巖土工程勘察應用(5篇)

前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的巖土工程勘察應用(5篇),希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。

巖土工程勘察應用(5篇)

第一篇:巖土工程勘察應用研究

摘要:

BIM技術對推動建筑行業未來生產方式變革起著至關重要的作用,被稱為建筑全行業的第二次革命。針對現階段我國巖土工程勘察領域BIM的發展現狀,重點論述了運用BIM的重要意義及我國工程勘察BIM的發展方式。

關鍵詞:

BIM;建筑全生命周期;三維地質建模;工程勘察

隨著建筑信息化進程的不斷推進,以BIM技術為代表的三維協同設計應用,在縮短建設周期,降低工程成本、提高工程質量等發揮著巨大優勢,已成為全行業共識。為此,住建部BIM確定為未來建筑業發展的核心競爭力,并認為BIM技術的應用必將極大地推動建筑領域生產方式的變革,這將是建筑行業的第二次革命。

1BIM概念及特征

1.1BIM概念

BIM,即BuildingInformationModeling,McGrawHill將BIM定義為:BIM是利用數字模型對項目進行設計、施工和運營的過程[1]。BIM是在計算機輔助設計(CAD)等技術基礎上發展起來的多維模型信息集成技術,是對建筑工程物理特征和功能特性信息的數字化承載和可視化表達[2]。

1.2BIM特征

(1)可視化:BIM使項目在設計、建造、運營等整個建設過程可視化,利于更好的溝通,討論與決策。

(2)協調性:BIM在建造前期對各專業碰撞問題進行協調,減少不合理變更方案。

(3)模擬性:BIM將建筑項目進行3D、4D和5D模擬,確定合理施工方案,實現成本控制。

(4)優化性:BIM及各種優化工具可為復雜項目優化提供可能。

(5)可出圖性:BIM在對項目進行優化后,可輸出碰撞檢測報告、改進方案等。

2BIM在建筑領域應用的重要意義

(1)BIM應用于工程項目規劃、勘察、設計、施工、運營維護等各階段,實現建筑全生命期各參與方在同一多維建筑信息模型上的數據共享,為產業鏈貫通、工業化建造和繁榮建筑創作提供技術保障;

(2)BIM支持對工程環境、能耗、經濟、質量、安全黃勛(重慶市勘測院重慶市巖土工程技術研究中心重慶401121)淺談BIM技術在巖土工程勘察的應用研究等方面的分析、檢查和模擬,為項目方案優化和科學決策提供依據;

(3)BIM支持各專業協同工作、項目虛擬建造和精細化管理,為建筑業的提質增效、節能環保創造條件[2]。

3我國工程勘察BIM的發展方式

3.1工程勘察BIM的尷尬處境

目前,巖土工程勘察游離于BIM體系之外,現有地質信息管理仍基于傳統CAD二維模型的構建,其表現形式比較單一,可視化表達不夠形象。如何利用工程勘察數據,構建基于建筑物與地質信息的集成一體化三維模型,實現BIM協同合作,是勘察行業值得深思的問題。

3.2工程勘察BIM的發展方式

(1)工程勘察模型

我國工程勘察BIM建設還停留在工程地質模型階段[3]。三維地質建模的基本思路為:利用航空影像、地面高程數據及地物信息、工程鉆探等數據集成構建地上地下一體化的三維地質模型。

(2)模擬與分析

地質模擬分析的思想核心是利用三維地質體切割、設計方案和巖土實驗數據,通過傳統二維剖面計算或三維數值模擬,以實現工程地質評價分析,為設計調整和科學決策提供依據。

(3)信息共享

開發巖土工程各種相關結構構件族庫,建立統一數據格式標準和數據交換標準,從而實現信息的有效傳遞。

4總結

工程勘察BIM可為項目參與者在同一多維平臺上,實現協同合作、提高生產效率、控制工程質量等,但現階段也面臨著諸多障礙,如需要大量的人員培訓、購買或開發軟件成本高昂、企業硬件升級等,這是每一個工程勘察企業面臨的挑戰。

作者:黃勛 單位:重慶市勘測院重慶市巖土工程技術研究中心

參考文獻:

[1]何光培,黃錳鋼.十大BIM常用名詞和術語解釋[J].土木建筑工程信息技術,2010,2(2):112-117.

[2]住房和城鄉建設部.關于推進建筑信息模型應用的指導意見[R].北京,2015.

[3]明鏡.三維地質建模技術研究[J].地理與地理信息科學,2011,27(4):14-18

第二篇:巖土工程勘察水文地質作用

摘要:

巖土工程勘察是施工建設活動組織開展的基礎和保障,通過巖土工程勘察,可以全面分析施工區域的地質狀況,使施工實踐更加精準高效。巖土工程勘察中,水文地質因素是重要環節,對水文地質中的地下水分布規律加以梳理總結,能夠有效避免建筑物遭受地下水的侵蝕和影響,提高建筑物的使用年限。本文就巖土工程勘察中的水文地質因素,結合相關案例,對其作用及具體勘察內容進行探究。

關鍵詞:

巖土工程勘察;水文地質;作用

巖土土體構成中,地下水是其中的物質構成之一,地下水可以對巖土土地的物理及化學屬性產生影響,制約巖土土體的穩定性及堅固性表現[1]。而巖土工程施工中出現的諸如基坑突涌、管涌及流砂等危害,都從側面反映出巖土工程勘察中水文地質的重要性。

1巖土工程勘察中水文地質勘察的重要性分析

巖土工程勘察從方向和目標上看,主要是通過對巖土工程的地質地貌、水文條件、巖土層分布構成、基礎型式及基坑樁基等要素加以勘察分析,從而明確巖土工程構成因素的分布及變化規律,以有效預防巖土工程施工建設環節可能出現的質量病害。其中,巖土工程的水文地質勘察,是通過對巖土工程區域的地下水分布、埋藏及運動情況進行實際的勘測,了解地下水的水文變化狀況及地下水的動力演變情況,最終為巖土工程的病害預防及治理提供參考。具體地說,巖土工程勘察中水文地質勘察的重要性主要體現在以下兩方面:

(1)通過對巖土工程地下水的水位進行勘察,掌握其升降規律,避免出現因地下水水位的升高,導致巖土工程的巖性發生變化,最后引發巖土工程出現滑移、巖土鹽漬化、粉化、液化及管涌、流砂等現象。而從人為因素來考量,如因人為原因,比如地下水抽取過度,損壞地下水補給線路等,往往會引起地下水水位升降過于頻繁,在此過程中,會增大巖土工程發生地面沉降,崩塌等危害的幾率。因此,勘察巖土工程水文地質,可以為用水方案的制定提供指導,以保障用水活動不會引起巖土土層承載力及巖土土質的下降。

(2)巖土工程水文地質勘察能夠憑借勘察得出的數據信息,對人為原因而導致的地下水動態變化進行分析研究,從而使巖土工程施工建設過程中最大限度地避免出現地下水危害[2]。從巖土工程水文地質的變化規律看,當其處于自然狀態時,地下水的水位及動力作用變化幅度較小,而巖土工程施工會打破地下水的自然存在狀態,在此過程中會伴隨巖土土質松軟,巖土含水量升降及巖土的孔隙變大等現象,這就會對地下水的力學平衡性施加影響,外加動力作用的介入,巖土工程發生基坑突涌、管涌及流砂的可能性就會大增,受此影響,巖土工程地基強度受損,邊坡失穩的危害就會暴露。而通過巖土工程水文地質勘察,施工人員可以對巖土工程區域的地質地貌狀況、地下水分布及地下水動力變化規律等進行分析判斷,在巖土工程施工方案中,對基坑的選型、基礎開挖的技術要點及防護措施加以針對性布置,如合理確定巖土工程基坑開挖深度及隔水層的厚度;設置用于降低地下水水位的排水孔等,使巖土工程發生基坑突涌的可能性降至最低。

2結合案例,探究巖土工程水文地質勘察的內容及要點

2.1巖土工程水文地質勘察案例概述

以廣州地質勘察基礎工程公司負責實施的珠江新城巖土工程勘察實踐為例,該工程處于華穗路及黃埔大道的交匯處,項目建設的規模為高層建筑4層,地下水4層。在負責實施本項目巖土工程勘察工作時,地質勘察人員設置了46個鉆孔,其中,25個鑒別孔,21個控制性鉆孔,鉆孔編號為控1-控21,鑒1-鑒25。在具體的鉆孔深度設置上,勘察人員根據項目巖土所屬的風化巖特性而定,其控制孔的深度要大于3m,鑒別孔的深度要大于6m,鉆孔和地面之間的高程大小為6.54~12.10m。根據鉆孔的數據信息顯示,該項目的地下水類型主要為基巖裂隙水及孔隙水,在巖土的含水層分布上,以中砂及粉砂層為主,涌水量不大。在地下水的滲透補給上,主要依靠自然降水及地下徑流的補給,地下水在賦存及水位變化規律上較為頻繁,經勘察得出:該項目巖土工程地下水水位為2.50~4.50m,地下水標高數值為2.42~6.90m,地下水水位的年均升降幅度在2~3m之間。為進一步對項目巖土工程水文地質信息加以明確,勘察人員選取了位于中砂層的控8,進行了抽水試驗,對地下水的賦存情況、埋藏狀況、富水性及滲透性表現、含水層分布等進行了數據收集。

2.2巖土工程水文地質勘察的相關內容

在巖土工程水文地質勘察中,應考慮的內容主要有以下幾個方面:①從整體上勘察及檢測的巖土工程地下水給建筑物及巖土土體所施加的影響及作用,然后對可能出現的巖土工程危害進行前瞻分析及預測,提出相應的預防及治理措施。②結合勘察得出的水文地質信息及當地區域的水文地質資料,做好巖土工程施工建設的地基基礎選型工作。③要站在巖土工程施工建設的立場上,對可能出現的水文地質問題進行詳細分析:a.巖土工程施工建設要設置地下埋藏件時,要對埋藏鋼筋件及混凝土件的抗腐蝕性進行分析。b.巖土工程的巖基屬性為膨脹土及殘積土的風化巖等軟質巖時,以其為地基基礎進行施工建設時,要對巖土土體遭受地下水侵蝕及影響的概率進行分析評價,著重預防其中可以出現的管涌及流砂危害的發生。c.巖土工程的地基基礎下方部位有承壓含水層分布時,要對承壓水層的作用規律進行分析及計算,避免承壓水對巖土工程的基坑底板產生水壓沖擊,增大巖土工程的失穩幾率。d.巖土工程基坑開挖如在地下水位下部,為避免人為活動給地下水水位施加過大影響,要及時開展富水性及滲水性試驗,從而對巖土工程的地面沉降量,邊坡失穩的概率進行分析評價,制定相應的預防方案。

2.3巖土工程水文地質勘察的步驟及主要要點

以廣州某巖土工程勘察項目為例,其在水文地質勘察中主要遵循以下幾個步驟:①制定勘察規劃。這一階段的實施要點是對巖土工程區域的地質及地形資料加以收集,結合巖土工程的巖土屬性對施工過程中可能出現的地質問題進行評估,然后確定巖土工程施工的設備及材料[3]。②勘察研究水文因素。在這一階段,主要是對巖土工程周邊區域的涉水線路及相關涉水工程進行研究,了解其對巖土工程施工造成的影響。③設計及制定巖土工程的基坑施工及支護施工方案。從廣州某巖土工程勘察中的抽水試驗數據表中可以看到,在巖土工程分段施工部位,如位于中砂層的控制孔區域,其地下水水位、降深深度、滲透系數數值較大,對后續的巖土基坑施工會產生不利影響,勘察人員在對地下水情況進行全面細致分析后,在巖土工程基坑施工方案中,確定了沖孔灌注樁的樁基施工技術方案,并借助超前鉆探的方式,對巖土工程樁基的持力層進行勘察。而在基坑開挖施工方案及邊坡支護施工方案中,著重對本巖土工程中存在的砂土、粉土、風化巖等部位進行地下連續墻及預應力墻的支護施工,在基坑的開挖深度上設置為最佳的20m,為避免巖土工程發生土體蠕變及開裂,勘察人員在勘察報告中注明,應在巖土工程樁墻的外圍設置止水樁,如高壓旋噴樁,使止水樁可以連接及貫通中砂層及粉砂層。在樁墻的設置深度、大小、錨桿支護的直徑、斜度、間距等數據的確定上,根據巖土深度大小及地下水水壓壓力等要素加以確定,從而使巖土工程的基坑施工做到了高效、安全[4]。在廣州某巖土工程的基坑開挖施工時,施工技術人員根據水文地質勘察成果,設置了排水溝、集水井、降水井等,以做到對巖土土體含水量的實時控制。在巖土工程項目的4層地下室施工時,考慮到地下水水位較高,浮力較大,設計人員采用了6m這一廣州市巖土工程抗浮設計的標準水位值,以保障巖土工程上下結構的穩固性。

3結語

巖土工程勘察中的水文地質因素既具備穩定性,又具有較強的動態變化性,在進行巖土工程水文地質勘察時,要從水文地質數據信息的獲取、水文地質勘察內容的分析評價及巖土工程施工要點的質量管控等方面予以完善,以此保障巖土工程施工能夠最大限度地與水文地質要素變化規律相匹配,提高巖土工程施工的安全性。

作者:譚信強 單位:建材廣州地質工程勘察院佛山分院

參考文獻

[1]李堅.巖土工程勘察中的水文地質問題分析[J].中國新技術新產品,2012(8):76.

[2]尚光正.巖土工程勘察中水文地質試驗與地下水監測的重要性[J].地球,2015(8):206~207.

[3]祝鳳春,楊曉飛.巖土工程勘察中水文地質的應用[J].中國高新技術企業(中旬刊),2015(2):166~167.

[4]張福軍.巖土工程勘察中水文地質相關問題分析[J].地球,2014(2):208.收稿日期:2015-12-13

第三篇:巖土工程勘察水文地質作用

摘要:

巖土工程勘察中,水文地質是一個最容易被忽視的問題,而水文地質又會對巖石工程產生一定的影響。因此,在巖土工程勘測中,要對區域水文地質進行必要的勘察,并針對水文地質狀況制定出相應的防護措施、施工計劃,保證巖土工程質量不受水文地質等因素的影響。筆者主要對巖石水文地質的性質進行簡要分析,對巖土工程勘察中水文地質的作用進行研究。

關鍵詞:

巖土工程勘察;水文地質

1前言

巖土工程施工中,對工程質量影響最大的因素便是水文地質,很多施工團隊在施工過程中最關注的也是水文地質。因此,在巖土工程中,須進行必要的水文地質勘察工作,對地下水、地質構造等基礎環境進行詳細的勘察,為巖土工程的施工提供有利的環境,最大限度地保證施工質量。巖石工程施工前,施工團隊需要先對水文地質與巖石土間的關系進行充分了解,對如何做好水文地質勘查工作進行深入的思考,結合巖石施工工程要求,提出相應的水文治理措施,以防地質環境惡化,地質危害加深。

2巖石水文地理的性質

巖石水文地理具有一定的性質,包括軟化性、滲水性、崩解性、給水性、脹縮性五個主要的性質。

(1)軟化性是指巖石土體在浸水后,其結構力學強度會有所降低,特別是巖土層內存在大量易軟化層時,其結構更容易在地下水的作用下形成軟弱夾層,最終致使巖土整體強度受到削弱。

(2)滲水性是指巖石土體滲透水的功能。一般來說,堅硬巖石裂隙越多或是巖溶越發育,則巖石的滲水性就越強。

(3)崩解性是指巖土在受到水的浸濕后,由于巖石內的土粒連接被破壞或受到削弱,致使巖石土體整體或局部呈現出解體、崩散的特性。巖體的解體、崩散受巖土自身結構及顆粒、礦物等成分的直接影響。(4)給水性是指在重力作用下,水分飽和的巖石,會從飽水空隙間自由流出一定量的水分。巖石水文的給水量一般用給水度表示,給水度為含水層中的幾個重要水文地質參數之一,對巖石場地的疏工時間具有重大的影響。

(5)脹縮性是指巖土在吸收充足的水分后,巖石體積會增大,而在水分流失后,巖石體積會減小的特征。一般地,巖土的脹縮性主要是由土粒表面吸水變厚而失水變薄導致的。巖石土體的脹縮性對土坡表面的穩定性具有重要影響,若土體脹縮性較活躍,容易致使地基、土坡表面發生變形。

3巖石工程勘察中水文地質的作用

3.1地下水動水壓力形成的危害

一般情況下,自然因素形成的地下動水壓力,雖然有一定的水壓,但對巖石結構的整體穩定影響較小。但并非是指不必對這部分的動水壓力進行勘察,因為若在施工過程中,出現一些不可控的人為因素,而這些人為因素直接作用于地下動水,那么就極容易增加地下水的壓力,出現嚴重的基坑涌流、流砂、管涌等現象,對巖石施工造成較大的影響,嚴重時會危害人的生命安全,加大施工成本。因此,在巖石工程勘查中,一定要注重對地下動水加強勘查,進行適當的施工安排。

3.2地下水位升降形成的危害

(1)地下水的升降情況,會對巖石結構造成一定影響。當地下水位發生沉降時,會誘發一系列的危害。在大部分情況下,若地下水位發生沉降,最大的影響因素就是人為因素,當地下水位出現大幅度沉降時,既有可能致使地面沉降、塌陷、地裂等地質災害的發生,又會形成水質惡化,甚至出現水源枯竭的現象。

(2)若地下水位出現大幅度上升現象,也會引發一系列的危害。因為,如果地下水位的上升超出了正常范圍,便會腐蝕巖石工程基礎建筑,致使河岸、斜坡等土體形成滑移、崩塌,甚至還有些土層因為水位的極速上升而加快液化,極大地降低了土層的承載能力,使得巖石土體形成軟化結構。同時,大幅度的水位上升一樣會誘發流砂、管涌等地質災害,嚴重破壞巖石工程。

(3)地下水位的升降變化,還會嚴重影響巖石土體的膨脹性能,致使巖石出現程度不一的膨脹。一般地,地下水的升降幅度較大時,巖石的收縮性能與膨脹性能會大幅度變化,易引發嚴重的地裂現象,對巖石工程的地層建筑物造成較大的破壞。此外,地下水位的頻繁變化,還會導致巖石土體內的鋁、鐵等元素流失,使得土層的承載能力急劇下降,加大巖石工程施工選型和技術處理的難度。因風化殘積土、黏性土、軟質巖石等巖石地質結構與地下水的升降情況有密切聯系,因此,巖石工程的勘查,要加強對水文地質進行勘察,全面掌握地下水文分布狀況,了解地下水的變化規律,加深工程地基基礎,使巖石工程建筑的穩固性、安全性有所保障。

(1)地下水位大幅度地升降,會使膨脹性巖土產生不同的物理變化,致使巖石脹縮變形,引發嚴重的地裂現象,影響巖石自身的穩定性。在一定程度上,巖石工程的地基建筑物會受到地下水位的漲幅影響。當地下水位大幅度升高時,會使建筑物的防潮、防水性能受到破壞,影響建筑物的穩定性,導致巖石土體發生腐蝕、鹽漬化現象,嚴重時還會使地基土出現變形,形成附加沉降,使基礎建筑物受到嚴重破壞。而如果采用人工減低地下水的方式,還會使建筑物地基結構力學受到影響,形成地表塌陷,引發地質災害,使建筑物的正常使用及安全性能受到威脅。

(2)若在地下動水平衡狀態下,動水壓力會對巖石土體結構造成明顯的影響,易發生巖土工程危害。另外,巖石工程中的地表樁基工程為一項基礎的穩固工程,是為了增加建筑物地基承載能力設計的。但水文地質會對地表樁基造成一定的影響,對其牢固性產生威脅。因此,在樁基工程施工前,要對地下水分布、運動狀況進行深入的調查,之后再選取合適的樁基工程。一般來說,在巖石土體松軟的地方,地下水若流速過快,會造成樁基周圍土質的松動,影響建筑物的樁基牢固程度,所以,要分析地下水流速對樁基的影響程度,進行合理的施工安排。

4水文地質在巖石工程勘察中的應用分析

水文地質勘查,是巖石工程勘查中的一大重要工程,水文地質對巖石工程的施工有巨大的影響。因此,在巖石工程勘查中,首先要進行地質水文的勘查工作。在某些巖石地區,水文地質條件較復雜,如果沒有對水文地質狀況進行充分、全面的了解、掌握就展開巖石工程施工,就會引發一系列的水文地質問題,影響巖石工程施工的正常開展。為確保巖石工程施工具備一定的穩定性、安全性,防治人為水文地質災害的發生,就需要加強地質勘查、監督工作,對地下水位的運動情況、分布狀況、危害程度進行充分的了解、掌握,提高巖石工程勘查質量。

4.1對自然地理因素的勘察

巖石工程勘查包括地質勘查、建筑施工勘查。在地質勘查中,要結合巖石工程的施工地點進行地質分析,提供必要的巖石數據,并對地下水文狀況進行勘察,提供必要的水文勘察依據,保證巖石工程施工計劃更加合理,施工過程更加安全。巖石工程中的水文地質勘查,包括很多方面的內容,既要對施工地點的自然地理條件進行勘察,又要對地形地貌、地下水文特征進行勘察,結合施工地點的氣候條件、溫度狀況、巖石土體干濕程度、地貌侵蝕程度等,展開施工安排。

4.2對巖石地質條件的勘察

在巖石工程的施工中,地質條件為工程硬性制約因素,對工程地基的施工建設質量具有重大的影響,并對建筑地基結構的耐久性、穩定性、安全性有一定影響。因此,巖石工程地基施工前,需要對施工地點的地質條件等進行全面勘測。巖土工程勘測中,水文地質條件的勘察,主要包括對工程建筑所在區域地質構造、地層巖性、巖石基底構造、巖石構造運動等狀況進行實地勘測,保證提供的巖土工程地質勘查數據具有較強的可靠性、真實性。

4.3對巖石地下水位的勘察

巖石地下水位的勘查,對巖土工程及建筑工程的施工安全具有重要影響。一般來說,地下水位的升降變化,會致使建筑物、工程地基等發生下沉、塌陷、變形等狀況。因此,在巖石工程施工前,要對地下水近三到五年的高低水位進行勘察、統計、分析,并對地下水的流通狀況、排泄條件、補給關系經勘查對影響地下水位變化的因素進行分析,保證巖石工程施工不受地下水位的升降影響。

5結語

總而言之,隨著社會的飛速發展,工程勘察技術開始逐漸發展、完善。在巖石工程勘察中,水文地質對巖石工程質量的影響非常大。因此,必須對水文地質狀況加強勘察,通過系統、科學計算,得出水文地質參數,為巖石工程施工提供必要的數據基礎,以免地下水文影響巖石工程施工工作。在巖石工程中,工程結構的穩定性、安全性對施工人員的人身安全具有較大的威脅,而工程結構的穩定性、安全性很多時候受水文地質狀況的影響。因此,開展水文地質勘查非常有必要。巖石工程施工團隊不僅要對地下水的分布狀況有所了解,還要掌握地下水的運動狀況、升降情況,保證施工計劃更加合理,施工進展更加順利。

作者:鐘開五 單位:中國有色金屬長沙勘察設計研究院有限公司

第四篇:巖土工程勘察水文地質問題

摘要:

結合承德市區的地質實際情況,分析了其水文地質特征,通過列舉由地下水引發的案例,總結了巖土工程勘察中應注意的水文地質問題,介紹了做好水文地質評價工作的要點,以保證勘察工作的順利進行,提高工程施工質量。

關鍵詞:

巖土工程,水文地質,地下水,含水層

1概述

承德市位于河北省的東北部,是享譽國內外的旅游城市。其市區下轄雙橋區、雙灤區、鷹手營子礦區三個區,其中雙橋區作為承德市人民政府駐地,也是承德人通常意義上的市區所在。近年來隨著城市規模的不斷擴大,市區內的建筑物由多層向高層迅速轉變。伴隨著高層建筑的興起,地下建設更顯突出,如地下車庫、人防設施等都向地下深部逐漸發展。因此承德市區的巖土工程勘察工作的重要性也越來越突出,成為工程施工中的重要環節,關系著工程的安全性與穩定性。在進行巖土工程勘察時,現場的水文地質狀況如果沒有得到應有的重視,會為以后的施工留下巨大隱患。因此,為了提高工程施工質量,在勘察過程中必須查明與巖土工程有關的水文地質問題,為此本文對承德市區(主要指雙橋區)巖土工程勘察中應注意的水文地質問題進行了簡單探討。

2承德市區地質概況

承德市區地處燕山山脈東段,位于燕山沉陷帶與高原后背斜過渡帶,地勢由西北向東南逐漸降低,海拔高度為697m~305m,為淺切割的中~低山區。武烈河自北而南縱貫全區,于大石廟南匯入灤河,因此在構造運動與河流地質長期作用下,形成了以武烈河河谷為中心的階地地貌格局。區內地層主要為太古界單塔子群白廟子組(Arb)、中生界中侏羅統后城組(J2h)、新生界第四系上更新統(Qal+pl3)和全新統(Qal+pl4)地層。區內抗震設防烈度為6度。

3承德市區水文地質特征及地下水引發的案例

3.1承德市區水文地質特征

承德市區主要為第四系松散孔隙潛水及基巖表層風化裂隙潛水。第四系松散孔隙潛水主要賦存于武烈河沿岸及山間溝谷地段的第四系全新統地層下部砂礫石中。武烈河Ⅰ級階地地下水水位埋深2.2m~7.8m,含水層厚度為6.0m~10.0m,地下水水位年變幅1.5m~2.5m。武烈河Ⅱ級階地及山間溝谷地段地下水水位埋深0.9m~8.5m,地下水水位年變幅1.5m~2.0m。水質分析結果表明,該區地下水為HCO3•SO4-Ca型弱堿性微硬淡水,pH值為7.1~7.4。基巖表層風化裂隙水主要賦存在山間溝谷的緩坡及基巖出露地段。區內地下水主要靠大氣降水補給,與武烈河和灤河有密切的水力聯系,主要以地下徑流方式排泄。

3.2近年來由地下水引發的事故案例

下面簡單列舉幾個承德市區近年來由于地下水處置不當引發的建設工程事故,以突顯巖土工程勘察中水文地質工作的重要性。1)東園林某小區。小區擬建場區位于武烈河Ⅰ級階地之上,設計有地下車庫及人防工程,采用的持力層為圓礫層,其上部有粉細砂層。場區內毗鄰武烈河地下水水位埋深較淺,設計采用了止水帷幕處理場區內的地下水。基坑止水帷幕施工完成后,由于止水帷幕的接頭處理不當,局部地段帷幕沿基坑周邊未完全封閉存在滲漏水問題,該問題未能引起施工單位的重視,隨著基坑開挖加深,漏水處發生潛蝕將基坑外側地層中粉細砂層全部沖入基坑,在基坑外側形成地下空洞。后來地下空洞處發生坍塌,造成人員傷亡。2)圖書館。場區位于武烈河兩岸的山間溝谷地段,圖書館建有地下室。由于勘察單位提供的地下水水位存在錯誤,設計單位依據錯誤數據對地下室未做防滲設計,圖書館建成后,在雨季期間因地下水位變幅引起地下水上升,圖書館地下室被浸泡,造成了巨大的經濟損失。3)體育場地下旱冰場。該場區位于武烈河Ⅱ級階地之上,地下水埋深較淺,筏板基礎施工過程中一直采用井點法對場區進行降水,基礎施工完成后,施工單位認為基礎施工已經完成無需再繼續進行降水,便停止降水,結果僅過了一夜,基坑被地下水浸泡,筏板上浮,致使已完成的基礎全部報廢。4)武烈路某居民樓。該居民樓位于武烈河Ⅰ級階地之上,毗鄰武烈河。后來承德市為美化市容,在武烈河上修建橡膠壩蓄水景觀工程。橡膠壩建成蓄水后,使附近區域地下水水位抬升,該居民樓的地下室被抬升的地下水浸泡,造成了經濟損失。

4承德市區巖土工程勘察水文地質問題及評價

4.1應注意的水文地質問題

1)注意地下水水位升降對施工區域巖土體以及建筑物所產生的影響和作用,特別是武烈河沿岸區域因橡膠壩蓄水、放水導致地下水位頻繁變化產生的影響。2)注意建筑物的地基或基礎位于地下水水位以下時,應該考慮地下水對鋼筋和混凝土的腐蝕性以及基坑開挖過程中地下水滲入到基坑中,可能淹沒工作面,影響工程的開挖施工質量與效率的問題。3)注意基坑排水時,會導致基坑周圍地面出現沉降、變形的問題。4)注意在地基基礎應力擴散范圍內存在松散、飽和的粉細砂、粉土時,可能發生潛蝕、流砂、管涌的問題。特別是武烈河沿岸及開發區區域,第四系地層中含有飽和粉細砂薄層、透鏡體的區域需要重點考慮本問題。5)注意地下水對強風化巖體可能產生的軟化、崩解、脹縮等問題。

4.2如何做好巖土工程勘察中水文地質的評價工作

結合承德市區的實際情況,個人認為做好承德市區巖土工程勘察中的水文地質評價關鍵在于以下幾點:1)充分預測在巖土工程勘察中可能遇到的問題。承德市區地下水以潛水為主,含水層主要為第四系沖洪積層和白廟組及后城組基巖的風化層,其下部的新鮮完整基巖可視為相對隔水層。在預測時要依據工程的具體情況,在詳細調查周邊地質環境、地下水位情況、含隔水層情況的基礎上,預測分析巖土工程勘察中水文地質評價的問題。著重分析本文前述應注意的水文地質問題對巖土工程的各種危害,并針對可能的重大安全隱患,提前提出防治方案。2)確保水文地質參數測定的可靠性:水文地質參數作為水文地質評價的基礎,其可靠性是保證質量的決定性因素,要從以下幾個方面入手確保參數的可靠性。a.合理確定含水層。在工程勘察時,要通過對場區地層和地下水的水位情況,合理確定含水層。承德市區含水層主要為第四系沖洪積層和白廟組及后城組基巖的風化層,但是也不排除局部存在上層滯水及承壓水的可能性。b.準確測定靜水位。在工程勘察中要準確地測定靜水位才能評價地下水位升降變化對巖土工程的影響。承德市區多為潛水,但是一旦遇到多層含水層時應分層測定水位,同時靜水位的測定應有一定的穩定時間,鉆進過程中的初見水位不一定是靜水位?;蛘咴谟行枰獣r,可在勘察結束后,統一測量一次靜水位。c.進行有針對性的水文地質試驗。水文地質試驗是為測定水文地質參數和了解地下水的運動規律而進行的試驗工作,具體包括抽水、提水、注水、壓水、滲水、連通、流速和彌散等試驗方法。工程勘察中水文地質試驗要按照工程實際情況以及想要取得的參數,有針對性的進行。抽水試驗是承德市區工程勘察中最常用的試驗手段,通過采用穩定流或非穩定流的方式抽取地下水,觀測記錄涌水量及其與水位下降的歷時變化關系,計算滲透系數。3)采用科學合理的方法進行水文地質評價。要根據工程的具體情況采取科學合理的方法,劃分水文地質單元,分析確定水文地質邊界、補徑排關系,分析評價水文地質條件。武烈河自北而南縱貫承德市區,因此承德市區內武烈河及灤河Ⅰ級階地區域可以使用近河定水頭補給的水文模型,其他區域則需要根據實際情況確定使用的水文模型。

5結語

水文地質與工程地質有十分密切的關系,兩者之間互相聯系、互相作用。隨著科學技術水平不斷提升,在任何地質條件下都可以進行建筑工程建設,但這要以詳細科學的工程地質勘探以及合理的水文地質評價為依據。因此,本文僅對承德市區巖土工程勘察中應注意的水文地質問題進行了簡單探討,希望能夠為日后在承德市區更好地發揮水文地質在工程勘測過程中的作用盡一點綿薄之力。

作者:傅大慶 付茂盛 單位:華北地質勘查局五一四地質大隊

參考文獻:

[1]于輝增,張驥遠.承德市雙橋區工程地質區劃及勘察應注重查明的工程地質問題[J].巖土工程界,2006(6):76-80.

[2]張英平,茍自強.承德市區巖土工程特征及地基適宜性研究[J].安全與環境學報,2012(1):228-233.

第五篇:凍土地區巖土工程勘察方法

摘要:

巖土工程勘察方法主要以地質調查與測繪、勘探與取樣、原位測試及室內試驗、現場檢驗與監測、整理勘察資料等為主。北方凍土是指0℃以下含有冰的各種巖石和土壤。針對北方凍土地區的巖土工程勘察方法,需根據具體情況對巖土工程勘察方法進行改進,從而有效的提高北方凍土地區的巖土工程勘察質量。本文從巖土工程勘察方法入手,對北方凍土地區的特點進行了分析,并進一步對北方凍土地區的巖土工程勘察方法進行了具體的闡述。

關鍵詞:

巖土工程;勘察方法;北方凍土

北方凍土具有一定的流變性,在凍土地區進行巖土工程勘察施工,需要對凍土的融沉及凍脹性進行充分的考慮。特別是多年凍土,其在兩年或兩年以上都處于凍結狀態,只有表層幾米的土層處于夏融冬凍的狀態。同時在季節變化過程中,北方凍土地區在工程勘察施工時還會面臨各種突發狀況,因此將巖土工程勘察方法在北方凍土地區進行運用時需要認真進行分析和研究,通過改進勘察方法、勘察工具和儀器,從而有效的提高勘察的質量,確保工作人員和儀器的安全。

1北方凍土地區的特點

在我國東北地區、西部高山高原及東部一些較高的山地分布著大量的凍土。其中有多年凍土、隔年凍土、季節凍土等。特別是我國東北地區其凍土屬于高緯度多年凍土,其分布不僅具有明顯的緯度規律性,而且自北向南分布面積也呈不斷減少的趨勢,凍土呈現暗色、淡色,呈現多邊形及條形等形態。

1.1流變性

由于北方凍土具有一定的流變性,其長期強度低于瞬時強度,這就導致在北方凍土上進行施工時需要面臨融沉和凍脹的危險。而且在季節變化下,北方凍土地區工程施工也會面臨各種復雜的狀況,各種問題層出不窮。

1.2融沉

融沉是在溫度上升的情況下凍土中的土壤和巖石中的冰融化,使凍土層體積縮小,建筑物的基礎在這種情況下出現下沉的現象。可能造成建筑物的傾斜。

1.3凍脹

凍脹是造成建筑物發生凍害的主要原因。由于水變成冰,體積會發生膨脹,建筑物的荷載不能承受地基土層凍結的膨脹力時,地基就會被抬起,建筑物就會發生傾斜、倒塌等現象。北方在冬天時經常有負溫,所以,在這種條件下,體積發生變化,溫度的不同在各種應力的作用下,會將建筑物損壞。

2北方凍土地區的巖土工程勘察方法

2.1地質調查與測繪

當巖土工程勘察方法在北方凍土地區運用時,地質調查與測繪工作中需要現場工作人員做好數據的記錄和處理工作,主要做好地貌的勘察,針對凍土的分布、埋藏、成分、結構,以及地下水的類型進行搜集和整理;并分析以往的勘察報告和試驗結果,參考各種資料,有針對性的提出工程建議和保護方案。因此需要在地質調查與測繪時要做好數據校正工作,從而更好的保障建筑物的穩固性。

2.2勘探與取樣

為了能夠獲得全面性的資料,則需要提前進行取樣??梢悦恳粋€季節進行一次勘探,并做好取樣工作,從而對全年度凍土層的變化情況進行研究,以便于為以后的工作打下堅實的基礎。也可參考相關資料取得需要數據??筛鶕鐾凉こ痰牡刭|環境變化特點,根據任務要求和凍土特性,選用不同的勘察方法。在具體勘探時,為了避免儀器誤差而導致勘探數據受到影響,盡量采用坑探或槽探,這樣所獲得的勘探數據更為直接和準確。

2.3原位測試與室內試驗

其中,原位測試是重點工作,因為它是對地下地質的深度研究,必要時可以增加次數,以保證數據的準確性。由于凍土本身的特性,可根據凍土試驗的目的和要求,可以對試樣進行等級劃分,作為取樣時的依據。室內試驗中凍土的取樣及取樣后到試驗前的保存非常關鍵。為保證凍土土樣為原狀狀態,可注意以下幾點:第一,外業取樣要有加裝溫控器車載冰箱;第二,試驗室樣品保存在試驗專用冰箱;第三,根據該地區的勘測結果,確定車載冰箱及試驗冰箱的溫度;第四,樣品制件過程要保證樣品不融化;第五,確定科學合理的勘察時間。

2.4現場檢驗與監測

針對北方凍土地區在每個季節的不同特點,在巖土工程勘察的準備工作和勘查過程中要注意一些問題?,F場檢驗與監測時,由于北方凍土地區對環境變化比較敏感,工作人員要注意巖土反應性狀、施工及運營時對環境產生的影響,將基礎資料保管好??蛇M行必要的定位觀測,以對凍土工程地質條件進行評價及預報,并有針對性的預報建筑中、建筑后的凍土工程地質條件的變化,以保障工程的順利進行及日后提出防治處理的辦法。

2.5勘察資料整理

凍土地區的勘察項目相對于其他工程來說并不多,其勘察資料作為日后參考、學習、改善的資料顯得更為重要。對原始勘察資料進行整理歸檔,能夠為以后相關工程施工提供必要的參考;而且通過對凍土地區工程勘察資料進行分析和研究,還能夠提出針對于凍土地區工程勘察的改善方法。這不僅有利于工程質量管理的完善,而且勘察資料的作用也將得到更好的發揮。

3結語

根據現有的資料顯示,巖土工程勘察在北方凍土地區運用的情況并不多,最成功的工程當屬于青藏鐵路的建設,其屬于在高海拔地區的凍土地帶完成的勘察和建設,這也為北方凍土地區的勘察和施工打下了堅實的技術基礎。我們在針對北方凍土地區進行地質調查與測繪、勘探與取樣、原位測試與室內試驗、現場檢驗與監測時,一定要本著認真負責的工作態度,實事求是的嚴謹工作作風,一切以尊重科學、尊重事實為基準;并通過不斷的實踐和努力對北方凍土中巖土工程勘察技術進行適當的改進和提高,使其在北方凍土地區運用時能夠更加的科學合理。這不僅能夠有效的提升巖土工程勘察的技術水平,而且對于加快推動我國經濟建設也將起到十分積極的作用。

作者:丁博 單位:齊齊哈爾市勘察測繪研究院

參考文獻

[1]康朝勇.淺析巖土工程勘察中常見的問題及對策[J].中國新技術新產品,2011.

亚洲精品一二三区-久久