绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇岩土工程技术论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
Abstract: the trend搀攀 civil engineering construction development is that people will continue to expand new living space, the development of underground space to the march, build the bridge, tunnel and transform Desert Island built highway and high speed railway, etc. And the corresponding technical methods will also has come up, perfecting and updated. In this paper, the geotechnical engineering construction method of system analysis, research and summarize, provides geotechnical engineering disciplines development and perfection of the great significance.
Key Words: geotechnical engineering construction technology problems
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
2 岩土工程施工技术的特点2.1 不确定性首先,由岩土工程勘察报告中的很少的场地数据很难对场地岩土的全部性能都了解清楚其次,某些岩土的结构及性能参数又容易随环境条件而改变,而施工时又常改变了岩土的环境条件第三,改变了的岩土结构及性能反过来对施工过程又施加一定的影响,不可能在事先把这一切了解得非常清楚,所以施工是在对岩土性质及其变化不是全部了解清楚的清况下进行的。这种不确定性的影响,轻则需调整施工工艺参数,重则甚至改变工法,这是无法回避的事实。根据原位测试和现场监测得到施工过程中的各种信息进行反分析,根据反分析结果修改设计、指导施工,这种信息化施工方法将是解决这个问题的重要手段。2.2 区域性各地区的自然条件不同,岩土性质存在很大差异。不同土的应力应变关系不一样,压缩性指标和抗剪强度指标、工程处理目的、设计参数,施工的方法都不相同。例如,在施工技术的选用上,上海注重软土的重庆注重山区岩石的太原则注重能够解决湿陷性黄土问题的。2.3 隐蔽性地基处理、桩基、地下连续墙、锚杆等都是在岩土中隐蔽施工,工程完成后的运行也是在隐蔽条件下进行的,不易发现问题,出现问题后的判断和处理难度也较大,而且是否解决了问题须有一定的时间来验证。在岩土工程施工中、工后采用了各种有针对性的检测、监测方法,检测、监测成为解决这类隐蔽性工程可能出现问题的重要技术手段。
2.4依赖性众多岩土工程施工技术,不但取决于所需解决的岩土工程问题,更依赖于相关学科的发展。20 世纪60 年代末,随着高压射流切割技术的发展,出现了高压喷射注浆法射流泵及真空泵技术孕育出来真空预压法液压技术的发展,使大吨位的静压桩变为现实超声波技术的发展,使岩土工程施工技术的质量检验上了一个新台阶,其与相关的岩土工程施工技术配套,使信息化施工成为可能。2.5 前导性
各种施工技术都是先研究施工效果,后研究计算理论和设计方法,如复合地基、扩底桩、夯扩桩、夯实水泥土桩等迅速发展完善及大范围的应用,但其相应的设计计算理论还在“蹒跚而行”。
3 我国岩土工程施工技术应用现状
3.1 地基处理技术(1)世界上各种成熟的地基处理方法在我国都得到了广泛的研究和应用。有些工法,如真空预压法达到了世界领先水平;(2 ) 自主开发了一系列有本国特色的地基处理技术,如二灰桩复合地基钢渣桩复合地基渣土桩复合地基等。这些成果的开发应用,不仅节约大量资源,降低工程费用,改善环境、减少城市污染,而且使形成的复合地基桩土应力比更趋合理;(3)研究开发了介于桩基与复合地基之间的新型地基基础形式――钢筋混凝土疏桩复合地基,使桩间土的承载作用得到充分发挥,桩、同承受上部结构荷载,从而有效控制建筑物沉降。3.2 基础工程施工技术 (1)各种先进的、落后的,技术含量高的、技术含量低的大直径钻、冲、挖孔桩技术在全国各地得到广泛的使用;(2)研究开发了后压浆桩技术。在灌注桩成桩后对桩底和桩身表面实施压力灌浆,改善桩端和桩周土性,提高桩基承载力,减少桩基沉降量,效果显著;(3)注重施工中的环境效应,采用预钻孔、静压等措施,扩大了钢筋混凝土预制桩的应用范围,而且由于其质量相对稳定可靠,故在城市郊区或场地宽阔的工程以及不宜用其他桩型的场合仍采用;(4)沉管灌注桩己在数亿平方米的工业与民用建筑中应用,在中小城市,因其低廉的造价,使用极其广泛。3.3 边坡加固工程施工技术
(1)我国岩土锚固的应用在20纪80年代后进入飞速发展时期,在边坡稳定、深基坑支护等许多水利、电力和城市建设重大工程中得到应用。施工设备、机具、材料完全自力更生;(2)采用二次灌浆技术,大幅度提高了软土中锚杆的承载力基本上掌握了软土中锚杆蠕变变形和预应力值变化的规律在实践中,找到了控制软土基坑周边位移的若干有效方法,我国的软土锚固技术接近世界先进水平;(3)对基坑开挖过程重新审视,按时空效应原理开挖基坑,是基坑工程中的重大技术创新和变革,其原理为解决其他岩土工程问题开辟了一个新的途径。
3.4 非开挖技术非开挖技术是指在不开挖地表的条件下探测、检查、修复、更换和铺设各种地下管线的技术,是近30 年来发达国家发展起来的一项社会效益与经济效益极为良好的高新技术。我国引进这类技术不到 10年,尚处于消化、吸收阶段。
4岩土工程施工技术的选用和发展
(1)经济性原则。由于施工技术的“不确定性”,每类岩土工程问题往往要准备几套技术或方案,而每种技术方法有可能应用于几类岩土工程问题,需要通过经济、工期、技术、安全等方面对比才能选定。但无论如何,技术的经济性占第一位,这也符合国清。
0.前言
岩土工程勘察是综合性工程地质调查工作。随着社会经济的发展,岩土工程规模的不断壮大,岩土工程技术不断从技术人员知识更新、勘探手段、试验仪器、测试设备等各方面都有了巨大的提高。岩土工程勘察的目的:为设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土工程参数,是建设工程中重要的环节。按要求,各项工程建设在设计和施工之前必须进行岩土工程勘察,勘察成果的质量将直接影响建设项目的工程安全及造价。因此,我们应根据工程项目的具体要求,对于可以遇到的问题,给予充分分析论证,便于服务工程建设。
1.岩土工程勘察技术中存在的主要问题
随着众多基础建设项目和现代化超高层建筑物的不断兴建,基础和基坑开挖深度越来越深,而勘察市场竞争日趋激烈,不少勘察单位采用传统的勘察方法和手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急待解决的岩土工程勘察技术问题。根据现行《岩土工程勘察规范》要求提供准确、合理、经济的岩土工程勘察报告的任务,岩土工程勘察中还存在许多技术问题,主要有以下几点:
(1)界面划分问题:不同地质构造和软弱结构面的判定,岩土体和岩石风化程度的界面划分,以及不良地质体的地质界面等。
(2)地质形态问题:空洞、不明地下物体及其分布形态、埋藏深度和埋藏位置的确定。
(3)岩土参数问题:岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定。主要有难于进行室、内外试验的岩土层和难于取到原状岩土样等。
(4)综合能力问题:存在一部分勘察技术人员缺乏对野外和室内原始资料的分析、整理、利用的能力,缺乏辨别真伪、补充印证、归纳总结的能力,缺乏建筑、结构设计方面的知识,造成勘察目的性不明确,所提供的资料不能满足设计的需要。
(5)技术素质问题:勘察技术人员知识的综合能力问题,勘察各专业缺乏内部交流、技术沟通,对其他技术发展状况不了解,导致碰到重大工程和复杂项目时不知道应采用何种技术手段去解决所碰到的技术问题。
2.论述解决问题的措施方法
为了解决上述岩土工程勘察工作中存在的主要技术问题,我建议加强以下几方面工作:
(1)应该充分利用思维的多样性和各种勘察手段的综合应用,使勘察精度进一步提高,能够全面反映勘察场地各种地质体的形态、界面、物理力学特征及其相互关联性。应综合采用各种勘查手段,包括工程地质测绘、钻探、坑探技术等。
尤其应该突出运用工程物探技术,重视遥感和地理信息系统在勘察中的应用,可以利用其可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面。从而能够有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来划分不准确、漏判等缺点,并且可以有效地解决传统手段难以解决的诸多岩土工程问题(地下不明物体、洞穴、软弱滑动面、结构面、断层、破碎带等在地下的分布形态、特征、埋藏位置、深度),而且可以提供许多工程建设所需的岩土动力参数和设计地震动参数。合理地结合运用工程物探技术与传统勘探手段,无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要技术问题的有效措施。
(2)应该全面加强室内、外测试新技术(如原位测试等)的应用及施工检测、监测技术的使用,通过分析、对比其所获得的数据资料,并应用实测资料反算得到的参数作为依据,确保所提供的岩土工程设计参数真实可靠。比如,可以利用土工离心模拟技术验证堤坝、边坡的变形和稳定性,检查工程安全的可靠性,解决建筑物浅基础的地基破坏模式、变形特征及极限承载力以及桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响,解决土体与结构物之间的相互作用、挡土结构的变形及破坏机理,了解砂土液化、动力工程、单桩和群在水平动荷载作用下的性状。
(3)应该重视勘察现场的勘查技术工作。由于现场所得的勘查测试数据是分析评价的基础,而且岩土工程测试有较大难度,在钻探取样、样品制备及原位测试过程中,总会有一定程度的扰动和环境差异,对结果影响较大。
(4)应当广泛加强勘察技术人员的技术培训和知识再教育,并且形成定期制度,促进其知识的更新换代。勘察单位应该促成勘察各专业多多开展技术交流活动,尽可能参加各种有关的学术活动和讲座,进而扩大勘察技术人员的知识面,采取这些措施必将可以极大地提高勘察技术人员的综合能力。
3.结语
岩土工程勘察工作的具体任务是查明情况,提供各种相关的技术数据,分析和评价场地的岩土工程条件,提出解决岩土工程问题的措施建议,以确保工程建设安全、高效运行,促进经济社会的稳定、高效、可持续发展。岩土工程勘察的对象是建设场地的环境、地质特征及岩土工程条件,主要是指场地岩土的土层性质或岩性、空间分布及工程特征,地下水的存贮、补给、排泄特征和水质、水位的变化规律,以及场地周围地区存在的不良地质作用及地质灾害情况。
我们通过工程实践证明:首先,合理地选用工程物探技术与传统的勘探技术相结合,必然是解决岩土工程勘察存在的技术问题的最佳途径,进一步使各种勘查手段互相补充、互相验证。其次,将各种间接勘察手段所获取的资料与传统的勘察方法、施工监测、施工检测成果进行比证、分析,建立其相关的经验关系,建立定量分析、判定标准,从而确保工程勘察质量。另外,以人为本,提高工程勘察技术人员业务素质和综合能力也是不可或缺的重要因素。
【参考文献】
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[中图分类号] TU195+.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-131-2
随着国家的进步,社会、科技的经济不断快速发展,高层建筑物的不断兴建,从而对工程建设队伍的竞争压力与技术压力的不断扩大化,岩土工程的勘察越来越受到外界的关注,从而国家对岩土工程的勘察技术规范要求也越来越严格。工程施工前对施工现场地质条件的勘察尤为重要,应明确了解不良地质导致的灾害问题的发生,应做到精心、仔细、严谨、高端的勘察,为提高工程的投资效益和工程的质量保证,所提供资料的真实性、完整性、精确性、技术性等的质量保证。
1 对岩土工程勘察过程中存在的技术问题的分析
1.1 岩土工程勘察技术现状的分析
随着我国岩土勘察事业的不断发展,其竞争压力越来越大,在每一项勘察方案中的编制和报价都是对于施工企业实际所需的现状进行总结,而一些勘察企业因各种原因接受报价低于自身勘察报价的业务,施工企业因价格较低的问题不愿对勘察设备和勘察手段的更新,对勘察后的数据无法保证其精确性,更无法保证勘察的质量,从而影响了施工工程的质量。
比如某业主托某勘察企业对住宅小区进行岩土工程的实地勘察,设计部门根据勘察企业提供的勘察资料对住宅的基础施工图进行了设计并提交,在进行实际工程建设时,地质有软土层的存在与所提交的勘察设计图不相符,开发商要求勘察企业对其再次勘察,这样不仅致使施工时间的增长而且又增加了投资。严重时还会导致各种纠纷的发生。
1.2 存在技术问题的具体表现
笔者通过对岩土工程勘察技术现状的分析,结合自身的工作实践,认为当前在岩土工程勘察过程中仍存在这样或那样的技术问题,但主要体现在以下几个方面。
(1)在地层界面划分过程中存在的技术问题
经过实际的勘察,桂林的土层属于岩溶发育的,地层中软土及溶洞分布较多,由于勘察队伍的勘察手段不先进,致使勘察的精度不高,对土层无法做到最精确的定性、定量分析,导致数据的偏差。这便要求勘察队伍在对实地进行勘察时,对地质的构造及软弱结构面的判定,对不良地质界面、空洞、溶洞等及其他不同地质形态、埋藏位置与深度的确定。
(2)勘察精准度有待进一步提升
在岩土工程勘察报告中,我们经常会发现其勘察精度存在一定的不足,有待进一步提升。例如,地下水埋藏情况、水位、类型和相关变化的表述不够完善,尤其在确定岩土参数时,往往缺乏完整性,加上代表性不强,经常导致设计人员的计算存在一定的失误。
(3)综合性水平存在一定的不足
岩土工程勘察是一项系统而又复杂的工作,就目前来看,很多勘察企业的综合性水平存在一定的不足。具体表现在以下几个方面:一是勘察企业为了实现经济效益的最大化,往往在勘察过程中安排的专业的技术人员严重不足,加上这些勘察人员不思进取、安于现状,难以认识到勘察工作的重要性,因而其专业技术水平较低,尤其是基本的资料的处理与分析能力严重不足,对于场地资料的收集,往往不对其进行真伪辨别和分析、归纳以及总结,就直接录入勘察报告之中,导致勘察报告缺乏精准性,从而难以满足设计人员的需要。二是在很多工程勘察过程中,往往是少量的勘察人员需要同时操作多台勘察机械设备,加上勘察工作的专业性和复杂性,这不仅加大了勘察人员的劳动强度,而且极容易导致错误的出现,进而降低勘察报告的精准性,从而降低整个勘察工程的质量,降低企业的综合能力,久而久之失去市场而被市场所淘汰,因而我们必须对其进行高度重视。
2 加强岩土工程勘察技术的应用,着力解决岩土工程勘察技术问题
通过对上述的分析,我们对决岩土工程勘察过程中存在的技术问题有了一定的认识,那么,我们应该如何应用岩土工程勘察技术着力解决岩土工程勘察技术问题呢?以下笔者就带着这一问题,作出以下分析。
(1)加大培训和教育力度,着力提高勘察人员的专业技术素质水平
由于勘察人员是整个岩土工程勘察的主体,其勘察质量的高低与人员的专业技术水平有着直接的联系。因而作为新时期背景的岩土工程勘察企业,必须加大投资力度,着力加强技术人员的培训和教育,使其充分认识到做好岩土工程勘察的重要性,着力提高其专业技术素质水平,并建立健全具有激励和约束性质的奖惩体系,激发其工作的热情和活力,从人员方面确保勘察质量。
(2)加强现代信息技术的应用
在高新科技技术信息时代下,勘察队伍不能只靠单一的勘察手段进行实地勘察,应采取合理合法全面的勘察手段对实际施工现场进行勘察,提高勘察的精确度,结合地质工程中的测绘、钻探及坑探、生物工程、遥感及地理信息等多方面知识结合勘察中的情况得到实际的运用。
(3)加强岩土测试及新技术的运用
对实际勘察中会有许多不定因素的发生,对于内聚力、内摩擦角、压缩系数、压缩模量等很多都是野外无法确定的因素,这便需求勘察队伍对此进行更严谨更精确的数据进行分析和试验,从而保证所提供的岩土工程设计图与施工所需参数的可靠和保证。
(4)加强岩土设计计算的完整和可靠
勘察数据是一切工作的基础,勘察数据的完整、精确、可靠、真实才能保证工程施工质量的保证。勘察数据的精确对岩土的取样和原位测试尤为重要,是一切数据的来源,取得数据,再进行数据的计算,其计算模式和计算参数中计算参数更重要。每项工程的勘察都具有较大的难度,对钻探取样和样品制作的过程中,会受一定程序的扰动和环境因素的影响产生一定数据的差异,测试结果也会受到一定的影响。
(5)对地质勘测最主要最有效的勘察手段之一
据有关实践证明,目前而言,地质钻探是岩土工程勘察的最主要、最有效的方式之一,因地质中,存在各种不同的岩土体和地层,对其取样和测试都要求用钻孔方式进行全面控制,而根据相关技术要求规范,每台钻机必备一名编录人员,以保证技术与数据精确,提高经济效益的目的。由此可见,地质钻探对岩土的勘察是十分重要的,施工团队只有不断加强勘察队伍的技术要求,提供更准确的勘察资料及数据,才能有效保证施工工程的质量。
3 结语
综上所述,随着岩土工程勘察的不断发展与进步,有效解决了很多技术上的问题,但还有很多问题依然需要解决与研究,施工团队在施工时不仅要对前期资料和数据的真实做到保证,还应对报告进行分析、复核和验证。只有不断加强自身的专业知识和技能水平,提高勘察队伍的技术与勘察设备的与时俱进,做到严谨、仔细、真实、可靠的勘察资料,保证工程质量的安全性和有效性,提高施工团队的操作实体化,促进社会经济的可持续发展道路。
参考文献
[1]杨凯旋.浅谈岩土工程勘察问题及技术应用[J].科技创新导报,2012,15:102.
2.TDR测试技术在岩土工程中的主要应用
2.1土体含水量测试
2.1.1含水量测试的理论
对于岩土工程中的土体含水量测试,TDR测试技术主要是通过分析反射波形的方式来确定被测土体的介电常数的情况来确定。通常情况下,水的介电常数为81,而相对于土体颗粒的介电常数而言要大得多,因此,我们常常通过判断土体的含水量来确定土体的介电常数,这样一来就使得介电常数的测试成为了获得含水量的有效工具。在这方面,使用最为广泛的土体介电常数与含水量的经验公式为Topp,具体公式情况如下:苓=4.3x10-6Ka3-5.5x10-4Ka2+2.92x10-2Ka-5.3x10-2这其中苓代表的就是土体体积积水量,Ka就是介电常数,这样的经验公式就是在土体介电常数与土体体积含水量之间建立起来的一定联系。而就近几年来使用的规范的公式主要是来自美国purdue大学研究提出,如下面公式所示,该方式主要也是以土体介电常数为基础,主要体现的就是介电常数与质量含水量以及土体干密度之间的联系。
2.1.2含水量的测试方法
但随着进一步不断的研究,我们发现了电磁波在相对更高含水量的粘土或者污染土等高电导率中传播的时候,会因部分电导损失而导致电磁波的严重衰减现象,造成探头末端的反射消失,最终导致难以确认波在探头中的时间而无法计算介电常数。通常来说,测试土体含水量的方式有两种,分别是利用土体介电常数测试含水量也称两步法,以及根据介电常数与电导率来测试土体含水量的一步法。土本身的介电特征与土体的电磁场的极化性质密切相关,而且极化类型的产生还与外加电场的频率有很大的关系,因此,TDR测试仪运行在频率范围内会发生电子位移极化、离子极化等等现象。所以在利用TDR测试技术是应充分考虑各个影响因素。
2.2地下水土污染勘察
2.2.1采用TDR测试技术的必要性
随着我国国民经济水平的不断提升,工业生产与化工产品事业几乎已经达到了一个巅峰状态。而伴随而来的还有非水相流体、重金属离子等含有严重污染物的对土壤与地下水造成破坏的污染等问题,此类型的污染区域较大、离散性较高、迁移深度也比较强,因此这也成为当前急需治理的问题。对于前面提到的污染情况,一般的治理方式就是采取现场钻孔取样带回化学分析的方式,从而来确定污染的分布区域与污染程度。虽然这种方法比较准确、可靠,但花费的时间太长,取样困难,因此TDR技术准确、快速、经济等优点已被用在治理污染场地上了。
2.2.2TDR测试技术的具体应用
针对水下的水土污染测试来讲,一般主要对离子型的污染土和NAPLs污染土进行电学性质上的研究,与前面提到过的原理相同。主要也是通过测定介电常数与电导率来获得土介质的孔隙率,利用这种方式就能很好的测试离子型的污染物勘察,还能保证其准确度与快捷性。另外,针对NAPLs污染土的污染物测试得出,在一定含水量的状态下,NAPLs污染土体积的含量逐渐增加时,介电常数是有变化的,但电导率几乎是不变的;而当NAPLs污染土体积一定时,介电常数与电导率会随着体积含水量和NAPLs污染土体积的比例增大而增加。这两种方式都是验证TDR技术用于地下水污染勘察发挥的主要作用。
2.岩土工程施工中对新技术的应用
2.1沉井施工技术
沉井施工技术又叫做沉箱施工,其具有对周围环境影响小、需要的场地条件小等等优点,因这些优点使得沉井施工技术已经被广泛引用到了岩土工程施工中。沉井施工技术的工作原理就是构建一个井筒状的结构物,在井内挖土后,利用结构物的自重克服与井壁之间的摩擦力,使得井内的土下沉到预先设计的高度,然后再使用混凝土密封底部,最后将井孔填塞好作为构造物的基础。另外,因沉井结构可以按照预先设计的深度进行埋填,这样设计的目的是为了保证结构的稳定性与整体性,使得承载面积变大,就可以承载更多的水平与垂直载荷,因此,沉井施工技术使用与城市岩土工程施工。沉井施工技术的施工过程主要按照以下工序来进行;首先,对地基进行处理后,才能够开始基坑的开挖工作,随后才能进行沉井的制作与下沉,只有这些工作处理完毕后才能对沉井进行封顶与封底的工作。在实际的沉井施工过程中,需要特别注意的是,沉井施工需要的施工人员较多,在下沉的过程中需要加强进一步的观测,及时分析出现的变差,并进行科学的调整,保障沉井施工的施工质量。此外,在设计沉井时,还必须根据施工现场的地质条件与结构严格对刃脚等部件计算进行仔细的符合,以确保设计档案的准确性。
2.2泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术
泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术是现代岩土工程中广泛应用的施工技术,也是常用的基础性技术。伴随着各项建筑工程技术的发展与革新,岩土工程中的施工设备与材料也都伴随得到了更大的提升,这些新技术新材料不断被应用到岩土工程中来。泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术具有无噪音、无振动并且不会出现积压情况等的优点,比较适用于水位较浅的岩土工程施工中来运用。主要利用的是钻孔时的泥浆将钻渣带出来的方式,同时,不会对孔壁造成破坏,再将钻进中的泥浆通过水下混凝土浇筑的方式置换。从而保证了钻孔灌注桩的施工质量。同时,在进行施工之前必须要进行验证,查看设计是否满足现实情况的要求后才能进行具体的施工。
2.3喷射混凝土技术
将一定配比量的拌合料混凝土通过喷射机械压缩空气再喷射到受喷面的方式进行混凝土的浇筑。其中拌合料是通过管道运输确认准确定位后再进行喷射的,拌合料一旦接触到受喷面就会很快凝结,实现了在短时间内加固的作用。当前,一些岩土工程中常常将喷射混凝土技术与钢筋网联合使用的方式,实现受喷面的加固耐久性与更高的力学性能。喷射混凝土技术的主要施工流程为:在对受喷面进行充分的底层处理后,用水润湿,然后编设固定好钢筋网,紧接着要进行合理的混合料拌合,等待喷射操作完毕后,还应进行合理的后续养护工作,保证各环节的施工质量。
在岩土工程勘察过程中,处于近地面位置的地质界面包括的类型较多,但在当前技术和手段下,对于这些界面还不能有效、快速地进行划分和识别,不能为民用建设工程的设计和施工提供充分的指导作用,这就给民用建筑工程的设计和施工带来了较大的影响。
1.2部分岩土参数不能确定
在勘察工作中,部分原状岩土在对其样品进行采取时具有较大的难度,无论利用室内试验或是室外试验等方法来对参数进行测定,都会导致这部分岩土的参数不能有效的确定下来,这也会对民用建筑工程设计带来一定的影响。
1.3部分勘察技术人员素质不高
勘察工作质量的好坏在很大程度上取决于勘察技术人员素质的高低。但在实际调查中发现,目前很大一部分勘察技术人员不仅理论知识较为缺乏,而且也不具有丰富的实践经验,这就导致因为自身知识广度和宽度的不足,在勘察过程中不能确保工作的高质量完成,不能更好地将岩土工程勘察技术在勘察工作中有效的进行应用。
2岩土工程勘察技术在民用建筑中的应用
2.1工程物探技术
2.1.1钻孔波速测试
为了能够更好地对各类岩体土体的各种波速进行有效的确定,可以利用单孔波速测试手段,这样还可以有效地对相关的岩土参数进行确定,从而可以科学对民用建筑场地类别进行判断。而且利用钻孔波速进行测试,可以有效判断和评价地基的振动特性,有利于对建筑的抗震设计进行有效的指导。在利用钻孔波速进行测试时,需要在民用建筑下布置波速测试钻孔,将三分量检波器固定在孔内预定深度内,同时要对测试的垂直间距进行严格的控制,使其保持在1m左右,在测试时按照从下到上的顺序逐点进行。
2.1.2场地微振动测试
为了能够更好地提高抗震设计的质量,可以对场地微震动进行测试,对脉动幅度值等参数进行确定,从而将场地内的地震区进行划分。另外,在室内外测试过程中,利用各种检测技术可以获取各种数据资料,通过对这些数据资料进行分析和研究,从而确保能够获得更加准确和可靠的岩土工程设计参数。
2.2地理信息系统
当前地理信息系统已经开始广泛应用在空间数据处理中,其主要是以地理坐标为主,通过勘察来获取某一区域内的数据资料,从而利用地理信息系统来有效管理岩土工程勘察信息。地理信息系统在应用过程中得以不断的完善,其功能也不断的增多,不仅具有输入、编辑、维护图形数据和属性数据的功能,同时对于文件型图形数据和关系型的属性数据还具有有效的连接功能,这样不仅有效确保了这两种不同的数据库能够互相进行访问,还可以对图形数据进行更好的分析。由于是完全面对用户进行界面设计,而且还能够提供相应的接口,这样可以有效确保二次开发的顺利进行。利用地理信息系统的空间信息处理能力,可以有效确保信息管理系统可视化功能的实现。当前地理信息系统技术和功能不断完善和发展,其应用领域也在不断的扩大。地理信息系统应用在民用建筑岩土工程勘察工作中,不仅可以将地质资料在工程中进行输入和查询,还可以使可视化综合动态查询和检索功能得以实现,有效确保了勘察信息的真实性和可靠性,这样就可以为勘察管理部门提供更真实的数据,确保其决策的科学性和合理性,有利于更好地指导岩土勘察工作的实施。
2.3遥感技术
利用遥感技术可以确保探测范围和信息量的进一步扩大,同时通过多种先进的技术手段,可以在短时间内即获取到相应的信息,可以实现动态的监测。而且利用遥感技术收集到信息后,可以对信息进行存贮、传输,这对于信息的进一步应用带来了较大的便利。在民用建筑岩土工程勘察中利用遥感技术,可以更好地显现出地域内的不同地貌特征,为工程建设方案的设计提供科学的依据,有利于更好地掌握复杂的地理环境。
二、岩土工程勘察技术中的地理信息系统技术应用
近年以来,计算机信息化相关的通信技术、信息技术、电子技术等强势而又迅猛的应用开来,不论是生产制造业还是物流运输业等诸多产业组织机构都应用了信息化计算机有关技术。而工程领域中岩土专业中应用的信息化GIS技术在建筑市场中运用也较为成熟。比如,伴随GIS技术逐渐成熟发展,一些集成技术逐渐问世,包括CAD、通信、互联网、虚拟技术、多媒体等多种技术集成运用,对岩土工程地质勘察起到了较大助力作用。同时,在GIS平台软件的技术应用下,GIS技术已经分化出了GIS与CAD集成技术、GIS与RS(遥感)、GPS(定位)结合的集成技术以及组件GIS技术等。
1.GIS与CAD技术的集成
CAD属于计算机辅助设计,是近些年来在制图、设计、制造等相关领域所应用的常用技术,它最为显著的功能是处理诸多结构形态的图形,以便于技术设计人员配合计算辅助制造(CAM)系统设计出生产加工类产品。目前,虽然CAD开始着手于开发一些非图形性质的数据处理功能,但是其主要应用于一些数据信息程度较为完整的资料数据进行设计。但GIS属于针对于地理结构而应用的空间管理技术,在空间信息、资料等数据的分析上更具逻辑性。相比CAD而言,用它对一些地质资料进行分析,能够处理较为复杂、量大的地质信息资料,同时又能具有一定的空间结构分析功能。如此一来,CAD与GIS技术集成则能够充分支持岩土专业工程的地质勘测,给予其充分决策支持。
2.GIS与RS、GPS的结合
关于GPS、GIS以及RS目前在信息化技术领域中简称为3S技术。三者集成技术应用在岩土工程的对地勘测作业中能够良好的针对于地质空间结构形态完成各类相关数据的获取、管理、更新、存贮等,并且随着3S集成技术的完善发展,势必未来3S技术会愈发成熟。同样,其技术应用在岩土工程勘测工作中来,能够针对于数据信息处理、结构分析模拟、以及对地观测等进行实时控制与管理,使之应用功能集成于一体。在岩土工程勘察作业中,GPS(全球定位系统)主要用于某一集中区域内对场地目标展开定位与促进各类传感器顺利完成试验、测试工作,包括定位项目开工现场的运载平台等。对于RS(遥感技术)而言,其主要提供施工场地所研究目标的语义或非语义资源信息,以实时控制场地勘测、测量信息等的各种变化,及时的完成GIS关于空间形态数据资源的更新工作等。而GIS属于三者技术的集成系统应用平台,为数据采集及平台有关功能的应用提供智能化处理方案等,包括对多种空间数据信息等进行动态管理、贮存、加工等综合处理,使岩土项目专业的现场工作呈现于计算机的虚拟空间中,便于作业人员分析与处理相关工作。
3.组件式GIS
组件式GIS属于各大功能模块集成应用技术,每个组件间有着不同的平台系统应用功能,以最终模拟出GIS基础应用平台。当前,对于微软公司提供的COM与OMG组织机构提供的CORBA标准等在其平台系统中得到广泛应用。而微软基于COM组件的ActiveX控件又是一些可视化程序设计中的常见控件之一,所以对于呈现出虚拟化空间形态的GIS平台也十分受用。同样,将GIS功能版块模块化,将以组件方式呈现给开发者使用而形成的组件GIS要比传统的GIS平台软件更具优势,比如成本相对较低,扩展性与维护性较为灵活等。其中,MapInfo公司机构推出的MapX等组件则是组件GIS平台中被贯以应用的代表,能够利于其系统平台中诸多功能的集成应用,可为岩土工程地质勘察提供较大作业助力。
中图分类号:TU74文献标识码:A
引言:
由于我国地域环境差异很大,地质地形呈现多样性,即便是在同一区域,也会呈现岩土结构的不同;再加上我国城市化进程步伐的加快,已建建筑设施和待建的工程就会不同程度的相互制约与作用,这样,岩土工程勘察的难度可想而知。因此,岩土工程勘察问题与对策成为本文的基调。
1 当前岩土工程勘察中存在的技术问题
1. 1勘察工作量布置与《岩土工程勘察规范》要求不符
一是对于勘探点的布置和孔距设定随意,不沿建筑物周边线和角点布置;二是勘探深度和勘探孔及桩基工程钻孔深度不能满足要求;三是对一些条件下加密勘探孔有助于弄清埋藏物和夹层或透镜体的分布范围,但实地勘察却不进行加密勘探孔;四是天然地基与桩基同时可能符合的条件下而按天然地基要求确定勘探孔孔深;五是高层建筑场地勘察不考虑基坑支护;六是高层建筑裙房和仅有地下室的建筑场地不考虑抗浮设计的要求,不布置勘探点;七是不增加高层建筑的上部土层的原状土试样件数。
1.2 外业施工过程中的不规范行为
1.2.1勘察测试手段和方法的采用
在当前的岩土工程勘察中,由于多种因素的作用和影响,勘探装备、取土器规格等缺乏深入细致的了解,往往在实地勘察过程中,对静力触探装备未定期标定、贯入速率未严格控制,导致勘察数据失真,不能顾及当地的岩土特点进行相对应的措施,造成后续工程成本的提升。更有甚者,为了使本勘察单位获得最大的利益,只使用静力触探来替代全部的勘察工作,这样勘察测试手段的单一和不合理,不满足地基基础规范对地基评价要求。另外,在岩土工程勘察当中,还不同程度低存在其他问题,诸如在碎石土层中和未清除孔底废土的情况下就做标准贯入试验,高层建筑场地勘察不做钻孔波速试验,圆锥动力触探试验未连续进行等等,在此就不再一一列举。总而言之,在实地岩土勘察中,手段和方法的采用比较不规范,没有一定的勘察程序和勘察流程来加以约束和督查,就会造成勘察工作的随意性和投机性。
1.2.2 钻探操作
随着时代需要和发展,我国对工程地质钻探制定了相应的技术标准,明确规定了钻探操作规范,对鉴别地层和取样钻孔中的回次进尺要求适度,而在实地的岩土勘察过程中,一般地层和巨厚淤泥质土中分别达到2m和5m。
1.2.3 取样和原位测试
原状土试样要按照相关技术标准规定严格执行,不能间隔很长时间才进行贴签、封蜡和试验操作,这样往往会因土样失水严重而使液性指数、压缩系数、孔隙比、含水量和抗剪强度指标严重失真。另外,为了有效得到全面的岩土记录,不能漏登,也不能错位测试,而在一些粉土、砂层和卵石层中钻进时,由于采取质量不好的泥浆护壁使得泥浆浓度很难控制,进而出现塌孔甚至埋钻现象,造成漏登和错位测试,使得力学性质指标、原位测试数据、主要持力层与下卧层的原状土样不能符合设计和统计要求。
1.2.4 地层描述和地下水量测
野外地层描述要求对土特别是粘性土和粉土的状态、包含物、韧性、湿度、干强度、光泽反应、摇振反应等,而在野外岩土实地勘察中,很少进行全面详细的土层描述,仅仅描述其中几项甚至没有描述,使得土工试验结果与肉眼鉴定有较大误差。在潜水含水层和承压含水层同时存在的勘察场地地层中,需要对承压水头进行测量和分层量测水位,而实际却是没有予以测量,致使报告中无法明确地下水性质,只能提供混合型地下水位和水头。
2 岩土工程勘察中相关技术问题的原因分析
2.1勘察市场未能良性发展
目前勘察单位竞标中互相挤压,国家收费标准几乎成为摆设,可想而知,勘察工作质量下降也就不足为怪,出现不合理勘察手段和凭经验编写报告的现象。
2.2 岩土工程勘察技术水平低
传统勘察方法和勘察手段日益不能满足市场发展需求,勘察人员往往也缺乏建筑、结构设计知识,甚至欠缺逻辑推理能力。
2.3岩土工程专业人才趋于紧缺状态
部分勘察单位基于多种因素影响,雇用没有经过专业培训和教育的临时工来承担测试、取样、量测地下水位、土层鉴定与记录等工作,这就不可避免出现原位测试、基础设计参数不准确、地基评价力度不足等诸多勘察问题。
2.4 忽视地区研究
地区性勘察经验成果研究对于岩土工程勘察至关重要。而目前实地勘察中,往往只是基于工程点研究。如在高层建筑地基勘察中,采用箱基本已满足而采用箱基加桩基复合基础,其结果造成工期延长。
2.5 忽视工程与环境的共同作用
随着我国城市化进程的加快,城市建设空间趋于紧张,往往待建工程周围存在许多建筑物,这样工程建筑基础与地基共同作用及与周围环境的相互作用日益明显。但岩土工程勘察单位对此熟视无睹,以致出现设计和施工论证不足,造成很大经济损失。
3 岩土工程勘察中相关技术问题的解决对策
3. 1 建立健全勘察市场监管控制体系,使其良性发展
完善岩土工程监理体制,强化监督管理力度,有效遏制和清除勘察市场中的不规范操作现象。这就需要做到;强化勘察现场监管和控制力度,强化勘察合同审核与监理力度,完善勘察报告编写和检查过程。
3. 2 运用新型工程物探探测设备和工程物探方法
近年来,在弹性波理论、电子学原理和电磁波理论的理论支持下,能够提供精确的岩土动力参数的新型工程物探探测设备和工程物探方法相继应运而生。这些高新设备能够采取连续加密测点手段获得连续地质界面,具有采样过程迅速、采样密度和信息量大而成本低的优点,实现了实时采集处理与软、硬件功能的综合统一,有效解决了地下不明物体、破碎带洞穴等岩土工程难题。
3.3加大培训力度,提升勘察单位人员的工作能力
一是实施内部岗位轮换制度,以便加强资源共享和信息交流能力。二是建立规范的培训机制,实现定期与专业培训制度化。三是增强单位人员的计算机应用能力,能够熟练进行岩土工程的多种计算(如基坑支护设计计算、承载力计算等)和多种分析(如沉降分析、渗流分析)及岩土工程图件制作与治理模拟等。这样,使得岩土工程勘察人员的勘察能力和素质得到提高。
3. 4 强化地区性研究、制定地方性规程
虽然我国制定了统一的岩土工程勘察规范与准则,但基于我国地理环境复杂和地质地形多样性,加上地基的运动特性,使得不同区域的基土承载力相差悬殊。因此,有必要在岩土工程勘察规范的整体性指导下,加强地区勘察标准的规范。
4结语:岩土工程勘察是各项工程设计与施工的基础性工作,对于当前出现的岩土勘察问题一定要采取多种手段和措施加以综合治理,特别是需要社会的广泛参与和监督及政策监管,才能予以逐步解决岩土勘察问题。
参考文献:
中国分类号:F407.9文献标识码: A
引言:
岩土工程勘察的目的在于解决和处理建设工程中与岩土介质有关的问题,是建设工程中不可或缺的重要环节。各项工程建设在设计和施工之前必须按基本建设程序进行岩土工程勘察,岩土工程勘察的重要性和其质量的可靠性越来越为各级政府所重视。但是,在各级检查和施工图设计文件审查中,勘察问题仍旧突出。当前,施工图审查主要集中于房屋工程和城市基础设施,对为城市建设服务的勘察单位来说,既是促进更是考验。因此,将岩土工程勘察中常见问题加以归纳、分析,对其产生的根源进行了深层次的探讨,对提高勘察技术水平、保证勘察成果质量、减少勘察过程中的错误不无裨益。
1、岩土工程勘察中存在的主要技术问题
随着我国国民经济不断高速发展,众多基础建设项目和现代化超高层建筑物不断兴建,基础和基坑开挖深度越来越深,各种公共建筑物的建筑风格迥异,其平面和立面变化大,给结构和勘察专业带来诸多的新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。这些问题主要有以下几个方面:
1.1岩土工程勘察技术中的地质形态及界面划分问题:在岩土工程勘察中,会面临着地下物不明确,埋藏位置及埋藏的深度难以确定,还有地下空洞和它的分布形态问题等都是在岩土勘察工作中需要解决的问题,另外,对于岩土体及岩石的风化程度界面划分、软弱结构及地质构造的判断和不良地质界面的确定等问题,界面的划分和地质形态问题均是岩土工程勘察所面临的技术问题。
1.2岩土参数问题:主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室内、外试验的岩土层如粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定。
1.3岩土工程勘察技术中的岩土参数及综合能力问题,在岩土工程勘察中所面临的岩土参数问题,主要有获得的原状岩土样品无法用于室内、外试验,因为这些岩土层出现了残积土、粗颗粒土及风化岩等情况,这样岩土的变性指标、承载力等设计参数就难以确定了。其综合能力的问题,主要表现为一些工程勘查技术人员不能对所勘察的室内及野外的原始资料进行有效地整理、分析及利用,同时还缺乏相应的去伪存真、归纳总结及补充印证的能力,对于建筑结构有关方面的设计知识也不懂,这就会常出现工程勘察目标的不明确,所勘察的资料无法满足相关设计的需要。
1.4技术素质问题:主要是勘察技术人员知识的广度和深度问题,勘察各专业缺乏内部沟通、技术交流,对各自技术服务的对象和技术发展状况不了解,导致碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不知应采用何种技术方法和手段去解决所碰到的技术问题。
1.5资料搜索不全问题:不能有效地解决岩土工程设计与施工中的问题在岩土工程勘察规范中,明确规定要搜集带有地形及坐标的工程区域总平面图,建筑物的规模、性质、结构及荷载的特点,工程区域的地面整平标高,地基的允许变形资料等。但是现在的岩土工程勘察报告准备工作做的不到位,资料的搜集不够全面,对于工程的地面整平标高及结构形式情况不清晰,对于设计单位的工程勘查技术缺乏相应的要求。
1.6数字化勘探技术应用不够,在很多岩土工程勘察信息技术上,虽然有些地方应用了数字化系统,但某些环节的技术条件还不够成熟,跟CAD的设计软件接口不是很匹配,难以顺利对接,对于勘察资料不得不进行重新的数字化,这在一定程度上,影响了设计系统的推广应用。
2、岩土工程勘察中相关技术问题的解决措施
2.1岩土工程勘察中运用新工程物探法解决相关技术问题随着现代技术的发展,依据电磁波、弹性波理论及电学原理等发展起来了一批集采集处理、硬软件功能为一体的工程勘探设备,它具有样品采集密度大、成本低、速度快及信息量大的特点,能够运用加大测点密度的手段来获取连续地质界面的情况,这种物探技术有效解决了传统钻探技术所带来的划分准确及漏判的问题,这种综合性的物探手段还能解决遇到的诸多岩土勘探问题,像地下洞穴、不明物体、断层、软弱结构面的分布位置、形态、特征等问题,也能够为所需要的岩土参数及设计参数提供可靠的勘探信息资料,能够有效地解决岩土工程勘察中所面临的主要技术问题。
2.2加强工程勘查技术人员的综合素质及数字化技术的广泛应用对于岩土工程勘察技术人员应该加强他们的再教育及相关技术的培训工作,同时还应该加强数字化技术的应用,像数理统计、土压力、承载力的计算、地震反应的分析、受压层深度计算及渗流分析等,像加强室内、外探测技术及施工检测与监测技术的应用,并通过探测所得数据资料进行分析对比,并对它们建立起一定的关系,同时对获得的实测资料进行反算,来对比得到的参数的准确性,从而在工程设计时拥有更为可靠的设计参数。
3、岩土工程勘察技术的发展趋势
在岩土工程取样技术方面,其地质钻探技术、岩土取样技术等朝着标准化发展,混凝土的灌注桩取心技术也在不断的发展完善,确定岩土参数上朝着原位测试技术发展,并且非破损探物技术也有了很大的发展;对于岩土工程的地基处理上,原有的技术也在不断的翻新,并不断地有新方法被应用,现在常用的方法有砂石桩、CFG 桩、劈裂注浆、夯坑基础等,这些技术的不断发展都是勘查技术发展的主要内容。而且随着计算机的广泛应用,其数据库技术、测绘技术、网络通信技术、计算机技术及 CAD 技术等也被广泛的应用在岩土勘察中来,并且在不断的完善之中,它能够更有效地对岩土工程的地质及空间形态进行分析和预测,而且其勘察信息资料更为准确和可靠,数字化工程勘察技术还将会进一步的发展,并且与传统的岩土工程勘察技术相结合,对工程的勘察将会带来更便利有效地勘察成果。
结语:
岩土工程勘察作为一门应用科学和技术,在自身的发展中正经历着一个重要的阶段、并面临着新的挑战和机遇。随着工程地质岩土力学和土木工程等学科的发展,很多勘查技术问题已经得到了解决,可在实际的工作中依然有很多问题需要去研究与解决,要有效地解决岩土勘察技术问题,需要提高相关技术人员的专业知识及技能水平,同时加强新勘查技术和传统勘察技术相结合的应用能力,并且在相关建设制度及程序的严格执行下,对工程进行有效地勘察,推动着勘察技术向高精深方向发展,从而为工程建设带来巨大的经济效益及社会效益。
参考文献:
[1]中华人民共和国标准.GB5002─120001岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002 .
[2]潘洪远,覃绪坚.岩土工程勘察技术的应用与技术管理[J].科技风,2010(20).
中图分类号:S611 文献标识码: A
一、引言
岩土工程技术于20世纪60年代起源欧美国家,是从土木工程实践中分支并独立出来的一种新技术体制。顾名思义,岩土工程主要是求解与岩体、土体的有关工程问题,主要包括地基处理、基础施工、边坡加固、地下通道开挖与支护等地下工程问题。经过多年的发展,目前我国岩土工程技术已经取得了十足的进步,但仍存在新技术发展、新材料应用等方面等存在不足。因此为了克服岩土工程施工中的难题,现阶段急需加强岩土工程新技术研究。
二、岩土工程技术发展与应用现状
由于受气候条件、周围建筑环境以及水文条件的影响较大,而且岩土体本身就特性复杂性,使得岩土工程问题成为当前工程设计与施工中的一大难题。但是目前玩过很多设计与施工单位,由于思想观念落后等原因,使得岩土工程新技术、新材料不能够得到及时应用,发展缓慢。具体表现在以下几个方面。
1、创新意识差,新技术发展缓慢
目前我国很多岩土工程设计与施工单位的从业人员缺乏创新意识,新技术、新材料研发方面投入低,没有系统的人才培养制度,在面对复杂的岩土工程问题时,仍然采用传统的设计理论或施工方法,不仅造成施工成本增加,施工效率降低,更是极大的阻碍了岩土工程新技术的发展,降低了企业的市场竞争力。
2、综合素质差,创新能力较低
岩土工程技术在我国已经发展了50多年,在水利、铁道和矿井工程建设、建筑工程、市政工程和交通工程领域,我国岩土工程发展了取得了一定的进步。但是总体而言我国岩土工程技术发展仍然存在很多不足,仍然沿用传统的库伦定律、Rankine理论、Fellenius圆弧滑动分析理论、Terzaghi一维固结理论等,至今没有发展新的岩土理论,使得复合地基设计、土体蠕变、岩爆等一些复杂的岩土工程难题无法解决。
三、岩土工程新技术与新材料
现代科学发展的一个特点是学科间相互渗透,产生学科交叉并不断出现新的学科,这种发展态势也影响岩土工程的发展。自20世纪60年代以来,随着电子技术和计算机技术的迅速发展,计算分析能力和测试能力的提高,岩土工程新材料和新技术不断涌现。
1、岩土工程新材料
岩土工程新材料的出现对于解决以往无法处理的工程难题提供了可能,其中最为典型的就是近年来发展出来的土工合成材料,由于土工合成材料具有节约资源、绿色环保、经济效益高、处理效果好等优点,迅速在岩土工程中被得以运用。土工合成材料的出现与发展可以称为岩土工程的一次革命。
(1)轻量土
轻量土是由原料土、聚苯乙烯泡沫颗粒、 水泥和水所组成的混合物,具有轻质、强度的可调性、变形小等优点。将淤泥或淤泥质土作为原料土,制作出来的轻量土,不仅重量轻、强度高,还将淤泥、淤泥质土回收再利用,对于环境保护意义重大,具有广阔的应用前景。
(2)土体固化剂
当进行公路施工时经常会遇到橡皮土,路基基床冒浆等危害,而固化剂的出现对于防止该现象的发生提供了极大可能。土体固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用以固化各类土壤的新型节能环保工程材料。根据土壤的物理和化学性质,掺入一定量的固化剂,经拌匀、压实处理,经过一系列物理化学反应后,土体的强度、密实度、回弹模量、弯沉值、CBR、剪切强度等性能指标明显改善。土体固化剂替代了石灰、水泥、粉煤灰、碎石、砾石等传统材料,具有技术指标优良、工程造价低、施工方便、缩短工期,节省资源、能源,节约土地,保护植被等优点,已经被广泛应用于公路的基层及底基层、水利护坡等工程建设当中。
(3)盾构用气泡剂
盾构用气泡剂由多种表面活性剂、稳定剂、强化剂和渗透剂等复配而成,载体为水。在工作过程中与水混合,通入压缩空气,液体膨胀产生泡沫,注入开挖仓内。利用刮面膏状微细泡沫的效果使开挖土呈塑性流动;泡沫在受到强力搅拌作用下,微细气泡与开挖土均匀混合,将置换土颗粒中的孔隙水,因而可提高其止水性。盾构用气泡剂能够提高土壤的工作性能,减少土体的内摩擦力,减小土体的黏度,出渣更容易,无需膨润土的分离及再回收,施工环境良好,对周围影响小等优点。
2、岩土工程新技术
近些年来随着地下空间的开发,海洋拓宽,海底隧道、人工岛和跨海大桥的修建,沙漠改造,以及高速公路、高速铁路的修建,人们遇到岩土工程问题越来越复杂,因此发展并应用新型的岩土工程技术尤为重要。
1、灌注桩后注浆技术
灌注桩后注浆是指在灌注桩成桩后一定时间,通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧处的注浆阀注入水泥浆。灌注桩后注浆不仅可以加固桩底沉渣(虚土)和桩身泥皮,还能对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入(粗颗粒土)、劈裂(细粒土)和压密(非饱和松散土)注浆起到加固作用,增大桩侧阻力和桩端阻力,提高单桩承载力,减少桩基沉降。相关研究发现采用灌注桩后注浆技术可使单桩承载力提高40%~120%,桩基沉降减小30%左右。而且利用注浆钢导管可发挥承载力桩身纵向钢筋和声测管。
2、型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术
型钢水泥土复合搅拌桩支护结构是通过特制的多轴深层搅拌机自上而下将施工场地原位土体切碎,同时从搅拌头处将水泥浆等固化剂注入土体并与土体搅拌均匀,通过连续的重叠搭接施工,形成水泥土地下连续墙;并在水泥土硬凝之前,将型钢插入墙中,形成型钢与水泥土的复合墙体。型钢水泥土复合搅拌桩支护结构施工时对邻近土体扰动较少,占地和施工占地少,废土外运量少,施具有可靠的止水性;施工时无振动、无噪声、无泥浆污染,而且施工成本较钻孔灌注排桩能够约节省20%~30%。
3、工具式组合内支撑技术
工具式组合内支撑技术是在混凝土内支撑技术的基础上发展起来的一种内支撑结构体系,主要利用组合式钢结构构件截面灵活可变、加工方便、适用性广的特点,具有施工速度快、支撑形式多样、计算理论成熟、可拆卸重复利用、节省投资等优点。特别适用于周围建筑物密集,相邻建筑物基础埋深较大,施工场地狭小,岩土工程条件复杂或软弱地基等类型的深大基坑。
4、逆作法施工技术
逆作法施工技术是高层建筑物目前最先进的施工技术方法。先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构,同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱,作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构,作为地下连续墙刚度很大的支撑,随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构,直至底板封底。逆作法能够提高地下工程的安全性,可以大大节约工程造价,缩短施工工期,防止周围地基出现下沉,是一种很有发展前途和推广价值的深基坑支护技术。
5、其他
除以上新技术以外,长螺旋钻孔压灌桩技术,水泥粉煤灰碎石桩复合地基技术,真空预压法加固软土地基技术,土工合成材料应用技术,复合土钉墙支护技术等由于绿色环保,经济效益高也是我国推荐使用的岩土工程新技术。
四、结束语
中国地域辽阔,工程地质复杂,在工程建设中遇到的岩土工程技术问题也是空前的,这对于广大岩土工作者来说既是机遇也是挑战,需要共同努力,将中国岩土工程推向一个新的水平。
参考文献:
[1] 汪稔,孟庆山. 岩土工程中新技术与新材料. 中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集,北京,2003-10-25-28:79-87
中图分类号: P331 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
水文地质情况将直接关系着整个岩土工程整体的稳定性和持久性,良好的水文地质勘察,对整个岩土工程设计施工的科学性,整体工程的质量稳定性,产生巨大的推动作用,但是,作为岩土工程勘察中的重要组成部分,很多时候对水文地质的勘察并没有受到应有的重视,对水文地质条件评价内容简单化,缺乏系统全面性,使得整个岩土工程勘察难以具有指导性效果,勘察的不力,也使得对水文地质认识不全面,造成地下水对岩土工程的侵蚀严重,很大程度上破坏了整个岩土工程的质量。因此,作为岩土工程勘察的重要内容,对水文地质的勘察必须结合岩土工程的基础设计,施工基本条件,施工的目标等各方面的因素进行,综合分析地下水对岩土工程的影响,并针对具体的实际问题,做出有效的处理措施,这是岩土勘察中水文地质勘察的基本要求。
二、工程地质勘查中水文地质条件的评析
在岩土工程勘察中,需要对水文地质条件做出全面客观的评价分析,这是保证勘察质量的关键。在很多岩土工程勘察中,很多岩土工程勘察分析者都忽视了工程的基础设计和工程实际施工情况,简单做出分析,对地下水对岩土工程的危害认识不够深刻,使得岩土工程存在着墙体坍塌,路面断裂等质量问题和安全隐患,对国民经济发展和人们生活水平产生了极其恶劣的影响。因此,必须从以下几个方面做出全面分析。
1.首先要根据岩土工程的基础设计和具体施工情况,探究水文地质存在的问题。其次,要重点分析地下水对岩土工程的各种危害性影响,并针对可能出现的裂缝,坍塌等质量隐患,准备防治方案。最后,要勘察处地下水的基本情况,比如水位,蕴藏量等,科学预测在工程施工中将要遇到的问题和挑战,分析地下水会产生的限制因素。
2.从岩土工程整体的设计施工考虑分析,首先,地下水对岩土工程的地下建筑有腐蚀性作用,必须做好防腐护理措施。其次,对地基的选择必须综合考虑到岩土的软化性,透水性,崩解性,和胀缩性等多方面的岩土水理性质。最后,地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂粉土时,应预测产生地震液化、潜蚀、流砂、管涌的可能性,且如果有地下室的设计,必须考虑到地下水水位上升而产生的基坑凸起问题。
三、岩土的水理性质分析
地下水和岩土相互发生作用所表现出来的各种性质就是岩土的水理性质。岩土的水理性质直接关联着整个岩土工程建筑的稳定性和持久性,关系到整个岩土工程的质量和使用寿命,岩土的水理性质变化将直接影响到岩土的刚度和变形程度,因此,加强对岩土的水理性质分析,深刻理解岩土的水理性质,将会整个岩土工程勘察起到巨大的推动作用。
地下水的各种存在形式分析
地下水的存在状况是整个岩土工程勘察水文地质状况分析的第一步,一般而言,地下水在岩土中的存在形式有三种,主要是,结合水,毛细管水,和重力水。
2.岩土的水理性质探究和相关的测试方法简述
(一)岩土的软化性。岩土具有软化性,多用软化系数来进行衡量。当岩土受到地下水的侵蚀之后,力学强度降低,会发生岩土的风化,侵蚀等情况,软化性普遍存在于砂岩,页岩等多种岩石土层中。
(二)岩土的透水性。岩土的透水性多指在水的自然重力下透过岩土的性能,一般采用抽水试验,压水,渗水等试验方式获得,最后要渗透系数表示。
(三)岩土的崩解性。岩土受到水源的浸泡,土粒之间的连接韧性减弱,岩土发生散落解体的性质。岩土的崩解性受到岩土的颗粒成分、矿物成分、结构等因素的影响。
(四)岩土的给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。
(五)岩土的胀缩性。岩土在吸水失水后发生体积膨胀和收缩的性质。这种性质一般采用膨胀率,体缩率、收缩系数等参数进行衡量,岩土的胀缩性不仅是发生地面裂缝,基坑凸起的重要原因,而且和岩土工程的地基稳定性有着密切的联系。
四、地下水的危害分析
地下水对岩土工程的影响分析。地下水在岩土工程中,对岩土工程的设计施工和整体的工程质量有着十分严重的危害,地下水位的上升下降都会对岩土结构和岩土的水理性质产生影响,从而改变着岩土工程建筑的稳定性和耐久性,很大程度上缩短了工程建筑的使用寿命,且还留下许多质量问题和安全隐患,主要危害表现在以下几个方面。
1.地下水位上升带来的岩土工程危害。
潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状.水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由干潜水面上升对岩土工程可能造成:①土体沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化,引发山体滑坡。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。
2.地下水位下降引起的岩土工程危害。
地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
3.地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。
4.地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献 已有较详细的论述,这里不再重复。
五、结束语
工程地质勘查工作是整个工程建设领域重要环节,工程质量和国民经济发展和人们生活水平的改善有着密切的关系,加强工程勘察是保证工程质量的基础。加强对岩土工程中水文地质情况的勘察,加强对水文地质条件的全面系统分析,对保证岩土工程质量,提高岩土工程勘察水平,推进我国工程建筑行业的全面健康发展,有着十分重大的意义。
参考文献: