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序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇巖土工程勘察論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
通常情況下,軟土地基主要是在自然環(huán)境中,其孔隙大于等于1mm的軟土物質(zhì),一般這種軟土地基中的水分含量較多,具體具備了以下幾點特點。
1.1軟土地基自身具備較強的觸變性能,改性能是指當(dāng)軟土在受到其他外力因素干擾時,地基結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生一定的損壞,這樣就會極大影響其強度的可靠性,與此同時,在振動負荷的作用下,也會發(fā)生側(cè)向滑動,甚至還會出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象,很容易引發(fā)安全事故,造成人員的傷亡。
1.2如果軟土在受到較大的承載壓力以后,就會發(fā)生變形,而其自身的空隙也會迅速變小,水分頁將會被快速排除掉,除此之外,由于軟土結(jié)構(gòu)受到載荷的影響而導(dǎo)致剪切變形的出現(xiàn),我們統(tǒng)一將這一特點稱之為軟土的流變性。
1.3由于軟土孔隙較大的特點,其壓縮性能也比較大。因此,若選擇軟土作為建筑物的地基時,就很有可能發(fā)生大幅度的沉降現(xiàn)象。
1.4相關(guān)技術(shù)人員通過實驗檢測發(fā)現(xiàn),當(dāng)軟土在自然狀態(tài)下時,其抗剪強度并不會發(fā)生較大的變化,承載能力較低,并且,如果軟土邊坡可靠性較差,就很容易因剪切力破壞而導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)發(fā)生失穩(wěn)的情況。
1.5雖然軟土地基中的含水量較多,但其實際的透水性能非常差,這對于地基排水的流暢性十分不利,并且,軟土地基上建筑沉降時期較長,尤其是在加載初期基礎(chǔ)時,將會達到增加孔隙水的壓力,從而導(dǎo)致整個地基的穩(wěn)固性都受到了極大的損害。
2軟土勘察的基本內(nèi)容與要點分析
2.1軟土勘察的內(nèi)容。軟土勘察主要包括了:軟土的形成類型、埋藏情況、分布和發(fā)展規(guī)律、層理特征、滲透性能、立體分布的均勻性、表層硬殼的厚度、地下硬土層的情況等等;對軟土的固結(jié)情況進行勘察,強度、變形特征以及隨著應(yīng)力改變而變化的規(guī)律,并且了解其結(jié)構(gòu)破壞對強度和變形的影響情況;軟土中存在的地貌形態(tài)差異、填土、河道等的分布范圍和深度等;地下水埋藏的情況,分析其對施工材料、安全設(shè)置、環(huán)境等影響。
2.2軟土地基勘察的基本要點。軟土勘察的勘探點布置應(yīng)根據(jù)實際情況進行設(shè)計,工程性質(zhì)、場地形狀、勘察分段、成因類型、復(fù)雜情況評價等都應(yīng)當(dāng)考慮在內(nèi)。當(dāng)土層出現(xiàn)復(fù)雜變化時應(yīng)對此位置進行加密;勘察中鉆探取樣的時候應(yīng)結(jié)合原位置測試的結(jié)果,去氧應(yīng)利用薄壁取土裝置,原位測試應(yīng)采用靜力觸探或者十字板剪切試驗完成。
2.3軟土剪切試驗。當(dāng)軟土的加載和卸載的頻率過高的時候其內(nèi)部的水分形成的空隙水壓消散速率也會發(fā)生改變,此時應(yīng)采用自重壓力預(yù)固結(jié)德爾不固結(jié)排水三軸剪切試驗,對透水性較低的粘性土質(zhì)可以采用無側(cè)限的壓強度試驗或者十字板剪切試驗來完成測試;當(dāng)軟土排水速率快切施工過程緩慢的時候應(yīng)采用固結(jié)不排水三軸剪切試驗或者直接剪切試驗獲得數(shù)據(jù);對土體可能發(fā)生大的應(yīng)變項目因此測定其殘余的剪切強度必要的時候應(yīng)將蠕變試驗、動態(tài)扭剪切試驗、動態(tài)三軸試驗等納入到檢測中。
3.1一般來說,巖土勘察的等級都是由工程性質(zhì)而決定的,這是因為一般的軟土巖土工程的施工環(huán)境十分復(fù)雜,無論是地基的設(shè)計,還是勘察難度方面,都必須遵守規(guī)范的勘察內(nèi)容而進行全面的調(diào)查分析以后,才可以進行準確的劃分,勘察人員會切實根據(jù)工程項目的實際情況,按照等級的不同來對工程等級進行劃分。例如,該工程的規(guī)范設(shè)定為一級,那么,其場地等級,復(fù)雜程度等都要按照一級標準。
3.2在進行正式的勘察工作以前,勘察人員應(yīng)當(dāng)充分做好一切準備工作,根據(jù)實際的工作量來采取相應(yīng)的勘察措施,可以通過在建筑物周圍設(shè)定勘察點,并對其間距與孔深進行精細的劑量,并得出該工程所需的鉆孔量,最終將這些所得的數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯總在一起,將其作為被工程所需的工程量以及基本采樣量,以此來選擇合適的檢測方法和實施步驟,從而確保軟土巖土工程勘察工作的順利開展,進一步提高勘察結(jié)果的質(zhì)量。
3.3通過上文敘述,我們可以得知,當(dāng)工程量和取樣數(shù)量都確定了以后,試驗人員就可以根據(jù)所得數(shù)據(jù),制定出從一個完整的檢測試驗流程,并制定出明確的勘察試驗時間表,這也是為后續(xù)施工作業(yè)提供的基本保障。其次,對于早期已經(jīng)勘察的土壤,試驗人員更應(yīng)該準確劃分出其具體的采樣數(shù)量以及位置,充分做好試驗勘察前期的準備工作,及時出現(xiàn)取樣數(shù)量增加的問題,也可以保證在預(yù)期的時間內(nèi)完成樣品的檢測工作,從而避免資源不足的情況發(fā)生,確保檢測試驗結(jié)果的真實有效性。
4軟土地基的土工工程勘測的數(shù)據(jù)處理
4.1軟土地基的巖土工程試驗往往采用的是土工試驗,其優(yōu)勢的簡單而方便。獲得數(shù)據(jù)和處理的時候,應(yīng)保證巖土試驗室內(nèi)的項目設(shè)計應(yīng)從巖土類型和工程性質(zhì)出發(fā)進行綜合考慮,并結(jié)合工程分析計算的要求確定試驗的方式和數(shù)據(jù)處理方法,并最終確定軟土的基本性質(zhì),這才是數(shù)據(jù)處理的最終目標。
一、有關(guān)巖土工程勘察
1.巖土工程勘察定義。巖土工程勘察,英語為geotechnicalinvesigation,就是根據(jù)建設(shè)工程的要求,查明、分析、評價建設(shè)場地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件,編制勘察文件的活動。
2.巖土工程勘察階段。按其進行階段可分為:預(yù)可行性階段、工程可行性研究階段、初步設(shè)計階段、施工圖設(shè)計階段、補充勘察、施工勘察等。
3.巖土工程勘察對象。根據(jù)勘察對象的不同,可分為:水利水電工程(主要指水電站、水工構(gòu)造物的勘察)、鐵路工程、公路工程、港口碼頭、大型橋梁及工業(yè)、民用建筑等。由于水利水電工程、鐵路工程、公路工程、港口碼頭等工程一般比較重大、投資造價及重要性高,國家分別對這些類別的工程勘察進行了專門的分類,編制了相應(yīng)的勘察規(guī)范、規(guī)程和技術(shù)標準等,通常這些工程的勘察稱工程地質(zhì)勘察。因此,通常所說的“巖土工程勘察”主要指工業(yè)、民用建筑工程的勘察,勘察對象主體主要包括房屋樓宇、工業(yè)廠房、學(xué)校樓舍、醫(yī)院建筑、市政工程、管線及架空線路、岸邊工程、邊坡工程、基坑工程、地基處理等。
4.巖土工程勘察內(nèi)容。巖土工程勘察的內(nèi)容主要有:工程地質(zhì)調(diào)查和測繪、勘探及采取土試樣、原位測試、室內(nèi)試驗、現(xiàn)場檢驗和檢測,最終根據(jù)以上幾種或全部手段,對場地工程地質(zhì)條件進行定性或定量分析評價,編制滿足不同階段所需的成果報告文件。
5.巖土工程勘察的方法與技術(shù)。巖土工程勘察的方法或技術(shù)手段,有以下幾種:(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(chǔ)工作,一般在勘察的初期階段進行。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(dāng)準確地推斷地下地質(zhì)情況,起到有效地指導(dǎo)其他勘察方法的作用。(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(yīng)根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。(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(shù)參數(shù),包括巖土的物性指標、強度參數(shù)、固結(jié)變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應(yīng)力、應(yīng)變時間關(guān)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。(4)現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測。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(yīng)性狀的監(jiān)測、施工和運營中的結(jié)構(gòu)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(shù)參數(shù),并以此為依據(jù)及時修正設(shè)計,使之在技術(shù)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(yīng)在建筑物竣工運營期間繼續(xù)進行。超級秘書網(wǎng)
二、努力提高報告的編寫能力
1.要具備牢固的地質(zhì)地貌和工程理論地質(zhì)基礎(chǔ)理論方面,主要是巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、第四紀地質(zhì)學(xué)和地貌學(xué);工程地質(zhì)方面,主要是土質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、工程地質(zhì)分析、工程動力地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)勘察。
2.要熟悉和把握有關(guān)的規(guī)范規(guī)程規(guī)范規(guī)程既是經(jīng)驗的總結(jié),又是技術(shù)的指南,具有很強的勘察工作指導(dǎo)性。對于國家的、行業(yè)的、省和地方的有關(guān)規(guī)范規(guī)程,必須熟悉把握,并在具體勘察工作中認真執(zhí)行。
3.要了解工作區(qū)的地質(zhì)情況對于勘察地段的區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)資料,應(yīng)盡可能地搜集并熟悉。對于鄰近地段已有的工程地質(zhì)勘察資料,也要盡可能了解,以便在勘察工作中發(fā)揮其參考作用。
4.要把握工程設(shè)計的基本要求和基礎(chǔ)施工的技術(shù)要點只要明確了工程設(shè)計的基本要求和基礎(chǔ)施工方法,作出的工程地質(zhì)評價才能有的放矢、正確客觀,提出的建議才能合理適用。
5.要切實保證第一手資料的質(zhì)量巖土工程勘察報告是工程地勘察的最終成果。一份高質(zhì)量的勘察報告,必須來自于高質(zhì)量的第一手原始資料。
6.提高綜合知識方面的技能。如基本的數(shù)理統(tǒng)計知識、文字表達能力、編圖技巧、綜合分析能力。
三、確保巖土工程勘察質(zhì)量
1.嚴格按基本建設(shè)程序辦事,先進行地質(zhì)勘察后設(shè)計。對無地質(zhì)勘寒資料工程的設(shè)計應(yīng)不予報建,對(未能按照相應(yīng)的等級)降級進行地質(zhì)勘察的工程不予報建。
2.提高地質(zhì)勘察單位員工的質(zhì)量意識,加強職業(yè)道德教育,健全崗位責(zé)任制度,培養(yǎng)良好的認真負責(zé)的工作作風(fēng),避免出現(xiàn)地質(zhì)勘察資料的失誤。
3.建立審查、復(fù)核制度,對室內(nèi)室外技術(shù)資料要有資深的專業(yè)人員進行審查和復(fù)核,敢于對鉆探、土工試驗結(jié)果提出質(zhì)疑,并通過對相近建筑物的鉆探資料對照分析,確保資料的準確性。必要時可重探可疑探點、可重做相關(guān)試驗。
4.要根據(jù)建筑物的安全等級與場地類別,并結(jié)合地質(zhì)歷史(注意收集相關(guān)資料)與地形特色進行探點的布設(shè),并按規(guī)范進行相應(yīng)比例和數(shù)量的取土探孔和原位測試探孔的布置,避免漏探特殊地質(zhì)現(xiàn)象。
5.勘察布孔。勘察與設(shè)計的接口:收到設(shè)計人的勘察任務(wù)書后,應(yīng)認真閱讀,仔細分析,充分了解設(shè)計意圖,不明白的地方及時與設(shè)計人溝通,存在疑慮的地方需向設(shè)計人提出。設(shè)計人往往有偏于保守的傾向,如對地基承載力要求過高、要求一樁一鉆、對樁基承載力提出過高要求等。由于巖土體始終是一個灰箱,無法徹底查清巖土體的分布及其物理力學(xué)參數(shù),在做與巖土相關(guān)的工程設(shè)計時固然要留有一定的安全富余度,但是必須在了解場地巖土條件的情況下才能準確把握安全的尺度,采用過于保守的巖土參數(shù),過高的安全系數(shù)將不可避免的造成工程建設(shè)的極大浪費。做巖土工程勘察的人一般比做結(jié)構(gòu)設(shè)計的人更清楚或者更容易把握場地的巖土條件情況,因此巖土工程師應(yīng)當(dāng),也有必要提出意見供設(shè)計人參考。在勘察任務(wù)書與工程平面布置圖確認無誤后,勘察人員應(yīng)到現(xiàn)場踏勘,了解場地情況,并提出勘察綱要供鉆探等供外業(yè)使用。
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。
2.基坑勘察技術(shù)發(fā)揮作用應(yīng)遵循的規(guī)則
2.1根據(jù)基坑的開挖深度及巖土工程條件確定勘探范圍。基坑布置勘探點時應(yīng)注意孔位起碼要設(shè)置在基坑深度的一倍以上,當(dāng)需要錨桿時基坑的勘探點要保證在基坑深度的兩倍以上,而當(dāng)基坑的無法布置相應(yīng)的勘探點時勘察人員需要結(jié)合相關(guān)的勘察資料與施工現(xiàn)場的場地條件進行綜合分析以最終得出更為精確的勘察方案。
2.2勘探點的具體布置。巖土工程施工中基坑的勘探點應(yīng)以15米至25米的間距沿著基坑的邊緣進行布置,而當(dāng)施工現(xiàn)場的巖土土質(zhì)屬于軟弱土層、暗溝或巖溶等復(fù)雜的地質(zhì)條件時勘察人員應(yīng)結(jié)合GIS系統(tǒng)或物探技術(shù)等巖土工程中常見的勘探技術(shù)對土質(zhì)進行勘察以詳細的總結(jié)出地質(zhì)分布情況并結(jié)合利用GIS的制圖功能對地下土質(zhì)情況進行圖標繪制,進而適當(dāng)加密勘探點以強化勘察質(zhì)量。
2.3基坑周圍勘探孔的深度設(shè)置。基坑周圍的勘探孔的深度設(shè)置應(yīng)保證在基坑深度的兩倍以上并結(jié)合抗拔樁設(shè)計樁長綜合確定,以保證穿過軟弱下臥層并滿足設(shè)計樁基驗算要求。
2.4強化對地下水的勘察。利用GIS或物探技術(shù)對基坑下方的地質(zhì)、水文情況進行勘探,如果基坑下方有地下水則應(yīng)利用各種勘探技術(shù)查明含水層的埋深、厚度以及分布情況,這樣更有利于勘探人員結(jié)合具體的資料對地下水的類型、補給以及排泄條件進行確定。當(dāng)基坑下方有承壓水時應(yīng)采取分層測量的方式查明其水頭的高度,以最終精確計算出其含水量及承壓性。
2.5基坑降水情況的處理。巖土工程中由于地下含水量過高會對基坑的穩(wěn)定性能造成一定的影響,因而有必要適當(dāng)降低基坑中的水位,在進行降水作業(yè)的過程中應(yīng)當(dāng)采用抽水試驗的方法對各個含水層的滲透系數(shù)與影響半徑進行測定,并將其最終結(jié)論明確的體現(xiàn)在勘察報告中。
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。勘察結(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
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2巖土地質(zhì)和水的關(guān)系
建筑和地下工程的穩(wěn)定性和巖土的地質(zhì)情況有著很大的關(guān)系,在建筑和土木工程中發(fā)生的事故往往是由于巖石的強度不夠或者土壤的勘查工作不夠充分造成的。在巖土中的材料主要分為兩種,一種是土壤,一種是巖石,這兩個材料的成形都和水息息相關(guān),土壤中一般都含有大量的水,而巖石的形狀的成形是河流沖刷之后形成的,因此巖土地質(zhì)和水有著重要的聯(lián)系,主要可以分為以下三個方面。2.1巖土體的脹縮性巖土體的脹縮性是在空氣的氣氛下,在失去水之后體積收縮或者在吸收水之后體積膨脹的物理反應(yīng)。由于巖土存在著和周圍的空氣交換水的現(xiàn)象,土壤中的水因為溫度的升高而蒸發(fā),散發(fā)到空氣中,最后體積減小;然而在下雨天或者濕潤氣候的時候,土壤顆粒之間的間隙提高,吸收了水之后,在表面形成了一層水薄膜,最后體積增大,因此巖土體因為水文地質(zhì)而存在縮脹性。
2.2巖土的軟化性質(zhì)
由于巖土體的只要成分包含了土壤和巖石,土壤顆粒之間存在著大量的空氣,是一種膨脹的物質(zhì),與之相反的是巖石顆粒之間的間隙較小,基本不會體積縮小,但是在水中浸泡之后會存在強度和硬度減小的現(xiàn)象,因此巖土體存在著軟化效應(yīng)。一般的巖土體都存在著軟化的問題,例如頁巖,泥巖,松土巖等等,由于巖土地質(zhì)中的水文因素的存在,巖土表現(xiàn)出了很強的軟化現(xiàn)象。2.3巖土體的透水性質(zhì)巖土體的透水性巖土體由于重力的作用,其中吸收的水分會逐漸流失并穿過土壤顆粒的現(xiàn)象。相對而言,松散的巖土的透水性較強,而堅硬的泥土的透水性較強。在巖土工程過程中,由于土壤中透過了水,土壤的結(jié)構(gòu)會受到很大的影響和破壞,還可能造成土壤直接混入水中形成泥石流等重大自然災(zāi)害。水分子沒有透過土壤的部分可以把土壤黏在一起加強土壤的強度和硬度,因此水文因素在透水方面對于巖土工程的規(guī)劃和勘察有著很多的影響,整體上改變了巖體的結(jié)構(gòu)和強度。
3水文地質(zhì)對巖土工程的危害
水是地球上最寶貴的東西,生命正是因為水而蘊育產(chǎn)生,因此水文地質(zhì)對巖土工程有著很獨特的作用,其中地下水對巖土工程有一定的危害。當(dāng)?shù)叵滤话l(fā)生變化時,巖土體也會受到極大的傷害:水位上升,會造成一系列的問題,包括巖土沼澤化,斜體滑坡,山崩,溶洞坍塌,地下項目工程完全毀壞等等;當(dāng)?shù)叵滤唤档蜁r,往往是因為植被遭到破壞或者降雨不足引起的,這樣會帶來地質(zhì)干枯,水質(zhì)惡化,河流營養(yǎng)化等問題;地下水位頻繁升降,由于地下水對巖土的軟化作用和脹縮作用,巖土將會出現(xiàn)硬度發(fā)生改變,頻繁的地下水水位升降會使得巖土層達到疲勞,土壤和巖石解體,造成土地坍塌,建筑損壞,土壤營養(yǎng)流失等問題。因此地下水位對巖土體的影響可以分為以下三類:
3.1地下水上升引起的巖土工程危害
水文地質(zhì)的水位上升有很多的影響因素,主要的原因包括了氣候因素如強降雨,降雪,氣溫變化等等以及人為因素如建筑工程如水壩建立,水電站的建造等等因素。這些問題會對巖土資源的分布和結(jié)構(gòu)帶來很大的影響,由于突然的軟化效應(yīng),強降雨會造成泥石流和道路坍塌等問題,而由于巖土體的透水性,水位上升會導(dǎo)致過高的水位對地下項目如地鐵,挖礦,隧道等等工程帶來致命性的傷害,抑制項目的進度,同時由于水位過高,巖土的強度也會受到很大的影響,橋梁和山體的硬度都急劇降低,會導(dǎo)致山體崩塌和橋梁斷裂的問題。因此水文地質(zhì)的水位過高對巖土工程有著很大的傷害。
3.2地下水下降引起的巖土工程危害
地下水位過低會對巖土工程帶來同樣巨大的危害,水位降低主要是因為人為的因素造成的,人們大量的抽取地下水而浪費水資源,砍伐樹木,毀壞植被,填湖造田等等,這些都會對地下水造成極大的傷害。地下水下降過多,會導(dǎo)致山崩地裂的問題,湖泊水源干枯,水中的生物死亡導(dǎo)致水質(zhì)過于營養(yǎng)化,同時由于巖土體的脹縮性,巖土質(zhì)量會受到很大的影響,土壤會過硬,導(dǎo)致植被也無法生存,農(nóng)民的收入大幅度降低,農(nóng)產(chǎn)品枯萎死亡。因此水文地質(zhì)的水位過低對巖土工程有著很大的傷害。
3.3地下水頻繁升降對建筑帶來的影響
地下水的頻繁升降會引起巖土產(chǎn)生不均勻,導(dǎo)致建筑的質(zhì)量大幅度降低,由于地下水的大幅度升降會帶來土壤中營養(yǎng)如鐵,鋁等缺失,同時頻繁的地下水水位升降會使得巖土層達到疲勞,土壤和巖石解體,造成土地坍塌,建筑損壞,土壤營養(yǎng)流失等問題。
在巖土工程勘察過程中,處于近地面位置的地質(zhì)界面包括的類型較多,但在當(dāng)前技術(shù)和手段下,對于這些界面還不能有效、快速地進行劃分和識別,不能為民用建設(shè)工程的設(shè)計和施工提供充分的指導(dǎo)作用,這就給民用建筑工程的設(shè)計和施工帶來了較大的影響。
1.2部分巖土參數(shù)不能確定
在勘察工作中,部分原狀巖土在對其樣品進行采取時具有較大的難度,無論利用室內(nèi)試驗或是室外試驗等方法來對參數(shù)進行測定,都會導(dǎo)致這部分巖土的參數(shù)不能有效的確定下來,這也會對民用建筑工程設(shè)計帶來一定的影響。
1.3部分勘察技術(shù)人員素質(zhì)不高
勘察工作質(zhì)量的好壞在很大程度上取決于勘察技術(shù)人員素質(zhì)的高低。但在實際調(diào)查中發(fā)現(xiàn),目前很大一部分勘察技術(shù)人員不僅理論知識較為缺乏,而且也不具有豐富的實踐經(jīng)驗,這就導(dǎo)致因為自身知識廣度和寬度的不足,在勘察過程中不能確保工作的高質(zhì)量完成,不能更好地將巖土工程勘察技術(shù)在勘察工作中有效的進行應(yīng)用。
2巖土工程勘察技術(shù)在民用建筑中的應(yīng)用
2.1工程物探技術(shù)
2.1.1鉆孔波速測試
為了能夠更好地對各類巖體土體的各種波速進行有效的確定,可以利用單孔波速測試手段,這樣還可以有效地對相關(guān)的巖土參數(shù)進行確定,從而可以科學(xué)對民用建筑場地類別進行判斷。而且利用鉆孔波速進行測試,可以有效判斷和評價地基的振動特性,有利于對建筑的抗震設(shè)計進行有效的指導(dǎo)。在利用鉆孔波速進行測試時,需要在民用建筑下布置波速測試鉆孔,將三分量檢波器固定在孔內(nèi)預(yù)定深度內(nèi),同時要對測試的垂直間距進行嚴格的控制,使其保持在1m左右,在測試時按照從下到上的順序逐點進行。
2.1.2場地微振動測試
為了能夠更好地提高抗震設(shè)計的質(zhì)量,可以對場地微震動進行測試,對脈動幅度值等參數(shù)進行確定,從而將場地內(nèi)的地震區(qū)進行劃分。另外,在室內(nèi)外測試過程中,利用各種檢測技術(shù)可以獲取各種數(shù)據(jù)資料,通過對這些數(shù)據(jù)資料進行分析和研究,從而確保能夠獲得更加準確和可靠的巖土工程設(shè)計參數(shù)。
2.2地理信息系統(tǒng)
當(dāng)前地理信息系統(tǒng)已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用在空間數(shù)據(jù)處理中,其主要是以地理坐標為主,通過勘察來獲取某一區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)資料,從而利用地理信息系統(tǒng)來有效管理巖土工程勘察信息。地理信息系統(tǒng)在應(yīng)用過程中得以不斷的完善,其功能也不斷的增多,不僅具有輸入、編輯、維護圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的功能,同時對于文件型圖形數(shù)據(jù)和關(guān)系型的屬性數(shù)據(jù)還具有有效的連接功能,這樣不僅有效確保了這兩種不同的數(shù)據(jù)庫能夠互相進行訪問,還可以對圖形數(shù)據(jù)進行更好的分析。由于是完全面對用戶進行界面設(shè)計,而且還能夠提供相應(yīng)的接口,這樣可以有效確保二次開發(fā)的順利進行。利用地理信息系統(tǒng)的空間信息處理能力,可以有效確保信息管理系統(tǒng)可視化功能的實現(xiàn)。當(dāng)前地理信息系統(tǒng)技術(shù)和功能不斷完善和發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴大。地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在民用建筑巖土工程勘察工作中,不僅可以將地質(zhì)資料在工程中進行輸入和查詢,還可以使可視化綜合動態(tài)查詢和檢索功能得以實現(xiàn),有效確保了勘察信息的真實性和可靠性,這樣就可以為勘察管理部門提供更真實的數(shù)據(jù),確保其決策的科學(xué)性和合理性,有利于更好地指導(dǎo)巖土勘察工作的實施。
2.3遙感技術(shù)
利用遙感技術(shù)可以確保探測范圍和信息量的進一步擴大,同時通過多種先進的技術(shù)手段,可以在短時間內(nèi)即獲取到相應(yīng)的信息,可以實現(xiàn)動態(tài)的監(jiān)測。而且利用遙感技術(shù)收集到信息后,可以對信息進行存貯、傳輸,這對于信息的進一步應(yīng)用帶來了較大的便利。在民用建筑巖土工程勘察中利用遙感技術(shù),可以更好地顯現(xiàn)出地域內(nèi)的不同地貌特征,為工程建設(shè)方案的設(shè)計提供科學(xué)的依據(jù),有利于更好地掌握復(fù)雜的地理環(huán)境。
[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
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。