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摘要:本文结合笔者工作经验,就岩土工程中基础地质勘察问题进行简要分析,并对加强岩土工程勘查提出了两点相关建议,以供参考。
关键词:岩土工程;基础地质;地质勘查
中图分类号: F407.1文献标识码:A 文章编号:
近年来,随着我国的岩土工程勘察工作的不断发展,岩土工程勘察工作的人员在技术上都有了很大的提高。岩土工程勘察的目的是为设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土工程参数,是建设工程中不可或缺的重要环节。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,岩土工程勘查才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。
一、基础地质和岩土工程勘查的概况
岩土工程勘查已经要求我们不仅仅限于传统的勘查方法和勘查手段,还要面临更多的考验,需要找到更科学、更有效的解决办法。基础地质主要是对区域地质的调查和基础地质的研究,不仅可以为岩土工程勘察提供原始的地质资料,还能有效节约勘察的成本和对技术的要求。岩土工程地质勘查的主要目的是弄清楚工程现场的地质情况并为其设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土的工程参数,其勘察报告的质量对工程的安全和造价起到举足轻重的作用。工程勘察成果的质量好坏将直接影响工程项目的施工安全性和工程造价的高低。
二、岩土工程勘查的主要方法
(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)勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等几种方法。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,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質情况,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。
(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,可以大量取样。
(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。现场监理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,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。
三、地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。
(1)地下水升降变化引起的岩土工程危害
在工程勘察中要注意调查了解地下水位条件及其升降变化。天然条件下地下水位一般是随季节性变化的,雨季水位上升,旱季水位下降。地下水位的天然变化是区域性,渐变的,而且变幅较小。但是,人为因素引起的局部性地下水为升降变化的幅度往往大干天然变化所引起的岩土工程危害更为严重。①水位上升引起的岩土工程危害。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。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。由于潜水面上升对岩土工程可能造成如下影响:土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象;一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化;引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象;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,对岩士体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。③地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。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,不仅使岩上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。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分流失,土层失去胶结物将造成土质变松,含水量孔隙比增大。压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。
(2)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。
四、加强岩土工程勘查的建议
(1)加强勘查设计单位的质量认证,健全质量管理IS09001:2000质量管理体系确立,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。
(2)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。
结束语
综上所述,岩土工程地质勘查工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质勘查工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。
参考文献:
[1]地质工程勘察、检验监测及设计施工与灾害防治技术实用手册,中国知识出版社.
[2]中华人民共和国标准《岩土工程勘察规范》(GB5002-120001)中国建筑工业出版社2002年.
[3]叶国琳.初探岩土工程勘察基础技术问题[J].山西建筑,2009-06-01.
关键词:岩土工程;基础地质;地质勘查
中图分类号: F407.1文献标识码:A 文章编号:
近年来,随着我国的岩土工程勘察工作的不断发展,岩土工程勘察工作的人员在技术上都有了很大的提高。岩土工程勘察的目的是为设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土工程参数,是建设工程中不可或缺的重要环节。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,岩土工程勘查才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。
一、基础地质和岩土工程勘查的概况
岩土工程勘查已经要求我们不仅仅限于传统的勘查方法和勘查手段,还要面临更多的考验,需要找到更科学、更有效的解决办法。基础地质主要是对区域地质的调查和基础地质的研究,不仅可以为岩土工程勘察提供原始的地质资料,还能有效节约勘察的成本和对技术的要求。岩土工程地质勘查的主要目的是弄清楚工程现场的地质情况并为其设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土的工程参数,其勘察报告的质量对工程的安全和造价起到举足轻重的作用。工程勘察成果的质量好坏将直接影响工程项目的施工安全性和工程造价的高低。
二、岩土工程勘查的主要方法
(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)勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等几种方法。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,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質情况,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。
(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,可以大量取样。
(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。现场监理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,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。
三、地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。
(1)地下水升降变化引起的岩土工程危害
在工程勘察中要注意调查了解地下水位条件及其升降变化。天然条件下地下水位一般是随季节性变化的,雨季水位上升,旱季水位下降。地下水位的天然变化是区域性,渐变的,而且变幅较小。但是,人为因素引起的局部性地下水为升降变化的幅度往往大干天然变化所引起的岩土工程危害更为严重。①水位上升引起的岩土工程危害。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。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。由于潜水面上升对岩土工程可能造成如下影响:土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象;一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化;引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象;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,对岩士体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。③地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。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,不仅使岩上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。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分流失,土层失去胶结物将造成土质变松,含水量孔隙比增大。压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。
(2)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。
四、加强岩土工程勘查的建议
(1)加强勘查设计单位的质量认证,健全质量管理IS09001:2000质量管理体系确立,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。
(2)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。
结束语
综上所述,岩土工程地质勘查工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质勘查工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。
参考文献:
[1]地质工程勘察、检验监测及设计施工与灾害防治技术实用手册,中国知识出版社.
[2]中华人民共和国标准《岩土工程勘察规范》(GB5002-120001)中国建筑工业出版社2002年.
[3]叶国琳.初探岩土工程勘察基础技术问题[J].山西建筑,2009-06-01.