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工程地質和巖土工程的關系范文1
摘 要:本文從巖土工程的勘察、外延、特點以及其它專業的關系進行分析與研究,并指出了巖土工程對自然條件的依賴性、條件的不確定性、參數的不確定性與測試方法的多樣性。
關鍵詞:巖土工程 勘察 研究
一、巖土工程的勘察
巖土工程勘察的主要目的是為設計施工提供各類土的設計參數,其報告質量對工程的安全和造價起到重要作用??辈斐晒馁|量將直接影響建設項目的工程安全和工程造價。一份高質量的巖土工程勘察報告在滿足相應規范的基礎上,不僅要真實客觀地反映勘察場地的地形、地貌、地層構造、地下水、巖土性質和不良地質現象等問題,更重要的是應該進行正確合理的巖土工程分析評價,提供合理可信的巖土工程參數和建議。
二、巖士工程的外延
巖土作為支承體:房屋建筑、道路、橋梁、棄渣場、各種大型設備等等,都建造在巖土體上,巖土體作為地基,作為支承體,研究的主要問題是承載力和變形問題、穩定問題。
巖土作為荷載或自承體:邊坡工程、基坑工程、露天采礦工程等地面工程開挖,隧道、地下洞室等地下工程開挖,面臨的是另一類穩定和變形問題。這時,巖土體擔任的角色,既可能是荷載,也可能是自承體。同時,地下水的時空分布狀態常常具有舉足輕重的影響。
巖土作為材料:填方工程,特別是大面積高填方、填海造陸,要用大量巖土作為回填材料;水工圍堰、水利大壩、填筑路堤等也用巖土作為當地材料,就近取材。這些工程除了研究其穩定和變形等特性外,巖土材料的質量、數量、運距和施工質量控制是主要的巖土工程地質問題。
地質災害的防治:巖溶、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地質災害,對工程構成嚴重威脅,防治工程必須針對具體地質條件和地質演化規律進行設計和施工。場地和地基的地震效應也是巖土工程的一部分。
環境巖土工程:隨著人們對環保意識的重視,地質和水文地質環境的評價、廢棄物的衛生填埋、土石文物的保護等等,都涉及復雜的環境巖土工程問題,環境巖土工程正日益受到更大的重視。
以上各類工程,不僅涉及天然巖土,還包括各種人工土,包括對天然土的加固和改良,利用排水、壓實、加筋、改性、注漿、錨定、設置增強體等人工改造方法,改變巖士體的強度、變形和滲透等性能。巖土加固和改良是巖土工程的重要組成部分,也是近年來新興起來的一門新的巖土工程技術。
三、巖土工程的特點
(一)巖石的裂隙性
巖石總是或稀或密、或寬或窄、或長或短地存在著各種各樣的裂隙,這是巖石區別于混凝土的主要特點。這些裂隙有的粗糙不平,有的光滑;有的平直,有的彎曲;有的充填,有的不充填;有的產狀規則,有的規律性很差。裂隙的成因復雜多樣,有巖漿凝固收縮形成的原生節理.有沉積間斷形成的層理,有構造應力形成的構造節理,有表生作用形成的卸荷裂隙和風化裂隙,還有變質作用形成的片理、劈理等等,在巖石中構成極為多樣非常復雜的裂隙系統。人們將巖石和裂隙視為一個整體稱為“巖體”,將裂隙概化為“結構面”。搞清結構面的產狀、參數和分布,是巖土工程勘察設計的重點,也是難點。
(二)土的孔隙性
根據土力學解釋:土是一種散體結構的材料,存在孔隙。對于飽和土是固、液兩相;對于非飽和土,是固、液、氣三相。于是產生了有效壓力和孔隙壓力;孔隙壓力又有孔隙水壓力和孔隙氣壓力。在飽和土中,由于孔隙水壓力的增長和消散,不同的加速率地基承載力不同;是否及時支撐,對軟土基坑穩定有不同的表現;滲透系數和地層組合的差別。導致基礎沉降速率的差別等等。飽和土中的超靜水壓力可導致擠土效應,使樁被擠斷、擠歪和上??;地震時的超靜水壓力導致砂土和粉土液化。非飽和土的孔隙氣壓力形成基質吸力?;|吸力隨著土中含水量的增加而降低,因而是不穩定的。膨脹士和黃土隨濕度的增加而強度顯著降低,非飽和土基坑雨季容易發生事故,花崗巖殘積土邊坡暴雨容易發生淺層滑坡,都和基質吸力降低有關??傊?,把握好孔隙壓力是巖土工程的重要關鍵。
四、巖土工程和其它專業的關系
(一)巖土工程與工程地質的關系
二者的區別:工程地質是地質學的一個分支,是研究與工程建設有關地質問題的科學。工程地質學的產生源于土木工程的需要,其本質是一門應用科學;巖土工程是土木工程的一個分支,其本質是一門工程技術。從事工程地質的是地質專家(地質勘察師),側重于研究地質現象、地質成因和演化過程、地質規律、地質與工程的相互作用;從事巖土工程的是工程師,關心的是如何根據工程目標和地質條件,建造滿足使用功能要求和安全要求的工程或工程的一部分,解決工程建設中的巖土技術問題。因此,無論學科領域、工作內容、關心的問題,兩者都是有區別的,各自的側重點不同。
但是,二者的關系又非常密切。有人說,工程地質是巖土工程的基礎,巖土工程是工程地質的延伸,雖然不一定十分準確,但有一定道理。巖土工程師面臨的巖土材料,無論性能和結構,都是自然形成的,都是經過了漫長的地質歷史時期,是多種復雜地質作用下的產物。對巖土的性能和結構,只能通過勘察來查明,而又不能完全查明。一些關鍵性的問題,需根據地質規律推測或預測。尤其在地質構造復雜的山區,有經驗的工程地質學家,通過大量的地面地質調查,綜合分析就可大致判斷、推斷地質構造的框架、輪廓,利用物探、鉆探、槽井探等勘探手段揭示,由粗而細,由淺入深,構畫出工程地質模型。沒有地質學基礎,哪能識別斷層、裂隙?哪能識別軟弱夾層和結構面的空間分布形態?哪能說清地下水的賦存條件和補給、徑流、排泄的運動規律?如果要開挖隧道,哪些地段會冒頂?哪些地段會突水?在地質構造復雜地區,離開了工程地質專家,可以說土木工程寸步難行。
工程地質和巖土工程的關系范文2
關鍵詞:巖土工程;地質勘察;質量控制因素
1巖土工程地質勘察中質量控制的重要性
巖土工程的重點工作之一是巖土工程地質勘察的質量控制,也是整個巖土工程勘察的工作主線,是巖土工程的重要組成部分,對后面工程的展開起到相當重要的作用。巖土工程施工過程中,對施工資料掌握的程度及設計方案的確定很大一部分取決地質勘察,只有勘察出正確、完整的地質資料,才能設計出科學合理的施工方案。工程施工的質量在相當大的程度上依賴于地質勘察資料的可靠、準確性。如若地質勘察資料不能很好的、真實有效的反映工程地質信息,那么將給巖土工程帶來不可估量的損失。故如果要保證巖土工程的勘察質量,必須嚴格控制好影響地質勘察中質量控制相關因素。
2巖土工程地質勘察的勘察工作的目的及任務
巖土工程地質勘察是一項最基本的工作,主要包括工程地質、水文地質、環境地質等相關方面的知識,巖土工程勘察工作不僅為工程提供設計的依據還對工程施工環境進行勘察、預測、評價。保證為工程施工方案的設計得出準確的判斷,為相關難題提出解決方法,作為一種基本的、重要的工作服務,推動巖土工程建設的發展。
3巖土工程地質勘察質量的控制
3.1軟土地基勘察質量分析
(1)軟土地基勘察分析的重點:因為軟土地基有透水性較差、強度差、土質均勻性較差、高壓縮性、觸變性、流動性等特點,工程中一旦遇到此類地基,就需要對軟土地基進行特殊處理,保證工程的順利進行。所以軟土地基巖土勘察時需要首先確定其等級,然后確定勘察的措施及工作量,進行取樣進而確定地下水情況,最后對勘察的數據進行處理、分析,確定軟土的相關物理性質,為巖土工程的施工提供資料。(2)軟土地基勘察方法分析:軟土地基勘察一般采用物探、鉆探等多種方法相結合的勘察辦法。在巖土工程當中的軟土地基的取樣一般都是常規土工取樣(利用軟土取樣器進行均勻連續壓入的方法進行樣品取樣或者在軟土區使用重錘敲擊取樣)。由于軟土地區原狀土樣易受擾動,可以采用原位測試(勘察可采用靜力觸探試驗、十字板剪切試驗等原位測試手段)的辦法來進行不便取樣地點的取樣。(3)軟土地基勘察指標的分析:軟土地基取得樣品主要是用于分析獲得其相關的物理性質參數指標,一般通過力學實驗測試及常規物理學實驗測試得到所需要的結果。分析方法主要有:三軸剪切實驗或直剪等物理實驗方法。獲取軟土樣品的相關參數,主要包括:機床系數、燒失量、有機含量等。
3.2卵石地基勘察質量分析
(1)卵石地基勘察重點分析:由于卵石的硬度、顆粒較大,且中間夾雜大量砂礫導致在進行卵石取樣十分不易。故如果想了解卵石地基質量特點,卵石取樣是問題的關鍵所在,只有控制好取樣,才能避免由于取樣的片面導致地基分析的偏差。(2)卵石地基勘察方法分析:在勘察時,由于卵石的物理特性,導致在取樣時容易出現塌孔,不能正確取樣;有時由于卵石的流動,也不能取到正確的樣品;卵石硬度較大,鉆孔比較難。如果想實現卵石地基質量的控制需要采用雙層單動、雙層雙動、三層巖芯管、金剛鉆頭等多種方法保證取樣的正確。通過對卵石力學性能的測試進行原位試樣測試,通過砂礫干擾法了解水下、水上止角。(3)卵石地基勘察指標分析:通過卵石耐壓試驗,把卵石的含量、強度、滲透性及最大粒徑等指標進行評估。通過這些指標分析出卵石地基的構造及相關分布。
3.3巖溶地基勘察質量分析
(1)巖溶地基勘察重點分析:巖溶是由于可溶性巖層因溶蝕而形成形態各異的地表巖及地下巖溶形態。巖溶地基的勘察就是主要勘察巖溶地基面起伏狀況、坡度、覆蓋層的厚度,確定巖溶巖面之上土層的穩定性、均勻性等,正確評價地基的穩定性及適用性。還需要勘察出溶洞的分布、埋深、規模、填充性、連通性,地下水與地表水的水力關系,然后根據勘察的結果進行分析,通過分析結果確定巖土工程施工方案。(2)巖溶地基勘察方法分析:巖溶地基勘察工程的控制勘察深度是從勘察深度到巖層淺層發育帶,它勘察的主要內容是了解巖溶地基上覆蓋層的分布情況及均勻性,給工程設計部門提供相關參數??辈旆椒ㄖ饕泄こ痰刭|測繪、鉆探、物探、觀試和觀測四種方法,在初步勘察階段,采用工程地質測繪和物探相結合的方法,一旦發現特殊地段,就應該選擇具有代表性的位置進行鉆孔探查以驗證核實,并且在規模較大的、情況比較復雜的地下巖洞應該適當增加勘察點,以確保數據的可靠性,保證后續施工的順利進行??碧娇讘钊胪暾鶐r3~5m或至少穿越溶洞;詳細勘察階段,勘察部門應該做細致的勘察工作以滿足施工的需求;補充勘察,一旦工程施工需要更為詳細的勘查數據來支持施工,勘察部門應根據需求進行補充勘察,在需要地段適當增加勘察點和勘察深度。(3)勘察指標分析:巖溶地基勘察指標主要包括地形地貌、地質構造、地層巖性以及巖溶形態的規模、密度及其空間分布規律,可溶巖頂部淺層土體的厚度、空間分布及其工程性質和巖溶水的循環交替規律等。這些指標基本就可以把巖溶地基質量勘察的相關內容反映出來,為工程提供相關的巖土參數。
4巖土工程地質勘察中質量控制因素
(1)目標因素:在進行巖土工程地質勘察之前首先要明白勘察過程中想要得到的東西,也就是勘察的目標。根據勘察的目標來確定勘察樣品及勘察方法的選擇,根據不同的勘察目標,選取不同的勘察方法。(2)方法因素:在巖土勘察工程中取樣數量的合理性相當重要,取樣少不能得到想要的數據,無法全面了解地質情況。所以樣品的選取對整個地質工程勘察有著至關重要的作用。(3)分析控制:分析主要包括指標的選取及科學的分析方法。指標的選取是分析的基礎,是勘察工作質量的保障;科學的分析方法是得出準確的分析結果,為工程的后續進行提供重要的數據支撐。
5結束語
巖土工程地質勘察質量控制是整個工程的前提保障,只有控制好3個因素——勘察目標、取樣手段、分析方法,才可以實現勘察質量的保障。
作者:趙文勝 單位:江蘇省地質礦產局第五地質大隊
參考文獻:
[1]秦寧.巖土工程地質勘察中控制質量的因素分析[J].城市地理,2014(16).
工程地質和巖土工程的關系范文3
關鍵詞:巖土工程 勘察 措施手段
0 引言
巖土工程勘察在快速的發展過程中,不論是在體制還是在勘察方法、計算機輔助軟件、勘察報告編制等各方面工作都有了長足的進步,并且還在在不斷優化中。巖土工程勘察工作研究的主要對象是地基和基礎以及地下工程的關系。由于地基土是因地而異的,在接受一項巖土工程勘察任務時,必須明確該工程的主要技術矛盾是什么,需要解決哪些主要技術間題。在對設計意圖和設計要求以及建筑物荷載情況了如指掌的情況下,在巖土工程勘察實施過程中,根據工程的具體情況,就基礎及地下工程的設計、施工過程中可能遇到的問題,給以充分的論證和分析,最終提出經濟合理、技術可行的解決方案。只有這樣,巖土工程勘察才能提高勘察成果質量,才能有較大的市場。
1 巖土工程勘察的方法
1.1 工程地質測繪。工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段進行。這一方法的本質是運用地質、工程地質理論,對地面的地質現象進行觀察和描述,分析其性質和規律,并藉以推斷地下地質情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據。在地形地貌和地質條件較復雜的場地,必須進行工程地質測繪但對地形平坦、地質條件簡單且較狹小的場地,則可采用調查代替工程地質繪。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經濟、最有效的方法,高質量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質情況,起到有效地指導其他勘察方法的作用。
1.2 勘探與取樣??碧焦ぷ靼ㄎ锾?、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據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,它的優點是較之鉆探和坑探輕便、經濟而迅速,能夠及時解決工程地質測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質情況,所以常常與測繪工作配合使用。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,可根據地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當鉆探方法難以查明地下地質情況時,可采用坑探方法??犹焦こ痰念愋洼^多,應根據勘察要求選用??碧焦こ桃话愣夹枰獎佑脵C械和動力設備,耗費人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長,而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時應具有經濟觀點,布置勘探工程需要以工程地質測繪和物探成果為依據,切避盲目性和隨意性。
工程地質和巖土工程的關系范文4
關鍵詞:工程地質勘察;設計;施工;地下水;水文地質;影響
Abstract: the engineering geology survey, design and construction process, hydrological geological problems is always a very important but also is easy to ignore. Therefore, in order to improve the quality and engineering geology exploration level in engineering geological investigation should strengthen the hydrological geological problems of research. Find out and engineering geology of the hydrological geological problems, evaluation of groundwater in geotechnical engineering and the role of the building and its influence, puts forward the prevention and control of the Suggestions for design and construction to provide the necessary hydrogeology material, so as to eliminate or reduce groundwater on the dangers of geotechnical engineering.
Keywords: engineering geological investigation; Design; The construction; Groundwater; Hydrological geology; influence
中圖分類號: P641.72 文獻標識碼:A文章編號:
在工程地質勘察、設計和施工過程中,水文地質問題始終是一個極為重要但也是一個易于被忽視的問題?,F在大部份的工程地質勘察報告、特別是巖土工程勘察報告只對地下水的埋藏條件、地下水腐蝕性和土層的滲透性及富水性作簡單的敘述,有的僅僅提供勘察期間的地下水穩定水位及其高程,沒有認真分析水文地質和工程地質二者之間的密切關系,要知道地下水既是巖土體的組成部分,直接影響巖土體工程特性,同時又是基礎工程的環境,影響建筑物的穩定性和耐久性。在一些水文地質條件較復雜的地區,由于工程勘察中對水文地質問題研究不夠,設計中又忽視了水文地質問題,經常會發生由地下水引發的各種巖土工程危害問題,令勘察和設計處于難堪的境地。為提高勘察報告勘察質量和水平,在工程勘察中不僅要查明與巖土工程有關的水文地質問題,評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響,更要提出預防及治理措施的建議,為設計和施工提供必要的水文地質資料,以消除或減少地下水對巖土工程的危害。
1工程地質勘察中水文地質評價的內容
對工程有影響的水文地質因素有:地下水的類型,地下水位及變動幅度,含水層和隔水層的厚度和分布及組合關系,土層或巖層滲透性的強弱及滲透系數,承壓含水層的特征及水頭等。
但在以往的工程地質勘察報告中,由于缺少結合基礎設計和施工需要來評價地下水對巖土工程的作用和危害,在很多城市地區如在地鐵的修建過程中、建筑基坑的施工過程中,已發生了多起因水文地質(由于盲目降水或對基坑范圍內不透水層的厚度、巖性、強度及承壓水水頭的高度,承壓水含水層頂板的埋深了解分析不夠等原因)造成地面蹋陷、基礎下沉和建筑物開裂、基坑癱蹋、突涌的質量事故。在山區,由于強降水引發的山體滑坡、泥石流等地質災害直接威脅著人民的生命和財產的事故已不勝枚舉??偨Y以往的經驗和教訓,我們認為今后在工程地質勘察中,對水文地質問題的評價,應注意以下內容。
1.1重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響,預測可能產生的巖土工程危害,提出防治措施。
1.2密切結合建筑物地基基礎類型的需要,查明有關水文地質問題,提供選型所需的水文地質資料。
1.3查明地下水的天然狀態和天然條件下的影響,分析并預測在人為工程活動中地下水的變化情況,及對巖土體和建筑物的反作用。
1.4從工程角度,按地下水對工程的作用與影響,提出不同條件下應當著重評價的地質問題:(1)對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎中水對砼及砼中鋼筋的腐蝕性。(2)對選用軟質巖石、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎持力層的建筑場地,應著重評價地下水活動對上述巖土體可能產生的軟化、崩解、脹縮等作用。(3)在地基基礎壓縮層范圍內存在松散、飽和的粉細砂、粉土時,應預測產生地震液化、潛蝕、流砂、管涌的可能性。(4)在地下室車庫設計施工中,由于地下水位變化引起的基坑上浮問題。
2巖土的水理性質
巖土水理性質與巖土的物理性質都是巖土重要的工程地質性質。巖土的水理性質是指巖土與水相互作用時巖土顯示出來的各種性質,它不僅影響巖土的強度和變形,而且有些性質還直接影響到建筑物的穩定性。以往在勘察中對巖土的物理力學性質的測試比較重視,對巖土的水理性質卻有所忽視,因而對巖土工程地質性質的評價是不夠全面的。如巖土的容水性、持水性、透水性、給水性、軟化性、和脹縮性等水理性質,均應仔細分析和認真研究,在勘察報告中逐項進行評價。
3地下水引起的巖土工程危害
3.1地下水升降變化引起的巖土工程危害:地下水位變化可由水文氣象因素或人為因素引起,但不管什么原因,當地下水位的變化達到一定程度時,都會對巖土工程造成危害,地下水位變化引起危害又可分為三種方式:
1)水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的,其主要受地質因素如含水層顆粒的大小、包氣帶厚度、水力坡度、巖性水平方向的變化,水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響,有時往往是幾種因素的綜合結果。由干潛水面上升對巖土工程可能造成:①土體沼澤化、鹽漬化,巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強。②斜坡、河岸等巖土體產生變形、滑移、崩塌等不良地質現象。③一些具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、壓縮性增大,導致巖土體產生不均勻沉降。④引起粉細砂及粉土飽和液化、出現流砂、管涌等現象。⑤地下洞室充水淹沒,基礎上浮、建筑物失穩。
2)地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位的降低多是由于人為因素造成的,如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降,常常誘發地裂縫的產生和復活、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等一系列不良環境問題,對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。
3)地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產生不均勻的脹縮變形,當地下水升降頻繁時,不僅使巖土的膨脹收縮變形往復,而且會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。
工程地質和巖土工程的關系范文5
[關鍵詞]巖土工程 水文地質 勘察
[中圖分類號] P641.4+3 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-3-236-2
1引言
巖土工程就是以巖石土體作為工作研究對象,主要的基本內容有工程地質學、巖石力學、土體力學以及基礎工程,巖土工程的勘察是一門實踐要求很高的學科,他是工程建設的基礎,優良的巖石土體工程勘察成果可以節約造價,縮短工期。水文地質工作在建筑物基礎持力層選擇、基礎設計、地質災害防治、邊坡勘察工程、坑道勘察工程中都起著重要的作用,但在實際巖土工程勘察、設計、施工過程中水文地質工作始終是一個重要但也極易被忽視的問題,由于沒有深入研究水文地質問題,導致經常發生有地下水引發的各種巖土工程危害問題,是勘查與設計工作處于尷尬的境地。鑒于工程地質勘察的準確與否對房屋的建筑成本有著直接的影響作用,并直接影響著整個建筑項目的綜合效益,而巖土水文地質勘察工作在工程地質勘察中也占據著相當重要的地位。在工程的地質勘察中,做好水文地質勘察及研究工作,對于后續項目的順利進行有著重要而深遠的意義。
2水文地質在巖土工程中的重大作用
在巖土工程勘察活動中,最為重要且最易被人們忽視的問題之一,就是水文地質問題。究其原因,是因為工程地質與水文地質之間的關系十分密切,兩者之間是相互作用且相互影響的關系。但是,地下水是巖土體的重要組成部分,因此其對巖土體各項物理性質具有重大影響。同時,其對建筑物及其基礎的穩定性與持久性具有決定性作用。在我國一些地質、水文情況十分復雜的地區,由于缺乏對水文地質的準確、深刻研究,致使項目設計方在設計過程中忽視了對水文地質條件情況的考慮,時常發生因地下水原因引起的巖土工程事故。在這種情況下,要想切實提高建筑物的施工質量,是難以實現的。由此可見,在進行巖土工程勘察過程中或者對項目進行主體結構設計前,進行嚴格、精準、全面的水文地質勘察是十分有必要的。
3由地下水引發的巖土工程危害問題
3.1地下水升降變化引起的巖土工程地質問題
(1)由于水位上升引發的地質問題,只是潛水為上升的原因復雜多樣的,包括含水層結構與總體的言行產狀等地質的因素,還有降水量與溫度等水文氣象的因素以及像人工灌溉和施工的人為因素,有的時候還可能是多種因素綜合的結果。潛水層的上升會對巖土工程產生以下影響:土壤沼澤,加大土體及地下水對建筑物的腐蝕;斜坡、河岸等巖土體造成側滑、倒塌等地質的不良現象;一些特殊的巖土體的屬性以及結構發生破壞,會引起建筑物上部的傾斜、裂縫,甚至會使整體失穩倒塌。
(2)由于水位的下降而引起的巖土工程的地質問題中,大部分是人為因素產生的,例如大量的冀中星的抽排地下水、礦產的開采過程中礦床的疏干及上游筑壩、修建水庫劫奪下游的地下水的供給等都會產生地下水位的下降。地下水的不斷的下降,會產生地面的沉降、塌陷、裂縫等地質災害及地下水資源的枯竭、水質的惡化等環境問題,對土體及建筑物的穩定和人類居住的環境都會產生很大的影響。
(3)地下水位的不斷變化是巖土工程的水文地質勘查中的一個復雜的難題,地下水位的不斷變化,巖土體的收縮膨脹變形就會隨之頻繁變化并加劇,日積月累,將會對建筑物的安全穩定產生嚴重危害,給工程的安全使用造成很大的隱患影響。在一些工程項目中,由于水文地質問題沒有受到足夠的重視,或沒有對水文地質進行相關的勘察工作,從而導致巖土工程地質問題頻發的案例不在少數。
3.2地下水動水壓力作用引起的巖土工程地質問題
在沒有人為因素影響的情況下,地下水在天然狀態下幾乎不會對巖土工程造成危害。相反,如果人為活動使地下水天然動力失去平衡,移動的動水壓力作用于巖土工程,就會引發包括管涌、流砂、基坑突水、涌水等危害。
4水文地質勘測內容
建筑工程在進行勘察的過程中,如果沒有考慮水文地質因素,將會給工程的安全性以及穩定性造成非常大的影響。而若在工程勘察過程中對工程周邊的水文地質條件問題進行深度的勘察研究,并且依據勘察結果對工程周邊的水文地質條件做出相應的評價,通過勘察結果同時參考吸取類似工程在水文地質問題方面處理的成功經驗等,將能夠給后續的工程設計以及工程施工提供非常可靠的依據,而且還可以避免或減輕后續工程施工過程中不必要的水文地質方面的危害問題。在以往的工程勘察過程中,由于缺乏評價地下水對巖土工程的危害,從而引發建筑物地基不均勻沉降以及主體開裂的工程事故時有發生。
針對巖土體對建筑物產生的影響做定性分析,并對地下水對巖土體和建筑物的作用和影響作出相應的評價。提供的詳實的水文地質資料的具體內容分為以下幾個方面:
(1)自然地理條件,這里包括工程所在地的地形地貌、氣象水文特征等內容,地形地貌包括工程地區周圍具體的水體以及平原和高原的特征,勘測地形是否開闊平坦及地貌的侵蝕和堆積情況。氣象水文特征是指工程地屬亞熱帶還是熱帶氣候或是季風氣候,有怎樣的濕潤度和熱量等。
(2)地質環境條件,包括工程所在地區的地質構造、基建構造、土層或巖層滲透性強弱及滲透參數、承壓含水層的特征及水頭等。
(3)地下水位情況,包括近年來水位的高低及變化幅度趨勢、地下水的補給排泄條件、地下水位的影響、地下水和地表水的補排關系及污染程度等。地下水的變化對巖土工程有很大的影響,是工程勘測的重點。
(4)含水層和隔水層的厚度、埋深和分布組合關系,主要含水層的分布、厚度及埋深情況;通過現場測試地層滲透系數等水文地質系數等,不同的地質條件對地下水的影響,判定地下水對建筑物的腐蝕性等內容。
5水文地質勘察參數測定
在水文地質勘查中,影響巖土工程計算的三個方面是地質條件、計算模式、計算參數,因此對水文地質勘測中參數的有真實、準確、可靠的要求,測定水文地質中的相關參數應使用科學合理的方法。現在的薄弱環節是地下水在工程地質勘測評價中定量和定性的分析。
水文地質條件不同,各種勘測參數也不相同,因此只有弄明白水文地質的具體情況才能采取相應的措施。工程地質勘測過程中,凡是經過水地層的都要進行水文地質測定,主要進行測定水位、地下水手頭系數和倒水系數、給水度、越流因素、吸水率以及釋水系數等。
測定滲透系數。開挖的深基坑都要進行滲透試驗,以便能更精確,更迅速的來確定滲透系數。然而一些弱透水地層則需采用室內試驗的方法,此外也可以采用現場或室內兩種綜合的方式來進行實驗,以保證數據準確無誤。必要時還應計算邊坡失穩引起的建筑物不穩。
地基鉆孔和測壓管觀測是水文地質常用的兩種測定的方法。測定地下水的滲透系數、單位吸水率和導水系數通常采用抽水、注水、壓水實驗和采樣內滲透試驗。在現代的水文地質中越來越看重抽水試驗。通過鉆孔或在水井中抽水依據滲透系數應用的范圍來采用不同的方法是抽水試驗法。微水試驗是一種簡便、快捷的測定方式,主要在野外運用,是通過注入的水量來觀察水位的恢復規律和時間的變化參數。
6總結
隨著國民經濟的發展,地下建筑物的廣泛運用,水文地質工作在巖土工程勘察中的作用越來越重要。為處理工程施工過程中因水文地質問題而誘發的安全隱患,必須在勘察階段就采用科學合理的方法進行相關水文地質參數的測定,并通過行之有效的分析方法給出客觀準確的評價。而由此可見,切實做好巖土工程勘察當中對于水文地質方面的問題分析,進一步加強其在巖土工程勘察當中的積極影響和作用,是整個巖土工程勘察行業能夠實現可持續發展的源泉。只有對水文地質問題分析明確,才能夠對巖土工程的平穩、安全實施,進行良好的預防與治理。
參考文獻
[1]曹建生,張萬軍,劉昌明,楊永輝.裂隙巖體滲流補給特性及邊坡穩定對策研究,北京林業大學學報,2007.
工程地質和巖土工程的關系范文6
【關鍵詞】巖土工程;地質勘察技術;應用
一、當前我國巖土工程勘查技術應用情況概述
巖土工程作為一項起源于20世紀歐美國家的技術,其主要對象是地基與基礎、邊坡和地下工程。巖土工程是一種新型的技術體制,打破了原有的技術限制,主要應用于解決巖體和土體工程中出現的問題。
(一)巖土工程地質勘察的技術問題
巖土工程的地質勘查工作要盡可能的做到全面、仔細,如果地質勘查工作過于馬虎就會影響整個巖土工程的質量,加大了后期工程的難度,拖延工期。綜合分析我國當前的地質勘查技術的應用情況,我們發現以下問題。首先,勘查區域劃分過于混亂,缺乏針對性。不同位置巖土的特性是不同的,勘察人員必須要根據不同的巖土特性科學劃分不同的勘察區域。其次,勘察人員的取樣工作不全面,分析結果缺少真實性。風化巖、殘積土和粗顆粒土等原狀巖土在不同的條件下的性質是不同的,工作人員必須對巖土開展全方位的實驗,測試巖土的性質變化,得到客觀真實的結果。
(二)問題原因分析
對勘查工作出現的問題進行分析,以下是問題的產生原因。首先,整個建筑的設計理念決定建筑應選用何種勘查方法,只有建筑的設計理念作為方法選擇的依據才能夠保證勘查工作的合理性。但是大多數單位選取的勘察地點太過隨意,根本沒有考慮建筑的設計計劃,降低了勘察的針對性。其次,許多勘查工作根本沒有計劃,勘查項目的劃分不合理。我國有相應的法律規定,各勘察單位必須要以建筑的實際情況設置勘察點及其間隔。但是我國勘察單位的工作大多違背了國家規定,不僅鉆孔的深度到不到要求而且勘察的范圍也不合理。最后,目前我國的勘查技術水平太低無法滿足建筑需要。以我國目前的技術水平,要想勘察碎石層只能使用靜力觸探法,但是這種方法無法探測巖心采取率不能給后續工作提供幫助。
二、勘查技術在工作中要遵循的原則
為了對施工附近的地質情況有一個全面的了解,滿足巖土工程的施工需求,我國的巖土勘察工作必須要遵循以下原則。
(一) 合理規劃,完善地質勘查水平
要想促使勘察水平得到提高,工程施工必須要以科學發展觀和可持續發展作為工程的施工準則??茖W的規劃勘察方案,統籌兼顧,選擇合理的勘查方法,提高勘查工作質量,促使工作符合國家地質勘察要求。
(二) 合理布局,按照地質勘查規律,以提高勘查的有序性
我國巖土工程的地質條件并不是完全相同的,受地質條件復雜多樣影響,地質勘查工作必須要在保證工程的相關性基礎上科學合理的進行勘查工作,才能促使勘查工作的技術水平得到提高。
(三) 合理創新,結合地質勘查需求,以促進巖土工程地質勘查技術的創新
要想提高巖土工程的施工水平必須要對勘查技術進行創新,以科學的勘查技術保證勘察質量。工作人員必須要利用先進的技術手段開展巖土工程的地質勘查工作,利用個人經驗進行勘察的方法早應該被摒棄。除此以外,要想保證巖土工程地質勘察質量,我們還必須要對各項資源進行合理規劃,多變的、先進的手段對巖土進行勘察。
三、提高巖土勘察質量的手段
(一)做好地質勘察測繪
在對巖土進行勘察時還要對巖土的各種測量數據進行繪制,其中繪制圖主要包括巖土的地形、地貌和基本條件等信息。設置合理的勘察界限,科學的選擇勘察點,消除滑坡和坍塌等安全隱患發生。設置合理的比例在圖紙上繪制巖石和各地質體的分布狀況。根據巖土附近的水文和地貌以及巖土層關系對地貌單元進行劃分。詳細的記錄巖土下面地下水情況、水位情況和流量等信息并標注在繪制圖上,給后續工作提供便利。這些都是繪制勘測圖時要做的工作。另外,勘測圖繪制完成后還要拍攝一些相片或者繪制素描作為輔助工具。
(二)鉆探技術
只有對巖土進行鉆探,才能全面的掌握巖土地質情況,為后期工作提供便利。以下是對巖土進行鉆探時需要注意的地方。
①我們在選擇鉆探技術時要充分考慮地質環境的實際情況,不同的地質采用的鉆探技術是不同的。例如,勺型鉆錘擊干法和陶土鉆法多用于地下水高于地層的土層。之所以采用這兩種方法,主要是因為二者不會破壞土層,有維持土層穩定的作用?;诖?,如果需要對深層土層進行鉆探,就需要使用其他方法。目前來看,我們多使用巖心回轉泥漿護壁鉆進法滿足深層巖土的鉆探需要。雙管單動鉆進、沖擊鉆探法也可以鉆探深層巖土,但是使用這兩種方法不僅無法對成本進行控制而且還會破壞土層穩定。
②要想提高巖土層鉆進深度的精準,讓誤差不超過5cm,必須要對鉆機的深度進行控制。對鉆機的鉆進深度進行控制有利于保證整個勘察工作的質量。要想提高巖心回轉泥漿護壁鉆進法的精準度,可以使用回次進尺把誤差控制在2m。
③對取芯率進行控制,充分考慮不同巖土之間的差異性。例如土層的取芯率是100%,巖石風化殘積土的取芯率不可能和土層的取芯率相同一般在85%左右,破碎巖的取芯率和軟質巖的取芯率相同,大多不超過65%。
④相關人員要做好鉆進記錄,每一步都要記錄完全,保證記錄不違背實際鉆進工作,提高鉆探技術的分析質量。
(三)取樣的試驗技術
①取樣技術
在選擇取樣技術時必須要充分考慮地基的實際情況。我們一般選擇中風化和微風化巖上端的巖土作為樣本,這兩種巖石的過渡性比較強,上端的巖土更具有代表性。取樣技術人員必須要做好樣本的封存工作,除了用油蠟對樣本進行封存外還要把樣本用膠布完全裹住,防止樣本性質發生變化。要想加快樣本分析的速度,還需要在每個樣本上做記號并記錄相關數據最后進行分類保存。
②試驗技術
只有完整的、沒有受到影響的樣本才能保證原位試驗的準確性,即使是被擾動或者稍有破壞的樣本也不能參與原位試驗。荷載、標準貫入和靜力觸探等手段都是原位試驗的方法,目前我國大多使用標準貫入法進行原位試驗。
自動落錘法即標準貫入法,使用這種方法時要結合不同的地基深度調整鉆探深度。一般的,1m或者1.5m的鉆探深度就可以滿足要求,但是如果是強風帶化的地區可以鉆探2.5m。鉆探完成后要立即編制勘察報告,編制的勘察報告不能違背《巖土工程勘察規范》。報告完成后還需要對整個工作進行總結。
結束語:綜上所述,巖土工程地質勘查工作的綜合性很強,影響因素復雜多樣。勘查工作經常受到界面劃分不科學、沒有充分的考慮地質形態和勘察技術水平太低等條件的制約,所以我們需要不斷的學習國外先進的勘探技術,提高地質報告的編寫質量,科學全方位的評估巖土工程的地質環境,利用高水平的鉆孔、取樣和原位試驗技術促進勘探技術的發展,進而提高整體工程的質量。
參考文獻:
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