岩土工程师要求范文
时间:2023-12-04 17:56:29
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篇1
【关键词】岩土工程;深基坑支护;技术措施
1引言
我国城镇化进程的加快使得城市有限的土地资源变得越来越紧缺,为了缓解人口的大量增加与稀缺的土地资源之间的矛盾,高层建筑、超高层建筑越来越多。为了解决地基沉降的问题,高层建筑的建设需要建立在深基础、大基础之上,而深基坑在开挖的过程中必须充分考虑施工场地的地下管道、道路以及周围的建筑物、地下水水位改变等因素。为了保证施工的顺利进行,必须采取必要的深基坑支护技术。深基坑支护技术不仅关系着工程建设的质量,影响着工程建设的顺利进行而且关系着施工人员的生命财产安全,所以,在工程建设的过程中要根据工程建设的实际特点选择合适的支护技术。
2岩土工程中常见的深基坑支护技术
2.1钢板桩支护技术
钢板桩相互连接之后形成的钢板桩墙可以有效地阻挡沙土与水,又因为其施工难度也较低,所以钢板桩支护技术在施工过程中的应用比较普遍。但由于钢板桩支护在施工的过程中噪声较大,所以在施工的过程中会对周围的环境造成一定的影响。此外,由于钢板桩自身具有一定的柔性,在施工的过程中容易发生变形,如果在支护上出现问题会带来意想不到的后果,所以在基坑深度大于7m时不宜采取这种方式。
2.2土钉墙支护技术
土钉墙支护技术是在基坑土坡的表面铺设钢筋网后再向钢筋网喷射混凝土面层,同时,通过已经深入到基坑侧面土体中的土钉与边坡土体紧密结合,从而达到加固边坡使其稳定的目的[1]。这种情况之下,土钉与混凝土面层形成有效的受力体系后产生了很好的挡土功能。但需要注意的是,在开挖过程中需要遵循分层开挖、分层支护的原则,并且还需要做好混凝土面层和土钉的养护工作。土钉墙支护技术往往适用于无地下管网、地下水位以下的边坡支护,不适用于淤泥土的支护。
2.3灌注桩支护技术
灌注桩支护技术是指利用专门的钻孔机械设备钻出桩孔后将混凝土浇筑在桩孔内生成灌注桩的技术,是目前岩土工程深基坑支护技术中最常见的1种技术形式。灌注桩支护技术在施工的过程中必须保证钻机钻孔之前施工场地是平整的,在做好排水沟的开挖工作后进行试桩成孔确定好轴线的定位点、水准点,做好防线定桩位。在钻孔的过程中,还需要做好水泵设备、桩架的安装工作,然后埋设孔口护筒,充分发挥孔口护筒保护孔口、存储泥浆等作用。
2.4喷锚支护技术
喷锚支护技术综合了钢筋网喷射混凝土锚杆和土层锚杆两者的优点,具有稳固、安全的特点。钢筋网喷射混凝土锚杆主要是指锚杆在高速喷射的情况下喷射到已固定的钢筋网支护上,进而使得支护土体与喷层发生嵌固效应。锚杆固定后在土体内与土体之间形成了复位,从而有效地提高了土体的强度和整体性,并且有效控制了位移现象的发生。
3岩土工程深基坑支护中的常见问题
岩土工程深基坑支护技术在长期的发展过程中积累了一定的经验,但仍然存在着一系列的问题,具体表现如下。
3.1土层开挖和边坡支护不配套
通常情况下,深基坑支护施工要滞后于土方开挖施工很长一段时间,在进行支护施工时必须采用二次回填或搭设架子的方式来完成。土方开挖工程工序简单、技术含量低、施工组织和管理难度小。而支护工程工序复杂、技术含量高、施工组织和管理的难度较大。所以在工程的建设施工过程中,土方开挖工程与支护工程多是由不同的施工队伍来完成的,这就会导致土层开挖和边坡支护不配套现象的出现。土方施工单位往往为了抢进度,开挖顺序较为随意,不注重给后期支护施工留充足的工作面,这就使得后期的支护施工不能顺利进行。
3.2边坡修理不符合要求
深基坑在进行开挖时通常使用机械开挖,在机械开挖、人工进行简单边坡修理后就开始进行支护施工。但在实际开挖中,技术交底不到位、施工管理较为松散、分层分段开挖高度不一致等因素的存在都会导致边坡表面不平整,需要对边坡进行修理。但受到种种因素的制约,边坡修理往往不能符合工程建设的要求,使得挡土支护后常常出现欠挖、超挖现象。
3.3注浆不到位、土钉或锚杆的受力不能达到相关的设计要求
深基坑支护所用土钉或锚杆通常使用钻孔直径为100~150mm的钻机成孔,孔深从五六米到二十多米不等,钻孔所穿过的土层质量也不一样[2]。在这种情况之下,如果不对土体的情况进行细致的研究,会出现出渣不尽的现象,残渣沉积不仅会影响注浆的进行还会出现孔洞坍塌的问题。除此之外,如果注浆时配料不标准、操作不规范还会造成土钉或锚杆的受力不能达到相关的设计要求,严重影响工程质量。
4岩土工程中深基坑支护技术的施工要求
4.1合理选择深基坑支护技术形式
如前文所述,深基坑支护有很多常见的技术,但每一种技术的优势和适用范围是不同的,所以,在深基坑支护技术的使用过程中要根据工程特点,合理选择深基坑支护技术形式,切忌盲目使用。合理的深基坑支护技术能够有效保证施工安全,提高施工质量。
4.2明确深基坑支护工程的性能要求
深基坑支护施工能够有效提升地基的稳定性和承载能力,但在深基坑支护技术的施工过程中,深基坑支护工程的性能还有着其他的要求,比如说基坑的防水作用、基坑四周的稳定情况等。因此,明确深基坑支护工程的性能要求能够有效提高支护工程的施工水平和质量,促进施工的安全进行。
4.3合理设计深基坑支护施工方案
在确定深基坑支护的施工形式后需要合理设计深基坑支护施工方案。在进行方案设计时,要充分考虑基坑开挖的各个影响因素并对其进行有针对性的分析,比如建筑物的占地面积、基坑的边缘距离、地基的地质条件等[3]。
5提高岩土工程深基坑支护技术的具体措施
5.1加强观测力度
在岩土工程的深基坑支护施工过程中应该加强对地下管线、基坑边坡等的观测力度,并且在观测结束后及时将施工前的观测数据与施工过程中的观测数据进行对比。在对比后如果发现两组数据存在着冲突,应当根据实际情况及时进行分析解决,确保工程安全和工程质量。在基坑支护过程中数据的准确获得对于整个工程的顺利进行会产生非常大的影响,所以在施工过程中加强观测力度对于整个工程质量的提高具有非常重要的现实意义。
5.2加强施工管理控制
在岩土工程的深基坑支护施工中,需加强施工管理控制,对于在施工过程中出现的一系列问题及时发现、及时解决。在施工前,要做好设计方案,规划施工进程,确保施工可以正常开展。在施工过程中,应该根据施工的任务和目标,遵循深基坑开挖的原则,实行分层、分段开挖与支护,避免不规范开挖现象的出现[4]。
6结语
经济社会的发展使得建筑工程的复杂程度越来越高,其对岩土工程深基坑支护技术的要求也越来越高。深基坑支护技术发展潜力巨大,我们应该加强对深基坑支护理论和支护技术的研究,从而促进我国建筑事业的进一步发展。
【参考文献】
【1】余良武.岩土工程深基坑支护方案探析[J].低碳世界,2017(5):188.
【2】杨文方.岩土工程深基坑支护技术应用探微[J].中国设备工程,2017(13):152.
【3】廖辉.岩土工程深基坑支护施工技术探讨[J].资源信息与工程,2017(1):113.
篇2
我国勘察大师林宗元曾经从广义上对岩土工程监理进行了阐述,从总体上说,可以总结为按照法律法规上规定的技术与标准,利用组织技术、经济等措施,对岩土工程整体参与者进行协调约束,保证岩土工程施工的顺利进行,达到节省投资、缩短工期的目的。岩土工程主要涉及地面以下的部分,工作中主要包括勘察、设计、监测以及各种岩土工程施工如边坡、滑坡治理、地基基础处理,并且需要以为地面以上建筑组织服务为目的。岩土工程监理的主要工作目的是保证岩土工程的正确性可靠性以及经济型。并且岩土工程与地面以上的工程之间存在一定差距,主要表现为具有一定隐蔽性、较高的复杂性、风险性、实效性、独立性以及高度综合性。
2岩土工程监理工作中存在的问题
目前我国岩土工程监理工作在运行中存在许多问题,从相关记录中我们可以发现,我国已经独立注册的岩土工程监理行业单位十分稀少,大部分从事相关工作的单位都使用建设监理单位的名称掩盖了自身特性,这点在我省的岩土工程监理工作更明显,大多数的岩土工程监理并不介入,或者只是在岩土工程施工阶段介入。土建行业近年来发展过快,土建市场工作人员素质水平有较大差异,并且真正从事岩土工程专业的工程师十分稀少,大多并不具备岩土工程方面的相关知识。对于贵州省来说,岩土工程从业人员中注册岩土工程师的比例非常低,而岩土监理工作相关人员,拥有岩土工程师资格的基本没有,目前从事岩土监理的工程师,大部分都是土木工程出身。业内对于岩土工程监理工程师师的要求没有一个明确的规范,随意性比较强,行业整体缺乏专业性以及针对性。部分企业为了节省资金,会聘请一些从事过相关工作的非职业人员对工程进行监理,在工程完工后,将其抽调到其他部分。但是岩土工程监理本身是一门涵盖知识面十分广阔的学科,想要出色的完成相关任务必须熟练掌握土力学、岩体学、经济学等多项知识,但是现在所谓的“岩土工程监理人员”均不具备上述资格。
3岩土工程监理技术方法及其探讨
笔者根据岩土工程自身监理特点,通过查阅相关资料,结合国内外先进经验以及当前我省岩土工程工作中存在的部分问题,对岩土工程监理在岩土工程的各个阶段进行初步讨论。
3.1岩土工程监理方法讨论及实施
对于岩土施工而言,应当按照相关监理规范上的规定,对施工质量、施工进度以及资金投资进行控制,与此同时,必须对信息管理、开发合同管理、以及组织管理进行协调。对于岩土工程全过程中,要针对岩土工程自身特性、从勘察、设计、施工各阶段,结合组织、经济、合同等诸多方面,制定出妥善的监理方案。
3.2加强责任权限
勘察工作在工程建设中起到至关重要的作用,是工程建设的基础工作,所以监理部门必须对其高度重视,确保勘察准确性与可靠性。监理项目一经开展,必须第一时间组织监理人员对施工现场进行踏勘,争取在最短的时间内,收集到该区域中最完善的地质资料,并且要对相关报告进行审核与分析。
3.3岩土工程设计阶段监理工作
对于岩土工程来说,设计阶段的监理工作是一个特殊监理阶段,并且,由于岩土工程的最大特点,即信息化施工特点,监理部门应在设计方案阶段提出合理化建议,并在施工阶段结合实际施工情况提出相关改进措施,经过实际工作确认设计方案的可行性。
3.4施工监理质量控制
施工监理质量控制是十分重要的一个环节,与常规建筑施工监理无太大区别,施工过程中的建设工程监理程序大致为;质量控制检查程序、质量缺陷程序、是个处理程序、监理试验相关程序等一些细小程序,均为质量控制工作的主要工作流程。在实际工作过程中,由于岩土工程信息化施工特点,其控制内容、对于控制点的设置、以及控制措施采用等方面都需要通过岩土工程监理特点以及工程勘察情况来定夺。
4结束语
篇3
关键词:岩土工程施工;监理工作
监理制度在工程建设领域全面推行,新的建设监理体质在工程中逐步发挥保证作用。岩土工程监理不仅是岩土工程中不可缺少的部分,而且建设监理的重要组成部分。城市建设中复杂建筑越来越多,基础工程的技术难度越来越大,要求我们对岩土工程监理必须给予相应的地位。
1 岩土工程监理工作概述
岩土工程通常是工程建设中的一部分,一般的建设监理理论、规定和方法,完全适用于岩土工程监理工作。但由于岩土工程有其特殊性和复杂性,对岩土工程的监理还应有特殊要求。岩土工程师研究和解决问题的主要对象通常是地面以下的部分,主要是地基基础、边坡与滑坡的治理等以及地下工程,并且为地面以上部分的工程结构服务;岩土工程监理的重点也是地面以下的部分,最终目的是为保证整个工程的正确性、可靠性和经济性在某些情况下,一项具体工程项目,比如地下工程,建设监理的主体就是岩土工程监理与地面结构的建设监理相比,岩土工程监理主要有隐蔽性、复杂性、风险性、时效性、独立性、综合性等特点。
2 岩土工程施工监理中的常见问题
2.1 岩土工程监理介入滞后
由于岩土工程监理作为建筑工程监理的一部分,是随着建筑工程监理而介入工程监理的。目前,一般是在工程项目立项、勘察、设计完成后,建筑工程的技术、经济指标基本明确的情况下,方才进行监理单位招标,确定工程监理单位。所以岩土工程监理基本集中在工程施工阶段,对岩土工程勘察、设计基本没有实施监理。更谈不上对前期策划、决策、立项的介入和参与,存在着严重的介入滞后问题。
2.2 岩土工程监理控制和管理不到位
目前岩土工程监理往往是借用地上建筑工程监理的方法和模式,偏重于对钢筋混凝土工程的控制,没有实行专项监理制度。即委托专门的岩土工程监理单位对岩土工程的勘察、设计、施工、检验、监测等实行全方位的监理。忽略对“岩土”部分的针对性控制尤其在质量控制、进度控制和合同管理上,在制点、验收点设置和资料表格设计方面对岩土工程的针对性和控制管理深度不够。
2.3 岩土工程监理机构及监理人员有待提高
目前己取得注册建设监理工程师岗位资格证书的监理人员中,绝大部分是土木工程师,很少是岩土工程师。行业上对监理人员的岩土工程专业技能要求方面,目前还没有统一的标准和资格规定。监理组织(监理部)和监理人员配置随意性强!缺乏针对性和专业性,监理公司或监理项目部往往根据工程需要,临时配备岩土工程方面的监理人员,对于有各类桩基础等深基础或桩土复合地基工程等岩土工程专业性要求较高的工程,多是聘用一些有部分岩土工程施工、管理经历的人员临时承担岩土工程监理业务,待岩土工程施工完毕,随即抽调他处。
3 岩土工程监理技术方法探讨
3.1施工前期全面掌握场地的地质、环境特征和岩土工程条件
任何一项岩土工程,在设计和施工前,先要查明岩土体的地质特征和工程地质条件,提供岩土性质指标。岩土工程勘察是工程建设的先导和不可缺少的环节。国家规定: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。岩土工程监理人员在工程开工前,对与工程有关的勘察资料应进行深入研究;对勘察质量作出评价;对未进行勘察的工程,督促业主立即投入勘探力量。在审查勘察报告时,看勘察报告网度、深度、测试等是否符合有关岩土工程勘察分级的要求,是否符合国家现行规范的要求,特别是国标中的强制性条文,必须严格执行。对勘察报告所提各项岩土性质指标,岩土的强度参数、变形参数、地基承载力,应与地区经验值进行比较,对差别较大者应查明原因。当然,由于岩土体为非均质体,地下情况千变万化,任何地质详勘,也不能完全揭示岩土层的奥秘。因此,对勘察资料的要求应有针对性。如黄石地区的建筑基础,一般均设计为端承型嵌岩桩,监理便着重审查勘察报告对持力层的选择、基岩的风化层界面的划分、基岩的力学性质指标,以及对桩型选择的建议。对长江干堤堤基防渗处理,则要求勘察资料能较准确地划分透水层和相对隔水层的分界面,并提供各层经室内、外试验所得出的渗透系数。
3.2 注重设计阶段的监理控制
设计文件作为施工和监理的依据,其质量水平的高低,不但影响工程的质量,而且对工程的工期、造价等产生直接的、巨大的影响。岩土工程专业监理单位,应充分发挥岩土工程监理技术水平。在审查设计文件时,着重从方便施工、缩短工期、降低造价、确保使用功能等方面出发,在保证满足设计要求、有利于提高和保证工程质量的前提下,积极提出合理化建议。
3.3 岩土工程施工阶段的监理
工程项目设计是通过一道道工序来完成的。所以,施工项目的质量控制是从工序质量到分项工程质量、分部工程质量、单位工程质量的系统控制过程,也是一个由对投入原材料的质量控制开始,直到完成工程质量检验为止的全过程的系统工程。岩土工程也不例外。监理工程师应按国标和行业规范的要求,对每道工序完成的质量状况进行检查验收,确认符合质量标准后,方可同意下道工序的施工。特别是岩土工程具有时效性,即:要求施工过程中的环节步步紧扣,具有很强的时间性。如钻孔灌注桩工程,成孔后必须马上测孔、清孔,紧接着抓紧时间浇筑混凝土。而浇筑过程又必须连续进行,不得中途停顿。这就要求监理工程师必须跟班旁站,随时检查,对不合格的工序要立即进行整改,对合格的工序必须马上签发下一道工序的许可证。同时,由于岩土工程的隐蔽性、复杂性,要求监理工程师搞好信息管理,尽量把工作做仔细。要坚持做好施工现场的检测和记录,做好现场值班日记和专业日记。要学会捕捉影响工程质量的信息,抓住稍纵即逝的机会,以文字记录、摄影、素描等记录形式将一切工程活动(包括不良地质现象)留下痕迹。这也是工程质量评估的依据之一。为保证工序处于受控状态,需对工程的重点或关键部位,或薄弱环节设置质量控制点,制定较规范标准稍高的自控标准,并督促施工单位编制相应的施工作业书。
质量控制点设置不宜过多,应依据国家标准中的“主控项目”和“一般项目”划分标准,结合施工顺序、操作要领、技术参数、自然条件、工程环境等综合考虑。要体现“关键的少数,次要的多数”这一基本原理。如对堤基、坝基防渗处理采用高压摆喷灌浆技术时,监理抓住孔距、孔位和孔斜率、浆液质量、分序施工等4个关键技术问题设置有关质量控制点。对于使用最多的混凝土灌注桩施工,监理则抓住灌注桩承载机理这一关键,分析影响承载力的主要原因而设置质量控制点。桩的承载力取决于桩身的强度与地基承载力。当桩身强度大于地基承载力时,桩的承载力等于地基承载力;反之,桩的承载力等于桩身强度。这种关系在孔底没有沉渣的情况下成立。挖孔桩不存在沉渣问题。对于钻孔桩,沉渣量过大,桩受荷载时发生大量沉降,桩将失效。
4 结束语
随着现代化工程建设和城市建设向多元化、密集化、复杂化和建筑物向高、大、深、重的方向发展,岩土工程重要程度、技术难度和工程造价,在整个建筑中所占权重不断增大,这要求我们对岩土工程监理必须给予越来越大的重视。
参考文献:
篇4
关键词: 工程物探技术 岩土工程 应用
中图分类号:TU198 文献标识码:A
前言
近10年来,工程物探技术取得了飞速的发展,集中体现在根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展而来的各种工程物探技术。主要有浅层地震反射波法、浅层地震折射波法与弹性波测井、层析成象技术(CT)、管波探测法、多道瞬态面波法、多波地震映象法、高密度电法、地质雷达技术、TEM法、桩基无损检测技术、地下管线探测等。这些新技术已被广泛应用于各行各业的工程建设项目上,解决了诸多以前用传统勘察方法无法解决的岩土工程技术难题。工程物探作为一种新的、有效勘探、检测手段被越来越多的岩土工程、设计人员所接受。但是,各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象物性的适用性,物性条件的适用性越强,解决问题的可靠性越大,因此,为了有效地解决某些岩土工程复杂的技术难题,必须采用多种工程物探手段联合使用,互相补充、互相验证,即综合工程物探技术。
10多年来,众多工程物探技术发展的成熟程度不尽相同。在岩土工程专业方面应用最广泛的主要是由弹性波理论发展而来的浅层地震反射波和折射波勘探技术、面波勘探技术、多波地震映像技术、层析成象技术(CT)、管波探测法、弹性波测井技术和弹性波无损检测技术,它们被广泛应用于岩土工程勘察、岩土工程治理和工程质量检测。
1 工程物探技术在岩土工程中的应用
1.1 岩土工程勘察
由于工程物探技术可以利用连续加密测点的资料从而获得连续的地质界面,因此能有效地解决传统钻探手段以点带面划分地质界面方法常带来的漏判、划分不准确等缺点,并且能有效地解决传统勘探手段难于解决的诸多岩土工程问题,如地下不明物体、洞穴、滑动面、 软弱结构面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。相对传统的钻探方法,工程物探技术的使用受场地、地形条件的限制较少,具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是在激烈的勘察市场竞争中制胜的法宝之一。在岩土工程勘察工作中应用最为广泛、发展最快的是弹性波技术。由于它是利用介质传递弹性波的特点来揭示地下物体界面,当地下物体的界面物性差异较大时,弹性波就会从运动学和动力学两个方面表现出异常来; 其次是电磁波技术和电法技术,其主要代表是地质雷达勘探方法和高密度电法。采用弹性波速度测井技术和场地常时微动测试可以获得建设工程抗震设计、建设场地和地基地震效应评价所需的岩土动力参数和设计地震动参数,如动剪切模量、剪切波速、动泊松比、动弹性模量、卓越周期、结构自振周期等。他们是建筑场地的类别划分、地震作用和结构抗震验算的主要依据。
1.2 岩土工程检测
工程物探技术在岩土工程检测方面的主要作用是地基加固效果的质量检测、 大坝的碾压密实度、 路基的密实度、混凝土构件、基桩的质量检测和评价。常用的方法有瞬态面波法、 地质雷达、弹性波速度测井等,主要通过弹性波速度和电磁波速度与原位测试试验值以及密实度之间建立相关关系,通过施工前后的检测结果进行对比分析。此外,根据弹性波和电磁波在介质中传递的速度变化可以对大坝及建(构)筑物等混凝土构件的裂缝进行检测,掌握裂缝状况和有关参数,判断对在建构筑物的危害程度及研究相应的补强措施。另外还可以检测混凝土路面、沥青路面、 垫层的厚度等。桩基无损检测是工程物探技术在建设工程施工质量控制应用最为广泛的一种重要技术手段。主要的测桩方法分为动力试桩法和声波测桩法两种,它是根据弹性波传递速度变化来判断混凝土质量、桩身缺陷及缺陷的位置、桩的施工长度和桩的形状等,具有成本低、速度快,适合大面积检测,并且可以随机抽样,而在国内外被广泛采用。
2 工程物探资料的分析和解释
工程物探数据的野外采集是工程物探工作的关键。如何把野外采集的有关数据通过内业的分析、计算、解释成工程地质资料对物探工程师来说更为重要。解释成果的正确与否直接影响到岩土工程师对岩土工程问题的分析、判断和处理方案的选择,事关工程的安全。这就需要物探工程师除了拥有深厚的本专业知识外,还要有丰富的岩土工程专业知识。工程物探资料的分析和解释,以弹性波勘探方法为例。首要的任务是分离和压制妨碍分辩有效波的干扰波,保留能够解决某一特定工程地质问题的有效波。从理论上说,可以通过硬件和软件来实现,但实际上分离和压制是有限度的,而干扰波的存在是永远的。物探工程师只有具有丰富的实践经验,才能在众多的测试数据中识别出干扰波和有效波,去伪存真,得到真实的解释成果。其次由于物探方法的多解性,因此,工程物探资料的分析、 解释成果还必须与钻探、 原位测试、 室内试验成果等进行对比、 验证。在对比中两者不一致的情况时有发生,对此要具体分析,关键是否做出正确解释,比如弹性波物探方法是根据弹性波在岩土体中的传播速度来划分地层界面。但是由于弹性波速度反映的是地层的力学性质,不同的地层可能具有不同的力学性质,也可能具有相同或相近的力学性质。当弹性波速度相同或相近,两个地层紧接在一起时,在解释上便可能出现同一速度层。出现这种情况并不可怕,怕的是由于其它干扰波的叠加、 影响造成的假判、误判,造成解释成果出现较大的偏差。只有通过对比、验证、积累经验,才能促进分析、 解释技术水平的提高。物探工程师对物探资料的解释、分析是借助岩土体力学性质变化特征去认识岩土体的内在本质,而岩土工程师是从地质学的角度、岩土体的外表特征去认识和判别岩土体的内在本质。
3 工程物探与岩土工程的关系
工程物探从学科上讲是一个独立的学科,但在工程勘察领域它是一种为岩土工程服务的综合应用技术。岩土工程师解决岩土工程问题,就好比医生给患者看病一样,通过表面的病情了解、 观察,初步判断其病因,然后选择必要的检查手段,如血液、 尿液常规检查、CT、X光透视、B超等,根据检验技术人员提供的检查结果,综合分析,最终确定病因或病灶位置,根据诊断结果,采取必要的治疗措施,达到为病人治病的目的。而物探工程师就好比上述提供检查手段和检查结果的技术人员。两者之间是一种相辅相成的关系。岩土工程师需要物探工程师解决的岩土工程问题归纳有以下几个方面:
(1)界面问题:主要有岩土体的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等。(2)形态问题:主要有不明地下物体、空洞,以及界面的分布形态、埋藏位置和埋藏深度等。(3)参数问题:岩土工程勘察、设计所需的各种参数,如动力参数、卓越周期、结构自振周期、剪切波速等。(4)施工质量检测:地基加固效果的对比、桩基检测、其它工程质量方面检测。岩土工程师在接受工程勘察任务后,应根据勘察技术要求、地场岩土条件、需要解决的问题等,确定是否采用工程物探技术手段,确定之后应向物探工程师提出明确的勘察任务,物探工程师则应根据目的层和目的物的性质,结合测区的地质构造、地形地貌特征、地震地质条件等因素,选择可行的工程物探方法,然后进行测线设计和工作前的各项试验工作, 确定最佳的采集装置,再正式开展工作。
4 结束语
(1)工程物探技术经过10多年的发展,已经从定性分析逐渐发展到目前的半定量分析及定量分析,许多物探成果可以提供定量的岩土力学参数,直接应用于岩土工程设计、施工,可以并且应该被岩土工程师和结构工程师所接受。(2)各种工程物探技术都有它的适用性与局限性,应根据被探测的目的层或目的物的埋深、规模及其与周边介质的物性差异,合理地选择一种或几种有效的工程物探方法。工程物探成果解释时应考虑其多解性,应区分有用信号与干扰信号。(3)正式开展工程物探工作之前,应认真做好前期试验工作,认真做好对比研究,选择最佳的采集方案和最佳的采集装置,这是保证勘探成果质量的前提条件。(4)工程物探成果应该通过与钻探、原位测试、试验成果进行对比、验证,并建立相对应的经验关系,从而建立起一系列定量分析、判断标准,使工程物探技术和成果更好地应用于岩土工程专业。
参考文献
篇5
关键词:地质勘察、岩土工程技术、现状、展望
中图分类号: F406 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
岩土工程勘察体制始于上世纪八十年代,现阶段,岩土勘察技术的重要性日渐凸显出来。岩土勘察是岩土工程技术中的重要组成部分,直接关系着岩土工程的造价、质量和安全使用周期,通过先进技术和先进设备的引用,岩土勘察技术将更能满足超高层建筑和基础建设项目工程的要求。
二、工程地质勘察与岩土工程技术的发展现状
1.工程地质勘察的发展现状
(1)岩土参数难于确定
大多数岩土体受力状态复杂,是非均质、各向异性的,难以直接观察和检查,岩土设计参数就难于确定。如对粉土的划分,粉土试验复杂,经常会出现塑性指数的误判现象;粗颗粒土、残积土和风化岩等这些岩土层,难于取到原状岩土样和进行室内室外试验,其参数确定亦比较困难。
(2)工程地质测绘不到位
工程测绘是岩土勘察的基础工作,主要是观察、分析和推断地质性质,为后续勘测工作提供依据。由于测绘工作的技术性措施不够,会存在对岩土体和岩石风化层厚度分析不够,对软弱结构面和地质构造、地质形态的界定不准确等情况,这样会导致地形地貌、断层、地层界面、风化程度等资料离散,不能充分显示地质特点。
(3)监察机制不完善
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定:“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,建筑物的性质、基础形式、规模,荷载,结构特点、埋置深度和地基允许变形等资料”。但因为缺乏系统的、完善的监理监察机制,使得不规范岩土勘察现象存在,勘察时不参照设计要求不依据建筑物实际荷载等,导致勘察报告深度、广度和精确度难以满足要求。
(4)勘测的数字化水平低
如果技术条件欠成熟欠规范,那么数字化的某些设计系统环节就会有失连贯和精准。岩土勘察提供的勘察信息资料一般以表格、文字、图片等形式呈现,描述偏向于定性内容,数字化程度低,就会造成勘察资料理解、处理、运用上的难题。
2. 岩土工程技术的现状
岩土工程起源于二十世纪六十年代的欧美国家,它是在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程研究解决岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题。
就勘察现状的情况来看,“只认识自然而不能改造自然”“只提出问题而不去动手解决问题”。只局限于“地质资料”,虽然也对“勘查报告”提出一些很抽象宏观的观点,但对于设计是否合理,施工后效果怎样,却少有人认真探讨过,而只对基础工程的效果和工程质量的好坏、成败负一定责任。这可以看出许多地质勘察人员在提高岩土工程技术水平上没有责任感、紧迫感。结果是勘察资料的水平、深度和质量一直都在原有的基础上重复,却无突破。
从设计方面来看,就岩土工程体制的做法,岩土工程师发挥很大的作用,不但要提供基础设计基准,而且要决策工程方案,结构工程师通常都要采纳听取岩土工程师的意见。但目前国内的做法却是:结构工程师是基础方案的制定者和决策者,他不直接对岩土进行勘查测试,有些对复杂场区无直接认知者,仅仅根据“勘察报告”的资料进行基础工程设计,就很难提出既合理安全又经济的方案来。然而,为了保险起见,设计师就采取加大安全系数的方法,这样既不经济,还会导致不安全因素。
从施工角度来看,由于把勘察,设计,施工三个方面分开来,因此勘察人员对开挖基坑检验的工作没有明确责任,如果有补充试验工作也不会主动去做。所以基础工程施工和建筑物竣工后的表现性状监测,勘察人员也不再负任何责任.在这种脱节的情况下,基础工程施工技术的发展和提高就很难进行下去。
我国岩土工程技术发展如此缓慢,原因有二:第一是在人才培养上存在缺陷,造成岩土工程技术人员奇缺。另一条是体制上的弊端,把一个完整的工程体制比如勘察、设计和施工分开来。近些年,在工程建设越来越多的情况下,人们也意识到把勘察、设计和施工人员统一在一条战线上,更有积极的岩土勘察人员仅仅在公司名称上下功夫,把 “工程地质勘察公司”更名为“岩土工程公司”的现象。但由于知识面不够,只懂勘察不懂设计 ,岩土公司最后还是停留在勘察和施工方面。
三、关于工程地质勘察与岩土工程技术发展的展望
1. 岩土勘察秩序将会更加规范
因为岩土勘察的工作比较复杂,它可能会同时涉及很多方面的测量工作,所以如果每一项测量工作都由单一的部门进行就会使得勘察的效果比较低,同时如果不加规范还可能使得勘察的工作进行的比较混乱。随着岩土技术的发展需求,岩土勘察的工作在未来必定会对勘察过程进行规范,主要是对勘查中的各个工序进行规范,确保在多个工序同时进行时的勘察不会混乱的同时保证勘察结果。只有这样才能使得勘察效率得到提高使得勘察工作更加科学化。
2.岩土工程勘察将向数字化方向发展
数字化的发展已经使得现代化的设备取代落后的生产设备,新设备的运用在生产中起到了不可磨灭的作用。岩土工程中的岩土勘察在未来肯定也会朝着现代化的方向发展。岩土工程中的岩土勘察需要对很多东西进行测量,与此同时会产生大量的数据,传统的陈旧工具已经不能满足这些需求,所以在现代的岩土勘察中已经出现了用红外线进行勘察的技术,这些先进设备在岩土勘察中的应用使得勘察结果更加精确,同时提高了勘察工作的效率,大大节省了人力物力。随着科学技术的不断发展,对岩土工程中的岩土勘察必定会加大投入研究的力度,可以想象在未来一定会有更多数字化的设备满足勘察的需求。
3. 岩土勘察监理机制将会更齐全
不健全的岩土勘察监理机制会影响施工计划。因此,为提高岩土勘察的效率和质量,岩土工程部门需要全程监理岩土勘察的全过程,但仅仅这样是不够的,还需要严格监控岩土勘察工作的每个工作阶段,进一步健全岩土工程勘察机制,同时随着监理机制的齐全,对岩土工程勘察监理力度的加强,岩土勘察过程中出现的种种不良现象将会被制止,这样不仅岩土勘察的工程质量和效率会被显著提高,而且又促进了岩土工程中各个环节的实施,保障了岩土工程的施工进度。
4. 岩土工程勘察员素质将会越来越高
岩土勘察工作的专业性很强,所以勘察人员的素质在一定程度上决定了勘察工作的质量,为了满足岩土工程的需求,必须加强对岩土勘察人员的素质培训工作,从而提高人员素质,同时勘察人员在进入实际勘察工作之前要经过长时间的实习期,才能正式进行勘测工作。另外,有关岩土勘察方面的法律法规也必须加紧健全,从而为勘察工作的顺利开展提供依据。只有通过这两方面的改善,勘察人员才能更好的在工作岗位上工作,同时统一的规范使得勘察人员的技术水平得到了统一,从而使得勘察结果也更加统一。勘察人员的素质提高了,也会改善勘察工作中的不足现象,提高了岩土工程的经济性。
四、结语
综上所述,岩土工程是国家各项建筑工程的前提,对国家基础设施的建设具有重要的意义。岩土工程建设中最重要的环节是岩土勘察,并且根据建设程序基本的要求,各项工程建设在施工设计前必须进行岩土工程勘察,以保证工程整体质量,更好地为国为民服务。
参考文献:
[1]刘军:《岩土勘察在岩土工程技术中的分析及解决措施》,《城市建设理论研究(电子版)》, 2012年08期
[2]徐伟军:《工程地质勘察与水文地质》,《城市建设·下旬刊》, 2011年09期
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关键词:岩土工程 重要阶段成果依据质量 协调质量控制重要性
中图分类号:P25文献标识码:A
岩土工程勘察是指在综合考虑工程建设实际要求的基础上,运用工程地质学的理论和方法对工程拟建场地的环境特征、地质、岩土工程条件等级进行勘察分析与评价,进而将勘察结果以勘察报告的形式提供给相关企业的活动。岩土工程勘察是工程建设中必不可少的重要环节,它为规划设计及施工提供准确的依据及指导,促使工程建设能够充分利用有利条件,避免不利条件,为工程施工的顺利进行提供有力的保障。而工程的质量保证主要取决于基础的稳定性。因此岩土工程勘察非常重要,它将为设计部门提供真实可靠的设计参数和指标,
一、学习岩土工程设计安全度的重要性1、岩土工程设计专业的需要
岩土工程从业人员研究的主要对象是岩石和土,岩土工程的复杂性已被众多学者认同,在很大程度上岩土系统是一个不确定的系统,岩土变量是一个随机变量,建筑物的地基承载力实质上是一个多维随机变量的函数,这些随机变量的不确定性包括岩土体结构的不确定性、岩土参数的不确定性、岩土材料孔隙压力的多边性、地质作用和地质演化过程的偶然性及多变性、计算模式的相对正确性、理论导向和经验判断的特点等多个方面。岩土工程设计的特点。也就是我们之所以需要在理论的指导下进行经验判断,就是因为岩土变量具有随机性的明显特征。这就要求我们在岩土工程设计安全度方面进行观念更新, 2、岩土工程与结构工程“你中有我,我中有你”特点的要求
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目前,在各项工程建设中,在设计和施工之前都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。《中华人民共和国建筑法》、《建设工程质量管理条例》、《建设工程勘察设计管理条例》、《实施工程建设强制性条文标准监督规定》、健设工程勘察质量管理办法》等法律、法规对此都有规定。并于2000年开始实行施工图设计文件审查制度,对保证工程勘察设计质量起到了重要的作用,并取得了明显的成效。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。自20世纪80年代以来,我国开始实施岩土工程勘察体制。与前者相比,岩土工程勘察体制不仅要正确反映拟建场地或地区的工程地质条件,还要结合工程项目的概况和施工条件进行一定深度的技术论证和分析评价。针对场地特殊的岩土工程条件,提出建议,指导设计选定基础与结构方案,对施工提出应注意和控制的技术要求,服务于工程建设的全过程,这是新的工程勘察体制的最大改变和增加的重要内容。因此,新的工程勘察体制——岩土工程勘察体制具有较强的工程针对性和指导性,不仅要完成工程地质条件的探明,即反映和提供场地真实的地质情况、地基条件和地基岩土的工程性质,而且还要对拟建工程的设计方案,施工技术措施提出指导性的结论意见,为确保工程建设质量,提高工程建设的经济效益提供了可靠依据。
2对岩土工程勘察的有效措施
2.1取得的进展
回顾我国推行岩土工程的十多年来,已经取得的巨大进展表现在以下几方面:
(1)我国已经能够解决技术要求,地质条件复杂的岩土工程问题。相应的规范、规程的编制,标志着我国这方面已经积累的经验达到的水平。
(2)勘察工作已从单一的钻探、取样、试验、提报告模式发展为多种测试手段、综合评价的模式。多功能静力触探、超重型动力触探、预钻式和白钻式旁压试验、螺旋板载荷试验、孔隙水压力测试、波速试验等新技术的迅猛发展,大大提高了地基评价的水平。室内土工试验中高压固结试验和三轴压缩(剪切)试验的普遍应用,使土力学理论更进一步应用到勘察生产实践中。另外,土的动力性质的试验也日益增多;桩的动力测试已经列入有关规范、规程和手册中;表面波速法也开始在工程中得到应用;岩土测试的重要性已经越来越显示出来。
(3)勘察与设计、施工密切结合,初步形成了从勘察到设计、施工、监测,贯穿各个阶段的认识、实践、改造全过程。
(4)地基处理技术水平的大幅度提高。十多年来为了满足工程建设的需要,引进、发展了多种地基处理技术,积累了相当丰富的经验。对第四纪松散地层、湿陷性黄土、膨胀土、软土、填土、饱和松散粉细砂等各种不良地基,开发和应用了许多新的地基处理技术,已成为岩土工程中一项重要内容。工程勘察体制发生了根本性的转变后,勘察结果形成的文件要包括以下重要的技术内容:①场地稳定性的评价,对建筑场地拟建的建筑作出适宜性的技术论证;②为工程设计提供场地各岩土分层、地下水的埋藏条件及其对工程的影响,以及岩土体工程设计参数;③对工程施工过程中可能出现的各种岩土工程问题(如开挖、降水、沉桩等)作出预测,并提出相应的防治措施和合理施工方法的建议;④对拟建场地作出岩土工程评价。对岩土加固(基坑支护)与改良方案或其他人工地基设计方案进行论证和提出建议,并根据设计图纸在岩土工程施工中监控施工质量;⑤预测由于场地及临近自然环境的变化对建设场地环境和临近建筑物可能产生的变化及其对工程建造的影响⑥为已有工程的安全性进行预测性的评定,对拟建工程可能会造成已有工程的不良影响和事故调查分析提供依据;⑦指导岩土工程在建筑物运营、使用过程中的长期观测如建筑物的沉降和变形观测等工作。显而易见,新的岩土勘察体制下形成的文件一岩土工程勘察报告对设计、施工都是极其重要的技术保障文件,它服务于工程建设的全过程。是重要的建设工程程序性文件。但是在新的工程勘察体制创建后的相当长时期内,岩土工程勘察报告在设计和施工企业中未受到应有的重视,特别是在施工企业中不重视运用岩土工程地质勘察报告指导施工的现象显得尤为严重。
2.2岩土工程勘察热点
当前,特殊条件下的岩土工程评价仍然是岩土勘察工程中最普遍最大的热点。特殊条件指的是:
(1)特殊土。包括湿陷性黄土、软土、膨胀土、盐渍土等。在特殊土地基上进行工程建设时,必须充分考虑到它们所具有的特殊物理力学化学性质。
(2)特殊工程地质条件。包括岩溶、斜坡与滑坡~泥石流、采空区、地面沉降、地震效应等。其中强震区的砂土液化、断裂、震陷等问题是岩土工程勘察中经常遇见的。
(3)特殊工程。包括高层建筑、动力机器基础、地下工程、水上工程、核电站、道路桥梁、机场跑到、水坝、尾矿坝等。大型建筑地基勘察与评价仍是当前最热门的话题,对可能产生不均匀沉降的预测及对策以及地震效应的抗震设计参数等问题。
3主要存在主要问题
近20年来,勘察专业体制的改革虽然取得了显著成绩,但并未真正到位,因而阻碍了岩土工程的技术进步和经济效益的提高。队伍大,素质差,成果质量低,与国际先进国家的差距越拉越大。勘察与实际的脱节问题远未解决,又出现了一些新问题。例如:野外记录的质量越来越差;规范规定的取土技术得不到实施,取样测试等的技术不明显:市场上出现钻探米数综合价格而技术含量高的岩土测试和分析评价却处于从属地位。国内当前勘察质量问题主要表现在以下几个方面:
(1)勘察方案不合理,工作量偏多或偏少的现象比较普遍,不是根据实际需要,而是片面追求经济效益或“手段齐全”,也有为了争取招标任务压低费用,勘察工作粗糙,不能满足要求。
(2)第一手资料(钻探、描述、取土、试验、测试等)质量下降。
(3)地基评价和勘察报告缺乏实事求是的科学态度,往往不问具体工程条件,不具体研究分析,又缺乏必要的理论基础知识和逻辑思维能力,比较多的是一般化、老一套,设计施工真正需要的内容不全或不准。而不需要的内容却洋洋大观。近年来,勘察报告有越写越长的趋势,实际上其中很多内容是重复或者不需要的。
(4)对监测工作还没有足够重视。岩土性质和条件是非常复杂的.,勘察时不可能把所有的问题完全搞清楚或预估到。为了保证安全,避免造成重大损失对施工现场进行岩土工程监测是完全必要的。
4高新技术的主攻方向及建议
4.1主攻方向
室内外测试技术是岩土工程勘察的基础。和国外相比,我们的主要差距之一就表现为测试技术的落后。和岩土力学理论发展相比,现在的矛盾也是参数的测试技术落后于理论。如计算地基变形,不管是用什么理论方法、什么数学模型,总离不开的地基土的模量,模量测不出或测不准,什么方法、什么模量得出的地基变形都靠不住。测试技术要走向现代化。我们要继续保留如标准贯入试验这样传统的测试手段,但应更注重现代物理技术(电子技术、波动理论等)来发展测试新技术。现在的趋势是:
(1)土工测试将从研究地基中的某一“点”发展到更大的空间范围的“面’和“体”。
(2)土工测试将从第一代的直接试验和第二代的触探、旁压试验进入第三代的无孔、无损测试技术。测试技术的发展必须要做到三个结合。①硬件(仪器、设备)研制要做到勘察、科研(或高等院校)、制造厂商的相互结合,各有分工,成功的可能性和实际效益就要大的多。②科研与生产相结合。只有与生产密切结合的科研课题或开发项目(如动力触探、静力触探、旁压试验、波速试验、桩基检测等)才能取得比较显著的效果,反过来又促进了勘察生产技术水平的提高。而与生产相脱节的科研项目,即使费了很大的力,也很难取得真正的效果。③理论与实际相结合。
4.2建议
目前,岩土工程勘察的地位和作用与国家和政府给予岩土工程的定位和期望仍有一定的差距。这固然与人们“重设计轻勘察”的思维定式有关,与我国勘察行业体制尚未健全有关,与勘察市场的恶性竞争有关。在当前的形势下,如何完善市场准入制度,加强行业自律、约束机制,从根本上杜绝岩土勘察行业中的弊端,真正体现岩土工程师的价值,更好地应对进入WTO后与国际接轨的挑战。
(1)严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。市场的规范,仅依靠勘察单位的自律机制是不够的,还需要建立有效的行业约束机制。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。
(2)严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。此外,岩土工程勘察属大土木范畴,是多学科的融合,新技术、新工艺层出不穷,.标准规范时有更新,岩土工程从业人员应与时俱进,不断提高自身的业务素质和职业道德素养。在及时推行注册土木工程师制度的同时,加强对相关从业人员的培训工作,加强他们的责任心和使命感,提高勘探测试人员的技术水平。
(3)加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理体系ISO9001:2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环思进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。为加入w''''ro后的国际竞争提供支持,为勘察设计企业进入国际市场创造条件。
5发展趋势
为使我国加入wro后适应国际高标准建设项目系统服务的挑战,本行业在未来5~l0年中的发展目标主要体现在四方面:
(1)由单纯的“工程地质勘察”向“岩土工程”发展日趋完善。
(2)向一切以人类生存的地球表面环境中的大地岩土和与其密不可分、相互影响的地表水、地下水和大气等环境物质为系统工作目标的工程领域开拓。
(3)专业分工形成了分枝趋势:①工程咨询和工程顾问,主要负责工程计划、项目负责、工程试验分析计算和工程监测工作;②野外钻探,可进行探查孔、钻井、灌浆钻孔、锚杆钻孔、海洋钻探以及水平钻孔、定向钻孔等等;③岩土工程施工,可进行各类桩基及地基改良工法的施工。
(4)城市岩土工程发展迅速,为研究和评价旧城市重建和新城市的开发提供规划和建设。近年来,经典的岩土力学面临着严重的挑战。
这种挑战主要来自以下方面:
(1)大规模城市建设面临的地基、基础与深开挖支护问题;城市改造工程问题;
(2)填海工程及海洋工程带来的软土工程问题;各类特殊土带来的工程问题;
(3)大规模的交通工程建设即跨江、跨海、桥梁、隧道工程带来的问题,水利工程问题;
(4)能源工业问题,包括污染、废料尾矿坝及有害废料处理问题;
(5)超重型结构所带来的地基处理和桩基础设计、施工与评价问题;
(6)原子能电站等重大工程的抗震分析与地基抗震问题;
(7)各类地质灾害的评价与防治问题,等等。
作为勘察单位,面对上述的发展,我们应该在如下诸方面作些工作:
(1)使广大技术人员,至少是技术领导和技术骨干在掌握传统方法的基础上,了解这个发展动向和基本思想;
(2)密切注意任何可以利用的新成果和具有规律性的结论,以便进行工程类比和使用;
(3)探索本单位向这个方向发展的时机和可能性。原有的压剪模型和地基、基础与上层结构的协同作用程序体现了新的发展方向,这方面的工作应该继续提高。
篇8
关键词:岩土工程设计;内涵;特征
1 岩土工程设计的内涵
岩土工程设计,我们认为应以最少的投资、最短的工期,达到设计使用年限内安全运行,并满足所有预定功能,即包括预定功能要求、安全性和耐久性要求、投资和工期的经济性要求等三个方面。
设计时应考虑的因素包括设计使用年限内预定的功能、场地条件、岩土性质及其变异性、工程结构特点、施工环境,相邻工程的影响、施工技术条件,设计实施的可行性、地方材料资源和投资及工期。同时,注意场地条件,防治灾害;合理选用岩土参数;定性分析与定量分析相结合。
岩土工程的设计需要多方面基础资料,随具体工程的需要而异。主要包括如下几个方面材料:地形、水文、气象资料;岩土工程勘察资料;建筑结构资料;其他资料。
2 岩土工程设计的特点
2.1 对自然条件的依赖性
岩土工程与自然界的关系极为密切,设计时必须全面考虑气象、水文、地质、地下条件及其动态变化,包括可能发生的自然灾害以及由于兴建工程改变自然环境引起的灾害,必须特别重视调查研究,做好岩土工程勘察工作。
2.2 岩土性质的不确定性
岩土参数是随机变量。不同的测试方法会得到不同的测试值。差异往往相当大,相互间无确定的关系。故在进行岩土工程设计时,不仅要掌握岩土参数及其概率分布,而且要了解测试的方法及测试条件与工程原型条件之间的差别。
2.3 注重经验特别是地方经验
近代土力学与岩石力学的建立,为岩土工程的计算和分析提供了理论基础。但由于岩土性质的复杂多变,以及岩土与结构相互作用的复杂性,不得不作简化,以致预测和实际之间有时相差甚远。鉴于岩土工程计算的不完善,工程经验特别是地方经验,在岩土工程设计中应予高度重视。
3 岩土工程设计时应注意如下几个方面
3.1 施工的可操作性和质量的可控制性
优秀的设计要有优质的施工才能成为现实。当有多种工法可选时,应尽量选用施工简单,便于操作,施工单位熟悉的有经验的工法。设计得过于复杂,会降低施工的可操作性。岩土工程多为隐蔽工程,质量的控制和检验十分重要。挖孔桩的广泛应用,原因之一是质量易于控制。有的工法虽有明显的优势,但如质量不易控制,也只得放弃。例如粉喷桩曾被一些地方封杀,不许使用,就是在于质量不易控制。2002年版的《建筑地基处理技术规范》规定,必须配有计量部门确认的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪,就是为了解决粉喷桩质量的可控制性问题。
3.2 技术方法的适用性和有效性
方案的适用还是不适用,有效还是无效,是首先应当考虑的。例如,由于软黏性土的透水性弱,孔隙水压力难以消散,因此不宜采用强夯法加固,也不宜采用密集的挤土桩。密集挤土桩的挤土效应造成断桩、歪桩、浮桩的事故屡有发生。挡土墙背后的填土一般采用无黏性土,不采用黏性土,不仅是黏性土的压实性不易控制,而且孔隙水容易积聚而增加土水压力。所谓有效性,是指该方法能达到预期的效果。例如:建造在比较软弱的地基土上,主楼与裙房连成一体的建筑,很难考虑采用天然地基或浅层地基处理。对变形要求严格的深基坑,如采用悬臂桩围护,可能因变形超限而达不到预期效果。某种方法的有效性如何,显而易见的可以通过直观经验判断,直观经验难以判断时,需通过验算作出结论。
3.3 环境限制和负面影响
环境条件是岩土工程设计必须考虑的重要因素。环境条件越严,可选的方案越少。无论何种方案或工法,一般都是有优点,有缺点,有其适用的一面,又可能有某些负面影响。例如:城市中不能采用噪音大的锤击式预制桩和沉管式灌注桩;泥浆污染城市,某些注浆材料污染地下水;有些施工方法影响人体健康;地下开挖和深基坑开挖时,大量抽排地下水,严重浪费宝贵的水资源,不符合可持续发展原则;降落漏斗使邻近工程产生附加沉降等等。
3.4 基本资料的完整性和可靠性
岩土工程设计应有必备的基础资料。但实际上,基础资料不一定每个项目都十分完整和理想,概念设计时应充分予以注意。例如岩溶发育地区地基条件十分复杂,除了威胁工程稳定的洞隙、土洞、塌陷外,基岩面高低不平,变化无常,虽一柱一孔,也不能完全将基岩面查得清清楚楚。这就要求在此基础上做的岩土工程设计留出必要的余地,以备施工勘察时根据具体情况补充必要的处理措施,对方案作必要的局部调整。
确定天然地基、复合地基、桩基的承载力是个很复杂的问题,载荷试验被认为是比较可靠的方法,但并非每个工程都能做到。有些工程仍需要根据土性和经验进行设计。
4 岩土工程的动态设计和应急措施
由于地质条件和岩土参数不易弄清,岩土工程设计常常不能一步到位,事先的定量计算只是一种估计,只有原型实测才最可靠。因此,需与信息化施工配合,进行动态设计。这种设计原则已在边坡设计,地基基础设计,基坑设计,堤坝设计,地下工程设计中广泛应用。
动态设计的基本方法是:根据已经掌握的数据估计算一个预测目标,例如位移(正演)。施工过程中利用现场观测数据反演设计参数,再用反演所得的参数正演目标,如此反复,一次比一次更趋正确,在这个过程中,还可以通过“施工勘察”核查地质条件,调整设计方案和施工程序,保证工程安全和经济, 并满足所有预定功能,即包括预定功能要求、安全性和耐久性要求、投资和工期的经济性要求等三个方面。
参考文献
[1] 常士骠.工程地质手册(第四版)[M].中国建筑工业出版社,2007.
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Abstract: Geotechnical engineering investigation in the process of rapid development, whether in system or in the survey method, computer aided software, survey and the report preparation work has made considerable progress, and also in constant optimization. The main object of geotechnical engineering investigation is to study the relationship of ground and foundation and underground engineering. This article only on some specific problems in geotechnical engineering investigation of a specific analysis. In order to improve the quality of geotechnical engineering survey, engineering geological data and technical parameters of accurate, detailed for the foundation treatment and construction.
Key words: geotechnical engineering investigation; measures;
中图分类号:P25
0 引言 由于我国的市场经济的起步较晚,所以岩土工程的专业体制不够完善,这就导致了我国从事此职业的企业不定型,我国的岩土工程勘察的现状是从业人员多、工人比例大、人员素质低。 但是随着这几年我国经济的快速发展以及科技的进步,我国的岩土工程勘察工作的水平也有了明显的提高,有望使我国的岩土工程走向世界。 由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要解决哪些主要技术间题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,岩土工程勘察才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。
1 岩土工程勘察常见的问题
1.1 勘察质量不高
目前许多勘察单位已实行企业化,由原来的行政拨款改为自负盈亏,勘察任务也由原来的上级下达改为单位自找。于是,有的勘察单位为了眼前利益,放松了对勘察质量的管理,造成勘察成果质量下降。主要表现有:第一,由于勘察工作量不足,为了能争取任务,只好压低预算价,但又要利润,就减少工作量,该做的项目不做或者少做;其次,是钻探、测试及取样不符合规范要求,现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2~3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄的软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样。更有甚的是个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。
1.2 勘察纲要编制不完整
部分单位勘察纲要内容不完整,甚至未经审核审定就施工。也没有勘探点平面布置图。个别单位甚至无勘察纲要。责任人签名或仪器编号填写不全。如室内土工试验、野外施工记录、静探试验记录缺责任者签名及试验日期,缺乏可追溯性,部分漏签、部分自动记录静探数据无责任人签名。不少单位对勘察原始资料的校审未真正落到实处少数单位原始资料归档制度不完善,有的原始资料缺失。
1.3 忽视生态环境的论证
一些勘察单位对岩土工程设计、施工论证不足,其结果是导致灾难性后果。如建筑场地四面紧邻高层建筑物或马路,对于这种建筑场地,岩土工程勘察时,除了按高层建筑岩土工程勘察规定的一般要求进行外,还应重点论证工程施工及运营时对周围环境的影响,但勘察报告中常常忽略这方面的工作,致使无法满足岩土工程施工及设计的要求。基坑开挖时使用的很多技术手段很难取得预期效果,反而造成很大的经济损失。
2 岩土工程勘察的方法
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。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。
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。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确,应力应变条件可以控制等入可以大量取样。
2.4 现场检验与监侧
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。现场监朋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。
3 强化岩土工程勘察的措施
3.1 严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序
应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。
3.2 严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训
经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。
3.3 加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理
ISO9001∶2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。
3.4 采用先进的岩土工程勘察技术
在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。岩土工程勘测中,为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析。岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。
篇10
【摘要】:本文仅就岩土工程勘察存在的问题进行分析,并提出相应的措施,旨在提高岩土工程勘察的质量,为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数。 【关键词】:岩土工程 ;勘察 ;常见问题;应对措施 引言 岩土工程勘察在快速的发展过程中,不论是在体制还是在勘察方法、计算机辅助软件、勘察报告编制等各方面工作都有了长足的进步,并且还在在不断优化中。岩土工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要解决哪些主要技术间题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,岩土工程勘察才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。 一、岩土工程勘察的方法 1.1 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。 1.2 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。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。 1.3现场检验与监侧。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。现场监朋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。
二、岩土工程勘察常见的问题 2.1 勘察质量不高。目前许多勘察单位已实行企业化,由原来的行政拨款改为自负盈亏,勘察任务也由原来的上级下达改为单位自找。于是,有的勘察单位为了眼前利益,放松了对勘察质量的管理,造成勘察成果质量下降。主要表现有:第一,由于勘察工作量不足,为了能争取任务,只好压低预算价,但又要利润,就减少工作量,该做的项目不做或者少做;其次,是钻探、测试及取样不符合规范要求,现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2~3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄的软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样。更有甚的是个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。 2.2 勘察纲要编制不完整。部分单位勘察纲要内容不完整,甚至未经审核审定就施工。也没有勘探点平面布置图。个别单位甚至无勘察纲要。责任人签名或仪器编号填写不全。如室内土工试验、野外施工记录、静探试验记录缺责任者签名及试验日期,缺乏可追溯性,部分漏签、部分自动记录静探数据无责任人签名。不少单位对勘察原始资料的校审未真正落到实处少数单位原始资料归档制度不完善,有的原始资料缺失。 2.3 忽视生态环境的论证。一些勘察单位对岩土工程设计、施工论证不足,其结果是导致灾难性后果。如建筑场地四面紧邻高层建筑物或马路,对于这种建筑场地,岩土工程勘察时,除了按高层建筑岩土工程勘察规定的一般要求进行外,还应重点论证工程施工及运营时对周围环境的影响,但勘察报告中常常忽略这方面的工作,致使无法满足岩土工程施工及设计的要求。基坑开挖时使用的很多技术手段很难取得预期效果,反而造成很大的经济损失。 三、 强化岩土工程勘察的措施 3.1 严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。 3.2 严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。 3.3 加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理ISO9001∶2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。 3.4 采用先进的岩土工程勘察技术 在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。岩土工程勘测中,为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析。岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。
四、结语
岩土工程勘察的对象是建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件,具体而言主要是指场地岩土的岩性或土层性质、空间分布和工程特征,地下水的补给、存贮、排泄特征和水位、水质的变化规律,以及场地周围地区存在的不良地质作用和地质灾害情况。岩土工程勘察工作的任务是查明情况,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并提出解决岩土工程问题的建议,以保证工程建设安全、高效运行,促进经济社会的可持续发展。