巖土工程師要求范文
時間:2023-12-04 17:56:29
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篇1
【關鍵詞】巖土工程;深基坑支護;技術措施
1引言
我國城鎮化進程的加快使得城市有限的土地資源變得越來越緊缺,為了緩解人口的大量增加與稀缺的土地資源之間的矛盾,高層建筑、超高層建筑越來越多。為了解決地基沉降的問題,高層建筑的建設需要建立在深基礎、大基礎之上,而深基坑在開挖的過程中必須充分考慮施工場地的地下管道、道路以及周圍的建筑物、地下水水位改變等因素。為了保證施工的順利進行,必須采取必要的深基坑支護技術。深基坑支護技術不僅關系著工程建設的質量,影響著工程建設的順利進行而且關系著施工人員的生命財產安全,所以,在工程建設的過程中要根據工程建設的實際特點選擇合適的支護技術。
2巖土工程中常見的深基坑支護技術
2.1鋼板樁支護技術
鋼板樁相互連接之后形成的鋼板樁墻可以有效地阻擋沙土與水,又因為其施工難度也較低,所以鋼板樁支護技術在施工過程中的應用比較普遍。但由于鋼板樁支護在施工的過程中噪聲較大,所以在施工的過程中會對周圍的環境造成一定的影響。此外,由于鋼板樁自身具有一定的柔性,在施工的過程中容易發生變形,如果在支護上出現問題會帶來意想不到的后果,所以在基坑深度大于7m時不宜采取這種方式。
2.2土釘墻支護技術
土釘墻支護技術是在基坑土坡的表面鋪設鋼筋網后再向鋼筋網噴射混凝土面層,同時,通過已經深入到基坑側面土體中的土釘與邊坡土體緊密結合,從而達到加固邊坡使其穩定的目的[1]。這種情況之下,土釘與混凝土面層形成有效的受力體系后產生了很好的擋土功能。但需要注意的是,在開挖過程中需要遵循分層開挖、分層支護的原則,并且還需要做好混凝土面層和土釘的養護工作。土釘墻支護技術往往適用于無地下管網、地下水位以下的邊坡支護,不適用于淤泥土的支護。
2.3灌注樁支護技術
灌注樁支護技術是指利用專門的鉆孔機械設備鉆出樁孔后將混凝土澆筑在樁孔內生成灌注樁的技術,是目前巖土工程深基坑支護技術中最常見的1種技術形式。灌注樁支護技術在施工的過程中必須保證鉆機鉆孔之前施工場地是平整的,在做好排水溝的開挖工作后進行試樁成孔確定好軸線的定位點、水準點,做好防線定樁位。在鉆孔的過程中,還需要做好水泵設備、樁架的安裝工作,然后埋設孔口護筒,充分發揮孔口護筒保護孔口、存儲泥漿等作用。
2.4噴錨支護技術
噴錨支護技術綜合了鋼筋網噴射混凝土錨桿和土層錨桿兩者的優點,具有穩固、安全的特點。鋼筋網噴射混凝土錨桿主要是指錨桿在高速噴射的情況下噴射到已固定的鋼筋網支護上,進而使得支護土體與噴層發生嵌固效應。錨桿固定后在土體內與土體之間形成了復位,從而有效地提高了土體的強度和整體性,并且有效控制了位移現象的發生。
3巖土工程深基坑支護中的常見問題
巖土工程深基坑支護技術在長期的發展過程中積累了一定的經驗,但仍然存在著一系列的問題,具體表現如下。
3.1土層開挖和邊坡支護不配套
通常情況下,深基坑支護施工要滯后于土方開挖施工很長一段時間,在進行支護施工時必須采用二次回填或搭設架子的方式來完成。土方開挖工程工序簡單、技術含量低、施工組織和管理難度小。而支護工程工序復雜、技術含量高、施工組織和管理的難度較大。所以在工程的建設施工過程中,土方開挖工程與支護工程多是由不同的施工隊伍來完成的,這就會導致土層開挖和邊坡支護不配套現象的出現。土方施工單位往往為了搶進度,開挖順序較為隨意,不注重給后期支護施工留充足的工作面,這就使得后期的支護施工不能順利進行。
3.2邊坡修理不符合要求
深基坑在進行開挖時通常使用機械開挖,在機械開挖、人工進行簡單邊坡修理后就開始進行支護施工。但在實際開挖中,技術交底不到位、施工管理較為松散、分層分段開挖高度不一致等因素的存在都會導致邊坡表面不平整,需要對邊坡進行修理。但受到種種因素的制約,邊坡修理往往不能符合工程建設的要求,使得擋土支護后常常出現欠挖、超挖現象。
3.3注漿不到位、土釘或錨桿的受力不能達到相關的設計要求
深基坑支護所用土釘或錨桿通常使用鉆孔直徑為100~150mm的鉆機成孔,孔深從五六米到二十多米不等,鉆孔所穿過的土層質量也不一樣[2]。在這種情況之下,如果不對土體的情況進行細致的研究,會出現出渣不盡的現象,殘渣沉積不僅會影響注漿的進行還會出現孔洞坍塌的問題。除此之外,如果注漿時配料不標準、操作不規范還會造成土釘或錨桿的受力不能達到相關的設計要求,嚴重影響工程質量。
4巖土工程中深基坑支護技術的施工要求
4.1合理選擇深基坑支護技術形式
如前文所述,深基坑支護有很多常見的技術,但每一種技術的優勢和適用范圍是不同的,所以,在深基坑支護技術的使用過程中要根據工程特點,合理選擇深基坑支護技術形式,切忌盲目使用。合理的深基坑支護技術能夠有效保證施工安全,提高施工質量。
4.2明確深基坑支護工程的性能要求
深基坑支護施工能夠有效提升地基的穩定性和承載能力,但在深基坑支護技術的施工過程中,深基坑支護工程的性能還有著其他的要求,比如說基坑的防水作用、基坑四周的穩定情況等。因此,明確深基坑支護工程的性能要求能夠有效提高支護工程的施工水平和質量,促進施工的安全進行。
4.3合理設計深基坑支護施工方案
在確定深基坑支護的施工形式后需要合理設計深基坑支護施工方案。在進行方案設計時,要充分考慮基坑開挖的各個影響因素并對其進行有針對性的分析,比如建筑物的占地面積、基坑的邊緣距離、地基的地質條件等[3]。
5提高巖土工程深基坑支護技術的具體措施
5.1加強觀測力度
在巖土工程的深基坑支護施工過程中應該加強對地下管線、基坑邊坡等的觀測力度,并且在觀測結束后及時將施工前的觀測數據與施工過程中的觀測數據進行對比。在對比后如果發現兩組數據存在著沖突,應當根據實際情況及時進行分析解決,確保工程安全和工程質量。在基坑支護過程中數據的準確獲得對于整個工程的順利進行會產生非常大的影響,所以在施工過程中加強觀測力度對于整個工程質量的提高具有非常重要的現實意義。
5.2加強施工管理控制
在巖土工程的深基坑支護施工中,需加強施工管理控制,對于在施工過程中出現的一系列問題及時發現、及時解決。在施工前,要做好設計方案,規劃施工進程,確保施工可以正常開展。在施工過程中,應該根據施工的任務和目標,遵循深基坑開挖的原則,實行分層、分段開挖與支護,避免不規范開挖現象的出現[4]。
6結語
經濟社會的發展使得建筑工程的復雜程度越來越高,其對巖土工程深基坑支護技術的要求也越來越高。深基坑支護技術發展潛力巨大,我們應該加強對深基坑支護理論和支護技術的研究,從而促進我國建筑事業的進一步發展。
【參考文獻】
【1】余良武.巖土工程深基坑支護方案探析[J].低碳世界,2017(5):188.
【2】楊文方.巖土工程深基坑支護技術應用探微[J].中國設備工程,2017(13):152.
【3】廖輝.巖土工程深基坑支護施工技術探討[J].資源信息與工程,2017(1):113.
篇2
我國勘察大師林宗元曾經從廣義上對巖土工程監理進行了闡述,從總體上說,可以總結為按照法律法規上規定的技術與標準,利用組織技術、經濟等措施,對巖土工程整體參與者進行協調約束,保證巖土工程施工的順利進行,達到節省投資、縮短工期的目的。巖土工程主要涉及地面以下的部分,工作中主要包括勘察、設計、監測以及各種巖土工程施工如邊坡、滑坡治理、地基基礎處理,并且需要以為地面以上建筑組織服務為目的。巖土工程監理的主要工作目的是保證巖土工程的正確性可靠性以及經濟型。并且巖土工程與地面以上的工程之間存在一定差距,主要表現為具有一定隱蔽性、較高的復雜性、風險性、實效性、獨立性以及高度綜合性。
2巖土工程監理工作中存在的問題
目前我國巖土工程監理工作在運行中存在許多問題,從相關記錄中我們可以發現,我國已經獨立注冊的巖土工程監理行業單位十分稀少,大部分從事相關工作的單位都使用建設監理單位的名稱掩蓋了自身特性,這點在我省的巖土工程監理工作更明顯,大多數的巖土工程監理并不介入,或者只是在巖土工程施工階段介入。土建行業近年來發展過快,土建市場工作人員素質水平有較大差異,并且真正從事巖土工程專業的工程師十分稀少,大多并不具備巖土工程方面的相關知識。對于貴州省來說,巖土工程從業人員中注冊巖土工程師的比例非常低,而巖土監理工作相關人員,擁有巖土工程師資格的基本沒有,目前從事巖土監理的工程師,大部分都是土木工程出身。業內對于巖土工程監理工程師師的要求沒有一個明確的規范,隨意性比較強,行業整體缺乏專業性以及針對性。部分企業為了節省資金,會聘請一些從事過相關工作的非職業人員對工程進行監理,在工程完工后,將其抽調到其他部分。但是巖土工程監理本身是一門涵蓋知識面十分廣闊的學科,想要出色的完成相關任務必須熟練掌握土力學、巖體學、經濟學等多項知識,但是現在所謂的“巖土工程監理人員”均不具備上述資格。
3巖土工程監理技術方法及其探討
筆者根據巖土工程自身監理特點,通過查閱相關資料,結合國內外先進經驗以及當前我省巖土工程工作中存在的部分問題,對巖土工程監理在巖土工程的各個階段進行初步討論。
3.1巖土工程監理方法討論及實施
對于巖土施工而言,應當按照相關監理規范上的規定,對施工質量、施工進度以及資金投資進行控制,與此同時,必須對信息管理、開發合同管理、以及組織管理進行協調。對于巖土工程全過程中,要針對巖土工程自身特性、從勘察、設計、施工各階段,結合組織、經濟、合同等諸多方面,制定出妥善的監理方案。
3.2加強責任權限
勘察工作在工程建設中起到至關重要的作用,是工程建設的基礎工作,所以監理部門必須對其高度重視,確保勘察準確性與可靠性。監理項目一經開展,必須第一時間組織監理人員對施工現場進行踏勘,爭取在最短的時間內,收集到該區域中最完善的地質資料,并且要對相關報告進行審核與分析。
3.3巖土工程設計階段監理工作
對于巖土工程來說,設計階段的監理工作是一個特殊監理階段,并且,由于巖土工程的最大特點,即信息化施工特點,監理部門應在設計方案階段提出合理化建議,并在施工階段結合實際施工情況提出相關改進措施,經過實際工作確認設計方案的可行性。
3.4施工監理質量控制
施工監理質量控制是十分重要的一個環節,與常規建筑施工監理無太大區別,施工過程中的建設工程監理程序大致為;質量控制檢查程序、質量缺陷程序、是個處理程序、監理試驗相關程序等一些細小程序,均為質量控制工作的主要工作流程。在實際工作過程中,由于巖土工程信息化施工特點,其控制內容、對于控制點的設置、以及控制措施采用等方面都需要通過巖土工程監理特點以及工程勘察情況來定奪。
4結束語
篇3
關鍵詞:巖土工程施工;監理工作
監理制度在工程建設領域全面推行,新的建設監理體質在工程中逐步發揮保證作用。巖土工程監理不僅是巖土工程中不可缺少的部分,而且建設監理的重要組成部分。城市建設中復雜建筑越來越多,基礎工程的技術難度越來越大,要求我們對巖土工程監理必須給予相應的地位。
1 巖土工程監理工作概述
巖土工程通常是工程建設中的一部分,一般的建設監理理論、規定和方法,完全適用于巖土工程監理工作。但由于巖土工程有其特殊性和復雜性,對巖土工程的監理還應有特殊要求。巖土工程師研究和解決問題的主要對象通常是地面以下的部分,主要是地基基礎、邊坡與滑坡的治理等以及地下工程,并且為地面以上部分的工程結構服務;巖土工程監理的重點也是地面以下的部分,最終目的是為保證整個工程的正確性、可靠性和經濟性在某些情況下,一項具體工程項目,比如地下工程,建設監理的主體就是巖土工程監理與地面結構的建設監理相比,巖土工程監理主要有隱蔽性、復雜性、風險性、時效性、獨立性、綜合性等特點。
2 巖土工程施工監理中的常見問題
2.1 巖土工程監理介入滯后
由于巖土工程監理作為建筑工程監理的一部分,是隨著建筑工程監理而介入工程監理的。目前,一般是在工程項目立項、勘察、設計完成后,建筑工程的技術、經濟指標基本明確的情況下,方才進行監理單位招標,確定工程監理單位。所以巖土工程監理基本集中在工程施工階段,對巖土工程勘察、設計基本沒有實施監理。更談不上對前期策劃、決策、立項的介入和參與,存在著嚴重的介入滯后問題。
2.2 巖土工程監理控制和管理不到位
目前巖土工程監理往往是借用地上建筑工程監理的方法和模式,偏重于對鋼筋混凝土工程的控制,沒有實行專項監理制度。即委托專門的巖土工程監理單位對巖土工程的勘察、設計、施工、檢驗、監測等實行全方位的監理。忽略對“巖土”部分的針對性控制尤其在質量控制、進度控制和合同管理上,在制點、驗收點設置和資料表格設計方面對巖土工程的針對性和控制管理深度不夠。
2.3 巖土工程監理機構及監理人員有待提高
目前己取得注冊建設監理工程師崗位資格證書的監理人員中,絕大部分是土木工程師,很少是巖土工程師。行業上對監理人員的巖土工程專業技能要求方面,目前還沒有統一的標準和資格規定。監理組織(監理部)和監理人員配置隨意性強!缺乏針對性和專業性,監理公司或監理項目部往往根據工程需要,臨時配備巖土工程方面的監理人員,對于有各類樁基礎等深基礎或樁土復合地基工程等巖土工程專業性要求較高的工程,多是聘用一些有部分巖土工程施工、管理經歷的人員臨時承擔巖土工程監理業務,待巖土工程施工完畢,隨即抽調他處。
3 巖土工程監理技術方法探討
3.1施工前期全面掌握場地的地質、環境特征和巖土工程條件
任何一項巖土工程,在設計和施工前,先要查明巖土體的地質特征和工程地質條件,提供巖土性質指標。巖土工程勘察是工程建設的先導和不可缺少的環節。國家規定:各項工程建設在設計和施工之前,必須按基本建設程序進行巖土工程勘察。巖土工程監理人員在工程開工前,對與工程有關的勘察資料應進行深入研究;對勘察質量作出評價;對未進行勘察的工程,督促業主立即投入勘探力量。在審查勘察報告時,看勘察報告網度、深度、測試等是否符合有關巖土工程勘察分級的要求,是否符合國家現行規范的要求,特別是國標中的強制性條文,必須嚴格執行。對勘察報告所提各項巖土性質指標,巖土的強度參數、變形參數、地基承載力,應與地區經驗值進行比較,對差別較大者應查明原因。當然,由于巖土體為非均質體,地下情況千變萬化,任何地質詳勘,也不能完全揭示巖土層的奧秘。因此,對勘察資料的要求應有針對性。如黃石地區的建筑基礎,一般均設計為端承型嵌巖樁,監理便著重審查勘察報告對持力層的選擇、基巖的風化層界面的劃分、基巖的力學性質指標,以及對樁型選擇的建議。對長江干堤堤基防滲處理,則要求勘察資料能較準確地劃分透水層和相對隔水層的分界面,并提供各層經室內、外試驗所得出的滲透系數。
3.2 注重設計階段的監理控制
設計文件作為施工和監理的依據,其質量水平的高低,不但影響工程的質量,而且對工程的工期、造價等產生直接的、巨大的影響。巖土工程專業監理單位,應充分發揮巖土工程監理技術水平。在審查設計文件時,著重從方便施工、縮短工期、降低造價、確保使用功能等方面出發,在保證滿足設計要求、有利于提高和保證工程質量的前提下,積極提出合理化建議。
3.3 巖土工程施工階段的監理
工程項目設計是通過一道道工序來完成的。所以,施工項目的質量控制是從工序質量到分項工程質量、分部工程質量、單位工程質量的系統控制過程,也是一個由對投入原材料的質量控制開始,直到完成工程質量檢驗為止的全過程的系統工程。巖土工程也不例外。監理工程師應按國標和行業規范的要求,對每道工序完成的質量狀況進行檢查驗收,確認符合質量標準后,方可同意下道工序的施工。特別是巖土工程具有時效性,即:要求施工過程中的環節步步緊扣,具有很強的時間性。如鉆孔灌注樁工程,成孔后必須馬上測孔、清孔,緊接著抓緊時間澆筑混凝土。而澆筑過程又必須連續進行,不得中途停頓。這就要求監理工程師必須跟班旁站,隨時檢查,對不合格的工序要立即進行整改,對合格的工序必須馬上簽發下一道工序的許可證。同時,由于巖土工程的隱蔽性、復雜性,要求監理工程師搞好信息管理,盡量把工作做仔細。要堅持做好施工現場的檢測和記錄,做好現場值班日記和專業日記。要學會捕捉影響工程質量的信息,抓住稍縱即逝的機會,以文字記錄、攝影、素描等記錄形式將一切工程活動(包括不良地質現象)留下痕跡。這也是工程質量評估的依據之一。為保證工序處于受控狀態,需對工程的重點或關鍵部位,或薄弱環節設置質量控制點,制定較規范標準稍高的自控標準,并督促施工單位編制相應的施工作業書。
質量控制點設置不宜過多,應依據國家標準中的“主控項目”和“一般項目”劃分標準,結合施工順序、操作要領、技術參數、自然條件、工程環境等綜合考慮。要體現“關鍵的少數,次要的多數”這一基本原理。如對堤基、壩基防滲處理采用高壓擺噴灌漿技術時,監理抓住孔距、孔位和孔斜率、漿液質量、分序施工等4個關鍵技術問題設置有關質量控制點。對于使用最多的混凝土灌注樁施工,監理則抓住灌注樁承載機理這一關鍵,分析影響承載力的主要原因而設置質量控制點。樁的承載力取決于樁身的強度與地基承載力。當樁身強度大于地基承載力時,樁的承載力等于地基承載力;反之,樁的承載力等于樁身強度。這種關系在孔底沒有沉渣的情況下成立。挖孔樁不存在沉渣問題。對于鉆孔樁,沉渣量過大,樁受荷載時發生大量沉降,樁將失效。
4 結束語
隨著現代化工程建設和城市建設向多元化、密集化、復雜化和建筑物向高、大、深、重的方向發展,巖土工程重要程度、技術難度和工程造價,在整個建筑中所占權重不斷增大,這要求我們對巖土工程監理必須給予越來越大的重視。
參考文獻:
篇4
關鍵詞: 工程物探技術 巖土工程 應用
中圖分類號:TU198 文獻標識碼:A
前言
近10年來,工程物探技術取得了飛速的發展,集中體現在根據彈性波理論、電磁波理論和電學原理發展而來的各種工程物探技術。主要有淺層地震反射波法、淺層地震折射波法與彈性波測井、層析成象技術(CT)、管波探測法、多道瞬態面波法、多波地震映象法、高密度電法、地質雷達技術、TEM法、樁基無損檢測技術、地下管線探測等。這些新技術已被廣泛應用于各行各業的工程建設項目上,解決了諸多以前用傳統勘察方法無法解決的巖土工程技術難題。工程物探作為一種新的、有效勘探、檢測手段被越來越多的巖土工程、設計人員所接受。但是,各種工程物探方法的有效性決定于它對探測對象物性的適用性,物性條件的適用性越強,解決問題的可靠性越大,因此,為了有效地解決某些巖土工程復雜的技術難題,必須采用多種工程物探手段聯合使用,互相補充、互相驗證,即綜合工程物探技術。
10多年來,眾多工程物探技術發展的成熟程度不盡相同。在巖土工程專業方面應用最廣泛的主要是由彈性波理論發展而來的淺層地震反射波和折射波勘探技術、面波勘探技術、多波地震映像技術、層析成象技術(CT)、管波探測法、彈性波測井技術和彈性波無損檢測技術,它們被廣泛應用于巖土工程勘察、巖土工程治理和工程質量檢測。
1 工程物探技術在巖土工程中的應用
1.1 巖土工程勘察
由于工程物探技術可以利用連續加密測點的資料從而獲得連續的地質界面,因此能有效地解決傳統鉆探手段以點帶面劃分地質界面方法常帶來的漏判、劃分不準確等缺點,并且能有效地解決傳統勘探手段難于解決的諸多巖土工程問題,如地下不明物體、洞穴、滑動面、 軟弱結構面、斷層、破碎帶等在地下的分布特征、形態、埋藏深度、位置。相對傳統的鉆探方法,工程物探技術的使用受場地、地形條件的限制較少,具有節省時間、節省費用、勘探精度高等特點。合理地選擇、運用工程物探技術與傳統勘探手段相結合,無疑是在激烈的勘察市場競爭中制勝的法寶之一。在巖土工程勘察工作中應用最為廣泛、發展最快的是彈性波技術。由于它是利用介質傳遞彈性波的特點來揭示地下物體界面,當地下物體的界面物性差異較大時,彈性波就會從運動學和動力學兩個方面表現出異常來; 其次是電磁波技術和電法技術,其主要代表是地質雷達勘探方法和高密度電法。采用彈性波速度測井技術和場地常時微動測試可以獲得建設工程抗震設計、建設場地和地基地震效應評價所需的巖土動力參數和設計地震動參數,如動剪切模量、剪切波速、動泊松比、動彈性模量、卓越周期、結構自振周期等。他們是建筑場地的類別劃分、地震作用和結構抗震驗算的主要依據。
1.2 巖土工程檢測
工程物探技術在巖土工程檢測方面的主要作用是地基加固效果的質量檢測、 大壩的碾壓密實度、 路基的密實度、混凝土構件、基樁的質量檢測和評價。常用的方法有瞬態面波法、 地質雷達、彈性波速度測井等,主要通過彈性波速度和電磁波速度與原位測試試驗值以及密實度之間建立相關關系,通過施工前后的檢測結果進行對比分析。此外,根據彈性波和電磁波在介質中傳遞的速度變化可以對大壩及建(構)筑物等混凝土構件的裂縫進行檢測,掌握裂縫狀況和有關參數,判斷對在建構筑物的危害程度及研究相應的補強措施。另外還可以檢測混凝土路面、瀝青路面、 墊層的厚度等。樁基無損檢測是工程物探技術在建設工程施工質量控制應用最為廣泛的一種重要技術手段。主要的測樁方法分為動力試樁法和聲波測樁法兩種,它是根據彈性波傳遞速度變化來判斷混凝土質量、樁身缺陷及缺陷的位置、樁的施工長度和樁的形狀等,具有成本低、速度快,適合大面積檢測,并且可以隨機抽樣,而在國內外被廣泛采用。
2 工程物探資料的分析和解釋
工程物探數據的野外采集是工程物探工作的關鍵。如何把野外采集的有關數據通過內業的分析、計算、解釋成工程地質資料對物探工程師來說更為重要。解釋成果的正確與否直接影響到巖土工程師對巖土工程問題的分析、判斷和處理方案的選擇,事關工程的安全。這就需要物探工程師除了擁有深厚的本專業知識外,還要有豐富的巖土工程專業知識。工程物探資料的分析和解釋,以彈性波勘探方法為例。首要的任務是分離和壓制妨礙分辯有效波的干擾波,保留能夠解決某一特定工程地質問題的有效波。從理論上說,可以通過硬件和軟件來實現,但實際上分離和壓制是有限度的,而干擾波的存在是永遠的。物探工程師只有具有豐富的實踐經驗,才能在眾多的測試數據中識別出干擾波和有效波,去偽存真,得到真實的解釋成果。其次由于物探方法的多解性,因此,工程物探資料的分析、 解釋成果還必須與鉆探、 原位測試、 室內試驗成果等進行對比、 驗證。在對比中兩者不一致的情況時有發生,對此要具體分析,關鍵是否做出正確解釋,比如彈性波物探方法是根據彈性波在巖土體中的傳播速度來劃分地層界面。但是由于彈性波速度反映的是地層的力學性質,不同的地層可能具有不同的力學性質,也可能具有相同或相近的力學性質。當彈性波速度相同或相近,兩個地層緊接在一起時,在解釋上便可能出現同一速度層。出現這種情況并不可怕,怕的是由于其它干擾波的疊加、 影響造成的假判、誤判,造成解釋成果出現較大的偏差。只有通過對比、驗證、積累經驗,才能促進分析、 解釋技術水平的提高。物探工程師對物探資料的解釋、分析是借助巖土體力學性質變化特征去認識巖土體的內在本質,而巖土工程師是從地質學的角度、巖土體的外表特征去認識和判別巖土體的內在本質。
3 工程物探與巖土工程的關系
工程物探從學科上講是一個獨立的學科,但在工程勘察領域它是一種為巖土工程服務的綜合應用技術。巖土工程師解決巖土工程問題,就好比醫生給患者看病一樣,通過表面的病情了解、 觀察,初步判斷其病因,然后選擇必要的檢查手段,如血液、 尿液常規檢查、CT、X光透視、B超等,根據檢驗技術人員提供的檢查結果,綜合分析,最終確定病因或病灶位置,根據診斷結果,采取必要的治療措施,達到為病人治病的目的。而物探工程師就好比上述提供檢查手段和檢查結果的技術人員。兩者之間是一種相輔相成的關系。巖土工程師需要物探工程師解決的巖土工程問題歸納有以下幾個方面:
(1)界面問題:主要有巖土體的界面劃分,地質構造和軟弱結構面的判定,以及不良地質體的地質界面等。(2)形態問題:主要有不明地下物體、空洞,以及界面的分布形態、埋藏位置和埋藏深度等。(3)參數問題:巖土工程勘察、設計所需的各種參數,如動力參數、卓越周期、結構自振周期、剪切波速等。(4)施工質量檢測:地基加固效果的對比、樁基檢測、其它工程質量方面檢測。巖土工程師在接受工程勘察任務后,應根據勘察技術要求、地場巖土條件、需要解決的問題等,確定是否采用工程物探技術手段,確定之后應向物探工程師提出明確的勘察任務,物探工程師則應根據目的層和目的物的性質,結合測區的地質構造、地形地貌特征、地震地質條件等因素,選擇可行的工程物探方法,然后進行測線設計和工作前的各項試驗工作, 確定最佳的采集裝置,再正式開展工作。
4 結束語
(1)工程物探技術經過10多年的發展,已經從定性分析逐漸發展到目前的半定量分析及定量分析,許多物探成果可以提供定量的巖土力學參數,直接應用于巖土工程設計、施工,可以并且應該被巖土工程師和結構工程師所接受。(2)各種工程物探技術都有它的適用性與局限性,應根據被探測的目的層或目的物的埋深、規模及其與周邊介質的物性差異,合理地選擇一種或幾種有效的工程物探方法。工程物探成果解釋時應考慮其多解性,應區分有用信號與干擾信號。(3)正式開展工程物探工作之前,應認真做好前期試驗工作,認真做好對比研究,選擇最佳的采集方案和最佳的采集裝置,這是保證勘探成果質量的前提條件。(4)工程物探成果應該通過與鉆探、原位測試、試驗成果進行對比、驗證,并建立相對應的經驗關系,從而建立起一系列定量分析、判斷標準,使工程物探技術和成果更好地應用于巖土工程專業。
參考文獻
篇5
關鍵詞:地質勘察、巖土工程技術、現狀、展望
中圖分類號: F406 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
巖土工程勘察體制始于上世紀八十年代,現階段,巖土勘察技術的重要性日漸凸顯出來。巖土勘察是巖土工程技術中的重要組成部分,直接關系著巖土工程的造價、質量和安全使用周期,通過先進技術和先進設備的引用,巖土勘察技術將更能滿足超高層建筑和基礎建設項目工程的要求。
二、工程地質勘察與巖土工程技術的發展現狀
1.工程地質勘察的發展現狀
(1)巖土參數難于確定
大多數巖土體受力狀態復雜,是非均質、各向異性的,難以直接觀察和檢查,巖土設計參數就難于確定。如對粉土的劃分,粉土試驗復雜,經常會出現塑性指數的誤判現象;粗顆粒土、殘積土和風化巖等這些巖土層,難于取到原狀巖土樣和進行室內室外試驗,其參數確定亦比較困難。
(2)工程地質測繪不到位
工程測繪是巖土勘察的基礎工作,主要是觀察、分析和推斷地質性質,為后續勘測工作提供依據。由于測繪工作的技術性措施不夠,會存在對巖土體和巖石風化層厚度分析不夠,對軟弱結構面和地質構造、地質形態的界定不準確等情況,這樣會導致地形地貌、斷層、地層界面、風化程度等資料離散,不能充分顯示地質特點。
(3)監察機制不完善
《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)規定:“搜集附有坐標和地形的建筑總平面圖,建筑物的性質、基礎形式、規模,荷載,結構特點、埋置深度和地基允許變形等資料”。但因為缺乏系統的、完善的監理監察機制,使得不規范巖土勘察現象存在,勘察時不參照設計要求不依據建筑物實際荷載等,導致勘察報告深度、廣度和精確度難以滿足要求。
(4)勘測的數字化水平低
如果技術條件欠成熟欠規范,那么數字化的某些設計系統環節就會有失連貫和精準。巖土勘察提供的勘察信息資料一般以表格、文字、圖片等形式呈現,描述偏向于定性內容,數字化程度低,就會造成勘察資料理解、處理、運用上的難題。
2. 巖土工程技術的現狀
巖土工程起源于二十世紀六十年代的歐美國家,它是在土木工程實踐中建立起來的一種新的技術體制。巖土工程研究解決巖體與土體工程問題,包括地基與基礎、邊坡和地下工程等問題。
就勘察現狀的情況來看,“只認識自然而不能改造自然”“只提出問題而不去動手解決問題”。只局限于“地質資料”,雖然也對“勘查報告”提出一些很抽象宏觀的觀點,但對于設計是否合理,施工后效果怎樣,卻少有人認真探討過,而只對基礎工程的效果和工程質量的好壞、成敗負一定責任。這可以看出許多地質勘察人員在提高巖土工程技術水平上沒有責任感、緊迫感。結果是勘察資料的水平、深度和質量一直都在原有的基礎上重復,卻無突破。
從設計方面來看,就巖土工程體制的做法,巖土工程師發揮很大的作用,不但要提供基礎設計基準,而且要決策工程方案,結構工程師通常都要采納聽取巖土工程師的意見。但目前國內的做法卻是:結構工程師是基礎方案的制定者和決策者,他不直接對巖土進行勘查測試,有些對復雜場區無直接認知者,僅僅根據“勘察報告”的資料進行基礎工程設計,就很難提出既合理安全又經濟的方案來。然而,為了保險起見,設計師就采取加大安全系數的方法,這樣既不經濟,還會導致不安全因素。
從施工角度來看,由于把勘察,設計,施工三個方面分開來,因此勘察人員對開挖基坑檢驗的工作沒有明確責任,如果有補充試驗工作也不會主動去做。所以基礎工程施工和建筑物竣工后的表現性狀監測,勘察人員也不再負任何責任.在這種脫節的情況下,基礎工程施工技術的發展和提高就很難進行下去。
我國巖土工程技術發展如此緩慢,原因有二:第一是在人才培養上存在缺陷,造成巖土工程技術人員奇缺。另一條是體制上的弊端,把一個完整的工程體制比如勘察、設計和施工分開來。近些年,在工程建設越來越多的情況下,人們也意識到把勘察、設計和施工人員統一在一條戰線上,更有積極的巖土勘察人員僅僅在公司名稱上下功夫,把 “工程地質勘察公司”更名為“巖土工程公司”的現象。但由于知識面不夠,只懂勘察不懂設計 ,巖土公司最后還是停留在勘察和施工方面。
三、關于工程地質勘察與巖土工程技術發展的展望
1. 巖土勘察秩序將會更加規范
因為巖土勘察的工作比較復雜,它可能會同時涉及很多方面的測量工作,所以如果每一項測量工作都由單一的部門進行就會使得勘察的效果比較低,同時如果不加規范還可能使得勘察的工作進行的比較混亂。隨著巖土技術的發展需求,巖土勘察的工作在未來必定會對勘察過程進行規范,主要是對勘查中的各個工序進行規范,確保在多個工序同時進行時的勘察不會混亂的同時保證勘察結果。只有這樣才能使得勘察效率得到提高使得勘察工作更加科學化。
2.巖土工程勘察將向數字化方向發展
數字化的發展已經使得現代化的設備取代落后的生產設備,新設備的運用在生產中起到了不可磨滅的作用。巖土工程中的巖土勘察在未來肯定也會朝著現代化的方向發展。巖土工程中的巖土勘察需要對很多東西進行測量,與此同時會產生大量的數據,傳統的陳舊工具已經不能滿足這些需求,所以在現代的巖土勘察中已經出現了用紅外線進行勘察的技術,這些先進設備在巖土勘察中的應用使得勘察結果更加精確,同時提高了勘察工作的效率,大大節省了人力物力。隨著科學技術的不斷發展,對巖土工程中的巖土勘察必定會加大投入研究的力度,可以想象在未來一定會有更多數字化的設備滿足勘察的需求。
3. 巖土勘察監理機制將會更齊全
不健全的巖土勘察監理機制會影響施工計劃。因此,為提高巖土勘察的效率和質量,巖土工程部門需要全程監理巖土勘察的全過程,但僅僅這樣是不夠的,還需要嚴格監控巖土勘察工作的每個工作階段,進一步健全巖土工程勘察機制,同時隨著監理機制的齊全,對巖土工程勘察監理力度的加強,巖土勘察過程中出現的種種不良現象將會被制止,這樣不僅巖土勘察的工程質量和效率會被顯著提高,而且又促進了巖土工程中各個環節的實施,保障了巖土工程的施工進度。
4. 巖土工程勘察員素質將會越來越高
巖土勘察工作的專業性很強,所以勘察人員的素質在一定程度上決定了勘察工作的質量,為了滿足巖土工程的需求,必須加強對巖土勘察人員的素質培訓工作,從而提高人員素質,同時勘察人員在進入實際勘察工作之前要經過長時間的實習期,才能正式進行勘測工作。另外,有關巖土勘察方面的法律法規也必須加緊健全,從而為勘察工作的順利開展提供依據。只有通過這兩方面的改善,勘察人員才能更好的在工作崗位上工作,同時統一的規范使得勘察人員的技術水平得到了統一,從而使得勘察結果也更加統一。勘察人員的素質提高了,也會改善勘察工作中的不足現象,提高了巖土工程的經濟性。
四、結語
綜上所述,巖土工程是國家各項建筑工程的前提,對國家基礎設施的建設具有重要的意義。巖土工程建設中最重要的環節是巖土勘察,并且根據建設程序基本的要求,各項工程建設在施工設計前必須進行巖土工程勘察,以保證工程整體質量,更好地為國為民服務。
參考文獻:
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[2]徐偉軍:《工程地質勘察與水文地質》,《城市建設·下旬刊》, 2011年09期
篇6
關鍵詞:巖土工程 重要階段成果依據質量 協調質量控制重要性
中圖分類號:P25文獻標識碼:A
巖土工程勘察是指在綜合考慮工程建設實際要求的基礎上,運用工程地質學的理論和方法對工程擬建場地的環境特征、地質、巖土工程條件等級進行勘察分析與評價,進而將勘察結果以勘察報告的形式提供給相關企業的活動。巖土工程勘察是工程建設中必不可少的重要環節,它為規劃設計及施工提供準確的依據及指導,促使工程建設能夠充分利用有利條件,避免不利條件,為工程施工的順利進行提供有力的保障。而工程的質量保證主要取決于基礎的穩定性。因此巖土工程勘察非常重要,它將為設計部門提供真實可靠的設計參數和指標,
一、學習巖土工程設計安全度的重要性1、巖土工程設計專業的需要
巖土工程從業人員研究的主要對象是巖石和土,巖土工程的復雜性已被眾多學者認同,在很大程度上巖土系統是一個不確定的系統,巖土變量是一個隨機變量,建筑物的地基承載力實質上是一個多維隨機變量的函數,這些隨機變量的不確定性包括巖土體結構的不確定性、巖土參數的不確定性、巖土材料孔隙壓力的多邊性、地質作用和地質演化過程的偶然性及多變性、計算模式的相對正確性、理論導向和經驗判斷的特點等多個方面。巖土工程設計的特點。也就是我們之所以需要在理論的指導下進行經驗判斷,就是因為巖土變量具有隨機性的明顯特征。這就要求我們在巖土工程設計安全度方面進行觀念更新, 2、巖土工程與結構工程“你中有我,我中有你”特點的要求
篇7
目前,在各項工程建設中,在設計和施工之前都必須按基本建設程序進行巖土工程勘察,巖土工程勘察的重要性和其質量的可靠性越來越為各級政府所重視。《中華人民共和國建筑法》、《建設工程質量管理條例》、《建設工程勘察設計管理條例》、《實施工程建設強制性條文標準監督規定》、健設工程勘察質量管理辦法》等法律、法規對此都有規定。并于2000年開始實行施工圖設計文件審查制度,對保證工程勘察設計質量起到了重要的作用,并取得了明顯的成效。但是,在各級檢查和施工圖設計文件審查中,勘察問題仍舊突出。當前,施工圖審查主要集中于房屋工程和城市基礎設施,對為城市建設服務的勘察單位來說,既是促進更是考驗。因此,將巖土工程勘察中常見問題加以歸納、分析,對其產生的根源進行了深層次的探討,對提高勘察技術水平、保證勘察成果質量、減少勘察過程中的錯誤不無裨益。自20世紀80年代以來,我國開始實施巖土工程勘察體制。與前者相比,巖土工程勘察體制不僅要正確反映擬建場地或地區的工程地質條件,還要結合工程項目的概況和施工條件進行一定深度的技術論證和分析評價。針對場地特殊的巖土工程條件,提出建議,指導設計選定基礎與結構方案,對施工提出應注意和控制的技術要求,服務于工程建設的全過程,這是新的工程勘察體制的最大改變和增加的重要內容。因此,新的工程勘察體制——巖土工程勘察體制具有較強的工程針對性和指導性,不僅要完成工程地質條件的探明,即反映和提供場地真實的地質情況、地基條件和地基巖土的工程性質,而且還要對擬建工程的設計方案,施工技術措施提出指導性的結論意見,為確保工程建設質量,提高工程建設的經濟效益提供了可靠依據。
2對巖土工程勘察的有效措施
2.1取得的進展
回顧我國推行巖土工程的十多年來,已經取得的巨大進展表現在以下幾方面:
(1)我國已經能夠解決技術要求,地質條件復雜的巖土工程問題。相應的規范、規程的編制,標志著我國這方面已經積累的經驗達到的水平。
(2)勘察工作已從單一的鉆探、取樣、試驗、提報告模式發展為多種測試手段、綜合評價的模式。多功能靜力觸探、超重型動力觸探、預鉆式和白鉆式旁壓試驗、螺旋板載荷試驗、孔隙水壓力測試、波速試驗等新技術的迅猛發展,大大提高了地基評價的水平。室內土工試驗中高壓固結試驗和三軸壓縮(剪切)試驗的普遍應用,使土力學理論更進一步應用到勘察生產實踐中。另外,土的動力性質的試驗也日益增多;樁的動力測試已經列入有關規范、規程和手冊中;表面波速法也開始在工程中得到應用;巖土測試的重要性已經越來越顯示出來。
(3)勘察與設計、施工密切結合,初步形成了從勘察到設計、施工、監測,貫穿各個階段的認識、實踐、改造全過程。
(4)地基處理技術水平的大幅度提高。十多年來為了滿足工程建設的需要,引進、發展了多種地基處理技術,積累了相當豐富的經驗。對第四紀松散地層、濕陷性黃土、膨脹土、軟土、填土、飽和松散粉細砂等各種不良地基,開發和應用了許多新的地基處理技術,已成為巖土工程中一項重要內容。工程勘察體制發生了根本性的轉變后,勘察結果形成的文件要包括以下重要的技術內容:①場地穩定性的評價,對建筑場地擬建的建筑作出適宜性的技術論證;②為工程設計提供場地各巖土分層、地下水的埋藏條件及其對工程的影響,以及巖土體工程設計參數;③對工程施工過程中可能出現的各種巖土工程問題(如開挖、降水、沉樁等)作出預測,并提出相應的防治措施和合理施工方法的建議;④對擬建場地作出巖土工程評價。對巖土加固(基坑支護)與改良方案或其他人工地基設計方案進行論證和提出建議,并根據設計圖紙在巖土工程施工中監控施工質量;⑤預測由于場地及臨近自然環境的變化對建設場地環境和臨近建筑物可能產生的變化及其對工程建造的影響⑥為已有工程的安全性進行預測性的評定,對擬建工程可能會造成已有工程的不良影響和事故調查分析提供依據;⑦指導巖土工程在建筑物運營、使用過程中的長期觀測如建筑物的沉降和變形觀測等工作。顯而易見,新的巖土勘察體制下形成的文件一巖土工程勘察報告對設計、施工都是極其重要的技術保障文件,它服務于工程建設的全過程。是重要的建設工程程序性文件。但是在新的工程勘察體制創建后的相當長時期內,巖土工程勘察報告在設計和施工企業中未受到應有的重視,特別是在施工企業中不重視運用巖土工程地質勘察報告指導施工的現象顯得尤為嚴重。
2.2巖土工程勘察熱點
當前,特殊條件下的巖土工程評價仍然是巖土勘察工程中最普遍最大的熱點。特殊條件指的是:
(1)特殊土。包括濕陷性黃土、軟土、膨脹土、鹽漬土等。在特殊土地基上進行工程建設時,必須充分考慮到它們所具有的特殊物理力學化學性質。
(2)特殊工程地質條件。包括巖溶、斜坡與滑坡~泥石流、采空區、地面沉降、地震效應等。其中強震區的砂土液化、斷裂、震陷等問題是巖土工程勘察中經常遇見的。
(3)特殊工程。包括高層建筑、動力機器基礎、地下工程、水上工程、核電站、道路橋梁、機場跑到、水壩、尾礦壩等。大型建筑地基勘察與評價仍是當前最熱門的話題,對可能產生不均勻沉降的預測及對策以及地震效應的抗震設計參數等問題。
3主要存在主要問題
近20年來,勘察專業體制的改革雖然取得了顯著成績,但并未真正到位,因而阻礙了巖土工程的技術進步和經濟效益的提高。隊伍大,素質差,成果質量低,與國際先進國家的差距越拉越大。勘察與實際的脫節問題遠未解決,又出現了一些新問題。例如:野外記錄的質量越來越差;規范規定的取土技術得不到實施,取樣測試等的技術不明顯:市場上出現鉆探米數綜合價格而技術含量高的巖土測試和分析評價卻處于從屬地位。國內當前勘察質量問題主要表現在以下幾個方面:
(1)勘察方案不合理,工作量偏多或偏少的現象比較普遍,不是根據實際需要,而是片面追求經濟效益或“手段齊全”,也有為了爭取招標任務壓低費用,勘察工作粗糙,不能滿足要求。
(2)第一手資料(鉆探、描述、取土、試驗、測試等)質量下降。
(3)地基評價和勘察報告缺乏實事求是的科學態度,往往不問具體工程條件,不具體研究分析,又缺乏必要的理論基礎知識和邏輯思維能力,比較多的是一般化、老一套,設計施工真正需要的內容不全或不準。而不需要的內容卻洋洋大觀。近年來,勘察報告有越寫越長的趨勢,實際上其中很多內容是重復或者不需要的。
(4)對監測工作還沒有足夠重視。巖土性質和條件是非常復雜的.,勘察時不可能把所有的問題完全搞清楚或預估到。為了保證安全,避免造成重大損失對施工現場進行巖土工程監測是完全必要的。
4高新技術的主攻方向及建議
4.1主攻方向
室內外測試技術是巖土工程勘察的基礎。和國外相比,我們的主要差距之一就表現為測試技術的落后。和巖土力學理論發展相比,現在的矛盾也是參數的測試技術落后于理論。如計算地基變形,不管是用什么理論方法、什么數學模型,總離不開的地基土的模量,模量測不出或測不準,什么方法、什么模量得出的地基變形都靠不住。測試技術要走向現代化。我們要繼續保留如標準貫入試驗這樣傳統的測試手段,但應更注重現代物理技術(電子技術、波動理論等)來發展測試新技術。現在的趨勢是:
(1)土工測試將從研究地基中的某一“點”發展到更大的空間范圍的“面’和“體”。
(2)土工測試將從第一代的直接試驗和第二代的觸探、旁壓試驗進入第三代的無孔、無損測試技術。測試技術的發展必須要做到三個結合。①硬件(儀器、設備)研制要做到勘察、科研(或高等院校)、制造廠商的相互結合,各有分工,成功的可能性和實際效益就要大的多。②科研與生產相結合。只有與生產密切結合的科研課題或開發項目(如動力觸探、靜力觸探、旁壓試驗、波速試驗、樁基檢測等)才能取得比較顯著的效果,反過來又促進了勘察生產技術水平的提高。而與生產相脫節的科研項目,即使費了很大的力,也很難取得真正的效果。③理論與實際相結合。
4.2建議
目前,巖土工程勘察的地位和作用與國家和政府給予巖土工程的定位和期望仍有一定的差距。這固然與人們“重設計輕勘察”的思維定式有關,與我國勘察行業體制尚未健全有關,與勘察市場的惡性競爭有關。在當前的形勢下,如何完善市場準入制度,加強行業自律、約束機制,從根本上杜絕巖土勘察行業中的弊端,真正體現巖土工程師的價值,更好地應對進入WTO后與國際接軌的挑戰。
(1)嚴格執行建設程序、規范市場行為、推行全程化監理科學的建設程序應當遵循“先勘察、后設計、再施工”的原則。不按原則辦事,必然會受到自然規律的懲罰。市場的規范,僅依靠勘察單位的自律機制是不夠的,還需要建立有效的行業約束機制。一方面必須仰仗政府主管部門按國家的法律、法規,對項目招投標和實施過程中的行為主體進行全面有效的監督管理,另一方面應積極推行工程監理全程化,采用事前、事中、事后控制相結合的方法,最大限度地避免不當行為的發生,保證勘察質量和投資效益最大化。
(2)嚴格市場準入、盡快實施注冊土木工程師制度,加強相關人員培訓經過近年勘察設計資質換證,對勘察設計單位進行了一定的清理整頓,對規范市場起到了一定的作用。但應該清醒地看到,我國的勘察資質門檻很低,尤其是打破行業壁壘后不同行業間的銜接過渡尚未完成,以高級工程師的數量來衡量技術水平不能如實反映勘察企業的技術實力。建議盡快實施注冊土木工程師制度,通過采用企業資質和個人執業資質雙重控制來規范勘察市場、促進勘察技術水平的提高。此外,巖土工程勘察屬大土木范疇,是多學科的融合,新技術、新工藝層出不窮,.標準規范時有更新,巖土工程從業人員應與時俱進,不斷提高自身的業務素質和職業道德素養。在及時推行注冊土木工程師制度的同時,加強對相關從業人員的培訓工作,加強他們的責任心和使命感,提高勘探測試人員的技術水平。
(3)加強勘察設計單位的質量認證,健全質量管理體系ISO9001:2000質量管理體系確立了以過程模式作為標準的結構。勘察設計企業應通過有效應量管理體系的要求,運用過程方法,采用PDCA循環思進行巖土工程勘察的實施和管理,持續改進。提高勘察設計的能力,增加顧客的滿意程度。為加入w''''ro后的國際競爭提供支持,為勘察設計企業進入國際市場創造條件。
5發展趨勢
為使我國加入wro后適應國際高標準建設項目系統服務的挑戰,本行業在未來5~l0年中的發展目標主要體現在四方面:
(1)由單純的“工程地質勘察”向“巖土工程”發展日趨完善。
(2)向一切以人類生存的地球表面環境中的大地巖土和與其密不可分、相互影響的地表水、地下水和大氣等環境物質為系統工作目標的工程領域開拓。
(3)專業分工形成了分枝趨勢:①工程咨詢和工程顧問,主要負責工程計劃、項目負責、工程試驗分析計算和工程監測工作;②野外鉆探,可進行探查孔、鉆井、灌漿鉆孔、錨桿鉆孔、海洋鉆探以及水平鉆孔、定向鉆孔等等;③巖土工程施工,可進行各類樁基及地基改良工法的施工。
(4)城市巖土工程發展迅速,為研究和評價舊城市重建和新城市的開發提供規劃和建設。近年來,經典的巖土力學面臨著嚴重的挑戰。
這種挑戰主要來自以下方面:
(1)大規模城市建設面臨的地基、基礎與深開挖支護問題;城市改造工程問題;
(2)填海工程及海洋工程帶來的軟土工程問題;各類特殊土帶來的工程問題;
(3)大規模的交通工程建設即跨江、跨海、橋梁、隧道工程帶來的問題,水利工程問題;
(4)能源工業問題,包括污染、廢料尾礦壩及有害廢料處理問題;
(5)超重型結構所帶來的地基處理和樁基礎設計、施工與評價問題;
(6)原子能電站等重大工程的抗震分析與地基抗震問題;
(7)各類地質災害的評價與防治問題,等等。
作為勘察單位,面對上述的發展,我們應該在如下諸方面作些工作:
(1)使廣大技術人員,至少是技術領導和技術骨干在掌握傳統方法的基礎上,了解這個發展動向和基本思想;
(2)密切注意任何可以利用的新成果和具有規律性的結論,以便進行工程類比和使用;
(3)探索本單位向這個方向發展的時機和可能性。原有的壓剪模型和地基、基礎與上層結構的協同作用程序體現了新的發展方向,這方面的工作應該繼續提高。
篇8
關鍵詞:巖土工程設計;內涵;特征
1 巖土工程設計的內涵
巖土工程設計,我們認為應以最少的投資、最短的工期,達到設計使用年限內安全運行,并滿足所有預定功能,即包括預定功能要求、安全性和耐久性要求、投資和工期的經濟性要求等三個方面。
設計時應考慮的因素包括設計使用年限內預定的功能、場地條件、巖土性質及其變異性、工程結構特點、施工環境,相鄰工程的影響、施工技術條件,設計實施的可行性、地方材料資源和投資及工期。同時,注意場地條件,防治災害;合理選用巖土參數;定性分析與定量分析相結合。
巖土工程的設計需要多方面基礎資料,隨具體工程的需要而異。主要包括如下幾個方面材料:地形、水文、氣象資料;巖土工程勘察資料;建筑結構資料;其他資料。
2 巖土工程設計的特點
2.1 對自然條件的依賴性
巖土工程與自然界的關系極為密切,設計時必須全面考慮氣象、水文、地質、地下條件及其動態變化,包括可能發生的自然災害以及由于興建工程改變自然環境引起的災害,必須特別重視調查研究,做好巖土工程勘察工作。
2.2 巖土性質的不確定性
巖土參數是隨機變量。不同的測試方法會得到不同的測試值。差異往往相當大,相互間無確定的關系。故在進行巖土工程設計時,不僅要掌握巖土參數及其概率分布,而且要了解測試的方法及測試條件與工程原型條件之間的差別。
2.3 注重經驗特別是地方經驗
近代土力學與巖石力學的建立,為巖土工程的計算和分析提供了理論基礎。但由于巖土性質的復雜多變,以及巖土與結構相互作用的復雜性,不得不作簡化,以致預測和實際之間有時相差甚遠。鑒于巖土工程計算的不完善,工程經驗特別是地方經驗,在巖土工程設計中應予高度重視。
3 巖土工程設計時應注意如下幾個方面
3.1 施工的可操作性和質量的可控制性
優秀的設計要有優質的施工才能成為現實。當有多種工法可選時,應盡量選用施工簡單,便于操作,施工單位熟悉的有經驗的工法。設計得過于復雜,會降低施工的可操作性。巖土工程多為隱蔽工程,質量的控制和檢驗十分重要。挖孔樁的廣泛應用,原因之一是質量易于控制。有的工法雖有明顯的優勢,但如質量不易控制,也只得放棄。例如粉噴樁曾被一些地方封殺,不許使用,就是在于質量不易控制。2002年版的《建筑地基處理技術規范》規定,必須配有計量部門確認的粉體計量裝置及攪拌深度自動記錄儀,就是為了解決粉噴樁質量的可控制性問題。
3.2 技術方法的適用性和有效性
方案的適用還是不適用,有效還是無效,是首先應當考慮的。例如,由于軟黏性土的透水性弱,孔隙水壓力難以消散,因此不宜采用強夯法加固,也不宜采用密集的擠土樁。密集擠土樁的擠土效應造成斷樁、歪樁、浮樁的事故屢有發生。擋土墻背后的填土一般采用無黏性土,不采用黏性土,不僅是黏性土的壓實性不易控制,而且孔隙水容易積聚而增加土水壓力。所謂有效性,是指該方法能達到預期的效果。例如:建造在比較軟弱的地基土上,主樓與裙房連成一體的建筑,很難考慮采用天然地基或淺層地基處理。對變形要求嚴格的深基坑,如采用懸臂樁圍護,可能因變形超限而達不到預期效果。某種方法的有效性如何,顯而易見的可以通過直觀經驗判斷,直觀經驗難以判斷時,需通過驗算作出結論。
3.3 環境限制和負面影響
環境條件是巖土工程設計必須考慮的重要因素。環境條件越嚴,可選的方案越少。無論何種方案或工法,一般都是有優點,有缺點,有其適用的一面,又可能有某些負面影響。例如:城市中不能采用噪音大的錘擊式預制樁和沉管式灌注樁;泥漿污染城市,某些注漿材料污染地下水;有些施工方法影響人體健康;地下開挖和深基坑開挖時,大量抽排地下水,嚴重浪費寶貴的水資源,不符合可持續發展原則;降落漏斗使鄰近工程產生附加沉降等等。
3.4 基本資料的完整性和可靠性
巖土工程設計應有必備的基礎資料。但實際上,基礎資料不一定每個項目都十分完整和理想,概念設計時應充分予以注意。例如巖溶發育地區地基條件十分復雜,除了威脅工程穩定的洞隙、土洞、塌陷外,基巖面高低不平,變化無常,雖一柱一孔,也不能完全將基巖面查得清清楚楚。這就要求在此基礎上做的巖土工程設計留出必要的余地,以備施工勘察時根據具體情況補充必要的處理措施,對方案作必要的局部調整。
確定天然地基、復合地基、樁基的承載力是個很復雜的問題,載荷試驗被認為是比較可靠的方法,但并非每個工程都能做到。有些工程仍需要根據土性和經驗進行設計。
4 巖土工程的動態設計和應急措施
由于地質條件和巖土參數不易弄清,巖土工程設計常常不能一步到位,事先的定量計算只是一種估計,只有原型實測才最可靠。因此,需與信息化施工配合,進行動態設計。這種設計原則已在邊坡設計,地基基礎設計,基坑設計,堤壩設計,地下工程設計中廣泛應用。
動態設計的基本方法是:根據已經掌握的數據估計算一個預測目標,例如位移(正演)。施工過程中利用現場觀測數據反演設計參數,再用反演所得的參數正演目標,如此反復,一次比一次更趨正確,在這個過程中,還可以通過“施工勘察”核查地質條件,調整設計方案和施工程序,保證工程安全和經濟, 并滿足所有預定功能,即包括預定功能要求、安全性和耐久性要求、投資和工期的經濟性要求等三個方面。
參考文獻
[1] 常士驃.工程地質手冊(第四版)[M].中國建筑工業出版社,2007.
篇9
Abstract: Geotechnical engineering investigation in the process of rapid development, whether in system or in the survey method, computer aided software, survey and the report preparation work has made considerable progress, and also in constant optimization. The main object of geotechnical engineering investigation is to study the relationship of ground and foundation and underground engineering. This article only on some specific problems in geotechnical engineering investigation of a specific analysis. In order to improve the quality of geotechnical engineering survey, engineering geological data and technical parameters of accurate, detailed for the foundation treatment and construction.
Key words: geotechnical engineering investigation; measures;
中圖分類號:P25
0 引言 由于我國的市場經濟的起步較晚,所以巖土工程的專業體制不夠完善,這就導致了我國從事此職業的企業不定型,我國的巖土工程勘察的現狀是從業人員多、工人比例大、人員素質低。 但是隨著這幾年我國經濟的快速發展以及科技的進步,我國的巖土工程勘察工作的水平也有了明顯的提高,有望使我國的巖土工程走向世界。 由于地基土是因地而異的,在接受一項巖土工程勘察任務時,必須明確該工程的主要技術矛盾是什么,需要解決哪些主要技術間題。在對設計意圖和設計要求以及建筑物荷載情況了如指掌的情況下,在巖土工程勘察實施過程中,根據工程的具體情況,就基礎及地下工程的設計、施工過程中可能遇到的問題,給以充分的論證和分析,最終提出經濟合理、技術可行的解決方案。只有這樣,巖土工程勘察才能提高勘察成果質量,才能有較大的市場。
1 巖土工程勘察常見的問題
1.1 勘察質量不高
目前許多勘察單位已實行企業化,由原來的行政撥款改為自負盈虧,勘察任務也由原來的上級下達改為單位自找。于是,有的勘察單位為了眼前利益,放松了對勘察質量的管理,造成勘察成果質量下降。主要表現有:第一,由于勘察工作量不足,為了能爭取任務,只好壓低預算價,但又要利潤,就減少工作量,該做的項目不做或者少做;其次,是鉆探、測試及取樣不符合規范要求,現場勘察時,為了搶速度,鉆探取樣不執行規范,往往是2~3m才提一次鉆,結果往往造成分層位置不準確,或漏掉一些特殊的地質現象,如薄的軟弱透鏡體,小裂隙等。此外取樣時,有的不用取樣器,而直接從巖芯管中取原狀土樣。更有甚的是個別單位原位測試時,現場只做少量幾個,其余的照此編造了事。
1.2 勘察綱要編制不完整
部分單位勘察綱要內容不完整,甚至未經審核審定就施工。也沒有勘探點平面布置圖。個別單位甚至無勘察綱要。責任人簽名或儀器編號填寫不全。如室內土工試驗、野外施工記錄、靜探試驗記錄缺責任者簽名及試驗日期,缺乏可追溯性,部分漏簽、部分自動記錄靜探數據無責任人簽名。不少單位對勘察原始資料的校審未真正落到實處少數單位原始資料歸檔制度不完善,有的原始資料缺失。
1.3 忽視生態環境的論證
一些勘察單位對巖土工程設計、施工論證不足,其結果是導致災難性后果。如建筑場地四面緊鄰高層建筑物或馬路,對于這種建筑場地,巖土工程勘察時,除了按高層建筑巖土工程勘察規定的一般要求進行外,還應重點論證工程施工及運營時對周圍環境的影響,但勘察報告中常常忽略這方面的工作,致使無法滿足巖土工程施工及設計的要求。基坑開挖時使用的很多技術手段很難取得預期效果,反而造成很大的經濟損失。
2 巖土工程勘察的方法
2.1 工程地質測繪
工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段進行。這一方法的本質是運用地質、工程地質理論,對地面的地質現象進行觀察和描述,分析其性質和規律,并藉以推斷地下地質情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據。在地形地貌和地質條件較復雜的場地,必須進行工程地質測繪但對地形平坦、地質條件簡單且較狹小的場地,則可采用調查代替工程地質繪。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經濟、最有效的方法,高質量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質情況,起到有效地指導其他勘察方法的作用。
2.2 勘探與取樣
勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。物探是一種間接的勘探手段,它的優點是較之鉆探和坑探輕便、經濟而迅速,能夠及時解決工程地質測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質情況,所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,其成果需用勘探工程來驗證。鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用最為廣泛,可根據地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當鉆探方法難以查明地下地質情況時,可采用坑探方法。坑探工程的類型較多,應根據勘察要求選用。勘探工程一般都需要動用機械和動力設備,耗費人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長,而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時應具有經濟觀點,布置勘探工程需要以工程地質測繪和物探成果為依據,切避盲目性和隨意性。
2.3 原位測試與室內試驗
原位測試與室內試驗的主要目的, 是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術參數,包括巖土的物性指標、強度參數、固結變形特性參數、滲透性參數和應力、應變時間關系的參數等。原位測試一般都藉助于勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。原位測試的優點是試樣不脫離原來的環境,基本上在原位應力條件下進行試驗所測定的巖土體尺寸大,能反映宏觀結構對巖土性質的影響,代表性好。試驗周期較短,效率高尤其對難以采樣的巖土層仍能通過試驗評定其工程性質。缺點是試驗時的應力路徑難以控制、邊界條件也較復雜有些試驗耗費人力、物力較多,不可能大量進行。室內試驗的優點是試驗條件比較容易控制邊界條件明確,應力應變條件可以控制等入可以大量取樣。
2.4 現場檢驗與監側
現場檢驗與監測的主要目的在于保證工程質量和安全,提高工程效益。現場檢驗的涵義,包括施工階段對先前巖土工程勘察成果的驗證核查以及巖土工程施工監理和質量控制。現場監朋則主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應性狀的監測、施工和運營中的結構物監測和對環境影響的監測等方面。檢驗與監測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數,井以此為依據及時修正設計,使之在技術和經濟方面優化。
3 強化巖土工程勘察的措施
3.1 嚴格執行建設程序、規范市場行為、推行全程化監理科學的建設程序
應當遵循“先勘察、后設計、再施工”的原則。不按原則辦事,必然會受到自然規律的懲罰。一方面必須仰仗政府主管部門按國家的法律、法規,對項目招投標和實施過程中的行為主體進行全面有效的監督管理,另一方面應積極推行工程監理全程化,采用事前、事中、事后控制相結合的方法,最大限度地避免不當行為的發生,保證勘察質量和投資效益最大化。
3.2 嚴格市場準入、盡快實施注冊土木工程師制度,加強相關人員培訓
經過近年勘察設計資質換證,對勘察設計單位進行了一定的清理整頓,對規范市場起到了一定的作用。但應該清醒地看到,我國的勘察資質門檻很低,尤其是打破行業壁壘后不同行業間的銜接過渡尚未完成,以高級工程師的數量來衡量技術水平不能如實反映勘察企業的技術實力。建議盡快實施注冊土木工程師制度,通過采用企業資質和個人執業資質雙重控制來規范勘察市場、促進勘察技術水平的提高。
3.3 加強勘察設計單位的質量認證,健全質量管理
ISO9001∶2000質量管理體系確立了以過程模式作為標準的結構。勘察設計企業應通過有效應量管理體系的要求,運用過程方法,采用PDCA循環進行巖土工程勘察的實施和管理,持續改進。提高勘察設計的能力,增加顧客的滿意程度。
3.4 采用先進的巖土工程勘察技術
在巖土工程勘測中,為了避免勘探點布置的隨意性,可使用克里格法。在巖土工程分析評價中,為提高精確度,可使用多道瞬態面波勘探技術和高密度點法。巖土工程勘測中,為了準確確定地基承載力特征值,可使用回歸分析。巖土工程勘測資料的整理中,為了保證成果的正確性,應使用計算機進行處理。
篇10
【摘要】:本文僅就巖土工程勘察存在的問題進行分析,并提出相應的措施,旨在提高巖土工程勘察的質量,為地基處理和施工提供準確、詳細的工程地質資料和技術參數。 【關鍵詞】:巖土工程 ;勘察 ;常見問題;應對措施 引言 巖土工程勘察在快速的發展過程中,不論是在體制還是在勘察方法、計算機輔助軟件、勘察報告編制等各方面工作都有了長足的進步,并且還在在不斷優化中。巖土工程勘察工作研究的主要對象是地基和基礎以及地下工程的關系。由于地基土是因地而異的,在接受一項巖土工程勘察任務時,必須明確該工程的主要技術矛盾是什么,需要解決哪些主要技術間題。在對設計意圖和設計要求以及建筑物荷載情況了如指掌的情況下,在巖土工程勘察實施過程中,根據工程的具體情況,就基礎及地下工程的設計、施工過程中可能遇到的問題,給以充分的論證和分析,最終提出經濟合理、技術可行的解決方案。只有這樣,巖土工程勘察才能提高勘察成果質量,才能有較大的市場。 一、巖土工程勘察的方法 1.1 工程地質測繪。工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段進行。這一方法的本質是運用地質、工程地質理論,對地面的地質現象進行觀察和描述,分析其性質和規律,并藉以推斷地下地質情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據。在地形地貌和地質條件較復雜的場地,必須進行工程地質測繪但對地形平坦、地質條件簡單且較狹小的場地,則可采用調查代替工程地質繪。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經濟、最有效的方法,高質量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質情況,起到有效地指導其他勘察方法的作用。 1.2 勘探與取樣。勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。物探是一種間接的勘探手段,它的優點是較之鉆探和坑探輕便、經濟而迅速,能夠及時解決工程地質測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質情況,所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,其成果需用勘探工程來驗證。鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用最為廣泛,可根據地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當鉆探方法難以查明地下地質情況時,可采用坑探方法。坑探工程的類型較多,應根據勘察要求選用。勘探工程一般都需要動用機械和動力設備,耗費人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長,而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時應具有經濟觀點,布置勘探工程需要以工程地質測繪和物探成果為依據,切避盲目性和隨意性。 1.3現場檢驗與監側。現場檢驗與監測的主要目的在于保證工程質量和安全,提高工程效益。現場檢驗的涵義,包括施工階段對先前巖土工程勘察成果的驗證核查以及巖土工程施工監理和質量控制。現場監朋則主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應性狀的監測、施工和運營中的結構物監測和對環境影響的監測等方面。檢驗與監測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數,井以此為依據及時修正設計,使之在技術和經濟方面優化。
二、巖土工程勘察常見的問題 2.1 勘察質量不高。目前許多勘察單位已實行企業化,由原來的行政撥款改為自負盈虧,勘察任務也由原來的上級下達改為單位自找。于是,有的勘察單位為了眼前利益,放松了對勘察質量的管理,造成勘察成果質量下降。主要表現有:第一,由于勘察工作量不足,為了能爭取任務,只好壓低預算價,但又要利潤,就減少工作量,該做的項目不做或者少做;其次,是鉆探、測試及取樣不符合規范要求,現場勘察時,為了搶速度,鉆探取樣不執行規范,往往是2~3m才提一次鉆,結果往往造成分層位置不準確,或漏掉一些特殊的地質現象,如薄的軟弱透鏡體,小裂隙等。此外取樣時,有的不用取樣器,而直接從巖芯管中取原狀土樣。更有甚的是個別單位原位測試時,現場只做少量幾個,其余的照此編造了事。 2.2 勘察綱要編制不完整。部分單位勘察綱要內容不完整,甚至未經審核審定就施工。也沒有勘探點平面布置圖。個別單位甚至無勘察綱要。責任人簽名或儀器編號填寫不全。如室內土工試驗、野外施工記錄、靜探試驗記錄缺責任者簽名及試驗日期,缺乏可追溯性,部分漏簽、部分自動記錄靜探數據無責任人簽名。不少單位對勘察原始資料的校審未真正落到實處少數單位原始資料歸檔制度不完善,有的原始資料缺失。 2.3 忽視生態環境的論證。一些勘察單位對巖土工程設計、施工論證不足,其結果是導致災難性后果。如建筑場地四面緊鄰高層建筑物或馬路,對于這種建筑場地,巖土工程勘察時,除了按高層建筑巖土工程勘察規定的一般要求進行外,還應重點論證工程施工及運營時對周圍環境的影響,但勘察報告中常常忽略這方面的工作,致使無法滿足巖土工程施工及設計的要求。基坑開挖時使用的很多技術手段很難取得預期效果,反而造成很大的經濟損失。 三、 強化巖土工程勘察的措施 3.1 嚴格執行建設程序、規范市場行為、推行全程化監理科學的建設程序應當遵循“先勘察、后設計、再施工”的原則。不按原則辦事,必然會受到自然規律的懲罰。一方面必須仰仗政府主管部門按國家的法律、法規,對項目招投標和實施過程中的行為主體進行全面有效的監督管理,另一方面應積極推行工程監理全程化,采用事前、事中、事后控制相結合的方法,最大限度地避免不當行為的發生,保證勘察質量和投資效益最大化。 3.2 嚴格市場準入、盡快實施注冊土木工程師制度,加強相關人員培訓經過近年勘察設計資質換證,對勘察設計單位進行了一定的清理整頓,對規范市場起到了一定的作用。但應該清醒地看到,我國的勘察資質門檻很低,尤其是打破行業壁壘后不同行業間的銜接過渡尚未完成,以高級工程師的數量來衡量技術水平不能如實反映勘察企業的技術實力。建議盡快實施注冊土木工程師制度,通過采用企業資質和個人執業資質雙重控制來規范勘察市場、促進勘察技術水平的提高。 3.3 加強勘察設計單位的質量認證,健全質量管理ISO9001∶2000質量管理體系確立了以過程模式作為標準的結構。勘察設計企業應通過有效應量管理體系的要求,運用過程方法,采用PDCA循環進行巖土工程勘察的實施和管理,持續改進。提高勘察設計的能力,增加顧客的滿意程度。 3.4 采用先進的巖土工程勘察技術 在巖土工程勘測中,為了避免勘探點布置的隨意性,可使用克里格法。在巖土工程分析評價中,為提高精確度,可使用多道瞬態面波勘探技術和高密度點法。巖土工程勘測中,為了準確確定地基承載力特征值,可使用回歸分析。巖土工程勘測資料的整理中,為了保證成果的正確性,應使用計算機進行處理。
四、結語
巖土工程勘察的對象是建設場地的地質、環境特征和巖土工程條件,具體而言主要是指場地巖土的巖性或土層性質、空間分布和工程特征,地下水的補給、存貯、排泄特征和水位、水質的變化規律,以及場地周圍地區存在的不良地質作用和地質災害情況。巖土工程勘察工作的任務是查明情況,提供各種相關的技術數據,分析和評價場地的巖土工程條件并提出解決巖土工程問題的建議,以保證工程建設安全、高效運行,促進經濟社會的可持續發展。