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[摘要]目前岩土工程勘察中存在缺勘察纲要, 勘察资料质量不高、定量分析欠深入、忽视地区性研究及工程与环境共同作用分析等方面的问题。认为岩土工程勘察应加强监督管理, 加强勘察与设计、施工的合作, 大量采用新技术、新设备、新方法, 尽早制订地方性勘察规程和尽快推行岩土工程监理体制。
[关键词]岩土工程 地质勘察 技术缺陷 解决措施
[中图分类号]F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-7-235-1
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)界面劃分问题:主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分,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)地质形态问题:主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定。(3)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。
1.1第三系泥岩载荷试验
第三系泥岩风化程度的划分是其载荷试验所得出结论正确性、可靠性的关键所在。
通过这些规定,我们看到:把泥岩看做强风化或是看做中风化,两者进行载荷试验所得到的承载力出入非常大。比如:某工程泥岩层载荷试验极限承载力为800kPa,若按强风化考虑承载力特征值应为400kPa,而按中风化考虑承载力反而降为266kPa。设计时,前者尚可进行深宽修正而后者则不能。这种结果显然是有悖常理、难以接受的。当工程中遇到上述问题时,我们建议两者取高值,特殊情况下把中风化当做强风化来做,但不建议进行深宽修正。岩土规范附表A.0.3 规定:泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。其实也是对这一看法的支持。
1.2地下水抗浮设防水位问题
地下水水位变化是受诸多因素控制的。比如水库可能的渗漏影响等等。
因此,笔者建议重要工程地下水的勘察,应收集勘察期水位、历史最高水位及近3~5 年水位,且应详细调查周边水文、水文地质建构筑物状况,比如水库、抽水井及水源地等状况,然后进行全面、综合评价。
1.3湿陷系数统计值及杂填土湿陷量计算问题
常常碰到这样的情况,土工统计表中出现让人费解的统计结果。如某工程湿陷性黄土湿陷系数统计结果为:湿陷系数σs=0.001~0.105,面对这种数据,评价湿陷程度时,有人就犯了愁。单从数据本身看,小于0.015 属非湿陷土层,于是往往就会不假思索地得出结论,土工统计结果错了。那么到底是不是统计出错了呢,不尽然,如果仔细分析土性,我们会发现,一些土层(尤其是新近堆积黄土)在小压力作用下表现出异常敏感的湿陷性。也就是说,这类土在浅表土小自重压力作用下即可产生湿陷,而在压力增加,达到2kg 或2kg以上时,由于压缩作用,湿陷性反而减弱或消除。故而同一个土样我们可能会看到这样的土工成果:湿陷系数。
(1)综合能力问题:主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨别真伪、去伪存真、补充印证、归纳总结的能力。缺乏建筑结构设计方面的知识,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料不能
满足设计的需要。
(2)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。
2岩土勘察中存在技术缺陷的解决措施
要解决上述岩土工程勘察工作中存在的主要技术问题,可以考虑从以下几个方面着手:
(1)随着电子、电子计算机技术的飞速发展,近十几年来,工程物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法并相应发展了一大批集适时采集处理,软、硬件功能于一体的工程物探探测设备,它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术难题,必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法,起到互相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。
(2)加强计算机技术在岩土工程中的应用研究。当前, 岩土工程正朝规范化、标准化方向发展。岩土工程问题日趋复杂, 传统的岩土工程方法, 已难以适应发展的需要, 因此, 利用计算机技术对岩土工程的各项工作进行科学、系统的管理, 以提高工作的效率; 利用计算机对岩土工程资料进行分析处理, 如制作岩土工程图件, 进行指标统计分析等等; 更重要的是利用现代计算机技术分析、模拟复杂的岩土问题的发生、演化过程, 以便制定出正确的处理方案;利用计算机进行岩土工程设计、岩土工程施工模拟以及岩土工程治理效果模拟。这样不但可以对岩土问题作预测预报以及防治, 而且还可以节省大量人力和物力。
(3)加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度,促进其知识的更新换代。勘察单位施行内部岗位轮换制度,促成勘察各专业的技术交流、知识渗透,尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座,达到扩大勘察技术人员的知识广度和深度的目的。强调计算机技术的应用(如受压层深度计算、承载力计算、土压力计算、各类静力或动力有限元计算、基坑支护设计计算、沉降分析、数理统计、地基与基础协同作用分析、地震反应分析、渗流分析等),采取这些措施无疑可以大大提高他们的技术综合能力。
(4)尽早推行岩土工程监理体制。长期以来,我国对岩土工程的监督管理, 一直由政府部门承担,几十年的经验证明, 这种管理体制存在许多弊端, 很难适应社会主义市场经济发展的要求。为此, 必须建立专业化、社会化的岩土工程监理机构, 由其协助政府监督管理岩土工程市场, 使岩土工程市场进一步规范化。
参考文献
[1]GB50007-2002 建筑地基基础设计规范[S].
[关键词]岩土工程 地质勘察 技术缺陷 解决措施
[中图分类号]F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-7-235-1
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)界面劃分问题:主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分,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)地质形态问题:主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定。(3)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。
1.1第三系泥岩载荷试验
第三系泥岩风化程度的划分是其载荷试验所得出结论正确性、可靠性的关键所在。
通过这些规定,我们看到:把泥岩看做强风化或是看做中风化,两者进行载荷试验所得到的承载力出入非常大。比如:某工程泥岩层载荷试验极限承载力为800kPa,若按强风化考虑承载力特征值应为400kPa,而按中风化考虑承载力反而降为266kPa。设计时,前者尚可进行深宽修正而后者则不能。这种结果显然是有悖常理、难以接受的。当工程中遇到上述问题时,我们建议两者取高值,特殊情况下把中风化当做强风化来做,但不建议进行深宽修正。岩土规范附表A.0.3 规定:泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。其实也是对这一看法的支持。
1.2地下水抗浮设防水位问题
地下水水位变化是受诸多因素控制的。比如水库可能的渗漏影响等等。
因此,笔者建议重要工程地下水的勘察,应收集勘察期水位、历史最高水位及近3~5 年水位,且应详细调查周边水文、水文地质建构筑物状况,比如水库、抽水井及水源地等状况,然后进行全面、综合评价。
1.3湿陷系数统计值及杂填土湿陷量计算问题
常常碰到这样的情况,土工统计表中出现让人费解的统计结果。如某工程湿陷性黄土湿陷系数统计结果为:湿陷系数σs=0.001~0.105,面对这种数据,评价湿陷程度时,有人就犯了愁。单从数据本身看,小于0.015 属非湿陷土层,于是往往就会不假思索地得出结论,土工统计结果错了。那么到底是不是统计出错了呢,不尽然,如果仔细分析土性,我们会发现,一些土层(尤其是新近堆积黄土)在小压力作用下表现出异常敏感的湿陷性。也就是说,这类土在浅表土小自重压力作用下即可产生湿陷,而在压力增加,达到2kg 或2kg以上时,由于压缩作用,湿陷性反而减弱或消除。故而同一个土样我们可能会看到这样的土工成果:湿陷系数。
(1)综合能力问题:主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨别真伪、去伪存真、补充印证、归纳总结的能力。缺乏建筑结构设计方面的知识,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料不能
满足设计的需要。
(2)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。
2岩土勘察中存在技术缺陷的解决措施
要解决上述岩土工程勘察工作中存在的主要技术问题,可以考虑从以下几个方面着手:
(1)随着电子、电子计算机技术的飞速发展,近十几年来,工程物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法并相应发展了一大批集适时采集处理,软、硬件功能于一体的工程物探探测设备,它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术难题,必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法,起到互相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。
(2)加强计算机技术在岩土工程中的应用研究。当前, 岩土工程正朝规范化、标准化方向发展。岩土工程问题日趋复杂, 传统的岩土工程方法, 已难以适应发展的需要, 因此, 利用计算机技术对岩土工程的各项工作进行科学、系统的管理, 以提高工作的效率; 利用计算机对岩土工程资料进行分析处理, 如制作岩土工程图件, 进行指标统计分析等等; 更重要的是利用现代计算机技术分析、模拟复杂的岩土问题的发生、演化过程, 以便制定出正确的处理方案;利用计算机进行岩土工程设计、岩土工程施工模拟以及岩土工程治理效果模拟。这样不但可以对岩土问题作预测预报以及防治, 而且还可以节省大量人力和物力。
(3)加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度,促进其知识的更新换代。勘察单位施行内部岗位轮换制度,促成勘察各专业的技术交流、知识渗透,尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座,达到扩大勘察技术人员的知识广度和深度的目的。强调计算机技术的应用(如受压层深度计算、承载力计算、土压力计算、各类静力或动力有限元计算、基坑支护设计计算、沉降分析、数理统计、地基与基础协同作用分析、地震反应分析、渗流分析等),采取这些措施无疑可以大大提高他们的技术综合能力。
(4)尽早推行岩土工程监理体制。长期以来,我国对岩土工程的监督管理, 一直由政府部门承担,几十年的经验证明, 这种管理体制存在许多弊端, 很难适应社会主义市场经济发展的要求。为此, 必须建立专业化、社会化的岩土工程监理机构, 由其协助政府监督管理岩土工程市场, 使岩土工程市场进一步规范化。
参考文献
[1]GB50007-2002 建筑地基基础设计规范[S].