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關鍵字: 巖土勘察; 工程技術; 測繪
Abstract: Geotechnical engineering technology as a part of modern science is widely used in various fields of social construction, it has gain greater development, and also there are many deficiencies. Geotechnical engineering is a young discipline which was very practical, it has not rigorous enough, not perfect, not mature enough technical disciplines right now. With the continuous rapid development of China's national economy, many infrastructure projects and modern high-rise buildings continue to be built deeper and deeper foundation and excavation depth, various public buildings of architectural styles, its plan and elevation change structure and survey professionals bring many new issuesKey words: geotechnical investigation; engineering technology; Surveying and Mapping
中圖分類號: U469.6+92文獻標識碼:A 文章編號:
正文
一、引言
20世紀以來,巖土工程技術作為近代科學中的一部分,被廣泛應用于社會建設的各個領域,得到了較大發展,也存在許多不足。巖土工程技術是實踐性很強的一門年輕學科,發展至今還是一門不夠嚴謹、不夠完善、不夠成熟的技術學科。因其難度大,發展潛力也更大,需要廣大巖土工程師的繼續努力和不斷實踐,為祖國的現代化建設多做貢獻。隨著我國國民經濟不斷高速發展,眾多基礎建設項目和現代化超高層建筑物不斷興建,基礎和基坑開挖深度越來越深,各種公共建筑物的建筑風格迥異,其平面和立面變化大,給結構和勘察專業帶來諸多的新課題,采用傳統的勘察方法和傳統的勘察手段已經很難滿足設計的需要,存在著許多急需解決的巖土工程勘察技術問題.
二、 巖土工程勘探的方法
2.1 工程地質的測繪
它是巖土工程勘探的基本工作,通常在勘探初期階段進行。此方法的本質是采用工程地質的理論,對地面的地質現象進行觀察、描述,分析它的性質、規律,借以結果推斷地下地質的情況,給勘探和測試工作等其他的勘察方法提供根據。在地質條件、地形地貌等較復雜的場地,必須對其進行工程地質的測繪。工程地質的測繪也是認識工程地質條件的最有效、最經濟的方法,高水平的測繪工作可以準確地判斷出地下地質的情況,有指導其他勘探方法的作用。
2.2 現場的檢驗和監測
它的目的主要在于保障工程的安全和質量,提高工程的工作效益。現場的檢驗包含施工階段對之前的巖土勘探成果的核查驗證和質量控制以及巖土工程的施工管理。現場監測則主要是對施工、運營中的結構物以及環境影響的監測。檢驗和監測所取得的資料,能夠反映和求出工程技術的一些參數,井以此為依據進行設計提高,使得在經濟和技術方面得到優化。
2.3 勘探取樣
勘探工作包含鉆探、物探等方法。它不僅可以被用來勘探地下的地質情況而且還可以利用勘探工程取樣來進行原位的測試、監測。應當依據勘探的目的和巖土特性選擇上述的勘探方法。鉆探也被稱作勘探工程,是直接的勘探手段,可以準確地了解地下的地質情況,是巖土工程勘探中必不可缺的一種手段。它的使用最為普遍,可以依據地層的類別以及勘探的要求選擇不同的鉆探方法。物探它是一種間接勘探手段,優點是比鉆探經濟、輕便并且快速,可以及時的解決工程地質測繪中不容易推斷并又急于了解的地下地質狀況,因此經常和測繪工作配合起來使用。
三、巖土工程勘探技術改革措施
1、積極采用先進的巖土工程勘探技術在巖土工程勘探中,為了更加準確的確定出地基承載的特征值,可以用回歸分析法,為了確保成果的正確性,可以用計算機進行研究處理,為了減少由于勘探點布置的隨意而導致的損失,可以用克里格法。在工程分析的過程中,為了提高精確度,可以用高密度點法和多道瞬態面波勘探技術。所以先進的技術有很多,我們應盡可能多的運用到實際工作中。
2、必須嚴格規范市場行為、按照正確的建設程序進行勘察、嚴格遵循“先勘探、再設計、后施工”的原則。施工過程中一方面需要仰仗政府相關部門按照國家的法律、法規,對項目的準備和實施過程提供相關的法律依據,另一方面則應對工程進行全方位的監督管理,積極推行工程監理的全程化,盡可能避免不正當行為的發生,使勘探的質量以及投資效益的最大化有所保障。
3、加強相關人員知識技能的培訓同時嚴格市場的準入。通過這些年勘探設計資質換證,使得勘探設計單位有了一定的清理和整頓,對市場的規范化起到了很好的作用。但同時我們也應清醒地認識到我國勘探資質的門檻還是比較低的,目前通過高級技師的數量來衡量此行業的技術水平不能準確的反映出勘探企業真實的技術水平。所以應該盡快的出臺注冊土木工程師制度,通過這樣真實的反映出我國巖土勘探的真實水平,促進勘探技術、水平的提高。
四、巖土工程設計的注意事項
1、負面影響和環境限制。巖土工程設計必須考慮的重要因素是環境條件。環境條件越嚴,可選的方案越少。無論何種工法或方案,一般都是有缺點,有優點,可能有某些負面影響,又有其適用的一面。例如,城市中不能采用沉管式灌注樁和噪音大的錘擊式預制樁,某些注漿材料污染地下水,泥漿污染城市,有些施工方法影響人體健康,深基坑開挖和地下開挖時,,嚴重浪費寶貴的水資源,大量抽排地下水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。
2、施工的質量的可控制性和可操作性。有優質的施工優秀的設計才能成為現實。當有多種工法可選時,應盡量選用便于操作,施工簡單,施工單位有經驗的熟悉的工法。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,質量的檢驗和控制十分重要,挖孔樁的廣泛應用,質量易于控制是原因之一。有的工法雖有明顯的優勢,但是如果質量不易控制也只得放棄。例如粉噴樁許使用就是在于質量不易控制,曾被一些地方封殺。兩千零二年版的《建筑地基處理技術規范》規定,必須配有攪拌深度自動記錄儀及計量部門確認的粉體計量裝置,就是為了解決粉噴樁質量的可控制性問題。
3、技術方法的有效性和適用性。首先應當考慮的是方案的不適用還是適用,無效還是有效。例如,孔隙水壓力難以消散,由于軟黏性土的透水性弱,因此,不宜采用密集的擠土樁也不宜采用強夯法加固。密集擠土樁的擠土效應造成浮樁、歪樁、斷樁的事故屢有發生。擋土墻背后的填土一般不采用黏性土,采用無黏性土,不僅孔隙水容易積聚而增加土水壓力,而且是黏性土的壓實性不易控制。所謂有效性,是指該方法能達到預期的效果。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。
五、結語
提供各種相關的技術數據,查明情況,評價和分析場地的巖土工程條件并提出解決巖土工程問題的建議,以保證工程建設高效、安全運行,促進經濟社會的可持續發展是巖土工程勘察工作的任務。
六、參考文獻
[1]地基處理新技術:孔內深層強夯,中國建筑工業出版社(第1版),2011.3.1
[關鍵詞]巖土 工程勘察 質量 思考
[中圖分類號] P624 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-1-108-1
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。
1 針對巖土工程勘察質量的影響因素分析
(1)在我國的巖土工程勘察行業中,由于主管部門長期以來的監管不力,導致各種從業單位的對于勘察人員和勘察質量的標準較低,不能完全適應我國當前的勘察形式,從而造成市場中的勘察從業單位日益增多,魚龍混雜,而且由于勘察資質管理不夠健全,導致勘察市場的不規范。
(2)長期以來,在我國工程建設中,建設單位對于巖土工程勘察工作普遍缺乏重視,導致我國工程領域的重建設、輕勘察局面。雖然在我國法律中對于建設工程中的巖土工程勘察工作進行了明確的條例規定,但在實際建設中,大部分建設單位只是將勘察工作抱著例行公事的心態,使得勘察工作流于形式,從而造成勘察作用得不到充分發揮,勘察人員的工作得不到充分尊重的情況。
(3)現階段,我國絕大部分勘察單位采用的勘察手段仍然是以傳統鉆探取樣方法為主,結合動力和靜力觸探的勘察方式,其勘察手段呈現出極大的單一化,加之室內試驗仍然以傳統的常規試驗為主,相對于國外先進的勘察手段和技術而言,存在著很大的差距。
(4)我國當前的很多建設單位實施的勘探操作不夠規范,很多單位為了最大限度的追求自身經濟效益,采取最低價中標的方式,大肆壓低巖土工程勘察的造價;還有的建設單位盲目的追求政績和短期的經濟效益,隨意縮短勘察周期,以不符合勘察規律的方式勘察,從而導致勘察工作的不完善,造成勘察質量較差的情況。
2我國當前巖土工程勘察中存在的問題分析
(1)缺乏合理的勘察方案,在實際勘察中往往存在著工作量偏多或偏少的情況,與實際的勘察需要不相符,也有的勘察單位為了追求短期的經濟效益,爭奪標的物而刻意壓低費用,從而導致勘察工作極為粗糙,不能滿足實際的勘察要求。
(2)現階段,很多勘察單位仍未擺脫工程地質勘察報告的形式,在實際的勘察報告中只進行定性的分析,而對于定量指標的分析極其缺乏,沒有針對性的建議和措施,導致勘察結果的實用性較差。
(3)建設單位不能高度重視巖土地質的檢測工作。在實際建設工程中,由于巖土地質條件存在著極大的復雜性,僅通過前期勘察并不能真實的反映和掌握所有巖土問題。因此,為了確保工程建設的安全,避免工程投資的損失,應該對施工過程中的巖土性質及其條件進行動態監測,但建設單位往往對此沒有很好的重視。
(4)巖土工程勘察是對巖土性質和條件進行判定的過程,其勘察成果僅靠短期勘察并沒有太大的成效,必須充分結合地區性的長期勘察經驗和成果,對工程建設地區的巖土進行綜合評價。但在我國當前的巖土工程勘察中,通常都只有對工程點的勘察,并未充分結合工程所在區域的巖土勘察研究,其勘察成果往往不能提供較好的建議。
3我國巖土工程勘察的建議和對策
目前,我國巖土工程勘察的實際作用遠遠沒有達到國家規定或期望的水平。這種情況是由很多因素導致的,如我國建設單位重設計輕勘察的思想,缺乏健全的勘察體制,勘察市場中存在惡性競爭等。
(1)要不斷加強對巖土工程技術人員的培訓,提高勘察人員整體素質;巖土工程勘察是一項專業技術工作,集多種學科于一體,近年來,隨著勘察工藝和技術的不斷發展,各種新的規范和標準不斷更新,因此,巖土工程勘察人員必須與時俱進,提高自身的專業素質,以適應新時代的巖土工程勘察要求。在推行土木工程師準入制度的同時,要不斷加強對勘察人員的培訓,以全面提高其技術水平和專業素質。此外,還應該不斷加強勘察市場的監管,推行勘察監理體制。
(2)要不斷加強勘察質量的認證,健全勘察質量管理體系。建立專業的質量管理體系,設置以過程模式作為勘察標準的結構。而且要明確勘察工作的質量標準,通過過程方法對巖土工程實施PDCA的勘察管理方式,以全面提高勘察工作的質量及作用。
(3)對建設程序、市場勘察進行嚴格的規范,科學的建設程序應該嚴格堅持先勘察、再設計、后施工的流程。對于投資決策的工程,如沒有科學的地質勘察資料,則不予報建。對于未按照地質勘察規范進行勘察的的工程不予報建。此外,還應該建立高效的市場約束體系。一方面加強國家和政府法律法規的監管,通過項目招投標制度和實際過程中對行為主體進行有效的監管;另一方面應該實行工程建設全程監理制,通過事前、事中、事后全程勘察的地質控制辦法,以最大限度的避免建設過程中的地質問題,從而確保勘察有效,使建設投資效益最大化。
(4)定期進行勘察設備的維護和保養。隨時掌握各種室外勘察設備和室內試驗設備的完好性能,這是確保勘察工作有效進行的基礎。對于現有的儀器設備應該定期進行檢測,以確保其工作性能和狀態,對于老化陳舊的設備儀器要及時更新換代。
(5)大力引進先進的勘察工藝、技術和設備。在確保巖土工程勘察進度和質量的前提下,要不斷加強新技術和先進設備的創新;在信息化飛速發展的今天,要不斷加強計算機信息技術在工程勘察中的應用。如通過巖土工程圖件制作軟件制作勘察圖紙,對各種定性定量指標進行全面的統計和分析等;通過計算機技術模擬巖土問題的發生、演化,從而制定相應的處理措施;通過計算機軟件進行巖土工程勘察設計、巖土工程勘察過程及地質問題治理的模擬;利用信息技術進行巖土工程地質的預警監測及防治等。這些技術的應用不僅能夠使巖土工程勘察更加有效,還能大量的節約勘察所消耗的人力和物力。
4結束語
巖土工程勘察是建設工程時的基礎性前期工作,工程建設的投資效率很大一部分體現在勘查工作是否詳實上,而巖土工程勘察是一個不斷進步的技術,若想提高對巖土工程勘察的最新技術,那么就要對理論以及規范、規程的學習進行加強,以便來提高工作質量。
參考文獻
[1]王奎華.巖土工程勘察[M].北京:中國建筑工業出版社,2005.
關鍵詞:邊坡工程;勘察
前言
在我國城市建設及城市間高速干道建設大規模開展環境下,邊坡工程治理的重要性日益顯現,為更好做好邊坡工程巖土工程勘察工作,為設計與施工提供客觀、可靠的工程與水文地質條件、合理的設計參數及經濟、有效、實用的治理措施,撰寫此文對邊坡工程勘察中的常見問題進行探討。
在邊坡巖土工程勘察中,查明邊坡工程地質條件,即邊坡各巖土層的空間分布及其邊界條件等因素為工程勘察最基本的要求,同時,邊坡的水文地質條件,包括地下水及地表水儲存條件、補給、徑流及排泄特征,以及各地層水理性質,即持水性、保水性、透水性、軟化性等特征。在地區經驗、原位測試及室內試驗、行業規范要求的基礎上,推薦各地層的巖土工程參數。最后根據邊坡的水文地質與工程地質條件、巖土特性及不良地質發育情況,評價和預測邊坡的穩定性,提出邊坡治理措施建議。
實際工程勘察中,工程技術人員的對邊坡認識不盡相同、涉及邊坡類型差異大等因素,以至于技術報告種類繁多、 顧此失彼而水平參差不齊。因此,工作中統一認識是很有必要的。
1 邊坡分類
為統一國內邊坡勘察、設計與施工標準,2002年我國頒布了《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2002),以下簡稱邊坡規范。建筑工程開挖的邊坡統稱建筑邊坡,根據邊坡規范規定,其安全性等級與邊坡地層類型、坡高及破壞后果掛鉤,關系見下表:
由上表得,邊坡類型按有巖質、土質兩類,土巖混合型邊坡須靈活綜合兩類邊坡特征進行判定。巖質坡按三個量級劃分坡高,土質坡按兩個兩級劃分坡高。按邊坡破壞對周邊建構筑物、車輛、設備及人員危害程度劃分為很嚴重、嚴重和不嚴重三個破壞等級并映射三個安全等級。另外,對同一長大邊坡的不同地段,可分別評級。存在外傾軟弱結構面或存在危巖和滑坡地段或邊坡破壞影響區內有重要建構筑物的破壞后果很嚴重、嚴重的邊坡可化為一級邊坡。勘察中按邊坡勘察等級對應的間距原則布置邊坡勘探線及勘探點,并根據勘察階段及工程地質復雜情況,適當調整間距。
2 邊坡工程地質條件的勘察
邊坡工程地質條件在邊坡工程勘察中主要為巖土的空間分布,為邊坡的穩定檢算提供地層特性及邊界條件,為設計專業提供地層依據,因此巖土分類是勘察工作中的重要環節。巖土分類是工程勘察中最基本的工作,也是巖土工程技術人員的一項基本技能。按照《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)【2009版】、《土的分類標準》(GBJ145-90)要求,在野外調繪、鉆探及挖探等工作中,對下更新統及以上地層首先通過野外簡易物理方法及原位測試進行鑒別,野外鑒別簡易物理方法為目測、觸摸或敲擊、嗅感等。在野外初步定名基礎上,并經過室內土工試驗數據進行進一步校對,最終確認土的名稱。對下更新統與全風化巖界線劃分以及全風化巖與強風化巖的劃分,《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)【2009版】中規定。殘積層、全風化和強風化之間的分界應用標準貫入擊數來劃分的原則是:標準貫入擊數小于30為殘積層,30~50擊為全風化巖,而大于50擊劃定的強風化巖。有標準貫入試驗的鉆孔以標準貫入試驗為主,簡易物理方法為輔,兩者結合得出判定標準,對常規鑒別孔地層進行判斷。強風化巖、中風化巖、微風化巖及未風化的分界較易判定,可以通過簡易物理方式鑒別(巖性可參考區域地質資料),也可通過巖礦分析、抗壓試驗、軟化試驗來鑒別分析巖石名稱及風化程度。對巖質邊坡,在地質調繪中還應調查其不連續結構面,評價其發育程度、結合程度及充填情況。應用野外調繪、鉆探、原位測試及室內試驗對地層進行判定的基礎上,還可結合物理勘探(如淺層地震、電法等)對比完善鉆孔見地層分布,甚至對上鉆探困難小型邊坡以物理勘探結合野外調繪資料作分層依據。
邊坡工程勘察中進行工程巖土的分類后,通過工程地質柱狀圖、工程地質剖面、地層等高線反映巖土的空間分布,便使巖土的邊界條件清晰明了。
3 邊坡水文地質條件勘察
水文地質條件對邊坡的穩定影響較大,邊坡的穩定性計算中常規的兩種計算工況為:一般工況和暴雨工況。在工程勘察中常要求查明邊坡及其周邊地表水及地下水賦存、補給、徑流及排泄條件。主要的工作方法有收集相關水文及氣象資料、調繪、勘探、原位和室內水文地質試驗、室內水質分析。收集水文氣象資料一般可以提供地區降雨量、地層滲透系數參考值等,現場調查填繪地表水置圖、估測地表水流量、標識地下水露頭及流量等;量測勘探孔地下水初見及穩定水位,并進行長期水位觀測;水文地質原位試驗常用抽水、壓水及注水試驗等,目的是獲取地層的滲透系數,以自作為設計依據;室內滲透試驗可獲取強風化及以上地層的滲透系數;天然孔隙比對計算給出土的容水度、給水度及持水度有較大作用;室內水質分析用作判定地下水和地表水腐蝕性。通過采集水文地質數據,綜合分析邊坡工程水文地質條件,評價水文地質條件對邊坡穩定的影響,合理建議工程水文治理措施。
4 巖土工程參數采集、分析與選取
在邊坡工程穩定性計算中,地層容重、凝聚力、內摩擦角為最基本的參數,邊坡勘察中通過室內試驗、原位測試方法采集以上參數。其中,同一地層土試樣數量不宜少于6個,巖石試樣不宜少于9個。容重要求提供天然容重和飽和容重,凝聚力和內摩擦角的試驗條件要求為天然快剪、三軸不固結不排水剪、殘余快剪、便攜式十字板剪切或大面積原位剪切。《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)【2009版】要求對地層指標進行統計得出平均值、標準差及變異系數,并對統計中離散性較大的數據做出合理解釋,利于結合地區經驗選取巖土工程參數。臨界狀態的邊坡可用反分析法確定抗剪強度參數。巖質邊坡軟弱結構面抗剪強度可根據調繪所取結構面發育程度、結合程度及填充情況查表取等效內摩擦角值。在邊坡工程治理設計中,支擋結構持力層選取尤為重要,因此持力層參數如地基承載力、基底摩擦系數、地基反力系數等參數可經過原位載荷試驗、室內試驗結合查表,類比地區經驗后綜合得出。
5 邊坡的穩定性分析
邊坡的穩定性分析是邊坡選取治理方案必須的前期工作。根據邊坡的地層條件、破壞或可能出現的破壞模式,選擇最不利組合進行穩定性驗算,從而確定支護形式。土質邊坡破壞模式以圓弧形滑動破壞為主,少量折線滑動破壞。其穩定性計算常采用以極限平衡理論為基礎的分析方法:圓弧法、條分法及傳遞系數法,也有以彈塑性理論為基礎的數值分析方法:有限元法、流形元法等。巖質邊坡破壞常沿著不利結構面崩塌、滑移,運用傳遞系數法和有限元法進行穩定性分析比較多些。在不同工況下,可選用國內外基于以上理論開發的軟件如理正、SLOPE等對邊坡穩定性進行計算,比較分析計算結果,得出結論。在穩定性分析中始終遵循初步定性定量(半定量)定性原則,方使定量不偏離實際情況。
6 邊坡治理工程措施建議
邊坡工程的治理措施主要有:削方減載或堆載反壓、抗滑支擋、錨固、加筋注漿、坡面防護與綠化、水工設計、監測。根據大量的邊坡治理經驗,邊坡治理建議措施可遵循以下原則:未發生破壞的邊坡首先用坡率法進行經驗性判斷,偏陡邊坡首先應進行削方減載,再上支護措施。若無放坡條件,應設置強有力的支擋措施。已發生破壞的邊坡,首先判斷其破壞形式,據其力學特征確認減載還是加載合適,然后進行支擋。各邊坡支擋結構主體工程完工后,疏理坡體及坡面排水體系,確保地下及地表排水暢通。坡面采用植被綠化,即美觀也防雨水沖刷。埋設邊坡及支擋構筑物變形檢測點并定期收集及整理數據,便于后期邊坡維護。此外,進行邊坡治理措施可行性分析時應詳細分析周邊建構筑物有效邊界,防止侵入現象。
7 結論
(1)從建筑邊坡分類分級入手,本著邊坡勘察與設計承接性,闡述邊坡地層勘察方法、參數采集分析及選取,初步分類邊坡穩定性計算方法,列舉邊坡治理措施。為邊坡勘察服務于設計各層次作較全面的定位詮釋。
(2)本文有目的地分析邊坡工程的勘察各工作環節,有助于初步接觸邊坡工程勘察和設計的技術人員工作。
(3)在邊坡工程勘察過程中,運用好現行規程規范,可使得勘察方案布置有理有據、巖土參數采集與分析合理、邊坡穩定性分析透徹以及邊坡工程治理措施建議可行、經濟、合理。
參考文獻
[1]《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2002)重慶市建設委員會[M]中國建筑工業出版社 2002.5
[2]《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)【2009版】 中華人民共和國建設部[M]中國建筑工業出版社2009.10
[3]《邊坡工程處治技術》趙明階 何光春 王多垠[M]人民交通出版社 2004.7
關鍵詞: 巖土工程勘察,地基基礎,選型
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
1 項目概況
本住宅小區規劃用地面積9.68萬平方米,總建筑面積18.50萬平方米。本工程重要性等級為二級,場地復雜程度等級為二級,地基復雜程度等級為二級,綜合確定本工程勘察等級為乙級。
2場地水文地質條件
2.1地下水位
勘察期間測得場地地下潛水水位如下:初見水位埋深1.01~3.82m,相當于標高2.10~1.65m。靜止水位埋深0.09~2.69m,相當于標高2.76~2.64m。該區域的表層地下水類型屬于潛水型,主要來源于天氣降水形成水源,排泄方式為自然蒸發,該區域的地下水位隨季節產生變化,通常年變化量在0.43~0.96m之間。
通過地址勘察過程中對該區域地下水位的觀測,并結合該區域地下水位的變化數據,我們可以得到,該區域的抗浮設計水位可以定位標高3.49m進行設計。
2.2地下水水質及腐蝕性評價
根據室內水質簡分析試驗結果,場地地下水屬CL-、SO42----K++Na+型中性~弱堿性水,PH值介于6.94~7.70之間。
2.3淺層地基土的滲透性
根據本次勘察室內滲透試驗結果,埋深20.00m以上各層土的滲透性主要為不透水或微透水性。
2.4標準凍結深度
根據《建筑地基基礎設計規范》(GB5007-2002)第5.1.7條,本場地標準凍結深度為0.60m。
3地基基礎的分析與評價
3.1場地穩定性和適宜性
本場地抗震設防烈度為7度,根據《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)(2008版)第4.1.7條規定,可忽略發震斷裂錯動對地面建筑的影響。本場地地勢平坦,地基土分布均勻穩定,無不良地質作用,故擬建場地屬穩定場地,適宜本工程建設。
3.2抗壓樁基礎評價
根據擬建物性質及場地地質條件綜合分析,本次擬建住宅樓及公建均建議采用樁基礎,由于樁基礎施工技術相對成熟,機械化程度高,有利于本工程的快速施工,加上前期地質數據的勘察也表明,該區域適合使用樁基礎進行施工,因此選擇樁基礎比較合理。
3.3抗拔樁基礎評價
本次擬建地下車庫1層,底板埋深約5.00m,本場地地下水位較淺,受水浮力作用較大,建議采用抗拔樁。抗拔樁樁端可置于埋深21.00~24.00m段粉土、砂性大粉質粘土(⑧2)中或置于埋深24.00~32.00m段粉質粘土(⑨1)中,建議采用鉆孔灌注樁。
根據《建筑樁基技術規范》(JGJ94-2008),用物性法對單樁抗拔極限承載力標準值Tuk以10號孔地層進行估算,抗拔系數取0.70,估算條件及結果如表3。
表3單樁抗拔極限承載力標準值Tuk
樁型 樁頂標高(m) 樁端標高(m) 樁長(m) 樁徑(m) Tuk(kN)
鉆孔灌注樁 -1.00 -19.00 18.00 Φ=0.50 645.9
Φ=0.60 775.0
-1.00 -26.00 25.00 Φ=0.50 1065.1
Φ=0.60 1278.2
3.4樁基礎沉降估算
本次擬建高層住宅高度大、荷重大、對變形要求嚴格,本報告采用以下三種估算最終沉降量的方法,以1#(11層)、3#(18層)樓為例對高層住宅樓最終沉降量進行估算。
①分層總和法(《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2002)
②Geddes法(有限元分析法)
③簡化估算法(《巖土工程技術規范》DB29-20-2000)
按以上方法、估算條件,18層住宅中心點沉降量估算結果為分別為48.89mm、43.38mm和36.17mm。
4、巖土工程勘察施工與常見問題
4.1施工準備步驟
4.1.1 分析設計資料,選擇勘察方案和施工方法:
勘察方案的內容包括:勘察方法、勘察機具、勘察順序、勘察工藝;
勘察方案的基本要求:切實可行,勘察期限滿足工程要求,確保工程質量和施工安全,經濟合理,工料消耗和施工費用最低。
4.1.2 編制勘察工程進度圖
編制勘察進度計劃的步驟:
⑴研究勘察有關資料及勘察條件;⑵劃分勘察項目計算實際工程數量;⑶編制合理勘察順序和選擇勘察方法;⑷計算各勘察過程的實際工作量(勞動量);⑸確定各工程的勞動力需要量及工種和機械臺班數量及規格;⑹設計與繪制勘察進度圖;⑺檢查與調整勘察進度。
4.1.3 勘察準備工作
要求勘察隊伍進場后,立即進行勘察準備工作,如勘察機械及勘察材料的進場、測量放樣、原材料檢測及同時進行場地平整、水源、電源的落實、取土區的劃定、臨時工程的施工等工作。
4.1.4技術準備工作
首先進行技術培訓。第一步就是對勘察施工技術管理人員進行勘察工程、施工管理、勘察技術和勘察分析這幾方面的技術知識培訓,可以安排有勘察施工實踐經驗的相關人員進行授課,從而為項目勘察施工奠定了工程管理和施工技術的人才基礎。
其次學習和核對勘察文件,把技術交底作為學習本工程技術規范和實施細則的重要一環。在現場勘察過程中,對勘察方案、主要控制點、勘察點、取樣等工作重新進行復測;檢查勘察機械設備與人員總體布置和施工方式是否合理,是否有錯誤和矛盾之處,確保勘察工作準備到位。
4.2勘察施工中常見的問題
4.2.1 工程地質勘察工作不扎實,缺乏科學真實的地質數據。此問題主要是由于施工管理人員工作不到位,管理疏漏不認真造成的,嚴謹的勘察數據時以后建筑設計、施工的有效保障,因此需要施工管理人員精益求精,把巖土地質勘察工作做仔細做到位。
4.2.2巖土勘察時鉆孔深度欠缺,由于巖土勘察時沒有查清較深范圍內地基中無有軟弱層等情況,難免會造成以后建筑物主體負荷過大,造成基礎發生沉降。
4.2.3地基勘察時,鉆空間距離過大,不能全面的反應地基的地質實際情況,就容易造成以后建筑物出現不均勻沉降,嚴重的引發墻體裂縫,造成建筑物錯位。
5結論和建議
6.1結論
5.1.1.本場地屬穩定場地,適宜采用樁基礎進行地基基礎工程建設。
5.1.2.本場地抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度為0.09g,屬設計地震第一組,本場地屬不液化場地,場地土為中軟土,場地類別為Ⅲ類。對建筑抗震屬不利地段。
5.1.3.本場地淺層地下水主要為潛水,靜止水位平均埋深0.49m,相當于大沽標高2.690m,年變幅一般為0.49~1.10m。該場地抗浮設計水位可按大沽標高3.49m考慮。標準凍結深度為0.59m。
5.1.4.無干濕交替作用時,地下水對砼結構有中等腐蝕性,腐蝕介質為SO42-,對鋼筋混凝土結構中的鋼筋有弱腐蝕性,腐蝕介質為CL-;有干濕交替作用時,地下水對砼結構有中等腐蝕性,腐蝕介質為SO42-,對鋼筋混凝土結構中的鋼筋有強腐蝕性,腐蝕介質為CL-;地下水對鋼結構有中等腐蝕性,腐蝕介質為CL-、SO42-。
5.2建議
5.2.1.本次擬建住宅樓及公建建議采用樁基礎;地下車庫建議采用抗拔樁基礎。樁基礎評價詳見“地基基礎的分析與評價”。
5.2.2.單樁豎向抗壓、抗拔承載力應結合試樁結果綜合確定。
5.2.3.鉆孔灌注樁因其單樁承載力與施工質量有密切關系,應加強施工質量的監理及對樁身質量的檢測工作,施工應做好泥漿護壁及孔底回淤土處理工作。
5.2.4. 以粉質粘土(⑧1)為樁端持力層,沉樁較容易;以粉土、砂性大粉質粘土(⑧2)為樁端持力層,預應力管樁施工時應注意粉土、砂性大粉質粘土(⑧2)局部頂板起伏對沉樁的影響;以粉質粘土(⑨1)為樁端持力層時,預應力管樁需穿透⑧2層,⑧2層強度較高,局部較密實,應選擇合適的施工設備和相匹配的樁身強度,可在適當位置試沉樁,以合理確定施工機械及施工控制參數;預應力管樁施工時應以標高結合壓樁力(貫入度)控制沉樁,設計時應合理布置樁間距,施工時選用合理的施工工藝及施工順序,防止產生擠土效應。
5.2.5.本工程基坑開挖深度約5.10m,基坑開挖建議采用深層攪拌樁重力式擋墻進行支護及止水,降水可采用大口井降水體系,將水位降至槽底0.49~1.10m以下。
5.2.6.工程竣工后應對擬建物沉降進行長期觀測工作。
參考文獻:
[作者簡介]李明(1978―),男,河南南陽人,博士,重慶交通大學土木建筑學院副教授,研究方向:公路隧道與巖土工程。
注冊土木工程師(巖土)執業資格考試制度從2002年開始實施,是由國家建設部和人事部推動,主要由勘察協會組織進行的國家級考試。這項考試旨在提高我國從事巖土勘察、設計、咨詢等技術的人才隊伍的總體素質,加強我國工程技術人才的互認,推動我國的巖土工程事業與國際接軌。該項考試涉及的范圍廣泛,對考生基礎知識的掌握、規范的理解和應用、具體問題的分析熟練程度等要求較高,因此,考生及格率較低。地基處理方法在注冊考試中所占比重較大,應該得到師生的重視。在此背景下,作為巖土專業專業課程的“地基處理”課程教學不能僅僅停留在理論教學的層面,應該注重培養學生的實踐能力和創新能力,以適應注冊考試和市場需求。
重慶交通大學巖土及地下工程系的“地基處理”課程教學團隊針對目前的新形勢,結合自身的教學特色和市場需求,積極改革課程教學,取得了較好的效果。
一、精選教材,優化教學內容
教研組通過了解《建筑地基處理技術規范》(JGJ79―2012)及相關規范的技術要求、國內外的地基處理施工新技術,確定在“地基處理”課程中,除了講授傳統的換填?巢惴ā⑴潘?固結法、強夯法和強夯置換法、灰土擠密樁法、砂樁法、碎石樁法、石灰樁法、水泥土攪拌法、夯實水泥土樁法、高壓噴射注漿法、水泥粉煤灰碎石樁法、加筋法、灌漿法等方法外,還增加了既有建筑物的基礎加固、建筑傾斜處理、建筑抗震、地基處理的監測與檢測、復合地基的處理技術等內容。結合國內外的工程實例,將正在進行的重大工程運用的新技術介紹給學生,讓其了解和掌握國內外工程技術的發展前沿。這在培養學生快速適應市場需求和應用方面起到了較好的效果。
二、強化專業建設,提高教師水平
當前“地基處理”課程教學一般是由主講教師按照教學大綱的要求,結合教材章節講解。教師對理論講得較多,而實踐只能停留在視頻和圖片展示上,這并不符合專業性和實踐性較強的“地基處理”課程的要求。
我們充分考慮教學團隊整體的知識結構和教師個人研究課題的不同,結合注冊工程師的要求,由學術帶頭人擔任領導,帶領教學團隊與相關的設計、勘察和咨詢單位持證人員溝通,讓教師了解各自研究領域的前沿知識。在教學中,鼓勵教師根據教學需要分解和組合教學內容,將教學內容分為換填墊層法、預壓法、壓實地基與夯實地基、散體材料樁復合地基、具有黏結強度增強體復合地基、傾斜地基糾偏技術、復合地基載荷試驗與檢測等專題,每個專題的內容由教師結合自己負責的課題和工程實踐授課。這樣不僅有利于學生吸收、掌握知識,也提高了教師教學和科研的水平。
三、利用先進教學資源,活躍課堂氛圍
教學實踐表明,大學生的自學能力較強,可以增強學生在社會工作崗位上的適應性,有利于以競爭力為目的對其進行多種能力的培養。利用先進的教學資源,營造生動活潑的課堂氛圍對于鼓勵學生自學極為重要。
“地基處理”課程的理論與實踐結合得非常緊密,可利用的教育資源十分豐富,學生不僅可以到施工現場參觀、學習,還可以借助網絡進行自學。現場的施工進度與教學進度之間存在明顯的差距,并且單一的工程在不同的施工環境下,不可能同時具備教學所需要的全部條件,這不利于學生全面掌握相關的知識。
因此,在教學過程當中,教師可以將現場的問題帶到課堂上或者在現場直接解決;在課堂上提出問題并加以引導,激發學生的學習興趣,然后師生一起探討,讓學生學有所獲。課程結束后的考試采用與注冊考試相同的方式進行,實行開卷考試,考試內容分為基礎知識部分和計算部分,試題以歷年注冊考試的真題為樣題。這樣的考試方式減少了學生死記硬背的痛苦,強調對理論知識的理解和應用,獲得了學生和同行的認可。
通過上述改革,學生解決實際問題的能力和探索知識的能力獲得了發展,而且理論聯系實際和自學的能力也得到了提高,這為他們將來工作和進一步深造打下了牢固的基礎。從近四年的情況來看,“地基處理”課程教學改革初見成效,學生在注冊考試中的通過率逐年提高。
四、結語