時間:2023-03-02 15:07:51
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在整個巖土工程結(jié)束后,要經(jīng)過一段很長的時間后才能進行對工程的驗收,這就使處于隱蔽條件下的巖土工程項目的有些問題和隱患被隱藏了下來。當進行工程驗收時,已經(jīng)很難再進行改進和處理,其中包括了對地下的連續(xù)墻、樁基、地基的等相關(guān)工程的處理。而且,這些都是在巖土下進行完工的,具有一定的復(fù)雜和連帶性,這就要求整個巖土工程的技術(shù)要得到進一步的提高。有時在特殊情況下,還需要高科技手段來協(xié)助我們查找問題的所在。
1.2不確定性
由于在勘查巖土工程的過程中,我們并不能完全對整個巖土的情況進行掌握和了解,這就使整個巖土工程的施工充滿了不確定的因素。并且,隨著時間、氣候和整個環(huán)境的變化,都可能對整個巖土的結(jié)構(gòu)造成影響和改變,這也給巖土工程帶來了困難,使之不易進行操作。從而導致在巖土工程的勘查報告中,現(xiàn)場的數(shù)據(jù)掌握會存在一定的變化和不確定性,使整個施工增加了難度和影響。這就要求我們對于那些不能掌握、不能進行詳細研究的數(shù)據(jù)和巖土的結(jié)構(gòu),進行一定的參數(shù)化解。在施工的過程中,我們也要對掌握的數(shù)據(jù)參數(shù)進行不斷的修改和調(diào)整。因為,巖土本身的變化和不斷修改的參數(shù),都是存在不確定性的,這對于整個巖土工程又增加了難度和要求,這不僅是要不斷的適應(yīng)巖土本身的物理變化,而且也要不斷的、反復(fù)的對設(shè)計進行修改和調(diào)整,這些對于巖土工程都是不小的挑戰(zhàn)。
1.3不穩(wěn)定性
由于我國的地質(zhì)特征存在很多特殊的地方,這就需要我們在巖土施工時要結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況和實際巖土質(zhì)量進行每一步的操作。并且在整個巖土工程的施工過程中,要注意在鎖口管、地下連續(xù)墻、樁基等部分,這些都是我們的難點和重點,這就要求我們要有高質(zhì)量的技術(shù)作為保證,才能使整個工程得以順利開展。在鎖口管、吊車控制、吊車位置掌握等方面,如果哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了不穩(wěn)定性或者偏移情況,都會對整個施工造成巨大影響和重大損失。而且,在施工的過程中,會出現(xiàn)很多突發(fā)的問題和難題,如,在巖土工程中會面臨巖溶地帶等特殊地質(zhì)地帶,隨之就會出現(xiàn)塌孔埋鉆、漏水等難點問題,這些都是在施工的過程中應(yīng)該考慮到的不穩(wěn)定性的因素。
2巖土工程施工技術(shù)中的難點及對策分析
2.1面對溶洞厚度較小的情況
當溶洞的厚度較小,承重能力較弱時,我們可以利用優(yōu)質(zhì)泥漿護壁對第四系的覆蓋層進行填充和加厚。通過多次反復(fù)的對表層進行緊密的填充和加厚,并且對巖面采用鋼護筒壓實的方案,通過這樣的途徑可以有效的避免塌方等現(xiàn)象的出現(xiàn)。
2.2面對特大溶洞的情況
若在施工過程中,面對特大溶洞時,我們可以將使用單雙層交替的鋼護層對其進行成孔的操作。如若遇到溶洞漏漿發(fā)育完全的孔,我們可以使用堆積片石和粘土進行填充。
2.3鋼護筒的作用和施工難點的整體應(yīng)對方案
在面對多個難點和困難時,尤其是在巖溶性樁基的施工中,需要不同層數(shù)的鋼護筒發(fā)揮著不同的作用。可以充分的利用鋼護筒的維護和護理作用,對覆蓋層進行不同層次和不同特點的應(yīng)對處理,將鋼護筒的保護作用運用到做大限度。我們采取在裂縫中灌入大量的泥漿用以保護樁基施工中溶洞不會出現(xiàn)裂縫和塌方,也是通過這種方式方法實現(xiàn)鋼護筒的保護作用。我們采用在注入泥漿的同時,在裂縫周圍不斷填充粘土和片石,用來堅固溶洞,直到泥漿不再泄露為止。在撈渣后將混凝土迅速澆筑溶洞裂縫中,這種方法也是我們保證溶洞安全的必要選擇之一。在地下連續(xù)墻的控制技術(shù)難點問題上,我們一方面要保證泥漿的制作質(zhì)量,一方面也要保證施工人員的操作過程和操作環(huán)節(jié)的規(guī)范。因為,新制作的泥漿不一定完全符合現(xiàn)在合成槽的需求。在施工人員操作問題上,我們不僅要對其進行嚴格的監(jiān)控,更要結(jié)合科學有效的解決方案,才能將整個巖土工程的施工得以安全順利進行。在進行攪拌泥漿時,我們也要選擇用膨潤土或純堿類的材料。不同的材料,不同的比例都會對成分造成控制和影響,從而導致抑制材料的利用情況。我們要嚴把質(zhì)量關(guān)、過程關(guān),如果工作人員不能在泥漿的制作過程中按其要求的步驟、設(shè)計專項進行嚴格的操控和全面規(guī)劃,這就會導致整個施工與實際情況的不符合,甚至發(fā)生沖突,導致出現(xiàn)整個施工進程的停滯和懈怠。嚴把質(zhì)量操作關(guān),是我們一直堅守的工作要求準則,只有與實際相結(jié)合,考慮施工的水文和地質(zhì)條件等因素,在質(zhì)量和操作上精益求精,才能使整個工程得以順利進行。
Abstract: this paper mainly introduces the multilayer, high-rise has about super-tall buildings construction the difficulties and new construction technology, and in the process of how to ensure safety construction, protection of the environment.
Key words: the construction; Security; Environmental protection
中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A文章編號:
1 多層建筑發(fā)展的新趨勢
隨著我國建筑業(yè)的不斷進步和發(fā)展,我國多層建筑施工呈現(xiàn)出新的特點,隨著老城區(qū)的新規(guī)劃,建設(shè)部門興建高樓,使得城區(qū)內(nèi)的建筑空間越來越小,多層建筑密度越來越大,致使土建施工人員及管理人員對施工過程中的環(huán)境保護、安全防護等問題也變得非常突出。主要表面為以下兩點:
一是多層建筑由單純追求高度方面的發(fā)展,到同時追求形體的特異和立面的豐富多彩,在結(jié)構(gòu)功能得到提升、造型優(yōu)美新穎的同時,也使上部結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)難度大大增加。如模板體系,施工機械設(shè)備等。
二是從多層建筑一次建成交付使用,到為了進一步提高投資效率,而采用分階段建設(shè)交付使用。因此在建設(shè)過程中也必然面臨部分施工、部分開業(yè)或者上部施工、下部開業(yè)的情況,這對施工過程中的人員安全、場地利用和確保購物環(huán)境舒適等綠色施工技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。
2 高層建筑施工技術(shù)
2.1 深基坑施工的控制技術(shù)多層建筑深基坑的施工時,對周邊環(huán)境或多或少存在一定的影響。
主要原因是深基坑土方開挖過程是土體卸載過程,會造成周邊建筑、管線或地下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定量的沉降和偏移,因此,在深基坑施工過程中,對周邊環(huán)境影響的控制是至關(guān)重要的。特別是緊鄰“生命線”工程的多層建筑的施工,深基坑的施工過程中的變形控制的良好與否,事關(guān)“生命線”工程和超高層施工過程中的安全,需要特別關(guān)注。
實踐證明,采用現(xiàn)代控制理論對深基坑施工過程進行控制,可以有效地解決這個難題。目前工程控制方法與系統(tǒng)主要有三大類:開環(huán)控制、閉環(huán)控制和自適應(yīng)控制。其中開環(huán)控制屬經(jīng)典工程控制方法,非常成熟,但由于不存在反饋系統(tǒng),開環(huán)控制不能根據(jù)施工過程情況調(diào)整控制措施,控制精度比較低。閉環(huán)控制屬現(xiàn)代工程控制方法,由于包含反饋系統(tǒng),能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果不斷調(diào)整控制措施,適合結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工程,控制精度比較高。自適應(yīng)控制屬最新的工程控制方法,理論研究和工程實踐都取得一定成果,但總體上還處于探索階段。在目前,閉環(huán)控制方法是深基坑施工過程控制中比較有效的方法。
基于上述分析和研究,特殊環(huán)境下深基坑施工的總體思路和方法是以現(xiàn)代工程控制理論為指導,以結(jié)構(gòu)-巖同作用分析方法為手段,通過施工方案的優(yōu)化達到施工過程環(huán)境受控的目的。
2.2 地上結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
2.2.1 斜爬模體系的設(shè)計和應(yīng)用在以往多層建筑建造過程中,電動腳手及模板系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用,這在多層建筑結(jié)構(gòu)立面垂直時此類體系具有良好的適應(yīng)性,但當結(jié)構(gòu)立面為斜面或者曲面的時候,這類體系會遇到很大的困難。而在鬧市區(qū)的多層建筑施工時,通常均面臨場地狹小,距離地面交通較近的實際情況,因此必須采用安全可靠的腳手和模板體系,這樣才能既可以保證工程順利的進行,又可以兼顧周邊鬧市區(qū)的安全。針對這個問題,經(jīng)過研究開發(fā),我們創(chuàng)新性地提出了一種可分離的斜爬模體系,可以充分適應(yīng)高層建筑各種特殊外立面的要求。
2.2.2 可收分整體提升鋼平臺技術(shù)整體提升鋼平臺具有整體性好、安全性高、施工操作面大等優(yōu)點,因此在多層建筑核芯筒施工中也得到了廣泛的應(yīng)用。但是如果核芯筒形狀上下變化較大,則整體提升鋼平臺也就面臨收分處理的困難。
針對這個問題,我們研究開發(fā)了可收分的整體提升鋼平臺體系。
其構(gòu)成和工作原理如下:在建筑結(jié)構(gòu)核芯筒剪力墻上設(shè)置格構(gòu)柱,用鋼梁和鋼板搭設(shè)平臺,將內(nèi)外腳手懸掛于鋼平臺下,再采用提升設(shè)備將整個鋼平臺隨樓層施工進行提升。如施工中要經(jīng)歷拆除部分內(nèi)腳手和拆除部分鋼梁的過程時,則在剪力墻增設(shè)懸錨腳手或鋼桁架進行過渡,并隨樓層上升逐層補缺,以滿足施工操作。
2.2.3 超高空的鋼結(jié)構(gòu)塔桅安裝技術(shù)多層建筑由于建筑造型或功能的需要,通常在結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)塔桅。目前頂部塔桅的施工方法主要有三種,一是采用塔吊散裝,二是采用整體提升,三是采用直升飛機吊裝。第一二種方法依賴于頂部的施工作業(yè)面和結(jié)構(gòu)形式,第三種則風險很大。因此在頂部施工作業(yè)面有限,且塔桅高度高、重量重的情況下,其施工必然面臨很大的困難,采用攀升吊技術(shù)就能很好的解決這上困難。
2.3 綠色施工技術(shù)在施工場地狹小的鬧市區(qū),進行多層建筑的建造,帶來了許多以安全防護為重點的環(huán)境保護新問題和超常規(guī)垂直運輸、交通組織以及營造購物環(huán)境舒適度等一系列綠色施工技術(shù)難題。
2.3.1 安全防護技術(shù)多層建筑續(xù)建工程中,如果建筑部分已投入商業(yè)運營,通常商場內(nèi)購物、休閑、餐飲、娛樂設(shè)施齊全,顧客會絡(luò)繹不絕,且由于地處鬧市區(qū),周邊道路也通常是交通要道,人流、車流量極高,所以,安全防護的重點是防止發(fā)生超高層施工過程中的高空墜落對地面物品、人流和車流產(chǎn)生危害。針對此項問題,具體技術(shù)方案是:通過安全防護分析,確定需要實施防護的區(qū)域、需求和防護內(nèi)容;確立不同階段施工防護的特點和重點;考慮施工防護體系對行人、顧客和交通的影響,同時綜合防護體系本身的強度要求、防火要求、維護方式、綜合利用等因素。
2.3.2 環(huán)境保護技術(shù)建筑施工尤其是多層建筑的續(xù)建施工會對周圍環(huán)境產(chǎn)生噪聲、光的污染。因此,防止施工過程中的聲、光對環(huán)境的影響、強化廢棄物的合理處置是多層建筑續(xù)建施工中又一大難題。針對這種特殊條件下施工的噪音、光、施工污水、生活污水等污染源,其解決方案還是采用專門的措施,防止施工對環(huán)境的影響。如對混凝土澆搗等可能產(chǎn)生較大噪音的施工項目,通過設(shè)置隔離棚,將泵車產(chǎn)生的噪音隔離;在臨近居民區(qū)的地方設(shè)置施工層隔音壁,來隔離噪音;設(shè)立特殊的施工污水匯集系統(tǒng),將施工污水集中處理后排放;采用“立體場布”的思路,將場地設(shè)置在已建好的建筑結(jié)構(gòu)上,設(shè)置空中材料周轉(zhuǎn)場地,建立立體的材料堆放、接力運輸?shù)捏w系。為適應(yīng)“立體場布”的需求,在垂直運輸機械布置上,我們采取“高空接力安裝技術(shù)”、特殊基礎(chǔ)加固技術(shù)、電梯接力和超長扶墻等專門措施,解決續(xù)建工程帶來的特殊難題。
0.前言
巖土工程勘察是綜合性工程地質(zhì)調(diào)查工作。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,巖土工程規(guī)模的不斷壯大,巖土工程技術(shù)不斷從技術(shù)人員知識更新、勘探手段、試驗儀器、測試設(shè)備等各方面都有了巨大的提高。巖土工程勘察的目的: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),是建設(shè)工程中重要的環(huán)節(jié)。按要求,各項工程建設(shè)在設(shè)計和施工之前必須進行巖土工程勘察,勘察成果的質(zhì)量將直接影響建設(shè)項目的工程安全及造價。因此,我們應(yīng)根據(jù)工程項目的具體要求,對于可以遇到的問題,給予充分分析論證,便于服務(wù)工程建設(shè)。
1.巖土工程勘察技術(shù)中存在的主要問題
隨著眾多基礎(chǔ)建設(shè)項目和現(xiàn)代化超高層建筑物的不斷興建,基礎(chǔ)和基坑開挖深度越來越深,而勘察市場競爭日趨激烈,不少勘察單位采用傳統(tǒng)的勘察方法和手段已經(jīng)很難滿足設(shè)計的需要,存在著許多急待解決的巖土工程勘察技術(shù)問題。根據(jù)現(xiàn)行《巖土工程勘察規(guī)范》要求提供準確、合理、經(jīng)濟的巖土工程勘察報告的任務(wù),巖土工程勘察中還存在許多技術(shù)問題,主要有以下幾點:
(1)界面劃分問題:不同地質(zhì)構(gòu)造和軟弱結(jié)構(gòu)面的判定,巖土體和巖石風化程度的界面劃分,以及不良地質(zhì)體的地質(zhì)界面等。
(2)地質(zhì)形態(tài)問題:空洞、不明地下物體及其分布形態(tài)、埋藏深度和埋藏位置的確定。
(3)巖土參數(shù)問題:巖土設(shè)計參數(shù)(承載力、變形指標等)難于確定。主要有難于進行室、內(nèi)外試驗的巖土層和難于取到原狀巖土樣等。
(4)綜合能力問題:存在一部分勘察技術(shù)人員缺乏對野外和室內(nèi)原始資料的分析、整理、利用的能力,缺乏辨別真?zhèn)巍⒀a充印證、歸納總結(jié)的能力,缺乏建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的知識,造成勘察目的性不明確,所提供的資料不能滿足設(shè)計的需要。
(5)技術(shù)素質(zhì)問題:勘察技術(shù)人員知識的綜合能力問題,勘察各專業(yè)缺乏內(nèi)部交流、技術(shù)溝通,對其他技術(shù)發(fā)展狀況不了解,導致碰到重大工程和復(fù)雜項目時不知道應(yīng)采用何種技術(shù)手段去解決所碰到的技術(shù)問題。
2.論述解決問題的措施方法
為了解決上述巖土工程勘察工作中存在的主要技術(shù)問題,我建議加強以下幾方面工作:
(1)應(yīng)該充分利用思維的多樣性和各種勘察手段的綜合應(yīng)用,使勘察精度進一步提高,能夠全面反映勘察場地各種地質(zhì)體的形態(tài)、界面、物理力學特征及其相互關(guān)聯(lián)性。應(yīng)綜合采用各種勘查手段,包括工程地質(zhì)測繪、鉆探、坑探技術(shù)等。
尤其應(yīng)該突出運用工程物探技術(shù),重視遙感和地理信息系統(tǒng)在勘察中的應(yīng)用,可以利用其可連續(xù)加密測點的辦法來獲得連續(xù)的地質(zhì)界面。從而能夠有效的解決傳統(tǒng)鉆探手段以點帶面劃分地質(zhì)界面時常帶來劃分不準確、漏判等缺點,并且可以有效地解決傳統(tǒng)手段難以解決的諸多巖土工程問題(地下不明物體、洞穴、軟弱滑動面、結(jié)構(gòu)面、斷層、破碎帶等在地下的分布形態(tài)、特征、埋藏位置、深度),而且可以提供許多工程建設(shè)所需的巖土動力參數(shù)和設(shè)計地震動參數(shù)。合理地結(jié)合運用工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)勘探手段,無疑是解決巖土工程勘察中存在的主要技術(shù)問題的有效措施。
(2)應(yīng)該全面加強室內(nèi)、外測試新技術(shù)(如原位測試等)的應(yīng)用及施工檢測、監(jiān)測技術(shù)的使用,通過分析、對比其所獲得的數(shù)據(jù)資料,并應(yīng)用實測資料反算得到的參數(shù)作為依據(jù),確保所提供的巖土工程設(shè)計參數(shù)真實可靠。比如,可以利用土工離心模擬技術(shù)驗證堤壩、邊坡的變形和穩(wěn)定性,檢查工程安全的可靠性,解決建筑物淺基礎(chǔ)的地基破壞模式、變形特征及極限承載力以及樁基礎(chǔ)的承載力和施工工藝對樁基礎(chǔ)承載力及變形的影響,解決土體與結(jié)構(gòu)物之間的相互作用、擋土結(jié)構(gòu)的變形及破壞機理,了解砂土液化、動力工程、單樁和群在水平動荷載作用下的性狀。
(3)應(yīng)該重視勘察現(xiàn)場的勘查技術(shù)工作。由于現(xiàn)場所得的勘查測試數(shù)據(jù)是分析評價的基礎(chǔ),而且?guī)r土工程測試有較大難度,在鉆探取樣、樣品制備及原位測試過程中,總會有一定程度的擾動和環(huán)境差異,對結(jié)果影響較大。
(4)應(yīng)當廣泛加強勘察技術(shù)人員的技術(shù)培訓和知識再教育,并且形成定期制度,促進其知識的更新?lián)Q代??辈靻挝粦?yīng)該促成勘察各專業(yè)多多開展技術(shù)交流活動,盡可能參加各種有關(guān)的學術(shù)活動和講座,進而擴大勘察技術(shù)人員的知識面,采取這些措施必將可以極大地提高勘察技術(shù)人員的綜合能力。
3.結(jié)語
巖土工程勘察工作的具體任務(wù)是查明情況,提供各種相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù),分析和評價場地的巖土工程條件,提出解決巖土工程問題的措施建議,以確保工程建設(shè)安全、高效運行,促進經(jīng)濟社會的穩(wěn)定、高效、可持續(xù)發(fā)展。巖土工程勘察的對象是建設(shè)場地的環(huán)境、地質(zhì)特征及巖土工程條件,主要是指場地巖土的土層性質(zhì)或巖性、空間分布及工程特征,地下水的存貯、補給、排泄特征和水質(zhì)、水位的變化規(guī)律,以及場地周圍地區(qū)存在的不良地質(zhì)作用及地質(zhì)災(zāi)害情況。
我們通過工程實踐證明:首先,合理地選用工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)的勘探技術(shù)相結(jié)合,必然是解決巖土工程勘察存在的技術(shù)問題的最佳途徑,進一步使各種勘查手段互相補充、互相驗證。其次,將各種間接勘察手段所獲取的資料與傳統(tǒng)的勘察方法、施工監(jiān)測、施工檢測成果進行比證、分析,建立其相關(guān)的經(jīng)驗關(guān)系,建立定量分析、判定標準,從而確保工程勘察質(zhì)量。另外,以人為本,提高工程勘察技術(shù)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)和綜合能力也是不可或缺的重要因素。
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中圖分類號: S29 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
巖土工程勘察是指在地質(zhì)學和巖土力學的指導下,依照科學的勘察程序,在有效的一儀器設(shè)備的支持下,進行的工程地質(zhì)問題的評價。
一、巖土勘察取得的進展
回顧我國推行巖土工程的十多年來,已經(jīng)取得的巨大進展表現(xiàn)在以下幾方面:我國已經(jīng)能夠解決技術(shù)要求,地質(zhì)條件復(fù)雜的巖土工程問題。相應(yīng)的規(guī)范、規(guī)程的編制,標志著我國這方面已經(jīng)積累的經(jīng)驗達到的水平。勘察工作已從單一的鉆探、取樣、試驗、提報告模式發(fā)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(yù)鉆式和自鉆式旁壓試驗、螺旋板載荷試驗、孔隙水壓力測試、波速試驗等新技術(shù)的迅猛發(fā)展,大大提高了地基評價的水平。室內(nèi)土工試驗中高壓固結(jié)試驗和三軸壓縮(剪切)試驗的普遍應(yīng)用,使土力學理論更進一步應(yīng)用到勘察生產(chǎn)實踐中。另外,土的動力性質(zhì)的試驗也日益增多;樁的動力測試已經(jīng)列入有關(guān)規(guī)范、規(guī)程和手冊中;表面波速法也開始在工程中得到應(yīng)用;巖土測試的重要性已經(jīng)越來越顯示出來??辈炫c設(shè)計、施工密切結(jié)合,初步形成了從勘察到設(shè)計、施工、監(jiān)測,貫穿各個階段的認識、實踐、改造全過程。地基處理技術(shù)水平的大幅度提高。十多年來為了滿足工程建設(shè)的需要,引進、發(fā)展了多種地基處理技術(shù),積累了相當豐富的經(jīng)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(fā)和應(yīng)用了許多新的地基處理技術(shù),已成為巖土工程中一項重要內(nèi)容。
工程勘察體制發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變后,勘察結(jié)果形成的文件要包括以下重要的技術(shù)內(nèi)容:
1、場地穩(wěn)定性的評價,對建筑場地擬建的建筑作出適宜性的技術(shù)論證;
2、為工程設(shè)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(shè)計參數(shù);
3、對工程施工過程中可能出現(xiàn)的各種巖土工程問題(如開挖、降水、沉樁等)作出預(yù)測,并提出相應(yīng)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(shè)計方案進行論證和提出建議,并根據(jù)設(shè)計圖紙在巖土工程施工中監(jiān)控施工質(zhì)量;
5、預(yù)測由于場地及臨近自然環(huán)境的變化對建設(shè)場地環(huán)境和臨近建筑物可能產(chǎn)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(yù)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(diào)查分析提供依據(jù);
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。
二、巖土工程勘察熱點
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(shè)時,必須充分考慮到它們所具有的特殊物理力學化學性質(zhì)。
特殊工程地質(zhì)條件
包括巖溶、斜坡與滑坡、泥石流、采空區(qū)、地面沉降、地震效應(yīng)等。其中強震區(qū)的砂土液化、斷裂、震陷等問題是巖土工程勘察中經(jīng)常遇見的。
3、特殊工程
包括高層建筑、動力機器基礎(chǔ)、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(chǎn)生不均勻沉降的預(yù)測及對策以及地震效應(yīng)的抗震設(shè)計參數(shù)等問題。
三、存在主要問題
國內(nèi)當前勘察質(zhì)量問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:首先,勘察方案不合理,工作量偏多或偏少的現(xiàn)象比較普遍,不是根據(jù)實際需要,而是片面追求經(jīng)濟效益或“手段齊全”,也有為了爭取招標任務(wù)壓低費用,勘察工作粗糙,不能滿足要求;其次,第一手資料(鉆探、描述、取土、試驗、測試等)質(zhì)量下降。再者,地基評價和勘察報告缺乏實事求是的科學態(tài)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(chǔ)知識和邏輯思維能力,比較多的是一般化、老一套,設(shè)計施工真正需要的內(nèi)容不全或不準,而不需要的內(nèi)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(nèi)容是重復(fù)或者不需要的。還有,對監(jiān)測工作還沒有足夠重視。巖土性質(zhì)和條件是非常復(fù)雜的,勘察時不可能把所有的問題完全搞清楚或預(yù)估到。為了保證安全,避免造成重大損失,對施工現(xiàn)場進行巖土工程監(jiān)測是完全必要的。
四、在巖土工程中應(yīng)用的勘察技術(shù)
1、工程地質(zhì)的測繪技術(shù)
工程地質(zhì)測繪為巖土工程勘察中一項最基礎(chǔ)的工作,其目的為查明地貌地形同其地層、不良地質(zhì)作用間的關(guān)系,劃分地貌單元;對巖層風化的程度進行鑒定;調(diào)查巖土的性質(zhì)、年代、厚度、成因、分布等。如果工程地段的地質(zhì)條件非常復(fù)雜,那么工程地質(zhì)的測繪就非常重要,因為工程測繪是相應(yīng)人員了解工程場地地質(zhì)最經(jīng)濟、最有效的手段,只有高效完成工程測繪工作,才會進行比較準確的地質(zhì)情況分析。
2、原位測試的技術(shù)
原位測試必須按照規(guī)范進行,進行施工的時候絕對不可以為了方便而走捷徑,選擇錯的方法:進行標準貫入測驗的時候必須進行孔深及桿長校正,一旦孔底有縮孔或殘留,就無法發(fā)現(xiàn)相應(yīng)標貫器是否落到了應(yīng)測試孔底的位置,造成標貫數(shù)據(jù)的錯誤。標準貫入試驗遵循規(guī)定標準進行操作可以保證測試位置在孔底和縮頸有殘留的時候控制于應(yīng)測試段,還能比較方便的發(fā)現(xiàn)在相應(yīng)的極軟弱的地層,相應(yīng)標貫自沉及自陷狀況,從而確保標貫數(shù)據(jù)具有較高的準確性。靜力觸探試驗也是巖土工程中經(jīng)常采用的一種技術(shù),主要是利用液壓靜力初探雙橋探頭測探,利用電腦進行信息的采集及處理,對信息進行自動化處理,繪制出觸探曲線。動力觸探為確定相應(yīng)風化基巖的物理性質(zhì)指標方法。
3、室內(nèi)試驗技術(shù)
從擬建工程產(chǎn)地巖土中的問題著手,通過室內(nèi)試驗獲取相應(yīng)巖土的物理指標,從而為巖土工程的評價工作及圖示工程分級工作奠定良好的基礎(chǔ)。通常都是采取測定相應(yīng)土壤的物理性能指標判定圖的物理性質(zhì);采用壓縮試驗來判定相應(yīng)土壤的壓縮性;通過對土壤顆粒的分析對砂土進行準確判定及定名。
4、取樣的方法
土壤取樣的方法很多,原狀土樣因為試驗室的不同,在質(zhì)量上會存在很大不同,從而導致室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)的失真。取樣方法不同還會造成土樣中含水率的變化,因而要在相應(yīng)的取土裝置上面加上套管,避免地下水會對原狀土造成影響,防止因為不同的取土方法導致土壤含水率的不同。取樣以后一定要馬上進行密封,夏季的時候由于天氣炎熱,要合理選擇密封方法,避免蠟封融化破壞密封的效果,冬季因為比較寒冷,應(yīng)避免冰凍,土樣的保存期不要超出三個星期,運送過程中也必須做好相應(yīng)的防護措施,假設(shè)緩震裝置降低震動為土樣造成的損害,從而保證測試結(jié)果的質(zhì)量。
5、數(shù)字化勘察技術(shù)
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,很多新的勘察技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到巖土工程當中。通過數(shù)字表面模型方法就是一種新的數(shù)字建模方法,該方法能夠非常精確的表示相應(yīng)工程地質(zhì)體外表面,通過該方法表示均質(zhì)地質(zhì)體,可以將那些比較抽象的、同屬性的點按照相應(yīng)規(guī)律進行連接,形成相應(yīng)的網(wǎng)狀曲面片,對工程地質(zhì)體空間屬性進行確定。
結(jié)束語
巖土工程勘察是工程建筑的一個重要基礎(chǔ)工作,對工程的經(jīng)濟性、合理性及安全性具有十分重要的意義,因而相應(yīng)的建設(shè)單位及勘察人員必須高度重視這項工作,嚴格遵循相應(yīng)的勘察技術(shù)方法進行操作,認真負責,積極應(yīng)用新技術(shù),從而推動巖土工程的進一步發(fā)展。
參考文獻
2勘察工程施工前的準備工作
2.1確定勘察的目標
首先,要對現(xiàn)場的自然環(huán)境、地理環(huán)境以及當?shù)鼐邆涞牡刭|(zhì)條件進行考察,對施工現(xiàn)場環(huán)境濕度,年平均的降水量進行取樣考察。再者,對附近的巖層分布,不同巖層厚度進行分析研究。以及對現(xiàn)場植被分布的情況和地質(zhì)條件進行綜合的考察,根據(jù)以上的查詢情況來判斷這塊區(qū)域能否滿足施工所必需的地理條件。
2.2對施工場地勘探
當勘察的對象據(jù)定了之后,就要采取相關(guān)措施對確定了的現(xiàn)場地質(zhì)進行勘察。通過采取土方、愿為測量、現(xiàn)場測驗等步驟,依據(jù)采集信息對施工現(xiàn)場的環(huán)境進行分析。將數(shù)據(jù)歸納整理,為后期工作提供參考。
3巖土工程勘察中存在的問題
3.1勘察過程沒有按照科學的方法勘察
勘察人員在進行勘察工作時,地質(zhì)條件出現(xiàn)復(fù)雜情況的時候,他們不能對勘察對象進行準確的分析和試驗,最終造成勘探數(shù)據(jù)不是精確無誤,不能避免的存在誤差,對勘察的區(qū)域不能完全的掌握相關(guān)信息,因此沒有足夠的地質(zhì)信息保證施工安全。
3.2勘察技術(shù)人員整體素質(zhì)較低
在進行巖石勘探的具體過程中不僅需要靠科技的儀器,還需要綜合素質(zhì)過硬的技術(shù)人員。技術(shù)工作者的專業(yè)技能對勘探數(shù)據(jù)的準確性產(chǎn)生較大的影響,這也決定了勘察的結(jié)果的準確性?,F(xiàn)在我國進行勘探的技術(shù)人員明顯存在專業(yè)知識掌握欠缺現(xiàn)象,給后期的資料分析以及整理帶來不便。
4勘察技術(shù)在巖土工程施工中的運用
4.1工程地質(zhì)進行測繪
對工程地質(zhì)進行的測繪在勘察過程中屬于最基礎(chǔ)的一步,作用是確定場地的地形地貌以及地層中不良地質(zhì)之間存在的相互作用關(guān)系。原理是采用相關(guān)的理論知識,對施工現(xiàn)場的施工場地進行勘測,對地質(zhì)的分布規(guī)律進行分析,然后推測現(xiàn)場的地質(zhì)。然后將勘測出來的東西展現(xiàn)在地形設(shè)計圖紙上,編制工程地質(zhì)圖。作為建設(shè)項目規(guī)劃、設(shè)計施工的重要參考數(shù)據(jù)。
4.2勘探與取樣
看看過程中常用的方法主要有以下三種:物探、鉆探、坑探等。主要被用來調(diào)查地下地質(zhì)。因此,在進行勘測的過程中,要根據(jù)現(xiàn)場具備的條件以及地質(zhì)的條件選擇適合的勘測方法。物探并不是直接的進行探測,采用的間接的方法,這樣比較省錢,方便,對解決勘測過程中遇到的問題是十分有利的但需及時了解地下地質(zhì)情況的問題,也可以給鉆探和坑探提供一定的指導。但是,它存在數(shù)據(jù)不準確,使用受地形限制的缺點。鉆探和坑探都是一種直接的方法,能夠直接了解地況,在勘測的時候使用頻率較高。而鉆探實在勘測的時候最常使用的技術(shù)選擇鉆探需要根據(jù)底層類型進行。
4.3原位測試技術(shù)
原位測試是指在在保證巖石具有自然條件的前提下,對巖石的力學性能進行測試的方法。此種方法與室內(nèi)試驗相結(jié)合,能夠為巖石今后的施工過程中提供理論以及科學的信息。在使用原位測試的時候,要嚴格按照施工的要求進行,不能為了一時方面走捷徑,嚴格把握工程質(zhì)量。
4.4現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測
現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測是勘探工程的重要組成部分,主要在施工過程和運營期間進行。一般在高級開勘察工作階段開始進行。其目的在于保障施工的質(zhì)量以及施工的安全,提高工程所具有的經(jīng)濟方面的性能。進行施工主要包括兩個方面的工作內(nèi)容:一是對勘察結(jié)果進行審查,二是對工程的質(zhì)量進行檢測。通過這些數(shù)據(jù),施工人員可以推算出工程技術(shù)的相關(guān)參數(shù),以此作為施工設(shè)計方案及依據(jù),優(yōu)化設(shè)計方案的目的在于使其能夠在技術(shù)上具有一定的操作性。這個工作一般是安排在施工的過程中進行的,但是有些工程要求比較特殊就安排此項工作在項目竣工的時候進行。
4.5促進勘查技術(shù)數(shù)字化
科學技術(shù)以及計算機技術(shù)的進行也在不斷的促進著巖土工程勘察技術(shù)的發(fā)展,引進高科技儀器,應(yīng)用數(shù)據(jù)庫管理技術(shù),互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),利用計算機內(nèi)的相關(guān)軟件將于工程相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計分析、整理歸納,總結(jié)出有效信息。還可以依據(jù)數(shù)學建模,精確表現(xiàn)出勘察場地的工程地質(zhì)表面情況。數(shù)據(jù)采集仔信息化,可以使得勘察資料進行數(shù)字化處理,將整理的設(shè)計圖紙、文字等相關(guān)資料妥善的進行保存,為今后的檢測提供依據(jù),保證資料都能夠追查到。
2.巖土工程施工中對新技術(shù)的應(yīng)用
2.1沉井施工技術(shù)
沉井施工技術(shù)又叫做沉箱施工,其具有對周圍環(huán)境影響小、需要的場地條件小等等優(yōu)點,因這些優(yōu)點使得沉井施工技術(shù)已經(jīng)被廣泛引用到了巖土工程施工中。沉井施工技術(shù)的工作原理就是構(gòu)建一個井筒狀的結(jié)構(gòu)物,在井內(nèi)挖土后,利用結(jié)構(gòu)物的自重克服與井壁之間的摩擦力,使得井內(nèi)的土下沉到預(yù)先設(shè)計的高度,然后再使用混凝土密封底部,最后將井孔填塞好作為構(gòu)造物的基礎(chǔ)。另外,因沉井結(jié)構(gòu)可以按照預(yù)先設(shè)計的深度進行埋填,這樣設(shè)計的目的是為了保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與整體性,使得承載面積變大,就可以承載更多的水平與垂直載荷,因此,沉井施工技術(shù)使用與城市巖土工程施工。沉井施工技術(shù)的施工過程主要按照以下工序來進行;首先,對地基進行處理后,才能夠開始基坑的開挖工作,隨后才能進行沉井的制作與下沉,只有這些工作處理完畢后才能對沉井進行封頂與封底的工作。在實際的沉井施工過程中,需要特別注意的是,沉井施工需要的施工人員較多,在下沉的過程中需要加強進一步的觀測,及時分析出現(xiàn)的變差,并進行科學的調(diào)整,保障沉井施工的施工質(zhì)量。此外,在設(shè)計沉井時,還必須根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件與結(jié)構(gòu)嚴格對刃腳等部件計算進行仔細的符合,以確保設(shè)計檔案的準確性。
2.2泥漿護壁鉆孔灌注樁施工技術(shù)
泥漿護壁鉆孔灌注樁施工技術(shù)是現(xiàn)代巖土工程中廣泛應(yīng)用的施工技術(shù),也是常用的基礎(chǔ)性技術(shù)。伴隨著各項建筑工程技術(shù)的發(fā)展與革新,巖土工程中的施工設(shè)備與材料也都伴隨得到了更大的提升,這些新技術(shù)新材料不斷被應(yīng)用到巖土工程中來。泥漿護壁鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有無噪音、無振動并且不會出現(xiàn)積壓情況等的優(yōu)點,比較適用于水位較淺的巖土工程施工中來運用。主要利用的是鉆孔時的泥漿將鉆渣帶出來的方式,同時,不會對孔壁造成破壞,再將鉆進中的泥漿通過水下混凝土澆筑的方式置換。從而保證了鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量。同時,在進行施工之前必須要進行驗證,查看設(shè)計是否滿足現(xiàn)實情況的要求后才能進行具體的施工。
2.3噴射混凝土技術(shù)
將一定配比量的拌合料混凝土通過噴射機械壓縮空氣再噴射到受噴面的方式進行混凝土的澆筑。其中拌合料是通過管道運輸確認準確定位后再進行噴射的,拌合料一旦接觸到受噴面就會很快凝結(jié),實現(xiàn)了在短時間內(nèi)加固的作用。當前,一些巖土工程中常常將噴射混凝土技術(shù)與鋼筋網(wǎng)聯(lián)合使用的方式,實現(xiàn)受噴面的加固耐久性與更高的力學性能。噴射混凝土技術(shù)的主要施工流程為:在對受噴面進行充分的底層處理后,用水潤濕,然后編設(shè)固定好鋼筋網(wǎng),緊接著要進行合理的混合料拌合,等待噴射操作完畢后,還應(yīng)進行合理的后續(xù)養(yǎng)護工作,保證各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量。
[中圖分類號] P5 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-2-129-2
0引言
隨著時間的推移,巖土工程勘察工作正如火如荼的開展著,有關(guān)于這方面的規(guī)章制度也在不斷完善。然而人的思想不同,能力上也有所區(qū)別,就對這些規(guī)章制度產(chǎn)生了分歧,引發(fā)不必要的損失。與實際中,此類情況不勝枚舉,是工程建設(shè)在規(guī)范性上達不到標準。下面就對此展開討論。
1基礎(chǔ)地質(zhì)和巖土工程勘察概況
巖土工程地質(zhì)勘察的主要目的是弄清楚工程現(xiàn)場的地質(zhì)情況并為其設(shè)計、施工提供地質(zhì)勘察成果及各項巖土的工程參數(shù),其勘察報告的質(zhì)量對工程的安全和造價起到舉足輕重的作用。施工的安全問題以及成本的問題都與初期工程勘察的成果有著密切的關(guān)系。施工過程中的很多環(huán)節(jié)都涉及到了基礎(chǔ)地質(zhì)中巖石的實際情況。對巖土工程進行考察包含了很多步驟,這些包括現(xiàn)場鉆探、原狀土取樣、室內(nèi)試驗和現(xiàn)場進行原位測試等方面,這些都是要在國家的支持下才能夠進行,經(jīng)驗豐富能為施工帶來很多好處,少走很多彎路。一份巖土工程的勘察報告要做到真實可靠,這樣才能如實反映出真實的情況,才能找出存在問題,就可以進行探討改正,給出適當?shù)慕ㄗh,有利于工程的發(fā)展。
2基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程勘察中的應(yīng)用
2.1對基礎(chǔ)地質(zhì)巖土的室內(nèi)測試
工程基礎(chǔ)地質(zhì)室內(nèi)測試的主要問題是地質(zhì)巖土樣送達試驗室后未及時進行開樣測試,或不按操作規(guī)程要求進行試驗操作。舉一些例子來說明吧:對于時間上比較隨意,沒有很好的把握;巖石固結(jié)試驗的壓力值達不到上覆自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和的要求,但很多固結(jié)測試并未按規(guī)范要求進行平行測試,這樣就會是得出的結(jié)果真實度不高,不易令人信服,常常自相矛盾,浪費人力,物力,財力。這樣一來,就要求地質(zhì)室內(nèi)的試驗要有時效性,并遵守國家相關(guān)的規(guī)章制度。
巖土的室內(nèi)試驗可以測定巖土的物理力學性質(zhì)指標,但這是建立在原狀的土、巖樣和科學、正確的試驗分析方法基礎(chǔ)上的,沒有其中一個,都會大大降低真實性。這些情況就表現(xiàn)在:原狀土、巖樣的采取、保管。
不同的巖石和土要有不同的取樣器,要根據(jù)巖石和土的性質(zhì),分別采取適應(yīng)自身的取樣器,這樣才會對試驗有所幫助。樣品要及時進行試驗,否則就要儲存好;要根據(jù)土質(zhì)的特性進行一定的劃分。要充分了解土質(zhì)的方面的特性,這樣才能對土質(zhì)有一個整體的概念。如膨脹土的特征是液限及塑性指數(shù)高、具裂隙,而且在50及100kPa壓力固結(jié)試驗時會出現(xiàn)百分表測出的變形量小于同級荷載作用下的儀器變形量的情況(因我國膨脹土的膨脹力一般在50~100kPa之間)。此外,對粉土定名時不能只重視塑性指數(shù)≤10的指標,還要注意粒徑>0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50%的指標,若僅按塑性指數(shù)劃分必然會造成一些誤判,另外,對粉土進行承載力深寬修正和液化判別時均須根據(jù)其粘粒含量數(shù)值來進行計算,因此,地質(zhì)中粉土的粘粒含量是必做的工作;工程剪切方法的選擇。直剪試驗剪切破壞面與實際土石體剪切破壞面不一致,剪切時排水條件不易控制,按《土工試驗方法標準》(GB/T50123- 1999) 規(guī)定,快剪試驗只適用于滲透系數(shù)
2.2基礎(chǔ)地質(zhì)的野外踏勘和資料搜集
進行野外的勘察是十分必要的,這樣可以收集最新的數(shù)據(jù),進行分析了解就可以得出最新的成果,所以工作人員要在思想意識樹立起這樣的一個概念。進行野外勘察,工作人員可以得到很多知識,而且由于是實際考察得出的,所以真實性不容置疑,這樣勘察工作也為后期工作的展開打下了基礎(chǔ),指明了前進的道路,避免在錯誤的方向上越走越遠。
在野外進行勘察的時候,就要對巖土進行勘探,要想使工作進展順利,就要做好前期工作,明確自己的目標,確定自己勘察的內(nèi)容以及在這過程中會用的知識方法。準備工作是至關(guān)重要的,做好了準備工作,后期才會更加通暢,有計劃的進行下去,否則只會是一盤散沙。
1 前言
巖土工程勘察是運用地質(zhì)學、巖土力學、工程地質(zhì)學的理論,按照科學的勘察程序與方法,利用有效的測試儀器和技術(shù),調(diào)查和工程建設(shè)有關(guān)的工程地質(zhì)條件,評價存在的與巖土工程有關(guān)的工程地質(zhì)問題,為工程建設(shè)的設(shè)計、施工等提供詳實、科學、準確的地質(zhì)資料。在實際工作中,因市場競爭的影響,巖土工程勘察表現(xiàn)出時間短、突擊強的特點,往往出現(xiàn)一些難以彌補的問題,現(xiàn)從野外勘探,室內(nèi)土工試驗及巖土工程分析評價三個方面論述個人一些粗淺的看法:
2 幾個技術(shù)上存在的問題
(1) 地質(zhì)形態(tài)問題:主要有不明地下物體、空洞及其分布形態(tài)、埋藏位置和埋藏深度的確定。
(2) 巖土參數(shù)問題:主要是那些難于取到原狀巖土樣和難于進行室、內(nèi)外試驗的巖土層即粗顆粒土、殘積土和風化巖等。其巖土設(shè)計參數(shù)難于確定。
(3) 技術(shù)素質(zhì)問題:主要是巖土工程勘察技術(shù)人員知識的廣度和深度問題, 巖土勘察各專業(yè)缺乏內(nèi)部溝通、技術(shù)交流,對各自技術(shù)服務(wù)的對象和技術(shù)發(fā)展狀況不了解,導致碰到重大項目和復(fù)雜工程時束手無策,不知應(yīng)采用何種技術(shù)方法和手段去解決所碰到的技術(shù)問題。
3 探討問題的解決方法
要解決上述巖土工程勘察工作中存在的主要技術(shù)問題,可以考慮從以下幾個方面著手:
(1) 隨著電子、電子計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,近十幾年來,工程物探專業(yè)根據(jù)彈性波理論、電磁波理論和電學原理發(fā)展了許多新的工程物探方法并相應(yīng)發(fā)展了一大批集數(shù)據(jù)適時采集處理,軟、硬件功能于一體的工程物探探測設(shè)備,它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點??梢岳霉こ涛锾娇蛇B續(xù)加密測點的辦法來獲得連續(xù)的地質(zhì)界面。從而有效的解決傳統(tǒng)鉆探手段以點帶面劃分地質(zhì)界面時常帶來的漏判、劃分不準確等缺點;并且可以利用綜合工程物探方法有效地解決傳統(tǒng)勘察手段難于解決的諸多巖土工程問題,如地下不明物體、洞穴、軟弱結(jié)構(gòu)面、滑動面、斷層、破碎帶等在地下的分布特征、形態(tài)、埋藏深度、位置。并且可以提供許多工程建設(shè)所需的巖土動力參數(shù)和設(shè)計地震參數(shù)。相對傳統(tǒng)的鉆探方法,工程物探技術(shù)使用時受場地、地形條件的限制較少,具有節(jié)省時間、費用且勘探精度高等特點。但是,各種工程物探方法的有效性決定于它對探測對象的適用性,物探條件的適用性越強,解決問題的可靠的性越大,因此,為了有效地解決某些復(fù)雜的巖土工程技術(shù)難題,必須采用多種工程物探手段和鉆探聯(lián)合使用的方法,起到互相補充、互相驗證的作用。合理地選擇、運用工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)勘探手段相結(jié)合,無疑是解決巖土工程勘察中存在的主要問題的有效手段之一。
(2)加強室內(nèi)、外測試新技術(shù)(如多功能靜力觸探頭、標準貫入試驗、波速測試、靜載荷試驗等)和施工檢測、監(jiān)測技術(shù)的使用,通過其所獲得的數(shù)據(jù)和資料,經(jīng)過分析、對比,建立它們之間的經(jīng)驗關(guān)系,并通過工程施工檢測、監(jiān)測所獲取的實測資料反算得到的參數(shù)作為對比依據(jù),確保所提供的巖土工程設(shè)計參數(shù)的可靠性。并達到解決那些采用傳統(tǒng)勘探手段難于獲取可靠的巖土工程設(shè)計參數(shù)(如粗顆粒土、花崗巖殘積土、風化巖的承載力、變形指標)等問題。此外,還可以利用土工離心模擬技術(shù)檢查工程安全的可靠性;驗證堤壩、邊坡的變形和穩(wěn)定性;解決建筑物淺基礎(chǔ)的地基變形特征、破壞模式及極限承載力,樁基礎(chǔ)的承載力和施工工藝對樁基礎(chǔ)承載力及變形的影響;解決擋土結(jié)構(gòu)的變形及破壞機理,土體與結(jié)構(gòu)物之間的相互作用;了解動力工程、砂土液化、單樁和群樁在水平動荷載作用下的性狀。
(3)加強勘察技術(shù)人員的再教育和技術(shù)培訓并形成定期制度,促進其知識的更新?lián)Q代??辈靻挝皇┬袃?nèi)部崗位輪換制度,促成勘察各專業(yè)的技術(shù)交流、知識滲透,盡可能組織技術(shù)人員參加各種有關(guān)的學術(shù)活動和講座,達到擴大勘察技術(shù)人員的知識廣度和深度的目的。強調(diào)計算機技術(shù)的應(yīng)用(如受壓層深度計算、承載力計算、土壓力計算、各類靜力或動力有限元計算、基坑支護設(shè)計計算、沉降分析、數(shù)理統(tǒng)計、地基與基礎(chǔ)協(xié)同作用分析、地震反應(yīng)分析、滲流分析等),采取這些措施無疑可以大大提高他們的技術(shù)綜合能力。
4 國家目前對于巖土工程勘查行業(yè)中所存在問題的處理措施
要解決上述巖土工程勘察工作中存在的主要技術(shù)問題, 可以考慮從以下幾個方面著手:
(1) 隨著電子、電子計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,近十幾年來,工程物探專業(yè)根據(jù)彈性波理論、電磁波理論和電學原理發(fā)展了許多新的工程物探方法并相應(yīng)發(fā)展了一大批集適時采集處理,軟、硬件功能于一體的工程物探探測設(shè)備,它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點??梢岳霉こ涛锾娇蛇B續(xù)加密測點的辦法來獲得連續(xù)的地質(zhì)界面。從而有效的解決傳統(tǒng)鉆探手段以點帶面劃分地質(zhì)界面時常帶來的漏判、劃分不準確等缺點;并且可以利用綜合工程物探方法有效地解決傳統(tǒng)勘察手段難于解決的諸多巖土工程問題,如地下不明體、洞穴、軟弱結(jié)構(gòu)面、滑動面、斷層、破碎帶等在地下的分布特征、形態(tài)、埋藏深度、位置。并且可以提供許多工程建設(shè)所需的巖土動力參數(shù)和設(shè)計地震動參數(shù)。相對傳統(tǒng)的鉆探方法,工程物探技術(shù)使用時受場地、地形條件的限制較少,具有節(jié)省時間、節(jié)省費用、勘探精度高等特點。
但是,各種工程物探方法的有效性決定于它對探測對象的適用性,物性條件的適用性越強,解決問題的可靠的性越大,因此,為了有效地解決某些復(fù)雜的巖土工程技術(shù)難題,必須采用多種工程物探手段和鉆探聯(lián)合使用的方法,起到互相補充、互相驗證的作用。合理地選擇、運用工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)勘探手段相結(jié)合,無疑是解決巖土工程勘察中存在的主要問題的有效手段之一。
(2)加強室內(nèi)、外測試新技術(shù)和施工檢測、監(jiān)測技術(shù)的使用,通過其所獲得的數(shù)據(jù)和資料,經(jīng)過分析、對比,建立它們之間的經(jīng)驗關(guān)系,并通過工程施工檢測、監(jiān)測所獲取的實測資料反算得到的參數(shù)作為對比依據(jù),確保所提供的巖土工程設(shè)計參數(shù)的可靠性。并達到解決那些采用傳統(tǒng)地質(zhì)勘探手段難于獲取可靠的巖土工程設(shè)計參等問題。
此外,還可以利用土工離心模擬技術(shù)檢查工程安全的可靠性;驗證堤壩、邊坡的變形和穩(wěn)定性;決建筑物淺基礎(chǔ)的地基變形特征、破壞模式及極限承載力,樁基礎(chǔ)的承載力和施工工藝對樁基礎(chǔ)承載力及變形的影響;解決擋土結(jié)構(gòu)的變形及破壞機理,土體與結(jié)構(gòu)物之間的相互作用;了解動力工程、砂土液化、單樁和群在水平動荷載作用下的性狀。
(3)加強巖土工程勘察技術(shù)人員的再教育和技術(shù)培訓并形成定期制度, 促進其知識的更新?lián)Q代。地質(zhì)勘察單位施行內(nèi)部崗位輪換制度,促成勘察各專業(yè)的技術(shù)交流、知識滲透,盡可能組織技術(shù)人員參加各種有關(guān)的學術(shù)活動和講座, 達到擴大勘察技術(shù)人員的知識廣度和深度的目的。
5 巖土工程勘查如何良性發(fā)展
現(xiàn)階段地質(zhì)工程勘查行業(yè)在我國還處于起步階段,巖土工程勘察中存在一些問題亦難免, 為此,今后巖土工程的發(fā)展應(yīng)注意如下方面:
(1)要大力采用新技術(shù)、新設(shè)備及新方法, 以保 證巖土工程的質(zhì)量和進度, 使之能在激烈的市場競爭中取勝。
(2)加強與建筑設(shè)計單位及施工單位的合作,力求做到勘察、設(shè)計及施工一體化。
(3)加強技術(shù)上和體制上的立法工作,使巖土工程逐步規(guī)范化、系統(tǒng)化。
(4)加強計算機技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用研究,當前巖土工程正朝規(guī)范化、標準化方向發(fā)展。巖土工程問題日趨復(fù)雜,傳統(tǒng)的巖土工程方法,已難以適應(yīng)發(fā)展的需要,因此,利用計算機技術(shù)對巖土工程的各項工作進行科學、系統(tǒng)的管理,以提高工作的效率;利用計算機對巖土工程資料進行分析處理,如制作巖土工程圖件,進行指標統(tǒng)計分析等等;更重要的是利用現(xiàn)代計算機技術(shù)分析、模擬復(fù)雜的巖土問題的發(fā)生、演化過程,以便制定出正確的處理方案;利用計算機進行巖土工程設(shè)計、巖土工程施工模擬以及巖土工程治理效果模擬。
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A
引言:
由于我國地域環(huán)境差異很大,地質(zhì)地形呈現(xiàn)多樣性,即便是在同一區(qū)域,也會呈現(xiàn)巖土結(jié)構(gòu)的不同;再加上我國城市化進程步伐的加快,已建建筑設(shè)施和待建的工程就會不同程度的相互制約與作用,這樣,巖土工程勘察的難度可想而知。因此,巖土工程勘察問題與對策成為本文的基調(diào)。
1 當前巖土工程勘察中存在的技術(shù)問題
1. 1勘察工作量布置與《巖土工程勘察規(guī)范》要求不符
一是對于勘探點的布置和孔距設(shè)定隨意,不沿建筑物周邊線和角點布置;二是勘探深度和勘探孔及樁基工程鉆孔深度不能滿足要求;三是對一些條件下加密勘探孔有助于弄清埋藏物和夾層或透鏡體的分布范圍,但實地勘察卻不進行加密勘探孔;四是天然地基與樁基同時可能符合的條件下而按天然地基要求確定勘探孔孔深;五是高層建筑場地勘察不考慮基坑支護;六是高層建筑裙房和僅有地下室的建筑場地不考慮抗浮設(shè)計的要求,不布置勘探點;七是不增加高層建筑的上部土層的原狀土試樣件數(shù)。
1.2 外業(yè)施工過程中的不規(guī)范行為
1.2.1勘察測試手段和方法的采用
在當前的巖土工程勘察中,由于多種因素的作用和影響,勘探裝備、取土器規(guī)格等缺乏深入細致的了解,往往在實地勘察過程中,對靜力觸探裝備未定期標定、貫入速率未嚴格控制,導致勘察數(shù)據(jù)失真,不能顧及當?shù)氐膸r土特點進行相對應(yīng)的措施,造成后續(xù)工程成本的提升。更有甚者,為了使本勘察單位獲得最大的利益,只使用靜力觸探來替代全部的勘察工作,這樣勘察測試手段的單一和不合理,不滿足地基基礎(chǔ)規(guī)范對地基評價要求。另外,在巖土工程勘察當中,還不同程度低存在其他問題,諸如在碎石土層中和未清除孔底廢土的情況下就做標準貫入試驗,高層建筑場地勘察不做鉆孔波速試驗,圓錐動力觸探試驗未連續(xù)進行等等,在此就不再一一列舉。總而言之,在實地巖土勘察中,手段和方法的采用比較不規(guī)范,沒有一定的勘察程序和勘察流程來加以約束和督查,就會造成勘察工作的隨意性和投機性。
1.2.2 鉆探操作
隨著時代需要和發(fā)展,我國對工程地質(zhì)鉆探制定了相應(yīng)的技術(shù)標準,明確規(guī)定了鉆探操作規(guī)范,對鑒別地層和取樣鉆孔中的回次進尺要求適度,而在實地的巖土勘察過程中,一般地層和巨厚淤泥質(zhì)土中分別達到2m和5m。
1.2.3 取樣和原位測試
原狀土試樣要按照相關(guān)技術(shù)標準規(guī)定嚴格執(zhí)行,不能間隔很長時間才進行貼簽、封蠟和試驗操作,這樣往往會因土樣失水嚴重而使液性指數(shù)、壓縮系數(shù)、孔隙比、含水量和抗剪強度指標嚴重失真。另外,為了有效得到全面的巖土記錄,不能漏登,也不能錯位測試,而在一些粉土、砂層和卵石層中鉆進時,由于采取質(zhì)量不好的泥漿護壁使得泥漿濃度很難控制,進而出現(xiàn)塌孔甚至埋鉆現(xiàn)象,造成漏登和錯位測試,使得力學性質(zhì)指標、原位測試數(shù)據(jù)、主要持力層與下臥層的原狀土樣不能符合設(shè)計和統(tǒng)計要求。
1.2.4 地層描述和地下水量測
野外地層描述要求對土特別是粘性土和粉土的狀態(tài)、包含物、韌性、濕度、干強度、光澤反應(yīng)、搖振反應(yīng)等,而在野外巖土實地勘察中,很少進行全面詳細的土層描述,僅僅描述其中幾項甚至沒有描述,使得土工試驗結(jié)果與肉眼鑒定有較大誤差。在潛水含水層和承壓含水層同時存在的勘察場地地層中,需要對承壓水頭進行測量和分層量測水位,而實際卻是沒有予以測量,致使報告中無法明確地下水性質(zhì),只能提供混合型地下水位和水頭。
2 巖土工程勘察中相關(guān)技術(shù)問題的原因分析
2.1勘察市場未能良性發(fā)展
目前勘察單位競標中互相擠壓,國家收費標準幾乎成為擺設(shè),可想而知,勘察工作質(zhì)量下降也就不足為怪,出現(xiàn)不合理勘察手段和憑經(jīng)驗編寫報告的現(xiàn)象。
2.2 巖土工程勘察技術(shù)水平低
傳統(tǒng)勘察方法和勘察手段日益不能滿足市場發(fā)展需求,勘察人員往往也缺乏建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計知識,甚至欠缺邏輯推理能力。
2.3巖土工程專業(yè)人才趨于緊缺狀態(tài)
部分勘察單位基于多種因素影響,雇用沒有經(jīng)過專業(yè)培訓和教育的臨時工來承擔測試、取樣、量測地下水位、土層鑒定與記錄等工作,這就不可避免出現(xiàn)原位測試、基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)不準確、地基評價力度不足等諸多勘察問題。
2.4 忽視地區(qū)研究
地區(qū)性勘察經(jīng)驗成果研究對于巖土工程勘察至關(guān)重要。而目前實地勘察中,往往只是基于工程點研究。如在高層建筑地基勘察中,采用箱基本已滿足而采用箱基加樁基復(fù)合基礎(chǔ),其結(jié)果造成工期延長。
2.5 忽視工程與環(huán)境的共同作用
隨著我國城市化進程的加快,城市建設(shè)空間趨于緊張,往往待建工程周圍存在許多建筑物,這樣工程建筑基礎(chǔ)與地基共同作用及與周圍環(huán)境的相互作用日益明顯。但巖土工程勘察單位對此熟視無睹,以致出現(xiàn)設(shè)計和施工論證不足,造成很大經(jīng)濟損失。
3 巖土工程勘察中相關(guān)技術(shù)問題的解決對策
3. 1 建立健全勘察市場監(jiān)管控制體系,使其良性發(fā)展
完善巖土工程監(jiān)理體制,強化監(jiān)督管理力度,有效遏制和清除勘察市場中的不規(guī)范操作現(xiàn)象。這就需要做到;強化勘察現(xiàn)場監(jiān)管和控制力度,強化勘察合同審核與監(jiān)理力度,完善勘察報告編寫和檢查過程。
3. 2 運用新型工程物探探測設(shè)備和工程物探方法
近年來,在彈性波理論、電子學原理和電磁波理論的理論支持下,能夠提供精確的巖土動力參數(shù)的新型工程物探探測設(shè)備和工程物探方法相繼應(yīng)運而生。這些高新設(shè)備能夠采取連續(xù)加密測點手段獲得連續(xù)地質(zhì)界面,具有采樣過程迅速、采樣密度和信息量大而成本低的優(yōu)點,實現(xiàn)了實時采集處理與軟、硬件功能的綜合統(tǒng)一,有效解決了地下不明物體、破碎帶洞穴等巖土工程難題。
3.3加大培訓力度,提升勘察單位人員的工作能力
一是實施內(nèi)部崗位輪換制度,以便加強資源共享和信息交流能力。二是建立規(guī)范的培訓機制,實現(xiàn)定期與專業(yè)培訓制度化。三是增強單位人員的計算機應(yīng)用能力,能夠熟練進行巖土工程的多種計算(如基坑支護設(shè)計計算、承載力計算等)和多種分析(如沉降分析、滲流分析)及巖土工程圖件制作與治理模擬等。這樣,使得巖土工程勘察人員的勘察能力和素質(zhì)得到提高。
3. 4 強化地區(qū)性研究、制定地方性規(guī)程
雖然我國制定了統(tǒng)一的巖土工程勘察規(guī)范與準則,但基于我國地理環(huán)境復(fù)雜和地質(zhì)地形多樣性,加上地基的運動特性,使得不同區(qū)域的基土承載力相差懸殊。因此,有必要在巖土工程勘察規(guī)范的整體性指導下,加強地區(qū)勘察標準的規(guī)范。
4結(jié)語:巖土工程勘察是各項工程設(shè)計與施工的基礎(chǔ)性工作,對于當前出現(xiàn)的巖土勘察問題一定要采取多種手段和措施加以綜合治理,特別是需要社會的廣泛參與和監(jiān)督及政策監(jiān)管,才能予以逐步解決巖土勘察問題。
參考文獻:
On the digital technology widely used in geotechnical engineering investigation
Li Tian-fen
(272 Geological Brigade of Jiangsu Nuclear Industry Nanjing Jiangsu 210003)
【Abstract】With the development of computer information technology, geotechnical engineering investigation of digital technology is increasingly widely used. Analysis of the lack of traditional survey technology of, and introduced a geotechnical engineering digital investigation technology, digital investigation technology to achieve the application of key technologies based on focus analysis to discuss further promote the geotechnical engineering figures of Exploration Technology''s research and the application has a certain reference.