時間:2023-04-03 10:02:00
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇巖土工程勘察論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
另一方面,在軟件正版化的今天,國產(chǎn)CAD軟件的需求在不斷增加,很多巖土工程勘察軟件在正版化進程中存在一定危機。
為了解決以上問題,本文探討了采用VC++開發(fā)語言,采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù),分別實現(xiàn)圖形類庫、巖土工程數(shù)據(jù)類庫,將巖土數(shù)據(jù)管理和圖形操作緊密結(jié)合,更為重要的是開發(fā)出的軟件具有自主知識版權(quán)。
2總體設(shè)計
分析巖土工程勘察軟件的社會需求,軟件功能可以分為兩個部分:一是巖土工程勘察數(shù)據(jù)的管理,包括數(shù)據(jù)輸入、編輯、導(dǎo)出、數(shù)據(jù)分析計算等;二是繪圖功能,包括繪制平面圖、剖面圖、柱狀圖等。
根據(jù)以上分析,采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù),分別建立巖土工程數(shù)據(jù)類(Geo類)和繪圖類(CMap類)。
Geo類功能:工程概況數(shù)據(jù)、場地地層數(shù)據(jù)、原位測試數(shù)據(jù)(靜力動探數(shù)據(jù)、動力觸探數(shù)據(jù)、波速試驗數(shù)據(jù)、標準貫入數(shù)據(jù)等)、勘探點數(shù)據(jù)、土工試驗數(shù)據(jù)、取土數(shù)據(jù)等。分別建立類,各類間層次關(guān)系如下:
CProject巖土工程類
CDksj勘探點類
CTysj取土類
CDtsjN63.5數(shù)據(jù)類
CBgsj標準貫入數(shù)據(jù)類
……
CDcsj場地地層類
圖1工廠概況數(shù)據(jù)輸入
圖2勘探點數(shù)據(jù)輸入
圖3土工試驗數(shù)據(jù)輸入
CFcDtsj分層統(tǒng)計數(shù)據(jù)類
CFcBgsj分層統(tǒng)計數(shù)據(jù)類
CFcN10sj分層統(tǒng)計數(shù)據(jù)類
CFcN120sj分層統(tǒng)計數(shù)據(jù)類
CTongji數(shù)理統(tǒng)計類
CMap類功能:繪制各種圖形元素,包括點、直線、多段線、橢圓、園、圓弧、矩形、多邊形等。實現(xiàn)圖元的編輯、修改、信息查詢等功能。
CGraph圖形類
CDraw圖形元素的基類
CPint點類
CLine直線類
CCircle園類
CArc圓弧類
CRectang矩形類
……
圖1工廠概況數(shù)據(jù)輸入
圖2勘探點數(shù)據(jù)輸入
圖3土工試驗數(shù)據(jù)輸入
3系統(tǒng)功能
在柵格圖形和矢量圖形下,可以方便地交互,布置勘探點、輸入地物數(shù)據(jù)等操作,具有可視化程度高的突出特點。主要數(shù)據(jù)輸入界面見圖1、圖2和圖3。
3.2統(tǒng)計分析
圖4統(tǒng)計數(shù)據(jù)的交互取舍
圖5數(shù)理統(tǒng)計結(jié)果
于各種分層統(tǒng)計數(shù)據(jù),進行可視化的人工取舍,人工交互舍棄統(tǒng)計數(shù)據(jù)、統(tǒng)計結(jié)果等見圖4、圖5。
3.3繪圖
鉆孔柱狀圖、工程地質(zhì)剖面圖、勘探點平面布置圖等,見圖6和圖7。
圖6繪制鉆孔柱狀圖
3.4勘察報告
采用COM技術(shù),引入MicrosoftWord類庫,自動生成Word格式的報告,方便快捷、報告格式標準、實用,節(jié)省大量報告編制時間。實現(xiàn)步驟:首先建立勘察報告模板,將巖土工程相關(guān)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計結(jié)果、軟件自動生成的相關(guān)表格等作為書簽插入文檔模板中,形成最終的勘察報告。
4結(jié)論建議
(1)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù),降低了軟件開發(fā)的難度,對今后軟件功能進一步擴充打下了堅實的基礎(chǔ)。
2巖土工程勘察中水文地質(zhì)的應(yīng)用
水文地質(zhì)是巖土工程勘察中需要面對的一個實際性的問題,因為水文地質(zhì)與巖土工程有著密切的關(guān)系,某些地方的水文地質(zhì)又較為復(fù)雜,在沒有對水文地質(zhì)有一個詳細的了解下,進行巖土工程施工,則會引發(fā)一些水文地質(zhì)問題,影響工程的正常施工,為了保證工程施工的安全性和穩(wěn)定性,并對水文地質(zhì)災(zāi)害進行預(yù)防,需要在巖土工程勘察中加入水文地質(zhì)的勘察,并加強勘察和監(jiān)督管理。在巖土工程施工中,影響其施工安全性和穩(wěn)定性的水文地質(zhì)因素有,地下水文的類型、地下水位、地下水位的變動幅度等,為了提高巖土工程的勘測質(zhì)量,降低地下水文地質(zhì)對其產(chǎn)生的危害,需要在巖土工程勘察中加入地下水文地質(zhì)的勘察。水文地質(zhì)的勘察內(nèi)容有:
2.1自然地理條件的勘察
巖土工程的勘察工作為巖土工程、建筑工程的施工,提供了良好的巖土數(shù)據(jù),進行水文地質(zhì)的勘察,可以為巖土工程和建筑工程的安全施工,提供可靠的水文勘察依據(jù)。所以需要在巖土工程勘察中,應(yīng)用水文地質(zhì)勘察。水文地質(zhì)勘察中包含很多內(nèi)容,自然地理條件的勘察是其中的組成部分,自然地理條件的勘察需要包含的內(nèi)容有地下水文特征、地形地貌。水文特征主要是指工程建設(shè)地區(qū)的氣候,濕度、熱量等,而地形地貌則是工程施工場所周圍的水系、平原等的特征,地形是否開闊、地貌是否受到了侵蝕等。
2.2地質(zhì)條件的勘察
在巖土工程、建筑工程的施工中,地質(zhì)條件非常重要,其影響工程地基施工建設(shè)的質(zhì)量,還影響著地面上建筑結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性等,所以需要對地質(zhì)條件進行勘測。巖土工程勘測中水文地質(zhì)的地質(zhì)條件勘察,主要是對工程建設(shè)所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造、地層巖性、構(gòu)造運動等進行勘測,為巖土工程的施工提供地質(zhì)勘測數(shù)據(jù)支持。
2.3地下水位勘察
在巖土工程、建筑工程等施工中,地下水位對地基施工、地上建筑物的安全性均會產(chǎn)生影響,地下水位的變化,會造成建筑物、地基出現(xiàn)下沉、變形等,所以在施工前,對地下水位進行勘測,有重要的意義。地下水位的勘測需要對近3~5年的最高水位、最低水位、水位變化等進行勘測。同時還要對地下水的排泄條件、地表水與地下水的補排水關(guān)系等,對地下水位產(chǎn)生的影響進行勘測分析。因為地下水位對巖土工程會產(chǎn)生較大的影響,所以在巖土工程勘察中,地下水位的勘察工作是重點內(nèi)容。
2.4隔水層、含水層的勘察
在巖土工程勘測中水文地質(zhì)的勘察包含了很多的內(nèi)容,除了以上這些需要勘察之外,隔水層、含水層的情況也需要進行勘察。隔水層和含水層的地下水類型、地下水流向、水位、變化幅度等,都需要進行勘察,其中主要對含水層的厚度、深度、分布進行勘察,還可以通過現(xiàn)場地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù),對巖土工程的地下隔水層、含水層進行勘察,進而判斷水文地質(zhì)對建筑材料產(chǎn)生的腐蝕程度進行判斷。水文地質(zhì)在巖土工程施工中發(fā)揮著重要的作用,準確地勘察出地下水文地質(zhì),可以為巖土工程的施工提供一個有效的水文地質(zhì)參數(shù)依據(jù),還可以保證巖土工程、建筑工程施工的安全性和穩(wěn)定性,所以在巖土工程勘察中,水文地質(zhì)的應(yīng)用在提高巖土工程勘察質(zhì)量中,有重要的意義。
二、地下水可能引起的巖土工程的主要危害
地下水之所以能夠引起巖土工程出現(xiàn)問題主要是因為地下水會出現(xiàn)不穩(wěn)定的水位變化以及地下水的水動壓力以及地下水對于建筑物的腐蝕這三個方面,其中前兩個方面是最為主要的兩個方面。地下水的水位變化主要有三種形式,一種是地下水的水位上升,一種是地下水的水位下降,另外一種是地下水的水位頻繁變化,不斷地上升和下降。如果地下水的水位只是在小范圍內(nèi)出現(xiàn)波動一般不會對巖土工程造成很大的影響,但是一旦浮動范圍過大,則非常容易影響巖土工程的施工和使用。地下水位頻繁的升降波動對巖程可能造成的危害主要有:能引起建筑物的破壞和膨脹性巖土脹縮變形。地下水動壓力作用對巖土工程造成的危害上要原因是自然原因或者人為工程活動改變了地下水的天然動力平衡條件,在移動水壓動力力作用下。引起巖土的滲透變形,造成流砂,管涌?;油挥康纫恍┓浅乐氐摹в袣缧缘墓こ涛:?,造成安全隱患影響工程的質(zhì)量。
1.地下水的水位下降可能引起的巖土工程的危害現(xiàn)如今,地下水的水位降低大多是由于人為因素,比如說人類為了某些商業(yè)原因會集中大量的抽取地下水、在采礦的時候可能出現(xiàn)礦床疏干、還有就是在河流的上游筑壩、修建水庫等水利工程會截奪下游的地下水補給等等。地下水的水位過分下降,可能會導(dǎo)致地裂、地面沉降、地面塌陷等許多嚴重的地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源桔竭、水質(zhì)惡化等惡劣的、不可修復(fù)的環(huán)境問題,這些后果無論是對巖土體、建筑物的穩(wěn)定還是人類自身的居住環(huán)境都會造成很大威脅。
2.地下水的水位上升可能引起的巖土工程危害能夠引起地下水的水位上升的原因有很多種,最主要的是地質(zhì)因素就是地下含水層的結(jié)構(gòu)變化。另外像氣象因素比如說降水變化,氣溫變化都有可能導(dǎo)致地下水位的上升。還有一些人為因素比如說灌溉、施工也有可能造成地下水位的上升。地下水位上升會造成土地的沼澤化、鹽堿化,導(dǎo)致地下水對建筑物的腐蝕性增強。地下水位上升還可能導(dǎo)致巖石層出現(xiàn)滑移和崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。
3.地下水水位的頻繁升降可能對巖土工程造成的危害地下水水位的升降變化能夠造成膨脹性的巖土因為膨脹系數(shù)不同,吸水多少不同產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,當(dāng)?shù)叵滤乃簧当容^頻繁的時候,不僅會導(dǎo)致巖士的膨脹收縮變形不斷的往復(fù)出現(xiàn),而且會導(dǎo)斂巖土的膨脹收縮幅度不斷地加大,久而久之會導(dǎo)致地裂引起建筑物特別是質(zhì)量不大的輕型建筑物的破壞。地下水水位的升降變動帶內(nèi)可能出現(xiàn)的情況就是由于地下水的水位變動過快,土層中的膠結(jié)物比如鐵、鋁等主要的成分會被水帶走,土層一旦失去了膠結(jié)物就會出現(xiàn)土質(zhì)變松、含水量增大、孔隙增大等問題,給巖土工程的基礎(chǔ)選擇、處理帶來很多不必要的麻煩。
4.水文地質(zhì)勘察在巖土工程勘察中的評價巖土工程的勘察中涉及的基本理論主要包括土力學(xué)的一些基本知識以及一些主要的工程地質(zhì)理論等。巖土工程問題的解決實際上就是在理論知識的指導(dǎo)之下,巖土工程的操作人員利用自己的工作經(jīng)驗結(jié)合實際的工作情況來建立合適的模型,進行試驗得到相關(guān)參數(shù),進而判斷的一個解決問題的過程。
近年來,為了滿足現(xiàn)代經(jīng)濟建設(shè)對于石油資源的需求,我國適時加快了長輸管道工程的建設(shè)。由于長輸管道涉及地域廣闊,途徑區(qū)域的地質(zhì)和自然條件也相對復(fù)雜,而其長度一般在幾百,甚至上千公里,所以在長輸管道工程中加強巖土工程勘察的研究是十分重要的。例如:我國組織建設(shè)的中緬石油管道工程,由緬甸西海岸馬德島起,途徑我國云南瑞麗市,最終到達重慶市。在我國境內(nèi)的中緬石油管道,與中緬天然氣管道并列而行,包括一干一支。本人根據(jù)中緬石油管道工程的地質(zhì)勘察經(jīng)驗,從以下幾個環(huán)節(jié)進行探討。
1工程概況
中緬原油管道工程(國內(nèi)段)主要包括1干1支,與中緬天然氣管道并行。干線從云南省瑞麗市58號界碑入境,干線經(jīng)德宏州、保山市、大理州、楚雄州、昆明市、曲靖市,在貴州安順市油氣管道分離,原油管道向北經(jīng)貴陽市、遵義市,到達重慶市。中緬原油管道工程(國內(nèi)段)干線全長1631.1km,管徑813mm/610mm/559mm,設(shè)計壓力8~14.7MPa,全線采用X70級鋼管;安寧支線42.8km,管徑610mm,采用X65級鋼。原油管道設(shè)計輸量為2000×104t/a,擬分兩期建設(shè):
一期:建設(shè)瑞麗―祿豐干線管道以及安寧支線,輸量為1000×104t/a,2013年9月具備投產(chǎn)條件;
二期:建設(shè)祿豐―重慶管道,瑞麗―祿豐干線管道增輸至設(shè)計輸量2000×104t/a。其中,祿豐―安寧支線設(shè)計輸量1000×104t/a,祿豐―重慶段管道設(shè)計輸量1000×104t/a。
2勘察等級和技術(shù)標準
根據(jù)中緬原油管道工程的區(qū)域地質(zhì)資料、場地附近勘察成果及本工程特點,確定其重要性等級為一級,場地復(fù)雜程度等級為二級,地基復(fù)雜程度等級為二級,依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB500212001)(2009年版)3.1.1~3.1.4條綜合判定巖土工程勘察等級為甲級。
中緬原油管道工程的巖土勘察工作主要依據(jù)“中緬油氣管道工程巖土工程勘察統(tǒng)一技術(shù)規(guī)定”,同時遵循以下國家1985基準高程和行業(yè)的相關(guān)規(guī)范:
1)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版);
2)《油氣田及管道巖土工程勘察規(guī)范》(GB50568-2010);
3)《工程地質(zhì)鉆探標準》(CECS240:2008);
4)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002);
5)《巖土工程勘察制圖標準》(SY/T0051-2003);
6)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010);
7)《土工試驗方法標準》(GB/T50123-1999);
8)《工程巖體試驗方法標準》(GB/T50266-99);
3巖土工程勘察中應(yīng)注意的問題
中緬原油管道工程的巖土勘察按照常規(guī)的工作流程,即踏勘、初步勘察、詳細勘察等三個階段。由于中緬原油管道工程巖土勘察的工程量較大,而且對于工藝、技術(shù)和質(zhì)量的標準較高,所以在巖土工程勘察中應(yīng)特別注意下列問題:
3.1合理的制定巖土工程勘察方案
由于中緬原油管道工程沿線的地質(zhì)情況較為復(fù)雜,所以在進行巖土工程勘察前必須制定詳細、周密的勘察方案,并且認真考慮各種勘察方法的利弊,在進行充分論證的基礎(chǔ)上,選擇最為經(jīng)濟、合理的勘察方案。在本次巖土工程地質(zhì)勘查中,勘察單位根據(jù)沿線各區(qū)域地質(zhì)條件和地貌的不同,選取分段進行勘察的方法,其根本目的是提高勘察工作的實際效率和質(zhì)量。
根據(jù)中緬原油管道工程的設(shè)計要求,并結(jié)合本次勘察工作的實際特點,本次勘察與初步勘察階段布孔原則大體一致,即在管道穿越中線上、下游15m處各布置一條勘探線,在充分利用初步勘察階段鉆孔資料的基礎(chǔ)上本次勘察布置了24個鉆孔。同時,根據(jù)設(shè)計方隧道底板埋深,本次勘察鉆孔深度達河床最低點以下45m,遇溶洞、暗河或其它不良地質(zhì)現(xiàn)象時鉆孔深度適當(dāng)加深。
3.2合理確定各種類型河流的穿越方式
在長輸管道工程的設(shè)計與施工中,合理確定各種類型河流的穿越方式是十分重要的,而且直接影響到巖土工程勘察的質(zhì)量。目前,在國內(nèi)外長輸管道巖土工程勘察中,主要應(yīng)用的河流穿越方式有定向鉆穿越、常規(guī)開挖方式等。在中緬原油管道工程中,沿線需要穿越的河流、湖泊較多,受到其水深、寬度、流速等因素的影響,常規(guī)開挖方式較難實現(xiàn),盾構(gòu)隧道技術(shù)因適用于管道口徑大,穿越距離長等特點,而被勘察單位所選用。例如:本次勘察在水域鉆孔中有代表性的抽取6個鉆孔進行了壓水試驗,通過鉆孔壓水試驗,測定巖體的透水性指標,為評價巖體的滲透特性提供基本資料。
3.3重視對于不良地質(zhì)體的勘察和治理
中緬原油管道工程涉及的地域廣,而且需要跨越較多地貌復(fù)雜的區(qū)域,特別需要注意的是其沿線存在大量的地質(zhì)災(zāi)害集中發(fā)育地段。在長輸管道工程沿線常見的地質(zhì)災(zāi)害主要:泥石流、滑坡、沖溝、崩塌等,以及其他因不良地質(zhì)體而形成的地質(zhì)災(zāi)害,因此,在中緬原油管道工程的巖土勘察中,勘察單位對不良地質(zhì)體的特征及發(fā)展趨勢進行分析,并且將其對長輸管道的危害程度進行科學(xué)的評價。根據(jù)本次巖土工程勘察的相關(guān)水文和地質(zhì)試驗結(jié)果,并結(jié)合場地地層資料分析認為:本工程沿線的地下水類型為:松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙水。松散巖類孔隙潛水主要為殘坡積土,巖性主要為粉質(zhì)粘土夾碎石,導(dǎo)水性、富水性差。主要接受大氣降水和地表水的入滲補給,排泄以蒸發(fā)及側(cè)向徑流為主?;鶐r裂隙水按含水巖組巖性屬碎屑巖類裂隙水。淺部以風(fēng)化裂隙水為主,深部風(fēng)化裂隙減弱,以構(gòu)造裂隙水為主。勘察單位在對不良地質(zhì)體進行勘察的基礎(chǔ)上,并采取有效的綜合治理措施。
3.4加強工程地震安全性的評價
根據(jù)國內(nèi)外長輸管道工程的巖土勘察實踐,常見的地震災(zāi)害主要可以分為兩大類:1)由于地震作用使得土體的連續(xù)性、整體性遭受破壞,如地裂、斷層錯動、砂土液化、滑坡等;2)地震波在土體中的進行傳播,導(dǎo)致焊接質(zhì)量較差或遭受腐蝕的薄弱管段出現(xiàn)不同程度的破壞。中緬原油管道工程的巖土勘察中,按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)的劃分標準,將穿越場區(qū)抗震設(shè)防烈度設(shè)定為6度,設(shè)計基本地震加速度值為0.05g,設(shè)計地震分組為第一組。
4結(jié)束語
隨著我國長輸管道工程在建設(shè)規(guī)模、工藝、技術(shù)、質(zhì)量、安全性等方面要求的不斷提高,對于巖土工程勘察工作的實際效率和質(zhì)量也提出了更高的標準。在今后的長輸管道巖土工程勘察中必須適時改進現(xiàn)行的工藝和技術(shù)模式,并且對于各具體問題進行深入的研究和分析。
參考文獻:
[1]董魯生,郭書太,等.長輸管道工程勘察技術(shù)發(fā)展展望[J].石油規(guī)劃設(shè)計,2002,(06).
[2]董旭.管道勘察設(shè)計的管理創(chuàng)新與科技創(chuàng)新[M].管道發(fā)展論文集,石油工業(yè)出版社,2004.
[3]薛振奎.油氣管道工程技術(shù)創(chuàng)新體系的建立[M].管道人才論文集,石油工業(yè)出版社,2004.
[4]林宗元.中國巖土工程技術(shù)發(fā)展展望[J].中國勘察與巖土工程,2009,(06).
近年來,由于科技水平提高,巖土工程地質(zhì)勘察設(shè)備和技術(shù)也不斷提高,這也要求巖土工程地質(zhì)勘察人員也需要具備更高的技術(shù)素養(yǎng)和實際操作能力,才能正確使用先進的勘察設(shè)備。但是,實際巖土工程一線地質(zhì)勘察工作人員為農(nóng)民工,他們不具備專業(yè)的技術(shù)知識和操作技能,也缺乏相應(yīng)的安全意識和質(zhì)量意識,導(dǎo)致地質(zhì)勘察質(zhì)量難以得到保證。不僅如此,許多巖土工程地質(zhì)勘察工作的工期較短,促使勘察人員采用不規(guī)范、不科學(xué)的方法進行巖土勘察,導(dǎo)致勘察結(jié)果與實際結(jié)果的誤差較大,嚴重干擾正常的巖土工程地質(zhì)勘察工作,得出的勘察結(jié)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(xiàn)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(jù)地質(zhì)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(zhì)調(diào)查,在根據(jù)勘探與布置勘探工程的結(jié)果選擇勘探方法。但是一些勘探單位在未進行地質(zhì)調(diào)查的情況下直接使用電力設(shè)備和機械設(shè)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(jù)設(shè)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(yīng)當(dāng)分層的層位加以合并,對數(shù)據(jù)的變異性不作檢驗、剔除??辈旖Y(jié)果經(jīng)不得推敲,嚴重影響工程設(shè)計和建設(shè)質(zhì)量。
1.3市場制度
雖然近年來我國巖土工程地質(zhì)勘察單位的數(shù)量顯著增加,但地質(zhì)勘察市場化程度并不高,地質(zhì)勘察市場制度嚴重缺失,市場調(diào)節(jié)作用失靈。而且許多新成立的地質(zhì)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(zhì)勘察市場秩序,加劇行業(yè)內(nèi)惡性競爭。激烈的惡性競爭導(dǎo)致一些地質(zhì)勘察企業(yè)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(dǎo)致地質(zhì)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(zhì)勘察質(zhì)量。
2.巖土工程勘察質(zhì)量控制對策勘察
2.1建立高水平勘察隊伍
針對當(dāng)前許多一線地質(zhì)勘察人員非專業(yè)人員問題,首先可通過招聘方式引進專業(yè)人才,鞏固一線地質(zhì)勘察隊伍,提高專業(yè)勘察能力。此外,還應(yīng)針對當(dāng)前一線勘察人員專業(yè)水平較低、知識結(jié)構(gòu)陳舊問題,應(yīng)加強人員培訓(xùn)工作,實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)更新與新技術(shù)設(shè)備推廣,提高巖土勘察工程人員的專業(yè)素質(zhì)。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(nèi)部競爭制度,促使勘察人員主動提高自身專業(yè)水平。
2.2運用新的勘察方法和技術(shù)
運用新的勘察方法和技術(shù)不僅可以提高勘察效率,還能提高勘察結(jié)果的質(zhì)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(jù)勘察規(guī)范做好實地地質(zhì)勘察工作,并以此為基礎(chǔ)選擇正確的鉆進方法;再結(jié)合更先進的鉆探設(shè)備,改進傳統(tǒng)鉆探技術(shù)方法的不足。提高勘察方技術(shù)和方法的數(shù)字化水平,國際工程施工所采用的先進的設(shè)備一般都是數(shù)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(jīng)引進了先進的數(shù)字技術(shù)替代了傳統(tǒng)的勘察技術(shù)。例如地形勘測方面,傳統(tǒng)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(shù)字化設(shè)備,可以方便地得到較為精確的測量結(jié)果。對于取樣問題,應(yīng)控制取樣質(zhì)量。如根據(jù)不同地質(zhì)條件的不同選取不同的樣本,如不同深度、不同類型的地質(zhì)樣本。
2.3完善巖土工程地質(zhì)勘察制度
針對地質(zhì)勘察市場混亂問題,必須建立有效的勘察監(jiān)督制度,實行嚴格規(guī)范的勘察監(jiān)督制度對勘察工作進行有效的監(jiān)督,實行事前、事中和事后控制相結(jié)合,最大限度避免不當(dāng)行為,保證勘察質(zhì)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(zhì)量主要由于地質(zhì)勘察資質(zhì)門檻不高,導(dǎo)致地質(zhì)勘察企業(yè)水平參差不齊。因而應(yīng)盡快實施注冊土木工程師制度,控制地質(zhì)勘察企業(yè)及個人的職業(yè)資質(zhì)。最后,加強勘察涉及單位的質(zhì)量認證,健全質(zhì)量管理。如采用PDCA循環(huán)思進行巖土工程勘察的實施和管理,提高勘察設(shè)計能力。
中圖分類號:F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:
1 巖土工程勘察的一般流程
巖土工程勘察是一個建筑工程建設(shè)項目中最基本的步驟之一,尤其是在大規(guī)模的工程建筑 施工前期的地基設(shè)計環(huán)節(jié)中,如果勘察不夠仔細、分析不夠透徹,那末受影響的不僅僅是施工的進度,甚至是影響整個建筑的施工質(zhì)量,以及最終建筑的預(yù)期性能。提供準確的技術(shù)數(shù)據(jù)和信息以及相關(guān)分析資料是一個作為工程技術(shù)人員的基本職責(zé)。我們必須從掌握它的具體工作流程做起,從而使實際的工作做到有計劃、有規(guī)范和有標準。巖土工程勘察一般流程如下圖所示:
圖1巖土工程勘查的一般流程
2巖土工程勘察中的常見問題
針對巖土工程勘察中的相關(guān)問題的探討,首先,我們還是要從一個建筑工程項目中應(yīng)該具有的或者說勘察工作中應(yīng)該做到的內(nèi)容說起,針對具體內(nèi)容我想通過下圖可以有個很直接的認識和見解,圖中對工程的相關(guān)勘察點做了具體標示
圖2勘探點平面布置圖1:500
2.1 巖土工程勘察前期準備工作不充分
這方面的問題主要體現(xiàn)在:在準備實地現(xiàn)場勘察前,對建筑工程的具體資料收集不全,沒有大致的概念,從而不僅使現(xiàn)場勘察過程中出現(xiàn)勘察紕漏、具體內(nèi)容不明確的現(xiàn)象,同時,導(dǎo)致勘察成本的提高和時間的浪費。另一方面勘察報告體現(xiàn)的內(nèi)容,將會導(dǎo)致相關(guān)設(shè)計中對于工程的結(jié)構(gòu)以及地面處理等的措施不符合實際,造成日后施工的質(zhì)量問題。
2.2 野外工程勘察中的問題
從圖2的勘測點分布可以看出,勘探點的設(shè)置十分重要,目前出現(xiàn)的問題一般都是勘察點的設(shè)置不合理造成的。鑒于建筑單位的經(jīng)濟或者時間上的考慮,在實際的操作中,往往都會臨時改變最先設(shè)計好的勘察方案,減少勘察類別或者減少勘察點,致使工程地質(zhì)的實際情況無法真實的表達,為后面的工程質(zhì)量埋下了隱患。
2.2.1勘探工作量的壓縮及勘察取樣不合理。
目前在巖土工程勘察中經(jīng)常出現(xiàn)的問題主要是在巖土取樣量少、原位測試勘探孔數(shù)目不足,不符合相關(guān)條文規(guī)定。有些取樣、原位測試甚至不考慮巖土取樣的代表性和均一性原則。只是象征性的滿足取樣或測試次數(shù)就行,諸如實際情況中在建筑物邊角取樣的情況十分普遍,嚴重違背了對巖土工程勘察的最終目的。
2.2.2地層分類及描述含糊其辭缺乏精度。
針對目前建筑行業(yè)競爭日益激烈的現(xiàn)實,許多工程單位在實際巖土工程勘察中,都是簡單的進行表面工作,甚至只是憑經(jīng)驗和個人感覺,對現(xiàn)場情況就一概而論,導(dǎo)致現(xiàn)場勘察的第一手資料內(nèi)容淺顯、質(zhì)量低劣。甚至不同建筑工程使用同一版本的勘察記錄,這些都會嚴重影響勘察的成果和質(zhì)量,同時也會導(dǎo)致錯誤的結(jié)論,從而導(dǎo)致建筑施工質(zhì)量的問題。
2.3 巖土工程室內(nèi)勘察工作的問題
2.3.1室內(nèi)檢測不規(guī)范
即使室外勘察情況很好,但是,許多巖土樣本在送往實驗室后,由于實驗操作人員不按操作規(guī)程操作,或者采樣測試不及時等原因,依然會導(dǎo)致勘察結(jié)果的錯誤導(dǎo)向。例如:許多該做的實驗沒有按規(guī)定來做,隨性的刪減實驗步驟,減少或者延長實驗時間等,均會導(dǎo)致實驗結(jié)果的誤差。最終導(dǎo)致浪費了人力又浪費了勘察所投入的資金。
2.3.2勘察資料整理混亂
目前鑒于行業(yè)競爭的壓力以及人力資源競爭的環(huán)境,導(dǎo)致許多從事勘察工作的人員沒有明確的統(tǒng)計概念與理論知識基礎(chǔ),經(jīng)常會在具體的巖土參數(shù)統(tǒng)計與分析工作中,缺乏剔除異常值的經(jīng)驗,將無關(guān)數(shù)據(jù)參與到統(tǒng)計分析中,導(dǎo)致方差、標準差以及變異系數(shù)過大,得出錯誤的場地分析結(jié)果。
3 巖土工程勘察中相關(guān)問題的原因分析
3.1競爭激烈,巖土工程勘察市場壓力大
鑒于當(dāng)前建筑業(yè)激烈的市場競爭環(huán)境,各個勘察單位都很少執(zhí)行國家的各項標準,為了利益盡量壓低勘察經(jīng)費,從而導(dǎo)致實際操作中,無法進行正常的勘察進度,從而導(dǎo)致在勘察中各種問題的產(chǎn)生。
3.2缺乏巖土工程勘察專業(yè)人才
由于勘察工作的特殊性質(zhì),目前這類的工作人員多是由農(nóng)民工隊伍組成的,相關(guān)的如開鉆機、巖土取樣、勘察測試、地下水位量測等工作都是由他們來承擔(dān),有些類似于野外土層鑒定與勘察記錄編寫等等重要工作甚至也會交由農(nóng)民工處理,首先我們不論他們的教育程度高低,但是他們是否受過專業(yè)的培訓(xùn)以及是否具有相關(guān)的資質(zhì)證明等,才是最主要的問題。往往也是因為在這方面的忽視,會造成現(xiàn)場評價準確性不夠,導(dǎo)致設(shè)計參數(shù)的誤差,最終導(dǎo)致工程質(zhì)量問題和資源浪費的情況。
3.3巖土工程勘察設(shè)備落后、技術(shù)水平有限
就目前我國大部分勘察單位來說,采用的設(shè)備和運用的勘察技術(shù)依舊是傳統(tǒng)的一些累積,缺乏先進設(shè)備的引進措施,以及對先進技術(shù)的掌握能力,目前的設(shè)備和技術(shù)手段隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展的進步,逐步已經(jīng)無法適應(yīng)新設(shè)計的需求,越來越多的問題需要解決,導(dǎo)致相關(guān)勘察人員固步自封,無法在自己的領(lǐng)域上追求進一步提升,導(dǎo)致消極的思想的傳播,致使勘察工作的問題越來越多。
4對巖土工程勘察相關(guān)問題改進的措施
4.1 加強巖土勘察市場規(guī)范、注重勘察工作監(jiān)督和管理
針對相關(guān)建設(shè)項目的勘察合同以及勘察綱要的審核和管理工作,預(yù)防徒勞無益的勘察;嚴查和跟蹤勘察工作現(xiàn)場實際工作情況,預(yù)防勘察應(yīng)付差事和造假情況的產(chǎn)生;針對勘察樣本的檢驗工作,進行跟蹤和監(jiān)察,防止因為室內(nèi)檢測方面帶來的誤差和問題;加強對勘察報告具體內(nèi)容的審查,嚴格核對勘察報告中的工程量、勘察質(zhì)量、數(shù)據(jù)分析結(jié)果和建議等內(nèi)容,防止報告中無法體現(xiàn)實際情況的現(xiàn)象發(fā)生;最后還是需要相關(guān)政府部門和社會相關(guān)監(jiān)督機構(gòu)對勘察市場的規(guī)范和管理,倡導(dǎo)巖土工程勘察監(jiān)理制度,防止各類勘察問題的發(fā)生。
4.2加強巖土工程勘察專業(yè)隊伍的建設(shè)
勘察單位需要建設(shè)具有針對性的專業(yè)性巖土工程勘察隊伍,培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員,并且推行執(zhí)證上崗體制,相關(guān)技術(shù)和管理人員需經(jīng)過培訓(xùn)合格后方可上崗,同時組織相關(guān)技術(shù)和管理人員加強對新技術(shù)的學(xué)習(xí)和引進,從而滿足巖土工程勘察實際情況的發(fā)展的需要,促進巖土工程勘察水平的進步和提高。
4.3增強區(qū)域性巖土工程勘察建設(shè)
對于我國國土面積相對廣大,人口分布廣泛,建設(shè)工程項目多樣化的實際情況,我們建議各個地區(qū)以及不同氣候條件下,制定相關(guān)適宜的巖土工程勘察規(guī)范,以避免相同地質(zhì)條件下,因為地理位置以及自然氣候條件的影響,并不會很好的適用于全國統(tǒng)一的規(guī)范和標準的情況。從而進一步細化和規(guī)范化巖土勘察工程的相關(guān)內(nèi)容。
5 結(jié)語
綜上所述,巖土工程勘察中會遇到各種各樣的問題,針對不同的問題都會有相應(yīng)不同的解決辦法,但是,我們必須牢記,所有辦法都是可以變通和創(chuàng)新的,我們不能居于形式,固步自封,而是要不斷的進取和接受新的技術(shù),從而提高我國建筑行業(yè)的質(zhì)量水平。
參考文獻
[1]陳志芳.當(dāng)前巖土工程勘察中存在的問題分析[J];建筑設(shè)計管理,2011,28(12):56-57
[2]溫文富,王義海,楊旭.當(dāng)前巖土工程勘察中的一些問題及改進建議[J];山西建筑,2009,35(7):108-109
中圖分類號:P641.72文獻標識碼:A 文章編號:
引言
水文地質(zhì)問題不但是一個非常重要同時又是非常容易被忽略的巖土工程問題。做好巖土工程勘察工作是工程建設(shè)順利進行的重要前提和保障。同時,它也是巖土工程項目設(shè)計和施工的一個重要依據(jù)。工程地質(zhì)與水文地質(zhì)二者之間既相互影響又相互聯(lián)系。地下水的腐蝕性強弱不但會直接影響到建筑物基礎(chǔ)的耐久性,而且地下水還會對建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響,地下水是建筑物基礎(chǔ)工程的重要外部環(huán)境,同時它也是水位以下巖土體的重要組成部分,巖土體的工程特性受其直接影響,所以,水文地質(zhì)問題是目前巖土工程勘察中一個非常重要且實際的巖土工程勘察問題,平時一定要重視巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題。假如忽略或者不夠重視巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題,其后果對整個巖土工程建設(shè)是非常不利的,尤其對水文地質(zhì)條件較復(fù)雜地區(qū),由于巖土工程勘察時,對水文地質(zhì)問題考慮不夠充分,從而在進行工程設(shè)計時,對水文地質(zhì)問題通常會忽略,從而會引發(fā)各種巖土工程災(zāi)害。所以,在巖土工程勘察的過程中,必須要查明與巖土工程相關(guān)的水文地質(zhì)條件,為接下來的巖土工程設(shè)計及施工提供準確有效的水文地質(zhì)資料,從而減少因水文地質(zhì)問題所導(dǎo)致的各種巖土工程災(zāi)害。本文結(jié)合自己多年的工作經(jīng)驗,通過實例提出了傳統(tǒng)地下水測量方法在巖土工程中產(chǎn)生的一些問題及原因分析,并探討了解決方法和思路。
1.巖土工程勘察中的水文地質(zhì)評價
巖土工程勘察應(yīng)包括對擬建工程所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件進行必要的資料搜集和水文地質(zhì)勘察,進而準確確定工程所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件,從而對擬建項目的地質(zhì)條件有個準確而全面的認識,盡量減少或避免因勘察不到位導(dǎo)致的工程事故的發(fā)生,所以,巖土工程勘察中對水文地質(zhì)條件進行科學(xué)評價,具有重要的現(xiàn)實意義。一般地,巖土工程勘察中的水文地質(zhì)條件評價內(nèi)容主要包括以下幾個方面:
1.1應(yīng)著重評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響,預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害,提出防治措施。
1.2在進行工程勘察時還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要,查明有關(guān)水文地質(zhì)問題,提供選型所需的水文地質(zhì)資料。
1.3在查明地下水的天然狀態(tài)和天然條件下的影響的前提下,更重要的是分析預(yù)測在人為工程活動中地下水的變化情況,及對巖土體和建筑物的反作用。
1.4巖土工程勘察中的水文地質(zhì)評價內(nèi)容,應(yīng)根據(jù)工程特點、氣候條件等,分析地下水位、水質(zhì)及動態(tài)變化產(chǎn)生的對巖土體及建筑物的力學(xué)作用和物理、化學(xué)作用。
2.巖土主要的水理性質(zhì)及其測試辦法
2.1巖土的水理性質(zhì)
(1)軟化性是指巖體和土體受水浸潤后,其穩(wěn)定性和強度降低的性質(zhì),并用軟化系數(shù)來表示。
(2)透水性體現(xiàn)了巖體透過水的能力,一般用透水系數(shù)表示。
(3)崩解性指巖體經(jīng)水作用后,溶解于水的程度,通過溶解度表示。
(4)給水性腱示了巖體和土體在勢能存在下向外部環(huán)境釋放水量的能力,用給水度表示。
(5)脹縮性就是巖體受水作用后,本身體積的變化,一般用膨脹系數(shù)表示。
2.2巖土水理性質(zhì)的測試辦法
(1)土層的取樣與測試
一般土樣的質(zhì)量取決于土層的被擾動程度,這種擾動存在與取樣前、中、后,直至試樣制備的整個過程中。在取樣之前,首先應(yīng)對土層進行鑒別,確定土體的被擾動情況,是不擾動,輕微擾動,顯著擾動,還是完全擾動;然后根據(jù)士體狀況,選擇合適的取樣工具進行取樣操作。對試樣進行檢測,一般要進行載荷、靜力、動力、旁壓、剪切、滲透性等性能的檢測。
(2)巖體的取樣與測試
巖體的取樣關(guān)鍵是對巖心的獲取。所謂巖芯就是指準確的從最空只能夠獲得的能夠全面代表相應(yīng)巖層的巖柱,對巖芯的采取率不應(yīng)低于8 0%。在采取巖芯時,應(yīng)盡量保證其完整性,防止出現(xiàn)破碎和擾動,并做到不受外物的污染和侵蝕。在對試樣的檢測上,與土層相類似,同樣要進行載荷、靜力、動力、旁壓、剪切、滲透性等方面的檢測。
3.地下水變化引起的巖土工程問題
引起地下水位變化的主要是天然因素或人為因素引起的,但不管什么原因,當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_到一定程度時,都會對巖土工程造成危害,巖石力學(xué)性質(zhì)會隨著水位的變化而變化,形成如圖(1)所示的曲線特征,地下水位變化引起危害又可分為3種方式。
圖(1)
3.1地下水位上升引起的巖土工程危害
水位上升引起的巖土工程危害。造成潛水位上升的原因是多種多樣的,其主要是受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀水文氣象因素(如降雨量、氣溫等)的影響,有時往往是幾種因素的綜合結(jié)果。如圖(2)由于潛水面上升對巖土工程可能出現(xiàn)以下的情況:
圖(2)
(1)淺基礎(chǔ)地基的承載能力降低
在不同基礎(chǔ)形式下,通過對不同類型的粘性土或砂性+地基,運用極限荷載理論分析了不同地下水位的上升情況對地基承載能力的影響結(jié)果,發(fā)現(xiàn)不管是粘性土或是砂性土質(zhì),其實際承載能力都將隨著地下水位的上升而減小。而粘性土地基內(nèi)部存在粘聚力作用,使得其承載能力下降較小,最大的下降率在45%-5 5%,但砂性土的最大下降率則達到了70%左右。
(2)巖土產(chǎn)生滑移、變形、崩塌試問現(xiàn)象
在河邊、斜坡、河谷等地帶進行工程項目施工建設(shè)時,要特別重視地下水位變化對建筑穩(wěn)定性的影響。在地下水位上升時,巖體和土體的浸潤程度和范圍增大,這樣將使得巖土被水飽和軟化,并造成其抗剪強度的降低;而在地下水回流的時候,將可能對巖土產(chǎn)生潛蝕作用,使其結(jié)構(gòu)和強度遭到破壞:且在地下水位的升降變化匯總頁會增大凍水壓力,這些都將會引起巖土的滑移、變形和崩塌現(xiàn)象。
(3)建筑物震陷加劇
對于飽和的疏松細粉砂地基,地下水位的上升會促使液化震陷的動荷因素和結(jié)果放大,使得建筑物附加沉降加劇。對于柔軟的粘性土層,地下水位的上升不但增加了其飽和度,而且增大了土體的飽和范圍,從而造成了士體的靜強度降低,因此,在地震作用下,巖土將會產(chǎn)生瞬問塑性剪切破壞,并產(chǎn)生極大的剪切變形。
3.2地下水位下降引起的巖土工程危害
(1)地面沉降
原因主要是地下水的過量開采,且發(fā)現(xiàn)地面沉降的區(qū)域與區(qū)域降落漏斗的中主心區(qū)域相一斂。對于未固結(jié)的松散巖層,特別是當(dāng)細粒與粗粒相間成層剛,地下水位下降極易發(fā)生地面沉降??梢?,地下水位下降引起的巖土工程問題越來越成為一個亟待解決的問題。
(2)地下水枯竭、水質(zhì)惡化
我國地表水豐富.但分布及其不均,使得可利用水源變得的相對緊缺,所以經(jīng)常造成了各地對地下水的過量開采。根據(jù)一些文獻研究,發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)叵滤Y源的開采量小于該開采條件下的補給量,由開采而消耗的地下水將能夠得到補充,水資源就可以源源不斷的開采下去;但是,如果地下水的開采量超過了該開采條件下的地下水補給量,就需要消耗含水層中的地下水進行補充,這樣會引起地下水水位的降低,并形成區(qū)域降落漏斗。倘若長期進行地下水的超量開采,造成區(qū)域漏斗的不斷擴大與加深,那么地下水資源將會逐漸減少,甚至枯竭,并會增大水中的有害離子,造成水體的礦化度刑高。
(3)海水入侵、腐蝕性增強
在自然狀態(tài)下,濱海的淡水含水層與海水一般處于相對平衡的狀態(tài)。淡的地下水受大氣降水補給,并在含水層中運動排入大海。盡管地下淡水與海水所占的位置會隨著補給量的大小而產(chǎn)生進退運動,但總體還是處于一種相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡狀態(tài)。如果對地下水的開采量過大,地下水排泄到大海中的水量將會減少,那么這種動態(tài)平衡將會被打破,造成海水不斷向陸地部分推進,使得淡水水質(zhì)變成,并加強了水的腐蝕性。
3.3地下水位頻繁升降對巖土工程造成的危害
對于存在膨脹性巖體和士體的地區(qū),地下水由于為裂隙水和上層滯水,所以很難有統(tǒng)一的地下水位.并且對早、雨季的變化比較敏感。地下水位的季節(jié)性升降變化,會造成膨脹性巖體和土體的非均勻膨脹收縮變化;在水位上升過程中,地下水將浸潤巖體和土體,使得其被水解、軟化、膨脹,造成巖土結(jié)構(gòu)的變化和強度的降低。如果地下水位的升降頻率過快或是幅度變化較大,將會使得巖土的膨脹收縮往復(fù),且幅度加大,最終造成巖土的穩(wěn)定性變差,極易出現(xiàn)工程地質(zhì)災(zāi)害。
4.結(jié)論
總而言之,在巖土工程勘察中,地下水占有相當(dāng)重要的地位和作用。在勘測實踐中,需要對地下水進行全面的了解和分析,并采取適當(dāng)?shù)拇胧?,將地下水對建筑物的影響降到最低。文章著重探討分析了地下水問題在巖土工程勘察中的重要性,希望能夠引起人們對這一問題的進一步關(guān)注,能夠?qū)嵺`起到指導(dǎo)作用。
參考文獻:
[中圖分類號] X523 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-5-153-2
在巖土工程的勘察、設(shè)計、施工過程中,地下水問題一直是一個極為重要的問題。地下水既然作為巖土的重要組成部分,就直接影響了巖土的性狀和行為;它又作為建筑工程的環(huán)境,也影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。在建筑設(shè)計當(dāng)中,既要考慮地下水對巖土及建筑物的各種作用,及可能產(chǎn)生的各種結(jié)果;施工中又要估計地下水對施工帶來的各種問題和事先應(yīng)采取的防治措施。
1地下水水位的測定與變化幅度
1.1地下水的測定
根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001),穩(wěn)定水位的時間間隔按地層的滲透性確定,對砂土和碎石土不得少于0.5h,對粉土和粘性土不得少于8h,并宜在勘察結(jié)束后統(tǒng)一量測穩(wěn)定水位。地下水恢復(fù)到天然狀態(tài)的時間長短受含水層的滲透性影響最大,也就是說穩(wěn)定時間因地層滲透性差異而不同。另外,采用泥漿鉆進方法鉆進時,受孔內(nèi)泥漿的影響,穩(wěn)定水位的時間間隔比規(guī)范規(guī)定的時間間隔還要長,規(guī)范要求勘察結(jié)束后統(tǒng)一量測穩(wěn)定水位,因靜止時間不夠,靜止水位量測不準確、不齊全、數(shù)字不可靠。筆者的做法是整個場地鉆探結(jié)束24h后測定靜止水位。測量地下水位的工具應(yīng)按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,并定期用鋼尺校正。
1.2地下水變化幅度
某地下水豐水期和枯水期非常明顯,有些工程勘察在枯水期,到了豐水期,水位漲幅為多少,在有地下結(jié)構(gòu)物的建筑工程中抗浮設(shè)計水位為多少,設(shè)計部門如何考慮防水問題,施工部門如何制訂計劃,施工時需不需要先降低地下水位等問題,一直困擾著勘察、設(shè)計、施工等諸多單位和部門。
(1)地下水位上升
地下水位上升會使淺基礎(chǔ)地基承載力降低,砂土地震液化加劇,建筑物震陷加劇,土壤沼澤化、鹽漬化,巖土體產(chǎn)生變形、滑移等不良地質(zhì)現(xiàn)象,地下水位產(chǎn)生凍脹作用的影響;會對建筑物、濕陷性黃土、崩解性巖土、鹽漬巖土產(chǎn)生影響;會使膨脹性巖土產(chǎn)生脹縮變形。
(2)地下水位下降
地下水位下降往往會引起地表塌陷、地面沉降、海水入侵、地裂縫的產(chǎn)生和復(fù)活以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等一系列不良地質(zhì)問題,并對建筑工程產(chǎn)生不良影響。近年來城市建設(shè)突飛猛進地發(fā)展,一方面高層建筑、大型住宅小區(qū)、地下停車場及污水處理廠等基坑工程需要降水;但另一方面,有些工程由于工期的原因,降水持續(xù),如某市某公園由于附近施工,湖水干涸數(shù)年,造成地下水位連年下降。因此,在工程中應(yīng)進行抗浮驗算,經(jīng)濟合理地確定抗浮設(shè)計水位將涉及工程造價、施工難度和周期等一些十分關(guān)鍵的問題。
1.3關(guān)于各巖土層滲透系數(shù)的測定
在各種降水方法的選擇和設(shè)計過程中,巖土層滲透系數(shù)是一個重要的物理性質(zhì)指標之一,它的取值直接影響到降水工程的設(shè)計及降水方法的選擇,最終影響降水的效果。
由于深基坑的開挖,需要降水,滲透系數(shù)又是一個極為重要的水文地質(zhì)參數(shù),用途也愈來愈大,現(xiàn)場注水試驗和室內(nèi)試驗求得的滲透系數(shù)有較大誤差,雖然野外試驗數(shù)據(jù)準確,但周期長、費用高,在本地區(qū)的工程勘察中極少采用,而是廣為采用經(jīng)驗值。筆者認為,一類工程,重要工程的對降水有特殊要求的工程,室內(nèi)試驗、現(xiàn)場注水試驗、經(jīng)驗值要相互比較后利用,且以現(xiàn)場注水試驗為主。例如某一類工程需要降水,降水深度約10m,場地土層滲透系數(shù)見表1。由表1可知,地層中第⑤粉土(密實狀、埋藏在地表下15~18m),為弱透水性土層(良好的隔水層),施工降水設(shè)計降水井井深不宜穿過該土層。
2地下水的腐蝕性
某地段地下水屬潛水型,地下水位動態(tài)主要受氣象水文因素影響,呈季節(jié)性變化;補水來源主要是人工灌水渠道補給,大氣降水補給甚少;地層在控制深度范圍(50m)內(nèi)自上而下是填土,粉質(zhì)粘土,粉土,粉細砂,粉土,粉、細砂;在此市某區(qū)18~18m普遍存在一層弱透水性的密實狀的粉土層、局部相變?yōu)榉圪|(zhì)粘土層(良好的隔水層),使?jié)撍偷牡叵滤环譃樯舷聝蓪樱粡亩嗄晔┕挝粡慕邓?0~30m)中取來的地下水質(zhì)的分析結(jié)果中可知,降水井(潛水型地下水中的下層)中地下水呈現(xiàn)出更高礦化度。
當(dāng)?shù)叵滤械哪承┗瘜W(xué)成分含量過高時,水對建筑材料有腐蝕性;當(dāng)?shù)乇硭屯潦艿轿廴径承┏煞诌^高時,也具有腐蝕性。因此在勘察、設(shè)計時需一并考慮。
通過近20年對此市地下水的水質(zhì)資料的收集,發(fā)現(xiàn)對建筑材料有腐蝕性的SO42- 及CI-含量同一地段下層潛水型地下水比上層具更高礦化度;勘察工程所取水樣分析,7.0
2.1地下水對建筑材料的腐蝕性評價
某地位于干旱區(qū)與半干旱區(qū),降水量較少,蒸發(fā)旺盛。1996-2003年,平均降雨量為198mm,平均年水面蒸發(fā)量為1490mm,陸地蒸發(fā)量為178mm,干燥指數(shù)為5.8。根據(jù)《巖石工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001),由于建筑物基礎(chǔ)主要埋設(shè)在含水量≥20%弱透水性的土層,故此地區(qū)環(huán)境類別主要為Ⅰ類,場區(qū)屬冰凍區(qū);因此,按干濕交替情況考慮,地下水對混凝土多具弱-強腐蝕性,對鋼結(jié)構(gòu)具弱-中等腐蝕性,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱-中等腐蝕性。
2.2地下水腐蝕性對建筑物危害
(1)當(dāng)?shù)叵滤械哪承┗瘜W(xué)成分含量過高時,水對混凝土、可溶性石材、管道及鋼鐵構(gòu)件及器材都有腐蝕作用。地下水中CI-、SO42- 含量高,被埋入混凝土的鋼筋表面產(chǎn)生一層鈍化保護層,這一保護層在水泥開始水化反應(yīng)后很快自行生成。然而氯離子能夠破壞這層氧化膜,鋼筋在水和氧的存在下發(fā)生銹蝕。鋼筋銹蝕有兩種后果:①銹蝕物的體積增加幾倍,以至于它們的生成導(dǎo)致了混凝土的破裂、剝落和分層,這就使腐蝕劑更容易進入到鋼筋表面,必然加速鋼筋的銹蝕;②陽極上的銹蝕過程減小了鋼筋的橫截面積,也就減小了它的荷載能力。氯鹽的作用,引起鋼筋的銹蝕,是使鋼筋混凝土破壞的主要原因。
(2)地下水或潮濕的土中的某些鹽類,通過毛隙水上升,浸入混凝土的毛細孔中,經(jīng)過干濕交替作用,鹽溶液在毛細孔中被濃縮至飽和狀態(tài),當(dāng)溫度下降時,析出鹽的結(jié)晶,晶體膨脹使混凝土遭受腐蝕破壞。溫度回升,水汽增加時,結(jié)晶會潮解,當(dāng)溫度再次下降時,再次結(jié)晶,腐蝕進一步加深。這種環(huán)境氣候條件加快了混凝土在腐蝕介質(zhì)(水、土)中的腐蝕速度,縮短了建筑物的使用壽命。
(3)地下水SO42- 含量高,對建筑物危害巨大,加之地下水位較高,建筑物基礎(chǔ)處于強腐蝕的環(huán)境介質(zhì)中,如新建好沒幾年的某小區(qū)經(jīng)開挖可以看到基礎(chǔ)被地下水腐蝕的剝離程度,這極大地影響了建筑物的耐久性和穩(wěn)定性,給國家經(jīng)濟和人民財產(chǎn)安全造成一定影響。
2.3防治措施
[中圖分類號] TU195+.3 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-4-131-2
隨著國家的進步,社會、科技的經(jīng)濟不斷快速發(fā)展,高層建筑物的不斷興建,從而對工程建設(shè)隊伍的競爭壓力與技術(shù)壓力的不斷擴大化,巖土工程的勘察越來越受到外界的關(guān)注,從而國家對巖土工程的勘察技術(shù)規(guī)范要求也越來越嚴格。工程施工前對施工現(xiàn)場地質(zhì)條件的勘察尤為重要,應(yīng)明確了解不良地質(zhì)導(dǎo)致的災(zāi)害問題的發(fā)生,應(yīng)做到精心、仔細、嚴謹、高端的勘察,為提高工程的投資效益和工程的質(zhì)量保證,所提供資料的真實性、完整性、精確性、技術(shù)性等的質(zhì)量保證。
1 對巖土工程勘察過程中存在的技術(shù)問題的分析
1.1 巖土工程勘察技術(shù)現(xiàn)狀的分析
隨著我國巖土勘察事業(yè)的不斷發(fā)展,其競爭壓力越來越大,在每一項勘察方案中的編制和報價都是對于施工企業(yè)實際所需的現(xiàn)狀進行總結(jié),而一些勘察企業(yè)因各種原因接受報價低于自身勘察報價的業(yè)務(wù),施工企業(yè)因價格較低的問題不愿對勘察設(shè)備和勘察手段的更新,對勘察后的數(shù)據(jù)無法保證其精確性,更無法保證勘察的質(zhì)量,從而影響了施工工程的質(zhì)量。
比如某業(yè)主托某勘察企業(yè)對住宅小區(qū)進行巖土工程的實地勘察,設(shè)計部門根據(jù)勘察企業(yè)提供的勘察資料對住宅的基礎(chǔ)施工圖進行了設(shè)計并提交,在進行實際工程建設(shè)時,地質(zhì)有軟土層的存在與所提交的勘察設(shè)計圖不相符,開發(fā)商要求勘察企業(yè)對其再次勘察,這樣不僅致使施工時間的增長而且又增加了投資。嚴重時還會導(dǎo)致各種糾紛的發(fā)生。
1.2 存在技術(shù)問題的具體表現(xiàn)
筆者通過對巖土工程勘察技術(shù)現(xiàn)狀的分析,結(jié)合自身的工作實踐,認為當(dāng)前在巖土工程勘察過程中仍存在這樣或那樣的技術(shù)問題,但主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)在地層界面劃分過程中存在的技術(shù)問題
經(jīng)過實際的勘察,桂林的土層屬于巖溶發(fā)育的,地層中軟土及溶洞分布較多,由于勘察隊伍的勘察手段不先進,致使勘察的精度不高,對土層無法做到最精確的定性、定量分析,導(dǎo)致數(shù)據(jù)的偏差。這便要求勘察隊伍在對實地進行勘察時,對地質(zhì)的構(gòu)造及軟弱結(jié)構(gòu)面的判定,對不良地質(zhì)界面、空洞、溶洞等及其他不同地質(zhì)形態(tài)、埋藏位置與深度的確定。
(2)勘察精準度有待進一步提升
在巖土工程勘察報告中,我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)其勘察精度存在一定的不足,有待進一步提升。例如,地下水埋藏情況、水位、類型和相關(guān)變化的表述不夠完善,尤其在確定巖土參數(shù)時,往往缺乏完整性,加上代表性不強,經(jīng)常導(dǎo)致設(shè)計人員的計算存在一定的失誤。
(3)綜合性水平存在一定的不足
巖土工程勘察是一項系統(tǒng)而又復(fù)雜的工作,就目前來看,很多勘察企業(yè)的綜合性水平存在一定的不足。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:一是勘察企業(yè)為了實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化,往往在勘察過程中安排的專業(yè)的技術(shù)人員嚴重不足,加上這些勘察人員不思進取、安于現(xiàn)狀,難以認識到勘察工作的重要性,因而其專業(yè)技術(shù)水平較低,尤其是基本的資料的處理與分析能力嚴重不足,對于場地資料的收集,往往不對其進行真?zhèn)伪鎰e和分析、歸納以及總結(jié),就直接錄入勘察報告之中,導(dǎo)致勘察報告缺乏精準性,從而難以滿足設(shè)計人員的需要。二是在很多工程勘察過程中,往往是少量的勘察人員需要同時操作多臺勘察機械設(shè)備,加上勘察工作的專業(yè)性和復(fù)雜性,這不僅加大了勘察人員的勞動強度,而且極容易導(dǎo)致錯誤的出現(xiàn),進而降低勘察報告的精準性,從而降低整個勘察工程的質(zhì)量,降低企業(yè)的綜合能力,久而久之失去市場而被市場所淘汰,因而我們必須對其進行高度重視。
2 加強巖土工程勘察技術(shù)的應(yīng)用,著力解決巖土工程勘察技術(shù)問題
通過對上述的分析,我們對決巖土工程勘察過程中存在的技術(shù)問題有了一定的認識,那么,我們應(yīng)該如何應(yīng)用巖土工程勘察技術(shù)著力解決巖土工程勘察技術(shù)問題呢?以下筆者就帶著這一問題,作出以下分析。
(1)加大培訓(xùn)和教育力度,著力提高勘察人員的專業(yè)技術(shù)素質(zhì)水平
由于勘察人員是整個巖土工程勘察的主體,其勘察質(zhì)量的高低與人員的專業(yè)技術(shù)水平有著直接的聯(lián)系。因而作為新時期背景的巖土工程勘察企業(yè),必須加大投資力度,著力加強技術(shù)人員的培訓(xùn)和教育,使其充分認識到做好巖土工程勘察的重要性,著力提高其專業(yè)技術(shù)素質(zhì)水平,并建立健全具有激勵和約束性質(zhì)的獎懲體系,激發(fā)其工作的熱情和活力,從人員方面確保勘察質(zhì)量。
(2)加強現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用
在高新科技技術(shù)信息時代下,勘察隊伍不能只靠單一的勘察手段進行實地勘察,應(yīng)采取合理合法全面的勘察手段對實際施工現(xiàn)場進行勘察,提高勘察的精確度,結(jié)合地質(zhì)工程中的測繪、鉆探及坑探、生物工程、遙感及地理信息等多方面知識結(jié)合勘察中的情況得到實際的運用。
(3)加強巖土測試及新技術(shù)的運用
對實際勘察中會有許多不定因素的發(fā)生,對于內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角、壓縮系數(shù)、壓縮模量等很多都是野外無法確定的因素,這便需求勘察隊伍對此進行更嚴謹更精確的數(shù)據(jù)進行分析和試驗,從而保證所提供的巖土工程設(shè)計圖與施工所需參數(shù)的可靠和保證。
(4)加強巖土設(shè)計計算的完整和可靠
勘察數(shù)據(jù)是一切工作的基礎(chǔ),勘察數(shù)據(jù)的完整、精確、可靠、真實才能保證工程施工質(zhì)量的保證??辈鞌?shù)據(jù)的精確對巖土的取樣和原位測試尤為重要,是一切數(shù)據(jù)的來源,取得數(shù)據(jù),再進行數(shù)據(jù)的計算,其計算模式和計算參數(shù)中計算參數(shù)更重要。每項工程的勘察都具有較大的難度,對鉆探取樣和樣品制作的過程中,會受一定程序的擾動和環(huán)境因素的影響產(chǎn)生一定數(shù)據(jù)的差異,測試結(jié)果也會受到一定的影響。
(5)對地質(zhì)勘測最主要最有效的勘察手段之一
據(jù)有關(guān)實踐證明,目前而言,地質(zhì)鉆探是巖土工程勘察的最主要、最有效的方式之一,因地質(zhì)中,存在各種不同的巖土體和地層,對其取樣和測試都要求用鉆孔方式進行全面控制,而根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求規(guī)范,每臺鉆機必備一名編錄人員,以保證技術(shù)與數(shù)據(jù)精確,提高經(jīng)濟效益的目的。由此可見,地質(zhì)鉆探對巖土的勘察是十分重要的,施工團隊只有不斷加強勘察隊伍的技術(shù)要求,提供更準確的勘察資料及數(shù)據(jù),才能有效保證施工工程的質(zhì)量。
3 結(jié)語
綜上所述,隨著巖土工程勘察的不斷發(fā)展與進步,有效解決了很多技術(shù)上的問題,但還有很多問題依然需要解決與研究,施工團隊在施工時不僅要對前期資料和數(shù)據(jù)的真實做到保證,還應(yīng)對報告進行分析、復(fù)核和驗證。只有不斷加強自身的專業(yè)知識和技能水平,提高勘察隊伍的技術(shù)與勘察設(shè)備的與時俱進,做到嚴謹、仔細、真實、可靠的勘察資料,保證工程質(zhì)量的安全性和有效性,提高施工團隊的操作實體化,促進社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展道路。
參考文獻
[1]楊凱旋.淺談巖土工程勘察問題及技術(shù)應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2012,15:102.
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(dāng)?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(dāng)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(xué)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。現(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(dǎo)。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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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。