及厚度、時間以及頂板管理、空隙和積水等諸多元素。(3)全面了解地表變形特征分布情況，主要包括地表陷坑和臺階以及裂縫的位置和大小等諸多參考量，并且對開采邊界和工作面推進方向進行分析。(4)分析地表移動盆地特征和劃分中間區以及內外邊緣區域，并進一步確認地表移動變形主要參數。(5)分析采空區附近的水資源的使用情況。

2.2設計階段的勘測措施

為了有效提升設計的科學性和可實施性，需要對施工地段進行全面的勘測和考察，對采空區地表破壞形式進行分析，同時對電力工程涉及到采空區地段范圍進行勘測，并設計符合這個地段的線路施工方案。在勘測任務下達之后，地質人員要和電力工程人員進行配合，遵循線和位的有效結合為基本原則，優先實施規避采空區的施工方案，特別是可能存在滑坡以及地陷地段要規避建筑施工。如果線路無法規避采空區，那么要對采空區相關資料進行全面勘測，然后選擇通過采空區的最短路徑。設計階段的勘測任務主要包括以下方面：首先要對煤礦區井田分布現狀，煤礦分布圖進行勘測分析。然后要對煤層埋深及厚度進行勘測。接著是對各煤礦的開采方法和開采規劃資料進行收集整理。重點了解老采空區主要范圍和填充狀況及相應的密實度，并分析該區域的上覆巖層的穩定性。而對于未來或者現在正出現的采空區，可以基于針對老采空區的勘測數據進行分析驗算，從而預算未來和現在采空區的地表變形特征值，然后再結合《巖土工程勘察規范》的有關內容對電力工程的線路施工和桿塔建設進行規劃，規避可能存在的采空區地表變形風險。對于老采空區和小窯采空區等區域，采用地質勘測方式不能夠分析這些區域的特征時，還可以進行適當的物理鉆探方式進行勘測，從而保障勘測的準確性。

2.3施工階段的勘測措施

(1)注重上下結合的勘測方式。在電力工程施工時，需要將線路工程涉及到的地質條件和采空區的穩定性進行綜合考量，特別是在采空區確立桿塔位置時，需要遵循下面的原則：①該區域地形平坦開闊；②地質構造相對簡單且采空區上覆巖層厚度大，且硬度高，地表沒有變形；③礦層較薄，且采空厚度薄，礦層埋深深度高。④礦區上存在的安全地段，比如主副巷道區域和通風井區域等。這些區域相對穩定，能夠為桿塔提供良好支撐。如果沒有準確的判斷經驗，則可以分析礦層深厚之比來進行確定。如果采深和采厚之比大于某一個數值，那么采空區地表變形程度就會較低，可以在此地段進行建設。采空區深厚比施工原則，當深厚比值區間在0～40時，不可以進行任何等級的電路施工；當深厚比值區間在40～100時，可以建立35kV以下的送電線路；當深厚比值區間在100～200可以建立110kV到220kV之間的送電線路，在200以上時，可以建設不同電壓等級的送電線路。

(2)巖土勘測時緊密結合桿塔設計。在定位桿塔時若發現在構建桿塔時出現巖土工程穩定性需求和采空區地面穩定性相差很大時，為了保障桿塔地基的穩定性，應該針對這個采空區的地質結構進行一定的處理，從而讓其穩定性能夠滿足實際需求，具體處理方法如下：①為了規避臨空面問題，需要降低開放量，并采用高低腿基建模型，且進行淺埋操作。②對于已經勘測有裂縫或者塌陷的采空區，可以通過回填或者壓力灌漿法進行重新加固，從而提升采空區地表的穩定性。③對于可能會影響塔基穩定性的礦洞或者巷道可以進行錨噴處理，或者架設頂板支護。④如果塔基部位可能會存在沉降，那么需要在四個塔基地基下設置整塊混凝土結構進行固定，從而提升塔基穩定性，與此同時也可以采用樁基建設方法來進行建設，這樣也能夠提升塔基基礎穩定性。

(3)完善質量監督管理體系構建。在施工階段，要讓勘測設計和施工單位以及監理單位和運行單位緊密結合起來，對施工環節進行全面的質量監管。而且這幾個部門之間要相互配合才能夠有效提升施工質量。特別是電力工程建設設計單位需要綜合考量采空區具體情況進行精確設計，施工單位要按照標準規范進行施工，監理單位要對施工方和設計圖紙的正確性進行監督，只有做到這三位一體的質量體系的構建和完善才能夠有效提升電力工程建設質量。

3結語

篇10

關鍵詞：顆粒分析試驗 界限含水率試驗 粘粒含量 塑性指數

在水利工程地質勘查中，土工試驗占據著十分重要的地位，它為了解土的各項物理、力學指標提供依據，為編寫地質勘察報告提供重要資料。雖然規范中十分明確的約定好如何操作，但是在細節處理和如何更快捷的得出較為合理的結果還是需要一定的經驗

水利工程中常見的土工試驗主要有含水率試驗、密度試驗、比重試驗、顆粒分析試驗、界限含水率試驗、擊實試驗、滲透試驗、固結試驗、三軸壓縮試驗和直接剪切試驗等。這里主要針對顆粒分析試驗和界限含水率試驗在操作和數據處理方面進行討論。

顆粒分析試驗是測定干土中各種粒組所占該土總質量的百分數的方法，借以明了顆粒大小分布情況，供土的分類及概略判斷土的工程性質及選料之用。

顆粒大小分析的試驗方法主要有兩大類：一是機械分析法，如篩析法；二是物理分析法，如密度計法、移液管法、沉淀法等等。在水利水電部門大規模生產需要過程中，一般以篩析法和密度計法聯合使用為主。除一些科研機構時間比較充足，一般針對生產單位而言，批量的盡量在最短時間內測出粘粒含量十分重要，規范一般要求讀到1440min即24小時，也就是說一天只可以讀一撥數據，十分浪費時間，下面就如何縮短時間且能滿足地質要求，讀出粘粒含量提供一個較為合理的方法。

在SL237-1999顆粒分析試驗條文說明中提到：國內已有單位生產準確度符合國際標準的密度計，甲種密度計最小分度值為0.5，乙種密度計為0.0002，無需進行刻度、沉降距離和彎液面的校準。若使用其它型號的密度計，仍然需要進行有關項目的校準。

我們使用的是標準的TM85型甲種密度計。

我們試驗室有兩個甲種密度計，編號分別為198與339，根據

由可知為了得到粒徑 即讀出粘粒占總土質量的百分數所需讀密度計讀數的最長時間 。

則

由此知

由 ，因為在我們試驗室 ， ，而 為密度計讀數，就甲種密度計而言，其讀數范圍為 知

又據SL237-006-1999中表4.5.2粒徑計算系數 值表中

故知 也就是說用這兩個讀密度計讀數時，最多讀到5個小時，粘粒的百分數肯定會讀出來，所以在5個小時的基礎上，適當的增加少量時間，試驗肯定能滿足要求，又可以節省很多時間。

在顆粒分析試驗中，有時

界限含水率試驗是測定細粒土的液限、塑限和縮限，用以劃分土類、計算塑性指數，供設計、施工使用。

據SL237-1999中SL237-007-1999條文說明的規定：由于圓錐儀標準有兩個參數：錐質量與下沉深度。因此，不論用76g、80g或100g錐，只要采用合適的下沉深度都能達到目的。考慮到我國的實際情況，多年來一直采用76g圓錐儀，為了便于與過去積累的液限資料及現行的有關規，范相聯系，故決定仍采用76g圓錐儀，但把下沉深度從原來的10mm改為17mm。試驗的強度值為1.6kPa(計算值為2.9kPa)下沉深度17mm時的含水率作為液限標準。此外，為了使用有關規范查承載力基本值，可從聯合試驗的lgw-lgh直線上讀出h=10mm時的含水率，用w10表示，相應的塑性指數為I10作為配套的專門規定，不適用于其他情況。這也是一種過渡方法。希望以76g錐17mm下沉深度的液限標準為基礎，對塑性指數、液性指數以及相應的分類標準，土的承載力等問題進行研究，積累資料，待條件成熟后，可以不再測求h=10mm時的含水率，以免混淆。液限標準改為76g錐下沉深度17mm后，可以直接利用卡薩格蘭特塑性圖進行分類。

但在土工試驗過程中，對本地區的土樣而言，用液塑限聯合測定法測定液限塑限時，我們發現如果完全取17mm作為液限，對于粘土而言是適合的，但對于粉質粘土就有局限性。很多地質人員按照“84規程”習慣使用76g圓錐儀下沉深度10mm作為液限，但是對于聯合測定法，如果使用10mm的值作為液限，則基本上很少能定名為粘土，按照塑性指數定名均為粉質粘土，所以，“99規程”提出將10mm改為17mm對粘土而言是合理的。但是對粉質粘土，有時候取17mm的時候易出現粘土，與土樣描述和顆粒分析試驗結果出現矛盾，所以，對粉質粘土，用17mm的值作為液限有一定的局限性，在采用的時候要慎用，有時可能采用10mm的值更加符合實際情況。特別是對于粉粒與粘粒互層的土，聯合測定的結果往往偏差很大，最好結合顆粒分析試驗結果進行綜合考慮給土樣定名。