范文一:岩土工程技术探讨
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岩土工程技术探讨
作者:郑杰
来源:《城市建设理论研究》2013年第13期
摘要:本文主要针对岩土工程的技术特点,阐述了岩土工程施工技术的应用现状,对我国未来岩土工程技术发展方向进行了探讨。
关键词:岩土工程;技术;特点
中图分类号: K826.16 文献标识码: A 文章编号:
一、岩土工程施工技术中的特点
1、岩土工程施工具有不确定性
岩土工程施工中,岩土的性质以及随着施工过程的进行,岩土性质的变化都是不确定的,不是人为能够全面了解的,这造成了岩土工程施工技术的不确定性特点。具体原因有三,首先,岩土工程施工前需要对场地进行勘察和报告,而勘察和报告的数据往往有限,部分的数据不能对全部场地的性能参数概括出来;其次,岩土工程的施工会在一定程度上改变岩土所处的环境条件,从而引发某些岩土性能的改变;最后,由于环境条件的改变而导致性能改变的岩土又会反馈到环境中去,造成施工环境在局部的改变,有些会严重影响施工的顺利进行。施工技术中的不确定性是岩土工程中一个无法避免的现象,严重者甚至需要改变工法。现阶段,应对这种情况的手段是,在现场监测和原位测试得到的场地信息的基础上进行逆分析,最后根据逆分析的数据对原方案进行合理修改并运用到施工中。这种方法可在一定程度上降低不确定性对施工带来的负面影响。
2、岩土工程施工具有区域性
部分岩土性质及性能参数与所处的地理环境有关,它会随着所处区域的不同而产生不同程度上的改变。不仅如此,不同区域的岩土,其工程设计参数、抗剪强度标准和压缩性标准、工程处理目的以及施工的方法都将存在差异,这是因为不同区域岩土的应力应变关系会发生变化。
3、岩土工程施工具有隐蔽性
岩土工程是具有自身明显特点的工程,其施工是在岩土中进行的,具有一定的隐蔽性,例如,岩土工程中的桩基、地基处理、锚杆以及地下连接墙等的施工。另外,施工完成后的工程运行环境也具有一定的隐蔽性,这种隐蔽性造成了工程中的问题不易被察觉,即使察觉后也很难进行修复,并且这些问题的解决都需要一定的时间来考证。针对这种情况,目前岩土工程技
范文二:浅谈岩土工程技术
浅谈岩土工程技术
摘要:下文主要针对岩土工程技术中的勘察技术出现的一些问题进行了叙述,并根据多年的工作经验提出了相对应的建议,仅供同行参考。
关键词:问题;措施
Abstract: below mainly for geotechnical engineering technology of the problems of the investigation technique is described, and based on many years of work experience put forward the corresponding suggestion, only refers for the colleague.
Keywords: the problem; measures
1岩土工程勘察中存在的主要技术问题
现如今,伴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迴异,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)地质形态和岩土参数问题:主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和深度的确定。岩土参数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和风化岩等,其岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定。
(2)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、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。
(3)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岩土工程勘察中技术缺陷的解决措施
解决上述岩土工程勘察工作中存在的主要技术问题,可以从以下几个方面着手:
(1)利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面,从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点:
范文三:浅谈岩土工程技术
引言:各项工程建设在设计和施工前,必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。鉴于目前岩土工程勘察所依据的规范、规程较多,既有国标、部标,又有行标、地标,且各种规范、规程的要求也有不一致之处;又鉴于目前岩土工程勘察市场格局中,占主导地位的勘察行为主体在技术方面的大的方向和原则上基本达成共识,各单位要进一步提高市场竞争力,就要多从细节上下工夫,使自己提供的勘察成果更直接、方便地满足设计的需要。通过对土力学原理、土力学地基基础、工程地质手册及房屋建筑和构筑物岩土工程勘察所依据的主要规范进行了系统的研读,对一些问题的认识和学习体会,同广大岩土工程勘察技术人员交流。 1岩土工程勘察中存在的主要技术问题 现如今,伴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迴异,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。 2岩土工程勘察中技术缺陷的解决措施 解决上述岩土工程勘察工作中存在的主要技术问题,可以从以下几个方面着手:(1)利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面,从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点:如地下不明物体、软弱结构面、断层等在地下的分布特征、埋藏深度、位置。并且可以提供许多工程建设所需的岩土动力参数和设计地震动参数。相对传统的钻探方法,工程物探技术使用时受场地、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。(2)加强室内、外测试新技术和施工检测、监测技术的使用,通过其所获得的数据和资料,经过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性,并达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。此外,还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性验证堤坝、边坡的变形和稳定性;解决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及极限承载力,桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响:解决挡土结构的变形及破坏机理,土体与结构物之间的相互作用;了解动力工程、砂土液化、单桩和群桩在水平动荷载作用下的性状。(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、各类静力或动力有限元计算、沉降分析、数理统计、地震反应分析等),采取这些措施无疑可以大大提高他们的技术综合能力。 3案例 某居住小区依山而建,拟建场地沿山脊走向呈长条状,其长轴方向长度约为2.2km,短轴方向长度约为0.7km,占地面积约为1610亩,拟建物主要为多层(3~6层)住宅和(2~3层)别墅,及少部分公共建筑(商场、学校、卫生院、农贸市场、邮电局、会所等)。业主按使用功能把本项目划分为A-G等七个区,山体北部为A-C区,山体南部为D-G区,场地中部为居住小区的标志性建筑柱廊和生活桥。 本工程占地面积大,位于丘陵地貌,地形复杂,基岩埋藏浅,许多地方直接裸露,并且跨越的地层单元多,既有山前冲洪积物、坡积物、淤积物,又有新近场地平整时回填的人工堆积物,其中大部分场地表面分布有厚达十来米(含有直径可达1~2m的巨大块状石头)的人工填土,地层和岩性分布复杂。具体的勘察工作是:(1)本次勘察对场地内是否存在不良地质作用和潜在不良地质作用进行了大量的深入调查研究,提出了防治措施。对有关边坡的安全和稳定性问题作了专题研究,通过计算分析了边坡的稳定性条件,提供了各种边坡的支护方案和支护设计、施工所需的有关岩土参数,对施工、检测、监测工作提出了合理化的建议。(2)根据山地地层相对简单,但钻机搬运困难等因素,将物探、井探、槽探手段应用于难于进行钻探的山顶、陡坡等位置,并考虑到井探和槽探的勘探深度有限,因此将物探、井探、槽探等结合起来使用,既达到了勘察目的又节约了勘察成本。其次将各种勘察手段相互进行对比验证,如通过大量物探与钻探、坑探、井探等的对比试验,取得场地各岩土层的对比参数,提高物探资料的准确性和可靠性。把室内岩土试验和野外标准贯入试验结果与静载荷板试验成果进行分析、对比,建立它们与地基承载力和变形指标之间的关系等。(3)根据初步勘察成果判定,本工程有大量的拟建物基础将选择花岗岩残积土作为其持力层,由于场地内花岗岩残积土穿插有大量不同岩性的岩脉,并且其风化程度不同,造成岩土软硬不一。根据经验,采用常规土工试验和标准贯入试验成果提供设计所需的岩土设计参数往往偏低,为了能准确地提供设计所需的岩土设计参数,本次勘察共进行了6台载荷板试验以获取不同花岗岩残积土的承载力特征值和变形模量。其所获得的地基承载力特征值比采用常规方法提供的提高了约1.5倍(180kPa提高到289kPa),变形模量提高了3倍(5MPa提高到15.3MPa),取得了较大的经济效益。(4)岩土工程勘察报告着重对地基与基础方案,地基与基础设计参数进行细致和深入的分析、探讨。根据场地岩土工程条件,结合上部结构荷载分布特征和成桩可能性及基础持力层的工程性质、埋藏深度等,对基础方案进行了经济、技术上的可行性分析和对比。针对不同分区、不同的建筑物,建议选用不同的基础形式和不同的基础持力层。岩土工程勘察报告强调了检测和监测工作的重要性。该意见被业主和设计人员所采纳,经过施工检测和施工监测,证明勘察报告所提供的各种岩土设计参数和各种方案经济合理、目的性和针对性强。 4结束语 综上所诉,合理地选择、运用工程物探技术与传统的勘探技术相结合,是解决岩土工程勘察存在的技术问题的最佳途径。但是要有效地解决某些复杂的岩土工程勘察技术问题,必须采用多种勘察手段联合使用,互相补充、互相验证。各种勘察手段所获取的资料应与传统的勘察方法,施工检测、施工监测成果进行对比、验证,从而建立定量分析、判定标准确保工程勘察质量。 参考文献 [l]藏一鸣.《工程物探技术在岩土工程中的应用》[J].福建建筑.2004. [2] GB5002l-2001.岩土工程勘察规范[s].北京:中国建筑工业出版社.2002. [3]余健明.《工程项目组织与管理》[M].北京:中国计划出版社.2003. (作者单位:张家口市京北岩土工程有限公司)
范文四:岩土工程技术探讨
岩土工程技术探讨
摘要:本文主要针对岩土工程的技术特点,阐述了岩土工程施工技术的应用现状,对我国未来岩土工程技术发展方向进行了探讨。 关键词:岩土工程;技术;特点
中图分类号: k826.16 文献标识码: a 文章编号:
一、岩土工程施工技术中的特点
1、岩土工程施工具有不确定性
岩土工程施工中,岩土的性质以及随着施工过程的进行,岩土性质的变化都是不确定的,不是人为能够全面了解的,这造成了岩土工程施工技术的不确定性特点。具体原因有三,首先,岩土工程施工前需要对场地进行勘察和报告,而勘察和报告的数据往往有限,部分的数据不能对全部场地的性能参数概括出来;其次,岩土工程的施工会在一定程度上改变岩土所处的环境条件,从而引发某些岩土性能的改变;最后,由于环境条件的改变而导致性能改变的岩土又会反馈到环境中去,造成施工环境在局部的改变,有些会严重影响施工的顺利进行。施工技术中的不确定性是岩土工程中一个无法避免的现象,严重者甚至需要改变工法。现阶段,应对这种情况的手段是,在现场监测和原位测试得到的场地信息的基础上进行逆分析,最后根据逆分析的数据对原方案进行合理修改并运用到施工中。这种方法可在一定程度上降低不确定性对施工带来的负面影响。
2、岩土工程施工具有区域性
范文五:岩土工程技术总结
关于岩土工程工作实践总结
2008-7-17 12:12:46 作者:杜永力
关于岩土工程工作实践总结
杜永力
一、工程地质向岩土工程的转变
传统的工程地质的核心任务就是查明场地土的工程地质条件,并结合实际工程做出相关的工程地质评价,是场地土自然条件和自然特性的反映和表达。而岩土工程是20世纪60年代末至70年代初,在工程地质学基础上将土力学及地基基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木工程实际而形成的一门新兴学科。岩土工程作为一门应用科学更强调将岩土体作为工程结构物或其一部分,强调建、构筑物与岩土之间的相互作用,其工程应用性更为突出。与工程地质相比,岩土工程不仅包括工程地质勘察,还包括工程设计优化,施工及监测,运行后的安全监控和信息反馈,也就是在查明工程地质条件并对其进行评价、评判的同时,还要往前延伸开展工程设计和施工工程地质,它要求勘察与设计、施工、监测密切结合而不是彼此机械分割;要求服务于工程建设的全过程,而不是只提出建议单纯为设计服务,要求在获得系统而准确资料的基础上,对岩土工程方案深入论证,提出合理的、具体的建议,而不是单纯提供资料。
岩土工程勘察报告与工程地质勘察报告相比其内容不仅仅只有工程地质条件,工程地质评价、结论和建议三大点,不仅仅只是为设计提供一些主要的物理力学指标如重度r,天然含水率W,地基承载力值fak,压缩模量ES,内聚力C以及内摩擦角值φ,更重要的是对非天然地基处理措施方案和不良地质体整治的分析论证以及基础方案选择的决策。必须包括岩土工程方案的设计论证,经济指标的分析和施工监测等,要从定性分析转向定性分析和定量分析相结合的综合分析过程。
以德化地税大楼为例,该楼地上12层,地下1层,基坑开挖深度在自然地面下5米,拟采用框架结构,柱网间距5.0×6.0米,基础形式待定。岩土工程勘察报告在对勘探深度范围内揭露的岩土层物理力学性质进行定性分析后,还必须对基础方案进行分析论证。首先要评价地基的均匀性。根据高层建筑岩土工程勘察规程的三条原则,经过计算,确认场地属于均匀地基,然后进行上部荷载估算,最大柱荷载FK为5640KN。在此基础上遵循由简单到复杂的程序首先进行天然地基方案评价,因为条形基础不超过6层,不予考虑,所以直接计算柱下独立基础的可行性,经计算独立基础不能满足强度要求,所以不予采纳;再考虑筏板基础,经过计算筏板基础是可行的,但还需进行地基变形验算,变形验算包括计算沉降量,沉降差和顷斜。因为我们已知地基是均匀地基,所以计算就可以简化,只需计算中心沉降即可,经计算基础中心最大沉降量161mm,满足规范要求.但工作不能就此为止,地基处理应做到期因地制宜,就地取材,保护环境和节约资源等,所以,除筏板基础外,还有没有技术经济更合理的基础方案呢?我们从施工工艺和场地地层条件考虑又推荐人工挖孔扩底桩方案,即一柱一桩基础,设计桩长12米,桩径1.2米.桩端扩大头直径3.6米,估算单桩竖向承载力设计值6900KN,竖向极限承载力标准值13974KN,满足最大柱荷载要求,估算桩端最大沉降
量36mm。以上两种方案可供设计部门选用.由于地下室的存在,还必须进行基坑开挖,为此要对基坑开挖的安全性进行验算,还要推荐合理的支护方案。根据计算拟建场地基坑竖向开挖的临界深度是7.2米,而实际开挖深度为5米,因周围建筑物距基坑都超过了10米,所以具备直立开挖不需要特殊支护的条件。
对于钻孔灌柱桩基础,一般要进行多方案对比,一是桩径,二是桩长,三是布桩方案,为此要提供各种桩径所穿过地层的极限,侧阻力标准值.桩端的极限端阻力标准值,要提供桩间距,和布桩形式,是梅花形布置桩还是正方形布桩,根据计算的单桩极限承载力标准值和复合基桩承载力设计值和竖向力设计值验算能否满足荷载要求。对居住区绿化地坪下的地下停车场,如果地下水位高时,还要考虑能否满足抗浮设计要求,若不能满足,则需进行抗浮锚杆设计。
二、岩土工程与环境的关系
岩土工程是在人类工程活动实践中逐渐形成和发展的,它不是一个独立的体系,而是和环境紧密地结合在一起的,人类活动总是在自觉不自觉地影响和破坏环境。在我国由于灾害所导致的环境问题中,据估计地质灾害造成的损失约占整个灾害损失的35%,而这其中崩塌、滑坡、泥石流及人类工程活动诱发的浅层地质灾害造成的损失约占55%。
近年来福建省高速公路的不断修建不仅拉近了山区与沿海的距离,带动了福建经济快速的发展为我们提供了大量的商机,但因为大量的挖方、填方工程打破了土体原有的平衡关系,特别是开挖后暴露的临空面很容易造成崩塌、滑坡。处理不好就造成地质灾害。
随着城市高层建筑的增多,基坑工程大量出现。岩土工程勘察报告必须针对以下五个问题提供有关计算参数和建议:1、边坡的局部稳定性,整体稳定性和坑底抗隆起稳定性;2、坑底和侧壁的渗透稳定性;3、挡土结构和边坡可能发生的变形;4、降水效果和降水对环境的影响;5、开挖和降水对邻近建筑物和地下设施的影响。泉州地区目前大部分开发商出于经济的考虑,一般都不进行专门的基坑勘察,而仅在岩土工程勘察报告中涉及部分内容,加之支护结构施工时存在的一些质量隐患,所以一旦基坑开挖就容易出现这样那样的问题,只能临时采取一些应及措施。
由于岩土工程与环境紧密相关,进行岩土工程勘察设计时同样要注意环境的变化。如泉州浮桥福隆新城商住小区工程在一期初步设计和施工图设计阶段的岩土工程勘察过程中,地下水位都很低,但一期工程建成运行后,地下水抬升而变得很高,致使一部分土变成饱和土,甚至低洼处都积水。地下水位抬升使土体饱和,降低土体抗剪强度,加大建筑物沉降量和不均匀沉降。目前岩土工程勘察报告中都要求量测地下水位,并提供水位变化幅度。
总之,岩土工程与环境的关系是在研究地质环境对人类工程活动制约的基础上,重点研究人类活动对环境的影响效应,如何评价,预测和控制,以规范人类活动行为,提高环境质量治理,并整治地质灾害,减轻灾害对人类的威胁,从而保持社会经济的可持续发展,是岩土工程的一项重要工作。
三、岩土工程的分析评价
合理准确的岩土工程分析是自然条件,自然规律、自然特性的正确反映和表达,是岩土工程设计方案论证的先决条件,岩土工程勘察过程中一定要注意岩土工程的分析。在岩土工程分析的过程中,一定要
对各种方法所取得的第一手资料进行分析评价,剔除其中不合理的成份,然后才能进行统计计算,对各种方法所取得的数据要进行比较并加以分析论证,找出影响其结果差异的原因。如一般情况下,由直接剪切试验得出的C、φ值要大于三轴剪切试验得出的C、φ值,这两种试验方法得出C、φ值的差异并不反映试样本身力学性质的差异和破坏机理的不同,而是试验方法的不同以及试验时土样受力条件差异导致的不同结果。直接剪切试验的剪切缝在中间,剪切破坏面固定,剪切破坏面不一定就是最弱面,而三轴剪切的破坏面不固定,剪切破坏面是最弱面,所以三轴剪切更客观,更接近自然情况。只有了解了各种方法所取得结果差异的原因,弄清事物的本质,才能进行合理准确的岩土工程分析。
我省当前有些工程勘察队伍的技术管理工作非常薄弱,有的刚新分配来的学生,就已经开始主编报告,部分勘察成果错误百出,搞不清各种参数之间的相互关系,象在土的物性指标统计中将粘性土的物性指标统计到粉土中,原因是化验成果出来后对统计资料没有进行分析筛选。还有一些报告,就资料编资料,与现场脱节,对原始资料的真伪缺乏判别和取舍,剖面图上地层变化很大造成人为的复杂化,可信度差,甚至造成结论的严重错误。
四、岩土工程涉及的领域和多种勘探测试技术的发展
随着经济的快速发展,岩土工程涉及的领域越来越广,比如随着环保要求的提高,在新规范中提出了核电厂,工业废渣堆场和垃圾填埋场的勘察要求;在高层和超高层建筑复杂条件下的地下建筑物及城市地铁、轻轨交通的建设以及特殊条件下的铁路、桥梁、隧道、矿山、公路、大型火电厂、核电厂、水利水电,国防工程建设过程中所遇到的新的难的岩土问题越来越多,同时也推动了勘探技术和测试技术的不断发展。如大家知道的钻孔摄像技术,可以用在岩性识别、结构面分析、地下水观测、施工质量和工程监测等方面,用地质雷达在浅层工程地质调查、岩土中的洞穴、断裂、溶蚀带、陷落漏斗、隧道周围掌子面前方隐患的实时调查、地下管道、电缆及埋设物、古遗址探测,地下污染带划分等方面的应用也越来越广泛。遥感技术普遍应用在活动断裂的判定及其对拟建工程影响的评价,重大江河岸线的稳定性判定,水文情势分析,地下水资源调查以及超高压线路、公路的选线等方面。还有,就是我们大家熟知的工程物探和测井手段的运用。21世纪的勘探测试技术必将是传统的勘探技术、原位测试技术和各类信息勘探技术综合发展,形成勘探测试技术交叉并存的时代。
总之,提高各类工程和各种复杂地质条件下的岩土工程分析水平和处理实际问题的能力,提倡理论与实际相结合,充分运用现代科学技术和各种先进勘探技术,综合运用各种勘探手段,加强与开挖环境和地下水有关的岩土工程问题研究,拓宽服务领域,将是未来岩土工程的发展方向。