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岩土工程勘察论文范文

前言:我们精心挑选了数篇优质岩土工程勘察论文文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。

岩土工程勘察论文

第1篇

当前岩土工程勘察领域的软件开发根据采用的开发语言种类大致可以分为三类。①采用VB开发;②采用数据库管理软件开发;③采用VC开发。开发出来的软件各有特点,但是在制图方面却多采用AutoCAD图形功能,不论是利用脚本文件SCR生成图形,还是在AutoCAD基础上二次开发,或者是利用Automation技术,都是将AutoCAD制图功能融进应用程序。由于岩土工程数据管理和制图功能的实现之间存在开发上的界面,因此给系统运行增加了额外负担,增加了软件的应用难度。

另一方面,在软件正版化的今天,国产CAD软件的需求在不断增加,很多岩土工程勘察软件在正版化进程中存在一定危机。

为了解决以上问题,本文探讨了采用VC++开发语言,采用面向对象的技术,分别实现图形类库、岩土工程数据类库,将岩土数据管理和图形操作紧密结合,更为重要的是开发出的软件具有自主知识版权。

2总体设计

分析岩土工程勘察软件的社会需求,软件功能可以分为两个部分:一是岩土工程勘察数据的管理,包括数据输入、编辑、导出、数据分析计算等;二是绘图功能,包括绘制平面图、剖面图、柱状图等。

根据以上分析,采用面向对象的技术,分别建立岩土工程数据类(Geo类)和绘图类(CMap类)。

Geo类功能:工程概况数据、场地地层数据、原位测试数据(静力动探数据、动力触探数据、波速试验数据、标准贯入数据等)、勘探点数据、土工试验数据、取土数据等。分别建立类,各类间层次关系如下:

CProject岩土工程类

CDksj勘探点类

CTysj取土类

CDtsjN63.5数据类

CBgsj标准贯入数据类

……

CDcsj场地地层类

图1工厂概况数据输入

图2勘探点数据输入

图3土工试验数据输入

CFcDtsj分层统计数据类

CFcBgsj分层统计数据类

CFcN10sj分层统计数据类

CFcN120sj分层统计数据类

CTongji数理统计类

CMap类功能:绘制各种图形元素,包括点、直线、多段线、椭圆、园、圆弧、矩形、多边形等。实现图元的编辑、修改、信息查询等功能。

CGraph图形类

CDraw图形元素的基类

CPint点类

CLine直线类

CCircle园类

CArc圆弧类

CRectang矩形类

……

图1工厂概况数据输入

图2勘探点数据输入

图3土工试验数据输入

3系统功能

在栅格图形和矢量图形下,可以方便地交互,布置勘探点、输入地物数据等操作,具有可视化程度高的突出特点。主要数据输入界面见图1、图2和图3。

3.2统计分析

图4统计数据的交互取舍

图5数理统计结果

于各种分层统计数据,进行可视化的人工取舍,人工交互舍弃统计数据、统计结果等见图4、图5。

3.3绘图

钻孔柱状图、工程地质剖面图、勘探点平面布置图等,见图6和图7。

图6绘制钻孔柱状图

3.4勘察报告

采用COM技术,引入MicrosoftWord类库,自动生成Word格式的报告,方便快捷、报告格式标准、实用,节省大量报告编制时间。实现步骤:首先建立勘察报告模板,将岩土工程相关数据、统计结果、软件自动生成的相关表格等作为书签插入文档模板中,形成最终的勘察报告。

4结论建议

(1)采用面向对象技术,降低了软件开发的难度,对今后软件功能进一步扩充打下了坚实的基础。

图7绘制工程地质平面图

第2篇

1软土地基的特点

通常情况下,软土地基主要是在自然环境中,其孔隙大于等于1mm的软土物质,一般这种软土地基中的水分含量较多,具体具备了以下几点特点。

1.1软土地基自身具备较强的触变性能,改性能是指当软土在受到其他外力因素干扰时,地基结构就会产生一定的损坏,这样就会极大影响其强度的可靠性,与此同时,在振动负荷的作用下,也会发生侧向滑动,甚至还会出现沉降的现象,很容易引发安全事故,造成人员的伤亡。

1.2如果软土在受到较大的承载压力以后,就会发生变形,而其自身的空隙也会迅速变小,水分页将会被快速排除掉,除此之外,由于软土结构受到载荷的影响而导致剪切变形的出现,我们统一将这一特点称之为软土的流变性。

1.3由于软土孔隙较大的特点,其压缩性能也比较大。因此,若选择软土作为建筑物的地基时,就很有可能发生大幅度的沉降现象。

1.4相关技术人员通过实验检测发现,当软土在自然状态下时,其抗剪强度并不会发生较大的变化,承载能力较低,并且,如果软土边坡可靠性较差,就很容易因剪切力破坏而导致建筑物结构发生失稳的情况。

1.5虽然软土地基中的含水量较多,但其实际的透水性能非常差,这对于地基排水的流畅性十分不利,并且,软土地基上建筑沉降时期较长,尤其是在加载初期基础时,将会达到增加孔隙水的压力,从而导致整个地基的稳固性都受到了极大的损害。

2软土勘察的基本内容与要点分析

2.1软土勘察的内容。软土勘察主要包括了:软土的形成类型、埋藏情况、分布和发展规律、层理特征、渗透性能、立体分布的均匀性、表层硬壳的厚度、地下硬土层的情况等等;对软土的固结情况进行勘察,强度、变形特征以及随着应力改变而变化的规律,并且了解其结构破坏对强度和变形的影响情况;软土中存在的地貌形态差异、填土、河道等的分布范围和深度等;地下水埋藏的情况,分析其对施工材料、安全设置、环境等影响。

2.2软土地基勘察的基本要点。软土勘察的勘探点布置应根据实际情况进行设计,工程性质、场地形状、勘察分段、成因类型、复杂情况评价等都应当考虑在内。当土层出现复杂变化时应对此位置进行加密;勘察中钻探取样的时候应结合原位置测试的结果,去氧应利用薄壁取土装置,原位测试应采用静力触探或者十字板剪切试验完成。

2.3软土剪切试验。当软土的加载和卸载的频率过高的时候其内部的水分形成的空隙水压消散速率也会发生改变,此时应采用自重压力预固结德尔不固结排水三轴剪切试验,对透水性较低的粘性土质可以采用无侧限的压强度试验或者十字板剪切试验来完成测试;当软土排水速率快切施工过程缓慢的时候应采用固结不排水三轴剪切试验或者直接剪切试验获得数据;对土体可能发生大的应变项目因此测定其残余的剪切强度必要的时候应将蠕变试验、动态扭剪切试验、动态三轴试验等纳入到检测中。

3软土岩土工程勘察的基本流程

3.1一般来说,岩土勘察的等级都是由工程性质而决定的,这是因为一般的软土岩土工程的施工环境十分复杂,无论是地基的设计,还是勘察难度方面,都必须遵守规范的勘察内容而进行全面的调查分析以后,才可以进行准确的划分,勘察人员会切实根据工程项目的实际情况,按照等级的不同来对工程等级进行划分。例如,该工程的规范设定为一级,那么,其场地等级,复杂程度等都要按照一级标准。

3.2在进行正式的勘察工作以前,勘察人员应当充分做好一切准备工作,根据实际的工作量来采取相应的勘察措施,可以通过在建筑物周围设定勘察点,并对其间距与孔深进行精细的剂量,并得出该工程所需的钻孔量,最终将这些所得的数据统一汇总在一起,将其作为被工程所需的工程量以及基本采样量,以此来选择合适的检测方法和实施步骤,从而确保软土岩土工程勘察工作的顺利开展,进一步提高勘察结果的质量。

3.3通过上文叙述,我们可以得知,当工程量和取样数量都确定了以后,试验人员就可以根据所得数据,制定出从一个完整的检测试验流程,并制定出明确的勘察试验时间表,这也是为后续施工作业提供的基本保障。其次,对于早期已经勘察的土壤,试验人员更应该准确划分出其具体的采样数量以及位置,充分做好试验勘察前期的准备工作,及时出现取样数量增加的问题,也可以保证在预期的时间内完成样品的检测工作,从而避免资源不足的情况发生,确保检测试验结果的真实有效性。

4软土地基的土工工程勘测的数据处理

4.1软土地基的岩土工程试验往往采用的是土工试验,其优势的简单而方便。获得数据和处理的时候,应保证岩土试验室内的项目设计应从岩土类型和工程性质出发进行综合考虑,并结合工程分析计算的要求确定试验的方式和数据处理方法,并最终确定软土的基本性质,这才是数据处理的最终目标。

4.2在试验和数据处理的时候应考虑到原位数据的处理,如项目针对粘土和砂土等进行贯入标准试验。贯入试验的指标将直接影响数据处理的结果,因此在贯入的时候应确定具体的技术参数,参数的选择可以根据地层的情况而定,按照规范标准针对不同性质的土体进行不同的参数选择,这样就可获得较为准确的数据资料,然后按照试验规范对原位测量的数据进行分析与归纳,最终形成数据统计表,然后形成分析结果。

第3篇

岩土工程勘察主要是了解工程场地的地基土构成情况,以及其对工程建设的影响,通过对地基土物理力学性质的分析进而为优化地基基础方案。岩土岩土工程勘察需要技术的支撑也需要科学的方法,常规的勘察方法主要是钻探、原位测试和土工试验,经过分析资料,绘制相应的图表。作为简单易行的、非常重要的勘察方法是工程测绘,因为它不仅操作起来较方便,而且数据的分析较全面,成果图一目了然便于研究,这有利于了解工程场地地形地貌特点。对土样进行室内试验,地基土的物理力学性质可以量化,通过现场观察分析、原位测试、实内试验及计算分析等方法进行综合勘察,这在工程建筑的过程中是一项非常重要的工作,是必不可少的一项任务,所有具有非常重要的地位和意义。由于工程建设的场地不同,对于工程场地的勘察要区别对待,例如对于山大沟深,地势陡峭,地形地貌复杂的地带进行岩土工程勘察的重点是研究工程建筑所在场地的不良地质作用、场地的稳定性及建筑的适宜性,从而为制定工程场地的选址提供借鉴参考依据,对于地势相对平坦,海拔较低,地质环境相对比较简单的工程场地而言,主要是查清场地地基土的物理力学性质,如地基承载力、地基土的均匀性及场地是否有湿陷性、场地是否具有液化土层等。

2岩土工程勘察难点

钻探是获得地层结构最主要的方法,了解一个场地的地层结构情况,仅靠调查及踏勘察是不够的,能够了解不同深度地层的地质结构构成情况,但由于钻探工艺自身的缺点,如地层遇到卵石层或杂填土时钻进较慢,且成本较高,对土样的扰动性较大,在勘察进掌握地层的结构及其物理力学性质时难度较大,例如:位于山西太原市东部的府东街东延棚户区改造安置用房项目勘察,在现场踏勘时了解到场地位于太原市杏花岭区府东街东延段以北,太行路的东侧,490仓库的的南侧。拟建场地原为黄土冲沟,近十年周边建筑时将弃土和建筑垃圾填到此沟,附近的居民将生活垃圾也倾倒此沟,现状下东高西低,整体呈缓坡状,勘探点绝对高程864.71~895.44m,高差30m左右。场地中杂填土平面分布情况及杂填土的埋藏深度成为该项目勘察的难点。

3探索岩土勘察中难点改进的方法

针对府东街东延棚户区改造安置用房项目场地杂填土较厚的情况,在勘察时除采用了常规的测绘、钻探等手段外,采用了孔内摄像的方法,在场地内选不同钻孔进行了摄像之后终于得到了重要的数据资料,在通过对这些材料的分析和处理,终于绘制出了该场地的工程地质剖面图,明确的显示了该场地的杂填土层厚度,及分布范围,在通过对这些情况加以分析和研究,终于确定了一个行之有效、较为合理的地基基础处理方案,该方法的应用,对地层结构无影响,赢得了良好的经济效益和社会效益。

4结语

第4篇

关键词:长输管道 岩土工程 勘察

近年来,为了满足现代经济建设对于石油资源的需求,我国适时加快了长输管道工程的建设。由于长输管道涉及地域广阔,途径区域的地质和自然条件也相对复杂,而其长度一般在几百,甚至上千公里,所以在长输管道工程中加强岩土工程勘察的研究是十分重要的。例如:我国组织建设的中缅石油管道工程,由缅甸西海岸马德岛起,途径我国云南瑞丽市,最终到达重庆市。在我国境内的中缅石油管道,与中缅天然气管道并列而行,包括一干一支。本人根据中缅石油管道工程的地质勘察经验,从以下几个环节进行探讨。

1工程概况

中缅原油管道工程(国内段)主要包括1干1支,与中缅天然气管道并行。干线从云南省瑞丽市58号界碑入境,干线经德宏州、保山市、大理州、楚雄州、昆明市、曲靖市,在贵州安顺市油气管道分离,原油管道向北经贵阳市、遵义市,到达重庆市。中缅原油管道工程(国内段)干线全长1631.1km,管径813mm/610mm/559mm,设计压力8~14.7MPa,全线采用X70级钢管;安宁支线42.8km,管径610mm,采用X65级钢。原油管道设计输量为2000×104t/a,拟分两期建设:

一期:建设瑞丽―禄丰干线管道以及安宁支线,输量为1000×104t/a,2013年9月具备投产条件;

二期:建设禄丰―重庆管道,瑞丽―禄丰干线管道增输至设计输量2000×104t/a。其中,禄丰―安宁支线设计输量1000×104t/a,禄丰―重庆段管道设计输量1000×104t/a。

2勘察等级和技术标准

根据中缅原油管道工程的区域地质资料、场地附近勘察成果及本工程特点,确定其重要性等级为一级,场地复杂程度等级为二级,地基复杂程度等级为二级,依据《岩土工程勘察规范》(GB500212001)(2009年版)3.1.1~3.1.4条综合判定岩土工程勘察等级为甲级。

中缅原油管道工程的岩土勘察工作主要依据“中缅油气管道工程岩土工程勘察统一技术规定”,同时遵循以下国家1985基准高程和行业的相关规范:

1)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版);

2)《油气田及管道岩土工程勘察规范》(GB50568-2010);

3)《工程地质钻探标准》(CECS240:2008);

4)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);

5)《岩土工程勘察制图标准》(SY/T0051-2003);

6)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);

7)《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999);

8)《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-99);

3岩土工程勘察中应注意的问题

中缅原油管道工程的岩土勘察按照常规的工作流程,即踏勘、初步勘察、详细勘察等三个阶段。由于中缅原油管道工程岩土勘察的工程量较大,而且对于工艺、技术和质量的标准较高,所以在岩土工程勘察中应特别注意下列问题:

3.1合理的制定岩土工程勘察方案

由于中缅原油管道工程沿线的地质情况较为复杂,所以在进行岩土工程勘察前必须制定详细、周密的勘察方案,并且认真考虑各种勘察方法的利弊,在进行充分论证的基础上,选择最为经济、合理的勘察方案。在本次岩土工程地质勘查中,勘察单位根据沿线各区域地质条件和地貌的不同,选取分段进行勘察的方法,其根本目的是提高勘察工作的实际效率和质量。

根据中缅原油管道工程的设计要求,并结合本次勘察工作的实际特点,本次勘察与初步勘察阶段布孔原则大体一致,即在管道穿越中线上、下游15m处各布置一条勘探线,在充分利用初步勘察阶段钻孔资料的基础上本次勘察布置了24个钻孔。同时,根据设计方隧道底板埋深,本次勘察钻孔深度达河床最低点以下45m,遇溶洞、暗河或其它不良地质现象时钻孔深度适当加深。

3.2合理确定各种类型河流的穿越方式

在长输管道工程的设计与施工中,合理确定各种类型河流的穿越方式是十分重要的,而且直接影响到岩土工程勘察的质量。目前,在国内外长输管道岩土工程勘察中,主要应用的河流穿越方式有定向钻穿越、常规开挖方式等。在中缅原油管道工程中,沿线需要穿越的河流、湖泊较多,受到其水深、宽度、流速等因素的影响,常规开挖方式较难实现,盾构隧道技术因适用于管道口径大,穿越距离长等特点,而被勘察单位所选用。例如:本次勘察在水域钻孔中有代表性的抽取6个钻孔进行了压水试验,通过钻孔压水试验,测定岩体的透水性指标,为评价岩体的渗透特性提供基本资料。

3.3重视对于不良地质体的勘察和治理

中缅原油管道工程涉及的地域广,而且需要跨越较多地貌复杂的区域,特别需要注意的是其沿线存在大量的地质灾害集中发育地段。在长输管道工程沿线常见的地质灾害主要:泥石流、滑坡、冲沟、崩塌等,以及其他因不良地质体而形成的地质灾害,因此,在中缅原油管道工程的岩土勘察中,勘察单位对不良地质体的特征及发展趋势进行分析,并且将其对长输管道的危害程度进行科学的评价。根据本次岩土工程勘察的相关水文和地质试验结果,并结合场地地层资料分析认为:本工程沿线的地下水类型为:松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙潜水主要为残坡积土,岩性主要为粉质粘土夹碎石,导水性、富水性差。主要接受大气降水和地表水的入渗补给,排泄以蒸发及侧向径流为主。基岩裂隙水按含水岩组岩性属碎屑岩类裂隙水。浅部以风化裂隙水为主,深部风化裂隙减弱,以构造裂隙水为主。勘察单位在对不良地质体进行勘察的基础上,并采取有效的综合治理措施。

3.4加强工程地震安全性的评价

根据国内外长输管道工程的岩土勘察实践,常见的地震灾害主要可以分为两大类:1)由于地震作用使得土体的连续性、整体性遭受破坏,如地裂、断层错动、砂土液化、滑坡等;2)地震波在土体中的进行传播,导致焊接质量较差或遭受腐蚀的薄弱管段出现不同程度的破坏。中缅原油管道工程的岩土勘察中,按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的划分标准,将穿越场区抗震设防烈度设定为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组。

4结束语

随着我国长输管道工程在建设规模、工艺、技术、质量、安全性等方面要求的不断提高,对于岩土工程勘察工作的实际效率和质量也提出了更高的标准。在今后的长输管道岩土工程勘察中必须适时改进现行的工艺和技术模式,并且对于各具体问题进行深入的研究和分析。

参考文献:

[1]董鲁生,郭书太,等.长输管道工程勘察技术发展展望[J].石油规划设计,2002,(06).

[2]董旭.管道勘察设计的管理创新与科技创新[M].管道发展论文集,石油工业出版社,2004.

[3]薛振奎.油气管道工程技术创新体系的建立[M].管道人才论文集,石油工业出版社,2004.

[4]林宗元.中国岩土工程技术发展展望[J].中国勘察与岩土工程,2009,(06).

[5]乔桂芳.有关国内外勘察与岩土工程应用新技术情况[J].中国勘察与岩土工程,2008,(05).

第5篇

抽水试验是基坑勘察中的重要环节,采用现场水文地质抽水试验方法,能够更清楚的掌握基坑范围内地下水水位的变化情况,进而查明场地的水文地质条件。为基坑地基处理、降排水方案设计及施工组织提供详实的水文地质基础资料。一般可根据基坑大小布置1~2组抽水试验,每组抽水试验由抽水孔和观测孔组成,观测孔可以布置1~2条观测线,布置2条观测线时,观测线可以“十”字交叉形式布置,每条观测线上一般布置3个观测孔。抽水试验的步骤包括:一,静水位观察,即正式抽水前对静止水位进行观测并作详细的记录;二,动水位、出水量观测,即开始进行抽水试验后每隔一段时间观察一次水位的变化情况直到水位相对稳定为止;三,恢复水位观测,抽水试验结束后也需要按相同的时间间隔进行水位的观测,观测同样持续到水位稳定后为止;四,数据整理,结合三种情况下的水位变化、流量与时间等的数据进行绘图并结合图表进行分析以便及时发现抽水试验中水位的异常变化情况,从而使勘察人员能够更清楚的掌握基坑范围内土层的水文特征,最终为基坑地基处理、降排水方案设计及施工组织提供详实的水文地质基础资料。

2.基坑勘察技术发挥作用应遵循的规则

2.1根据基坑的开挖深度及岩土工程条件确定勘探范围。基坑布置勘探点时应注意孔位起码要设置在基坑深度的一倍以上,当需要锚杆时基坑的勘探点要保证在基坑深度的两倍以上,而当基坑的无法布置相应的勘探点时勘察人员需要结合相关的勘察资料与施工现场的场地条件进行综合分析以最终得出更为精确的勘察方案。

2.2勘探点的具体布置。岩土工程施工中基坑的勘探点应以15米至25米的间距沿着基坑的边缘进行布置,而当施工现场的岩土土质属于软弱土层、暗沟或岩溶等复杂的地质条件时勘察人员应结合GIS系统或物探技术等岩土工程中常见的勘探技术对土质进行勘察以详细的总结出地质分布情况并结合利用GIS的制图功能对地下土质情况进行图标绘制,进而适当加密勘探点以强化勘察质量。

2.3基坑周围勘探孔的深度设置。基坑周围的勘探孔的深度设置应保证在基坑深度的两倍以上并结合抗拔桩设计桩长综合确定,以保证穿过软弱下卧层并满足设计桩基验算要求。

2.4强化对地下水的勘察。利用GIS或物探技术对基坑下方的地质、水文情况进行勘探,如果基坑下方有地下水则应利用各种勘探技术查明含水层的埋深、厚度以及分布情况,这样更有利于勘探人员结合具体的资料对地下水的类型、补给以及排泄条件进行确定。当基坑下方有承压水时应采取分层测量的方式查明其水头的高度,以最终精确计算出其含水量及承压性。

2.5基坑降水情况的处理。岩土工程中由于地下含水量过高会对基坑的稳定性能造成一定的影响,因而有必要适当降低基坑中的水位,在进行降水作业的过程中应当采用抽水试验的方法对各个含水层的渗透系数与影响半径进行测定,并将其最终结论明确的体现在勘察报告中。

3.结束语

第6篇

岩土工程勘察外业的重要性主要由其为整个岩土工程做出的贡献来决定,因此本文将首先对岩土工程勘察外业的不同时期工作内容以及其对整个工程的影响进行探讨。

2.勘察前期作业重要性

岩土工程勘察外业可以看做是整个岩土工程的前期活动,而岩土工程勘察外业也有自己的前期准备工作,即在勘察前期对整个勘查工作的系统化构思与状况了解。就工作性质而言,作为一名合格的岩石工程勘察人员,在分析岩石工程的过程中不能局限于基础工作的记录,必须通过详细的现场分析实际勘测,找到地质中存在的不良现象以及可能存在的安全隐患,并结合工程的实际需求评估工程实施的可行性,并走访当地的居民,根据当地的建筑结构类型分析当地需要采用的地基建造类型。通过对已有的建筑绘制结构图纸,并将房屋结构以及地下水利用状况进行分析,确定工程的便利性及安全性。在进行勘察前期工作时必须注意对基本资料的收集,不能忽视任何细节。通过收集的信息结合计算机仿真技术进行当地地质情况以及建筑结构的模拟,以此为岩石工程勘察外业工作提供有力的数据支持,提高工作准确率。勘察前期的工作不仅能够为后期工作提供资料支持,还能够为扦插工作提供布置工作的依据,一般进行完勘察前期的相关工作后即可进行勘查工作任务的布置和安排,使得勘察工作有条不紊的进行。勘察前期的重要性主要体现在为整个岩石工程的提供了有力的基础支持,由于房屋建筑中的地基一样。通过勘察前期工作不仅为勘查工作做好铺垫,也能够初步判断岩土工程的效益及可行性,形成岩土工程的初步概念。如缺少了勘察前期工作不仅勘查工作的进展受到影响,还会导致岩土工程在施工过程中可能由于基础条件不足造成重大的损失。

3.勘探与取样的重要性

3.1勘探

勘探是对物探、钻探以及坑探等各种勘探方法的总称。从其作用上来看,勘探主要是确定勘探处的地质情况,并结合取样过程对相关因素进行测试分析。物探是一种基本的间接勘探技术,其最大的特点是操作过程简便,浪费较少,方式经济,并能够迅速得出勘探结果,在实际使用过程中常结合测绘技术综合考量。通过物探能够为岩土工程提供初步的实测数据。另外物探还能作为坑探以及钻探的先行工程,辅助坑探以及钻探的有效展开。钻探以及坑探是勘探工程的主要组成部分,也是应用比较直接的勘探方式。通过钻探以及坑探能够准确掌握地质情况,并未后期工作的展开提供有力的支持。从周期上来说,钻探以及坑探由于工作的严谨性以及全面性,在准备以及工作内容上更为周到,因此相比于物探而言周期更长。实际勘探中钻探以及坑探是必不可少的,尤其钻探工作的应用最为广泛。对勘探方法的选择主要结合当地的地层类别以及勘探要求选择最佳的方法,当勘探情况不明时最好采用坑探。勘探能够准确掌握岩土工程的地质情况,为工程提供有效的决策依据,促进工期的顺利展开。

3.2取样

取样是利用科学的抽样方法,在岩土工程的工作范围内选取合适的样品进行地质情况考察。取样数目一般不少于六组。实际测量过程心中一些工作人员只注重样品数量的选择从而忽视样品的随机性。实际勘测过程中需要选取具有代表性的样品,确保勘测结果的可靠性。选取样品时一定要注意样品间的间距,避免出现在同一区域取样造成实测数据比较片面的状况。取样是对勘测结果量化的重要步骤,实际勘测过程中只有做到科学取样才能够得到准确的数据。

4.原位测试的重要性

原位测试是勘测中的重要组成部分,随一些特殊样品如粘性土壤等就可以利用原装图样进行室内试验,取样过程中样品不会因为受到外力的作用而发生变形,保持其原有的特性。另外一些土壤由于粘性不够在取样过程中会发生变形,因此在进行密实度、强度、压缩性等性能测试的过程中只能通过原位测试的方法进行。对地质情况的勘测必须还原其真实特性,因此在进行相关参数的测量时最好能够让样品最接近于其原始形态。原位测试即能够通过相关手段还原样品的真实性,降低外界因素对测量结果的影响。目前最常用的原位测试方法主要有圆锥动力触探试验和波速测试。圆锥动力触探试验主要是利用锤击圆锥头进入岩土中的原理,根据灌入土中的难易程度判断土质的一种现场实测方法。通过圆锥动力触探试验能够对地质分层进行有效辨别,明确土质的物理特性以及化学特性。波速测试主要是利用相关仪器发出的脉冲波对地质情况进行探究的一种勘测方法,这种方法的准确度高,能够对地质情况进行准确量化,但需要借助相关仪器。原位测试能够准确反映岩土工程的施工效果,通过前期数据测量为后期的方案制定以及计划展开提供有力的基础支持,提高方案的可行性和经济效益。

5.现场监测

第7篇

关键词:岩土工程勘察;水文地质;地下水危害;问题

中图分类号:P641.72文献标识码:A 文章编号:

引言

水文地质问题不但是一个非常重要同时又是非常容易被忽略的岩土工程问题。做好岩土工程勘察工作是工程建设顺利进行的重要前提和保障。同时,它也是岩土工程项目设计和施工的一个重要依据。工程地质与水文地质二者之间既相互影响又相互联系。地下水的腐蚀性强弱不但会直接影响到建筑物基础的耐久性,而且地下水还会对建筑物的稳定性产生重要影响,地下水是建筑物基础工程的重要外部环境,同时它也是水位以下岩土体的重要组成部分,岩土体的工程特性受其直接影响,所以,水文地质问题是目前岩土工程勘察中一个非常重要且实际的岩土工程勘察问题,平时一定要重视岩土工程勘察中的水文地质问题。假如忽略或者不够重视岩土工程勘察中的水文地质问题,其后果对整个岩土工程建设是非常不利的,尤其对水文地质条件较复杂地区,由于岩土工程勘察时,对水文地质问题考虑不够充分,从而在进行工程设计时,对水文地质问题通常会忽略,从而会引发各种岩土工程灾害。所以,在岩土工程勘察的过程中,必须要查明与岩土工程相关的水文地质条件,为接下来的岩土工程设计及施工提供准确有效的水文地质资料,从而减少因水文地质问题所导致的各种岩土工程灾害。本文结合自己多年的工作经验,通过实例提出了传统地下水测量方法在岩土工程中产生的一些问题及原因分析,并探讨了解决方法和思路。

1.岩土工程勘察中的水文地质评价

岩土工程勘察应包括对拟建工程所在区域的水文地质条件进行必要的资料搜集和水文地质勘察,进而准确确定工程所在区域的水文地质条件,从而对拟建项目的地质条件有个准确而全面的认识,尽量减少或避免因勘察不到位导致的工程事故的发生,所以,岩土工程勘察中对水文地质条件进行科学评价,具有重要的现实意义。一般地,岩土工程勘察中的水文地质条件评价内容主要包括以下几个方面:

1.1应着重评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。

1.2在进行工程勘察时还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。

1.3在查明地下水的天然状态和天然条件下的影响的前提下,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。

1.4岩土工程勘察中的水文地质评价内容,应根据工程特点、气候条件等,分析地下水位、水质及动态变化产生的对岩土体及建筑物的力学作用和物理、化学作用。

2.岩土主要的水理性质及其测试办法

2.1岩土的水理性质

(1)软化性是指岩体和土体受水浸润后,其稳定性和强度降低的性质,并用软化系数来表示。

(2)透水性体现了岩体透过水的能力,一般用透水系数表示。

(3)崩解性指岩体经水作用后,溶解于水的程度,通过溶解度表示。

(4)给水性腱示了岩体和土体在势能存在下向外部环境释放水量的能力,用给水度表示。

(5)胀缩性就是岩体受水作用后,本身体积的变化,一般用膨胀系数表示。

2.2岩土水理性质的测试办法

(1)土层的取样与测试

一般土样的质量取决于土层的被扰动程度,这种扰动存在与取样前、中、后,直至试样制备的整个过程中。在取样之前,首先应对土层进行鉴别,确定土体的被扰动情况,是不扰动,轻微扰动,显著扰动,还是完全扰动;然后根据士体状况,选择合适的取样工具进行取样操作。对试样进行检测,一般要进行载荷、静力、动力、旁压、剪切、渗透性等性能的检测。

(2)岩体的取样与测试

岩体的取样关键是对岩心的获取。所谓岩芯就是指准确的从最空只能够获得的能够全面代表相应岩层的岩柱,对岩芯的采取率不应低于8 0%。在采取岩芯时,应尽量保证其完整性,防止出现破碎和扰动,并做到不受外物的污染和侵蚀。在对试样的检测上,与土层相类似,同样要进行载荷、静力、动力、旁压、剪切、渗透性等方面的检测。

3.地下水变化引起的岩土工程问题

引起地下水位变化的主要是天然因素或人为因素引起的,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,岩石力学性质会随着水位的变化而变化,形成如图(1)所示的曲线特征,地下水位变化引起危害又可分为3种方式。

图(1)

3.1地下水位上升引起的岩土工程危害

水位上升引起的岩土工程危害。造成潜水位上升的原因是多种多样的,其主要是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)的影响,有时往往是几种因素的综合结果。如图(2)由于潜水面上升对岩土工程可能出现以下的情况:

图(2)

(1)浅基础地基的承载能力降低

在不同基础形式下,通过对不同类型的粘性土或砂性+地基,运用极限荷载理论分析了不同地下水位的上升情况对地基承载能力的影响结果,发现不管是粘性土或是砂性土质,其实际承载能力都将随着地下水位的上升而减小。而粘性土地基内部存在粘聚力作用,使得其承载能力下降较小,最大的下降率在45%-5 5%,但砂性土的最大下降率则达到了70%左右。

(2)岩土产生滑移、变形、崩塌试问现象

在河边、斜坡、河谷等地带进行工程项目施工建设时,要特别重视地下水位变化对建筑稳定性的影响。在地下水位上升时,岩体和土体的浸润程度和范围增大,这样将使得岩土被水饱和软化,并造成其抗剪强度的降低;而在地下水回流的时候,将可能对岩土产生潜蚀作用,使其结构和强度遭到破坏:且在地下水位的升降变化汇总页会增大冻水压力,这些都将会引起岩土的滑移、变形和崩塌现象。

(3)建筑物震陷加剧

对于饱和的疏松细粉砂地基,地下水位的上升会促使液化震陷的动荷因素和结果放大,使得建筑物附加沉降加剧。对于柔软的粘性土层,地下水位的上升不但增加了其饱和度,而且增大了土体的饱和范围,从而造成了士体的静强度降低,因此,在地震作用下,岩土将会产生瞬问塑性剪切破坏,并产生极大的剪切变形。

3.2地下水位下降引起的岩土工程危害

(1)地面沉降

原因主要是地下水的过量开采,且发现地面沉降的区域与区域降落漏斗的中主心区域相一敛。对于未固结的松散岩层,特别是当细粒与粗粒相间成层刚,地下水位下降极易发生地面沉降。可见,地下水位下降引起的岩土工程问题越来越成为一个亟待解决的问题。

(2)地下水枯竭、水质恶化

我国地表水丰富.但分布及其不均,使得可利用水源变得的相对紧缺,所以经常造成了各地对地下水的过量开采。根据一些文献研究,发现当地下水资源的开采量小于该开采条件下的补给量,由开采而消耗的地下水将能够得到补充,水资源就可以源源不断的开采下去;但是,如果地下水的开采量超过了该开采条件下的地下水补给量,就需要消耗含水层中的地下水进行补充,这样会引起地下水水位的降低,并形成区域降落漏斗。倘若长期进行地下水的超量开采,造成区域漏斗的不断扩大与加深,那么地下水资源将会逐渐减少,甚至枯竭,并会增大水中的有害离子,造成水体的矿化度刑高。

(3)海水入侵、腐蚀性增强

在自然状态下,滨海的淡水含水层与海水一般处于相对平衡的状态。淡的地下水受大气降水补给,并在含水层中运动排入大海。尽管地下淡水与海水所占的位置会随着补给量的大小而产生进退运动,但总体还是处于一种相对稳定的动态平衡状态。如果对地下水的开采量过大,地下水排泄到大海中的水量将会减少,那么这种动态平衡将会被打破,造成海水不断向陆地部分推进,使得淡水水质变成,并加强了水的腐蚀性。

3.3地下水位频繁升降对岩土工程造成的危害

对于存在膨胀性岩体和士体的地区,地下水由于为裂隙水和上层滞水,所以很难有统一的地下水位.并且对早、雨季的变化比较敏感。地下水位的季节性升降变化,会造成膨胀性岩体和土体的非均匀膨胀收缩变化;在水位上升过程中,地下水将浸润岩体和土体,使得其被水解、软化、膨胀,造成岩土结构的变化和强度的降低。如果地下水位的升降频率过快或是幅度变化较大,将会使得岩土的膨胀收缩往复,且幅度加大,最终造成岩土的稳定性变差,极易出现工程地质灾害。

4.结论

总而言之,在岩土工程勘察中,地下水占有相当重要的地位和作用。在勘测实践中,需要对地下水进行全面的了解和分析,并采取适当的措施,将地下水对建筑物的影响降到最低。文章着重探讨分析了地下水问题在岩土工程勘察中的重要性,希望能够引起人们对这一问题的进一步关注,能够对实践起到指导作用。

参考文献:

[1] 宋赞工程勘察中的水文地质问题不容忽视科技咨询导报2007.

第8篇

水文地质勘察是岩土工程勘察中必不可少的组成部分之一,它和岩土工程相互影响,互利共生,下面以地下水环境的建筑物为例研究水文地质的勘察的重要性。在建筑物周围存在这地下水,这些水影响建筑物周边的土壤和岩石的耐久性和寿命,建筑物也会同时受到很大的影响,同时地下水作为岩土资源的一部分,对于其他的岩土体的特性也有很大的影响,对于岩土工程的勘察工作的效率也会有很大的作用。在勘查工作中加强水文地质勘察,这不仅提高了岩土工程的勘察效率和质量,而且还为工程的后续开展提供了理论依据。然而在很多的官方和非官方的岩土工程勘查中,水文类的地质因素经常被忽视,被当做是象征性的工作之一,在后续的施工过程中,因为缺乏水文地质的资料和分布状态,往往会发生一些重大的安全事故。因此水文地质勘察对于岩土工程的勘察极为重要。

2岩土地质和水的关系

建筑和地下工程的稳定性和岩土的地质情况有着很大的关系,在建筑和土木工程中发生的事故往往是由于岩石的强度不够或者土壤的勘查工作不够充分造成的。在岩土中的材料主要分为两种,一种是土壤,一种是岩石,这两个材料的成形都和水息息相关,土壤中一般都含有大量的水,而岩石的形状的成形是河流冲刷之后形成的,因此岩土地质和水有着重要的联系,主要可以分为以下三个方面。2.1岩土体的胀缩性岩土体的胀缩性是在空气的气氛下,在失去水之后体积收缩或者在吸收水之后体积膨胀的物理反应。由于岩土存在着和周围的空气交换水的现象,土壤中的水因为温度的升高而蒸发,散发到空气中,最后体积减小;然而在下雨天或者湿润气候的时候,土壤颗粒之间的间隙提高,吸收了水之后,在表面形成了一层水薄膜,最后体积增大,因此岩土体因为水文地质而存在缩胀性。

2.2岩土的软化性质

由于岩土体的只要成分包含了土壤和岩石,土壤颗粒之间存在着大量的空气,是一种膨胀的物质,与之相反的是岩石颗粒之间的间隙较小,基本不会体积缩小,但是在水中浸泡之后会存在强度和硬度减小的现象,因此岩土体存在着软化效应。一般的岩土体都存在着软化的问题,例如页岩,泥岩,松土岩等等,由于岩土地质中的水文因素的存在,岩土表现出了很强的软化现象。2.3岩土体的透水性质岩土体的透水性岩土体由于重力的作用,其中吸收的水分会逐渐流失并穿过土壤颗粒的现象。相对而言,松散的岩土的透水性较强,而坚硬的泥土的透水性较强。在岩土工程过程中,由于土壤中透过了水,土壤的结构会受到很大的影响和破坏,还可能造成土壤直接混入水中形成泥石流等重大自然灾害。水分子没有透过土壤的部分可以把土壤黏在一起加强土壤的强度和硬度,因此水文因素在透水方面对于岩土工程的规划和勘察有着很多的影响,整体上改变了岩体的结构和强度。

3水文地质对岩土工程的危害

水是地球上最宝贵的东西,生命正是因为水而蕴育产生,因此水文地质对岩土工程有着很独特的作用,其中地下水对岩土工程有一定的危害。当地下水水位发生变化时,岩土体也会受到极大的伤害:水位上升,会造成一系列的问题,包括岩土沼泽化,斜体滑坡,山崩,溶洞坍塌,地下项目工程完全毁坏等等;当地下水水位降低时,往往是因为植被遭到破坏或者降雨不足引起的,这样会带来地质干枯,水质恶化,河流营养化等问题;地下水位频繁升降,由于地下水对岩土的软化作用和胀缩作用,岩土将会出现硬度发生改变,频繁的地下水水位升降会使得岩土层达到疲劳,土壤和岩石解体,造成土地坍塌,建筑损坏,土壤营养流失等问题。因此地下水位对岩土体的影响可以分为以下三类:

3.1地下水上升引起的岩土工程危害

水文地质的水位上升有很多的影响因素,主要的原因包括了气候因素如强降雨,降雪,气温变化等等以及人为因素如建筑工程如水坝建立,水电站的建造等等因素。这些问题会对岩土资源的分布和结构带来很大的影响,由于突然的软化效应,强降雨会造成泥石流和道路坍塌等问题,而由于岩土体的透水性,水位上升会导致过高的水位对地下项目如地铁,挖矿,隧道等等工程带来致命性的伤害,抑制项目的进度,同时由于水位过高,岩土的强度也会受到很大的影响,桥梁和山体的硬度都急剧降低,会导致山体崩塌和桥梁断裂的问题。因此水文地质的水位过高对岩土工程有着很大的伤害。

3.2地下水下降引起的岩土工程危害

地下水位过低会对岩土工程带来同样巨大的危害,水位降低主要是因为人为的因素造成的,人们大量的抽取地下水而浪费水资源,砍伐树木,毁坏植被,填湖造田等等,这些都会对地下水造成极大的伤害。地下水下降过多,会导致山崩地裂的问题,湖泊水源干枯,水中的生物死亡导致水质过于营养化,同时由于岩土体的胀缩性,岩土质量会受到很大的影响,土壤会过硬,导致植被也无法生存,农民的收入大幅度降低,农产品枯萎死亡。因此水文地质的水位过低对岩土工程有着很大的伤害。

3.3地下水频繁升降对建筑带来的影响

地下水的频繁升降会引起岩土产生不均匀,导致建筑的质量大幅度降低,由于地下水的大幅度升降会带来土壤中营养如铁,铝等缺失,同时频繁的地下水水位升降会使得岩土层达到疲劳,土壤和岩石解体,造成土地坍塌,建筑损坏,土壤营养流失等问题。

4结束语

第9篇

关键词岩土工程;勘察;问题;措施

中图分类号TU195文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0075-01

我国的岩土工程勘察行业经过多年的改革、探索,目前整个市场已全面放开,显现出一片繁荣的景象,但也由此引发了一些新的问题,最令人担忧的是在岩土工程勘察的过程中出现了很多不规范行为。以下就这一问题进行详细探讨。

1目前岩土工程勘察中存在的问题

1.1资料收集工作不充分

众所周知,岩土工程勘察主要是为建(构)筑物基础设计、地基处理和施工提供详细的工程地质资料和技术参数,而一些勘察单位在进场施工前,不认真收集拟建工程的基本资料,如拟建物规模、结构特征、结构类型、荷载分布、地面整平标高以及拟建物对变形有无特殊要求,从而无法保证勘察工作的质量和工程的针对性。

1.2勘察工作量的布置不满足《岩土工程勘察规范》的要求

1)规范中对勘探点的布置有明确规定,而一些勘察单位勘探点布置比较随意,不沿建筑物周边线和角点布置,也不论地质条件复杂程度如何,就把孔距定在规范允许的上限;勘探深度不从基础底面算起,使一般性勘探孔不满足最小孔深的要求;桩基工程勘察的钻孔应控制的深度不满足规范要求;当建议的主要持力层层面坡度大于10%或主要土层中软夹层(透镜体)厚度超过0.5m时不加密勘探孔,从而造成地层划分的精度不够,无法摸清暗藏的河道、沟滨等对工程不利的埋藏物和夹层或透镜体的分布范围。在勘察过程中已发现有天然地基与桩基两种基础方案的可能,仍按天然地基的要求确定勘探孔孔深。2)对高层建筑的裙房和仅有地下室的建筑场地不考虑抗浮设计的要求,不布置勘探点。高层建筑场地勘察不考虑基坑支护,不能结合地基条件适当扩大勘察范围与增加上部土层的原状土试样件数。

1.3外业施工过程中的不规范行为

1.3.1钻探操作

不按JGJ 87292建筑工程地质钻探技术标准中的明确规定进行操作,对要求鉴别地层和取样的钻孔,回次进尺过大,一般地层中超过2m,在巨厚的淤泥质土中甚至超过5m。在粉土、砂层和卵石层中钻进时,没有采用优质泥浆护壁,泥浆浓度也控制不好,出现塌孔甚至埋钻,从而造成地层的漏记和一些原位测试无法进行。

1.3.2取样和原位测试

在采取Ⅰ,Ⅱ级原状土试样时不按JGJ 89292原状土取样技术标准的有关规定操作,对所取试样也没有及时贴标签、封腊,不及时送试验室进行试验,导致土样严重失水,致使土工试验成果中含水量、孔隙比、液性指数、压缩系数和抗剪强度指标严重失真。在标贯和动探试验时没有清除孔底残土就进行试验,在静探试验中不控制贯入速率,造成试验数据失准。主要持力层与下卧层的原状土样少于6件,原位测试数据少于6个,力学性质指标不满足统计要求。

1.3.3地层描述

勘察规范3.3.7对土的描述做了6点规定,但现在很多单位对土的鉴定和描述很不规范,在野外地层描述中仅对土的状态、湿度及包含物进行描述,对粘性土和粉土不描述其摇振反应、光泽反应、干强度及韧性,导致野外肉眼鉴定与土工试验结果不吻合。

1.3.4地下水量测

当勘察场地地层中同时有潜水含水层和承压含水层时,没有进行分层量测水位,对承压水头不测,致使报告中无法明确地下水性质,只能提供混合型地下水位和水头。

2在岩土工程勘察工作中容易略的问题

岩土工程勘察工作一个最大的特点是地层情况变数大,没有一个场地条件和土质情况是同样的。国家规范和行业规范很多也很具体,但都不能照搬硬套。岩土工程勘察工作应根据拟建工程特点和场区工程地质条件确定。在工程实践中应注意以下容易忽略的问题:

1)认为对地基条件只要满足承载力即可,容易忽略建筑物对变形和场地土层均匀性和稳定性的要求;勘察工作的内容,不仅应提供满足建筑结构荷载所需要岩土工程特性指标和地基基础设计参数,尚应包括可能影响工程稳定的不良地质作用、建筑场地类别、建筑抗震地段划分和岩土地震稳定性等对建筑场地稳定性适宜性评价所需要的内容。2)容易忽略在详细勘察中勘探深度应自基础底面算起的规定;在一些建设工作中往往场地未经平整,现场地面标高高出设计地面标高很多,勘察前因没有收集详细标高资料,忽视详细勘察的勘探深度自基础底面算起的规定,以致选成勘探深度小于规范强制性条文的规定。3)只满足每个场地每主要土层的原状土样或原位测试6件(组)的要求,忽略了某些土样取样质量差、离散性大,6组土样不能满足统计计算、基坑支护和地下水控制所需用的各类岩土工程参数。4)基础选型建议应全面客观、安全经济。在进行岩土工程勘探的第一个钻孔开始,就应对拟建工程的基础,有一个基本概念,因为采用的地基形式也关系到钻孔深度和勘察工作量是否满足抗震设计、场地评定等规范要求的问题。地基方案的选取应在对周边原有建筑物的基础、本地的施工条件和施工能力、完工时间、工程造价等多方面进行调查分析的基础上,结合拟建场地的土层情况及建筑物的结构和荷载、设备等各方面情况进行综合分析,提出安全、经济合理的地基方案建议。

3原因分析

1)《建筑工程勘察质量管理办法》中对勘察费用的收取及业务的承揽有着明确规定。但由于现在很多建设单位不能充分理解岩土工程勘察在工程中的重要性,片面追求效益,追求速度,野外施工完,马上就要报告,报告质量何以保证。加之市场竞争激烈,勘察单位为了取得勘察任务,不严格执行国家收费标准,互相压价(目前本地的勘察费仅能收取标准的3折~4折),并同意业主无限制地压缩合理的工期,从而致使勘察工作粗糙、勘察手段选择和勘察工作量布置不合理,难以满足规范和设计要求。2)很多勘察单位的现场作业不是由专业人员承担,而这些人员又未进行过专业技术培训,其技术水平远不能胜任所从事的岩土工程勘察工作,从而导致现场作业出现大量的不规范行为,还有少数技术人员不能自觉加强对规范、标准及强制性条文的学习,使勘察质量有所下降。3)一些勘察单位还停留在传统的“工程地质勘察”的管理模式上,单位的质量保证体系也不够完善,内部的检查、监督与校审制度贯彻不严。

4对不均匀地基基础设计时的结构措施

由于不均匀地基的土质在纵向和横向上有不同程度的差异,地基反力的集中现象比较明显,如不采取有效的结构措施,将给建筑物带来破坏。对差异明显较大情况下,可采取如下措施:

1)建筑物应尽量避免采用不同的基础形式,且同一建筑物不应置于岩土性质截然不同的土层上;2)对多层以上的钢筋混凝土结构在基础纵横两个主轴方向设置系梁;3)对于桩基单桩设置桩帽或承台主轴方向设置系梁;4)对砖砌体房屋、单层或多层建筑物必须设置基础圈梁;5)根据情况采取其他结构措施。

第10篇

岩石勘查技术是指对工程的地质条件进行整体的勘察,在勘查的过程中运用比较先进的技术,对准备使用的土地进行勘察,主要包括施工现场具备的施工条件,地质如何,土地性能怎样以及今后形成项目之后会对周围的环境和居民的生活具有什么样的影响等,保障在施工过程中不会发生重大的沉降变形事故。

2勘察工程施工前的准备工作

2.1确定勘察的目标

首先,要对现场的自然环境、地理环境以及当地具备的地质条件进行考察,对施工现场环境湿度,年平均的降水量进行取样考察。再者,对附近的岩层分布,不同岩层厚度进行分析研究。以及对现场植被分布的情况和地质条件进行综合的考察,根据以上的查询情况来判断这块区域能否满足施工所必需的地理条件。

2.2对施工场地勘探

当勘察的对象据定了之后,就要采取相关措施对确定了的现场地质进行勘察。通过采取土方、愿为测量、现场测验等步骤,依据采集信息对施工现场的环境进行分析。将数据归纳整理,为后期工作提供参考。

3岩土工程勘察中存在的问题

3.1勘察过程没有按照科学的方法勘察

勘察人员在进行勘察工作时,地质条件出现复杂情况的时候,他们不能对勘察对象进行准确的分析和试验,最终造成勘探数据不是精确无误,不能避免的存在误差,对勘察的区域不能完全的掌握相关信息,因此没有足够的地质信息保证施工安全。

3.2勘察技术人员整体素质较低

在进行岩石勘探的具体过程中不仅需要靠科技的仪器,还需要综合素质过硬的技术人员。技术工作者的专业技能对勘探数据的准确性产生较大的影响,这也决定了勘察的结果的准确性。现在我国进行勘探的技术人员明显存在专业知识掌握欠缺现象,给后期的资料分析以及整理带来不便。

4勘察技术在岩土工程施工中的运用

4.1工程地质进行测绘

对工程地质进行的测绘在勘察过程中属于最基础的一步,作用是确定场地的地形地貌以及地层中不良地质之间存在的相互作用关系。原理是采用相关的理论知识,对施工现场的施工场地进行勘测,对地质的分布规律进行分析,然后推测现场的地质。然后将勘测出来的东西展现在地形设计图纸上,编制工程地质图。作为建设项目规划、设计施工的重要参考数据。

4.2勘探与取样

看看过程中常用的方法主要有以下三种:物探、钻探、坑探等。主要被用来调查地下地质。因此,在进行勘测的过程中,要根据现场具备的条件以及地质的条件选择适合的勘测方法。物探并不是直接的进行探测,采用的间接的方法,这样比较省钱,方便,对解决勘测过程中遇到的问题是十分有利的但需及时了解地下地质情况的问题,也可以给钻探和坑探提供一定的指导。但是,它存在数据不准确,使用受地形限制的缺点。钻探和坑探都是一种直接的方法,能够直接了解地况,在勘测的时候使用频率较高。而钻探实在勘测的时候最常使用的技术选择钻探需要根据底层类型进行。

4.3原位测试技术

原位测试是指在在保证岩石具有自然条件的前提下,对岩石的力学性能进行测试的方法。此种方法与室内试验相结合,能够为岩石今后的施工过程中提供理论以及科学的信息。在使用原位测试的时候,要严格按照施工的要求进行,不能为了一时方面走捷径,严格把握工程质量。

4.4现场检验与监测

现场检验与监测是勘探工程的重要组成部分,主要在施工过程和运营期间进行。一般在高级开勘察工作阶段开始进行。其目的在于保障施工的质量以及施工的安全,提高工程所具有的经济方面的性能。进行施工主要包括两个方面的工作内容:一是对勘察结果进行审查,二是对工程的质量进行检测。通过这些数据,施工人员可以推算出工程技术的相关参数,以此作为施工设计方案及依据,优化设计方案的目的在于使其能够在技术上具有一定的操作性。这个工作一般是安排在施工的过程中进行的,但是有些工程要求比较特殊就安排此项工作在项目竣工的时候进行。

4.5促进勘查技术数字化

科学技术以及计算机技术的进行也在不断的促进着岩土工程勘察技术的发展,引进高科技仪器,应用数据库管理技术,互联网技术,利用计算机内的相关软件将于工程相关的数据信息进行统计分析、整理归纳,总结出有效信息。还可以依据数学建模,精确表现出勘察场地的工程地质表面情况。数据采集仔信息化,可以使得勘察资料进行数字化处理,将整理的设计图纸、文字等相关资料妥善的进行保存,为今后的检测提供依据,保证资料都能够追查到。

5结束语

第11篇

1.1钻孔波速测试为了能够更好地对各类岩体土体的各种波速进行有效的确定,可以利用单孔波速测试手段,这样还可以有效地对相关的岩土参数进行确定,从而可以科学对民用建筑场地类别进行判断。而且利用钻孔波速进行测试,可以有效判断和评价地基的振动特性,有利于对建筑的抗震设计进行有效的指导。在利用钻孔波速进行测试时,需要在民用建筑下布置波速测试钻孔,将三分量检波器固定在孔内预定深度内,同时要对测试的垂直间距进行严格的控制,使其保持在1m左右,在测试时按照从下到上的顺序逐点进行。

1.2场地微振动测试为了能够更好地提高抗震设计的质量,可以对场地微震动进行测试,对脉动幅度值等参数进行确定,从而将场地内的地震区进行划分。另外,在室内外测试过程中,利用各种检测技术可以获取各种数据资料,通过对这些数据资料进行分析和研究,从而确保能够获得更加准确和可靠的岩土工程设计参数。

2地理信息系统

当前地理信息系统已经开始广泛应用在空间数据处理中,其主要是以地理坐标为主,通过勘察来获取某一区域内的数据资料,从而利用地理信息系统来有效管理岩土工程勘察信息。地理信息系统在应用过程中得以不断的完善,其功能也不断的增多,不仅具有输入、编辑、维护图形数据和属性数据的功能,同时对于文件型图形数据和关系型的属性数据还具有有效的连接功能,这样不仅有效确保了这两种不同的数据库能够互相进行访问,还可以对图形数据进行更好的分析。由于是完全面对用户进行界面设计,而且还能够提供相应的接口,这样可以有效确保二次开发的顺利进行。利用地理信息系统的空间信息处理能力,可以有效确保信息管理系统可视化功能的实现。当前地理信息系统技术和功能不断完善和发展,其应用领域也在不断的扩大。地理信息系统应用在民用建筑岩土工程勘察工作中,不仅可以将地质资料在工程中进行输入和查询,还可以使可视化综合动态查询和检索功能得以实现,有效确保了勘察信息的真实性和可靠性,这样就可以为勘察管理部门提供更真实的数据,确保其决策的科学性和合理性,有利于更好地指导岩土勘察工作的实施。

3遥感技术

利用遥感技术可以确保探测范围和信息量的进一步扩大,同时通过多种先进的技术手段,可以在短时间内即获取到相应的信息,可以实现动态的监测。而且利用遥感技术收集到信息后,可以对信息进行存贮、传输,这对于信息的进一步应用带来了较大的便利。在民用建筑岩土工程勘察中利用遥感技术,可以更好地显现出地域内的不同地貌特征,为工程建设方案的设计提供科学的依据,有利于更好地掌握复杂的地理环境。

4结语

第12篇

对于地基的要求就是相对稳定、不易受到大自然或者是人为的破坏,以免产生地基滑动的现象。岩土工程勘察指的是根据建造所需的条件对建筑场地的岩土、环境特征以及地质等因素进行一系列的分析、查明与评价,最终完成岩土工程勘察的编制工作,总体来说就是指对建筑场地的地质条件进行定量分析与评价。

2地基处理与岩土工程勘察的关系

在岩土工程勘察的项目中,关于地基的稳定性与均匀性是最主要的研究项目。在对地基的稳定性能进行评估的时候主要是采用地基失效验算方法,这样得到的数据可以作为设计师的设计依据,一旦出现地基变形也就是通常所说的地基压缩变形现象会直接影响到整个建筑的施工质量。地基的均匀性在一定的程度上影响着建筑后期工作的进行情况,对于地基均匀性的测量可以反映出地基深层的地质特性,如果选择的地基不均匀会给建筑造成不小的麻烦。

3地基处理与岩土工程勘察过程中的长存问题

3.1操作不规范

相关的技术人员在对地基设计与岩土工程勘察的过程中常存在着操作不规范的现象,这样就严重地影响了建筑工程的质量与效率,耽误了后续工作的展开。操作不规范具体表现在由于受到岩石勘察地区的限制,技术人员无法保证地基设计的准确性与合理性;再者就是操作人员只是加大了对重点区域的勘察力度,却忽略了一些非重点区域的勘察工作。这样做都会造成对所选地基的数据不确定性,进而影响建筑施工的全局。

3.2准备工作不充分

在勘察工作开展前要做好充分的前期准备,它是建筑工程可以顺利开展工作的前提。但是就目前的形势来看依然存在着准备工作没做好的现象,对建筑工程产生了相当不利的影响。准备工作没做好主要表现在施工相关材料准备不齐全、对勘察地形地貌不了解、对勘察地区的海拔高度了解不够,这会使得后期的勘察工作根本没办法正常运行,甚至是对勘察人员的生命健康造成不小的威胁作用。

3.3勘察报告不专业、勘察方法无创新

长期以来关于岩土工程的勘察手段都没有得到有效的创新,勘察手段过于单一,严重制约着岩石工程勘察工作的发展。再有就是技术人员在撰写勘察报告的时候存在着报告内容不全面、报告问题不规范的现象,他们只是简单地罗列相关的数据,并没有对其进行数据分析并得出结论。这样造成的结果是非常严重的,会直接导致在地基的设计问题上存在缺陷。

3.4部门间的沟通合作不顺畅

现在的勘探过程依然是采用最主要的纸质媒介来传达信息,但是这样不但耽误了大量的时间还会使得各部门之间得不到及时的资源共享。如果各部门之间不就探测到的数据进行有效的交流与沟通很容易使测量的数据与真实值之间存在巨大差异,这样就会分析错地基的各项数据,进而影响建筑物的稳定性。

3.5地基处理与岩土勘察工作脱节

现在勘察人员存在着一个重要的问题就是许多的岩土勘察人员根本没有设计地基的经历,导致地基人员对地形没有全新的认识。这种地基处理与岩土勘察工程分节的现象造成了勘察资源的大量浪费,降低了整体的施工效率。

3.6地基处理工作忽视了环境的影响作用

在建筑工程的施工建设中关于地基的设计与处理都与周围的环境有着密不可分的联系,尤其是出现复杂地形与复杂天气的时候一定要准确地分析,特别是对环境因素要进行全面的分析,以期将天气的影响作用降到最低。

4处理问题的相关对策

4.1加大对纲要的编写与审查力度

在以后的建筑施工过程中要积极编写具体的纲要,要让勘察顺序严格按照所规定的操作程序进行,对相关的勘察纲要进行严格的审查,以免出现报告结果不合理的现象,最大程度地保证岩土工程勘察结果的准确性与可靠性,为建筑项目的施工做好准备工作。

4.2加大施工准备工作的监督力度

充分的准备工作是建筑施工顺利进行的前期保障,在以后的监察工作中要加大施工准备工作的监督力度,为地基处理与岩土工程勘察做最好的准备。

4.3提高各线操作、施工人员的技术水平

各线上的操作与施工人员是整个建筑项目的最主要参与者,他们的业务水平决定着建筑工程质量的好坏。要想提高建筑工程的施工质量就要不断提高施工人员的综合素质与专业技能,从根本上提高建筑项目的施工质量与施工效率。可以说,如果各线操作人员的综合素质与技术水平都上升一个台阶的话,中国的建筑行业将会得到长足的进步。

4.4做好部门间的沟通工作

在以后的工作过程中,各个部门要团结协作,做好各项数据的交底工作,以期实现数据资源共享的目的。特别是地基处理与岩土勘察工作这两个环节是决不能分开来各自工作的,在某种意义上来说它们是一个有机的结合体,它们共同决定着建筑的整体质量。

4.5提高对施工区域的重视程度

中国是一个地域辽阔的国度,地质条件比较复杂、区域性所表现出的差异很大,因此在地基处理和岩土工程勘察过程中要从实际情况出发,选择最合适的施工方案与勘察技术。与此同时也要提高对施工区域以及周围区域环境的重视程度,这样才能最大限度地保证勘察数据的准确性与实时性。

4.6积极引进先进的勘察技术

勘察单位要积极地引进先进的勘察技术,提高岩土工程的勘察水平,要将眼光放长远,着眼世界、着眼未来。在岩土勘察的分析过程中为了得到更为准确的数据要多使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。现代是一个信息时代,加大计算机的使用力度将会使各项工作变得简单化、精准化。

5结语

第13篇

[关键字] 基础地质 岩土工程 勘察

[中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-129-2

0引言

随着时间的推移,岩土工程勘察工作正如火如荼的开展着,有关于这方面的规章制度也在不断完善。然而人的思想不同,能力上也有所区别,就对这些规章制度产生了分歧,引发不必要的损失。与实际中,此类情况不胜枚举,是工程建设在规范性上达不到标准。下面就对此展开讨论。

1基础地质和岩土工程勘察概况

岩土工程地质勘察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。施工的安全问题以及成本的问题都与初期工程勘察的成果有着密切的关系。施工过程中的很多环节都涉及到了基础地质中岩石的实际情况。对岩土工程进行考察包含了很多步骤,这些包括现场钻探、原状土取样、室内试验和现场进行原位测试等方面,这些都是要在国家的支持下才能够进行,经验丰富能为施工带来很多好处,少走很多弯路。一份岩土工程的勘察报告要做到真实可靠,这样才能如实反映出真实的情况,才能找出存在问题,就可以进行探讨改正,给出适当的建议,有利于工程的发展。

2基础地质在岩土工程勘察中的应用

2.1对基础地质岩土的室内测试

工程基础地质室内测试的主要问题是地质岩土样送达试验室后未及时进行开样测试,或不按操作规程要求进行试验操作。举一些例子来说明吧:对于时间上比较随意,没有很好的把握;岩石固结试验的压力值达不到上覆自重应力与附加应力之和的要求,但很多固结测试并未按规范要求进行平行测试,这样就会是得出的结果真实度不高,不易令人信服,常常自相矛盾,浪费人力,物力,财力。这样一来,就要求地质室内的试验要有时效性,并遵守国家相关的规章制度。

岩土的室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标,但这是建立在原状的土、岩样和科学、正确的试验分析方法基础上的,没有其中一个,都会大大降低真实性。这些情况就表现在:原状土、岩样的采取、保管。

不同的岩石和土要有不同的取样器,要根据岩石和土的性质,分别采取适应自身的取样器,这样才会对试验有所帮助。样品要及时进行试验,否则就要储存好;要根据土质的特性进行一定的划分。要充分了解土质的方面的特性,这样才能对土质有一个整体的概念。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,而且在50及100kPa压力固结试验时会出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形量的情况(因我国膨胀土的膨胀力一般在50~100kPa之间)。此外,对粉土定名时不能只重视塑性指数≤10的指标,还要注意粒径>0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%的指标,若仅按塑性指数划分必然会造成一些误判,另外,对粉土进行承载力深宽修正和液化判别时均须根据其粘粒含量数值来进行计算,因此,地质中粉土的粘粒含量是必做的工作;工程剪切方法的选择。直剪试验剪切破坏面与实际土石体剪切破坏面不一致,剪切时排水条件不易控制,按《土工试验方法标准》(GB/T50123- 1999) 规定,快剪试验只适用于渗透系数

2.2基础地质的野外踏勘和资料搜集

进行野外的勘察是十分必要的,这样可以收集最新的数据,进行分析了解就可以得出最新的成果,所以工作人员要在思想意识树立起这样的一个概念。进行野外勘察,工作人员可以得到很多知识,而且由于是实际考察得出的,所以真实性不容置疑,这样勘察工作也为后期工作的展开打下了基础,指明了前进的道路,避免在错误的方向上越走越远。

在野外进行勘察的时候,就要对岩土进行勘探,要想使工作进展顺利,就要做好前期工作,明确自己的目标,确定自己勘察的内容以及在这过程中会用的知识方法。准备工作是至关重要的,做好了准备工作,后期才会更加通畅,有计划的进行下去,否则只会是一盘散沙。

原始基础地质资料的获取,岩土工程勘察一般时间短、任务重,获取准确、全面的原始资料是岩土工程勘察中最基本的工作,任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量。从这些方面就可以看出:工程野外勘察地层的划分要十分仔细,要根据工程野外勘察地层的划分,而这就需要在勘察时做出必要的收集资料。对多钻机共同作业情况,应首先集中技术人员勘探1~2个钻孔,统一勘察编录形式,避免野外勘察资料的分层、定性、描述等难以统一,给勘察资料整理带来困难;勘察工作的原位测试应严格按规范进行。静力触探试验时为减少零漂应定深调零,尤其是在施工区域的气温与地温相差较大的季节,工程勘察的触探指标相差较大;标准贯入试验按照规定进行杆长和孔深校正,不仅可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段,还为及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象,从而确保标工程贯入数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入。由于碎石类土采样难、岩心采取率低(因钻进多采用泥浆循环,细颗粒易冲失),对碎石类土的相对软弱夹层较难发现,而且碎石土的承载力一般较好,但其均匀性对基础地基变形的影响很大,现实中不乏因碎石土的局部夹层导致建筑不均匀变形过大的实例,连续贯入是发现碎石土有无相对软弱夹层、判定碎石土均匀性和密实程度的必然要求。但也有人认为,连续贯入效率较低且起杆困难,在勘探时不能做到连续贯入;区域地下水位的观测,不仅要充分考虑周围地下水开采因素,还应在观测的最后一个钻孔施工24小时后进行,其次,水位观测宜与钻孔标高回测相结合。水位换算地下水的正确流向允许±2cm的误差,水位量测直接参照孔口是根本无法满足要求的。

第14篇

1.1浅层软弱层的处理方法

1.1.1浅层软弱土层通常采用换填垫层法进行处理,也可采用压实地基和夯实地基对浅层软弱层进行处理。当采用换填垫层法进行处理时,其处理厚度不应大于3.0米,所采用的垫层材料通常为砂石、粉质粘土、灰土、矿渣等,可根据实际情况确定。垫层的厚度根据需置换软弱土层的深度或下卧土层的承载力确定,并满足公式pz+pcz≤faz的要求,垫层底面处的附加压力值pz可通过公式计算确定,垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求,垫层顶面每边超出基础底边边缘不应小于300mm,且从垫层底面两侧向上,按要求放坡。垫层的压实标准依据压实系数确定。其承载力通过现场静载试验确定。[2]1.1.2工程实例[3]。石家庄某电力器材有限公司办公楼,长50.9米,宽12.9米,地上4层。砖混结构,条形基础,设计要求承载力特征值为130kPa。通过勘察,天然地基不能满足设计要求,由于开槽后软弱层厚度相对较小(1.0-1.4米),若进行桩基处理,造价相对较高,而且工期较长,故采用换填垫层法进行处理。处理方法:全部清除第②粉土层,垫层材料为3:7灰土,厚度1.4米,压实系数≥0.95,施工严格执行《建筑地基处理技术规范》(JGJ78-2012)。施工结束后,经过静载试验,其承载力特征值≥135kPa,满足设计要求。

1.2受力层软弱层的处理方法

1.2.1若软弱层埋藏相对较深,处于主要受力层范围,往往采用预压法、桩基础和复合地基进行处理。由于预压法工期相对较长,桩基础造价较高,采用较少,常用的是采用复合地基处理,其处理方法包括振冲碎石桩复合地基、夯实水泥土桩复合地基、水泥土搅拌桩复合地基、旋喷桩复合地基、灰土挤密桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基等等。1.2.2工程实例[4]。保定市某园艺有限公司某花苑,共由三部分组成:西部沿街为商业综合楼,地上2层,高10米,框架结构;中部为温室,一层,高3-5米,轻钢结构;东部为办公楼,地上二层,高7米,砖混结构。设计要求承载力特征值为140kPa。通过勘察,持力层为古河道新近沉积粉质粘土,天然地基不能满足设计要求,受力层也存在软弱层。该建筑场地地层特征为:①杂填土层:杂色-灰黄色,松散,湿,以粉土为主,含砖块、白灰渣等杂质,杂物含量5%-15%。分布整个场地。②新近沉积粉质粘土层:灰褐色,可塑,含小青砖粒及铁锰结核,粒径2-5mm,具氧化铁染色。分布整个场地。③1新近沉积粉土层:灰黄色-灰色,湿,密实-中密,含小青砖粒,粒径2-5mm,偶见铁锰结核,粒径1-3mm。分布整个场地。③2新近沉积粉土层:灰色,湿,中密,局部稍密,偶见青砖块、朽木。分布整个场地。③3新近沉积粉土层:灰黄色-灰色,湿,密实-中密,砂性较大,夹粉细砂透镜体,偶见青砖块、朽木。分布整个场地。④粉质粘土层:灰黄色-灰色,可塑,含姜石。分布整个场地。⑤粉土层:褐黄色,稍湿-湿,密实,含小姜石,偶夹薄层粉质粘土。分布整个场地。⑥粉质粘土层:褐黄色,可塑-硬塑,含姜石,底部砂性较大。分布整个场地。⑦中砂层:灰褐-灰白色-灰色,中密,稍湿,主要成分:长石,石英,少量云母。其力学指标如表2所示。处理方法:依据设计要求,基底埋深-1.8米,持力层为第②粉质粘土层,承载力特征值为120kPa,不能满足设计要求,若采用换填垫层法进行处理,其下还有第③2粉土层,承载力特征值仅为100kPa,不满足公式pz+pcz≤faz的要求,为软弱下卧层,经综合分析,采用夯实水泥土桩复合地基进行地基处理,桩径350mm,设计桩长4.5m,有效桩长4.2m,以第④层粉质粘土为桩端持力层,施工结束后,经过静载试验,其复合地基承载力特征值≥140kPa,满足设计要求。

2结束语

第15篇

由于现代化信息技术的进步发展,岩土工程勘察和工程设计也得到了进一步的提升,然而限于一些客观因素和综合条件,岩土工程勘察设计还是存在不少有待改进的地方,如勘察资料太过地质专业化,不同领域专业设计内系统联系不足,封闭独立性强,尤其是数字化地图和设计系统之间缺乏贯通。另外部分行业工程还存在设计系统软件功能不完善、勘察信息技术化程度较低,使得其综合系统空间特征分析能力和数据研究结果与市场行情不符,也落后于实际功能使用。为确保有效克服并改善这一现状,就必须要构建岩土工程勘察数字一体化系统,确保该多专业学科综合系统能够在统一框架结构和和谐工作环境中进行勘察、设计,确保其系统工程设计和具体实施的准确性和有效性能够大大提高,这也有利于提高岩土工程勘察设计工作效率和质量。一般岩土工程勘察一体化主要包括纵横向一体化和松散密切一体化,所谓的岩土工程勘察一体化,则是借助岩土工程勘察测绘技术,依据其相应工程数据库系统,利用网络通信和CAD手段通过相应计算机软件来有机集成并整合工程项目所有相关信息,并构建相应的计算机辅助信息处理程序,使得岩土工程勘察能够由原来的手工完成转变为现代化CAD技术完成,这种岩土工程勘察一体化系统能够有效进行信息化数据采集、数字化综合处理勘察资料、自动化处理图文信息,高效智能化实现工程设计,由于该信息系统能够产生极大的社会价值和应用价值,在加上其创立构建的全新数据分析流程也需要结合工程项目实际工作进行,因此岩土工程勘察系统中的地理信息系统、地质统计信息、岩土工程建模、数据库系统等等也必须要充分引进市场先进计算机体系和行业经验信息,这样才能够使得该系统在实际工作中发挥其应有的价值和功能,才能够使得其岩土工程勘察设计工作做到最佳,从而给我国社会带去更多的经济效益。

2岩土工程场地方域数字化—地理信息系统

岩土工程场地方域数字化也就是岩土工程项目地理信息系统,简称GIS,基于互联网技术的WebGIS具备分布式应用结构、广泛的访问范围、独立的平台和成本低的系统,这门系统涵盖了计算机信息科学技术、地理学等多门学科知识,主要是在计算机硬、软件和系统信息科学理论支持下,科学综合分析和规范管理空间物理力学信息的地理数据,从而为该工程项目决策规划和管理研究提供所需信息,这对各种野外场地工程勘察测量工作极为有利。虽然地理信息系统与岩土工程勘察设计一体化是不同领域,然而岩土工程力学信息里面包含了诸多地理信息,这些信息都与空间坐标相关,而后者工作必须在空间信息基础上进行设计分析、评估决策,也就是说岩土工程勘察设计需要全面地理信息的支持,而地理信息系统则就是有效采集、管理和分析各种空间信息的系统,因此将地理信息系统综合运用到岩土工程勘察设计工作中就能够充分借助GIS强大的数据采集、空间分析查询和管理效能来对岩土工程勘察设计、具体实施所需多种信息进行准确分析和高效管理,与传统勘察设计相比,地理信息技术应用优势十分明显:首先,地理信息系统采集处理数据快速且高效,其数据采集质量更高,数据来源更广;其次,岩土工程勘察设计数据内容复杂,形式多样,而地理信息数据库就能够准确描述表达空间实体,且其图形、图像和属性数据高度集成准确,从而为勘察设计信息、科学构建规范专业设计、分析评价和辅助决策模型提供了全面信息支持功能;然后,GIS中拓扑叠加、缓冲区、数字地形等空间分析功能也能够发挥其良好的分析效能;最后,GIS还具备高效的可视化操作效能,从而使得岩土工程勘察设计可视化操作平台成为可能。

3岩土工程场地物性数字化——地质统计学

所谓的地质统计学主要是基于区域化变量理论基础上发展起来的,通过变异函数来研究分析不同空间随机分布的结构性数据以及它们之间的空间格局变异状况,然后对这些数据进行专业评估分析或者模拟相关数据离散波动性,该学科包含了典统计学和空间统计学知识,主要就是针对地理地质的特征进行分析。在岩土工程勘察设计中,其勘察岩土性质与地质历史和应力等密切相关,尤其是岩土物性指标与其所处空间位置有很大联系,具备一定的空间相关性,而且这种相关性能够在土层随意两点中体现出来,且两点距离越大,其相关性会随之减少,反之则增加。一般描述岩土空间自然相关性主要借助随机场模型,利用方差折减系数来联系岩土物性中“点”与其所处空间的变异性来综合反映计算岩土物性相关距离,在分析岩土工程可靠性时就要依据该数据,这也是岩土工程可靠度研究的重要基础计算分析工作。岩土物性参数统计中,相关距离是其中重要的参数之一,一般土层剖面岩土物性完全相关距离以内,两点岩土物性完全相关,在限定相关距离意外,两点岩土物性相互独立,因此只要计算某工程特定土层岩土物性参数相关距离就能够直观了解该岩土地质物性状况,其相关距离计算方法主要有平均零跨法、相关函数法、递推平均法、回归模拟法等等,不同方法都有其相应的理论依据,其应用难易度和可靠度也都各有差异,各有其优势。

4岩土工程场地地层数字化——岩土工程建模

不同领域行业内都有其相应模型,如城市规划模型、机制模型、计算模型、演化模型等等,可以说所谓的模型就是依据数据实物、工程设计图纸与构思来按照其主要属性特性、比例和生态状况来构建相似物体图件,从而有效显示或揭示该类事物问题,而在岩土工程勘测工作中,其岩土工程地质模型就是利用工程性质将其工程岩土条件要上按照实际存在状况清晰简明表示在地图图形中,也就是能充分反映工程与地质条件相互联系依存的图示。借助该模型能够和那后拉近地质与岩土工程之间距离,有利于工程勘察设计人员深入掌握认识和准确应用岩土工程数据结果,能够使得岩土工程信息研究利用工作得到深化,使得工程岩土变形破坏等关键条件工作信息更准确,有效推动了地质工程结合后其岩土变形规律、物理效应等理论实用工作的快速进行,从而使得岩土工程信息研究工作方面得到更大的实质性进展。不同的岩土工程其构造规模、起因、形态结构都有一定差别,而这些地质构造基本都可以抽象认为是点线面体等元素的集合,所谓的点元素集合就是指测点、线元素集合就是指地质剖面线、面元素集合则是指人工填土厚面等、体元素集合就是地下岩体形状特征。不同地质对象都有一定空间位置范围,具备一定形态地质特征,且与其他地质对象有一定空间关系,因此地质对象主要特征就是空间、属性以及空间关系等特征。一般地质对象能够依据地质体形状产状来分析其表征,然后根据地质对象的年代、岩性、空隙渗透率、含水和力学等不同属性参数来分析其空间分布状况,一般岩体地质对象空间上主要表现邻接、包含相离等拓扑关系。因此构建岩土工程模型就要基于岩土工程空间特征、岩土工程属性等之间对照关系来进行,其构建模型依据就是利用人们对外界客观信息认知的精炼和图示,主要根据工程信息数据来源、质量来筛选已有资料,目前是预测某个或者多个工程地质变量的空间变化规律。岩土工程地质建模工作主要通过精确表示工程地质体外表来描述该地质对象的建模方法,也就是表面模型法。岩土工程地质建模有可视性和可修改性等特征。所谓可视性就是指对岩土工程地质模型进行可视化表述,能够利用三维景观模式、掀盖层三维景观模式、投影值线模式以及切面模式等来表达,可修改性就是指工程地质模型如果在勘探工作中获得了新的数据信息,必须要对原有地质模型进行细化,或者岩土工程项目研究人员在不断研究下对地质模型有了新的体会和领悟也需要修改模型。在应用岩土工程地质模型中,核心关键部分就是根据某组已知离散、分区数据按照相应数学逻辑关系推算其他位置点、区域数据的计算过程,也就是空间数据插值过程,其中样点范围包括局部拟合、整体拟合,空间数据插值则又趋势面法、按距离平方反比加权插值法。另外应用关键技术就是项目工程勘察参数结构设计和地层处理模拟,前者体现场地岩土物理空间拓扑关系,后者体现不同生成地层空间叠加分布。只要根据具体需求模拟研究区域某点虚拟钻孔土层状况和虚拟岩土工程剖面图和相关属性等值线,并完成所有等值线搜索即完成其相关应用。

5岩土工程数据库系统

构建全方位、多层次和多角度的岩土工程数据库系统,其勘察所获数据必须要包括以下几点信息:第一,所有建筑工程在其施工场地的地层信息,也就是地层年代、液化等级、沉积现象、特征周期以及液化指数;第二,岩土工程勘察地理范围内的所有地址勘察资料;第三,通过科学筛选、分析处理后的不同勘察点,也就是土层物理力学、地理物理力学以及环境物理力学等相关指标信息。只有基于这些信息才能构建科学、完整有效的数据库系统,其步骤如下:首先,设计数据库相关概念模型。在岩土工程勘察一体化中,数据库信息管理是其基础功能,鞥能够良好解决繁杂、多元数据库应用过程中的系列问题,因此就可以立足于数据库的良好应用上科学构建合理应用型数据库表结构,这样才能够有效获取能完整表达地层信息数据的概念数据模型。其次,构建相应数据库。岩土工程勘察数据库系统主要包括用户输入初始化数据、系统转化的中间数据以及转化后最终形成的数据。用户输入的初始化数据主要是通过观察勘察探测点所得的数据组合;中间数据则是经过系统处理转化的、与底层层面密切相关的剖面模型、等值线模型以及三维表面模型数据;而最终数据种类较多,基本都是结合用户需求转化的文档、图形等资料。

6结语

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