关键词:岩土工程;勘察技术;技术管理
中图分类号:C35文献标识码:A
岩土工程主要以岩体力学、地基基础工程学以及工程地质学等为理论基础,对工程建设过程中存在的与土体以及岩石相关问题进行处理。而岩土工程勘察则是岩土工程建设的重要前提,通过专业技术对岩土地质条件进行探查并进行评估,为项目建设选址、方案设计、地基处理以及施工检测等工作的开展提供数据支持,保证工程建设的有效性。
一、岩土工程勘察技术概述
1.选址勘察阶段
此阶段工作的目的即通过对几个场地工程地质资料进行研究,然后实地勘察获取给各项地质数据,对不同拟定场地岩土工程的适宜性与稳定性进行评价,并通过经济性、操作性以及技术性多方面的比较,确定最为合适的施工场地。在选址勘察阶段重点是要做好各项数据的收集,为现场勘察工作的开展提供数据支持,首先应全面搜集不同场地地貌、矿产、地质、地形以及附近地区水文地质条件等[1]。其次,对已掌握资料进行初步分析,并进行踏勘,争取进一步了解场地岩性、地下水、地层、地质结构以及不良地质现象等。最后,当场地地质情况复杂程度已经不能由现有资料确定后,应进行工程物探以及地质测绘等工作。
2.初步勘察阶段
此阶段的目的即对拟建场地岩土性质做进一步确定,争取更大程度上满足工程建设需求,为地基基础设计方案以及制定地质处理措施提供更多数据支持。勘察重点为建筑场地内建筑地段,在掌握现有资料的基础上进行土工测试、工程钻探、物探以及工程测绘等。此阶段工作需要严格按照相关要求来进行,以选址方案范围为基础,确定测试与勘探工作量,同时还需要继续收集场地各项资料,确定场地内不良地质作用具置、成因以及发展趋势,对其对工程建设造成的影响程度进行评估。勘测的内容主要包括地层结构、岩土工程特性、地质构造以及地下水等方面,探测构造断裂对场地稳定性的影响以及场地地震效应。其中,如果场地处于季节性冻土地区,还应确定场地土标准冻结深度。
3.详细勘察阶段
此阶段主要以不良地质为勘察重点,确定防治方案,并对岩土体加固以及工程建设进行评价与计算,保证满足设计方案要求。首先,应确定构筑物与建筑物范围内所有岩土结构、厚度、类别以及工程特性等,并计算地基基础承载力与稳定性。然后,基于工程建筑总平面布置图,确定建筑物规模、结构特点、性质,以及各建筑物地面整平标高,尤其是对于特殊部位应控制好预埋深度。另外,为需要进行沉降计算的建筑物提供计算参数,预测建筑物整体斜度以及差异沉降等。最后,掌握不良地质作用、分布范围以及危害程度等,判断地下水以及地基对工程造成的影响,并提前制定管理方案。
二、岩土工程勘察技术中所存问题分析
1.工程地段地形研究少
在对岩土工程进行勘察时,忽视了工程与环境之间的整体性特点,在收集资料时仅仅是简单的收集施工场地信息,忽视了对整个工程地区大环境的勘察,进而无法在整体上掌握工程建设信息,无法判定地基土层相关变化规律,导致后期工程建设受影响较大,不但会延长工期,同时也会造成资金成本增加[2]。另外,因为忽视了环境与工程之间的联系,在进行方案设计时,往往就会忽视很多细节,管理稍有不慎就会对整个工程建设效果造成影响。
2.协调工作管理不当
岩土工程勘察工作涉及到的内容比较多,对整个建设场地的勘察所需工期较长,并且因为项目众多,经常会在勘察过程中漏掉部分勘察项目,造成实际建设过程中与规范不相符的情况[3]。例如岩土地质钻探取样时提钻次数少,将会造成不同岩土体与岩石风化程度界面划分不准确的情况,不能准确判断软弱结构面。另外,因为整个岩土工程勘察工作相对复杂,所需成本资金也比较多,如果各项资源以及部门管理工作不协调,将会在根本上影响勘察技术的正常应用,影响工程勘察效果。
3.勘察工作缺乏联系
岩土工程勘察作业需要技术人员以勘察结果为依据完成报告的编制工作,则勘察报告将作为工程建设的资料支持。但是在实际勘察过程中,勘察报告质量并不能得到保证,存在阐述不清以及专业程度不够等问题,模糊不清的报告内容会对后期工程的建设造成严重影响,甚至会导致实际建设与设计不相符情况的发生[4]。另外,因为岩土工程勘察由多个项目组成,为了保证工程整体勘察效果,就需要各分项负责人最好沟通工作,结合所有勘察数据来制定完善建设方案,确定工程地基基础建设方式。但是现在存在明显的联系缺乏现象,导致勘察与设计脱节,各项数据联系不足,不能为设计人员提供准确精炼的地质状况信息,降低设计方案合理性。
三、岩土工程勘查技术应用措施
1.原位测试技术
原位测试技术对操作规范性要求比较高,在施工时必须要严格按照要求来进行,万不可追求便捷而缩减程度。例如在进行标准贯入测试时,必须要对孔深以及杆长进行校正,一旦孔底有残留或者缩孔情况,则会导致无法确定标贯器是否落入相应测试孔底位置,往往会影响测试数据的准确性。在进行标准贯入试验时,必须要遵循规定标准进行操作,保证测试位置在孔底与缩颈有残留的时候能够及时完成对测试阶段的控制,并且能够比较方便的发现相应极软弱地层以及自陷情况,保证测试数据的准确性。另外,静电触探试验也是一种比较常用的勘察技术,一般都是通过液压静力初探双桥探头进行测探,然后通过电脑来对测试信息进行收集与分析,最后绘制出触探曲线。
2.地质测绘技术
工程地质测绘技术是岩土工程勘察的基础,主要就是确定施工场地不同地层地貌,并确定不良地质作用间的关系,对施工场地地貌单元进行划分。同时完成对工程场地岩土性质、厚度、成因以及分布情况等进行确定,为工程设计方案的确定提供数据支持。通过地质测绘技术的应用,可以帮助设计人员确定出经济性最高的方案,提高工程建设的综合效益。
3.室内试验技术
以拟建工程场地岩土地质所存问题为基础,采取室内试验技术来获取相应岩土物理指标,对岩土工程进行评价,以此来为工程的合理建设提供良好的支持。一般情况下通常会测定相应土壤物理性能指标来对岩土物理性质进行判定,并通过压缩试验技术来确定土壤的压缩性,保证地基基础处理的合理性。另外,在对工程场地进行勘察时,还可以积极引进各项新型技术,例如数字化勘查技术,通过数字表面模型方法精确的表示工程场地地质,对抽象、同属性点进行连接,形成网状曲面片,对工程地质体空间属性进行确定。
结束语:
岩土工程勘察技术的应用对提高工程建设场地地质确定具有重要意义,通过对场地地质情况进行确定,保证设计方案的合理性,提高工程建设的合理性、经济性以及安全性。因此,需要针对岩土工程勘察中存在的问题进行分析,确定切实可行的措施进行管理,争取不断提高勘察作业的质量。
参考文献:
[1]姜明友.岩土工程勘察中常见问题的分析和解决措施[J].中国新技术新产品.2010(18):56-57.
[2]莫廷满.基础地质在岩土工程勘察中的应用[J].技术与市场.2010(09):32-33.
关键词:岩土工程;勘察;技术;方法;程序
Abstract:thegeotechnicalengineeringisthebasisofengineeringconstruction,itisacomplicatedsystematicengineeringgeologysurveyactivities,intheprocessofgeotechnicalengineeringinvestigationbysomescientificinstruments,useeffectiveinvestigationmethodsandtechnology,tobeabletocertainregionconstructiontoprovideaccuratedata,securityengineeringconstructionspeedandquality,achievetheeffectiveoperationofengineeringconstruction,theimportanceofgeotechnicalengineeringinvestigationshowshowimportant.Thispapermainlydiscussestherelatedissuesofgeotechnicalengineeringinvestigation,andIhopetoengineeringconstructiontohavethecertainpositivesignificance.
Keywords:geotechnicalengineering;Reconnaissance;Technology;Methods;program
中图分类号:K826.16文献标识码:A文章编号:
一、岩土工程的技术分析
邓小平先生说得好,科学技术是第一生产力,在岩土工程勘察中,勘察技术直接决定着工程勘察的进度和效益,也影响着工程建设的速度和质量。勘察的内包括工程地质测绘与调查、勘探、物探、室内试验、现场观测、成果分析与计算、技术经济分析与论证,并且针对工程要求和地质条件,提出基础工程、整治工程和土石方工程等的设计方案、施工措施,以及工程监测的建议和有关设计基准。
其目的是运用各种勘测技术手段,对建筑场地进行调查研究、分析判断,提供基础设计、施工以及必要时进行地基加固所需的工程地质和岩土工程资料的收集分析。主要的范围是岩土工程勘察规范、高层建筑岩土工程勘察规范、软土地区工程地质勘察规范、城市勘察物探规范、公路工程地质勘察规范、市政工程勘察规范等等。在具体的岩工程开发中,其自身的技术我们可以粗略的分为对岩体土质的特性鉴定与评估、岩石的工程勘察、相关地基工程处理、深基坑的开挖与支护、岩石滑坡防治措施、岩土的爆破工程与防护技术、土工聚合物等等。岩土工程勘察工作就是运用各种勘察手段和技术方法有效查明建筑场地的工程地质条件,分析潜在的与可能发生的岩土工程问题,岩石所在的工程地基进行对其稳定性、强度和适用性做出有效的评估和评价,并对得出的数据进行整合和处理,进而为岩土工程的建设规划、工程设计、工程施工提供已经的地质数据和技术分析,从而保障工程的有效开展和竣工,对岩土进行有效的充分利用,做到岩土资源的最优化使用和配置。对于岩土工程的基本任务,可以分为岩石场地强度和稳定性的评定;工程建设中土体的分布、性状和地下水的活动条件,为工程建设的开发设计、施工和治理提供一定的地质资料和技术参数;研究岩土工程开发中存在的问题及解决的措施研究;对不良地基处理的措施研究和岩土加固与改良的方法研究等等。
二、岩土工程勘察的方法
对岩土工程相关问题的研究,主要是探讨岩土工程的勘察技术与方法。对于岩土工程勘察的方法,我们简单的罗列为岩土工程的地质测绘与调研、岩石的勘探与取样、原位测试与室内试验、现场检验与检测、勘察资料的整理等。其中,岩土工程的地质测绘和调研是岩土工程开发建设的最为基本的工作事项,大多在岩土工程建设的起始阶段进行,其在可行性岩石研究勘察阶段和初步勘察阶段,起着巨大的用作,意义也十分重要。我们知道对于岩土工程的勘察,其目的主要是为岩土工程的建设设计提供一定的数据和技术支持的,所以在岩石的工程勘察阶段一定要紧扣工程的设计,仅仅围绕着岩土工程的设计而工作。对于岩土工程的设计,我们知道分为从高到低多种不同的等级阶段,所以为了应和工程的设计,工程勘察也分为四个等级阶段。主要是岩土工程可操作性研究勘察阶段,初步勘察阶段,详细勘察阶段,施工勘察阶段。在这个过程中,对工程地质的测绘和调研就在一二两个阶段起作用,其实际是运用地质学、工程地质学的相关研究的理论与方法,对岩石的地质体和地质现象进行分析和研究,依据相关的数据进行绘制工程地质图,进而得到工程地质条件的特征和规律,从而推断地下地质情况。
三、岩土勘察工程的基本程序
在岩土工程的勘察过程中,一定要按照一定的程序来进行有效的勘察,其基本的程序就是通过有效的收集岩土工程的相关数据和信息,并进行有效的分析与整合,了解岩土工程的基本信息,发现不良地基可能或者潜在的问题,结合相关的理论和实践提出具有可操作性的实用性的措施和解决方案;在采用数据的分析时,要制定针对性的岩土工程勘察纲要,选择适当的勘探手段,进而获得所需技术参数和数据;在施工工程建设中,及时发现问题,解决问题,提出工程建设的改良方案和具体措施;对重要工程进行岩土施工的监测和监理检查和监督施工质量,使其符合设计意图,或根据现场的实际情况的变化,对设计提出修改意见;岩土工程运营使用期限内进行长期观测,用工程实践检验岩土工程勘察的质量,积累地区性经验,提高岩土工程勘察水平。下面我们就简单的介绍几种主要的工程勘察程序。
岩土工程勘察登记。对于工程建设,不同建筑场地对工程地质的要求不同,对于不同的岩石地质其处理方式也截然不同,所以在实施岩土工程勘察时所采用的技术、方法及工作的强度也是不相同的。岩土工程勘察等级划分对确定勘察工作内容、选择勘察方法及确定勘察工作量投入多少具有重要的指导意义。岩土工程勘察的目的是突出重点。根据工程的重要性岩土工程勘察可分为甲、乙、丙三个等级,其划分依据是综合考虑建筑抗震稳定性、不良地质的发育情况、地质环境破坏、地形地貌条件及地下水条件。
岩土工程勘察分析评价,这是岩土工程勘察的核心内容,这里就不在多说啦。岩土工程勘察报告。主要是勘察目的、要求、任务;拟建工程概况;勘察方法和勘察工作布置场地地形、地貌、地层、地质构造、地下水、不良地质现象的描述与评价;场地稳定性与适宜性的评价;岩土参数的分析与选用;岩土利用、整治、改造方案及分析和论证;工程施工和运营期间可能发生的岩土工程问题的预测及监控预防措施和建议;成果报告应附必要的图件。不良地基对工程建设的损害和影响较大,所以对岩土工程建设场地及其周围进行不良地质作用的勘察与评价是是工程勘察的主要内容。对于岩溶工程的勘察,其岩溶形态及图东、地面塌陷会严重影响到地基的稳定性和人们的生命财产安全。
特殊性岩土工程勘察。特殊性岩土是具备一定的物理化学特性、结构和土质构建有些特殊的岩土,我们这里主要了解的是湿陷性土、红黏土、软土、混合土、多年冻土、风化岩等等。在这些比较特殊的岩土上进行工程的建设和发展,为了实现工程的顺利进行,实现最大化的经济效益和社会效益,就必须采取一定的针对性措施和技术进行工程的勘察和技术分析,必须给予重视,否则可能会引起非常大的损失。我们知道对于湿陷性土,它的主要特征是受水浸湿之前,地基的强度会非常的高,而受水浸湿之后,其强度就会迅速降低,给工程建设带来一些问题。对此问题,我们可以采取下面的方法进行有效的开展工程的勘察和建设,包括岩石的地基处理;有效防水;结构处理;等措施改善工程建设的条件。
道路的岩土工程勘察。道路是陆地交通的干线,分为公路和铁路两种交通方式,共同构建路上交通网络。在道路不平与有沟壑的地方需要建立一定的桥梁来实现道路的畅通与工程的建设,它们也是道路的有效组成部分。因此,对于岩土的勘察,除了几个别的特殊桥梁工程外,需要利用特殊的技术进行另外勘察外,其他的一般桥梁的工程建设都属于道路勘察的范畴。其实在道路的勘察中,主要可能出现的问题包括路基的地基稳定性、路基边坡的适用性和强度、道路可能出现的冻害、路基需要的建筑材料等。道路岩土工程勘察的主要任务就是运用相关的岩土工程勘察的技术、数据和相关的理论,对道路的建设提供一定的技术支持,保障工程的顺利进行,减少工程建设中可能出现的没有必要的损失,实现道路建设和施工的又好又快的开展。
参考文献:
[1]姜志良.岩土工程勘察中相关问题的研究与探讨[J].科技传播,2011(8).
[关键词]岩土工程施工技术质量运用
[中图分类号]P624[文献码]B[文章编号]1000-405X(2015)-7-430-2
0引言
建筑行业不仅为人们提供了良好的生活、工作环境,而且带动了我国经济事业的发展。近年来,建筑行业迅猛发展,带动了工程建设项目的增多和扩大。岩土工程是工程建设的基础,是工程建设项目中不可或缺的部分,岩土工程的施工质量直接影响着建筑工程的整体质量。同时岩土工程施工涉及了多方面工作,不同因素都会影响到岩土工程的施工质量,需要我们通过很多复杂的技术对其调节控制,是一项难度较大的施工工程,因此我们对岩土施工技术的运用提出了较高的要求。在岩土工程施工过程中,通常需要进行深基础施工以及基坑支护施工等,这促使地下连续墙施工、坑基支护技术及桩基础技术等技术在现代岩土施工中得到了广泛的应用,如何应用这些技术决定了岩土工程施工质量的好坏。
1施工技术特点分析
1.1施工技术的不确定性
岩土施工人员对岩土工程的勘察过程中,很难对场地岩土数据做出系统全面的研究分析,这致使施工人员不能对场地岩土的特点有明晰的了解,并且岩土的性能参数会随外部环境的改变发生变化。另外,施工人员在施工过程中也通常对原环境造成一定的破坏,导致岩土性质因为环境改变而改变,同时岩土性质的改变又反作用于岩土工程,对施工过程造成影响,为岩土工程施工带来了更多的不确定性[1]。
1.2施工技术的依赖性
运用岩土工程施工技术不仅仅要考虑岩土工程的施工要求和施工环境,而且要取决于施工技术的进步和创新。许多岩土工程的新技术都是针对施工过程中某个专门难题来开发的,当解决这个难题后,岩土工程施工技术就会随之大步的向前发展,例如超声波技术的全面发展,促使岩土工程检测技术也得到了飞速发展,通过其在岩土施工工程中与岩土工程技术有效结合,使岩土工程实际施工信息化得到广泛的应用。
1.3施工技术的区域性
因为不同地域的自然条件不同,各地域的岩土性质也不尽相同。在岩土工程实际施工过程中,不同性质的岩土应力应变关系也是不同的,这就要求施工人员采用不同的设计参数、抗剪强度和压缩性指标、工程处理目的、施工方法。施工人员在施工过程中必须根据不同的岩土性质来实施针对性的施工技术,例如在山西地区需要注重疏松湿陷性黄土类问题;重庆山区则需注意岩石层的处理问题;以红壤为主的江沪浙区域,需要注重粘性软土问题[2]。
1.4施工技术的隐蔽性
岩土工程施工中,地下连续墙、地基处理、桩基、锚杆等施工工程都是在岩土下隐蔽进行的,施工后的运行也同样是在隐蔽的环境下进行的,因此不易发现施工和运行中的问题。如果发现了问题,也很难对问题进行判断和处理,同时解决问题后判断问题是否已经被完全处理也有较大的难度。因此需要施工人员及时的对这些隐蔽性工程进行针对性检测及监测,并对这些隐蔽工程中出现的问题,采取补救措施,保证工程顺利的进行。
2岩土工程技术的选用
2.1经济型原则
因为施工技术具有不确定性,通常会准备多套技术方案来应对每类岩土工程问题,同一种技术方案也能应用于不同的岩土工程问题,因而需要我们通过安全、经济、技术等不同方面进行对比,然后在选定技术方案。但在施工过程中,把经济性作为第一原则,使工程能够在资金预算范围内施工,是最关键的问题,也是我国国情所需。
2.2实用性原则
岩土施工过程受到很多条件的限制,例如时间与空间、供应与消耗、使用与维修等因素,不仅要考虑工程的总体需求,而且要求各部分能够相互协调,因而需要我们在施工过程中通过考虑施工人员的技术熟练程度、资金周转问题以及施工过程中的天气等因素,找出最适合当地施工技术。
2.3实践性原则
现阶段岩土施工技术存在有很多形式,有些施工技术是通过在实验室中模拟或者计算出来的,然而技术方案的选定不仅依靠模拟计算和理论分析,更重要的是看这项技术在实践过程中是否具有可行性。选定的方案也并不是完全不改变的,他们要随新设备和施工工艺的出现而改进,因此相同的工程可以通过不同的施工技术来完成实施。目前很多设备和施工技术都是建立在实践的基础上,这为岩土工程的施工过程带了很多便利。
3施工过程中技术的运用
3.1地基处理技术的应用
随着科学技术的进步,我国在岩土工程地基处理技术已经取得了长足的进步,这不仅是我们对世界先进技术的引进和推广产生的成效,还是我国自主开发有自己特色的岩土工程地基处理技术所产生的结果。我国现阶段的地基处理技术已经迈入了世界的顶尖水平。例如施工过程中钢渣桩复合地基、渣土复合地基、二灰桩复合地基等技术的广泛运用,满足了地基处理需要的同时,降低了环境污染程度、节省了施工费用,并且能够明显提高地基承载能力。在对复合地基和桩基进行分析研究后,我国发明了疏桩复合地基(图1),通过利用钢筋混凝土对地基中桩进行灌注,充分发挥桩和地基之间的承载作用,利用土和桩共同承载结构物,解决了地面因称重过高导致地面下沉的问题,使地基承载能力大大提高。
3.2基础工程施工技术的应用
虽然我国地基处理技术应用已经非常成熟,但是我过基础工程施工技术还出于落后阶段,这就在整体上制约了岩土工程的发展。就目前来看,我国对于基础工程的施工技术研究起步较晚,致使很多技术都处于研究实验阶段。虽然我国基础工程施工相对落后,但是也已经有了一些成果。例如,我国依据我国施工环境,自发研究了后压浆桩技术,该技术通过对已经形成的灌装柱桩身表面以及桩底进行再次压力灌浆,使桩身和桩底的性能得到进一步的改善,从而提高了桩基的承载能力,大大减少了了桩基的沉降量,为施工质量的提升起了重大的作用。另外混凝土预制桩在岩土工程施工过程中的设置也非常有技巧,通过关注施工的周围环境,通过预钻孔或静压等措施控制钢筋混凝土的预制桩的应用范围,使其质量更加可靠和稳定,这种技术方法被城市郊区和其他一些场地较宽阔的施工场地广泛采用。
3.3边坡加固工程施工技术
早在上个世纪80年代,我国就引进了岩土锚加固技术,并且得到了广泛的应用,例如水利、交通等行业都运用了岩土锚加固技术,这为我国城市和工业工程的建设提供了很大的助力。这项技术主要是依靠钻孔将钢绞线固定于底下的深部,并且通过被加固体表面拉伸产生预应力,预应力锚索当做主要承载力轴杆,保证工程的加固和稳定(图2)。目前。这项技术已经基本成熟,能够有效的控制基坑周边的移动,因而岩土施工过程中,越来越受到人们的重视。另外,在施工中运用排桩作工程支护,也是一种简单快捷的施工方式,能够有效提升边坡加固效果。
4总结
综上所述,岩土工程是我国社会建设的基石,对建筑行业的发展有着重要作用。虽然现阶段我国岩土工程施工技术有了长足的发展,但仍不能满足我基础建设的需要。为此我们应根据施工过程中工程的具体需要,运用合适的技术措施,保证施工质量,促使施工能够顺利进行。同时,我们应结合目前我国相关技术的发展和应用情况,对先进技术进行探索研究,使岩土工程施工技术不断的发展进步,为我国岩土工程的建设和发展作出重要贡献。
参考文献
【关键词】岩土工程;勘察
一、岩土工程勘察概述
岩土工程勘察就是根据建设工程的要求,查明、分析、评价建筑场地的地质、环境特征和岩土工程条件,查明不良地质作用和地质灾害,编制建设工程勘察文件的活动。
一般所说的“岩土工程勘察”主要是指对工业、民用建筑工程的勘察,勘察的对象主要包括房屋建筑和构筑物、地下工程、岸边工程、管道及架空线路工程、废弃物处理工程、核电厂、基坑工程等等。岩土工程的勘察内容大多包含工程地质的调查与测绘、现场勘探与取样、原位测试、室内试验、现场检验及检测。最后依据部分或者全部的手段,对场地岩土工程条件进行定性、定量分析评价,提出不同阶段即满足工程项目施工图设计,又符合国家标准、规范的岩土工程勘察报告。
二、岩土工程勘察方法
2.1工程地质测绘
工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。
2.2勘探与取样
勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。
2.3原位测试与室内试验
原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。
2.4现场检验与监测
现场检验与监测的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,井以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。
三、岩土工程勘察实际应用
3.1工程简况
江苏省某钢铁企业其烧结机主厂房为5层钢筋混凝土结构,高46m,厂房面积137m×22m。设计委托岩土工程勘察提供岩土技术参数及分析评价,并对基础设计不良的地质现象防治作出论证和建议,工程地质勘察单位提交场地资料如下:主要土层分布为杂填土、粘土、粉质粘土、强风化页岩(埋深为28-30mm),中风化页岩等。水文地质状况为上层滞水、水量不大。区域地质构造场区位于平原与斜坡地带,东部是低山丘陵,西部是平原,西部有两处断裂,南北均为断裂带,上述断裂属于稳定。结论为所建场区地层分布稳定,无断裂通过、无不良地质作用,适宜建筑。
3.2现场桩基施工情况
工程施工1月个多月有一根桩(C17)在挖至16.8m时出现涌水,C18桩在23m出现大量涌水,其后三、四天共有l6根桩陆续出现涌水现象。B18号桩日涌水量达2000m3以上,采用水泵排水无法排干。经测量,其静止水位标高大部分在-19m至-20m,其桩底离中风化岩面还有4m左右。根据详勘报告,地下水量不大,这与实际情况不符。另外,从另一处(B18桩)取样也发现岩性异常,即出现灰岩,而详勘报告定名为页岩。由于地质情况发生变化,整个挖孔桩工程全面停工。根据施工现场所反映的情况,设计单位对现场情况进行了详细分析,由于出现地下涌水和灰岩岩性,工程地质实际情况与原详勘报告不符合,采用排水疏干的办法难以奏效而机械钻孔受设备能力限制,难以实施,故拟采用桩筏基础。另外,要进行补勘,进一步评价地下水的性质、判断是否有断裂、岩溶现象、重新划分地层并明确岩土的稳定性及整体性。
3.3重新补充勘察结果
由江苏省某甲级勘察单位对施工区域进行了补充勘察,除进行钻探工作外,还专门进行了井探和物探工作,经补勘工作得出以下认识:
(1)经孔底并内环刀取样分析,5层粘土压缩模量原勘察值为Es=7.8MPa,实际为Es=7.5MPa。
(2)部基岩性质较原详勘报告有较大差别,为寒武系页岩和灰岩交互层(以灰岩为主)。局部出现20-60cm深度不等的溶洞,但其下部均控制有3m厚的完整岩石。
(3)水文地质情况。场地赋存有地下水,第四层上层滞水水位23.5m左右,岩溶裂隙水承压水位17m左右,证明下部有裂隙存在,地下水对检无腐蚀性。
3.4恢复施工及结果
设计通过计算,决定采用桩筏混合基础,其中桩为摩擦桩,对有水桩采用碎石挤密充填办法。要求桩底达到层土的承载力标准,承载力为250kPa,压缩模量6.5Ma。后在施工过程中,因受到施工场地和施工机具限制,只能用1t左右的锤夯实,同时,对桩底进行动力触探检测后验证,难以达到承载力要求,且对桩土周围影响较大,不利于下步检灌注施工。经研究决定,重新设计采用增加扩大头的方法。按照以上的岩土工程勘察设计施工,取得很好的效果,单桩的承载力均符合要求,没有不合格的桩出现。
四、结语
通过上述工程实例证明,合理地选择、运用工程物探技术与传统的勘探技术相结合,无疑是解决岩土工程勘察技术问题的最佳途径。勘察结果直接关乎工程的质量,一旦出错就会造成很大的损失。因此,在进行岩土工程勘察时,一定要认真仔细的完成,必要时勘察要逐桩钻孔或者逐桩多孔,这样才能使勘察结果更精确。
参考文献
[1]周靠山,黄雁洪.岩土工程勘察技术探讨[J].科技资讯,2010(22).
关键词:岩土工程勘察;城市化;城市规划
Abstract: In therapiddevelopmentoftheeconomicsociety today, reinforcedconcreteconstruction moreandmore continuetorise. City becamethe important symbolof themodernizationofthecountry. Inadvancingthe cityintheprocessofurbanization, geotechnicalengineeringtechnologybecomesmoreandmoreimportant. Althoughformanyyears ofaccumulatedexperience, makingChina’sgeotechnicalengineering surveytechnology inthebreadthanddepthof notonly reachedaconsiderablescale, butalso reachedaveryhigh level.
Keywords: geotechnicalengineeringinvestigation; city;city planning
中图分类号:TU195
0前言
这些宝贵的信息资源,不仅对于城市规划、建设和管理有着极其重要的作用,同时也具有很高的重复利用价值。因此,建立并完善合理科学的城市岩土勘察信息系统就显得尤为重要。本文就将就我国岩土工程勘察技术的现状以及发展趋势做出简要概述,希望对当前及以后的发展有所帮助。
1岩土工程勘察技术概述
所谓岩土工程勘察技术,其实是一项相当综合性的工程地质调查工作,通过运动各种不同的勘察测试手段和方法,对各种建筑场地得地质条件以及该建设对自然地质环境的影响等,进行实地测量、勘探、调查、研究,从而保证地基的强度、稳定性以及布产生过大沉降变形,同时也通过基本勘察,提供基础设计时的重要信息。
2岩土工程勘察技术的发展现状
2.1国内的岩土工程勘察现状
2.1.1参次不齐,整体上落后于发达国家
不可否认,经过多年的工程实践的积累,尤其是改革开放以来所取得的巨大技术进步,我国的岩土工程勘察技术已经有了显著提高,但是达到国际先进水平的成果还只是少数的,多数还是低水平的,有的甚至还存在着严重的错误,具体来讲,不仅资质等级低的单位所提交的成果水平较低,就连甲级单位或者全国有名的大单位,其成果水平也并不能都高居上乘。现在国内的研究成果,最突出的特点就是照搬照抄已有的成果,缺少新技术、新方法的开发,不能达到创新的水平。
2.1.2技术体系尚未与国际接轨
所谓的技术体系,可以概括为:技术标准、技术方法和技术成果。自改革开放以来,虽然经过了风风雨雨二十几年的发展,但是岩土勘察业务仍然局限于国内市场,深究其中,可以发现最重要的原因就是技术体系不接轨。如果在未来的发展中,我国的勘察大市场不能与国际逐渐融合,那么很容易自成体系,更难于国际接轨。
2.1.3成果质量堪忧
所谓的工程质量控制主要可以分为三个方面:第一,业主方面的质量控制(工程建设监理的质量控制),这种控制是外部的、横向的。第二政府方面的质量控制(政府监督机构的质量控制),这种控制是外部的、纵向的。第三,承建商方面的质量控制,这种控制是内部的、自身的。可以看出,质量控制始终贯穿于质量形成、工程实施的全过程。在这个过程中,成果形成的具体步骤为:先按工种、工序及专业分级进行质量检验,使得本工序成果符合标准规定。然后将符合标准后的本成果交给后一工序使用,并通过该工序的质量标准,如此各个传递,到最后形成成果。
在上面的分析过程中,可以看出,成果的形成过程并没有问题,关键在于勘察单位现有的管理形式主要有两种:采用ISO系列标准来实施过程控制,采用传统粗放型的质量控制。在后者的质量控制过程中,就不可避免的形成低水平、低参考价值的成果。
2.2中外现状的对比
必须承认,岩土勘察技术首先在国外兴起,同时国外的发展程度也是远远优于我国的。调查研究,在欧美一些发达的国家和地区,岩土勘察技术的咨询工作主要是由有一些咨询公司提供的,这些公司的咨询业务又主要与就职于该公司的岩土工程师提供,这些岩土工程师不仅具有扎实的专业理论知识,同时又有着相当丰富的现场勘察经验。他们通过提供知识和信息,同时与高科技的勘察技术、手段相配合,使得岩土勘察技术的质量得到保证。在我国由于勘察市场起步较晚,岩土工程专业体质还不尽完善和合理,所以就我国目前的发展水平而言,还是处于过渡时期,提升空间很大。
3岩土工程勘察的必要性
岩土工程勘察的任务主要是对建筑工程场地、水文地质等进行勘察,为建筑物的场地选择、设计、布置以及施工提供依据,以确保建筑施工可以安全高质的进行。所以说岩土勘察在工程的建设中具有非常重要的作用,同时也是建筑工程开始的前提,如果勘察过程出现错误,那么将给后续的施工工作带来难以修复的损失。
岩土工程是一门综合性的应用学科,它的理论基础是土力学、基础工程、地质学、岩土力学等相关工程学科,辅以土木工程对岩土的利用、整治。它的勘察结果涉及着房屋建筑、桥梁、铁路及水利工程中的地基、土木结构的安全性和千千万万人的生命财产安全。
4岩土工程勘察中存在的问题
4.1勘察过程不科学
当岩土条件比较复杂时,我们所取得的岩土往往难以进行全面合理的实验,这就使得工程勘察得到的实验数据或参数不够科学,地质勘查不够彻底,因此地下空洞的存在与否、分布形态、位置和深度等都不够明确,也就无法很好的为工程设计、施工服务。
4.2勘察技术人员综合素质不强
在岩土的勘察过程中,除了依赖于一些高科技的设备外,最重要的是沿途勘察技术人员,人是工程实施中的能动因素,在很大程度上决定着勘察技术的成功与否。而在我国的勘察技术队伍中,勘察技术人员对资料的分析、整理及利用能力不强,使得勘察结构不能得到很好的归纳、整理,为工程实施提供合理科学的数据。
5岩土工程勘察技术的发展研究
5.1岩土勘察工程中发展的GIS技术
在国内地理信息系统被普遍应用和大力推广的前提下,勘察技术作为新兴专业也得到了大规模、高速的发展,在一定程度个,使得GIS技术得到了发展。传统的国内勘察建设工程,一般是采用钻探技术,勘察结果主要依托于技术人员的实际经验以及勘探点的深度和密度。但是GIS技术的出现,在很大程度上加快了国民经济建设的发展步伐,并且很有力的促进了勘察工程工作的深度和广度发展。同时,随着不断深入的计算机数据处理、图形处理能力的提高,使得资料信息的搜集变得更为合理和快捷,并且使得科学性、规范性的工程勘察方案的建立成为可能,进一步提高了工程勘察水平。
在岩土勘察中广泛、有效的利用地理信息系统,不仅可以实现资源信息共享,同时也有助于做出科学的决策、合理的工程规划以及单项勘察的优化。不可否认GIS技术在岩土工程勘察技术中的应用和实践越来越成熟,但是仍然存在一些不足之处,GIS技术的应用不能完全取代传统的勘察技术,包括基础资料的收集、必要的野外调查及室内分析等,所以,这就要求工程设计参与人员要在充分了解、掌握基础信息的基础上,建立一个科学合理的物理模型,然后导入GIS系统中进行科学合理的分析,只有这样才能提高工程勘察决策的科学性和可靠性,提高其经济、社会效益。
5.2岩土勘察工程中发展的数字化技术
数字化技术主要是指当代测绘技术、数据库技术、网络通信技术及CAD技术,通过搜集基础全面的信息,建立综合的计算机辅助流程,使得勘察设计从手工向现代化的CAD技术转变,实现从数据采集、资料归纳、图文处理等完全自动化。
6工程实例----阳朔县社会养老院
在阳朔县养老院的勘察设计中,勘察过程可以分为以下几步:首先通过拟建建筑物场地概况,确定勘察目的、任务及技勘察术要求;之后分析建筑场地内的土层情况、承载能力,地下水的分布、流向等;根据以上得到的数据,确定科学合理的勘察方案;运用先进的勘察技术,通过工程测量、钻探取样,室内分析等,完成整个勘探工作;对勘察结果做出正确的分析,为工程设计提供科学的信息依据。
7总结
总而言之,虽然我国的岩土工程已经经过几十年的发展,但是勘察水平仍然与国际先进水平存在着明显的差距。在以后的发展中,我们可以通过运用国内逐渐成熟的地理信息系统技术,以及数字化和GIS技术,积累经验,不断研究,打破常规,不断创新,我们都坚信,我国的岩土勘察技术将会得到更好的发展。
【参考文献】
[1]周龙.岩土勘察在岩土工程技术中的现状与发展[J].中国科技博览,2011,(22):112-113.
岩石力学是一门应用基础学科,是中职升本土木工程专业的专业基础课。文章通过教学方法的改革,学习模式的改变以及考核方法的改革,将岩石力学课程由课堂讲授型”转变为应用分析型”,充分调动了学生的学习积极性,提高了岩石力学课程的教学质量和教学效果。
关键词:
教学方法;学习模式;考核方法;岩石力学
一、概述
岩石力学是研究岩石的基本力学性质和岩石在各种环境和力场作用下的变形和破坏规律的理论及实际应用的科学,是一门应用基础学科。对于具体的岩土工程也包括岩体的强度及稳定性问题。岩石力学是土木工程专业的专业基础课,是后续专业课程所必须具备的基础理论知识。中职升本学生是指从中专学校通过参加高职统考考试,达到本科分数线被录取。这些学生相对于国家统招学生,基础薄弱,数学、力学功底差,学生的自我约束力差,缺乏学习的主动性。已有很多国内学者为了提高岩石力学课程的课堂教学质量,培养学生的专业素质以及工程实践和创新能力,针对统招学生对岩石力学的教学方法、教学手段、教学模式及实验教学等[1-3]方面进行了深入研究。但是,还鲜见针对中职升本学生进行的岩石力学教学改革。文章针对此情况进行了教学改革和教学探索,提高课堂教学质量,为后续课程的学习打下良好的基础。
二、岩石力学课程存在的问题
(一)教学课件陈旧,缺乏生动性
岩石力学课程使用的多媒体课件主要使用文字介绍和理论公式推导等形式编排,内容枯燥,未能充分发挥多媒体教学的优势,学生理解起来也比较困难,学习积极性不高,教学效果不佳。因此,教师需要搜集典型工程案例和工程灾害事故资料,如现场图片及录像等,丰富课堂内容,使学生对所学内容有更为直观的认识,激发学生对岩石力学课程的学习兴趣。
(二)课堂教学模式单一
课堂教学中主要以注入式教学为主,即以教师讲授为中心、以传授书本知识为主,教学方法和教学手段单一。师生互动环节少,课堂气氛不活跃,不能有效调动学生的学习积极性。对于中职升本学生有些内容在课堂上无法理解,而课下限于时间少和基础薄弱等原因,不能进行有效复习,无法巩固所学知识,从而产生破罐子破摔,索性放弃”的心理,久而久之形成恶性循环。学生上课睡觉和作业应付的现象日趋严重,这必然影响学生对专业知识的系统掌握,背离了该课程的教学目标。
(三)考核手段单一
考试是反馈学生学习效果的重要途径,也是检测教育目标达成度的重要工具。目前,岩石力学考核成绩是由期末考试成绩和平时成绩简单组成,期末考试成绩占总成绩的80%,考查内容主要是书本知识的记忆掌握程度,很难反映学生独立思考、分析解决问题能力,同时也阻碍了学生学习的积极性。
三、岩石力学课程改革探讨
(一)教学方法的改革
岩石力学课程内容庞杂,涉及很多的工程领域,不同的岩体工程有不同的特点,对于土木工程专业来说,首先要掌握基本的理论知识,其次就是将基础理论知识与具体的工程问题想结合,加以应用。因此,岩石力学课程教学目标是强化基本理论知识的的理解和综合应用,提高学生的学习主动性和参与度,注重课程改革的成效,培养学生分析、解决实际问题的能力。针对此目标及课程存在的问题,在教学过程中采用模块教学法、问题教学法、案例教学法及项目教学法相结合的综合教学方法。根据教学内容划分为基础理论知识和工程应用两个部分,根据各个知识点之间的逻辑关系划分知识模块,确定讲授顺序。在基础理论知识部分采用问题式教学法和工程案例教学法相结合的综合教学方法,通过工程案例创设教学情境,提高学生的学习兴趣;通过问题引导学生多思考,采用多种方式分析、解决问题,提高学习的主动性。最后,在工程应用部分,采用项目教学法,学生以小组为单位完成各个岩体工程的稳定性分析项目,将基础理论知识结合具体工程问题加以运用。
1.模块教学法
岩石力学的课程内容主要划分为两大部分:基本理论知识和工程应用。根据具体内容划分为七个知识模块,即基本理论知识部分的岩石的物理力学性质、结构面的特征及力学性质、岩体的力学性质及质量评价、地应力测量及计算四个知识模块;工程应用部分的岩石地下工程、岩石边坡工程、岩石地基工程三个知识模块。各个知识模块之间的逻辑关系如图1,各个知识模块的讲授顺序见图中的数字。
2.案例式教学法
岩石力学的基本理论知识公式比较多,由于中职升本学生基础薄弱,知识点变得枯燥、乏味、难于理解,因此学生的学习兴趣不高。在教学过程中根据各个模块的教学内容,选择学生能够所见所闻或本地区影响较大的案例,或近几年发生的影响较大的、工程特点突出、能够吸引学生并激发兴趣的案例,通过视频、图片的形式将工程案例引入教学,创设教学情境,激发学生的学习兴趣和学习的积极性。
3.问题式教学法
在基础理论知识部分,采用PBL(ProblemBasedLearn-ing)以问题为导向的教学方法,在各个知识单元设置具体问题,在课程过程中进行讲解,使学生有恍然大悟的感觉,同时在课后留设具有一定难度的拓展性问题,调动学生课后查阅资料、分析并解决问题的主动性,对于课上内容也是很好的复习和整理过程。
4.项目式教学法
在工程应用模块,岩石地下工程、岩石边坡工程和岩石地基工程分别设置综合训练项目,要求学生根据基本理论知识结合具体工程问题分析各个岩体工程的稳定性,提交报告,并进行答辩。
(二)学生学习模式及考核方法的改革
1.小组学习,团队合作
根据教学方法的改变,相应的学生的学习模式也将发生变化。主要采用小组学习的形式,发挥团队合作精神,共同学习和进步。学生以小组为单位完成拓展性问题和综合训练项目。将学生4~5人划分为一个学习小组,小组成员搭配要合理,兼顾性别结构、学习成绩和活跃程度。每个小组每次任务设组长一名,实行轮换制,由组长负责该次任务的分配、协调和管理工作,并负责记录小组活动,包括小组讨论活动时间、地点、照片;提交报告或者电子文档等材料。
2.过程考核
考核方式主要采用过程考核的形式,各个考核项目、评价方法和分值见表1。
四、结束语
岩石力学作为中职升本土木工程专业的专业基础课必须改革传统的教学模式,为后续专业课的学习打下良好的基础。文章通过模块教学法、案例教学法、问题教学法和项目教学法相结合的综合教学方法的改革,小组学习、团队合作的学习模式改变以及过程考核的考核方法的改革,将岩石力学课程由课堂讲授型”转变为重视工程应用的应用分析型”,充分调动了学生的学习积极性,提高了学生主动思考、分析、解决问题的能力。同时,提高了岩石力学课程的教学质量和教学效果。
参考文献
[1]王渭明.《岩石力学》教学改革与回顾[J].教育教学论坛,2011(14):221-222.
[2]张孟喜,秦爱芳,孙德安,等.岩土力学课程群的创新教学实践[J].高等建筑教育,2011,20(5):132-135.