巖土工程條件的概念范例6篇

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巖土工程條件的概念

巖土工程條件的概念范文1

【關鍵詞】巖土工程勘察; 重難點; 研究分析

1引言

隨著我國社會的快速發展,工程項目建設日趨增多,而巖土工程勘察工作作為工程項目建設的基礎,顯得極其重要,所以提高巖土工程勘察工作的質量將對工程建設項目的順利進行產生巨大的推動作用。一份完整的巖土工程勘察報告應該包括整體的地形地貌、巖層構造、地下水狀況、地質情況等。最重要的是要結合巖土工程勘察報告,對巖土工程建設做合理的建設分析。下面筆者將對巖土工程勘察概念、巖土工程勘察重難點、重點勘察技術在巖土勘察工作中的應用進行具體分析。

2巖土工程勘察概念

所謂的巖土工程勘察指的是利用工程地質學和巖土力學的相關知識,結合相關的勘察方法及測量設備對工程建設項目所在地的地質條件進行調查分析[1]。具體概念可理解為:查明擬建場地地質條件,對地質條件進行合理分析,形成巖土工程勘察報告,為接下來的工程項目建設的設計施工作鋪墊。主要任務為以下幾個方面:(1)對工程項目建設場地的地質情況進行調查分析,根據巖土情況做出定性分析,指出哪些土地適合工程項目建設,為后期的工程項目的設計和施工階段作鋪墊。(2)根據巖層情況,為項目建設工程的施工單位出出合理的建設建議,使其充分利用場地的自然條件,在巖土條件良好的場地進行工程項目建設,并且提出與建設相關的注意事項。

3巖土工程勘察工作的重難點分析

3.1前期勘察階段的重點

巖土工程勘察的前期勘察階段主要是了解勘探地區的地層狀況,確定工程項目的具體施工位置,以及工程項目的具體類型等[2]。在前期勘察階段的重難點主要是以下內容:

在前期勘察階段主要是對施工地點周圍環境的了解,包括整個地區的地形地貌等,再結合周圍建筑資料,對巖土的狀況,構造以及地下水情況等進行分析,這樣可以對工程項目的設計施工起到參考作用。

勘探點間距以及深度的控制是勘察過程中的重難點,雖然我國對于勘探點深度及間距有明確的規定,但是在實際過程中經常出現問題,例如:因為操作人員的人為因素導致勘探點距離過大,這種情況就會導致勘察資料與實際情況不符,準確性較低,此外還可能因為操作人員對實際地形的不了解,而導致勘探距離不合適。這種情況下通常的做法都是加密勘探點來提高勘探過程的準確性。

3.2初步勘察階段的重點

巖土工程勘察的初步勘察階段主要是在確定工程建設位置后,對場地各方面情況進行評估,為具體的施工建設提供基礎資料[3]。初步勘察階段的重點主要是以下幾個方面:

通過前期勘察階段的工作,已經對地質狀況,巖土構造,地下水情況有了基本了解。這個階段主要是通過采用測繪儀器的使用對地質狀況進行更加詳細的分析,包括不良地質對工程建設項目安全性的影響程度,以及當地土地對建筑物的侵蝕情況。最重要的是要對抗震程度較大的土地進行抗震性判定。

3.3具體勘察階段的重點

具體勘察階段主要是基于初步勘察階段的結果,提供項目建設過程中所需的具體的巖土工程數據。具體勘察階段的重點主要是以下內容:

對施工建設地點的不良地質的成因、類別、具體分布范圍以及對整體項目建設的影響進行分析,并根據土地狀況提出合理的解決方案及措施。除此之外,重要的是要對地下水狀況進行分析,當前地下水勘探過程中的重難點主要包括:時時關注地下水水位的情況,因為如果地下水在被不斷的開采,就會導致水位下降,對工程建設項目的地基產生巨大影響;還要對鉆孔的坐標與標準高度進行比對,因為在實際情況中經常出現鉆孔位置地面高度不一,所以要測量地下水的水位狀況;還要對施工地以及周邊的水位進行研究分析。

3.4技術勘察階段的重點

技術勘察階段主要是在施工過程達到一定階段后,主要需要設計和施工單位進行合作協商,對施工過程中出現的問題進行及時的解決,對數據參數不符合實際情況的進行修正,對未達到設計要求的地區進行重新勘察。這是巖土工程勘察的最后一個階段,對整個勘察過程具有重要意義。

4重點勘察技術在巖土工程勘察工作中的應用

為了提高巖土勘察工作的質量,就必須采用先進的勘察技術,這對提高勘察數據的準確性具有重要意義。具體技術有以下幾個方面:

(1)地球物理勘探技術:該技術主要是通過利用專業儀器來對地層狀況進行測量,從而了解地質構造,以及不良地質狀況的勘察方法。該技術主要優點就是可以在各種惡劣環境下使用,而且勘探的數據準確性很高,最重要的是設備輕便,很利于操作人員的使用,具有極強的實際使用意義。

(2)遙感技術:該技術是通過利用遠距離傳感器獲取目標數據,具體包括衛星圖像、雷達數據等技術。該技術最大的優點在于獲取的圖像清晰,內容豐富,因此當前被廣泛的應用于巖土工程之中。

5總結

綜上所述,我們不難看出巖土工程勘察工作內容不僅復雜,而且個體差異極大,很難做到一套技術全部使用,因此需要根據不同的地質進行具體的勘探分析,形成完整的勘探報告,還要對建設地周邊環境進行調查研究,根據研究報告結果判斷工程建設項目應該怎樣進行,具體的工程類別,工程建設項目的施工方法等。巖土工程勘探質量的高低將對工程項目的建設質量產生直接影響,因為巖土工程勘探市工程項目建設的前期準備,如果在勘探階段就出現問題,那么在后續的施工階段將會把問題放大化,最后導致項目工程不能按計劃標準建成,造成巨大的經濟損失。因此,在源頭上解決好這個問題,顯得尤為重要,希望能通過本文的探討對巖土工程勘察工作的順利進行有所幫助,也希望本文能對勘察人員的實際工作有所促進作用。

【參考文獻】

[1]廖林.關于巖土工程勘察中常見問題及改進措施探討[J].黑龍江科技信息,2012,02:289.

巖土工程條件的概念范文2

關鍵詞:巖土工程; 勘察; 意義; 新技術

Abstract: the geotechnical engineering work task is to find out the truth and provide relevant technical data, analysis and evaluation of the engineering geological conditions of the field, and puts forward the Suggestions to solve the geotechnical engineering problems. This paper introduces the meaning of geotechnical engineering investigation, this paper analyzes the present situation of geotechnical engineering investigation, emphatically summarized the geotechnical engineering the application of new technology.

Keywords: geotechnical engineering; Reconnaissance; Meaning; New technology

中圖分類號:K826.16文獻標識碼:A 文章編號:

巖土工程是市場經濟國家普遍實行的專業體制,在發達國家已有40 年左右的歷史。與工程地質勘察相比, 巖土工程要求勘察與設計、施工、監測密切結合, 而不是彼此機械分割; 要求服務于工程建設的全過程, 而不是單純為設計服務; 要求在獲取系統而準確資料的基礎上, 對巖土工程利用、整治方案深人論證; 提出技術可行、經濟合理的具體建議, 而不是單純地提供巖土技術資料。巖土工程專業人員也能在巖土工程設計、施工、監測、監理崗位上工作。因而, 這種體制更貼近工程實際, 更注重于解決工程實際問題, 從而要求技術人員具備全面的知識, 為工程建設做出更大的貢獻。

十幾年來, 由于建設部和工程勘察協會的大力推動和廣大科技人員的不懈努力, 從科研、教學、標準規范到工程實踐, 巖土工程專業體制在我國已基本形成, 但尚不完善。將來的巖土工程專業體制將會更加完善, 更加適應市場經濟, 巖土工程將成為工程建設領域中一個非常富有活力和良好經濟、社會效益的行業。

一、巖土工程勘察的意義

巖土工程勘察是應用巖土工程的觀點、技術和方法,查明、分析、評價建設場地的地質環境特征和巖土工程條件。巖土工程涉及氣象、水文、地質、巖土力學、化學、工程學、環境學等學科,是一門相當復雜的專業?,F階段,我國關于此方面科學研究尚薄弱.而且由于有效的技術手段、儀器和設備不足,故在巖土工程勘察中先進方法也運用得很少。我們在工程地質學面前存在著大量問題仍待我們進一步去探索、去解決。

我國是一個地質災害多發的國家,特殊性巖土種類眾多,存在的巖土工程問題復雜多樣。工程建設前,進行巖土工程勘察,查明建設場地的地質條件,對存在或可能存在的巖土工程問題提出解決方案,對存在的不良地質作用提前采取防治措施,可以有效防止地質災害的發生。同時,巖土工程勘察所占工程投資比例甚低,但卻可以為工程的設計和施工提供依據和指導,以正確處理工程建筑與自然條件之間的關系。充分利用有利條件,避免或改造不利條件,減少工程后期處理費用,使建設的工程能更好的實現多快好省的要求。因此,工程建設過程中,巖土工程勘察工作就顯得相當重要。

二、巖土工程勘測現狀分析

我國巖土工程勘探已經累積了數十年工程實踐經驗,特別是改革開放以來的巨大技術進步,我國巖土工程勘察的技術水平已有了顯著提高,已經完全有能力承擔各類大型復雜工程的勘察、設計和施工,包括高層建筑和超高層建筑、復雜地基處理、深基坑開挖、大型邊坡工程、地下工程、移山填溝、圍海造陸、海上平臺、核電站等。針對巖土工程勘探對于整體工程的重要性,在進行巖土工程勘探時首先要對工程勘探工作的取樣及地址鉆探進行控制,嚴格按照國家標準進行。

三、巖土工程勘察新技術的應用

1、數字化勘察技術

隨著數字化的發展,傳統勘察方法逐步過渡到數字化勘察,這既是發展的要求,也是發展的必然趨勢。數字化勘察技術在應用中關鍵在于以下兩個方面:

(1)數字化建模方法。目前采用的建模方法主要是數字表面模型法(Digital Surface Model),這種方法能夠最真實地表達地面起伏情況。數字表面模型法的基本內容就是通用精確表示工程地質體外表面的方式來表示均質地質體,可以抽象為把一系列同屬性的點按照一定的規則連接起來,構成網狀曲面片,進而確定整個地質體的空間屬性。表面模型法的數據來源是通過測點獲得的一系列離散的測點資料,包括測點的幾何特征數據和屬性特征數據,然后利用數據解釋結果重構地質體界面。

地形建模方法是采用某地區的DEM數據作為基礎,然后疊加遙感影像來完成三維地形的顯示。對正射影像圖進行投影變換,并使用Photoshop進行調色處理,作為地形紋理或者說是三維城市的“底圖”。

此外要涉及到的一個重要技術是地質三維數字化,就是以地球三維地理空間中全面的地下各項內容,包括地層、土質、巖石、石油、天然氣、礦藏、海水、地下水、廢物等,對這些對象相應在地球三維地理空間上各點的屬性、狀態、特征等的分布建立統一的三維數字化描述。

目前存在的問題主要是:由于三維工程數值分析是基于已知離散點插值來實現的,但是地質空間的分布由于其自身的復雜性和不完全確定性,有時僅從地質空間剝離出離散點,并不能進行三維地質工程屬性描述。同時由于工程地質對象應力、應變屬性的相互關系無法把握,與現實地質條件相差太遠,而用于分析工程地質應力、應變的前提即工程地質條件太簡單,以及把已知力或位移邊界條件簡化成離散點進行考慮,因此建立起來的三維描述的適用性與精確性往往還存在誤差或者缺陷。

(2)數字化巖土勘察工程數據庫系統?;贕IS的巖土工程勘察涉及到的原始數據主要為地理信息方面的空間數據和非空間數據,數據來源包括:

第一,基礎地理數據。主要包括地形地貌圖和自然區劃圖。

第二,巖土工程勘察數據。主要有所研究區域的工程地質勘探資料。各勘探點的所有信息(如地理、環境、土的物理力學指標等)。各類建筑場地的地層信息,比如年代、沉積相、液化等級等。數字化巖土勘察工程數據庫系統的主要步驟有:①巖土工程勘察數據庫的概念模型設計。巖土工程勘察數據庫管理作為巖土工程勘察數字化系統的一項基礎工作,是一個數據密集、處理復雜的數據庫應用問題。為了能獲得反映信息世界的概念性數據模型,將與實體和聯系相關的功能與行為剝離出來,僅從現實世界中實體的數據側面來建立模型即研究數據對象與屬性及其關系,并在此基礎上建立相對應的數據庫表結構。②數據庫的建立與實現。巖土工程一體化系統的數據有三類:用戶原始數據,系統中間數據,最終數據。原始數據由測點數據組成,而測點數據又由測點幾何屬性數據(位置)和測點信息屬性數據;中間數據包括根據原始數據系統自動生成的地層層面等值線模型、三維表面模型、剖面模型等,根據這些模型可以生成用戶需要的各種圖件,還可以進行各種信息查詢操作;最終數據種類繁多,主要是根據用戶需要由中間數據生成,包括圖形資料和文檔資料。

2、發展測試新技術

測試技術是勘察工作的基礎。我國在這一方面與國外還存在較大差距。與巖土力學相比,目前測試技術最大的問題是參數測試技術還很不成熟。要進一步完善測試技術,需要在傳統測試手段的基礎上進一步重視現代物理技術(波動理論、電子技術等)的應用。例如,可以將土工測試從研究地基中的某一“點”發展到更大的空間范圍的“面”和“體”。另外土工測試將從第一代的直接試驗和第二代的觸探、旁壓試驗進入第三代的無孔、無損測試技術。測試技術的發展離不開硬件的支持,這就要求儀器和設備設計者和制造者進一步提高研發水平和制造水平,以更好地配合實際工作。還要求研發者多結合生產實際,密切關注與生產密切相關的技術領域,真正做到理論與實踐相結合。

巖土工程勘察是各項工程設計與施工的基礎性工作,具有十分重要的意義。但由于巖土工程的特殊性,許多時候無法采用直接、直觀的手段實現對地基巖土性狀的調查和獲取其工程特性指標。這就要求巖土工程勘察技術人員要掌握相關的各類規范、規程,并在勘察工作中仔細、認真以及全面考慮,確??辈旃ぷ饔袟l不紊地開展,從而使勘察成果滿足設計的使用要求,最終確保工程建設的安全、高效運行,實現國民經濟社會的可持續發展。

巖土工程條件的概念范文3

由于現代化信息技術的進步發展,巖土工程勘察和工程設計也得到了進一步的提升,然而限于一些客觀因素和綜合條件,巖土工程勘察設計還是存在不少有待改進的地方,如勘察資料太過地質專業化,不同領域專業設計內系統聯系不足,封閉獨立性強,尤其是數字化地圖和設計系統之間缺乏貫通。另外部分行業工程還存在設計系統軟件功能不完善、勘察信息技術化程度較低,使得其綜合系統空間特征分析能力和數據研究結果與市場行情不符,也落后于實際功能使用。為確保有效克服并改善這一現狀,就必須要構建巖土工程勘察數字一體化系統,確保該多專業學科綜合系統能夠在統一框架結構和和諧工作環境中進行勘察、設計,確保其系統工程設計和具體實施的準確性和有效性能夠大大提高,這也有利于提高巖土工程勘察設計工作效率和質量。一般巖土工程勘察一體化主要包括縱橫向一體化和松散密切一體化,所謂的巖土工程勘察一體化,則是借助巖土工程勘察測繪技術,依據其相應工程數據庫系統,利用網絡通信和CAD手段通過相應計算機軟件來有機集成并整合工程項目所有相關信息,并構建相應的計算機輔助信息處理程序,使得巖土工程勘察能夠由原來的手工完成轉變為現代化CAD技術完成,這種巖土工程勘察一體化系統能夠有效進行信息化數據采集、數字化綜合處理勘察資料、自動化處理圖文信息,高效智能化實現工程設計,由于該信息系統能夠產生極大的社會價值和應用價值,在加上其創立構建的全新數據分析流程也需要結合工程項目實際工作進行,因此巖土工程勘察系統中的地理信息系統、地質統計信息、巖土工程建模、數據庫系統等等也必須要充分引進市場先進計算機體系和行業經驗信息,這樣才能夠使得該系統在實際工作中發揮其應有的價值和功能,才能夠使得其巖土工程勘察設計工作做到最佳,從而給我國社會帶去更多的經濟效益。

2巖土工程場地方域數字化—地理信息系統

巖土工程場地方域數字化也就是巖土工程項目地理信息系統,簡稱GIS,基于互聯網技術的WebGIS具備分布式應用結構、廣泛的訪問范圍、獨立的平臺和成本低的系統,這門系統涵蓋了計算機信息科學技術、地理學等多門學科知識,主要是在計算機硬、軟件和系統信息科學理論支持下,科學綜合分析和規范管理空間物理力學信息的地理數據,從而為該工程項目決策規劃和管理研究提供所需信息,這對各種野外場地工程勘察測量工作極為有利。雖然地理信息系統與巖土工程勘察設計一體化是不同領域,然而巖土工程力學信息里面包含了諸多地理信息,這些信息都與空間坐標相關,而后者工作必須在空間信息基礎上進行設計分析、評估決策,也就是說巖土工程勘察設計需要全面地理信息的支持,而地理信息系統則就是有效采集、管理和分析各種空間信息的系統,因此將地理信息系統綜合運用到巖土工程勘察設計工作中就能夠充分借助GIS強大的數據采集、空間分析查詢和管理效能來對巖土工程勘察設計、具體實施所需多種信息進行準確分析和高效管理,與傳統勘察設計相比,地理信息技術應用優勢十分明顯:首先,地理信息系統采集處理數據快速且高效,其數據采集質量更高,數據來源更廣;其次,巖土工程勘察設計數據內容復雜,形式多樣,而地理信息數據庫就能夠準確描述表達空間實體,且其圖形、圖像和屬性數據高度集成準確,從而為勘察設計信息、科學構建規范專業設計、分析評價和輔助決策模型提供了全面信息支持功能;然后,GIS中拓撲疊加、緩沖區、數字地形等空間分析功能也能夠發揮其良好的分析效能;最后,GIS還具備高效的可視化操作效能,從而使得巖土工程勘察設計可視化操作平臺成為可能。

3巖土工程場地物性數字化——地質統計學

所謂的地質統計學主要是基于區域化變量理論基礎上發展起來的,通過變異函數來研究分析不同空間隨機分布的結構性數據以及它們之間的空間格局變異狀況,然后對這些數據進行專業評估分析或者模擬相關數據離散波動性,該學科包含了典統計學和空間統計學知識,主要就是針對地理地質的特征進行分析。在巖土工程勘察設計中,其勘察巖土性質與地質歷史和應力等密切相關,尤其是巖土物性指標與其所處空間位置有很大聯系,具備一定的空間相關性,而且這種相關性能夠在土層隨意兩點中體現出來,且兩點距離越大,其相關性會隨之減少,反之則增加。一般描述巖土空間自然相關性主要借助隨機場模型,利用方差折減系數來聯系巖土物性中“點”與其所處空間的變異性來綜合反映計算巖土物性相關距離,在分析巖土工程可靠性時就要依據該數據,這也是巖土工程可靠度研究的重要基礎計算分析工作。巖土物性參數統計中,相關距離是其中重要的參數之一,一般土層剖面巖土物性完全相關距離以內,兩點巖土物性完全相關,在限定相關距離意外,兩點巖土物性相互獨立,因此只要計算某工程特定土層巖土物性參數相關距離就能夠直觀了解該巖土地質物性狀況,其相關距離計算方法主要有平均零跨法、相關函數法、遞推平均法、回歸模擬法等等,不同方法都有其相應的理論依據,其應用難易度和可靠度也都各有差異,各有其優勢。

4巖土工程場地地層數字化——巖土工程建模

不同領域行業內都有其相應模型,如城市規劃模型、機制模型、計算模型、演化模型等等,可以說所謂的模型就是依據數據實物、工程設計圖紙與構思來按照其主要屬性特性、比例和生態狀況來構建相似物體圖件,從而有效顯示或揭示該類事物問題,而在巖土工程勘測工作中,其巖土工程地質模型就是利用工程性質將其工程巖土條件要上按照實際存在狀況清晰簡明表示在地圖圖形中,也就是能充分反映工程與地質條件相互聯系依存的圖示。借助該模型能夠和那后拉近地質與巖土工程之間距離,有利于工程勘察設計人員深入掌握認識和準確應用巖土工程數據結果,能夠使得巖土工程信息研究利用工作得到深化,使得工程巖土變形破壞等關鍵條件工作信息更準確,有效推動了地質工程結合后其巖土變形規律、物理效應等理論實用工作的快速進行,從而使得巖土工程信息研究工作方面得到更大的實質性進展。不同的巖土工程其構造規模、起因、形態結構都有一定差別,而這些地質構造基本都可以抽象認為是點線面體等元素的集合,所謂的點元素集合就是指測點、線元素集合就是指地質剖面線、面元素集合則是指人工填土厚面等、體元素集合就是地下巖體形狀特征。不同地質對象都有一定空間位置范圍,具備一定形態地質特征,且與其他地質對象有一定空間關系,因此地質對象主要特征就是空間、屬性以及空間關系等特征。一般地質對象能夠依據地質體形狀產狀來分析其表征,然后根據地質對象的年代、巖性、空隙滲透率、含水和力學等不同屬性參數來分析其空間分布狀況,一般巖體地質對象空間上主要表現鄰接、包含相離等拓撲關系。因此構建巖土工程模型就要基于巖土工程空間特征、巖土工程屬性等之間對照關系來進行,其構建模型依據就是利用人們對外界客觀信息認知的精煉和圖示,主要根據工程信息數據來源、質量來篩選已有資料,目前是預測某個或者多個工程地質變量的空間變化規律。巖土工程地質建模工作主要通過精確表示工程地質體外表來描述該地質對象的建模方法,也就是表面模型法。巖土工程地質建模有可視性和可修改性等特征。所謂可視性就是指對巖土工程地質模型進行可視化表述,能夠利用三維景觀模式、掀蓋層三維景觀模式、投影值線模式以及切面模式等來表達,可修改性就是指工程地質模型如果在勘探工作中獲得了新的數據信息,必須要對原有地質模型進行細化,或者巖土工程項目研究人員在不斷研究下對地質模型有了新的體會和領悟也需要修改模型。在應用巖土工程地質模型中,核心關鍵部分就是根據某組已知離散、分區數據按照相應數學邏輯關系推算其他位置點、區域數據的計算過程,也就是空間數據插值過程,其中樣點范圍包括局部擬合、整體擬合,空間數據插值則又趨勢面法、按距離平方反比加權插值法。另外應用關鍵技術就是項目工程勘察參數結構設計和地層處理模擬,前者體現場地巖土物理空間拓撲關系,后者體現不同生成地層空間疊加分布。只要根據具體需求模擬研究區域某點虛擬鉆孔土層狀況和虛擬巖土工程剖面圖和相關屬性等值線,并完成所有等值線搜索即完成其相關應用。

5巖土工程數據庫系統

構建全方位、多層次和多角度的巖土工程數據庫系統,其勘察所獲數據必須要包括以下幾點信息:第一,所有建筑工程在其施工場地的地層信息,也就是地層年代、液化等級、沉積現象、特征周期以及液化指數;第二,巖土工程勘察地理范圍內的所有地址勘察資料;第三,通過科學篩選、分析處理后的不同勘察點,也就是土層物理力學、地理物理力學以及環境物理力學等相關指標信息。只有基于這些信息才能構建科學、完整有效的數據庫系統,其步驟如下:首先,設計數據庫相關概念模型。在巖土工程勘察一體化中,數據庫信息管理是其基礎功能,鞥能夠良好解決繁雜、多元數據庫應用過程中的系列問題,因此就可以立足于數據庫的良好應用上科學構建合理應用型數據庫表結構,這樣才能夠有效獲取能完整表達地層信息數據的概念數據模型。其次,構建相應數據庫。巖土工程勘察數據庫系統主要包括用戶輸入初始化數據、系統轉化的中間數據以及轉化后最終形成的數據。用戶輸入的初始化數據主要是通過觀察勘察探測點所得的數據組合;中間數據則是經過系統處理轉化的、與底層層面密切相關的剖面模型、等值線模型以及三維表面模型數據;而最終數據種類較多,基本都是結合用戶需求轉化的文檔、圖形等資料。

6結語

巖土工程條件的概念范文4

關鍵詞:巖土工程;問題;勘察技術;數字化勘察

中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:

巖土工程勘察是指通過工程地質調查和測繪、勘探及采取土試樣、原位測試、室內試驗、現場檢驗和檢測,對工程所在地的地形地貌、地層界面、地下水位、風化層等進行查明和分析,對建設場地的環境和工程條件進行評價,編制勘察文件,為工程施工提供參考和依據。因此可以說,巖土工程勘察是工程設計與施工的先決條件,做好這一工作對后續工作有著重

要意義。本文結合目前在巖土工程勘察中的常見問題,研究了巖土工程勘察新技術的應用情況。

一、巖土工程勘察中的常見問題

由于工程項目工期一般都比較緊,因此巖土工程勘察就要求能夠在較短的時間內取得準確和全面的勘察結果。但是由于我國地域廣闊,地形復雜,加上其他一些條件的限制,巖土工程勘察的難度一般較大,勘察結果不能做到盡善盡美。總結勘查中的常見問題有以下幾種:

首先,對工程所在地區的地形地貌缺乏研究,忽視工程與環境的共同作用。如果對工程所在地地區缺乏了解,單純去考察施工點,往往難以全面了解這個地區地基土層的變化規律,造成工期延誤,資金浪費等問題。此外,勘察人員還經常忽視工程與環境的共同作用,沒有考慮到周圍環境給施工場地帶來的影響,對施工設計論證不足,往往造成嚴重后果。

其次,在勘察結果方面的問題。一些勘察工作隊為了趕任務或者降低成本,經常漏做或者少做勘察項目,在具體作業過程中經常與規范有出入,例如在鉆探取樣中,由于提鉆次數少等往往造成對不同巖土體和巖石風化程度的界面劃分,地質構造和軟弱結構面的判定,以及不良地質體的地質界面等的結論不準確,或者對一些不明地下物體、空洞及其所處位置、形態等難以探明。

最后,在勘察報告編制方面的問題??辈靾蟾媸强辈旃ぷ鞯某晒枪こ淌┕さ膮⒖家罁?。但是由于勘察工作經常存在漏洞,加上一些工作人員自身業務素質的影響,勘察資料往往質量不高,不僅沒有結合具體的工程條件,還缺乏嚴密的闡述,不能發揮應有的作用。

巖土工程勘察中的問題還有很多,除了需要謀求更好的勘察條件,提升業務人員自身的素質之外,更需要應用更先進的技術,以提高勘察工作的整體水平。

二、巖土工程勘察新技術的應用

隨著計算機圖形處理技術的完善,已經完全可以集成以巖土工程建模、巖土工程數字化、巖土工程數據庫管理、巖土工程特性分析、巖土工程地質解釋以及空間分析和預測、地學統計和圖形可視化的一體化系統,繼而發展成為現代化、信息化為一體的巖土工程勘察數字化新體系。

數字化巖土工程勘察是指應用當代測繪技術、數據庫技術、計算機技術、網絡通信技術和 CAD 技術,通過計算機及其軟件,把一個工程項目的所有信息(勘察、設計、進度、計劃、變更等數據)有機地集成起來,建立綜合的計算機輔助信息流程,使勘察設計的技術手段從手工方式向現代化CAD 技術轉變,作到數據采集信息化、勘察資料處理數字化、硬件系統網絡化、圖文處理自動化,逐步形成和建立適應多專業、多工種生產的高效益、高柔性、智能化的工程勘察設計體系。該技術體系用系統工程觀點,把勘察、設計的圖紙、圖像、表格、文字等以數字化形式存貯,供各專業設計使用。

隨著數字化的發展,傳統勘察方法逐步過渡到數字化勘察,這既是發展的要求,也是發展的必然趨勢。數字化勘察技術在應用中關鍵在于以下兩個方面:

1.數字化建模方法。目前采用的建模方法主要是數字表面模型法(Digital Surface Model),這種方法能夠最真實地表達地面起伏情況,如圖1所示:

圖 1 某城市數字表面模型示意圖

數字表面模型法的基本內容就是通用精確表示工程地質體外表面的方式來表示均質地質體,可以抽象為把一系列同屬性的點按照一定的規則連接起來,構成網狀曲面片,進而確定整個地質體的空間屬性。表面模型法的數據來源是通過測點獲得的一系列離散的測點資料,包括測點的幾何特征數據和屬性特征數據,然后利用數據解釋結果重構地質體界面。

地形建模方法是采用某地區的DEM數據作為基礎,然后疊加遙感影像來完成三維地形的顯示。對正射影像圖進行投影變換,并使用Photoshop進行調色處理,作為地形紋理或者說是三維城市的“底圖”。

此外要涉及到的一個重要技術是地質三維數字化,就是以地球三維地理空間中全面的地下各項內容,包括地層、土質、巖石、石油、天然氣、礦藏、海水、地下水、廢物等,對這些對象相應在地球三維地理空間上各點的屬性、狀態、特征等的分布建立統一的三維數字化描述。

圖 2 某地地質地貌數字化仿真圖

目前存在的問題主要是:由于三維工程數值分析是基于已知離散點插值來實現的,但是地質空間的分布由于其自身的復雜性和不完全確定性,有時僅從地質空間剝離出離散點,并不能進行三維地質工程屬性描述。同時由于工程地質對象應力、應變屬性的相互關系無法把握,與現實地質條件相差太遠,而用于分析工程地質應力、應變的前提即工程地質條件太簡單,以及把已知力或位移邊界條件簡化成離散點進行考慮,因此建立起來的三維描述的適用性與精確性往往還存在誤差或者缺陷。

2.數字化巖土勘察工程數據庫系統?;贕IS的巖土工程勘察涉及到的原始數據主要為地理信息方面的空間數據和非空間數據,數據來源包括:

第一,基礎地理數據。主要包括地形地貌圖和自然區劃圖。

第二,巖土工程勘察數據。主要有所研究區域的工程地質勘探資料。各勘探點的所有信息(如地理、環境、土的物理力學指標等)。各類建筑場地的地層信息,比如年代、沉積相、液化等級等。

數字化巖土勘察工程數據庫系統的主要步驟有:

第一,巖土工程勘察數據庫的概念模型設計。巖土工程勘察數據庫管理作為巖土工程勘察數字化系統的一項基礎工作,是一個數據密集、處理復雜的數據庫應用問題。為了能獲得反映信息世界的概念性數據模型,將與實體和聯系相關的功能與行為剝離出來,僅從現實世界中實體的數據側面來建立模型即研究數據對象與屬性及其關系,并在此基礎上建立相對應的數據庫表結構。

第二,數據庫的建立與實現。巖土工程一體化系統的數據有三類:用戶原始數據,系統中間數據,最終數據。原始數據由測點數據組成,而測點數據又由測點幾何屬性數據(位置)和測點信息屬性數據;中間數據包括根據原始數據系統自動生成的地層層面等值線模型、三維表面模型、剖面模型等,根據這些模型可以生成用戶需要的各種圖件,還可以進行各種信息查詢操作;最終數據種類繁多,主要是根據用戶需要由中間數據生成,包括圖形資料和文檔資料。

圖 3 巖土工程勘察數字化系統流程圖

(二)發展測試新技術

測試技術是勘察工作的基礎。我國在這一方面與國外還存在較大差距。與巖土力學相比,目前測試技術最大的問題是參數測試技術還很不成熟。要進一步完善測試技術,需要在傳統測試手段的基礎上進一步重視現代物理技術(波動理論、電子技術等)的應用。例如,可以將土工測試從研究地基中的某一“點”發展到更大的空間范圍的“面”和“體”。另外土工測試將從第一代的直接試驗和第二代的觸探、旁壓試驗進入第三代的無孔、無損測試技術。

測試技術的發展離不開硬件的支持,這就要求儀器和設備設計者和制造者進一步提高研發水平和制造水平,以更好地配合實際工作。還要求研發者多結合生產實際,密切關注與生產密切相關的技術領域,真正做到理論與實踐相結合。

三、結語

巖土工程勘察作為工程建設中的一項很關鍵的工作,關系到整個項目的運行質量。由于我國的巖土勘察技術起步較晚,目前還存在一些問題,需要各位工作人員共同研究,逐漸提高勘察技術,盡快完善巖土工程勘察體系。

參考文獻:

[1] 軼名,淺談巖土工程勘察中存在的若干問題[J]山西建筑,2008(4)

[2] 崔可銳,毛由田編著,巖土工程師實用手冊[M]出版社:化學工業出版社 2007

巖土工程條件的概念范文5

【關鍵詞】巖土工程;完善措施 解決方法

前 言

隨著我國經濟改革的進一步深入, 地質工程勘察市場競爭越來越激烈,巖土工程勘察中還存在一些問題,比如不少地質工程勘察單位由于種種原因不愿意購置先進設備;低價中標使許多地質工程勘察單位不愿意采用先進手段和先進設備; 巖土工程勘察技術有停滯不前的趨勢,許多與工程密切相關的問題得不到及時解決。

1 巖土工程勘察取得的特點

回顧我國推行巖土工程的十多年來,已經取得的巨大進展表現在以下幾方面:

1.1 我國已經能夠解決技術要求高、地質條件復雜的巖土工程問題。相應的規范、規程的編制,標志著我國這方面已經積累的經驗達到的水平。

1.2 勘察工作已從單一的鉆探、取樣、試驗、提報告模式發展為多種測試手段、綜合評價的模式。多功能靜力觸探、超重型動力觸探、預鉆式和自鉆式旁壓試驗、螺旋板載荷試驗、孔隙水壓力測試、波速試驗等新技術的迅猛發展,大大提高了地基評價的水平。室內土工試驗中高壓固結試驗和三軸壓縮(剪切)試驗的普遍應用,使土力學理論更進一步應用到勘察生產實踐中。另外,土的動力性質的試驗也日益增多;樁的動力測試已經列入有關規范、規程和手冊中;表面波速法也開始在工程中得到應用;巖土測試的重要性已經越來越顯示出來。

1.3 勘察與設計、施工密切結合,初步形成了從勘察到設計、施工、監測,貫穿各個階段的認識、實踐、改造全過程。

1.4 地基處理技術水平的大幅度提高。十多年來為了滿足工程建設的需要,引進、發展了多種地基處理技術,積累了相當豐富的經驗。對第四紀松散地層、濕陷性黃土、膨脹土、軟土、填土、飽和松散粉細砂等各種不良地基,開發和應用了許多新的地基處理技術,已成為巖土工程中一項重要內容。

工程勘察體制發生了根本性的轉變后,勘察結果形成的文件要包括以下重要的技術內容:

1.4.1 場地穩定性的評價,對建筑場地擬建的建筑作出適宜性的技術論證;

1.4.2 為工程設計提供場地各巖土分層、地下水的埋藏條件及其對工程的影響,以及巖土體工程設計參數;

1.4.3 對工程施工過程中可能出現的各種巖土工程問題(如開挖、降水、沉樁等)作出預測,并提出相應的防治措施和合理施工方法的建議;

1.4.4 對擬建場地作出巖土工程評價。對巖土加固(基坑支護)與改良方案或其他人工地基設計方案進行論證和提出建議,并根據設計圖紙在巖土工程施工中監控施工質量;

1.4.5 預測由于場地及臨近自然環境的變化對建設場地環境和臨近建筑物可能產生的變化及其對工程建造的影響

1.4.6 為已有工程的安全性進行預測性的評定,對擬建工程可能會造成已有工程的不良影響和事故調查分析提供依據;

1.4.7 指導巖土工程在建筑物運營、使用過程中的長期觀測如建筑物的沉降和變形觀測等工作。

顯而易見,新的巖土勘察體制下形成的文件——巖土工程勘察報告對設計、施工都是極其重要的技術保障文件,它服務于工程建設的全過程。是重要的建設工程程序性文件。但是在新的工程勘察體制創建后的相當長時期內,巖土工程勘察報告在設計和施工企業中未受到應有的重視,特別是在施工企業中不重視運用巖土工程地質勘察報告指導施工的現象顯得尤為嚴重。

1.5 巖土工程勘察熱點

當前,特殊條件下的巖土工程評價仍然是巖土勘察工程中最普遍最大的熱點。特殊條件指的是:

1.5.1 特殊土。包括濕陷性黃土、軟土、膨脹土、鹽漬土等。在特殊土地基上進行工程建設時,必須充分考慮到它們所具有的特殊物理力學化學性質。

1.5.2 特殊工程地質條件。包括巖溶、斜坡與滑坡、泥石流、采空區、地面沉降、地震效應等。其中強震區的砂土液化、斷裂、震陷等問題是巖土工程勘察中經常遇見的。

1.5.3 特殊工程。包括高層建筑、動力機器基礎、地下工程、水上工程、核電站、道路橋梁、機場跑到、水壩、尾礦壩等。大型建筑地基勘察與評價仍是當前最熱門的話題,對可能產生不均勻沉降的預測及對策以及地震效應的抗震設計參數等問題

2 當前建筑工程巖土勘察常見的不足

2.1 勘察依據不充分

建筑工程的設計意圖必須明確, 才能有的放矢地合理布置設計工作量, 解決工程設計和施工中的巖土工程問題?!稁r土工程勘察規范》(GB50021- 2001)(2009年版)明確規定詳勘時應“搜集附有坐標和地形的建筑總平面圖, 建筑物的性質、規模、荷載、結構特點、基礎形式、埋置深度和地基允許變形等資料”。但目前市場存在一些不規范行為導致有些工程在無設計要求和建筑物荷載等狀況下, 勘察單位僅憑業主的陳述, 按其要求勘察, 導致勘察報告深度和廣度不符合要求。如某汽車制造的廠房, 設備荷載很大, 天然地基承載力遠遠不夠, 需用樁基, 但造成勘探孔深度不夠, 樁基設計參數無從談起, 最終導致補勘。所以施工前一定要弄清勘察設計要求和目的, 尤其是一些特殊要求, 如電阻率測量、基坑支護、地下水滲透性等, 才能在廣度和深度上滿足設計要求。

2.2 第一手資料質量下降

對野外及室內測試分析所收集的分散、零亂的原始資料必須經過理論和實踐經驗進行總結分析, 以便于設計人員結合場地特征有針對性地進行設計, 是巖土工程勘察不可或缺的重要一環。但是當前該環節存在的大量問題:

巖土工程條件的概念范文6

關鍵詞: 巖土工程勘探 問題

我國工程地質勘察專業已經發展了二十年的時間,由一個蹣跚學步的孩子,成長為一個有思想、經驗的年輕人。在這些年的時間里,基本實現了由原先的初級勘探方面研究向巖土工程勘察方向的發展。多數勘探技術人員的知識結構經過了調整,進行了更新換代。巖土工程的技術發展,不管是從勘探的手段還是測試設備,進行試驗儀器、相關的計算機技術的應用,還是技術人員知識的廣度和深度都得到了提高。隨著我國經濟改革的進一步深入,勘察市場競爭越來越激烈,但巖土工程勘察中還存在一些問題,這些問題看似簡單,但是會產生一些誤區,讓我們的工作繞彎路,所以,還是需要我們重視這些問題并努力加以解決。例如,誤區一,勘探招標價格越低越好。其實,這是不對的。任何的低價都會付出一些代價,在工程開始時候的測算應該細致,招標要符合市場價格因素的變化,不能越低越好。不少的勘察單位不愿意購置一些先進技術的設備,這是因為低價的中標使許多勘察單位都難以采用先進的手段和使用先進設備,這樣會致使勘察技術進步停滯不前,直接影響到勘察成果的準確性,進而影響到地基基礎方案的設計,同時也影響到工程的造價。長此以往,會造成許多與工程密切相關的課題得不到解決。

一、巖土工程勘察的理論

眾所周知,巖土工程勘察工作是工程進入實質性建設階段之前的首要工作,是工程規劃、建設和設計的前提、基礎性工作。這項工作在所有工程建設的過程中都會起到很重要的作用,地位非同一般。巖土工程勘察工作的目的是為了在工程開始前,查明場地的巖土工程條件和不良地質作用和災害,精心分析,提出諸如物理力學指標、地基承載力、抗震設計參數、地基基礎方案等建議,滿足不同設計階段的需要。

巖土工程勘察所涉及的基本理論主要包括土力學的理論、工程地質理論、工程力學理論等,這些工程理論都是一種半科學、半經驗的理論,很多理論是建立在經驗的基礎上,如很多公式都是經驗公式??梢哉f巖土工程的很多問題的解決過程就是理論指導的方向。巖土工程技術人員利用自己的工程經驗,結合工程實際情況,建立相應本構模型,運用合理適宜參數,加上良好的判斷力,解決問題的過程。對巖土工程技術人員來說,不僅需要扎實的基礎理論知識,而且需要豐富的經驗、良好的工程判斷力。在學習和運用理論的過程中,一定要注意隱藏在公式和規律背后的背景知識和真正實際內涵及其假定邊界條件。積累經驗的過程可分為以下三階段:首先根據以往經驗進行分析和預測,提出方案;然后在現場進行方案的實施與觀測;最后對照方案與實際結果,進行比較、分析、評估、總結??梢?,理論與經驗在巖土工程勘察中具有同等的地位,過分強調哪一點都是不合適的。可是目前很多巖土工程勘察技術人員過分強調經驗,對于新的理論和概念的學習和運用不足,這種經驗主義現象對巖土勘察技術的發展不利。

二、巖土工程勘察過程中應注意的幾個問題

第一個問題其實是最關鍵的問題,是導致后面的問題產生的根源。在巖土工程招投標過程中,招標單位不做合理的市場調查,一味強調價格,造成最低價中標。投標單位為了中標,一味的減少勘察工作量,縮短合理的勘察周期,減少工程成本,大幅降低工程利潤,不僅造成勘察工作質量低下,而且形成惡意的市場競爭氛圍。這種現象的出現,嚴重擾亂了勘察市場秩序,使得巖土工程勘察工作不能發揮出其在工程建設中的基礎性、關鍵性作用,而且往往與招標單位最大限度的節約工程造價的初衷背道而馳。

問題二:勘察手段比較單一。巖土工程勘察過程中應該針對不同的場地條件,綜合選用踏勘調查、測繪、鉆探、井探、物探等原位測試手段解決工程建設中的巖土工程問題??赡壳霸S多勘察單位仍舊按工程地質勘察方法進行巖土工程勘察工作,手段比較單一??辈靾蟾鎯热荻嗤A粼诙ㄐ栽u價,定量評價數據較少,也不被重視。

問題三:勘察質量不高。我國現在的勘察單位基本均轉型為企業,由原來的行政撥款改為自負盈虧,勘察任務也由原來的上級下達改為單位自己接工程。有的勘察單位為了眼前的利益,會放松對勘察質量的要求和管理,這樣的行為會造成勘察成果質量下降。表現為:1、為了能爭取任務,壓低預算價,為了贏得利潤,于是就減少工作量,對于該做的項目不做或者少做。2、鉆探、測試及取樣不符合規范要求?,F場勘察時搶速度,鉆探取樣不執行規范, 2-3m才提一次鉆,結果會造成分層位置不夠準確,最后漏掉一些特殊的地質現象,如薄的軟弱透鏡體等。取樣之時,不用取樣器,直接從巖芯管中取原狀土樣。更有個別單位在做原位測試的時候,現場的測試只做少量幾個,其余的照此編造。

問題四:過分相信自己經驗的誤區。過分相信自己的經驗,不相信科學的報告分析,也是一個很大的誤區??辈靾蟾嬷兄蛔⒅囟ㄐ苑治?定量數據較少,建議措施針對性較差。至今有的勘察單位還沒有擺脫工程地質勘察報告的那些框架,巖土工程勘察報告依舊以描述為主,所下的結論和建議比較籠統,缺乏針對性,導致設計及施工人員無法采用。例如:某單位擬建25層高層住宅,勘察單位建議采用樁基,樁長建議為38米。而后經建設、施工與設計單位共同研究后將樁長改為22m,最終測試結果表明,樁基承載力符合設計要求。僅此一項,就節約了工程造價費用約30萬元。

問題五:缺乏對不熟悉環境條件場地區域地質狀況的了解。勘察成果就某種程度而言,是經驗的積累,如果沒有地區性的研究成果,就難以了解該地區地基土層的特點及其性質的變化規律,對該地區的地基土就難以給予準確評價。目前巖土工程勘察中,往往只是對工程點的研究,忽視工程所在地區的研究。例如:在高層建筑地基勘察中,本來用箱基已滿足要求,但是由于一些勘察單位缺乏當地經驗,建議采用箱基加樁基復合基礎,這個建議的結果是延長了工期,同時還造成巨大的經濟浪費。如果不了解當地經驗成果,就建議該土層采用較高的承載力值,那么這個結果必然是悲劇的,會造成時間與資金上的浪費。

問題六:忽視工程與環境的共同作用。目前工程建設的發展主要面臨三個特點:工程愈來愈復雜(建筑層數增加,結構及功能復雜化),工程建筑場地的地質條件愈來愈差,巖土問題愈來愈復雜。新建工程周圍往往早已高樓聳立,工程建筑的基礎與地基的共同作用以及與周圍環境的相互制約、相互作用愈來愈強烈。一些勘察單位對這些知識概念的認識不足,可以表現在巖土工程設計與施工論證不足,這個結果則是造成災難性的后果。如建筑場地的四周都緊鄰高層建筑物或者是馬路,那么對于這種建筑場地進行巖土工程勘察時,除了要按高層建筑巖土工程勘察規定的一般要求進行測試之外,還應重點論證工程的施工以及運營時對周圍環境的影響,而以往一般的勘察報告中會比較容易忽略這方面的問題,最后造成無法滿足巖土工程施工及設計的要求?;娱_挖時使用的很多技術手段很難取得預期效果,反而造成很大的經濟損失。

三、結語

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