引論:我們?yōu)槟砹?3篇巖土論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
數(shù)學(xué)模型和數(shù)值計(jì)算預(yù)測(cè)的另一個(gè)難點(diǎn)是土的參數(shù)的選取,它受到取樣(制樣)和試驗(yàn)手段的限制。原狀土在取樣過程中不可避免地受到擾動(dòng)和發(fā)生應(yīng)力釋放,會(huì)破壞其結(jié)構(gòu)性。即使是重塑土試樣,制樣的方式、器具和操作程序的差別也嚴(yán)重影響試驗(yàn)的結(jié)果。另一方面,目前使用的土工試驗(yàn)儀器也存在局限性。以真三軸儀為例,由于邊界之間的干擾,試樣的應(yīng)力和應(yīng)變的均勻是很難保證的。
在對(duì)地基和土工建筑物的探測(cè)方面,土層的時(shí)空變異及人類活動(dòng)給勘探測(cè)試及其結(jié)果的判釋造成困難。除此以外,巖土工程中的復(fù)雜邊界條件和施工過程中的諸多因素也嚴(yán)重影響工程的實(shí)際結(jié)果。
在我國(guó)每年發(fā)表和撰寫了大量的論文和報(bào)告,提出了各種理論、模型、計(jì)算方法、計(jì)算程序和技術(shù)手段,常常伴以試驗(yàn)或者實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證,其結(jié)果也常常是“符合得很好”。自己的試驗(yàn)或觀測(cè)證實(shí)了理論或者方法的完美,正是:“各夸自家顏色好,百花園中各稱王。”這種結(jié)果的可信性很值得懷疑。筆者在評(píng)閱一些論文和成果時(shí),對(duì)于那些二者符合得完美到天衣無縫的圖與曲線,常常懷有很大的不信任感;而對(duì)于存在相當(dāng)差別,甚至坦率地承認(rèn)預(yù)測(cè)的不成功的情況,則是完全理解的。可惜后者較少。
近年來,主要在國(guó)外進(jìn)行了多次的“考試”或者“競(jìng)賽”活動(dòng):首先委托一個(gè)(或幾個(gè))單位進(jìn)行所謂的“目標(biāo)試驗(yàn)”,亦即需要預(yù)測(cè)或者預(yù)算的試驗(yàn)或?qū)嵗F浣Y(jié)果是保密的,或者預(yù)測(cè)前不做試驗(yàn),預(yù)測(cè)以后在試驗(yàn)。事先公布有關(guān)的土的一般資料、基本試驗(yàn)的數(shù)據(jù)(為確定有關(guān)參數(shù))和目標(biāo)試驗(yàn)的應(yīng)力(應(yīng)變)路徑。在全世界或者一定范圍征求參賽者(參加目標(biāo)試驗(yàn)的人不參賽)。全部預(yù)測(cè)結(jié)果上交以后,公布試驗(yàn)結(jié)果。一般是召開研討會(huì),評(píng)估或者評(píng)分。參賽者也常常進(jìn)行申辯和總結(jié)。這是一種客觀、公正和有權(quán)威性的檢查比較方式。也是推動(dòng)巖土工程發(fā)展的十分有益的活動(dòng)和手段。它使我們認(rèn)識(shí)到在巖土工程領(lǐng)域,我們的認(rèn)識(shí)能力和預(yù)測(cè)能力到底有多高。
試驗(yàn)方法和設(shè)備的檢驗(yàn)比較
1.不同儀器的相同試驗(yàn)的檢驗(yàn)
1982年在法國(guó)Grenoble召開的“土的本構(gòu)關(guān)系國(guó)際研討會(huì)”上①,用劍橋式的立方體真三軸儀分別由德國(guó)的Karlsrube大學(xué)和法國(guó)的Grenoble大學(xué)對(duì)同樣的砂土和粘性土進(jìn)行復(fù)雜應(yīng)力路徑和應(yīng)變路徑的真三軸試驗(yàn),兩份試驗(yàn)結(jié)果是存在著差別的。由于使用的儀器與土料都是相同的,差別主要源于操作方法和技巧。
1987年在美國(guó)克里夫蘭召開的“非粘性土的本構(gòu)關(guān)系國(guó)際研討會(huì)”上②,利用美國(guó)Case大學(xué)的空心圓柱扭剪儀和法國(guó)Grenoble大學(xué)的劍橋式立方體真三軸儀進(jìn)行砂土的相同應(yīng)力路徑的試驗(yàn)。試驗(yàn)內(nèi)容包括:
(1)b=不同常數(shù)的不同密度兩種砂土的真三朝試驗(yàn);其中,b=(σ1-σ2)/(σ1-σ3)
(2)在π平面上應(yīng)力路徑為圓周(兩周)的的真三軸試驗(yàn)。
(b=常數(shù)的真三軸試驗(yàn)與空心圓柱試驗(yàn)的比較)表示了對(duì)于Hostun密砂(干密度ρd=1.65g/cm3)在b=不同常數(shù),中主應(yīng)力ρ2=500kPa保持不變,用兩種儀器試驗(yàn)得到的軸向應(yīng)力與軸向應(yīng)變關(guān)系曲線,軸向應(yīng)變和體應(yīng)變的關(guān)系曲線??梢娫赽=0和0.28時(shí),不同儀器試驗(yàn)結(jié)果的差別是很大的。但是在評(píng)價(jià)它們時(shí),主持者說:對(duì)于軸應(yīng)變,除了0.286的結(jié)果很差(verypoor)以外,其他的曲線符合的很好(verywell);(b.體應(yīng)變?chǔ)舦與軸向應(yīng)變?chǔ)舲間試驗(yàn)曲線)的曲線認(rèn)為符合得很優(yōu)良(excellent)。對(duì)比我們的一些論文中理論與實(shí)際曲線二者絲絲入扣的符合,就顯得很不真實(shí)。在這兩個(gè)試驗(yàn)中試樣的破壞形態(tài)也有很大不同:空心圓柱試樣發(fā)生頸縮;立方體試樣產(chǎn)生V形的剪切帶。這些差別可能是由于試樣的制樣方法不同,試樣中的實(shí)際應(yīng)力分布不同和試驗(yàn)中的邊界條件不同引起的。
2.土工離心機(jī)模型試驗(yàn)
1986年由歐洲共同體資助,發(fā)起“土工離心機(jī)的合作試驗(yàn)”③。參賽者有三家:英國(guó)的劍橋大學(xué)、法國(guó)的道橋中心研究室和丹麥的工程院。試驗(yàn)的內(nèi)容是模擬飽和砂土地基上的圓形淺基礎(chǔ)的承載力和荷載—沉降關(guān)系。試驗(yàn)土料統(tǒng)一為巴黎盆地天然沉積的一種均勻石英細(xì)砂。模型地基的孔隙比規(guī)定為e=0.66(相對(duì)密度Dr=86%),規(guī)定圓形基礎(chǔ)的模型尺寸為直徑D=56.6mm,離心加速度=28.2g,基底完全粗糙。此前,由丹麥巖土研究所對(duì)于這種土進(jìn)行了物性試驗(yàn)和三軸試驗(yàn),其結(jié)果公布于眾。要求荷載—沉降關(guān)系表示成無量綱的變量q/γˊnb-s/b公關(guān)系曲線。
其中:
q=基礎(chǔ)上施加的荷載(kPa)
γˊ=乙土的浮容重(kN-m3)
n=重力加速度水平,即模型比尺
b=模型基礎(chǔ)的尺寸(m)
s=基礎(chǔ)的中心垂直沉降(m)
同時(shí)也進(jìn)行了相同條件下的現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn),以便與模型試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比。
這三家使出了渾身解數(shù),精心制樣、安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)和量測(cè),反復(fù)摸索,反復(fù)校驗(yàn),校正各種參數(shù)和影響因素。劍橋大學(xué)還在離心機(jī)上作了靜力觸探試驗(yàn)。最后,劍橋大學(xué)提交了一組試驗(yàn)結(jié)果,另外兩家按要求給出了一條曲線。圖2(圓形天然淺基礎(chǔ)的試驗(yàn)荷載-沉降關(guān)系曲線)表示了其試驗(yàn)結(jié)果,其中劍橋大學(xué)是筆者選取的最接近于要求的條件的試驗(yàn)結(jié)果(e=0.664)。
可見,這種世界先進(jìn)水平的土工離心模型試驗(yàn)的誤差在±30%以上。值得提出的是,這是一種條件非常簡(jiǎn)單明確的模型試驗(yàn)。而現(xiàn)場(chǎng)的工程實(shí)際情況的條件和影響因素遠(yuǎn)比這復(fù)雜。在這個(gè)試驗(yàn)中,加載速率、模型地基砂的密度、制樣方法和運(yùn)行程序?qū)υ囼?yàn)結(jié)果都有影響。例如劍橋大學(xué)的試驗(yàn)表明,砂土的孔隙比變化0.01(相當(dāng)于相對(duì)密度變化3%),則其承載力變化18%,如圖3(地基承載力與模型地基孔隙比間關(guān)系—?jiǎng)虼髮W(xué)試驗(yàn)結(jié)果)所示。而由于模型地基是先制樣,后運(yùn)轉(zhuǎn),保證地基內(nèi)砂土處處均勻,孔隙比誤差在0.01范圍內(nèi)是有較大難度的。
3.單樁的動(dòng)測(cè)法的考試
1992年在荷蘭海牙進(jìn)行了一次動(dòng)測(cè)樁的“考試”④。在第一輪,10根預(yù)制樁預(yù)先被沉入地基,樁徑250mm,樁長(zhǎng)18m(7#樁17m)。要求測(cè)出其預(yù)制的“缺陷”。其中一根樁完整無缺;其余的9根樁各有缺陷:頸縮、擴(kuò)徑和在不同部位的10mm寬,130mm深的刻槽。事先由特爾夫公司進(jìn)行了地基勘察,將土層資料公布于眾。有12家具有國(guó)際聲譽(yù)的公司參賽,用小應(yīng)變動(dòng)測(cè)法檢測(cè)。結(jié)果是:平均測(cè)對(duì)4根;最多對(duì)7根,最少對(duì)兩根。沒有一家測(cè)出那根完整無損的樁。他們認(rèn)為對(duì)于只有10mm寬的缺痕很難分辨。
第二輪是沉入11.5m-19m長(zhǎng)的5根樁,然后用靜載荷試驗(yàn)測(cè)出極限承載力。10家公司用大應(yīng)變動(dòng)測(cè)法測(cè)試其極限承載力。其結(jié)果也不樂觀。比如,由靜載試驗(yàn)為340kN的一根樁,各家給出的結(jié)果分布在90kN-510kN的范圍。
4.堤防隱患檢測(cè)的“大比武”
我國(guó)目前有各類堤防25萬公里,很多已具有幾百年的歷史。是民堤逐年加高培厚或者在汛期搶修形成的。地質(zhì)條件及堤身土料和質(zhì)量千差萬別,隱患很多。1998年洪水期間發(fā)生的許多險(xiǎn)情和決口都是由于滲透通道形成的管涌和蟻穴鼠洞、裂隙異物和局部疏松土體等造成的。為此水利部和防汛辦于1999年3月在湖南宜陽(yáng)召開了“堤防隱患綜合檢測(cè)技術(shù)檢驗(yàn)會(huì)”也北被稱為“大比武”。
有我國(guó)的十幾家科研院所、大專院校和少數(shù)廠家(包括美國(guó)的勞雷公司)參加。檢測(cè)堤段位于宜陽(yáng)的一段廢堤上。每個(gè)參賽的檢測(cè)方法負(fù)責(zé)200米堤段,時(shí)間是兩小時(shí)。幾處“隱患”是事先人工布置的,埋設(shè)了稻草、鋼管,模擬蟻穴和鼠洞。一般在兩米深范圍內(nèi)。人們使用的測(cè)試手段包括:高密度電阻率法、瞬變電磁法、地震波法、彈性波法和探地雷達(dá)等。這些方法都有一定的分辨率限制,即分辨尺寸與深度之比一般是相對(duì)固定的。因而兩米深的隱患的檢測(cè)不應(yīng)算是難題。檢測(cè)結(jié)果聘請(qǐng)有關(guān)專家評(píng)審,打分。圖4(堤防隱患的檢測(cè)結(jié)果評(píng)分)所給的分?jǐn)?shù)只是相對(duì)的。組織者對(duì)于測(cè)試結(jié)果是不滿意的。參賽者各自對(duì)其結(jié)果的誤差的原因進(jìn)行了解釋。針對(duì)這種結(jié)果,水利部斥資幾百萬,開展專題研究,目標(biāo)是“傻瓜”式的快速檢測(cè)儀器和方法。關(guān)鍵問題可能是要結(jié)合各地具體情況和長(zhǎng)期的抗洪防汛經(jīng)驗(yàn),因地制宜,積累資料和經(jīng)驗(yàn),合理判釋,儀器才會(huì)發(fā)揮作用。很難想象,可以身背“傻瓜機(jī)”,走遍天下都會(huì)靈驗(yàn)。
土的本構(gòu)關(guān)系的檢驗(yàn)
80年代以來,關(guān)于土的本構(gòu)關(guān)系的“考試”至少進(jìn)行了3次。1980年美國(guó)和加拿大召開了“巖土工程中極限平衡、塑性理論和一般的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系北美研討會(huì)”⑤。會(huì)前用兩種天然粘土、一種重塑的高嶺粘土和渥太華砂進(jìn)行了一系列試驗(yàn)。試驗(yàn)包括:
平均主應(yīng)力p=常數(shù)的三軸試驗(yàn),
b=常數(shù)的真三軸試驗(yàn)
砂土在π平面上應(yīng)力路徑為圓周的真三軸試驗(yàn)
天然粘土大主應(yīng)力方向與其沉積方向成不同角度的三軸試驗(yàn)。
事先將土的物性參數(shù)和基本試驗(yàn)的結(jié)果公開提供。然后在全世界范圍征求參賽者。參加預(yù)測(cè)的有個(gè)不同國(guó)家的17個(gè)本構(gòu)模型。從給出的結(jié)果看,軸向應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系(σ1-σ3)~ε1預(yù)測(cè)的精度一般尚可;體應(yīng)變預(yù)測(cè)的精度差別很大。對(duì)于應(yīng)力路徑在π平面上為圓周的情況,許多模型無能為力。由于原狀土的各向異性,對(duì)于其循環(huán)加載和超固結(jié)性狀很難預(yù)測(cè),只有少數(shù)模型參加了預(yù)測(cè)。結(jié)果表明,沒有一個(gè)模型能夠合理地預(yù)測(cè)所有的試驗(yàn)情況。正如會(huì)議主席Finn所說:“沒有給任何一個(gè)本構(gòu)模型戴上王冠”。這也是符合當(dāng)前的土力學(xué)理論發(fā)展的現(xiàn)狀的。
1982年在法國(guó)召開了“土的本構(gòu)關(guān)系國(guó)際研討會(huì)”人們用不同的理論模型對(duì)砂土和粘土的復(fù)雜應(yīng)力路徑和應(yīng)變路徑的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了類似的預(yù)測(cè)。如上所述,也對(duì)試驗(yàn)本身進(jìn)行了檢驗(yàn)⑥。
1987年在美國(guó)克里夫蘭召開了“非粘性土的本構(gòu)關(guān)系國(guó)際研討會(huì)”⑦。會(huì)議征求對(duì)真三軸試驗(yàn)和空心扭剪試驗(yàn)結(jié)果用理論模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。共有世界各國(guó)的32個(gè)土的本構(gòu)模型參賽。其中包括:
3個(gè)次彈性模型(H)
3個(gè)增量非線性彈性模型(I)
1個(gè)內(nèi)時(shí)模型(E)
9個(gè)具有一個(gè)屈服面的彈塑性模型(EP1)
10個(gè)具有兩個(gè)屈服面的彈塑性模型(EP2)
6個(gè)其他形式的彈塑性模型(EP)
會(huì)議將預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較,按四個(gè)單項(xiàng)評(píng)分。評(píng)分的標(biāo)準(zhǔn)見圖5(本結(jié)構(gòu)模型預(yù)測(cè)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn))。規(guī)定了上下限,按統(tǒng)計(jì)方法打分。圖6(軸向應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系得分的直方圖—滿分100)與圖7(體應(yīng)變與軸向應(yīng)變關(guān)系得分的直方圖—滿分100)表示出b=常數(shù)的真三軸試驗(yàn)的預(yù)測(cè)得分情況??梢娖漭S向應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系預(yù)測(cè)經(jīng)過還差強(qiáng)人意;而體應(yīng)變的預(yù)測(cè)則基本是全不及格。
這些“考試”基本上反映了人們當(dāng)前認(rèn)識(shí)和描述土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的能力和水平。它表明,即使對(duì)于實(shí)驗(yàn)室制作的重塑土試樣,其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系也是相當(dāng)復(fù)雜的?,F(xiàn)有的關(guān)于土的本構(gòu)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型的描述能力在精度和條件方面都是有限的。有的模型使用了20多個(gè),甚至40多個(gè)常數(shù),結(jié)果仍然不另人滿意。
1.土工加筋擋土墻的計(jì)算
60年代以來,隨著計(jì)算機(jī)和計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,土工數(shù)值計(jì)算大大加強(qiáng)了我們解決復(fù)雜的巖土工程邊值問題的能力。有人提出可將土力學(xué)分成理論土力學(xué)、實(shí)驗(yàn)土力學(xué)和計(jì)算土力學(xué)三部分。由于它幾乎可以精神任何邊值問題,似乎一臺(tái)打計(jì)算機(jī),幾頁(yè)打印紙,就可以馳騁在巖土工程的所有領(lǐng)域。這種表現(xiàn)上的簡(jiǎn)單、快捷和“精確”,常使青年巖土工作者產(chǎn)生誤解,忽視了其與實(shí)際工程問題間的距離,輕視在巖土工程實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)的重要意義。
加筋土的計(jì)算是巖土數(shù)值計(jì)算中很有代表性的課題。它涉及到土的本構(gòu)模型,筋材的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系模型和筋土間的界面模型及這些模型涉及的參數(shù)。目前已經(jīng)有較多的計(jì)算程序和經(jīng)驗(yàn)。1991年在美國(guó)的科羅拉多大學(xué),由美國(guó)聯(lián)邦公路局資助,在足尺試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了加筋土計(jì)算的競(jìng)賽⑧。
目標(biāo)試驗(yàn)是在一個(gè)高3.05米,寬1.22米,長(zhǎng)2.084米的大型的試驗(yàn)槽中進(jìn)行的。鋪設(shè)了12層長(zhǎng)為1.68米的無紡?fù)凉た椢?,作成土工織布加筋擋土墻。墻頂采用氣囊加壓。氣囊下鋪設(shè)5厘米的砂墊層。試驗(yàn)用的土料有兩種:一種是均勻的砂土,D50=0.42m;另一種為粉質(zhì)粘土,塑限Wp=19%,液限Wl=37%。事先公布了砂土的三軸試驗(yàn),粘土的不同排水條件下的三軸試驗(yàn),土工布的拉伸試驗(yàn)和筋土問的界面直剪試驗(yàn)等試驗(yàn)的結(jié)果。征求世界各國(guó)同行們進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,預(yù)算試驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果。預(yù)測(cè)項(xiàng)日有:
(1)兩種加筋擋土墻在頂部加載103.5kPa以后的墻頂最大位移、不同位置的墻面位移及筋的應(yīng)變
(2)在加載100小時(shí)后的以上各項(xiàng)位移和應(yīng)變
共有15個(gè)不同國(guó)家的大學(xué)和研究單位參賽。包括美國(guó)的科羅拉多大學(xué)等8家,英國(guó)的哥拉斯格大學(xué)等兩家,日本的東京大學(xué)等3家。中國(guó)和加拿大各一家。其中14家參加了荷載—變形和應(yīng)變關(guān)系的預(yù)測(cè)。計(jì)算的結(jié)果見圖8(砂土加筋擋土墻的墻頂最大位移計(jì)算的誤差)和圖9(粘土加筋擋土墻的墻頂最大位移計(jì)算的誤差)。它們分別表示了砂土和粘土在上述荷載下的墻頂最大位移的預(yù)測(cè)誤差。有幾家沒有預(yù)測(cè)粘土加筋擋土墻,有幾家計(jì)算得到的結(jié)果表明,在此荷載下?lián)跬翂υ缇推茐?。只有少?shù)計(jì)算的誤差在30%以內(nèi)。
對(duì)于砂土加筋擋土墻試驗(yàn)的破壞荷載是207kPa,預(yù)測(cè)值從10kPa到517kPa不等。粘土加筋擋土墻在荷載加到230kPa時(shí)由于氣囊爆破而未能繼續(xù)試驗(yàn),但擋土墻并沒有破壞。計(jì)算的破壞荷載在21kPa到207kPa之間。其誤差之大令人沮喪。
2.土的液化分析方法的檢驗(yàn)
在1989-1994年間由美國(guó)NSF撥款350萬美元,資助用離心機(jī)模型試驗(yàn)來檢驗(yàn)地震反應(yīng)分析方法。這是NSF歷年來投入單項(xiàng)經(jīng)費(fèi)最多的項(xiàng)目。項(xiàng)目簡(jiǎn)稱VELACS。參加的單位和個(gè)人包括:美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校,加州理工大學(xué),英國(guó)劍橋大學(xué)等7座大學(xué);其中有10名美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士和英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。參加考試的考生有美、加、日和歐洲的23個(gè)數(shù)值計(jì)算專家和研究組。
項(xiàng)目動(dòng)用了9臺(tái)帶有振動(dòng)臺(tái)的土工離心機(jī),并且進(jìn)行了平行試驗(yàn)。模擬地震的振動(dòng)模型試驗(yàn)內(nèi)容包括:
(1)水平自由地基
(2)傾斜地基
3)組合地基(一半是密砂,另一半是松砂)
(4)成層水平地基(剛性箱和柔性箱各一種)
(5)護(hù)岸的重力式擋土墻
(6)堤壩
(7)心墻壩
(8)砂基礎(chǔ)上的剛性建筑物
涉及以上9種邊值問題的模型試驗(yàn),都是相當(dāng)簡(jiǎn)單的工程問題。在土工離心機(jī)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出了三類考題:
A在離心機(jī)試驗(yàn)前,提供試驗(yàn)的初始條件和邊界條件,在尚無任何試驗(yàn)資料的情況下,進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。是一種“盲測(cè)”。
B離心試驗(yàn)完成以后,但不公布試驗(yàn)結(jié)果。但向計(jì)算者提供試驗(yàn)的較為詳細(xì)的條件和細(xì)節(jié)。
C公布試驗(yàn)結(jié)果,讓“考生”用自己的數(shù)值計(jì)算進(jìn)行計(jì)算,比較。
考試的成績(jī)按照ABC的次序有所提高,對(duì)于A類考題,有30多個(gè)數(shù)值計(jì)算模型參加考試。預(yù)測(cè)的地震反應(yīng)加速度比較接近;計(jì)算的靜孔壓和沉降量與試驗(yàn)量測(cè)的結(jié)果比較,趨勢(shì)還是相同的。但二者差別很大,多達(dá)幾十倍。但是在試驗(yàn)后,考慮了試驗(yàn)中的具體條件量測(cè)方法,修正計(jì)算條件和參數(shù),計(jì)算結(jié)果明顯改善。
結(jié)論與討論
土的力學(xué)性質(zhì)是非常復(fù)雜多變的,巖土工程問題具有很強(qiáng)的不確定性。目前我們的理論分析、數(shù)值計(jì)算和勘探試驗(yàn)還遠(yuǎn)不能精確定量地描述,反映和預(yù)測(cè)它們。對(duì)此應(yīng)當(dāng)有清醒的認(rèn)識(shí)。但是正確的理論和有效的方法應(yīng)當(dāng)能夠揭示土受力變形的基本規(guī)律,反映巖土工程中的影響因素及影響的范圍。
對(duì)于巖土工程問題,正面的純理論和數(shù)值預(yù)測(cè)和計(jì)算,往往是很難奏效的。必須詳細(xì)地了解實(shí)際的條件和過程,熟悉當(dāng)?shù)氐那闆r,積累經(jīng)驗(yàn),對(duì)理論和參數(shù)進(jìn)行合理修正;在工程中不斷觀測(cè)和積累數(shù)據(jù),在其基礎(chǔ)上合理選取參數(shù),再計(jì)算和預(yù)測(cè)以后的變化,往往達(dá)到很高的精度。因而,有人提出在復(fù)雜的巖土工程中需要“理論導(dǎo)向,經(jīng)驗(yàn)判斷,精心觀測(cè),合理反算”。這是非常中肯和寶貴的認(rèn)識(shí)。
在土力學(xué)和巖土工程中逐步引進(jìn)不確定性的理論方法是一個(gè)重要的發(fā)展方向。
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篇2
2.1由于地質(zhì)形態(tài)造成的問題:通常包括確定不明的地下物體、地下空洞以及巖石的分布形態(tài)和相關(guān)位置等。
2.2巖土參數(shù)的相關(guān)問題:需要對(duì)一些難以取到原裝的巖石以及難于在室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的粗顆粒土、風(fēng)化石以及殘積土等。這些巖石的參數(shù)是比較難確定的。
2.3技術(shù)素質(zhì)的問題:工作人員的專業(yè)素養(yǎng)和知識(shí)水平也會(huì)對(duì)巖石勘察工作產(chǎn)生巨大影響,一些工作人員缺乏基本的專業(yè)素質(zhì)或者是技術(shù)交流能力,也是造成巖石勘察工作問題的重要原因。
3提高勘察水平的解決方法
3.1隨著電子、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,近十幾年來,工程物探專業(yè)根據(jù)彈性波理論、電磁波理論和電學(xué)原理發(fā)展了許多新的工程物探方法并相應(yīng)發(fā)展了一大批集數(shù)據(jù)適時(shí)采集處理,軟、硬件功能于一體的工程物探探測(cè)設(shè)備,它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點(diǎn)??梢岳霉こ涛锾娇蛇B續(xù)加密測(cè)點(diǎn)的辦法來獲得連續(xù)的地質(zhì)界面。從而有效的解決傳統(tǒng)鉆探手段以點(diǎn)帶面劃分地質(zhì)界面時(shí)常帶來的漏判、劃分不準(zhǔn)確等缺點(diǎn);并且可以利用綜合工程物探方法有效地解決傳統(tǒng)勘察手段難于解決的諸多巖土工程問題,如地下不明物體、洞穴、軟弱結(jié)構(gòu)面、滑動(dòng)面、斷層、破碎帶等在地下的分布特征、形態(tài)、埋藏深度、位置。并且可以提供許多工程建設(shè)所需的巖土動(dòng)力參數(shù)和設(shè)計(jì)地震參數(shù)。相對(duì)傳統(tǒng)的鉆探方法,工程物探技術(shù)使用時(shí)受場(chǎng)地、地形條件的限制較少,具有節(jié)省時(shí)間、費(fèi)用且勘探精度高等特點(diǎn)。但是,各種工程物探方法的有效性決定于它對(duì)探測(cè)對(duì)象的適用性,物探條件的適用性越強(qiáng),解決問題的可靠的性越大,因此,為了有效地解決某些復(fù)雜的巖土工程技術(shù)難題,必須采用多種工程物探手段和鉆探聯(lián)合使用的方法,起到互相補(bǔ)充、互相驗(yàn)證的作用。合理地選擇、運(yùn)用工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)勘探手段相結(jié)合,無疑是解決巖土工程勘察中存在的主要問題的有效手段之一。
3.2加強(qiáng)室內(nèi)、外測(cè)試新技術(shù)和施工檢測(cè)、監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用,通過其所獲得的數(shù)據(jù)和資料,經(jīng)過分析、對(duì)比,建立它們之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,并通過工程施工檢測(cè)、監(jiān)測(cè)所獲取的實(shí)測(cè)資料反算得到的參數(shù)作為對(duì)比依據(jù),確保所提供的巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)的可靠性。并達(dá)到解決那些采用傳統(tǒng)勘探手段難于獲取可靠的巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)等問題。此外,還可以利用土工離心模擬技術(shù)檢查工程安全的可靠性;驗(yàn)證堤壩、邊坡的變形和穩(wěn)定性;解決建筑物淺基礎(chǔ)的地基變形特征、破壞模式及極限承載力,樁基礎(chǔ)的承載力和施工工藝對(duì)樁基礎(chǔ)承載力及變形的影響;解決擋土結(jié)構(gòu)的變形及破壞機(jī)理,土體與結(jié)構(gòu)物之間的相互作用;了解動(dòng)力工程、砂土液化、單樁和群樁在水平動(dòng)荷載作用下的性狀。
4針對(duì)我國(guó)巖土工程勘察提出的建議和對(duì)策
雖然我國(guó)巖石工程勘察技術(shù)得到一定發(fā)展但是仍然不能滿足我國(guó)發(fā)展的需要,而造成這一問題的因素比較多,我國(guó)必須要結(jié)合自身發(fā)展實(shí)際選擇正確的方式解決,主要從以下幾個(gè)方面入手:
4.1要不斷加強(qiáng)對(duì)巖土工程技術(shù)人員的培訓(xùn),提高勘察人員整體素質(zhì);巖土工程勘察是一項(xiàng)專業(yè)技術(shù)工作,集多種學(xué)科于一體,近年來,隨著勘察工藝和技術(shù)的不斷發(fā)展,各種新的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)不斷更新,因此,巖土工程勘察人員必須與時(shí)俱進(jìn),提高自身的專業(yè)素質(zhì),以適應(yīng)新時(shí)代的巖土工程勘察要求。在推行土木工程師準(zhǔn)入制度的同時(shí),要不斷加強(qiáng)對(duì)勘察人員的培訓(xùn),以全面提高其技術(shù)水平和專業(yè)素質(zhì)。此外,還應(yīng)該不斷加強(qiáng)勘察市場(chǎng)的監(jiān)管,推行勘察監(jiān)理體制。
4.2要不斷加強(qiáng)勘察質(zhì)量的認(rèn)證,健全勘察質(zhì)量管理體系。建立專業(yè)的質(zhì)量管理體系,設(shè)置以過程模式作為勘察標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。而且要明確勘察工作的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),通過過程方法對(duì)巖土工程實(shí)施PDCA的勘察管理方式,以全面提高勘察工作的質(zhì)量及作用。
4.3對(duì)建設(shè)程序、市場(chǎng)勘察進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范,科學(xué)的建設(shè)程序應(yīng)該嚴(yán)格堅(jiān)持先勘察、再設(shè)計(jì)、后施工的流程。對(duì)于投資決策的工程,如沒有科學(xué)的地質(zhì)勘察資料,則不予報(bào)建。對(duì)于未按照地質(zhì)勘察規(guī)范進(jìn)行勘察的的工程不予報(bào)建。此外,還應(yīng)該建立高效的市場(chǎng)約束體系。一方面加強(qiáng)國(guó)家和政府法律法規(guī)的監(jiān)管,通過項(xiàng)目招投標(biāo)制度和實(shí)際過程中對(duì)行為主體進(jìn)行有效的監(jiān)管;另一方面應(yīng)該實(shí)行工程建設(shè)全程監(jiān)理制,通過事前、事中、事后全程勘察的地質(zhì)控制辦法,以最大限度的避免建設(shè)過程中的地質(zhì)問題,從而確保勘察有效,使建設(shè)投資效益最大化。
4.4定期進(jìn)行勘察設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)。隨時(shí)掌握各種室外勘察設(shè)備和室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)備的完好性能,這是確??辈旃ぷ饔行нM(jìn)行的基礎(chǔ)。對(duì)于現(xiàn)有的儀器設(shè)備應(yīng)該定期進(jìn)行檢測(cè),以確保其工作性能和狀態(tài),對(duì)于老化陳舊的設(shè)備儀器要及時(shí)更新?lián)Q代。
篇3
一、我國(guó)城市軌道交通建設(shè)
1.我國(guó)軌道交通建設(shè)的發(fā)展概況
隨著我國(guó)城市人口和車輛的不斷增加,在一些較為擁擠的大中城市地面交通已無法滿足人們的出行要求,這些城市面臨巨大交通壓力。而地下鐵道與輕軌在解決城市交通問題上越來越顯示其重要地位。
自上世紀(jì)90年代中后期,我國(guó)的軌道交通建設(shè)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期。至今為止,我國(guó)已有許多城市如北京、上海、廣州、深圳、南京等擁有多條地鐵線路在運(yùn)行,對(duì)這些城市的發(fā)展和提高百姓的日常生活質(zhì)量做出了巨大貢獻(xiàn)。此外,現(xiàn)在各大城市都把地鐵和輕軌建設(shè)列入未來的城市規(guī)劃中,有些規(guī)劃的線路已經(jīng)在建??梢哉f,我國(guó)地鐵和輕軌建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)是長(zhǎng)期的、持久的。
2.地鐵輕軌建設(shè)對(duì)城市地下空間開發(fā)的帶動(dòng)作用
地鐵等地下交通設(shè)施的建設(shè),帶動(dòng)了地下商場(chǎng)、地下停車廠、地下管廊、地下交通等等設(shè)施的發(fā)展。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展,城市地面可利用的空間越來越少,必須向地下要空間,城市地下空間開發(fā)利用已成為必然的趨勢(shì)。地鐵和其它地下場(chǎng)所構(gòu)成了未來城市人們生活的新的空間。
二、地鐵工程主要施工方法
地鐵規(guī)范中所指的城市軌道交通是指在城市中修建的快速、大中運(yùn)量用電力牽引,采用鋼輪鋼軌的軌道交通。線路可在地下、地面或高架橋上敷設(shè)。本文在這里主要涉及的是地下敷設(shè)的地鐵的施工方法。地鐵的不同組成部分施工方法有所差別,應(yīng)具體情況具體對(duì)待。車站工程的主要施工方法有明挖法、暗挖法以及蓋挖法。區(qū)間工程的主要施工方法有明挖法、暗挖法以及盾構(gòu)法。附屬工程主要指地鐵車站的風(fēng)道、出入口等,主要采用明挖法和暗挖法施工。車站、區(qū)間及附屬工程施工方案的確定,通常綜合考慮地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,社會(huì)環(huán)境要求等因素進(jìn)行多方案比較,最終選擇適合的施工方案。
1.明挖法。目前全國(guó)各大城市的地鐵施工中明挖法施工的車站及區(qū)間占很大比例。明挖法的施工主要是采取樁+支撐或樁+錨索、土釘墻以及地下連續(xù)墻等作為圍護(hù)結(jié)構(gòu),在維護(hù)結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行基坑內(nèi)的土方開挖及結(jié)構(gòu)施工。具有施工簡(jiǎn)單、造價(jià)相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)地面交通的影響較大。
2.暗挖法。暗挖法的施工特點(diǎn)是在地質(zhì)條件的情況下,采用超前支護(hù)體系對(duì)地層改善、加固。在超前支護(hù)的保護(hù)下采用復(fù)合式襯砌方法進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)及二襯施工。施工中遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量”的十。
此外,蓋挖法、礦山法、盾構(gòu)法也各具特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),這里不再一一敘述。
三、錨固技術(shù)在地鐵工程中的應(yīng)用
地下鐵道建設(shè)的繁榮與發(fā)展給錨固技術(shù)帶來了極好的發(fā)展前景,相應(yīng)的,錨固技術(shù)的發(fā)展也給地下鐵道的建設(shè)帶來了革命性的進(jìn)步。目前的地下鐵道工程的施工已廣泛應(yīng)用了錨固技術(shù),無論是明挖法施工還是暗挖法施工,維護(hù)結(jié)構(gòu)及超前支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工都離不開錨固技術(shù)。
1.錨固技術(shù)在明挖法施工中的應(yīng)用。對(duì)于明挖法施工的地鐵車站深度較淺的基坑(指基坑開挖深度在10m以內(nèi)),有條件時(shí),宜采用較為經(jīng)濟(jì)的土釘墻體系。深度較大、基坑寬在30m以上時(shí),一般采用樁+錨索(桿)體系。
從目前地鐵車站、區(qū)間的深度分析,采用樁+錨和地下連續(xù)墻+錨作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的居多。從經(jīng)濟(jì)上考慮,也采用土釘墻與樁+錨結(jié)合的技術(shù)。其中比較典型的是北京地鐵五號(hào)線雍和宮站,其一側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)上部為土釘墻,下部為樁+錨,另一側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)自上至下均為樁+錨。在軟土、沙層等土層,錨索采用鋼絞線,長(zhǎng)度為20~30m,拉力為300~1000KN,間距一般為1.4m左右。
2.錨固技術(shù)在暗挖施工中的應(yīng)用。在暗挖法施工中,錨固技術(shù)主要應(yīng)用在超前大管棚、超前小導(dǎo)管以及鎖腳錨管等方面。
⑴超前大管棚主要用于暗挖隧道下穿大的雨水管、污水管或重要地下構(gòu)筑物及隧道開馬頭處,目的是控制管線或構(gòu)筑物的沉降。施工一般采用地質(zhì)鉆,對(duì)較長(zhǎng)的管棚,可采用夯管錘或定向鉆。地鐵大管棚一般采用小于300mm鋼管,管內(nèi)填水泥砂漿。管棚長(zhǎng)度一般為10~20m,目前,最長(zhǎng)的管棚已達(dá)到120m。管棚施工會(huì)擾動(dòng)土層,一般要有5mm的地表沉降。
⑵小導(dǎo)管主要應(yīng)用于淺埋暗挖法施工的超前支護(hù),用以防止開挖面拱部土體塌方。小導(dǎo)管場(chǎng)度為3.0~3.5m,前端設(shè)有注漿孔,用打入方式置入土層,上傾角10°~15°。導(dǎo)管安裝后,向管內(nèi)注漿。注漿可采用單液漿或雙液漿,漿液擴(kuò)散半徑為15cm。超級(jí)秘書網(wǎng)
⑶鎖腳錨管是為控制暗挖施工土層沉降的措施,即在隧道開挖初期支護(hù)拱腳部位,增設(shè)一道錨管。
四、巖土錨固對(duì)環(huán)境的影響
隨著地下空間開發(fā)及錨桿、錨索應(yīng)用密度的增加,巖土錨固技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響已日漸突出。
在以往的工程建設(shè)中,由于未考慮錨桿、錨索對(duì)后續(xù)工程的影響,特別是新開發(fā)城市對(duì)占用建筑紅線外的地下空間還沒有限制,或者城市還沒有全面規(guī)劃,錨桿、錨索占用了過多的空間范圍甚至是超出了建筑紅線,嚴(yán)重影響了后續(xù)工程的開展。
針對(duì)以上情況,為解決錨固技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響,保護(hù)地下空間環(huán)境,提出以下建議:
1.城市整體規(guī)劃中建筑紅線的制定,應(yīng)考慮地鐵等地下空間的范圍和施工方法。
2.錨索設(shè)計(jì)與施工時(shí),首先應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境做詳細(xì)調(diào)查,包括對(duì)規(guī)劃方案要詳實(shí)了解。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮周圍環(huán)境和城市規(guī)劃,施工方案不應(yīng)對(duì)后續(xù)工程造成影響。
3.盡量減短錨索長(zhǎng)度,以減少影響范圍。減短錨索,必須加大錨索抗拔力,可采用大直徑旋噴錨體、擴(kuò)大頭錨桿等新技術(shù)。
4.錨索施工對(duì)周圍環(huán)境有影響時(shí),盡可能采用其他支護(hù)體系。當(dāng)工程必須采用錨索方案時(shí),應(yīng)優(yōu)先選擇可拆卸錨索。
5.預(yù)應(yīng)力錨索筋可采用玻璃鋼筋或碳纖維筋,其抗拉力可以保證,便于切割,減少施工難度和施工風(fēng)險(xiǎn)。
篇4
是一些性質(zhì)會(huì)得以顯現(xiàn),這邊是巖土水理性質(zhì)。在工程地質(zhì)性質(zhì)中,除了巖土的物理性質(zhì)以外,便是巖土水理性質(zhì)最為重要了。這一性質(zhì)在多方面都有所影響,一方面是對(duì)巖土的強(qiáng)度和變形有一定作用,另一方面,建筑的穩(wěn)定性受到極大影響。在以往的勘察經(jīng)驗(yàn)中,大部分的精力都被投入到物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試方面,相對(duì)于水理性質(zhì)關(guān)注很少,因此之前的對(duì)于巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的相關(guān)評(píng)價(jià)并不完善。由于在巖土的水理性質(zhì)中,巖土和水是主要的相互作用力,所以這里對(duì)地下水的賦存形式及其對(duì)巖土水理性質(zhì)和幾個(gè)較為重要的水理性質(zhì)(包括其測(cè)試方式)做一下簡(jiǎn)要介紹。首先是地下水的賦存形式方面,依照其在巖土中的分布,可以直接劃分為結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水。再者在主要的水理性質(zhì)方面(包括測(cè)試方法),簡(jiǎn)要來說可以分為五種,軟化性、透水性、崩解性、給水性以及脹縮性。軟化性,巖土經(jīng)過水的浸濕,力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)降低的特性,以此可以對(duì)巖石的耐風(fēng)化和耐水浸能力做出合理的判斷,這類特性普遍存在于粘性土層、泥巖、頁(yè)巖和泥質(zhì)砂巖中;透水性,在重力作用下,水可以透過巖土流出,而在判斷透水性的強(qiáng)弱時(shí),可以依據(jù)巖土的顆粒粗細(xì)以及均勻程度來進(jìn)行識(shí)別,一般來說,顆粒較細(xì)、分布不均的最容易發(fā)生這一性質(zhì)的作用,反則相反;崩解性,當(dāng)巖土被水浸濕后,一些土粒間的連接能力降低,便容易發(fā)生解體;給水性,在重力作用下,過于飽和的巖土中的水便會(huì)經(jīng)由孔隙、裂隙中自由流出,通常以給水度進(jìn)行標(biāo)示,而一般在對(duì)給水度進(jìn)行測(cè)定時(shí)需要在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行;脹縮性,一般來說,巖土經(jīng)過吸水作用后會(huì)促使體積的不但擴(kuò)大,反之則體積減小,所以巖土在脹縮性能方面發(fā)生的變化主要是由于水膜對(duì)水的吸收程度來決定的。
三、地下水引起的巖土工程危害
在巖土工程中,較為主要的危害是地下水的作用,在升降變化的水位以及動(dòng)水壓力的影響下所造成的。
1.巖土工程受到地下水升降影響后產(chǎn)生的危害對(duì)于地下水位方面的變化,引起的因素可能是多方面的,有自然原因以及人為原因,不論緣由為何,結(jié)果必須引起重視,因?yàn)樵诘叵滤贿_(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),就會(huì)對(duì)巖土工程造成不同程度的危害。在引起方式方面,主要有以下三種。第一種,水位上升引起巖土工程危害。促使水位上升的因素是有很多,不過最為主要的是地質(zhì)方面的影響(含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀)。除此之外,水文因素、氣溫因素以及人為因素都會(huì)對(duì)其造成影響,甚至很多時(shí)候多種因素結(jié)合造成影響。潛水位上升會(huì)對(duì)地質(zhì)造成不少影響,比如土壤沼澤化、鹽漬化,斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌,粉細(xì)砂及粉土飽和液化而出現(xiàn)流砂、管涌,以及地下洞室充水等所造成的建筑失衡。第二種,水位下降引起的巖土工程危害。在這一狀況中,大多是由于人為因素所造成的,比如大量抽取對(duì)地下水以及大量開采礦物資源,一些地方還利用下游地下水補(bǔ)給大壩,都會(huì)造成嚴(yán)重的水位下降。由此,會(huì)出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害(地裂、地面沉降、地面塌陷)和環(huán)境問題(地下水源枯竭、水質(zhì)惡化),使得建筑遭受很大安全威脅。第三種,地下水頻繁升降所造成的危害。地下水升降會(huì)使得巖土本身不斷膨脹收縮,從而導(dǎo)致變形,如果升降水位的現(xiàn)象發(fā)生的過于頻繁,則會(huì)促使地裂的發(fā)生,最容易受到影響的便是輕型建筑物。
2.巖土工程在地下水動(dòng)壓力影響下產(chǎn)生的危害通常來說,地下水純天然狀態(tài)存在時(shí),相應(yīng)的動(dòng)水壓力會(huì)比較微弱,對(duì)安全沒有什么影響,但是加之人為的工程作用,純天然的自然環(huán)境遭到破壞,這一情況下回使得巖土工程發(fā)生較為危險(xiǎn)的事故,對(duì)安全造成威脅。
篇5
2.1信息管理技術(shù)在巖土工程設(shè)計(jì)方案中的實(shí)現(xiàn)
對(duì)巖土工程設(shè)計(jì)方案的實(shí)施就是巖土工程施工,工程孔施工、地基處理、以及開挖、爆破施工等都是巖土工程的主要工作內(nèi)容。當(dāng)前,我國(guó)多是通過現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員憑借既往的施工經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)格按照施工方案和圖紙進(jìn)行巖土工程的施工,其管理和監(jiān)督多由監(jiān)理單位、建設(shè)單位以及政府相關(guān)職能部門負(fù)責(zé)。但是在施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件具有較高的復(fù)雜性或者施工過程中出現(xiàn)的突發(fā)狀況與設(shè)計(jì)方案不相符合的情況下,如果仍然按照原來的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工,那么施工的安全性和可靠性就難以保障,在巖土工程中應(yīng)用信息化管理技術(shù)就能夠有效地避免此類現(xiàn)象的出現(xiàn)、巖土工程信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示。
2.2監(jiān)測(cè)信息反饋和信息化施工
在巖土工程的施工中,監(jiān)測(cè)信息反饋技術(shù)和信息化施工具有十分重要的作用,由于巖土工程施工的復(fù)雜性和多變性,因此在整個(gè)施工過程中要對(duì)施工進(jìn)度、資金出入狀況進(jìn)行良好的控制,并了解中央地方的各種法律法規(guī),只有這樣才能更準(zhǔn)確的掌握各類資源,為管理者提供更合理的決策。在巖土工程施工的過程中,必須要對(duì)每種方案所需的經(jīng)費(fèi)以及預(yù)期取得的收益進(jìn)行考慮,并對(duì)工程項(xiàng)目對(duì)環(huán)境造成的影響進(jìn)行分析,通過對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析,選出經(jīng)濟(jì)效益好、對(duì)環(huán)境污染小的設(shè)計(jì)方案。我國(guó)巖土工程的評(píng)價(jià)主要是計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比、凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率、投資回報(bào)年限等指標(biāo)的期望值,并據(jù)此進(jìn)行方案優(yōu)選。但是由于巖土工程施工過程中的各種不確定因素的干擾使得每種方案的效益和經(jīng)費(fèi)都是不確定的,效益和風(fēng)險(xiǎn)并存。不確定性指的就是問題的結(jié)果不確定,對(duì)工程項(xiàng)目的各種風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率以及帶來的后果必須做出相應(yīng)的分析,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)做出定量的估算。一般風(fēng)險(xiǎn)管理有以下五個(gè)步驟:(1)風(fēng)險(xiǎn)的鑒別:鑒別風(fēng)險(xiǎn)的來源、特性及與行為或現(xiàn)象有關(guān)的不確定性;(2)風(fēng)險(xiǎn)的量化與度量:利用概率論等數(shù)學(xué)知識(shí),對(duì)可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化分析,找出風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率值,找出風(fēng)險(xiǎn)源,并理清楚各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)之間的相互關(guān)系。(3)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià):使整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)管理的過渡階段。(4)風(fēng)險(xiǎn)接受和規(guī)避:這一步代表“風(fēng)險(xiǎn)決策”。對(duì)每一個(gè)決策,通過對(duì)成本的評(píng)估、對(duì)效益的估算、對(duì)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)社會(huì)造成的影響,對(duì)環(huán)境造成的破壞進(jìn)行詳細(xì)的分析,分析風(fēng)險(xiǎn)的可接受程度。(5)風(fēng)險(xiǎn)管理:這一步代表在(4)基礎(chǔ)上進(jìn)行的“執(zhí)行”過程,
2.3巖土工程施工中信息管理技術(shù)在的優(yōu)點(diǎn)
使施工記錄的集成化管理得到有效地實(shí)現(xiàn)并全程跟蹤和記錄施工過程是信息管理技術(shù)在巖土工程信息化施工中的關(guān)鍵作用。在巖土工程的施工中,信息管理技術(shù)在的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):(1)對(duì)巖土工程的施工信息進(jìn)行集成化記錄和管理,可以對(duì)比分析當(dāng)前施工的信息和已建工程的信息,尤其對(duì)一些地質(zhì)條件復(fù)雜度高、突發(fā)事件容易發(fā)生的巖土工程進(jìn)行施工時(shí),可以以施工場(chǎng)地內(nèi)地下水位、水質(zhì)的實(shí)際情況以及巖土體變形、壓力的變化情況等信息為依據(jù),對(duì)施工方案進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整,并制定有效的預(yù)防方案。(2)在巖土工程中引入信息管理技術(shù)有助于建設(shè)單位、監(jiān)理單位和政府相關(guān)職能部門對(duì)巖土工程的施工過程進(jìn)行更加有效地管理和監(jiān)督,因?yàn)槔眯畔⒐芾砑夹g(shù)可以使施工記錄的錄入和提交更加及時(shí),并且不能隨意更改提交的數(shù)據(jù),這樣可以避免出現(xiàn)偷工減料等違規(guī)作業(yè)現(xiàn)象。(3)在巖土工程中引入信息管理技術(shù),為后期施工記錄、竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告等資料的提交和歸檔提供了方便,并且促進(jìn)了施工記錄由紙質(zhì)向電子化方向的轉(zhuǎn)變。
篇6
巖土工程勘察在快速的發(fā)展過程中,不論是在體制還是在勘察方法、計(jì)算機(jī)輔助軟件、勘察報(bào)告編制等各方面工作都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,并且還在在不斷優(yōu)化中。巖土工程勘察工作研究的主要對(duì)象是地基和基礎(chǔ)以及地下工程的關(guān)系。由于地基土是因地而異的,在接受一項(xiàng)巖土工程勘察任務(wù)時(shí),必須明確該工程的主要技術(shù)矛盾是什么,需要解決哪些主要技術(shù)間題。在對(duì)設(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)要求以及建筑物荷載情況了如指掌的情況下,在巖土工程勘察實(shí)施過程中,根據(jù)工程的具體情況,就基礎(chǔ)及地下工程的設(shè)計(jì)、施工過程中可能遇到的問題,給以充分的論證和分析,最終提出經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的解決方案。只有這樣,巖土工程勘察才能提高勘察成果質(zhì)量,才能有較大的市場(chǎng)。
一、巖土工程勘察的方法
1.1工程地質(zhì)測(cè)繪。工程地質(zhì)測(cè)繪是巖土工程勘察的基礎(chǔ)工作,一般在勘察的初期階段進(jìn)行。這一方法的本質(zhì)是運(yùn)用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論,對(duì)地面的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和描述,分析其性質(zhì)和規(guī)律,并藉以推斷地下地質(zhì)情況,為勘探、測(cè)試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質(zhì)條件較復(fù)雜的場(chǎng)地,必須進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪但對(duì)地形平坦、地質(zhì)條件簡(jiǎn)單且較狹小的場(chǎng)地,則可采用調(diào)查代替工程地質(zhì)繪。工程地質(zhì)測(cè)繪是認(rèn)識(shí)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件最經(jīng)濟(jì)、最有效的方法,高質(zhì)量的測(cè)繪工作能相當(dāng)準(zhǔn)確地推斷地下地質(zhì)情況,起到有效地指導(dǎo)其他勘察方法的作用。
1.2勘探與取樣。勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調(diào)查地下地質(zhì)情況的并且可利用勘探工程取樣進(jìn)行原位測(cè)試和監(jiān)測(cè)。應(yīng)根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。物探是一種間接的勘探手段,它的優(yōu)點(diǎn)是較之鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟(jì)而迅速,能夠及時(shí)解決工程地質(zhì)測(cè)繪中難于推斷而又急待了解的地下地質(zhì)情況,所以常常與測(cè)繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,其成果需用勘探工程來驗(yàn)證。鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質(zhì)情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用最為廣泛,可根據(jù)地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當(dāng)鉆探方法難以查明地下地質(zhì)情況時(shí),可采用坑探方法??犹焦こ痰念愋洼^多,應(yīng)根據(jù)勘察要求選用??碧焦こ桃话愣夹枰?jiǎng)佑脵C(jī)械和動(dòng)力設(shè)備,耗費(fèi)人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長(zhǎng),而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時(shí)應(yīng)具有經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn),布置勘探工程需要以工程地質(zhì)測(cè)繪和物探成果為依據(jù),切避盲目性和隨意性。
1.3原位測(cè)試與室內(nèi)試驗(yàn)。原位測(cè)試與室內(nèi)試驗(yàn)的主要目的,是為巖土工程問題分析評(píng)價(jià)提供所需的技術(shù)參數(shù),包括巖土的物性指標(biāo)、強(qiáng)度參數(shù)、固結(jié)變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應(yīng)力、應(yīng)變時(shí)間關(guān)系的參數(shù)等。原位測(cè)試一般都藉助于勘探工程進(jìn)行,是詳細(xì)勘察階段主要的一種勘察方法。原位測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)是試樣不脫離原來的環(huán)境,基本上在原位應(yīng)力條件下進(jìn)行試驗(yàn)所測(cè)定的巖土體尺寸大,能反映宏觀結(jié)構(gòu)對(duì)巖土性質(zhì)的影響,代表性好。試驗(yàn)周期較短,效率高尤其對(duì)難以采樣的巖土層仍能通過試驗(yàn)評(píng)定其工程性質(zhì)。缺點(diǎn)是試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力路徑難以控制、邊界條件也較復(fù)雜有些試驗(yàn)耗費(fèi)人力、物力較多,不可能大量進(jìn)行。室內(nèi)試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)條件比較容易控制邊界條件明確,應(yīng)力應(yīng)變條件可以控制等入可以大量取樣。
1.4現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與監(jiān)側(cè)?,F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)的主要目的在于保證工程質(zhì)量和安全,提高工程效益。現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的涵義,包括施工階段對(duì)先前巖土工程勘察成果的驗(yàn)證核查以及巖土工程施工監(jiān)理和質(zhì)量控制?,F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)朋則主要包含施工作用和各類荷載對(duì)巖土反應(yīng)性狀的監(jiān)測(cè)、施工和運(yùn)營(yíng)中的結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)和對(duì)環(huán)境影響的監(jiān)測(cè)等方面。檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)所獲取的資料,可以反求出某些工程技術(shù)參數(shù),井以此為依據(jù)及時(shí)修正設(shè)計(jì),使之在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面優(yōu)化。
二、巖土工程勘察常見的問題
2.1勘察質(zhì)量不高。目前許多勘察單位已實(shí)行企業(yè)化,由原來的行政撥款改為自負(fù)盈虧,勘察任務(wù)也由原來的上級(jí)下達(dá)改為單位自找。于是,有的勘察單位為了眼前利益,放松了對(duì)勘察質(zhì)量的管理,造成勘察成果質(zhì)量下降。主要表現(xiàn)有:第一,由于勘察工作量不足,為了能爭(zhēng)取任務(wù),只好壓低預(yù)算價(jià),但又要利潤(rùn),就減少工作量,該做的項(xiàng)目不做或者少做;其次,是鉆探、測(cè)試及取樣不符合規(guī)范要求,現(xiàn)場(chǎng)勘察時(shí),為了搶速度,鉆探取樣不執(zhí)行規(guī)范,往往是2~3m才提一次鉆,結(jié)果往往造成分層位置不準(zhǔn)確,或漏掉一些特殊的地質(zhì)現(xiàn)象,如薄的軟弱透鏡體,小裂隙等。此外取樣時(shí),有的不用取樣器,而直接從巖芯管中取原狀土樣。更有甚的是個(gè)別單位原位測(cè)試時(shí),現(xiàn)場(chǎng)只做少量幾個(gè),其余的照此編造了事。
2.2勘察綱要編制不完整。部分單位勘察綱要內(nèi)容不完整,甚至未經(jīng)審核審定就施工。也沒有勘探點(diǎn)平面布置圖。個(gè)別單位甚至無勘察綱要。責(zé)任人簽名或儀器編號(hào)填寫不全。如室內(nèi)土工試驗(yàn)、野外施工記錄、靜探試驗(yàn)記錄缺責(zé)任者簽名及試驗(yàn)日期,缺乏可追溯性,部分漏簽、部分自動(dòng)記錄靜探數(shù)據(jù)無責(zé)任人簽名。不少單位對(duì)勘察原始資料的校審未真正落到實(shí)處少數(shù)單位原始資料歸檔制度不完善,有的原始資料缺失。
2.3忽視生態(tài)環(huán)境的論證。一些勘察單位對(duì)巖土工程設(shè)計(jì)、施工論證不足,其結(jié)果是導(dǎo)致災(zāi)難性后果。如建筑場(chǎng)地四面緊鄰高層建筑物或馬路,對(duì)于這種建筑場(chǎng)地,巖土工程勘察時(shí),除了按高層建筑巖土工程勘察規(guī)定的一般要求進(jìn)行外,還應(yīng)重點(diǎn)論證工程施工及運(yùn)營(yíng)時(shí)對(duì)周圍環(huán)境的影響,但勘察報(bào)告中常常忽略這方面的工作,致使無法滿足巖土工程施工及設(shè)計(jì)的要求?;娱_挖時(shí)使用的很多技術(shù)手段很難取得預(yù)期效果,反而造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。
三、強(qiáng)化巖土工程勘察的措施
3.1嚴(yán)格執(zhí)行建設(shè)程序、規(guī)范市場(chǎng)行為、推行全程化監(jiān)理科學(xué)的建設(shè)程序應(yīng)當(dāng)遵循“先勘察、后設(shè)計(jì)、再施工”的原則。不按原則辦事,必然會(huì)受到自然規(guī)律的懲罰。一方面必須仰仗政府主管部門按國(guó)家的法律、法規(guī),對(duì)項(xiàng)目招投標(biāo)和實(shí)施過程中的行為主體進(jìn)行全面有效的監(jiān)督管理,另一方面應(yīng)積極推行工程監(jiān)理全程化,采用事前、事中、事后控制相結(jié)合的方法,最大限度地避免不當(dāng)行為的發(fā)生,保證勘察質(zhì)量和投資效益最大化。
3.2嚴(yán)格市場(chǎng)準(zhǔn)入、盡快實(shí)施注冊(cè)土木工程師制度,加強(qiáng)相關(guān)人員培訓(xùn)經(jīng)過近年勘察設(shè)計(jì)資質(zhì)換證,對(duì)勘察設(shè)計(jì)單位進(jìn)行了一定的清理整頓,對(duì)規(guī)范市場(chǎng)起到了一定的作用。但應(yīng)該清醒地看到,我國(guó)的勘察資質(zhì)門檻很低,尤其是打破行業(yè)壁壘后不同行業(yè)間的銜接過渡尚未完成,以高級(jí)工程師的數(shù)量來衡量技術(shù)水平不能如實(shí)反映勘察企業(yè)的技術(shù)實(shí)力。建議盡快實(shí)施注冊(cè)土木工程師制度,通過采用企業(yè)資質(zhì)和個(gè)人執(zhí)業(yè)資質(zhì)雙重控制來規(guī)范勘察市場(chǎng)、促進(jìn)勘察技術(shù)水平的提高。
3.3加強(qiáng)勘察設(shè)計(jì)單位的質(zhì)量認(rèn)證,健全質(zhì)量管理ISO9001∶2000質(zhì)量管理體系確立了以過程模式作為標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。勘察設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)通過有效應(yīng)量管理體系的要求,運(yùn)用過程方法,采用PDCA循環(huán)進(jìn)行巖土工程勘察的實(shí)施和管理,持續(xù)改進(jìn)。提高勘察設(shè)計(jì)的能力,增加顧客的滿意程度。:
3.4采用先進(jìn)的巖土工程勘察技術(shù)在巖土工程勘測(cè)中,為了避免勘探點(diǎn)布置的隨意性,可使用克里格法。在巖土工程分析評(píng)價(jià)中,為提高精確度,可使用多道瞬態(tài)面波勘探技術(shù)和高密度點(diǎn)法。巖土工程勘測(cè)中,為了準(zhǔn)確確定地基承載力特征值,可使用回歸分析。巖土工程勘測(cè)資料的整理中,為了保證成果的正確性,應(yīng)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
參考文獻(xiàn):
篇7
(一)不確定性
一般巖土工程的勘察報(bào)告中只有很少一部分的場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù),因此造成了對(duì)場(chǎng)地巖土的性能了解的不夠透徹;巖土的結(jié)構(gòu)和性能的參數(shù)常常會(huì)隨著客觀條件的變化而出現(xiàn)一定的變化,而巖土工程的施工恰恰又很容易對(duì)環(huán)境條件造成改變;若是相應(yīng)的巖土結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,那么將會(huì)直接影響到巖土施工,為工程施工帶來很大的不確定性。
(二)區(qū)域性
巖土根據(jù)區(qū)域以及自然條件的不同,其性質(zhì)也存在很大的差異。不同性質(zhì)的土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系都是不一樣的,對(duì)施工也有著不同的要求。在施工的技術(shù)選擇上,上海比較重視軟土的,而重慶地區(qū)注重山區(qū)巖石的,這些都是由于區(qū)域性所造成的不同。
(三)隱蔽性
像錨桿等是巖土中的隱蔽施工,在運(yùn)行中也同樣是在隱蔽的環(huán)境下所進(jìn)行的,問題不容易被發(fā)覺,一旦出現(xiàn)問題進(jìn)行處理的難度也相對(duì)較大,同時(shí)對(duì)問題的解決程度也需要靠時(shí)間來驗(yàn)證。
(四)依賴性
隨著科技的進(jìn)步逐漸的出現(xiàn)了沉井施工技術(shù)、高壓噴射注漿法等,使得我國(guó)的巖土施工技術(shù)走上了一個(gè)全新的局面,使得巖土工程的科技含量越來越高。
(五)前導(dǎo)性
對(duì)于施工技術(shù)的研究,一般都是先對(duì)施工的效果進(jìn)行分析,然后再計(jì)算理論和設(shè)計(jì)的方法,一些技術(shù)發(fā)展的十分迅速,但相應(yīng)的計(jì)算理論和設(shè)計(jì)等仍在緩慢的進(jìn)行。在這一點(diǎn)上充分說明了巖土工程施工有著一定的前導(dǎo)性。
三、巖土工程施工中新技術(shù)的應(yīng)用
(一)沉井施工技術(shù)
沉井施工技術(shù)也是沉箱施工,它具有很多的優(yōu)勢(shì),主要包括:沉井施工技術(shù)對(duì)周邊環(huán)境所造成的影響較小,施工所需場(chǎng)地也較小等。這些優(yōu)勢(shì)使得沉井施工技術(shù)比較容易被巖土施工企業(yè)所接受,在城市的建設(shè)中也就得到了一定的發(fā)展和應(yīng)用。此外,沉井結(jié)構(gòu)能夠依照原本的設(shè)計(jì)來進(jìn)行麥田,這樣就能更好的保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體性,將承載的面積擴(kuò)大,以此提升了承載的水平,也正因如此,才被施工企業(yè)所廣泛的應(yīng)用。
(二)泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工技術(shù)
在巖土工程施工中,泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工技術(shù)已經(jīng)得到了一定的應(yīng)用,目前已經(jīng)成為了巖土施工中一種比較常見的施工技術(shù)。近年來,我國(guó)的科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展,使得巖土工程的施工設(shè)備及材料等方面都得到了進(jìn)步,由這些設(shè)備和材料所研發(fā)的新技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工技術(shù)作為現(xiàn)代工程中的常見技術(shù),有著無噪音、無振動(dòng)等特點(diǎn),這些特點(diǎn)使施工技術(shù)比較適用于地下水位較淺的地層施工。
(三)噴射混凝土施工技術(shù)
所謂噴射混凝土技術(shù),就是將按照一定比例所調(diào)和好的料利用噴射機(jī)將材料噴射在受噴面上,最終使受噴面接觸到拌合料之后凝結(jié)成混凝土,從而達(dá)到加固的作用。現(xiàn)代巖土工程施工中,噴射混凝土施工技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用,尤其在深基坑支護(hù)等方面,將噴射混凝土技術(shù)與鋼筋網(wǎng)結(jié)合在一起使用,能起到較好的效果。在進(jìn)行噴射混凝土技術(shù)應(yīng)用過程中,應(yīng)對(duì)噴射材料的選擇和配比上有較好的掌握,同時(shí)也要定時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng),保證設(shè)備的使用性能??梢哉f噴射混凝土技術(shù)在巖土工程施工中發(fā)揮著重要的作用。
四、促進(jìn)巖土工程施工中新技術(shù)應(yīng)用的措施
現(xiàn)代的施工企業(yè)應(yīng)在巖土工程施工新技術(shù)上將不斷的提高自身技術(shù)水平來作為大的前提,因?yàn)樵诠こ讨?,施工技術(shù)的水平對(duì)整體的質(zhì)量有著很大的影響,同時(shí)也影響著新技術(shù)的實(shí)施。這就要求巖土工程的施工企業(yè)應(yīng)重視對(duì)技術(shù)水平的提高,同時(shí)也應(yīng)重視對(duì)施工人員技術(shù)的培養(yǎng),努力提高施工人員的技術(shù)水平。此外,應(yīng)依照新的標(biāo)準(zhǔn)和管理來對(duì)工程中的管理人員和質(zhì)檢人員等進(jìn)行培訓(xùn),將對(duì)新技術(shù)的推廣放到實(shí)際中來,使新技術(shù)的應(yīng)用能夠切實(shí)的提高巖土工程的質(zhì)量。新技術(shù)的應(yīng)用將給施工企業(yè)帶來一定的發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),不僅能夠在工期上有所減少,同時(shí)也能更好的保證工程的整體質(zhì)量,長(zhǎng)久以來將為施工企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益上的回報(bào),使企業(yè)的效益得到不斷的提高。作為巖石工程施工單位的領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)清楚的了解到新技術(shù)的應(yīng)用為企業(yè)所帶來的好處,積極的將施工新技術(shù)和新工藝應(yīng)用到工程施工中來。對(duì)于新技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效的促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展,另外也能夠提升我國(guó)巖土施工的質(zhì)量以及水平,帶動(dòng)我國(guó)巖土工程施工的穩(wěn)固發(fā)展。
篇8
巖土工程勘察外業(yè)可以看做是整個(gè)巖土工程的前期活動(dòng),而巖土工程勘察外業(yè)也有自己的前期準(zhǔn)備工作,即在勘察前期對(duì)整個(gè)勘查工作的系統(tǒng)化構(gòu)思與狀況了解。就工作性質(zhì)而言,作為一名合格的巖石工程勘察人員,在分析巖石工程的過程中不能局限于基礎(chǔ)工作的記錄,必須通過詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)分析實(shí)際勘測(cè),找到地質(zhì)中存在的不良現(xiàn)象以及可能存在的安全隱患,并結(jié)合工程的實(shí)際需求評(píng)估工程實(shí)施的可行性,并走訪當(dāng)?shù)氐木用?,根?jù)當(dāng)?shù)氐慕ㄖY(jié)構(gòu)類型分析當(dāng)?shù)匦枰捎玫牡鼗ㄔ祛愋汀Mㄟ^對(duì)已有的建筑繪制結(jié)構(gòu)圖紙,并將房屋結(jié)構(gòu)以及地下水利用狀況進(jìn)行分析,確定工程的便利性及安全性。在進(jìn)行勘察前期工作時(shí)必須注意對(duì)基本資料的收集,不能忽視任何細(xì)節(jié)。通過收集的信息結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況以及建筑結(jié)構(gòu)的模擬,以此為巖石工程勘察外業(yè)工作提供有力的數(shù)據(jù)支持,提高工作準(zhǔn)確率??辈烨捌诘墓ぷ鞑粌H能夠?yàn)楹笃诠ぷ魈峁┵Y料支持,還能夠?yàn)榍げ骞ぷ魈峁┎贾霉ぷ鞯囊罁?jù),一般進(jìn)行完勘察前期的相關(guān)工作后即可進(jìn)行勘查工作任務(wù)的布置和安排,使得勘察工作有條不紊的進(jìn)行。勘察前期的重要性主要體現(xiàn)在為整個(gè)巖石工程的提供了有力的基礎(chǔ)支持,由于房屋建筑中的地基一樣。通過勘察前期工作不僅為勘查工作做好鋪墊,也能夠初步判斷巖土工程的效益及可行性,形成巖土工程的初步概念。如缺少了勘察前期工作不僅勘查工作的進(jìn)展受到影響,還會(huì)導(dǎo)致巖土工程在施工過程中可能由于基礎(chǔ)條件不足造成重大的損失。
3.勘探與取樣的重要性
3.1勘探
勘探是對(duì)物探、鉆探以及坑探等各種勘探方法的總稱。從其作用上來看,勘探主要是確定勘探處的地質(zhì)情況,并結(jié)合取樣過程對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行測(cè)試分析。物探是一種基本的間接勘探技術(shù),其最大的特點(diǎn)是操作過程簡(jiǎn)便,浪費(fèi)較少,方式經(jīng)濟(jì),并能夠迅速得出勘探結(jié)果,在實(shí)際使用過程中常結(jié)合測(cè)繪技術(shù)綜合考量。通過物探能夠?yàn)閹r土工程提供初步的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。另外物探還能作為坑探以及鉆探的先行工程,輔助坑探以及鉆探的有效展開。鉆探以及坑探是勘探工程的主要組成部分,也是應(yīng)用比較直接的勘探方式。通過鉆探以及坑探能夠準(zhǔn)確掌握地質(zhì)情況,并未后期工作的展開提供有力的支持。從周期上來說,鉆探以及坑探由于工作的嚴(yán)謹(jǐn)性以及全面性,在準(zhǔn)備以及工作內(nèi)容上更為周到,因此相比于物探而言周期更長(zhǎng)。實(shí)際勘探中鉆探以及坑探是必不可少的,尤其鉆探工作的應(yīng)用最為廣泛。對(duì)勘探方法的選擇主要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡貙宇悇e以及勘探要求選擇最佳的方法,當(dāng)勘探情況不明時(shí)最好采用坑探??碧侥軌驕?zhǔn)確掌握巖土工程的地質(zhì)情況,為工程提供有效的決策依據(jù),促進(jìn)工期的順利展開。
3.2取樣
取樣是利用科學(xué)的抽樣方法,在巖土工程的工作范圍內(nèi)選取合適的樣品進(jìn)行地質(zhì)情況考察。取樣數(shù)目一般不少于六組。實(shí)際測(cè)量過程心中一些工作人員只注重樣品數(shù)量的選擇從而忽視樣品的隨機(jī)性。實(shí)際勘測(cè)過程中需要選取具有代表性的樣品,確??睖y(cè)結(jié)果的可靠性。選取樣品時(shí)一定要注意樣品間的間距,避免出現(xiàn)在同一區(qū)域取樣造成實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)比較片面的狀況。取樣是對(duì)勘測(cè)結(jié)果量化的重要步驟,實(shí)際勘測(cè)過程中只有做到科學(xué)取樣才能夠得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
4.原位測(cè)試的重要性
原位測(cè)試是勘測(cè)中的重要組成部分,隨一些特殊樣品如粘性土壤等就可以利用原裝圖樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),取樣過程中樣品不會(huì)因?yàn)槭艿酵饬Φ淖饔枚l(fā)生變形,保持其原有的特性。另外一些土壤由于粘性不夠在取樣過程中會(huì)發(fā)生變形,因此在進(jìn)行密實(shí)度、強(qiáng)度、壓縮性等性能測(cè)試的過程中只能通過原位測(cè)試的方法進(jìn)行。對(duì)地質(zhì)情況的勘測(cè)必須還原其真實(shí)特性,因此在進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的測(cè)量時(shí)最好能夠讓樣品最接近于其原始形態(tài)。原位測(cè)試即能夠通過相關(guān)手段還原樣品的真實(shí)性,降低外界因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。目前最常用的原位測(cè)試方法主要有圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)和波速測(cè)試。圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)主要是利用錘擊圓錐頭進(jìn)入巖土中的原理,根據(jù)灌入土中的難易程度判斷土質(zhì)的一種現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)方法。通過圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)Φ刭|(zhì)分層進(jìn)行有效辨別,明確土質(zhì)的物理特性以及化學(xué)特性。波速測(cè)試主要是利用相關(guān)儀器發(fā)出的脈沖波對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行探究的一種勘測(cè)方法,這種方法的準(zhǔn)確度高,能夠?qū)Φ刭|(zhì)情況進(jìn)行準(zhǔn)確量化,但需要借助相關(guān)儀器。原位測(cè)試能夠準(zhǔn)確反映巖土工程的施工效果,通過前期數(shù)據(jù)測(cè)量為后期的方案制定以及計(jì)劃展開提供有力的基礎(chǔ)支持,提高方案的可行性和經(jīng)濟(jì)效益。
篇9
1.2勘察方法
勘察方法問題主要表現(xiàn)在勘探鉆進(jìn)方法單一和取樣方法不合理上。鉆井措施需要根據(jù)地質(zhì)條件選擇勘探方法,這要求勘探單位對(duì)工程情況進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查,在根據(jù)勘探與布置勘探工程的結(jié)果選擇勘探方法。但是一些勘探單位在未進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查的情況下直接使用電力設(shè)備和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行鉆進(jìn),不僅增加勘探時(shí)間,也消耗更多的資源。在取樣方法上,勘探單位未根據(jù)設(shè)計(jì)勘察點(diǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行取樣。如有些人員對(duì)軟弱下臥層不進(jìn)行取樣分析,甚至因?yàn)楸砻嫔蠞M足不少于件組的要求而將應(yīng)當(dāng)分層的層位加以合并,對(duì)數(shù)據(jù)的變異性不作檢驗(yàn)、剔除??辈旖Y(jié)果經(jīng)不得推敲,嚴(yán)重影響工程設(shè)計(jì)和建設(shè)質(zhì)量。
1.3市場(chǎng)制度
雖然近年來我國(guó)巖土工程地質(zhì)勘察單位的數(shù)量顯著增加,但地質(zhì)勘察市場(chǎng)化程度并不高,地質(zhì)勘察市場(chǎng)制度嚴(yán)重缺失,市場(chǎng)調(diào)節(jié)作用失靈。而且許多新成立的地質(zhì)勘察單位存在許多“水分”,存在許多皮包公司和外掛單位,嚴(yán)重?cái)_亂地質(zhì)勘察市場(chǎng)秩序,加劇行業(yè)內(nèi)惡性競(jìng)爭(zhēng)。激烈的惡性競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致一些地質(zhì)勘察企業(yè)或單位為搶占勘察市場(chǎng),采用壓低報(bào)價(jià)方式提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。這種做法導(dǎo)致地質(zhì)勘察單位為減少損失而采取偷工減料方式降低勘察成本,最終影響地質(zhì)勘察質(zhì)量。
2.巖土工程勘察質(zhì)量控制對(duì)策勘察
2.1建立高水平勘察隊(duì)伍
針對(duì)當(dāng)前許多一線地質(zhì)勘察人員非專業(yè)人員問題,首先可通過招聘方式引進(jìn)專業(yè)人才,鞏固一線地質(zhì)勘察隊(duì)伍,提高專業(yè)勘察能力。此外,還應(yīng)針對(duì)當(dāng)前一線勘察人員專業(yè)水平較低、知識(shí)結(jié)構(gòu)陳舊問題,應(yīng)加強(qiáng)人員培訓(xùn)工作,實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)更新與新技術(shù)設(shè)備推廣,提高巖土勘察工程人員的專業(yè)素質(zhì)。最后,建立有效的激勵(lì)機(jī)制。如建立兩支或以上勘察隊(duì)伍,實(shí)行內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)制度,促使勘察人員主動(dòng)提高自身專業(yè)水平。
2.2運(yùn)用新的勘察方法和技術(shù)
運(yùn)用新的勘察方法和技術(shù)不僅可以提高勘察效率,還能提高勘察結(jié)果的質(zhì)量和準(zhǔn)確性,提高取樣工作的精度。在選擇鉆進(jìn)方法上,勘察人員要嚴(yán)格根據(jù)勘察規(guī)范做好實(shí)地地質(zhì)勘察工作,并以此為基礎(chǔ)選擇正確的鉆進(jìn)方法;再結(jié)合更先進(jìn)的鉆探設(shè)備,改進(jìn)傳統(tǒng)鉆探技術(shù)方法的不足。提高勘察方技術(shù)和方法的數(shù)字化水平,國(guó)際工程施工所采用的先進(jìn)的設(shè)備一般都是數(shù)字化管理、智能控制。我國(guó)許多較為先進(jìn)的巖體勘察部門也已經(jīng)引進(jìn)了先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)替代了傳統(tǒng)的勘察技術(shù)。例如地形勘測(cè)方面,傳統(tǒng)地形勘測(cè)需要借助手工測(cè)量,容易引起較大的誤差。如采用新型數(shù)字化設(shè)備,可以方便地得到較為精確的測(cè)量結(jié)果。對(duì)于取樣問題,應(yīng)控制取樣質(zhì)量。如根據(jù)不同地質(zhì)條件的不同選取不同的樣本,如不同深度、不同類型的地質(zhì)樣本。
2.3完善巖土工程地質(zhì)勘察制度
針對(duì)地質(zhì)勘察市場(chǎng)混亂問題,必須建立有效的勘察監(jiān)督制度,實(shí)行嚴(yán)格規(guī)范的勘察監(jiān)督制度對(duì)勘察工作進(jìn)行有效的監(jiān)督,實(shí)行事前、事中和事后控制相結(jié)合,最大限度避免不當(dāng)行為,保證勘察質(zhì)量。嚴(yán)格市場(chǎng)準(zhǔn)入機(jī)制,建立注冊(cè)土木工程師制度。市場(chǎng)因素對(duì)勘察質(zhì)量主要由于地質(zhì)勘察資質(zhì)門檻不高,導(dǎo)致地質(zhì)勘察企業(yè)水平參差不齊。因而應(yīng)盡快實(shí)施注冊(cè)土木工程師制度,控制地質(zhì)勘察企業(yè)及個(gè)人的職業(yè)資質(zhì)。最后,加強(qiáng)勘察涉及單位的質(zhì)量認(rèn)證,健全質(zhì)量管理。如采用PDCA循環(huán)思進(jìn)行巖土工程勘察的實(shí)施和管理,提高勘察設(shè)計(jì)能力。
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巖土工程勘察所涉及的基本理論主要包括土力學(xué)的理論、工程地質(zhì)理論、工程力學(xué)理論等,這些工程理論都是一種半科學(xué)半經(jīng)驗(yàn)的理論,很多理論是建立在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的,如很多公式都是經(jīng)驗(yàn)公式。巖土工程問題的解決過程實(shí)際上是在理論的指導(dǎo)下,巖土工程技術(shù)人員利用自己的工程經(jīng)驗(yàn),結(jié)合工程實(shí)際情況,建立相應(yīng)本構(gòu)模型,運(yùn)用合理適宜參數(shù),加上良好的判斷力,解決問題的過程。對(duì)巖土工程技術(shù)人員來說,扎實(shí)的基礎(chǔ)理論同豐富的經(jīng)驗(yàn)、良好的工程判斷力是同等重要的。在學(xué)習(xí)和運(yùn)用理論的過程中,一定要注意隱藏在公式和規(guī)律背后的背景知識(shí)和真正實(shí)際內(nèi)涵及其假定邊界條件。而積累經(jīng)驗(yàn)的過程可分為分析與預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)對(duì)分析、預(yù)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較、分析、評(píng)估和總結(jié)3個(gè)過程,可見積累經(jīng)驗(yàn)的過程也離不開理論的支持。筆者認(rèn)為:理論與經(jīng)驗(yàn)在巖土工程勘察中具有同等的地位,過分強(qiáng)調(diào)哪一點(diǎn)都是不合適的。筆者討論此問題,目的在于目前很多巖土工程技術(shù)人員過分強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn),而對(duì)理論的學(xué)習(xí)和運(yùn)用不足,這種現(xiàn)象對(duì)巖土勘察技術(shù)的發(fā)展不利;同時(shí)用于對(duì)年輕技術(shù)人員的傳、幫、帶上,不利于年輕技術(shù)人員的成長(zhǎng),甚至?xí)霈F(xiàn)以訛傳訛。
2、與設(shè)計(jì)溝通的重要性
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)要求:房屋建筑工程在進(jìn)行詳勘之前,應(yīng)收集附有坐標(biāo)和地形的建筑總平面圖,場(chǎng)區(qū)的地面整平標(biāo)高,建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷載、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基礎(chǔ)形式、埋置深度、地基允許變形等資料。在此筆者要強(qiáng)調(diào)勘察前與設(shè)計(jì)溝通的重要性,因?yàn)榭辈斐晒闹苯邮褂谜呔褪窃O(shè)計(jì)人,在進(jìn)行勘察前,勘察人應(yīng)充分了解設(shè)計(jì)意圖,弄清楚擬建物工程特性,這樣勘察工作就能作到有的放矢、經(jīng)濟(jì)合理,提供給設(shè)計(jì)人最直接、最有用的勘察成果。如:現(xiàn)在很多高層建筑都帶有裙房,這種項(xiàng)目在勘察前,必須要弄清楚設(shè)計(jì)擬采用的基礎(chǔ)形式及聯(lián)接方式;還有一些主體不高但跨度很大的建筑,采用柱基布置的勘探孔深度就與采用筏基布置的勘探孔深度有很大差別。所以必須要重視勘察前與設(shè)計(jì)的溝通。目前有的經(jīng)營(yíng)人員和技術(shù)人員對(duì)此認(rèn)識(shí)不足,造成勘察項(xiàng)目的返工。筆者討論此問題,目的在于提醒經(jīng)營(yíng)與技術(shù)人員重視承攬項(xiàng)目和實(shí)施項(xiàng)目時(shí)與設(shè)計(jì)的溝通。
3、注意各種等級(jí)的劃分
在進(jìn)行巖土工程勘察工作量布置時(shí),應(yīng)按相應(yīng)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),確定項(xiàng)目的相關(guān)等級(jí)。如勘察等級(jí)、地基復(fù)雜程度等級(jí)、擬建物安全等級(jí)、重要性等級(jí)等。因?yàn)檫@些等級(jí)的劃分直接決定了勘察工作量的布置,只有充分了解了各種等級(jí),布置工作量時(shí)才能作到安全、經(jīng)濟(jì)、合理。
4、注意經(jīng)濟(jì)性
巖土工程勘察,應(yīng)在滿足規(guī)范、規(guī)程要求的前提下,用最經(jīng)濟(jì)的勘察手段和工作量實(shí)現(xiàn)勘察目的和任務(wù)。同時(shí)達(dá)到相同的勘察目的和任務(wù),所用成本的多少,可從一定程度上說明技術(shù)水平的高低。針對(duì)當(dāng)前巖土工程勘察現(xiàn)狀,目前的勘察成本在一定條件下還是可以節(jié)約的。如:對(duì)“樁基礎(chǔ)一般性孔深入到樁端以下3~5倍樁徑,且不小于3m,對(duì)大直徑樁不小于5m”這一要求,如勘察方案布置的一般性孔為50m,根據(jù)控制性孔資料,40m處分布有良好的樁端持力層且能滿足樁基設(shè)計(jì)要求,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)可將50m的一般性勘探孔調(diào)整為45m(當(dāng)然按權(quán)限該上報(bào)審批的進(jìn)行上報(bào)審批),這樣就可節(jié)約不少工作量,從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)的效果。再有土工試驗(yàn)項(xiàng)目的選取,也是一條實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)勘察的重要途徑,希望巖土工程技術(shù)人員予以重視。
5、重視規(guī)范、規(guī)程的學(xué)習(xí)
規(guī)范、規(guī)程是進(jìn)行巖土工程勘察工作的依據(jù),對(duì)勘察工作的目的、任務(wù)、評(píng)價(jià)等均提出了詳細(xì)的、可操作的要求,巖土工程技術(shù)人員要重視對(duì)規(guī)范、規(guī)程的學(xué)習(xí),充分了解其要求,這樣在巖土工程勘察的過程中,就不至于出現(xiàn)諸如工作量布置不足、原狀土樣或原位測(cè)試數(shù)據(jù)不足、未劃分抗震地段等問題了。另外規(guī)范、規(guī)程中的條文說明,技術(shù)人員也要認(rèn)真研讀,條文說明中有豐富的信息,對(duì)于提高我們的理論水平及正確理解規(guī)范、規(guī)程具有重要作用。
6、房屋建筑和構(gòu)筑物巖土工程詳勘的目的、任務(wù)
(1)查明勘察范圍內(nèi)場(chǎng)地原始地形、地貌,巖土層的成因、類型、深度、分布、工程特性和變化規(guī)律,分析評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性和均勻性。
(2)查明埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、舊基礎(chǔ)、孤石等對(duì)工程不利的埋藏物及其分布范圍。
(3)查明影響建筑場(chǎng)地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用(包括:巖溶、滑坡、危巖和崩塌、泥石流、采空區(qū)、地面沉降、場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)、活動(dòng)斷裂等)和特殊土(包括軟土、填土、污染土、濕陷性土、膨脹土、紅粘土、多年凍土等)的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)和危害程度,并提出相應(yīng)防治措施的建議。
(4)查明地下水埋藏情況、類型、補(bǔ)給及排泄條件,地下水位,水位變化幅度及規(guī)律;評(píng)價(jià)地下水(土)對(duì)建筑材料的腐蝕性。對(duì)基坑工程還應(yīng)查明各土層的滲透性質(zhì),分析評(píng)價(jià)地下水的靜水壓力、動(dòng)水壓力及浮托力的作用和影響;預(yù)估產(chǎn)生基坑突涌、流沙(土)或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度,并提出相應(yīng)的防治措施建議;提供基坑施工降水的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及施工降水方法的建議;提供用于計(jì)算地下水浮力的設(shè)計(jì)水位。
(5)基坑工程還應(yīng)查明基坑周邊環(huán)境,提供基坑設(shè)計(jì)所需的巖土參數(shù),分析評(píng)價(jià)放坡開挖的可能性和基坑邊坡穩(wěn)定性,適宜選用的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及其穩(wěn)定性,基坑開挖與降水對(duì)地基變形、周圍建筑物和地下設(shè)施的影響。
7、結(jié)束語
使巖土工程技術(shù)人員理論與經(jīng)驗(yàn)、細(xì)節(jié)決定成敗、重視規(guī)范學(xué)習(xí)等方面能有所啟示。拋磚引玉,不當(dāng)之處,敬請(qǐng)批評(píng)指正。
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[2]GB50007-2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[s].
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1.3勘察報(bào)告內(nèi)容的表述不規(guī)范、不全面,對(duì)地基設(shè)計(jì)要面對(duì)的情況缺乏準(zhǔn)確性的描述巖土工程勘察報(bào)告是對(duì)勘察結(jié)果的一次全面、精確的總結(jié),是工程地基設(shè)計(jì)以及工程施工過程中的重要依據(jù),但施工單位在勘察報(bào)告的描寫過程中對(duì)勘察結(jié)果缺乏一個(gè)精確、全面的描述,報(bào)告內(nèi)容的表述方式也缺乏規(guī)范性的定義,對(duì)工程設(shè)計(jì)和施工過程中要面對(duì)的地質(zhì)信息沒有準(zhǔn)確的描述,也缺乏相關(guān)性和建設(shè)性的建議措施,對(duì)工程設(shè)計(jì)的整體幫作用不大,勘察報(bào)告的內(nèi)容沒有上升到相對(duì)的高度。
1.4地基設(shè)計(jì)的過程中對(duì)周圍環(huán)境變化情況估計(jì)錯(cuò)誤在地基設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)單位只顧著滿足工程的要求,對(duì)周圍環(huán)境的情況只作出了寥寥的對(duì)應(yīng),忽略了地基周圍環(huán)境變化的情況下會(huì)對(duì)地基造成的相關(guān)影響[3]。事實(shí)上,地基承受的作用力來自工程和環(huán)境兩個(gè)方面,而且某種程度上來自于環(huán)境的壓力和工程的壓力相比更加的變化莫測(cè)和復(fù)雜,在工程地基設(shè)計(jì)的過程中一定要注意對(duì)周圍環(huán)境變化情況的針對(duì)性措施。
2巖土工程勘察和地基設(shè)計(jì)的問題解決措施
2.1做好工程相關(guān)準(zhǔn)備工作在準(zhǔn)備工作方面,施工單位應(yīng)該對(duì)將要修建的工程具體要求例如工程使用目的、工程結(jié)構(gòu)形式、要求地面標(biāo)高、成本具體投入、要求材料性質(zhì)等等有著清楚的認(rèn)知,對(duì)巖土工程勘察過程中要用到的工具和具體過程都有明確的規(guī)劃,制定相應(yīng)的勘察綱要,按照綱要來進(jìn)行巖土勘察工作。
2.2做好工程勘察工作巖土工程勘察工作是一項(xiàng)要求嚴(yán)格、工作復(fù)雜、程序繁多的工作,施工單位應(yīng)該在勘察綱要的指導(dǎo)下對(duì)勘察工作中土質(zhì)信息的鉆探、采樣、實(shí)驗(yàn)、環(huán)境測(cè)量以及分析、編制等工作都做好質(zhì)量上的要求,對(duì)勘察過程中有關(guān)于土質(zhì)取樣、信息分析、數(shù)據(jù)編制的內(nèi)容都做好相關(guān)的管理工作。綜合來講,施工單位應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)勘察結(jié)果的質(zhì)量要求,嚴(yán)格按照勘察程序和工程要求進(jìn)行。
2.3保證工程勘察報(bào)告的規(guī)范性工程勘察報(bào)告是巖土工程進(jìn)行地基設(shè)計(jì)以及施工階段的工作基礎(chǔ),施工單位應(yīng)該保證工程勘察報(bào)告的規(guī)范性,工程勘察報(bào)告的內(nèi)容應(yīng)該包括對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)以及周圍土質(zhì)信息的準(zhǔn)確描述、對(duì)相關(guān)環(huán)境變化的情況以及變化情況對(duì)地基設(shè)計(jì)造成的影響清楚的標(biāo)明、對(duì)當(dāng)前技術(shù)條件下建議采用何種的地基材料以及地基的結(jié)構(gòu)形式提出詳細(xì)的建議和建議的理由作出清楚的描寫??偠灾?,工程勘察報(bào)告一定要具有良好的規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)型,勘察報(bào)告的內(nèi)容一定要精度、準(zhǔn)確、全面,對(duì)于建議以及建議的理由應(yīng)該有清楚的描寫。
2.4加強(qiáng)地基設(shè)計(jì)過程中諸多影響因素的估量巖土工程地基設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到后續(xù)的施工以及工程的施工質(zhì)量,在巖土工程的地基設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)單位應(yīng)該在勘察報(bào)告的基礎(chǔ)上綜合工程要求、國(guó)家規(guī)定的工程建設(shè)規(guī)范以及工程現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境變化和土質(zhì)信息的情況綜合進(jìn)行設(shè)計(jì)工作,對(duì)地基的承受力以及地基變形的諸多影響因素都有針對(duì)性的解決和改善措施,保證地基設(shè)計(jì)的結(jié)果能夠符合相關(guān)的要求。
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2.1擋土墻的類型
在平常的工程中,比如常見的土木、水利、交通等工程中,在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工中經(jīng)常遇到,擋土結(jié)構(gòu)是支持一些天然或人工邊坡坍塌的預(yù)防作用,擋土是一種保持土體穩(wěn)定性的建筑物,故又被稱為擋土墻。常用的擋土在路基擋土墻基礎(chǔ)兩側(cè)壁,兩側(cè)壁上,對(duì)翼墻進(jìn)出口和兩個(gè)側(cè)壁,水力結(jié)構(gòu)橋臺(tái),河岸的防護(hù)墻,雙方港口的邊坡?lián)跬翂Γ叵陆Y(jié)構(gòu)的邊墻,等。由上面可知擋土墻是多種作樣的,如果根據(jù)擋土墻的特點(diǎn)可以將其分為重力式擋土墻,懸臂式擋土墻,扶臂式擋土墻,支撐墻,板樁墻擋土墻,錨定板擋土墻,加筋土擋土墻等等。
2.2作用于擋土墻上的土壓力
作用在擋土墻上的土壓力的來源是土,地下連續(xù)墻等結(jié)構(gòu)上的擋土墻土壓力,無論什么樣的建筑物承受從的側(cè)壓力就是土壓力。因此,土壓力是在保留部分設(shè)計(jì)的主要考慮因素,檢查土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。自從十八世紀(jì)開始就有許多學(xué)者意識(shí)到了這個(gè)問題并對(duì)此進(jìn)行了研究,而且很多學(xué)者還得到了不錯(cuò)的效果并對(duì)應(yīng)提出了許多土壓力的計(jì)算理論和計(jì)算方法。其中最為著名的是1773年庫(kù)侖(C.A.Cuolomb)提出的土壓力理論和1857年朗肯(W.J.Ranklne)提出的土壓力理論,這兩個(gè)土壓力理論子已廣泛應(yīng)用于土壓力的計(jì)算,基礎(chǔ)仍在工程建設(shè)。作用于擋土墻上的土壓力,所受到的因素是多方面的,比如擋土墻的形式和墻體剛硬度、擋土墻的與地面傾斜度及其表面粗糙程度、擋土墻的變形和位移、填土的材料、填土表面荷載情況、地下水情況等等。當(dāng)擋土墻的形式發(fā)生改變時(shí),作用在其上的土壓力的大小和分布也會(huì)隨著改變。正常情況下,只要?jiǎng)傂該鯄?,擋墻位移產(chǎn)生足夠的,你可以把墻回填土后處于極限平衡狀態(tài),然后土壓力的分布是一個(gè)三角形。恰好庫(kù)侖土壓力理論和朗肯土壓力理論都是適用于剛性擋土墻。而柔性擋土墻由于受到墻體本身變形的影響,土壓力的大小及其分布與剛性擋土墻有很大的區(qū)別。如前所述,對(duì)墻體的位移和變形會(huì)使作用在擋土墻土壓力的變化。靜止土壓力是指壁靜態(tài),而不產(chǎn)生位移,不變形,墻背填擋土墻土壓力填充彈性平衡狀態(tài)。如果墻體填充方向偏離水平位移墻的頂部附近,或在填充墻的旋轉(zhuǎn)方向,或墻在墻附近的地球旋轉(zhuǎn)墻踵,偏離土體的變形方向,靜止土壓力時(shí),土壓力逐漸降低,逐漸失去了原來的平衡狀態(tài),如果填充的極限平衡狀態(tài),土壓力作用在擋土墻被稱為主動(dòng)土壓力。被動(dòng)土壓力是指墻向平移或旋轉(zhuǎn)地球的方向,并填寫朝墻的位移或變形的方向,墻背填土壓實(shí),因?yàn)橹饾u失去原有的平衡狀態(tài),當(dāng)位移達(dá)到一定數(shù)量,且土體壓密到一定程度,從而使墻背填土處于被動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí),填土作用在擋土墻上的土壓力。
3朗肯土壓力理論
朗肯土壓力理論第一次面世是在1857年,是由英國(guó)人朗肯(W.J.M.Ranklne)提出的,這一理論自面世以來由于其概念明確、方法簡(jiǎn)單、至今仍然被廣泛應(yīng)用。朗肯研究半無限土體內(nèi)各點(diǎn)在重應(yīng)力作用下,從極限平衡狀態(tài)發(fā)展過程中的應(yīng)力平衡狀態(tài),然后提出在擋土墻上的土壓力的理論計(jì)算。這一理論的前提條件是土的極限平衡,在極限平衡的狀態(tài)下提出如下的基本假定:(1)擋土墻的墻面時(shí)豎直且光滑的,接觸面是毫無摩擦的;(2)擋土墻墻背面的是各向同性的均質(zhì)填土,填土表面光滑;(3)在壓力的作用下,足夠產(chǎn)生位移和變形,是填土處于極限平衡狀態(tài)。朗肯土壓力理論是基于土的應(yīng)力狀態(tài)和朗肯土壓力理論計(jì)算的基礎(chǔ)上的兩種理論及其研究極限平衡的半空間理論。朗肯在計(jì)算擋土墻壓力時(shí)應(yīng)用了半空間體的應(yīng)力狀態(tài)和土的極限平衡理論。直壁的第一假設(shè)回填土表面,光滑,墻的水平。在這種狀態(tài)下的墻背土壓力和剪切對(duì)土的界面應(yīng)力為零。如果不改變右邊土體中的應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)主動(dòng)或被動(dòng)的擋土墻位移極限平衡條件,朗肯主動(dòng)土壓力與擋在墻背土壓力被動(dòng)土壓力的作用。
4三維化的臨塑荷載公式
是不考慮中間主應(yīng)力的影響,但是最近的研究表明,中主應(yīng)力對(duì)土體強(qiáng)度有一定影響,所以,如果計(jì)算結(jié)果沒有考慮中主應(yīng)力的影響會(huì)使計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)誤差,導(dǎo)致結(jié)果偏小。此外,前者還提到,土是一種顆粒材料,其強(qiáng)度包線和莫爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則的三維應(yīng)力是不同的,一些實(shí)驗(yàn)表明,在國(guó)內(nèi)和國(guó)外。三維度的SMP強(qiáng)度準(zhǔn)則在1974松崗元,NakaiTeruo兩位科學(xué)家是非常相似的三維土壓力作用下的強(qiáng)度包絡(luò)線。因此,因此,臨界荷載公式中引入了三維應(yīng)力狀態(tài),不再采用莫爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則的二維,而是直接由三維SMP破壞準(zhǔn)則,這樣子做不僅可以使現(xiàn)有的臨塑荷載理論更為完善,還可以反映出工程實(shí)際的情況。
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1.2部分巖土參數(shù)不能確定
在勘察工作中,部分原狀巖土在對(duì)其樣品進(jìn)行采取時(shí)具有較大的難度,無論利用室內(nèi)試驗(yàn)或是室外試驗(yàn)等方法來對(duì)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定,都會(huì)導(dǎo)致這部分巖土的參數(shù)不能有效的確定下來,這也會(huì)對(duì)民用建筑工程設(shè)計(jì)帶來一定的影響。
1.3部分勘察技術(shù)人員素質(zhì)不高
勘察工作質(zhì)量的好壞在很大程度上取決于勘察技術(shù)人員素質(zhì)的高低。但在實(shí)際調(diào)查中發(fā)現(xiàn),目前很大一部分勘察技術(shù)人員不僅理論知識(shí)較為缺乏,而且也不具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),這就導(dǎo)致因?yàn)樽陨碇R(shí)廣度和寬度的不足,在勘察過程中不能確保工作的高質(zhì)量完成,不能更好地將巖土工程勘察技術(shù)在勘察工作中有效的進(jìn)行應(yīng)用。
2巖土工程勘察技術(shù)在民用建筑中的應(yīng)用
2.1工程物探技術(shù)
2.1.1鉆孔波速測(cè)試
為了能夠更好地對(duì)各類巖體土體的各種波速進(jìn)行有效的確定,可以利用單孔波速測(cè)試手段,這樣還可以有效地對(duì)相關(guān)的巖土參數(shù)進(jìn)行確定,從而可以科學(xué)對(duì)民用建筑場(chǎng)地類別進(jìn)行判斷。而且利用鉆孔波速進(jìn)行測(cè)試,可以有效判斷和評(píng)價(jià)地基的振動(dòng)特性,有利于對(duì)建筑的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的指導(dǎo)。在利用鉆孔波速進(jìn)行測(cè)試時(shí),需要在民用建筑下布置波速測(cè)試鉆孔,將三分量檢波器固定在孔內(nèi)預(yù)定深度內(nèi),同時(shí)要對(duì)測(cè)試的垂直間距進(jìn)行嚴(yán)格的控制,使其保持在1m左右,在測(cè)試時(shí)按照從下到上的順序逐點(diǎn)進(jìn)行。
2.1.2場(chǎng)地微振動(dòng)測(cè)試
為了能夠更好地提高抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量,可以對(duì)場(chǎng)地微震動(dòng)進(jìn)行測(cè)試,對(duì)脈動(dòng)幅度值等參數(shù)進(jìn)行確定,從而將場(chǎng)地內(nèi)的地震區(qū)進(jìn)行劃分。另外,在室內(nèi)外測(cè)試過程中,利用各種檢測(cè)技術(shù)可以獲取各種數(shù)據(jù)資料,通過對(duì)這些數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析和研究,從而確保能夠獲得更加準(zhǔn)確和可靠的巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)。
2.2地理信息系統(tǒng)
當(dāng)前地理信息系統(tǒng)已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用在空間數(shù)據(jù)處理中,其主要是以地理坐標(biāo)為主,通過勘察來獲取某一區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)資料,從而利用地理信息系統(tǒng)來有效管理巖土工程勘察信息。地理信息系統(tǒng)在應(yīng)用過程中得以不斷的完善,其功能也不斷的增多,不僅具有輸入、編輯、維護(hù)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的功能,同時(shí)對(duì)于文件型圖形數(shù)據(jù)和關(guān)系型的屬性數(shù)據(jù)還具有有效的連接功能,這樣不僅有效確保了這兩種不同的數(shù)據(jù)庫(kù)能夠互相進(jìn)行訪問,還可以對(duì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行更好的分析。由于是完全面對(duì)用戶進(jìn)行界面設(shè)計(jì),而且還能夠提供相應(yīng)的接口,這樣可以有效確保二次開發(fā)的順利進(jìn)行。利用地理信息系統(tǒng)的空間信息處理能力,可以有效確保信息管理系統(tǒng)可視化功能的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前地理信息系統(tǒng)技術(shù)和功能不斷完善和發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在民用建筑巖土工程勘察工作中,不僅可以將地質(zhì)資料在工程中進(jìn)行輸入和查詢,還可以使可視化綜合動(dòng)態(tài)查詢和檢索功能得以實(shí)現(xiàn),有效確保了勘察信息的真實(shí)性和可靠性,這樣就可以為勘察管理部門提供更真實(shí)的數(shù)據(jù),確保其決策的科學(xué)性和合理性,有利于更好地指導(dǎo)巖土勘察工作的實(shí)施。
2.3遙感技術(shù)
利用遙感技術(shù)可以確保探測(cè)范圍和信息量的進(jìn)一步擴(kuò)大,同時(shí)通過多種先進(jìn)的技術(shù)手段,可以在短時(shí)間內(nèi)即獲取到相應(yīng)的信息,可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)。而且利用遙感技術(shù)收集到信息后,可以對(duì)信息進(jìn)行存貯、傳輸,這對(duì)于信息的進(jìn)一步應(yīng)用帶來了較大的便利。在民用建筑巖土工程勘察中利用遙感技術(shù),可以更好地顯現(xiàn)出地域內(nèi)的不同地貌特征,為工程建設(shè)方案的設(shè)計(jì)提供科學(xué)的依據(jù),有利于更好地掌握復(fù)雜的地理環(huán)境。