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關鍵詞:巖土工程 勘察方法
0引言
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問題。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(jù)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(jīng)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(zhì)量,才能有較大的市場。
1巖土工程勘察的方法
1.1 工程地質(zhì)測繪。工程地質(zhì)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(zhì)是運用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論,對地面的地質(zhì)現(xiàn)象進行觀察和描述,分析其性質(zhì)和規(guī)律,并藉以推斷地下地質(zhì)情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質(zhì)條件較復雜的場地,必須進行工程地質(zhì)測繪但對地形平坦、地質(zhì)條件簡單且較狹小的場地,則可采用調(diào)查代替工程地質(zhì)繪。工程地質(zhì)測繪是認識場地工程地質(zhì)條件最經(jīng)濟、最有效的方法,高質(zhì)量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質(zhì)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(diào)查地下地質(zhì)情況的并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監(jiān)測。應根據(jù)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(yōu)點是較之鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟而迅速,能夠及時解決工程地質(zhì)測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質(zhì)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(zhì)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(jù)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(zhì)情況時,可采用坑探方法。坑探工程的類型較多,應根據(jù)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(jīng)濟觀點,布置勘探工程需要以工程地質(zhì)測繪和物探成果為依據(jù),切避盲目性和隨意性。
1.3 原位測試與室內(nèi)試驗。原位測試與室內(nèi)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(shù),包括巖土的物性指標、強度參數(shù)、固結變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應力、應變時間關系的參數(shù)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(yōu)點是試樣不脫離原來的環(huán)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(zhì)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(zhì)。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(nèi)試驗的優(yōu)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。
1.4 現(xiàn)場檢驗與監(jiān)側(cè)。現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測的主要目的在于保證工程質(zhì)量和安全,提高工程效益。現(xiàn)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(jiān)理和質(zhì)量控制。現(xiàn)場監(jiān)朋則主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應性狀的監(jiān)測、施工和運營中的結構物監(jiān)測和對環(huán)境影響的監(jiān)測等方面。檢驗與監(jiān)測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數(shù),井以此為依據(jù)及時修正設計,使之在技術和經(jīng)濟方面優(yōu)化。
2 巖土工程勘察常見的問題
2.1 勘察質(zhì)量不高。目前許多勘察單位已實行企業(yè)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(zhì)量的管理,造成勘察成果質(zhì)量下降。主要表現(xiàn)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(guī)范要求,現(xiàn)場勘察時,為了搶速度,鉆探取樣不執(zhí)行規(guī)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(zhì)現(xiàn)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(xiàn)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(nèi)容不完整,甚至未經(jīng)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(nèi)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(shù)據(jù)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(shù)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(tài)環(huán)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(guī)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(huán)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(jīng)濟損失。
3 強化巖土工程勘察的措施
3.1 嚴格執(zhí)行建設程序、規(guī)范市場行為、推行全程化監(jiān)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(guī)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(guī),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(jiān)督管理,另一方面應積極推行工程監(jiān)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(fā)生,保證勘察質(zhì)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(jīng)過近年勘察設計資質(zhì)換證,對勘察設計單位進行了一定的清理整頓,對規(guī)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(zhì)門檻很低,尤其是打破行業(yè)壁壘后不同行業(yè)間的銜接過渡尚未完成,以高級工程師的數(shù)量來衡量技術水平不能如實反映勘察企業(yè)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(yè)資質(zhì)和個人執(zhí)業(yè)資質(zhì)雙重控制來規(guī)范勘察市場、促進勘察技術水平的提高。
關鍵詞:工程勘察;方法;分析
Abstract: the geological survey for the fundamental construction project in China is the main program, the geological survey for the design and construction work should be started before, and for building design and construction to provide the scientific and reasonable geological conditions and corresponding technical help. Building the foundation design is the key step in the design of construction projects, geotechnical parameter of scientific, reasonable relationship to the safety of construction foundation design, economy and rationality.
Keywords: engineering investigation; Methods; analysis
中圖分類號:U469.6+92文獻標識碼:A 文章編號:
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。工程勘察成果的質(zhì)量好壞將直接影響工程項目的施工安全性和工程造價的高低。基礎地質(zhì)中巖土參數(shù)的科學提供不僅關系到基礎設計的安全性、經(jīng)濟性,還包括工程施工的可行性論證。巖土工程勘察工作包括工程的現(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,必須重視工程勘察的每一個環(huán)節(jié)都嚴格按照國家有關規(guī)范執(zhí)行,同時結合當?shù)毓こ痰氖┕そ?jīng)驗,保證勘察結果的準確可靠性。高質(zhì)量的巖土工程勘察報告在滿足國家相應
規(guī)范的基礎上,不僅能真實、客觀地反映勘察場地的地形、地貌、地層、地質(zhì)構造、地下水、巖土性質(zhì)和不良地質(zhì)作用等問題,更重要的是應該進行正確合理的巖土工程分析評價,提供合理可信的巖土工程參數(shù)和建議。
一、我國城市民用建筑工程勘察存在的主要技術問題
地質(zhì)形態(tài):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。界面劃分:主要有巖土體和巖石風化程度的界面劃分,地質(zhì)構造和軟弱結構面的判定,以及不良地質(zhì)體的地質(zhì)界面等。
巖土參數(shù):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。其巖土設計參數(shù)(承載力、變形指標等)難于確定。技術素質(zhì):主要是勘察技術人員知識的廣度和深度問題,勘察各專業(yè)缺乏內(nèi)部溝通、技術交流,對各自技術服務的對象和技術發(fā)展狀況不了解。
綜合能力:主要表現(xiàn)在一部分勘察技術人員缺乏對勘察各專業(yè)的野外和室內(nèi)原始資料的整理、分析、利用的能力、缺乏如何辨別真?zhèn)巍⑷未嬲妗⒀a充印證、歸納總結的能力。
二、目前常用的巖土工程勘察的方法或技術手段
2.1工程地質(zhì)測繪
工程地質(zhì)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(zhì)是運用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論,對地面的地質(zhì)現(xiàn)象進行觀察和描述,分析其性質(zhì)和規(guī)律,并藉以推斷地下地質(zhì)情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質(zhì)條件較復雜的場地,必須進行工程地質(zhì)測繪,而城市民用建筑場地的地形一般比較平坦、地質(zhì)條件簡單且較狹小,因此可采用調(diào)查代替工程地質(zhì)測繪。
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(diào)查地下地質(zhì)情況的,并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監(jiān)測。應根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用各種勘探方法。物探是一種間接的勘探手段,它的優(yōu)點是較之鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟而迅速, 能夠及時解決工程地質(zhì)測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質(zhì)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有多解性,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(zhì)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(jù)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(zhì)情況時,可采用坑探方法。坑探工程的類型較多,應根據(jù)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(jīng)濟觀點,布置勘探工程需要以工程地質(zhì)測繪和物探成果為依據(jù),切避盲目性和隨意性。
2.3原位測試與室內(nèi)試驗
原位測試與室內(nèi)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(shù),包括巖土的物性指標、強度參數(shù)、固結變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應力、應變時間關系的參數(shù)等。原位測試一般都借助于勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。原位測試與室內(nèi)試驗相比,各有優(yōu)缺點。原位測試的優(yōu)點是:試樣不脫離原來的環(huán)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(zhì)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(zhì)。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(nèi)試驗的優(yōu)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),可以大量取樣。主要的缺點是:試樣尺寸小,不能反映宏觀結構和非均質(zhì)性對巖土性質(zhì)的影響,代表性差;試樣不可能真正保持原狀,而且有些巖土也很難取得原狀試樣。
2.4現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測
現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測是構成巖土工程系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié),大量工作在施工和運營期間進行;但是這項工作一般需在高級勘察階段開始實施,所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的在于保證工程質(zhì)量和安全,提高工程效益。現(xiàn)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(jiān)理和質(zhì)量控制。現(xiàn)場監(jiān)測則主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應性狀的監(jiān)測、施工和運營中的結構物監(jiān)測和對環(huán)境影響的監(jiān)測等方面。檢驗與監(jiān)測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數(shù),并以此為依據(jù)及時修正設計, 使之在技術和經(jīng)濟方面優(yōu)化。此項工作主要是在施工期間內(nèi)進行,但對有特殊要求的工程以及一些對工程有重要影響的不良地質(zhì)現(xiàn)象,應在建筑物竣工運營期間繼續(xù)進行。
三、巖土工程勘察領域中的技術
利用土工離心模擬技術檢查工程安全的可靠性解決城市民用建筑物淺基礎的地基變形特征、破壞模式及極限承載力,樁基礎的承載力和施工工藝對樁基礎承載力及變形的影響; 解決擋土結構的變形及破壞機理,土體與結構物之間的相互作用;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。加強室內(nèi)、外測試新技術(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計參數(shù)的可靠性。
隨著電子、電子計算機技術的飛速發(fā)展,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備,它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點。可以利用工程物探可連續(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、軟弱結構面、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所需的巖土動力參數(shù)和設計地震動參數(shù)。
關鍵詞:巖土工程;勘察技術;復雜地質(zhì)
中圖分類號: U469.6+92 文獻標識碼:A
1、在復雜地質(zhì)條件下的主要勘察技術方法
對于巖土層的評價指標以及相關的參數(shù)為了能夠有效地作出測量,必須要遵循具有高實用性和針對性強的基本原則和相關規(guī)范,在勘察的具體工作過程中,我們經(jīng)常用到的勘察技術主要包括地質(zhì)鉆探、波速測試靜探、室內(nèi)試驗、地質(zhì)測繪、地質(zhì)勘查取樣等多種不同的勘察方法。
1.巖層鉆探
一般使用臺式鉆機或者是DPP-100車裝鉆機進行鉆探,在實際的鉆探工作中一般我們都是采用泥漿護壁,回轉(zhuǎn)的鉆進,全部采芯的方法,砂土層巖芯要大于75%的采取率,而粘性土巖芯則要人于90%的采取率,同時詳細記錄各土層的垂直方向和水平方向所產(chǎn)生變化,仔細地描述和觀察各個土層的宏觀特點,以更好地對地層的結構分布進行研究,要詳細分析不同深度的地層樣本,對勘察工作的相關指標進行確定。
2.室內(nèi)試驗
要有針對性的安排室內(nèi)試驗對擬建場環(huán)境中所存在的巖土工程具體問題進行詳細分析,利用室內(nèi)試驗,科學合理地對巖土的各項相關物理學指標進行判定,為巖土工程的分析和評價提供更為有效的標準,在一般情況下,對物理性指標的實驗主要包括:對土層的物理性質(zhì)進行顆粒分析、測定壓縮試驗以及水質(zhì)分析等等。
3.地質(zhì)測繪
地質(zhì)測繪在復雜地質(zhì)條件下的主要目的是細致地對所屬地區(qū)的地形進行分析和調(diào)查,深入地研究該地區(qū)的地質(zhì)地層構造、地貌特點以及所存在的一些不良地質(zhì)情況等,以在復雜地質(zhì)條件下更好地對地貌單元、巖土的形成原因、巖土的具體分布情況、巖土形成的年代以及巖土的性質(zhì)進行劃分,并做好對巖土層風化程度的具體鑒定工作等等。
4.原位測試試驗
一般采用原裝的液壓靜力觸探探頭進行測試工作,對所采集到的信息電腦會作出分析和整理,當在試驗中貫入標準后,對于這一試驗則可以采用落錘的自山落體法來完成,要在試驗之前做好清孔工作,并確保落錘速度能夠保持在每分鐘20次左右,在地基的勘察工作中,另外一種原位測試的方法就是動力觸探,對于風化基巖物理力學的性質(zhì)指標,利用動力觸探方法能夠得到非常準確的結果,可以說是一種非常有效的方法。
2、巖土工程勘察新技術的應用
積累了十多年的工程實踐經(jīng)驗,尤其是新時期改革開放以后,我國巖土工程勘探技術已經(jīng)取得了巨大的發(fā)展,勘察水平獲得了顯著地提升,完全有能力進行各種工程量大且復雜的勘察以及施工,如核電站建設,高層建筑等。由于巖土工程的勘探在整個工程實施中具有非常重要的作用,因此工程勘探時必須要嚴格遵循國家的各項規(guī)格要求進行,以保證工程的質(zhì)量。
3.1數(shù)字化勘察技術
在新時期內(nèi),數(shù)字化運用得到飛速的發(fā)展,以往的工程勘察技術也漸漸向數(shù)字化勘察邁進著,這在一方面遵循了發(fā)展的內(nèi)在要求,另一方面也體現(xiàn)了發(fā)展的必然趨勢。此類勘察技術在運用中主要有兩大方法:①數(shù)字化建模方法;②地形建模方法。由于數(shù)字表面模型能夠真實地顯示區(qū)域內(nèi)地形的起伏狀況,因此目前我國主要使用此類建模方法進行巖土工程勘察。這種建模方法的工作原理主要是用一種精確的方式來表示地形表面的情況,換而言之即為將一些性質(zhì)相同的點在遵循一定要求的前提下互相連接起來,形成一個網(wǎng)狀的表面圖,通過這個曲面圖進一步來分析確定整個地形區(qū)域的屬性。此建模方法中運用到的數(shù)據(jù)信息是通過測量得到的一些較為分散的資料,其中含有幾何和屬性特征的數(shù)據(jù),將這些數(shù)據(jù)集中起來分析測量結果從而構造此巖土工程實施區(qū)域的地質(zhì)體界面。
第二種建模方法則是以工程施工地區(qū)的OEM數(shù)據(jù)信息為前提,通過疊加遙感影像這種方式呈現(xiàn)立體地形的圖像。
除此之外,地質(zhì)三維數(shù)字化也是一個具有非常高技術含量的工程勘察新技術。這項新技術是利用電腦技術對地下的各項內(nèi)容如石油、土層、巖石等進行三維數(shù)字化處理,將各項內(nèi)容的性質(zhì)狀態(tài)和特征等分別呈現(xiàn)于三維空間中以并三維數(shù)字化對其進行統(tǒng)一描述。
但目前數(shù)字化勘察技術也存在一些問題:由于地下空間的分布具有非常高的復雜性以及不確定性,而此項技術中的數(shù)據(jù)分析則是根據(jù)已經(jīng)檢測中的離散點插值獲得的,若單純地從地下空間中將離散點分離出來,對于三維地質(zhì)工程則不能有效地對其進行屬性分析。再加上在計算過程中的數(shù)據(jù)與真實情況差距很大,且在三維數(shù)字化技術中運用的條件如地質(zhì)應力等相對簡單,導致建立的三維描述并非十分精確,通常情況下存在較大誤差和缺陷。
3.2數(shù)字化巖土勘察工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
與以GIS為基礎的巖土工程勘察有關的數(shù)據(jù)信息,一般為地理信息數(shù)據(jù),主要可劃分為兩大類:①為空間數(shù)據(jù);②為非空間數(shù)據(jù)。而這些數(shù)據(jù)主要來自于:①基本地理數(shù)據(jù)。含有地形地貌各項數(shù)據(jù)圖以及自然區(qū)劃數(shù)據(jù)圖;②巖土工程勘察數(shù)據(jù)。包含在施工區(qū)域探究的工程地質(zhì)勘探信息,涵蓋了各勘探區(qū)域的全部內(nèi)容,如地理、四周環(huán)境、巖土性質(zhì)和特征等.也包括了各種施工場地的地表信息,比如年代、沉積相、液化等級等。進行數(shù)字化巖土勘察工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一般順序主要是:
(1)勘察數(shù)據(jù)庫的概念模型設計。作為一個集中各項數(shù)據(jù)并且處理較為困難的數(shù)據(jù)庫應用問題,巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫管理是此類數(shù)字化系統(tǒng)的基本工作之一只要將地質(zhì)實體與有關的性能行為分離開來,才能夠得到顯示信息世界的概念模型,并以測量的真實數(shù)據(jù)為基礎,間接建立概念數(shù)據(jù)模型研究數(shù)據(jù)實體和性能及相互之間的關系,同時要以此為前提設計一個對應數(shù)據(jù)庫表結構。
(2)數(shù)據(jù)庫的建立與實現(xiàn)。此類工程的一體化系統(tǒng)數(shù)據(jù)可劃分為三種,分別是用戶原始數(shù)據(jù),系統(tǒng)中間數(shù)據(jù)以及最終數(shù)據(jù)。第一種數(shù)據(jù)由各分散的測點數(shù)據(jù)組合而成,其中的測點數(shù)據(jù)又包括幾何屬性以及信息屬性數(shù)據(jù);第二種數(shù)據(jù)是基于第一種數(shù)據(jù)系統(tǒng)電子化而自動形成的,包括地表等值線模型、三維表面模型、剖面模型等,以這幾種模型為基礎,能夠制作出用戶要求各異的圖件,并且能夠?qū)嵤┒囝愋畔⒉樵儾僮鞴δ埽坏谌N數(shù)據(jù)包含了各種各樣的類型,通常是按照用戶的要求,根據(jù)中間數(shù)據(jù)獲得,含有圖形文件以及文檔文件。
3.3發(fā)展測試新技術
測試新技術技術是進行巖石工程勘察實施的基礎,由于我國這一項技術還處于發(fā)展階段,因此水平與一些發(fā)達國家之間存在著不小的差距。其中的一個較大的問題主要是因為參數(shù)測試技術還未達到一個成熟的階段。如若要對此項技術進行改進,則要結合以往的測試方法再著重于現(xiàn)代物理科技在此方面的運用。除此之外,土工測試的發(fā)展也將從第一代、第二代跨越到第三代的先進科技,即沒有孔也沒有損害的測試技術。由于這項技術的開發(fā)必須要建立在硬件支持的基礎之上,因此這就在客觀上要求設計者投入更多的精力于提高測試中儀器設備精準性,使工作的效率不斷提高。
4、結語
隨著巖土工程勘察技術的不斷進步,巖土勘察工作者不僅要學好理論知識,而且要加強理論與實踐的有效結合,掌握新興的勘察技術,提高工作質(zhì)量。不斷研究新情況,解決問題,同時加強技術的創(chuàng)新,為我國經(jīng)濟建設做出貢獻。
參考文獻
關鍵詞:巖土工程;問題;勘查技術及方法
中圖分類號:D918.4文獻標識碼: A 文章編號:
巖土工程勘察是指為提供設計所需的勘察資料,勘察工作者通過各種方法對工程所在地的地理參數(shù)進行測量和分析,并結合測量數(shù)據(jù)對場地的環(huán)境和工程條件進行評估,編制勘查文件,為工程施工提供參考和依據(jù)的過程。巖土工程的勘察內(nèi)容主要分為五大部分:1、結合工程所在地的地理概況和環(huán)境地質(zhì)背景,收集和整理氣溫、地溫、凍土深度、降雨量、蒸發(fā)量等氣象因子;2、了解工程所在地的巖土類別、層次、厚度及沿垂直與水平方向的分布規(guī)律;3、分析地下水的類型、埋藏條件、含鹽類型及含鹽量;4、觀察場地植被種類、生長情況、分布特征;5、調(diào)查是否存在不良的地質(zhì)、水文及地質(zhì)災害等不良的地質(zhì)特征。
1巖土工程勘察中存在的主要問題
隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,基礎建設項目越來越多,各式各樣的建筑物不斷興建,我國地質(zhì)條件本身就比較復雜多樣,而且一般工程項目工期都比較短,這對巖土工程勘察工作的及時性、準確性和全面性提出了更高的要求,傳統(tǒng)的巖土工程勘察方法很難滿足新時期工程設計的需要,總結起來,有以下幾個方面的問題:
首先是勘查技術人員對工程所在地整體的地形地貌缺乏全面的了解,對工程與環(huán)境之間的相互作用重視不夠。簡單地只勘察施工點的具體情況,而不考慮整體環(huán)境的因素,這樣無法準確判斷地基土層的變化規(guī)律。另外,勘察人員若是沒有考慮到周圍環(huán)境和施工場地間的相互影響,對施工設計論證不充分,會造成施工設計的失誤,給整個工程項目造成嚴重的后果。
其次,一些勘察工作人員為了降低操作成本或是趕工期,常常漏做或少做勘察項目,在實際操作中,沒有嚴格按照規(guī)范來執(zhí)行,導致對巖土體和巖石風化程度、地質(zhì)構造、軟弱結構等地質(zhì)界面劃分不準確,無法正確判斷工程所在地的地質(zhì)形態(tài),影響巖土設計參數(shù)的確定。
最后,由于勘察技術人員專業(yè)知識的欠缺,原始勘察資料的整理和分析能力不足,勘察成果不能滿足設計的需要。另一方面,設計人員和勘察人員之間缺少有效溝通,勘察人員提供的資料原本是為設計服務的,但由于部門之間是分散作業(yè)的,而且現(xiàn)行的勘察技術比較落后,勘察報告未能客觀反映實際的工程地質(zhì)情況,巖土勘察工作未發(fā)揮到其應有的作用,導致資源的浪費。
2巖土工程的勘察技術和方法
2.1工程地質(zhì)測繪技術
工程地質(zhì)測繪是在巖土工程勘察初期展開的一項基礎性工作,主要是為了查明工程所在地的地形、地貌特征,劃分地貌單元,確定巖土的年代、成因、性質(zhì)、厚度和分布,鑒定巖土的風化程度。一般在地質(zhì)條件簡單的場地,工程地質(zhì)測繪工作可采用調(diào)查法來代替,但在地形地貌復雜的地方,工程地質(zhì)測繪工作就關系到整個工程的安全和質(zhì)量。地質(zhì)測繪工作如果到位,不僅能夠準確地推斷出地下地質(zhì)情況,還能夠?qū)ζ渌辈旃ぷ髌鸬街笇ё饔谩T趲r土工程勘察工作中,工程地質(zhì)測繪被普遍認為是認識工程地質(zhì)條件最經(jīng)濟有效的一種手段。
2.2勘探技術
勘探工作的目的是調(diào)查地質(zhì)情況,并利用勘探取樣進行原位測試和監(jiān)測,常用的勘探方法有物探、鉆探和坑探,根據(jù)巖土性質(zhì)和勘察目的選用不同的方法[1]。物探是一種間接勘察地下地質(zhì)情況的方法,它具有快速、輕便、經(jīng)濟的特點,勘察人員能夠及時推斷和了解地下地質(zhì)條件,這種方法常常用于工程地質(zhì)測繪中,同時它也是鉆探和坑探的一種輔助手段。
一般情況下巖土勘察工作中都會選用鉆探的方法進行勘探,并根據(jù)不同的地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法,通過對不同深度的地層采樣進行分析,從而確定出巖土類型及其相關的物理力學參數(shù)。當鉆探的方法難以確定地下地質(zhì)情況時,還可以選擇用坑探的方法。坑探類型有很多種,根據(jù)具體勘察要求,可選擇不同的坑探方法。值得強調(diào)的是,勘探工程一般都需要動用機械和電力設備,勘探周期長,需要耗費大量的人力和物力,而且工程還會受到諸多條件的限制,所以在進行勘探工作之前,務必要做好前期的調(diào)查和分析工作,再根據(jù)工程的實際情況來選用合理的勘探方法,盡量避免工作的盲目性和隨意性,提高巖土勘探工程的效率和經(jīng)濟性。
2.3取樣技術
取樣是指按照地層分布情況,將原始的土樣盡量保持原狀帶回實驗室進行分析測試。 土樣的質(zhì)量會因取樣方法、取樣裝置、溫度、濕度、時間、震動等因素的影響而使實驗室測得的結果和實際巖土狀況不一樣,因而在取樣時因注意以下幾個問題:1、為避免地下水影響原狀土,應在取土裝置上加上套管;2、在取樣結束后,不同的季節(jié)應該選用不同的方法將土樣及時密封,防止含水率出現(xiàn)差異;3、樣土應在三周之內(nèi)完成分析測試,以免其成分發(fā)生改變;4、運輸途中應采取措施避免因震動過大而造成樣土破壞,影響測試結果。
2.4原位測試與室內(nèi)測試技術
原位測試和室內(nèi)測試的主要目的都是為巖土工程評估提供有效的技術參數(shù)。原位測試能夠反映出巖石的宏觀結構及土壤的性質(zhì),原位測試的方法有靜力觸探試驗法、標準貫入試驗法、動力觸探法、波速測試法等等。原位測試要嚴格按照規(guī)范的要求來進行,不能為了省事而采取錯誤的方法,比如在標準貫入試驗時,必須要對桿長和孔深進行校正,否則無法確定標貫器是否落在應測試的孔底的位置,造成標貫數(shù)據(jù)不準確,對測試結果影響很大。
室內(nèi)測試是根據(jù)擬建場地存在的巖土工程問題再進一步進行的室內(nèi)試驗,通過試驗來得到巖土的相關物理力學指標,為下一步巖土工程評價和土石工程分級做好準備。室內(nèi)測試內(nèi)容包括一般物性指標試驗、壓縮試驗、顆粒分析和水質(zhì)分析等。
3地下水評價和地基均勻性確定
因地下土層含水情況直接影響地下水對鋼筋混凝土的腐蝕作用,巖土勘察時必須要進行地下水試樣腐蝕性分析,分析結果的判定依據(jù)為《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)中有關腐蝕性評價的規(guī)定。地基承載力和穩(wěn)定性是保證工程安全的前提,所以確定地基均勻性與穩(wěn)定性也是巖土工程勘察的重要組成部分,《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)第4.1.11條第3款中對地基的穩(wěn)定性和均勻性也作了詳細的規(guī)定。
4結束語
本文從巖土勘察工作存在的問題入手,對現(xiàn)行的勘察技術進行了簡單的介紹。隨著科技的發(fā)展,數(shù)字化的勘察手段正在逐漸運用到勘察工作中,這將會使勘察工作更加科學有效,勘察技術得到進一步完善。
關鍵詞:巖土工程勘察;質(zhì)量
中圖分類號:F253文獻標識碼: A
一、引言
改革開放以來,我國的社會經(jīng)濟得到了迅速的發(fā)展,城鎮(zhèn)化建設的進程推動建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展,這都為巖土工程的勘察企業(yè)的迎來了新的發(fā)展機遇。同時科技的不斷更新,又為巖土工程勘察提供了技術基礎。巖土工程勘察進入了一個全新的時代,各個企業(yè)都不斷地改變著經(jīng)營的方式和改革體制,以在激烈的市場中占據(jù)不敗之地。但是要實現(xiàn)勘察企業(yè)持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)改革的有效性,就必須清楚當前巖土工程勘察中存在的問題,才能夠有針對性的解決提高勘察的質(zhì)量水平。
二、巖土工程勘察的現(xiàn)狀與存在的問題
1.巖土工程勘察與設計工作的分離
隨著科技的不斷更新,在工作中的普遍應用,我國的巖土工程勘察技術也采用了新的方法和技術。但是由于實際的勘察和設計之間的相分離,大大的降低了工作的效率。主要是因為勘察人員并沒有參與設計之中,設計人員對于獲得的勘察信息資料不能理解,這便導致了巖土工程勘察人員在實際的勘察中獲得的資料不能有效的運用到設計之中,造成了資源的浪費。另外,巖土工程勘察的設計部門當前的交流還是采用的紙質(zhì)的文檔,沒有利用現(xiàn)代科技信息,實現(xiàn)無紙辦公的水平,在人工抄錄的數(shù)據(jù)中容易出現(xiàn)這樣那樣的錯誤,不僅浪費了時間,也降低了工作的效率。
2.巖土工程勘察中存在的問題
(1)軟件功能不完善,隨著科技的發(fā)展,巖土工程設計
也實現(xiàn)了計算化,設計軟件的主要對文件的編制、工程圖的繪制以及設計中對數(shù)值的計算,軟件的應用提高了設計的科學化水平,但是對于設計的評價和方案的選擇等仍然是軟件
所不能完成的工作。根據(jù)我國巖土工程勘察設計軟件來看,其軟件的功能比較單一,主要用于數(shù)據(jù)的計算,不能夠適應現(xiàn)代網(wǎng)絡技術的發(fā)展和數(shù)據(jù)集成化的發(fā)展要求。另外在軟件的設計中,只是在部分環(huán)節(jié)應用了軟件的功能,使軟件的設計缺乏整體性,不能實現(xiàn)系統(tǒng)一體化,使勘察和設計之間的交流不便,導致了信息的采集、加工和處理都處于分離的狀態(tài)。另外勘察的信息資料多是采用紙質(zhì)文檔,不僅不能夠避免人為性的錯誤,還難以實現(xiàn)資源的共享。
(2)勘察系統(tǒng)的綜合能力較差
巖土工程勘察設計所涉及的信息很多,其中包括地形、地質(zhì)、環(huán)境、氣象和交通等各個方面,這些信息具有一定的定位特征和屬性特征,又有確定因素和不確定因素。當前的巖土工程勘察的設計系統(tǒng)尚不能夠?qū)Ω黝愋畔⑦M行全面的采集、表達和分析,所以在設計的方案中常常存在這樣那樣的問題。另外當前巖土工程勘察設計的系統(tǒng)不具備空間分析能力,功能單一,其設計方案是否合理基本上取決于設計人員的工作經(jīng)驗和工作水平,具有很大的主觀性,缺乏有力的科學性支持,從而導致了研究成果與實際的應用之間的偏差。軟件的本身存在的缺陷主要影響著勘察設計,又加上我國在勘察的軟硬件上的水平有限,這就導致了研究成果和實際需要之間的差距的加大。
三、優(yōu)化巖土工程勘察的方法
1.實現(xiàn)勘察和設計的有機結合
巖土工程勘察與設計的分離,是當前我國巖土勘察企業(yè)面臨的最主要問題。那么我們當前就需要加強巖土工程勘察與設計的結合,實現(xiàn)巖土工程勘察一體化。那么所謂的巖土工程勘察一體化就是在設計和勘察中實現(xiàn)計算機化。勘察一體化的實現(xiàn)可以避免紙質(zhì)文檔傳輸中造成人力的耗費,以及由于主觀原因帶來的信息抄錄錯誤現(xiàn)象,同時也能夠提高勘察的效率縮短勘察設計的周期,保證文件資料的整潔與一致。巖土工程一體化重在實現(xiàn)巖土工程勘察設計流程中的數(shù)字化。這就要掌握先進的地理信息技術、空間數(shù)據(jù)管理技術、巖土工程建模技術、地質(zhì)統(tǒng)計技術等,以保證巖土工程勘察設計的數(shù)字化的實現(xiàn)。
2.明確勘察對象,規(guī)范市場行為
巖土工程看擦汗工作的主要對象就是研究地基和基礎以及地下工程的關系。任何一項巖土工程勘察工作開始之前都要明確本工程勘察中需要解決的技術問題,在勘察的過程中要嚴格的按照工程的實際情況,找出問題的主要癥結,抓住主要矛盾,根據(jù)問題來針對性的提出解決問題的方法和手段,在勘察的過程中需要的測試項目,實驗工作的開展方案等都要弄清楚,然后就針對基礎及地下工程的設計、施工中可能出現(xiàn)的問題進行論證與分析,為勘察工作的開展奠定良好的基礎。 針對當前市場中存在的不規(guī)范行為,不僅需要勘察單位的內(nèi)部自覺,而且還要不斷的完善勘察行業(yè)的機制體制,以約束、制約行業(yè)中的不法行為。因此,這就需要政府部門制定相關的法律、法規(guī),以保證勘察市場的規(guī)范性,另外監(jiān)管部門要嚴格的按照相關的法律、法規(guī)對勘察單位的實施過程進行監(jiān)督與引導,保證勘察過程的順利開展。另外還需要對勘察工程進行全程監(jiān)管,做好勘察的事前、事中和事后的控制,避免實際勘察中的規(guī)范行為的產(chǎn)生,以提高勘察的質(zhì)量和投資效益的最大化實現(xiàn)。
3.選擇科學合理的勘察手段與方法
巖土的勘察方法多樣,但是每一種方法都有自己的優(yōu)缺點。作為企業(yè)應當根據(jù)勘察的實際情況,來選用的合理的方法,很多企業(yè)為了降低施工的成本,較多的采用了靜探孔,這種方法對于一些軟土質(zhì)條件比較適宜,不僅能夠準確的分析巖土的分層,還能夠?qū)A的強度性質(zhì)作出客觀的分析,但是對于山前沖洪積地層,由于在涂層中存在較多的大顆粒,水位較低,運用靜探不能夠準確的反應底層的情況。因此在施工的過程中,一定要選擇合理的探測手段,不能為了單純的追求低成本而濫用方法,導致勘察結果的不準確。
4.運用高科技,提高勘察的技術水平
科技的進步與廣泛應用,是我國的工程物探專業(yè)的理論得到了新的發(fā)展,除了在理論上實現(xiàn)了彈性波理論、電磁波理論的研究,還為我國的勘察工作研制出了一批新的探測設備,這些設備具有采樣密度大、速度快和成本低的特點,提高了勘察信息的質(zhì)量和水平。傳統(tǒng)的勘察方法已經(jīng)完全不能適應現(xiàn)代社會發(fā)展的要求,因此,作為勘察企業(yè)應當及時的更新勘探設備,在各項工作中實現(xiàn)電子化,以提高勘察工作的科學化水平,實現(xiàn)對其的系統(tǒng)化管理,提高工作效率。就單拿設計和勘察兩者之間的分離來說,先進技術的運用能夠是實現(xiàn)對勘察工作的系統(tǒng)化管理,勘察信息內(nèi)容都是通過計算機技術進行分析和整理的,還能夠模擬復雜的巖土問題的發(fā)生和演變過程,設計部門可以深入了解勘察的實際工作,能夠在設計中對勘察的信息有一個較為科學的理解,從而能夠制定出合理的處理方案。
5.積極對巖土工程進行分析監(jiān)測
當前的一些勘察單位在地質(zhì)勘查報告中依然采用傳統(tǒng)的模式,以描述為主,很少進行定性和定量的分析,難以滿足施工中的內(nèi)容要求和標準,導致巖土工程分析評價的不合理,其提供的地基、樁基承載力參數(shù)安全系數(shù)偏大等問題,就難以制定相應的科學的具有針對性的施工措施。對巖土參數(shù)的取值不理解,對數(shù)理統(tǒng)計理論與概念不明確。在巖土參數(shù)的統(tǒng)計與分析中,對異常值不加分析剔除,一律參與統(tǒng)計分析,導致分析誤差過大,標準差、變異系數(shù)過大,得出場地分析不合理、不正確的結論。對巖土參數(shù)的標準值理解片面,不論什么巖土參數(shù)均提供標準值。通過巖土工程監(jiān)測,不僅可以對勘察成果進行補充和修正,及時提出解決的方案和措施,而且有利于勘察單位積累經(jīng)驗,提高勘察成果質(zhì)量。所以,勘察單位要積極參與和加強巖土工程監(jiān)測工作。
四、結語
改革開放以來,我國的建筑業(yè)的迅速發(fā)展帶動了勘察業(yè)地不斷壯大。我國的勘察技術主要引自國外,近年來得到了加大的進步,但是與世界發(fā)達國家的水平相比,差距甚遠。我國社會的進步,經(jīng)濟的發(fā)展,都需要實現(xiàn)巖土工程勘察的技術水平以及質(zhì)量的提高,因此,我國政府應當從政策和技術上給予支持,
參考文獻