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关键词:市政道路 工程地质勘察 注意问题
中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(a)-0105-01
随着我国经济的繁荣和公路建设事业的发展,所涉及的地质问题越来越复杂,工程设计对地质资料的要求也在不断提高。根据市政道路基本建设程序,市政道路工程地质勘察与设计工作同步协调,分阶段并按各阶段要求的深度开展工作,而准确提供各阶段所需的地质资料,则是确保各阶段工程设计质量的前提。
目前在市政道路工程地质勘察过程中出现许多问题,一方面是客观因素,如地质条件复杂,现有勘察方法和勘察手段难以充分反映地质条件,工程规模扩大,对地质资料的要求提高等;另一方面是主观因素,如勘察人员对技术标准的掌握和运用不够灵活,没有按照要求达到地勘工作量等。在实际勘察工作中,要突出工作重点,明确勘察过程中需要注意的问题。
1 市政道路工程地质勘察过程中需要注意的问题
1.1 根据不同地质情况提出不同的勘察要求
市政道路一般位于城市区域、为线状勘察范围,因其地理位置的特殊性,导致市政道路工程地质勘察的手段、方法与其他建筑物工程勘察有较大区别。同时由于不同的城市的地质环境均有自己的特定条件,要在不同的地质情况下找到相应的勘察要求:如在对冲积平原和山间谷地的路基勘察时,应采用静力触探方法,而对岗地和山区,则应采用深挖或浅井方法。要提高地质勘察技术,对于不同的地质采取不同的勘察方法,找到相应的解决策略。同时在城市发展进程中进行过大大小小不同程度的地质勘察,可将其最新勘察资料和勘察结果充分利用,避免做重复功和无用功。如延安市区川道地质特征明显,在进行延安市市政道路工程地质勘察的时候,要在结合延安市已经累计的勘察资料和城市道路建设经验的基础上,酌情增减具体勘察工作量,同时也应严肃勘察态度,提高勘察科学性和准确性。
1.2 严格遵循市政道路工程勘察规范,严格按照标准进行勘察
现行市政道路工程勘察规范为北京市勘察院主编、建设部批准发行的《市政工程勘察规范CJJ56-94》。在市政道路工程勘察规范中,对勘察工作量诸如勘探点密度、勘探点选取原则、勘探点深度、取土试样和原位测试等都做了明确规定,针对不同的地质类型也提出了不同的勘测要求,对勘察方法也有了一定的规范和准则,大大提高了勘察的科学性。同时应该注意的是,由于随着城市化进程的加快和经济社会对市政道路要求的提高,市政道路在规模和等级上都出现很大变化,并且在信息化处理手段和勘察方法等方面有了很大提高和进步。因此,在严格遵循市政道路工程勘察规范的同时,应对其中部分条款结合新的国标以及其他行业的规范进行理解,国家勘察机关也应结合现实情况编制和尽快出台新的科学实用的市政道路工程勘察规范。
2.3 加强对市政道路工程地质勘察全过程的控制
首先,应编制地质勘探委托书,明确市政道路工程地质勘察的目的和要求,包括地勘工作量等内容,并对勘察单位进行技术交底,提供工程点坐标及高程等数据。地勘工作量关系着地勘工作的深度和质量,如果地勘工作量投入不足,很有可能使得地勘工作达不到应有的深度,一旦勘察的地质资料不能正确反映现场地质条件,将对工程建设质量产生重大影响,因此,应根据工程地质复杂程度、勘探的目的和设计要求、工程结构设置等来合理确定地勘工作量。
其次,应编制勘察大纲,在综合考虑现场地形地质条件和勘察手段适用条件,以及工程结构设置等的基础上,在勘察大纲中对项目的概况、市政道路沿线的自然地理和工程地质概况、地质勘察执行的技术标准等进行详细说明,同时还要讲组织机构、设备配置、质量管理、人员组成、安全与环保措施以及计划进度等进行明确的说明。
再次,要选用合适的勘察方法,由于市政道路工程所涉及的地质问题面广且复杂,单一的勘察方法难以满足工程方案设计和比选的需要,因此,应结合路线及各类构造物的工程方案设计,根据现场地形地质条件,采用综合的勘察方法进行勘察。对于路线地质勘察,勘察方法可采用以工程地质调绘为主,辅以必要的勘探、测试手段;对路基地质勘察,要重点注意地基稳定和边坡稳定的地质问题,根据路基的填挖高度和实际情况选择相应的勘察手段。
再次,要加强勘察质量控制,地质勘察质量直接影响着工程设计质量、施工工期、工程造价以及工程运营等,如果地质勘察质量出现问题,将有可能在施工过程中进行方案变更,造成不必要的浪费和损失,甚至有可能影响道路安全等,造成人们的生命财产损失。因此,加强地质勘察质量控制,严格按照国家规范和标准进行,认真做好设备检测,明确各自责任,认真监控质量,分析、整理和鉴别原始资料,提高勘察质量。
最后,要加强地质勘察督查和地质勘察报告的评审。督查人员除了要监督钻孔数量和深度外,还应仔细审查与复核技术资料,通过对相近构造物的钻探资料对照分析,从而提高资料的准确度。在地质勘察报告评审阶段,应由多个部门通过会议等形式,对勘察结果等进行评审,及时纠正评审中提出的问题,严肃对待评审记录。
3 结语
综上所述,地质勘察是市政道路设计和确保工程质量的重要前提,只有根据不同的地质条件,选择不同的勘察方法,满足不同地质的勘察要求,严格遵循市政道路工程勘察规范,严格按照相应标准进行勘察,明确市政道路工程地质勘察的目的、任务及勘察方法和手段,加强对市政道路工程地质勘察全过程的控制,切实提高市政道路工程地质勘察质量,为市政道路的设计和施工提供更加详细的地质资料,从而保证市政道路施工质量。
参考文献
[1] 何杰.提高市政道路工程质量措施[J]. 科技信息,2011(7).
[2] 李建锋.浅谈工程地质勘察中的误区与需要注意的问题[J].云南水力发电,2009(3).
关键词:中小型;病险水库;地质勘察
Abstract: in the, in the early days of our country to build the small and medium-sized reservoirs, now widespread disease danger. This paper dilapidated small and medium-sized reservoirs design, construction documents from the analysis and operating survey, the geological survey, the dam survey, dam foundation engineering geology survey, culverts engineering geological spillway and engineering geology survey and so on the research analysis, with strong targeted and value sex, for reference.
Keywords: small and medium; Seepage path reservoir; Geological survey
中图分类号: TV62 文献标识码:A文章编号:
20世纪50-70年代,我国兴建了众多水库,以中小型水库为主,主要坝型为粘土斜墙堆石坝、浆砌石重力坝、浆砌石重力拱坝、浆砌条石薄拱坝、砌石混合坝、浆砌石斜墙堆石坝。经过多年的运行,这些水库普遍存在病害险情。对于中小型水库,特别是小型水库,库容较小,一般几十万立方米,但由于其处于干旱缺水地区,对当地老百姓的饮水和农业灌溉有很大的保障,必须进行除险加固。小型浆砌石坝水库一般病险种类主要是坝基及坝肩渗漏、溢洪道过流能力不足;土石坝主要是坝坡不稳定,坝基渗漏。分析其原因,主要是受当时历史大环境的影响,前期勘察工作不仔细或根本就没做及建筑标准低所致。
随着国家对病险水库除险加固力度的加大,病险水库将分批进行安全评价,确定病险水库的危险程度,评价病险水库除险加固的必要性。由于历史条件的限制,绝大多数水库特别是小型水库当时都没有进行水库的勘察工作,且原有的一些施工资料也由于历史原因丢失而不全。为了彻底弄清病险水库危害程度及成因,需要对病险水库进行勘察。病险水库的勘察手段一般有对原有运行资料的分析、工段表观测试以及地质勘察。由于地质勘察能揭示病险工段的空间位置、病险性质、病险程度、病险成因,病险水库的勘察以地质勘察为主,原有资料分析和表观测试为辅,三者相互佐证,使勘察成果更加可靠。
由于水库运行多年,库区覆盖层较厚,且坝基现处于建筑物之下,病险工段多具隐蔽性,这增加了病险水库的勘察难度。目前病险水库除险加固工程的地质勘察依照《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-2005)所规定的病险水库工程地质勘察要求进行勘察。小型病险水库工程规模虽小,但大多数处于深山沟里,无交通道路,如果要按规范要求完全查清工程地质情况,工程勘察费用相对病险水库除险加固投资比例较高。为了准确有效的查明中小型病险水库病害险情,又能降低工程勘察费用。根据不同的坝型结合实例着重介绍病险水库的勘察方法。
一、设计、施工文件分析和运行调查
在20世纪50-70年代所修建的水库,受当时历史大环境的影响,一般建筑标准低、工程质量差,甚至出现边测量、边设计、边施工,建设程序反常的“三边工程”。例如温州市龙湾区天河东水库于1956年10月开工,1957年3月水库便修建完毕,原设计的主要功能为灌溉、发电、供水。目前水库农田灌溉7500多亩,电站装机1250千瓦,并负责下游居民日常生活供水。大坝建成后虽历经多次修缮,却仍存在众多安全隐患,通过对设计、施工文件的分析和运行调查,发现天河东水库存在的问题主要有:1、进水口金属结构老化,启闭机室屋顶结构老化;2、现状水库放空设施为坝下砌石涵管,涵管内部渗漏量较大,方涵出口段有冲刷现象;3、主坝体下游段结构设计不合理;4、主坝迎水面砼面板裂缝存在裂缝;5、主、副坝无位移、沉降、渗流等观测设施,无法进行日常观测。通过上述实例可知,对设计、施工文件的分析和运行情况的调查,可为地质勘察和病险水库的病险程度评价提供基本资料。
调查资料一般要形成文件,并注明其调查资料文本的名称,做到有据可查,作为病险水库地质勘察和水库病险地质评价的依据。
二、库区地质勘察
库区地质勘察的主要内容为库岸的稳定、水库的渗漏和水库淤积问题。对于病险水库的勘察,因为是存在若干年的水库,一般不考虑库区的地质勘察。但对于近坝址区的库岸稳定,应该进行必要的勘察,一般采取地质测绘方法和历史调查方法相结合。主要调查库岸有没有人为采石行为,岩层产状与边坡的关系,是否危及大坝安全。必要时还要进行槽坑探或钻探等进行深入研究。
三、坝体勘察
勘察的主要内容有:对于土坝是坝体的填筑密度,裂缝的性状,渗漏情况,沉降问题,与两岸结合情况,填筑土的物理及力学性质指标,建坝以来的紧急处理情况以及其他病险特征和相关问题;对于浆砌石坝是砌石体的砌筑质量,有无裂缝及裂缝的位置和性状,坝面渗漏问题,浆砌石的力学参数;对于砌石混合坝是坝后堆石体的密度、级配,堆石体与浆砌石体的沉降差,堆石体的力学参数等。采用的勘察方法一般采用钻探、坑探、物探、井探、物探等地质勘察手段和标准贯入试验、动力触探试验、岩土 体室内试验、压(注)试验等试验手段相结合的综合勘察方法。对于勘探点的布置一般采用沿坝轴线均匀布置,也可以依照调查文件发现的病险部位重点布置。
四、坝基工程地质勘察
坝基勘察主要内容通过调查文件和地质测绘查明坝基的基本情况及坝基的工程地质条件,分析坝基工程地质问题,评价工程地质问题对大坝病险程度的影响。勘察方法同坝体勘察方法一致,不再重复。对于土坝钻孔可以直接和坝体钻孔相结合,然而对于砌石坝,坝基工程地质勘察比较困难,由于坝基隐蔽在大坝建筑物之下,不好对其直接钻探,往往将钻孔布置在坝的上游、下游以及两坝肩,重点查明基岩的透水性。
五、涵洞工程地质勘察
穿坝输水洞的勘察主要了解输水洞洞身是否有裂缝。一般对于较大涵洞时通过对洞内进行实地察看,记录裂缝的位置和性状;对于较小的涵管,一般通过压水试验来确定。
六、溢洪道工程地质勘察
工程地质勘察内容是在分析前期相关文件的基础上,通过施工和运行调查结合地质勘察查明溢洪道的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩体风化、岩土体的透水性、地下水位、物理力学性质及其主要工程地质问题以及对下游消能段抗冲刷条件进行分析。勘察方法一般是地质测绘与钻探相结合的方法,通过岩土体试验、压水试验的试验手段对溢洪道地基进行勘察。
由于病险水库修建初期没有进行过地质勘探,除险加固阶段所进行的地质勘察,不再分初步设计阶段和技施阶段,而是两者相结合,一步完成。病险水库除险加固前期缺少资金,地质钻探不能步步到位,只有仔细分析设计、施工文件及运行调查,地质钻探才能做到有的放矢。例如在石英砂岩地区,根据地质测绘和工程运行观测,大坝主要问题是两坝肩渗漏问题,对此类小型水库,地质钻探布设1~2个钻孔就能为大坝治漏提供必要的地质参数,没必要布设3~5个地质钻孔,这样既解决了实际问题又能大幅降低勘察费用。
参考文献:
关键词:岩土地质;问题;勘察
中图分类号:U469文献标识码: A
引言
工程岩土体是地质体的一部分,岩土工程师在着手解决任何一项岩土工程问题时,首先要查明岩土体的地质特性和工程地质条件,尤其是地质条件比较复杂的重大岩体工程,场地工程地质问题的研究更显得重要,甚至会成为影响工程效益、投资成败的关键。再者,我国岩土工程地质勘察技术不断革新,实现了与世界岩土地质勘察技术的接轨。岩土地质勘察技术是岩土工程中的一项基础性技术,它对岩土工程建设的投资效率和安全性亦具有直接的影响。
一、岩土常见地质问题的分析
1、水文地质因素对地质灾害造成的影响
1.1 岩溶塌陷
岩溶塌陷的形成条件为具有开口型溶洞、溶隙的碳酸盐岩;一定厚度的松散覆盖层;易于改变的地下水动力条件,破坏了地下水运动的均衡性。水文地质对岩溶塌陷的主要影响是造成巨大的水流冲刷力,破坏了溶洞底层结构的牢固性,造成土体抵抗力减弱而引起塌陷问题。溶塌陷点密集区主要发生在陡河断裂与山脉断裂之间的隆起地带,这一带第四系沉积厚度较小,基岩埋深较浅,受多期构造应力场的反复作用,多处发生岩溶塌陷。
1.2 砂土液化
砂土液化也称为地震液化,是指饱水的疏松的粉土、细砂土在临界地震作用下,瞬间突然破坏而呈现液态的现象。饱和砂土受到震动后趋于密实,导致孔隙水压力骤然上升,在周期性的地震荷载作用下,孔隙水压力逐渐累积使土粒处于悬浮状态,而接近液体的特性。砂土液化在不同地质条件下会产生不同结果,对地质结构造成的破坏力也不一样。在沉积颗粒较粗地段,液化土层大大增加孔隙水压力往往超过盖层强度,地下水携带砂粒冲破盖层或沿盖层裂隙喷出地表,产生喷水冒砂现象。
1.3 地面沉降
引起地面沉降的原因有自然因素、人为因素,前者有构造活动引起的沉降、软弱土层形成的沉降、以及地震活动、海平面上升等;后者有过量开采深层地下水、地下热水及开采油气资源均可引起地面沉降。地面沉降伴随着地下水的开采而产生,地面沉降的速率和发展趋势随着地下水位的变化而变化;地面沉降漏斗与地下水位下降漏斗基本一致,引起地面沉降的层位与各含水组的开采量相对应。因此,超量开采地下水是引起地面沉降的主要原因,需要给予足够重视。
1.4 地基变形
软土地基是现代建筑施工或地质开发的常见问题,这种土体结构本身就缺乏稳定性,受到地下水运动影响后更加不牢固。通常软土层具有诸多有害特性,这使得水文地质对软土地基变形的不利影响更大。软土具有触变特性,当原状土受到振动以后,破坏了结构连接,降低了土的强度后很快地使土变成稀释状态。同时,在加载初期,地基中常出现较高的孔隙水压力,影响地基的强度。软土除排水固结引起变形外,土体在剪应力作用下会发生缓慢而长期的剪切变形。
2、区域地质灾害类型
2.1地面塌陷、沉降、裂缝
由于矿山开采中通常会采用井巷掘进的方式,经过长时间的开采,对于采空区的维护不到位会导致预留矿柱达不到承载力的要求而丧失支撑作用,很容易就会造成地面塌陷、沉降或者裂缝等现象。地面塌陷会对矿区上方的建筑、农田、交通基础设施等造成破坏或者改变地下水道。
2.2滑坡、泥石流
除在自然条件导致滑坡、泥石流现象发生外,人类工程活动影响也不可忽略,特别是近代,毁林开荒、放牧、水库溃决、渠水渗漏、矿山开采等等,这些悖于环境保护的工程活动,导致大范围的生态失衡、岩土松动,水土流失,如果遇到长时间的强降雨就极容易诱发滑坡、泥石流等地质灾害,泥石流的发生、发展又反过来加剧环境恶化,形成负反馈增长的生态恶化机制。
2.3崩塌、溃坝
崩塌一般发生在厚层坚硬脆性的岩体中。这类岩体能形成高陡的斜坡,斜坡前沿由于应力重分布和卸载等原因,产生长而深的拉张裂缝,并与其他结构面组合,逐渐形成连续贯通的分离面,在触发因素的作用下产生崩塌。湖北省远安县境内的盐池河磷矿灾难性山崩,是崩塌形成的典型实例。该矿位于一峡谷中,岩层为上震旦统灯影组厚层块状白云岩及陡山沱组含磷矿层的薄至中厚层白云岩、白云质泥岩及砂质泥岩,岩层中发育两组垂直节理,使山顶部灯影组厚层白云岩三面临空,地下采矿平巷使地表沿两组垂直节理追踪发育张裂缝。连续两天的倾盆大雨的触发使山体顶部前缘厚层白云岩沿层面滑出形成崩塌,体积约100万立方,造成生命财产的严重损失。
2.4岩爆、矿震、构造地震
由于地下开采中采空区巷道围岩和顶板都承受着来四周巨大的岩层压力,如果在掘进过程中岩层出现自由面,那么随时都有可能导致岩层内部应力的集中释放,这种瞬时的释放,能量巨大,瞬间将压碎的石块向井巷内喷射,造成岩爆现象,对于矿井是一个灾难性的打击。此外,多数矿山开采过程中利用炸药威力进行爆破,这会引发浅源地震,而对于井下脆弱的支护环境是一个根本性的破坏。
二、岩土工程地质勘探技术分析
1、室内试验
要对岩土中存在的问题进行分析,就必须进行严格的室内试验。室内试验可以为岩土工程的综合评价和分级提供准确的依据。对岩土的一般物理性质进行分析,需要通过室内试验。通过室内试验,可以确定砂土的成分。此外,通过室内试验对地下水质进行分析,可以判断地下水的化学类型和腐蚀性。
2、地质勘探
地质勘探的作用主要是对地下的地质情况进行调查,通过对勘探工程取样进行监测。地质勘探在实际岩土工程地质勘察工作中发挥着重要的作用。
3、地质测绘
地质测绘是岩土工程地质勘察中一项最根本的勘察工作,通常在勘察初期阶段进行。地质测绘工作主要包括以下几方面内容:①对地形和地貌特征、岩土构造和底层进行分析;②对岩石的年代和地貌的单元进行划分;③对岩土的成分、性质、厚度和分布进行分析;④对岩土的风化程度进行鉴定。地质测绘是对场地地质条件进行了解的一种经济、有效的手段,通过地质测绘不仅能准确推断出地质的情况,还能为地质勘察方法的选择提供指导。
4、建立岩土勘察信息库
很多勘察单位对信息资料收集和经验的重视程度不够,这对勘察成果的质量造成很大的影响,使岩土工程具有一定的盲目性。近年来,我国大部分勘察资料都已被输入岩土勘察信息库中,这样可以节省勘察工程的成本投入,增加勘察的信息来源,在勘察工作中起到重要的作用。
三、地质勘察在现代工程勘察中的重要性
1、有利于建筑工程的顺利施工
地质勘察包括两个方面,其一是揭示地质构成;其二是提供土体的力学指标。一般来说,地质构成决定着基础处理方案的选择,而且力学指标对工程造价的影响较大。众所周知,地下是看不见、摸不着的,必须依靠钻探勘察工作,再加上工程场地是唯一的,这一切使得勘察成果缺乏可比性。因此,作为建设单位,选择一家专业技术较强、操作规范,且能够提供勘察成果的优质地质勘察单位至关重要,它对于建设工程的顺利施工具有重要意义。
2、有利于提高建筑工程的质量
在现代工程勘察过程中,依然存在许多迫待解决的问题。工程概念不清,勘探侧重点不明确,缺乏针对性,手段落后;在地质分析工作中,其理论、方法、计算公式等与实际情况不符合;报告中的基本地质条件含糊不清,主要工程地质问题的界定不明确,有问题遗漏;有些地质报告缺乏地质结论,甚至先下结论,后进行地质勘察等等。不难想象,这些问题的存在,使得阶段性工程审查难以一次性通过,以至于延误开发时机,要么是通过,却留下了隐患,危险性较大,严重影响工程质量。因此,在现代工程勘察中,只有科学地进行地质勘察,才有利于提高建筑工程的质量。
3、确保地质构成与施工相符合
当前,我国许多工程地质勘察缺乏监管,首先,在工程的前期,需要由建设单位选择勘察单位,但是大多数建设单位的专业知识不足,没有充分意识到地质勘察的重要性,以至于所选勘察单位的资历不高,勘察技术落后。其次,由于地质勘探属于野外作业、土工试验和资料整理的类别,只能由勘探单位独自完成全过程,而在监督不力的情况下,钻孔、孔的深度、土样、土工试验等方面都存在许多漏洞。此外,在现代工程地质勘察中,严格审查施工图和地质勘察成果也至关重要,只有科学合理的地质勘察工作,才能确保地质构成与实际施工相符合,以便精确地判断力学指标。
四、做好工程地质勘察的基本方法
1、岩土工程勘察
做好工程地质勘察工作,需要重视岩土工程勘察,它是一项综合性较强的工程地质调查工作,主要方法包括工程地质测绘、勘探与取样、原位测试与室内试验、现场检验与监测等等,而工程地质测绘是基础,需要在地质勘察的初期进行。实际上,这种方法的本质是运用地质、工程地质理论,观察和描述地面的地质现象,同时认真分析其性质和规律,然后科学地推断地下地质的情况,从而为地质勘探、地质测试等其他勘察方法提供科学依据。
2、工程地质测绘
做好工程地质勘察工作,需要重视工程地质测绘,这也是认识场地工程地质条件的最经济有效的方法。具体地讲,在地形地貌和地质条件较为复杂的场地,一定要进行工程地质测绘;但是在地形平坦、地质条件简单且狭小的场地,可以用调查代替工程地质测绘。由于工程地质测绘是认识场地工程地质条件的最佳方法,所以要不断提高测绘工作的质量,才可以准确地推断地下的地质情况,以便科学地指导其他勘察方法。另外,关于勘探工作的方法,主要包括物探、钻探、坑探等等。
3、水文地质评价
做好工程地质勘察工作,需要重视水文地质评价。首先,重点评价地下水对岩土体和建筑的作用和影响,预测可能会产生的岩土工程危害,以便及时地提出防治措施。其次,结合地基基础类型,查明与之有关的水文地质问题,从而及时地提供选型所需的水文地质资料。再次,认真查明地下水的天然存在状态和天然条件下的变化规律,并深入分析和预测人为工程活动对于地下水的影响,以及对于岩土体和建筑物的不良影响。最后,分析工程地质问题时,还需要对地下水位以上和以下采取分别对待的措施。
结束语
地球上一切工程建筑物都建造于地壳表层一定的地质环境中。地质环境以一定的作用,影响建筑物的安全、经济和正常运行;而建筑物的兴建又反馈作用于地质环境,使自然地质条件发生变化,最终又影响到建筑物本身。二者处于既相互关系,又相互制约的矛盾之中。熟悉掌握岩土中常见的地质问题,利用现代岩土勘察技术手段,对于提高建筑工程质量,服务人类建设活动有着十分重要的经济意义。
参考文献
[1]韩志文,李国云.水文地质勘察中常见的难点和对策解析[J].科技致富向导,2014,02:38+48.
[2]李金海.浅议常见岩土地质问题及勘察分析[J].科技致富向导,2014,05:111.
关键词:水利水电工程;地质勘察;实践理念
中图分类号:TV文献标识码: A
一、水利水电工程地质勘察实践理念问题
(一)辩证唯物论观点
某坝基夹层双侧的岩体侧向抗滑效应比较大,如果按照既有的规律,不进行考虑的话就不符合坝基的实际。但是,进行绝对地考虑的话,也不一定非常合适。事实上,只要按照正常的办法,将其作为安全储备,而不参与坝基稳定计算就可以了。
(二)整体论观点
每一个工程地质问题都存在一定的系统之中,只有采用系统分析法才能够对其进行客观的分析和判断,系统方法论认为,人们在研究和解决系统问题时,仅仅重视各要素自身的可靠性是不够的,而应当将重点放在如何通过对具有必要可靠性的诸多要素的优化组合,以达到系统的整体效应最佳,而并不追求每个要素自身可靠性都达到最高等级,否则,工程地质决断就必然是偏于保守的。
(三)经验支持论观点
随着工程地质勘察的深入,其经验越来越多,作用也越来越大,工程经验可以帮助人们认识工程地质环境,建立数学模型进行研究,工程地质勘察的经验还能够帮助人们分析地质状况是否适合进行相关的水利水电工程操作,如果能的话,需要在实际的工作中注意哪些问题。
二、水利水电工程勘测技术概述
工程物探技术对水利水电勘测技术的发展有着十分重大的作用和意义,是目前在水力水电工程的勘测中最常用的一种先进技术。工程物探技术的广泛应用于水利水电工程勘测中,大大提高了水利水电工程业中的野外数据采集信息的精准度,提高了工作效率,从技术方面更进一步促进了水利水电工程业的发展。目前很多先进的技术被应用到了工程物探中,使水力水电工程勘测更加的准确、高效。工程物探技术的重要组成部分。地球物理层析成像技术,通过发射和接受投射波的工作原理进行工作,对获得的数据进行集中分析,对多勘测的地区进行综合的分析与评价。地球物理层析成像技术应用于水利水电工程勘测中,不仅能够提高勘测工作效率,还能够提高工作质量,是一项比较实用的技术。钻孔彩色电视系统是工程物探技术的另一个组成部分。钻孔彩色技术在电子技术的基础上发展而来,综合CCD光电偶合器件,与传统摄像头相比较,具备图像更为清晰、寿命较长、重量轻、功耗低等诸多优点,集成度高,性能稳定,并且集控制器、监视器、录像机三位一体,能够将采集的数据自动刻录光盘,进行后期制作和处理。
三、水利水电工程地质勘察应包括的工作
水利水电工程地质勘察全过程,应包括四个方面的工作:①基本地质信息调查;②工程地质问题的提出、评价与决断;③工程地质改造措施的决断或建议;④地质信息监测反馈,跟踪调整工程决策,即整体论观点。传统水利水电工程地质勘察,只完成前一项工作,即回答工程建设区的地形地貌、地层岩性、地质构造与地震、物理地质现象、水文地质以及岩土物理力学性质等。直到目前,赞成这一观点和这类工程地质勘察报告,依然时而可见。大体从上世纪70年代开始,我国水利水电工程地质勘察整体目标,在逐渐地向地质工程(或岩土工程)方向转变;即地质专家要站在地质工程高度上,同时完成或参与完成后三项工作。而后三者不仅取决于地质环境,又与水工结构和施工技术方法等诸多因素密切相关。因此,地质专家应具备足够的水工和施工方面的知识,才能做好工程地质勘察工作。本人赞成要提倡培养和造就一大批既懂得水工和施工,又精通地质的工程地质专家,即潘家铮院士早在20年前曾倡导的“地质―水工专家”。
四、工程地质测绘与编录
工程地质测绘与编录在水利水电工程项目中既是一项最基础的工作,又是水利水电工程地质勘测最基本、最重要的方法之一。地质测绘和编录主要通过地质调查来获得更加丰富和完善的地质资料,然后通过运用地质学、工程地质学以及大量工程实践经验去分析地质体和地质作用在空间和时间上的演变过程。通过多种方式的运用最后对于工程地段内的地质情况得出结论,对于可能存在的地质问题也可以通过工程地质测绘和编录的工作来察觉。最后通过多种学科数据资料的协调、运用来解决存在的地质问题。工程地质测绘与编录对于水利水电工程地质项目建设而言是一项非常基础但确非常关键的工作。对于当前工程地质测绘与编录,如果从实现方式角度来讲,现在应用较为普遍的技术方式可以分为地质点测法、路线测绘以及实测剖面法。对于特定的水利水电工程建设区域在测绘与编录工作开展前一定要以该区域地壳稳定性程度与地震事故活动状态的明确为基础,结合现有勘测手段,针对该区域进行详细且系统的地质研究工作。从这一角度上来说,要想确保水利水电工程项目建设及运行质量的稳定性与可靠性,地质勘测方法及相关技术的应用无疑占据着极为关键的地位。
五、坝体检测
除险加固工程的勘测设计工作,往往包括对当地材料坝坝体某些部位的检测任务(有人将此项工作当成工程地质勘察,这是概念性的低级错误)。由于坝体是人类修建的水工建筑物,并不是天然地质体,完全不能沿用地质基本理论去作违反客观实际的;地质勘察,但是却可以充分借用地质师的常规性或特殊性手段和方法,通过钻孔探测和取样试验,结合物探手段,研究大坝设计和施工资料,对坝体质量作出基本评价,这是地质师的本事,其他专业的技术人员是无能为力的。此项工作我们需要注意的是,充分估计到坝体质量缺陷的随机性、生物洞穴的再生性和检测手段的局限性,千万不要进行地质意义上的推理与判断,对于大坝的加高、陪厚、防渗和排水等工程处理措施的建议要留有余地。
六、水利水电工程勘测技术的应用
(一)工程物探技术的应用
现阶段,比较成熟的工程物探技术主要有钻孔彩色电视系统和地球物理层析成像技术等。钻孔彩色电视系统与传统的摄像管探头相比,具有性能稳定、集成度高、电路设计合理等优势。此外,还具有几何失真小、彩色图像重现性好、耐冲击、寿命长、重量轻、体积小、功耗低等特点,是一种新型的产品。目前,随着数字技术的快速发展,钻孔彩色电视系统又在开发图像处理系统的基础上利用工控级主机,形成录像机、监视器、控制器的三位一体,形成一体化的主机控制系统。钻孔彩色电视系统可以通过配接口径不同的钻孔电视探头,对图像进行数字化采集、压缩与存储,既可以将勘察成果刻录成光盘,也可以对图像进行后期的制作与处理。地球物理层析成像技术也就是通常人们所说的CT技术,主要通过利用已有的钻孔或平洞,采用一定的发射和接受方式,对透射波进行采集和处理,通过研究与分析孔洞之间岩体的波速值,对各区间的岩体进行评价、分析和判断。
(二)农田水利和人畜饮水工程的勘测
我们在日常的生活中离不开水源,同样农业作为我国国民经济的基础,对水利有非常大的依赖性,特别是对于那些对水分要求比较高的植被,仅仅依靠自然降雨是远远不能满足实际需求的。所以我们必须进行人工的引水、农田水利和人畜饮水工程也是水利水电勘测技术在我国的一个重要的引用。在农田水利工程和人饮水工程开始施工之前,必须有专业的勘测队对水源来源和引水路径进行精确有效的勘测,避免在引水过程中出现难度较大的工程项目,例如,有的时候勘测不精确,常常会导致在农田水利或者饮水工程在施工过程中受到自然地质条件的影响导致工程难度增加,需要耗费大量的人力物力才能完成施工,而有的勘测失误会直接导致整个工程质量的降低,影响人们的正常生产和生活。
(三)GPS的影像的应用
能够对人工无法测量或者环境较为恶劣的地区,GPS技术较为适用。例如在岩溶调查中,通过红外影像成像可以将岩溶地质的周边状况予以体现,并且通过遥感技术,对地质岩石以及水文性质等都可以进行全面的调查,在应用环节上,GPS技术再地质勘测工作中的优势较为明显,能够对岩溶环节利用成像技术将多种地貌现象进行获取并反馈显现,并且能够分析不同介质在红外光谱上存在的差异,用以对地下水文分布以及泉水分布状况等地质勘测信息的分析,是较为适应现代勘测工作发展的技术手段。曾经有工程在对岩溶以及岩溶渗漏研究中采用了彩红外航片的方式进行解释,在效果上令人满意。GPS遥感的应用推广,需要对其野外工作量以及成图校核进行保证,在此基础上遥感成图可以用来代替地质测绘工作,用以完成中小比例尺的地质图;而在一些大比例尺的工程图中GPS技术是优先考虑应用的技术。
结束语
水利水电工程作为我国新时期的重要基础设施建设作业之一,它的发展直接牵动了社会大众的物质文化和精神文化需求。而现阶段要实现资源持续开发与高效应用就要做好水利水电工程最重要的环节,这一环节的衡量标准是以地质勘测作业质量为准的,所以说地质勘测作业质量的提高可以保障水利水电工程建设的最终质量。综上所述,水利水电工程地质勘测技术应用具有重要的作用和意义,要做好各个环节对它的把控实施。
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关键词:地质勘察;地质水文;岩土建设
岩土工程地质勘察主要是根据建设单位提供的平面图坐标点位进行工程地质勘察,通过工程地质勘察查明工程建设范围内的地基土构成、特性、分布规律,提供地基土物理力学性质指标建议值,并查明主要不良地质作用及范围,为岩土工程设计、施工提供数据支撑,并可有效地确保工程施工质量,减少不良地质对基础产生的危害。
1地质勘探工作流程
1)测量工作。根据建设单位提供的建筑物平面图确定各个孔位的坐标,采用GPS(RTK)放样,仪器放样误差小于勘察规范要求,孔位用木桩标识,施工时有移位的勘探孔,均在施工后复测其实际孔位的坐标和高程。地下水位在钻孔施工结束24小时后统一量测。
2)勘探孔施工。钻孔采用XY-1型回转钻机。土层采用单套钻具钻进取芯,采用泥浆护壁或跟管钻进方式避免塌孔,钻孔孔径为φ110mm;基岩采用金刚石钻头钻进,孔径为φ75mm、φ110mm,在钻探结束后,均进行孔深测量,确保误差小于0.2%,符合规范要求。
3)取样。采用取土器压入法进行原状土取样,取样间距一般2.0~3.0m左右;对于厚度较大层位,取样间距可适当放宽。原状土样采用薄壁取土器或回转型取土器静压法采取,土样规格φ110mm、L=300mm;扰动土样,在保持原状结构的岩芯中采取,采用专用土样袋包装、并用标签区分。土样取出后及时贴标签、蜡封、装入防震箱。
4)原位测试。根据土质风化程度不同,采取不同的测试方法。对于全风化基岩做标准贯入试验;遇碎石土、强风化基岩作重型圆锥动力触探试验,动探试验锤重与落距与标贯试验相同。
5)工程地质测绘。采用资料搜集、路线观察的方法,对岩土两侧各200m进行地面调绘。基本查明了沿线地形地貌、水文地质工程地质概况、不良地质现象等特征。
6)室内试验。对采取的样品及时试验,原状土样除进行常规测试外,还选作三轴UU、渗透试验(水平、垂直)、固结试验(水平、垂直)、无侧限抗压强度试验等,扰动土样做颗粒分析试验。岩石试样主要进行饱和、天然、干燥抗压强度试验、抗剪断强度试验、块体密度及岩矿鉴定等,水样进行简分析和侵蚀性CO2测试.
2岩土工程勘察存在问题和解决方法
2.1存在的问题
在岩土工程地质勘察工作中主要存在以下几方面技术问题:
1)地质形态问题:主要有地下不明空洞、物体的分布形态、埋藏深度等。
2)界面划分问题:主要包括岩石风化程度和岩土体的界面划分,判定软弱结构面和地质构造面,以及不良地质体的地质界面等。
3)岩土参数问题:原状土取样困难,无法进行室内、外试验的岩土层、风化岩层等。
4)其他问题:例如勘察人员操作不当,技术不达标;勘察设备性能老化,勘察数据精度低等问题。
2.2解决方法
1)引进勘察设备。在计算机技术快速发展的时代,需要引进集数据采集、数据处理于一体的岩土工程勘察设备,应用于地质勘查工作中。提高岩土工程地质勘察采点密度、加快勘察速度、降低勘察成本。并可应用工程物探设备增加勘察测点密度,以获取地质界面的连续数据,解决界面划分问题。
2)加强室内、外勘察新技术的使用。利用标准贯入试验、多功能静力触探头、波速测试等勘察技术与施工监测做对比,通过其所获得的数据进行对比分析,获取他们之间的联系。同时,利用施工监测数据进行对比依据,从而确保岩土工程地质勘察数据的准确性。此外,利用土工离心模拟技术复核勘察数据的可靠性,从而可以验证边坡、堤坝的稳定性和变形。研究地基土质的变形机理、破坏特征以及地基的极限承载能力。
3)加强勘察技术人员的技术培训。随着岩土工程勘察工作难度加大,勘察任务要求逐渐提高,勘察人员的技术水平无法与勘察要求相匹配,需要对勘察人员开展技术培训,提高勘察人员的勘察技术水平。同时,对新采购的勘察设备,需要组织厂家对全体勘察技术人员进行操作培训,熟练掌握设备的操作。此外,还需要勘察企业定期开展勘察知识讲座,扩展勘察人员的知识面。
4)其他方面。为了提高岩土工程勘察数据精度,需要不断引进先进的勘察设备,定期核查勘察设备的数据精度;在数据处理方面,需要确保数据处理符合要求。
3结论
综上所述,岩土工程勘察是建筑工程施工建设前期基础工作之一,需要对工程所在地区的地质水文进行详细的勘察,明确地质水文的基本状况。但是在岩土工程地质勘察过程中存在一定的技术问题,例如地质形态问题、截面划分问题、岩土参数问题等,需要加强勘察方法的探索、引进先进的勘察设备、加强室内、外勘察技术的使用以及加强对勘察技术人员的技术培训,从而提高岩土工程勘察技术水平。
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关键词岩土工程;地质勘察;理念分析
中图分类号TU412文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)042-0123-01
先进技术(含理论、技术设备)的推广应用是工程地质勘察好、省、快的强大技能和物质基础。如地下洞室围岩分类,坝基岩体质量分类,边坡稳定分析,岩体弹塑性理论,地质力学模型、岩(4-)体物理力学性试验方法的发展应用,电脑与工程地质软件包的开发应用,钻探钻进取芯技术的提高,物探各种测试手段的广泛应用等,都强有力地促进了工程地质勘察周期的缩短和工程地质条件分析评价的快速与先进。设计、施工方面先进技术的应用,如新坝型、新建材、新工艺、新施工方法的运用,也进一步促进了工程地质勘察中对较差岩体的充分利用。
1工程地质勘察实践理念问题
“实践理念”泛指人们在工程地质勘察实践活动中,所持的思想、观点、方法的综合而言,其核心内容包括以下三点:
1)坚持一切从客观地质实际出发,并做具体分析区别对待,即辩证唯物论观点。例如:万家寨坝基夹层两侧岩体存在着强大的侧向抗滑效应,即个性规律。如果我们遵照规范的共性规律,绝对地不予考虑就不符合坝基地质实际了。否则,如果我们机械地绝对予以考虑,也不一定是必要的。其实,按通常的对待办法,将它只作为安全储备,而不参与坝基稳定计算是可行的。但当坝基稳定需要时,做适度的考虑也是安全可靠的。
2)坚持采用系统分析和综合评价方法,即整体论观点。任何工程地质问题都属于一定层次的,由诸多要素组成的―个系统问题,需采用系统分析方法做整体的综合评价与决断。系统方法论认为,人们在研究和解决系统问题时,仅仅重视各要素自身的可靠性(或安全储备)是不够的。而应当将重点放在如何通过对具有必要可靠性的诸多要素的优化组合,以达到系统的整体效应最佳,而并不追求每个要素自身可靠性都达到最高等级。否则,工程地质决断就必然是偏于保守的。这就是说,专家们需要坚持运用“系统整体效应(或功能)大于其组成部分之和”这一重要思想和原理,以指导工程地质勘察实践。
3)坚持依靠工程经验与创造性思维的积极贡献,即经验支持论观点。工程经验与创造性思维是宝贵财富。它影响到工程地质勘察实践的各个方面,而且至今人们对工程地质环境的认识,依然是有些地质问题可以说得清楚,并可用数学模型给予量的表达;又有些地质问题虽可以说得清楚,但无法以数学模型给予量的表达;还有些地质问题说不清楚,只可意会,无法言传;更有些地质问题既说不清楚,也无法理解等。所有这些问题在工程地质决断过程中,都要做出相应的分析和评价。而正确的工程地质决断,恰恰在于对那些说不清楚的地质问题做出合理的价值判断。这正是专家们工程经验与创造性思维的积极贡献和强有力支持的重要表现所在。
2坝基主要工程地质问题评价
坝工建筑物对坝基的要求有三个核心问题:一是坝基所承受的荷载作用下不会发生滑动失稳。而且还应有必要的抗滑稳定安全度;二是在各项荷载作用下,坝基各部位的应力及变形值要在许可的范围内。避免产生过大的局部应力集中和严重的不均匀变位。影响坝基和大坝的安全;三是坝基在渗透水的长期作用下,要能保持坝基岩体在力学和化学性质上的稳定,渗漏和渗透压力都要控制在允许的范围内,因此,围绕这些问题,拱坝坝基主要工程地质问题包括坝基压缩变形、坝基渗漏及渗透变形和坝基抗滑稳定等问题。坝基压缩变形问题。主要根据坝基岩体强度、岩体风化特征、岩体结构类型和软弱结构面的发育情况及其分布特征做出分析和评价。若坝基岩体中存在抗变形能力差的缓倾角夹层、陡倾角断层和风化、卸荷破碎带。要提出必要的工程处理措施建议。坝基渗漏及渗透变形问题。主要根据坝基岩体的岩性类型、岩体风化状态、结构面发育程度、分布特性及其性状和地下水发育情况等,评价坝基岩体的透水性及其渗漏通道,并提出相应的工程处理措施建议。坝肩岩体抗滑稳定问题。主要根据岩体强度、岩体结构、岩体完整性、结构面发育程度等岩体质量分类相关的因素,结合软弱结构面的分布特征及其性状、组合切割关系等进行分析和评价,提供坝基岩体及结构面、软弱层和断层抗剪断强度,进行坝肩岩体抗滑稳定计算。并提出相应的工程处理措施建议。
3水文地质试验和地下水监测
水文地质试验是水利水电工程地质勘察中的一个重要环节。通过水文地质试验,求取岩土层的水文地质参数,可以判定岩土层的透水性,评价工程的渗透稳定性。亦文地质试验包括抽水试验、压水试验、注水试验、渗水试验,以及水位恢复试验等等。不同的地层条件下,选用适宜的试验项目和计算公式。一般地,砂砾(卵)石层和河边地层中适宜做抽水试验和提水后的水位恢复试验,基岩做压水试验,填土、含泥砂土和粘性土层适宜做注水、渗水试验。文献对每一种水文地质试验的操作规程都有明确而详尽的规定。必须按规程的规定连接设备和进行操作,使用合格的水表、秒表、水位仪、压力表等,观测足够长的时间,确保每―个试验观测数据的准确性,减少误差。
4几点体会
根据场地的工程地质条件和水文地质条件,场地下部卵石层呈高强度、低压缩性、层厚大、层位稳定,无下伏软弱土层,是水闸理想的桩端持力层,但在桩型方案选择上,如何根据场地的工程地质条件和水文地质条件、建筑物特性及当地的建设经验等综合分析确定一种安全可靠、技术可行、经济合理的桩型。便是本水闸工程地质勘察中的又一个重要环节。
1)在水闸的工程勘察过程中,由于基坑开挖深度一般较大,应充分考虑地下水的影响与作用。不仅要分层求取基坑坑壁范围内各含水层的水文地质参数,还要注意求取基坑以下可能对基坑工程造成影响的含水层的水文地质参数。
2)在深基坑工程中,在考虑坑壁稳定性时应同时考虑基底稳定性来进行支护结构(方案)的设计。在工程勘察中应分析评价和预测可能引起基底失稳的原因和表现形式,并提出相应的防护或监测等工程措施。
3)应在充分分析场地工程地质和水文地质条件、建(构)筑物特性、地区建设经验等各方面因素的前提下,综合确定一种安全可靠、技术可行、经济合理的基础方案,真正做到勘察规范要求的“确保工程质量、提高投资效益”。
5结论
工程地质勘察工作的对象是复杂的工程地质系统。强调勘察对象整体性质和整体功能,从工程地质勘察的基本目标是建立工程地质结构模型,最终目标是建立工程地质模型,而最优目标是以适当勘察工作量,建立“灰度”适度的工程地质模型。
参考文献
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关键词:工程地质勘察;水文地质问题;措施
中图分类号:E271 文献标识码: A
一、水文地质概述
(一)水文地质划分
地质环境一般都比较复杂,存在于地下的水与普通的水资源有很多相似的地方,但是也有不同的地方。在对地质环境进行勘察时,要对不同的单元系统划分,划分水文地质类型区域时,一般都把环境相似、地质构造相似的地下水分为一类,这样才能对工程地质更好的进行勘查。水文地质类型的划分要遵循以下原则:首先,水文地质类型的分区勘查要和地下水的评价相结合;其次,水文地质类型的分区勘查中要对岩石土体成因加强研究;最后,对地下水地质构造和岩土类型进行分析,扩大水文地质勘查范围。
(二)水文地质研究的重要性
水文地质问题主要是指自然界中地下水的各种变化和运动的问题,对水文地质问题的研究能够了解地下水的分布和形成规律、地下水的物理性质和化学成分、地下水资源及其合理利用、地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。水文地质问题一直是工程地质勘查中较为重要的问题,也是保证工程质量的关键所在。
(三)工程地质勘察中水文地质研究的内容
在勘察中常见的问提有地下水造成基础地面下沉和对勘探地面造成开裂影响,这个是要是缺少对地下水位的研究,没有结合基本设计和是施工需要,所以我们总结出不论在什么样的地质结构中进行地质勘察都要结合其水文地质问题,我们应该重点的评价地下水对岩土体和平面勘察设备的影响。预测出将来产生的岩土工程的危害,有效的提出解决的办法,同时也要紧密的结合日后勘察需要,查明白工程地质勘察地区的所有水文地质问题,在不同的条件下研究水文地质的内容,通过研究解决试下水质问题对工程勘察的影响,例如:我们在勘察建筑物基础建设中,地下水质对其造成的钢筋腐蚀和地下岩石残积土等问题。水质会对他们造成松散潜蚀。一旦建筑基础建设下面有水层的出现,我们应该在勘察过程中进行必要的分析研究。将能发生的内容全部解决。
二、工程地质勘测中水文地质问题及其危害性
(一)上文对水文地质研究的重要性进行了分析,通过这些分析能够更加透彻的了解到水文勘测对于岩土工程整体结构以及稳定性的影响,进行工程地质勘测的时候,正确对待水文地质勘测,全面分析存在于水文地质中的问题,针对这些问题,积极进行勘测,具体分析如下:
1、关于取土样做腐蚀性分析的问题
在实际勘测中,一般都是取的水样,取土样做腐蚀性测试的较少,土试样的腐蚀性测试是将土试样放在纯净水中制备浸出液,对浸出液测定的结果作为土的腐蚀性。地下水的腐蚀性一般高于土的腐蚀性,因为地下水位以下的土长期浸在地下水中,显然地下水的腐蚀性高于土的腐蚀性,因此只要测定水的腐蚀性就可以了。
2、地下水的腐蚀问题
地下水有很多种类型,其水位变化也非常大,同时季节不同,降水量不同,都会对地下水水位造成影响。与地表水一样,地下水也具有很大的腐蚀作用,其主要的原因就是因为内其中的矿物成分比较多,这个时候,一旦收到污染,其矿物质成份还会继续增加,所以说在进行岩土工程勘测的时候,工作人员必须要对地下水的腐蚀性进行严密的勘测。通过对其中矿物质成份的测量和分析,来确定其腐蚀性的高低,在地下水中的某一种化学成分含量超过一定标准时,其还会对建筑材料产生一定的腐蚀。
(二)岩土工程整体稳定性和可靠性与地下水的活动变化有着密切联系,地下水位不同程度的变化,必然会对岩土工程造成危害,为了能够最大限度的降低这些危害,稳定岩土工程结构,全面分析地下水变化引起的岩土工程危害,才能够有针对性的采取治理以及预防措施,下面就对一些常见危害进行分析:
1、水位上升问题引起的岩土工程危害
地下水位上升必然会对岩土工程造成一定程度的危害,而导致其水位上升的原因有很多中,例如:总体岩性产状以及含水层结构,水文、气象以及温度等等都会导致地下水位上升,甚至有的时候是几种因素综合作用,从而导致水位上升。另外,还有一些比较特殊的岩土机构强度以及湿度不符合施工要求,并导致其出现粉土以及管涌现象发生,这些都是由于水位上升而引起的岩土工程危害。
2、地下水位下降引起的岩土工程危害
无论是地下水位上升,还是下降,对于岩土工程都会造成带来巨大危害,上文对地下水位上升的危害性进行了研究,下面来具体分析地下水位下降的危害,通常来讲地下水位下降的大部分都是由于人为因素导致的,比如:大量抽取地下水、采矿、以及修改水库等等。这些行为会导致地下水位大幅度下降,从而造成地面沉降、塌陷以及开裂等现象。这些都对建筑物的稳定性造成巨大影响,并危及到人们的生命财产安全。
3、地下水频繁升降对岩土工程造成的危害
针对地下水位的沉降现象,我国地质勘测技术人员经过多年的研究,已经取得了一些成绩,但是与实际的要求相比,还是远远不够的,由于地下水位的变化会导致膨胀性岩石发生一定程度的膨胀形变,因此,如果这种显现反复出现,必然会使岩土的膨胀收缩幅度更大,最终必然导致地面开裂,引发建筑物结构的破坏,这种破坏在轻型建筑结构中更加明显。另外,地下水的升降变动带,由于地下水的不断侵入,还会带走土层中的铝铁成份,土层失去胶结物,会变得松动、含水空隙变大、其承载力以及强度就会降低,从而对岩土工程基础处理带来巨大阻碍。
三、如何解决工程勘察中水文地质问题
通过在工程地质勘察中出现的水质问题,我们可以发现水质问题的重要,在工程地质勘察中如何避免这些累问题的发生,需要我们进行分析研究,下面我们就几个方面采取有效措施应对水文地质问题。
(一)加强对工程地质勘察规范性学习
我国工程地质勘察经过几十年的发展,现在也拥有了完备的规范和规程体系,通过规范性文件对勘察工作的任务、评价都做了具体的、切实可行的规定,勘察目的明确,使工程地质技术人员开展工作有了主要科学依据。在勘察过程中我们必须要非常高度的重视规范,了解相关知识和熟悉其要求,这样不但可以在开展工程地质勘察时做到充足的布置,还可以是我们能够设置足够的原状土样测试数据,及时划分出来抗震地段。通过学习规章制度,无论是工程地质管理者,还是技术人员都会在吸收文件的相关规定后,都可以不断地充实知识基础和提高理论实践水平能力。
(二)高度重视地下水埋藏状况的调查
工程勘探调查就要明确调查的重点,通过我们设置的必要的调查指标体系,按时完成任务目标,从分分析清楚地下水的类型,个地下水的补给及排泄条件,发现地下水位、水位变化幅度及规律,在这些基础上对地下水对建筑材料的腐蚀性进行评价,一旦出现问题应当及时做实验分析研究,理性的分析评估地下水可能带来的突涌或管涌等潜在的威胁,这样我们制定出有效和可行的防治措施和处理建议。
结束语:
综上所述,在工程地质勘察中,水文地质是其中一个重要的讨论课题,此两者有着相互联系和互相作用的关系。我们知道地下水组成了岩土体的一部分,其主要的元素也是水文地质,直接影响岩土工程的特点。所以,我们要结合当地不同地区工程地质勘察与水文地质条件这两种方面进行了研究,如何在工程地质勘察中查明与岩土工程有关的水文地质问题,有效及时的评价地下水对地址作用和影响是我们要研究的方向,在研究过程中要提出预防的方法和治理措施的指导建议,施工人员提供必要的水文地质资料,这样可以大大的减少工程地质勘察的问题,同时也可以消除因水文地质问题而带来的其他危害。
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关键词:工程地质勘察;目的;影响因素
中图分类号: E271 文献标识码: A
引言
工程地质勘察主要是通过调查、测绘,并借助各种勘察手段的方法,查明工程现场的地形地貌情况、地质构造情况、岩土体的空间分布状态及不良地质现象;研究、分析岩土体的强度、变性特征;查明、研究并分析场地及场地安全性相关的邻近区域的水文地质条件;评价建筑工程场地的适宜性和稳定性,提供建筑工程设计与施工所需的一切工程地质资料。
一、影响工程勘察的因素
1、建筑场地的复杂程度。根据建筑场地的地形情况将场地复杂程度分为三个级别:简单场地,对建筑地基影响不大;中等场地,对建筑的地基可能会造成一定的影响;复杂场地,对建筑的地基存在很大的影响。
2、工程所在场地地质条件的研究机当地建筑工程经验比如,在某一陌生区域,对当地的地质条件缺少研究,则勘查工作量就有加大;相反,如果在此地有工程施工经验,则花费时间及工作量都会减少。
二、勘察内容
工程地质勘察阶段一般也被划分为三个顺序阶段:选址勘察阶段;初步勘察阶段;详细勘察阶段。但是对地质条件复杂或有特殊要求的重大建筑物场地,尚应进行施工勘察;而对于地质条件简单、占地面积不大、建筑物等级不高的场地以及在建筑物经验较丰富的地区,则可适当对勘察阶段进行简化
1、选址勘察
选址勘察阶段目的是取得几个拟选场地的主要工程地质资料,对拟选场地的适宜性和总体稳定性做出工程地质评价,并通过方案比较建设场地做出选择。搜集区域地质、地形地貌、不良地质作用、地震、矿产和附近地区的工程地质水文地质资料及当地的建筑经验;在搜集和分析已有资料的基础上,通过踏勘、调研了解场地的地层、构造岩土、基本工程性质等工程地质条件。
①对工程场地所在区域的地形地貌、地震、矿产资源和工程地质信息以及气候、自然条件等信息进行收集;②工程现场实地踏勘,初步了解场地的土层结构情况,形成原因和大致成型年代,主要土层、地下水位等情况; ③对附近区域的建筑物规模、结构、地质资料等情况有所了解;④工程场地地质情况复杂,现有资料不能不能准确反映地质信息,应当进行必要的地质测绘及勘探工作。
2、 初步勘察
初步勘察是在场经批准后进行的。工作前要掌握选场报告书,要了解到建设项目,类型,规模,建筑面积及建筑物和工艺设施的有关特殊要求,包括主要建筑物名称,最大高度,最大荷重,基础的一般与最大埋深及主要设备等情况;要取得 1/1000-1/5000 带有坐标的地形图,并在图上标明工业与民用建筑物的预计分布范围与初步勘察边界线。
初步勘察的目的是对场地内各建筑地段的稳定性作出评价,并为确定建筑物总平面布置,主要建筑物地基基础工程方案及对不良地质现象的防治工程提供资料和建议。
初步勘察的主要任务为:初步查明地层,地质构造,岩石和土的物理力学性质;初步查明水文地质条件及冻结深度;查明场地不良地质现象的成因,分布范围,对场地稳定性的影响程度及其发展趋势;对设计烈度为7 度或 7 度以上的建筑物,应判定场地和地基的地震效应。
初步勘察的工作内容和步骤一般是:搜集分析已有资料,进行工程地质测绘与调查,根据需要和场地条件进行地球物理勘探。在上列工作基础上进行勘探,测试工作。初步勘察分四部分:
(1)工程地质调查与测绘
可以指导工程地质勘察方案的制定并作为工程地质评价的基本资料。主要内容如下:划分地貌单元,研究其形态特征,研究地形,地貌的演变过程;划分地层,调查鉴定岩石和土的性质,成因,类型,时代,分布范围;从工程地质角度研究各地层的性质;进行地质构造的调查,调查水文及水文地质条件,调查研究不良地质现象的形成,分布,以育程度及对场地的影响。调查研究当地建筑经验。
(2)勘探点的布置与孔深的确定
初步勘察阶段勘探点的布置应主要根据场地地质条件的复杂程度确定。在这勘察阶段,设计上尚未进行场地建设的具体规划,勘察人员对建筑和工艺要求方面的了解尚是粗略的,有可能了解到的只是各建筑区段的初步规划。因此,勘探工作的布置,在主要考虑地质因素的同时,只能一般地顾及各建筑区段建筑物的配置因素和有关工艺要求。
(3)取样与测试
这里的取样,系指采取供试验的试样,包括原状土样,水样及岩石样而非指作一般目测鉴别用的岩土样。岩石、土、水的试样的采取均要掌握样品的真实性和代表性。选取土样的时候要注意地层分布特点和土的均匀性,尽量做到平面上和剖面上均匀分布,并有代表性。取试样或原位测试的竖向间距主要按照地层情况掌握。当地层稳定,土质较均匀,可放宽取样间距。岩石试样的采取,不一定照搬前述原则,而可按工程具体情况确定是否采取并决定采取数量。水样应按《工业与民用建筑工程地质勘察规范》中规定进行。测试可以选择原位测试与室内试验等方式。
(4)水文地质工作
在初步勘察阶段要初步查明对工程建设有影响的水文地质条件。为此要调查研究地下水类型,含水层性质,补给和排泄条件,实测水位深度,初步确定地下水位变化幅度。当地下水有可能浸没或浸湿基础时,应采取水试样,分析地下水对混凝土的侵蚀性。
三、 详细勘察
详细勘察阶段是为了建筑项目和建筑项目中的每一个单体建筑物的施工图设计和工程施工提供可靠地依据各地基基础设计计算参数;提出地基处理与加固的方案以及不良地质现象的灾害防治方案和治理措施。
(2)主要任务
①详细勘查主要采用的手段以原位测试、勘探和室内试样检测为主;②复杂场地或一、二类建筑物,详细勘探点宜按主要柱列线布置;对其他场地和建筑物可沿建筑物周边或建筑群布置;对重要设备基础应单独布置;③要以地基主要受力层为原则钻探勘探孔深度。如果地基需要进行变形验算,部分勘探孔可以底基层压缩深度;④对场地进行详细勘探时,原位测试井、探孔数量级所取地质试样,应依据地质的复杂程度、建筑规模或类别进行确定。取试样和进行原位测试部位,应依据设计要求、地基情况进行确定。
四、工程地质勘察报告
1、文字部分
①勘查工作的任务和概况;②是否存在影响建筑物地基不稳情况存在及其影响程度;③工程场地的地质土层结构、强度及各土层物理力学性质;④低下水位的深度、水质情况、变化情况及对建筑材料的腐蚀程度;⑤在地震设防区划分场地类型和场地类别,并判别饱和沙土及粉土;⑥对建筑地基基础方案进行分析,提出经济可行的设计方案意见,尤其对地基设计和施工中需注意的地方检出建议;⑦当工程需要时,尚应提供:深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的技术参数,论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响;基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水位。
2、图表部分
①a.勘探点平面布置图; ②工程地质剖面图、综合工程地质图或工程地质分区图; ③土的物理力学性试验总表。重大工程根据需要,绘制综合工程地质图或地质分区图、地质柱状图或综合地质柱状图和有关试验曲线。
结语
工程地质勘察是工程建设过程中一个重要的环节,与建筑物的安全和工程造价有着紧密的关联。地勘工作技术人员,要有高度的责任感和良好的职业道德,精通业务,精心做好工程地质勘探工作,不断提高地勘水平。掌握主要工程地质特征及不良工程地质特征等关键因素,通过周密的经济、技术评价分析,为设计和施工提供最合理与最优化的工程地质依据。
参考文献:
[1]刘秋发.工程地质勘察过程中应注意的问题[J].中国高新技术企业,2010 ( 4) .
关键词:岩土工程;水文地质;勘察;问题;措施
中图分类号:P64文献标识码: A
1、概述
岩土工程勘察在建设工程中的应用越来越广泛,研究岩土工程勘察首先要明确其内容。岩土工程勘察的主要对象是工程建筑中地球表而存在的岩土体、水、热、应力等工程建筑中整个地质环境。工程建筑中的地质环境主要有:建筑地基、建筑材料和建筑环境、工程勘察的主要任务、目的在于查明工程建筑所处场地的岩土条件,以合理分析岩土工程中存在的问题,并进行评价。除应用较为广泛的理论,阐述各项具体的问题,论证、解决问题的方法和途径之外,还需研究和探讨各种勘察方法机理,与环境使用的条件相配合,分析勘察的步骤、方向,对于不同勘察阶段如何进行工作部署,分析整理勘察资料,编制岩土工程报告,发现岩土工程现场存在的问题,有步骤、分阶段的处理问题,并结合各种理论,对其进行整体评价。岩土工程基本的勘察任务是为建筑工程的设计、规划、运营、施工安全提供可靠、详细的地质资料,利用地质力学知识解决工程出现的地质问题,促使建筑物同地质环境相适应,站在地质的角度,确保建筑稳定、正常、合理、安全的运行,以使地质环境得到合理利用和保护、另外,若发现不利于建筑的地质条件,必须采取有效的技术措施进行处理。
2、水文地质勘察中存在的地下水问题
2.1、潜水位上升
在水文地质勘察的范围附近修建水库,会造成河流、湖泊和水库的潜水位上升、潜水位的上升会影响水文地质勘察工作的进行,造成一定的安全危害:会对地基造成软化,增高粘性土含水率,降低岩土强度,造成建筑物沉降或者变形;会导致地基隆起或者向两侧产生位移,造成建筑基础上浮,缺乏稳定性;岩土体力学性能降低,造成斜坡和河岸的临空面出现滑移和崩塌等现象,导致岩土的正常功能被破坏或不能使用;会造成土壤的沼泽化和盐渍化,增强了对建筑物的腐蚀。
2.2、地下水位下降
地下水位的变化会影响到岩土的密度,地下水位的下降会造成岩土的压密,增加了土体的承载力度,导致土体密度变大,造成地面沉降和塌陷现象;地下水位的下降,干湿交替,容易造成木桩的腐烂;因为石膏层和钠盐层等含盐地层的溶解,造成建筑物发生较大的位移;膨胀性岩土的不均匀胀缩和变形会增加了岩土的膨胀收缩概率以及岩土的膨胀收缩幅度,容易造成地裂现象,破坏建筑物、
2.3、工程稳定性受到危害
通常情况下,地下水位的降低由人为因素造成,例如对地下水进行大量的抽取、在采矿过程中在上游筑坝、修建水库等。地下水位的大量下降,会造成地裂、地面沉降和塌陷等地质灾害,还会发生地下水源枯竭和水质恶化等环境问题,危害了建筑物的稳定和人类生存环境的稳定。工程地质勘察工作的地下水位分析,应该得到大力重视,提供先进的技术支持,保证水文地质勘察工作的科学性和合理性,提高建筑质量,保证建筑工程的稳定性,.才能促进工程地质勘察工作的发展、
3、岩土工程勘察工作水文地质问题解决措施
3.1、明确水文地质勘察的评价内容
影响工程地质勘察工作的因素有很多,包括地下水的类型、地下水位和变动幅度,含水层与隔水层的厚度和分布组合关系,土层或者岩层的渗透性强度和渗透系数等、提高工程地质勘察的质量,应该加强对地下水的研究,明确水文地质勘察的评价内容,对地下水对岩土层和建筑旱的作用和影响进行评价;制定相应的预防和处理方案,为水文地质勘察的基础设计和施工提供准确的水文地质资料,降低地下水问题发生的概率,减少地下水对工程建设的危害、在水文地质勘察报告中,结合工程地质勘察的基础设计和施工过程,对地下水的作用和危害作出评价。
3.2、重视对水理性质的测试和研究
岩土的水理性质会对水文地质勘察工作造成一定影响、水理性质是指岩土和地下水的相互作用下显示的性质,包括溶水性、持水性和透水性等,与岩士的固态、液态特征紧密相关。一般的水质频率是每年进行两次采样,分别在地下水的枯水期和丰水期进行。按照具体的情况,可以适当的对采样次数进行增加,在了解水质变化规律后,也可以1--2年进行一次采样。在岩土体中的地下水有很多种类,可以根据埋藏条件的不同划分为:土层滞水、潜水和承压水;按含水层不同的空隙性质划分孔隙水、裂隙水和岩溶水。地下水形式的不同,对水理性质的影响也不同、对水理性质的数据进行测试分析,可以在水文勘察的工程中,对地下水水位和水量的变化提供基础设计依据、根据调查研究泉示,水理性质不仅可以岩土的强度发生改变,甚至会造成岩土变形,对建筑物的稳定有直接影响、重视水理性质在工程地质勘察工作中的作用和影响,可以保证工程地质勘察评价工作的全面性,促进工程地质勘察工作的顺利进行。
3.3、重视地下水对工程地质勘察工作的作用和影响
在工程地质勘察工作中,一般都比较注重岩土类型、工程地质和地质结构的作用,忽略了水文地质参数,不注重地下水对工程勘察工作的影响,不利于工程地质勘察工作的进行,容易造成危害、只有透彻了解水文地质中的地下水问题,才能及时发现在复杂的地理位置中,并根据地下水存在的问题,制定相应的措施进行解决,对工程地质勘察工程中的地下水问题高度重视,增强工程安全意识〔例如,领导首先重视解决地下水存在的问题,在进行工程地质勘察工作的时候,严格昔理,提高工作人员的工程安全意识。
3.4、建立完善的评价机制
对地下水位的评价机制不断进行更新和完善,适应工程地质勘察工作的需要,控制地下水位的变化,降低对建筑物的影响、所以进行工程地质勘查的时候,要根据不同的情况采取不同的解决措施,分析地下水的影响和作用,对地下水存在的问题做出提前预测和预防。
总言之,在岩土工程勘察活动中,最为重要且最易被人忽视的问题,就是水文地质问题。究其原因,是因为工程地质与水文地质之间的关系十分密切,两者之间是相互作用相互影响的关系。但是,地下水是岩土的重要组成部分,因此其对岩土的性质具有重大影响。同时,其对建筑物的稳定性与持久性具有决定性作用。在我国一些地质、水文情况十分复杂的地区,由于缺乏对水文地址的准确、深刻研究,致使设计人员在设计过程中忽视了对水文情况的考虑,时常发生因地下水原因引起的岩土工程事故。在这种情况下,要想切实提高建筑物的施工质量,是难以实现的。由此可见,在建设岩土工程时,进行严格、精准、全面的水文地质勘察是十分有必要的。
参考文献
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