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引文:城市轨道交通的特点是快速、安全、准时、舒适和节约耕地。我国发达省、直辖市已经具备了大规模建设城市轨道交通的经济条件,加上我国耕地资源宝贵,所以社会和政府将更加重视城市轨道交通的建设,在人均GDP未达到国际标准时,大规模建设城市轨道交通提早提上议事日程。所以城市轨道交通岩土工程勘察尤为重要。
一、城市轨道交通工程概述
(1)城市轨道交通工程按照线路敷设形式可分为地下线路、地面线路和高架线路;按照结构类型可分为车站主体、出入口通道、风道、风井、人防工程、区间隧道、联络通道、渡线、出入线、泵房、高架线路、桥梁、涵洞、路基、路堤、路堑、车辆段(停车场)、变电站、水源井等。不同的结构类型侧重的工程地质问题不同,勘察的重点也不同,勘察应满足不同结构类型的设计需求。比如,地下工程一般需要提供地下水位、围岩分级等;地面建筑需要提供地基承载力及变形计算参数等;高架结构需要提供桩基参数等。
(2)城市轨道交通工程的施工方法一般有明(盖)挖法、矿山法、盾构法三大工法;明(盖)挖法又可细分为明挖、盖挖和铺盖法,明挖施工的支护体系一般有桩(墙)加内支撑支护、桩(墙)加锚杆(索)支护、土钉墙支护、自然放坡等,盖挖又分为盖挖逆做法和盖挖顺做法;矿山法的施工工艺一般包括全断面法、上半断面临时封闭正台阶法、正台阶环形开挖法、单侧壁导坑正台阶法、双侧壁导坑法(眼镜工法)、中隔墙法(CD法、CRD法)、中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法、钻爆法等;盾构法施工的盾构类型一般包括敞开式盾构、半敞开式和密闭式盾构,近年国内用的比较多的为密闭式盾构,密闭式盾构根据其力学平衡原理又可分为土压平衡盾构和泥水平衡盾构。配合_三大工法施工还有一些辅助工法,包括降水施工、止水施工、注浆施工、冻结法施工、小导管施作、、大管棚施作、盾构始发井和接收
井加固施工等。
二、勘察实施风险控制要点
勘察实施过程中风险控制应从组织机构、技术措施、过程控制、应急预案等方面进行控制:(l)施工准备过程中,对勘察实施中可能出现的风险因素进行识别。(2)在风险因素识别的基础上,有针对性地建立安全风险控制组织机构,并制定相应的控制措施和应急预案。(3)建立严格的风险控制程序。(4)开工前项目负责人应组织安全技术交底会,对现场所有工作人员进行安全技术培训和教育。(5)施工现场应配备专职安全员,及时发现安全隐患,机组人员严格按照“操作规程”进行作业,严禁违章操作。(6)钻孔开孔前,必须严格按照“调查、访问、探测、挖探、保护”的程序对地下管线进行避让和保护。(7)占道施工时,必须严格按照要求设置围挡、指示灯等,并安排专门人员疏导交通。
三、 城市轨道交通岩土工程勘察工作的现状
(1)地质勘察工作和环境调查工作对城市轨道交通建设设计方案和施工方案均具有影响,但无法根据其相互之间的具体情况来调整勘察内容和勘察工作量。因此,易导致基坑设计方案或隧道附近的敏感建构筑物保护方案不当,在工程实施过程中引发工程事故或民事纠纷;地质勘察报告和环境调查报告由不同单位分别提出,不便于设计、监理和施工人员和风险分析专家使用。
(2)我国的城市轨道交通勘察工作原来属于工程地质勘察体制,其任务是查明沿线工程地质、水文地质条件,为规划、设计、施工提供地质资料,却很少提出解决工程问题的具体建议和方法。随着国家标准GB50021― 2001《岩土工程勘察规范》的实施,城市轨道交通也推出了GB 50307― 1999《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》。至此,从规范层面讲,勘察工作已从地质勘察制进入到岩土工程勘察制。其意义在于,在进行工程地质、水文地质勘察的同时,密切结合工程实际,有针对性地对各阶段与岩土有关的设计、施工方法提出工程具体建议,并进行技术论证和评价,以服务于城市轨道交通建设的全过程。目前,岩土工程勘察与岩土工程设计(基坑工程、隧道工程)结合得不够紧密,勘察工作人员和设计工作人员共同确定勘察工作方案和编制成果报告的机制还不成熟,勘察成果报告中的工程措施建议、环境与工程
的相互影响、监测工作建议措施等内容的深度和针对性有待于进一步提高。
(3)国家标准GB 50307― 1999《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》规定了各阶段勘察工作量和布孔原则,各勘察单位基本都在依规范进行。但各城市和城市内不同区域的地质条件不同,完全照搬规范规定易造成设计方案和施工方案不当。
(4)对轨道交通沿线的环境勘察工作重视不足主要表现在几个方面:环境勘察工作的广度和深度不够;没有明确的环境勘察技术要求和规范性文件作为依据;审查和验收机制不完善,环境勘察工作的质量控制存在不足;没有业主的工作人员或监理监督环境勘察的工作过程。使得环境勘察成果的完备性和准确性明显不足,从而导致工程实施过程中的工法改变,甚至方案和线路的调整。施工的工程风险迭生,承建各方仓促应对,既影响工期,增加投资,牵涉繁杂的变更和保险取证、理赔手续,又造成消耗精力、关系复杂的社会问题,产生不良影响。
四、改进城市轨道交通岩土工程勘察工作的建议
(1)由一家勘察单位承担地质勘察和城市环境勘察;融合城市环境保护需求和城市轨道交通结构设计需求,合理确定勘察工作量,编制统一的勘察大纲和实施行方案。编制城市轨道交通岩土工程勘察报告时,内容要完整,要融合城市环境勘察和地质勘察结果。只有在这种情况下,勘察成果报告中的“环境对修建工程的影响分析”、“修建工程对城市环境的影响分析”、“监测方案建议”、“工程措施建议”才能真正做到分析基础牢靠,针对性强、有的放矢;只有在这种情况下,设计人员和风险分析人员才能得到完整、系统的设计边界条件;也只有这样,勘察才能够真正走上岩土工程勘察体制。
(2)设计人员应参加勘察大纲、勘察实施方案的审查;理顺勘察人员与设计人员之间的信息交流通道,使得阶段性勘察结果和各阶段设计方案的调整等信息能迅速快捷地在勘察和设计人员之间交流;勘察成果分析工作应由勘察人员和设计人员共同完成。
(3)在城市建设勘察和城市轨道交通建设经验的基础上,因地制宜地调整勘察工作精度和工作量。初勘精度和工作量、详勘精度和工作量都应加大,且应超过规范规定值;对发展快的城区,应根据轨道交通线路附近城市设施的发展,及时补充增加建筑物基础调查、物探等
工作量;根据线网规划的稳定程度,适当增加可研阶段、初步设计阶段的勘察精度和工作量。
(4)在初步设计概算和施工图预算中,预留足够的环境勘察经费,使得这项工作的开展有足够的资金保障;城市环境勘察工作的工作量应结合本城市轨道交通建设的经验和地质条件确定,工作深度应等同于地质勘察;建立环境勘察的技术要求或技术规范性文件,使环境勘察的范围、深度、分析方法、成果表达方式等技术细节有据可依;建设单位和城市环境勘察单位应逐步建立环境勘察成果的分级审查、验收和工程款支付机制,控制环境勘察工作的质量;建立环境勘察工作的过程监督监理机制。
五、结束语:
城市轨道交通岩土工程勘察的配套规范应参照铁路系统的有关规范,勘察工作应汲取经验并及时做出调整。勘察方案需要因地制宜调整,对勘察工作的监管亦应进一步加强。
参考文献:
【1】王梦恕,张成平.城市地下工程建设的事故分析及控制对策[J].建筑科学与工程学报,2008,25(2):1-6.
【2】中华人民共和国国家标准.地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范(GBSO3O7一1999).北京:中国计划出版社,2000.
【摘要】岩土工程是建筑行业的一个建筑项目之一,在进行岩土的施工时,使用勘察技术是为了更好的保证岩土工程的质量。将勘察技术有效的应用到岩土工程之中,能够提供高质量的地质信息资料并制定出合理的施工方案,从而保证工程的顺利进行。本文通过对岩土工程施工特点;岩土工程施工的勘察现状;岩土工程勘察中存在的问题;岩土工程施工中勘探技术的应用这四方面进行了简单的论述。
【关键词】岩土工程 勘探技术 应用
岩土工程施工的基础条件是工程的勘察工作,勘察工作可以有效的将岩土的相关地质信息进行科学的研究与分析,反馈给施工单位,保证施工的质量与安全。勘察工作是岩土工程施工的重要组成部分,在现代岩土工程的建设中发挥着非常重要的作用。随着城市化进程的加快,岩土工程的勘察工作也受到了越多的重视,但是,传统的勘察技术俨然难以满足现代化发展的需求,因此,在岩土勘察工作中应用新型的勘察技术,是当前工作的重点内容。
一、岩土工程施工特点
(一)施工技术的依赖性
若要推动岩土施工技术的飞速发展,应将理论知识与施工的施工技术相结合,岩土工程中的科学技术发展是针对工程施工中的专项技术难题的攻克而获取到的,会进一步推动科学技术的发展。例如:在施工期间,通过对喷射注浆工序的解决过程,从中成功的研究出高压射流技术。这项技术给后期技术的研发奠定了重要的基础保障,确保了更多的岩土施工技术在实际的施工中得到广泛的应用。其中,超声波检测技术在岩土工程的质量检测工作中的应用,有效地推动了检测技术的发展,因其能结合施工现场的具体情况,将信息技术有效的应用到岩土工程施工之中。
(二)施工技术的区域性
岩土施工受到区域性的影响,不同的区域,岩土的土层是不相同的,性质也不相同。岩土的土质直接影响到施工中的抗剪强度、参数设计、施工技术等诸多因素。施工的区域不同使用的施工方法与技术就不同。例如:我国的华东华南地区的土壤特点以砖红壤为主,在进行处理的过程中,要使用年粘性土技术。华北地区是以黄土高原为主,在进行处理的过程中,要使用疏松黄土技术。在我国的西南东南地区要侧重于对岩土成的处理。
(三)施工技术的隐蔽性
岩土工程的隐蔽性施工包括:锚杆、桩基、地基等的处理,在施工结束以后,它们以隐蔽的方式进行运用。在运用的过程中出现的问题是不容易发现的,很难对其作出正确的判断与处理,即便处理以后,也很难找到发生问题的原因。因此,要及时的对带有隐蔽性的工程进行严格地检测活动,例如:可以在施工的过程中,完成一部分的施工内容就检测一部分的施工,并在施工完成以后,要进行深度的检测工作,保证施工的质量与安全性能。
二、岩土工程施工的勘察现状
随着改革开放的发展,将勘察技术广泛的应用到岩土工程中,但是在进行岩土勘察的过程中,存在很多的问题,例如:使用的勘察技术不够规范,勘察的资料太过于地质化,参与勘察工作的人员对知识素质不高等。这些因素直接影响到岩土勘察工作的结果。通常,进行岩土勘察的主要工作内容是:勘察岩土的地质特点,岩土的性质等进行的,因此,在进行岩土的实际勘察工作中,会受到人为的、地质等条件的影响,加大的岩土勘察工作的难度。要想解决这些问题,就要不断的加强参与勘察工作人员的知识素质与、专业技术,对使用的勘察技术要进行有效的创新与研究工作,发挥岩土勘察工作的实效性,给岩土工程在设计、施工等方面提供精准的、科学的参考数值,保证了岩土工程的施工质量与进度。
三、岩土工程勘察中存在的问题
(一)勘察过程不规范
在进行岩土的勘察过程中,会出现很多的困难与复杂的情况,加深了土勘察工作的困难系数,有时会出现勘察的岩土样本与实际的现场施工的岩土条件不符的现象,严重的影响了岩土勘察工作的科学性与精准性,给岩土工程的后期施工增添了安全隐患。同时,在进行勘察的过程中,使用不规范的手段,导致了不能真实的反应施工现场地下的具体情况,影响了整个施工的进度与施工的质量,缺少了科学的依据。
(二)岩土工程勘察^程中资料过于地质化
当前,我国的岩土勘察工作,多数采用的是分块施工的方式,就是将岩土勘察工作的每一个环节进行分离作业,导致了岩土设计工作与勘察工作存在不符的现象。当工程的设计人员按照勘察提供的参数进行设计的时候,由于过地质化的影响,在理解方面增加了难度,影响到工程的整体设计质量。
四、岩土工程施工中勘探技术的应用
(一)GPS定位技术的应用
GPS技术是由用户设备、地面监控系统、空间部分组成的,最早是由美国人在上世纪七十年代应用在军事方面。随着GPS技术在岩土勘察中的广泛应用,范围在不断的扩大。GPS技术以空间卫星群和地面的接受系统作为基础,使用GPS接收机与相关的接受终端共同的完成对检测对象的勘察工作。使用快捷的、方便的静态定位实现勘察工作,因为岩土工程多处于野外,地势复杂,施工工作的难度系数非常的大,勘察工作进展困难。在进行岩土勘察工作的时候,要先拟定工作计划,做好勘察前的准备工作,相关的工作人员要对工作的内容进行资料的收集、编制、设计等工作,做好选点、埋石、合理的检测地点等工作。还要对交通、通信等进行有效的安排工作,保证整个检测工作的科学性、合理性。制定细致的检测计划,做好周密的现象观测活动,对使用的相关设备进行测试活动,并要仔细的填写观测的报告,整理好相关的数据,方便后期的使用。
(二)工程物探技术的应用
使用物探技术的时候,要具有深厚的物探知识、岩土工程主业的相关知识,给分析岩土工程的物探项目提供科学合理的依据。通过对岩土工程物探的分析,得出这项技术既填补了传统的勘察技术的不足,又对不同的工程设计和施工人员提供了准确的参考数值。随着岩土工程设计中的差异性,要使用多种的物探技术进行有效的勘察工作,保证各种技术之间进行互补、互证,提高勘察对象的应用范围与可靠性能,推动了岩土工程勘察技术的广泛应用。
参考文献:
[关键词]岩土工程 勘察 GIS技术
[中图分类号] P313.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-286-2
GIS技术在岩土工程中的服务能力和勘察能力都比较强,融入了大量的信息技术,促进了GIS技术的多样化发展,符合岩土工程的勘察需求。GIS技术提高了岩土工程的勘察效率,降低了资源的投入力度,表现了GIS技术数字化的发展趋势。GIS技术在岩土工程勘察中发挥重要的作用,完善了岩土勘察的工作,体现GIS技术的应用价值。
1 GIS概述
GIS技术是指地理信息系统,此项技术具有综合性的特点,汇总了多项计算机技术,实现了信息化的处理与应用。岩土工程勘察是GIS技术的一类项目,配合GIS软件与硬件的应用,提高其在岩土工程中信息采集的效率,有利于信息存储和检索,体现了高效表达的优势。
GIS技术在岩土工程勘察中发挥了一体化服务的方式,因为GIS技术是一项新型的技术,所以其中包含大量的科学技术,如:空间学科、遥感技术等,符合岩土工程勘察的多样化需求[1]。GIS技术在勘察岩土工程时,可以主动建立数据库,提供可视化的地理信息,打破传统技术的限制。目前,GIS技术逐渐成熟,越来越多的软件和硬件投入市场,据有关数据调查显示,GIS技术的服务软件已经达到300类,促使GIS面临着市场统一化的压力,主流的GIS服务软件非常少,大多都是具有改进空间的编程,仍旧缺乏系统性的控制,由此GIS技术应该选择主流的服务软件,以便实现GIS技术的信息化应用。
GIS技术的发展依据是现代数字技术的应用,融入到计算机技术中,拓宽GIS技术的功能,促使GIS技术能够积极应用到岩土勘察工程内,落实GIS技术的服务特性。
2 GIS在岩土工程勘察中的应用重要性
岩土工程是我国一项基础的工程项目,随着城市化建设进程的推进,岩土工程面临着极大的发展压力,为了保障岩土工程的稳定性,需采取可靠的勘察技术,维护勘察结果的准确性。岩土工程勘察中引进了GIS技术的应用,便于勘测出有价值的数据信息,反馈岩土工程的状态。GIS技术在岩土工程勘察中发挥重要的作用,分析GIS技术的重要性。
首先GIS技术在工程勘察的过程中,收集相关的数据信息,促使岩土工程制定可行的施工方案,通过GIS技术保障勘察信息的真实性,最主要的是明确岩土工程的勘察环境,保障资源利用的合理性,而且GIS技术获取的岩土工程信息具有重复利用的价值;然后是GIS技术为岩土工程勘察提供系统服务,按照岩土工程的勘察状态,落实各项勘察技术的应用,指导岩土工程的勘察工作;最后是GIS分项技术的应用,如:图形设计、数据计算等,提升了岩土工程的勘察效率。
3 GIS在岩土工程勘察中的应用
GIS技术在岩土工程勘察中的应用,主要体现在设备安装和建立系统两个方面,结合GIS技术的实践性,具体分析其在工程勘察中的应用。
3.1设备安装
岩土工程勘察中GIS技术的应用,最核心的阶段是设备安装,确定其在岩土工程中的位置,保障GIS勘察信息的准确性。GIS技术是岩土工程勘察中的关键,而设备安装决定了GIS勘察效率和数据质量。分析GIS技术在岩土工程勘察中的设备安装,如下:
3.2前期检查
GIS安装设备容易发生锈蚀,在设备安装前期首先应该防止设备锈蚀,确定无腐蚀设备后再安排安装设备的检查,主要检查GIS设备的参数和技术规定,同时检查GIS设备的连接线,确保GIS设备的稳定连接,由于岩土工程勘察的环境在室外,因此GIS设备安装的过程中,还要控制环境的干扰,预防室外环境对GIS设备的影响[2]。例如:岩土工程勘察室外空气的湿度、风速等,都会影响GIS设备检测的准确性,需要维持外界环境的稳定性,保障GIS设备安装及应用的环境,加强GIS设备安装的控制力度。
3.3现场布设
GIS技术在岩土工程勘察的过程中,涉及到大量的线路、元件,需要在现场进行布设[3]。GIS现场布设应该由专业的人员操作,避免GIS元件布设出现失误的情况。GIS技术现场布设时,还要做好岩土工程现场的清洁工作,现场物品都应按照技术规程放置,线路、管路等都要明确的标记,用电范围内应明确摆放标志牌,维护GIS技术在现场布设的规范性。
3.4安装工艺
岩土工程勘察中GIS设备的安装工艺为:(1)按照顺序安排GIS安装,遵循GIS技术的要求,不能出现错误的安装方式;(2)根据GIS设备的技术要求,选择相关的安装位置,禁止出现不平衡或偏重的安装情况;(3)规范电器元件的应用,电器元件应该保持完整性,如果出现质量问题,尽快联系供应商,解决电器元件的问题;(4)在GIS设备安装中合理使用清洁剂,而且要保障清洁产品的质量性能。
3.5建立系统
GIS技术的应用设备安装完成后,需要建立GIS系统,用于勘察岩土工程[4]。GIS系统建立主要体现在三个方面,分析如:(1)数据录入,操作人员根据岩土工程的现场分布,先通过GIS技术找准勘测系统中规划的测量点,找出可用的钻孔位置,结合岩土工程的勘察资料,主动修改录入的GIS数据,待修改完成后以表格的方式输出GIS的数据信息;(2)系统的软件设计,比较常用的系统软件有:MapX、Mapinfo,辅助GIS获取勘察信息,补偿GIS系统中所需要的信息,准确应用到地图内,提高GIS技术在系统中的分析能力;(3)促进GIS系统的二次开发,根据GIS技术在岩土工程中的勘察应用,开发GIS的软件,保障软件及各类插件的相辅性,准确执行各项系统命令,完善GIS程序化的运行。
4 GIS技术在岩土工程勘察中的应用案例
某岩土工程勘察中,积极引进GIS技术的应用,落实GIS技术高效、信息化的特点。
首先该岩土工程项目中,利用GIS技术收集岩土工程的信息,如:地貌、坡度等,体现GIS技术信息收集的效率,同时根据GIS反馈的岩土工程信息,评价岩土工程的地形特征,分析其对在建工程的影响;然后GIS技术汇总的数据,能够发现岩土工程中是否潜在地质灾害,及时做好预防措施,发挥GIS技术对地质勘察的准确性;最后通过GIS辅助项目决策,根据GIS得出的数据关系,构建相关的勘察模型,得出岩土工程中潜在的作用力,大概预算该岩土工程勘察地形的发展趋势,以免影响其在城市建设中的稳定性,以此来确保岩土工程勘察的科学性,消除岩土工程内潜在的安全风险。
5结束语
GIS技术在岩土工程勘察中表现出了高效率的特性,满足岩土工程的勘察需求。GIS技术的发展非常迅速,朝向更为成熟的方向发展,促使岩土工程勘察人员能够全面掌握工程的信息,体现GIS技术的勘察优势和价值。GIS技术保障岩土勘察的科学性,为其提供准确、稳定的数据信息,确保GIS技术在岩土工程勘察中的经济效益。
参考文献
[1] 胡林福.浅谈GIS在岩土工程勘察中的应用[J].科技资讯,2008,28:70+72.
[2] 姜志良.GIS技术在岩土工程勘察中的应用[J].科技传播,2011,09:102+95.
关键词:岩土、工程、特点
中图分类号:P642 文献标识码:A
一、岩土工程是一门既古老又先进的专业技术,其实,早在上古时代,人们挖渠、修路、建造居室,就已经跟岩石和土打上交道了,而在近代工业化的过程中,建设厂房,开采矿山,兴修铁路以及水利等土木工程的实践当中,又涉及到了许多与岩土有关联的问题,但是,岩土工程真的当做一门独立的专业来说,还不到半个世纪,传进我国也只有二十年,对岩土工程的含义,以及岩土工程师的职业范围等,到现在依然有不同的认识。
《岩土工程基本术语标准》定义为:”土木工程中涉及岩石和土的利用,处理和改良的科学技术”中国大百科全书定义为:“土木工程的一个分支,以工程地质学,岩石力学,土力学与基础工程为理论基础,涉及岩石和土的利用,整治和改造的一门技术科学”,也有专家定义为:”土木工程的一个分支,研究岩土体(包括其中的水)作为支承体,荷载,介质或材料,必要时对其改良或治理的一门工程技术。”
二、岩土工程的外延岩土工程的实践性很强,从工程实践角度,包括下列范围:1、岩土作为支承体2、岩土作为荷载或自承体3、岩土作为材料4、地质灾害的防治5、环境岩土工程。
三、岩土工程和结构工程的关系。岩土工程和结构工程关系密切,这是显而易见的。无论房屋结构或桥梁结构,都建造在地基上。地基是否稳定,直接影响结构的安危;地基是否会产生过量变形,直接影响结构的功能,产生的次应力可能使结构超过设计极限。地基出了问题又很难补救。因此结构工程十分关心地基的稳定和变形。现在,一般地基设计均由结构工程师考虑上部结构要求统一完成,只有复杂地基基础问题或需专门处理的地基才要求岩土工程师参与。同样,岩土工程师在进行地基的勘察设计时,必须详细了解结构的型式,荷载及其分布,特别是基础的型式和刚度,了解对地基变形的限制要求,以便有的放矢。岩土工程师与结构工程师的密切配合至关重要。还有,岩土工程与工程地质的关系。首先说明工程地质与岩土工程的区别。工程地质是地质学的一个分支,是研究与工程建设有关地质问题的科学。工程地质学的产生源于土木工程的需要,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一门工程技术。从事工程地质的是地质专家(地质师),侧重于研究地质现象,地质成因和演化,地质规律,地质与工程的相互作用;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。因此,无论学科领域,工作内容,关心的问题,两者都是有区别的。 另外,岩石和土的主要特点有以下几点 1、岩石的裂隙性岩石总是或稀或密,或宽或窄,或长或短地存在着各种裂隙,这是岩石区别于混凝土的主要特点。这些裂隙有的粗糙,有的光滑;有的平直,有的弯曲;有的充填,有的不充填;有的产状规则,有的规律性很差。裂隙的成因多种多样,有岩浆凝固收缩形成的原生节理,有沉积间断形成的层理,有构造应力形成的构造节理,有表生作用形成的卸荷裂隙和风化裂隙,还有变质作用形成的片理,劈理等等。 2、土的孔隙性。土是一种散体材料,存在孔隙。对于饱和土是固,液两相;对于非饱和土,是固,液,气三相。于是产生了有效压力和孔隙压力;孔隙压力又有孔隙水压力和孔隙气压力。有效应力原理成了土力学区别于一般材料力学的主要标志,在土工计算中产生了总应力法和有效应力法两种原理和方法。在饱和土中,由于孔隙水压力的增长和消散,不同的加荷速率地基承载力不同;是否及时支撑,对软土基坑稳定有不同的表现。 四、对自然条件的依赖性和条件的不确知性
岩土工程作为土木工程的分支,是以传统力学为基础发展起来的。但很快发现,单纯的力学计算不能解决实际问题。原因主要在于对自然条件的依赖性和计算条件的不确知性。试与结构设计比较,结构工程师面临的材料是混凝土,钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是由工程师在设计时选定,是可控的,计算条件十分明确,因而建立在力学基础上的计算是可信的。而岩74I拜技博羌土,无论材料还是结构,都是自然形成,不能由工程师选定和控制,只能通过勘察查明而又不可能完全查明。因而存在条件的不确知性和参数的不确定性,不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然岩土工程计算方法取得了长足进步,发挥了重要作用。五、岩土工程的测试可以分为室内试验,原位测试和原型监测三大类,还有各种模型试验,极为多样,各有各的特点和用途。同一种参数,又因测试方法不同而得出不同的成果数据。选用合理的测试方法成为岩土工程计算能否达到预期效果的重要环节。例如土的模量有压缩模量,变形模量,旁压模量,反演模量。土的抗剪强度室内试验有直剪和三轴剪;直剪又有快剪,固结快剪和慢剪;三轴剪又有不固结不排水剪,固结不排水剪,固结排水剪和固结不排水剪测孔隙水压力;原位测试有十字板剪切试验和野外大型剪切试验。由于试验条件不同,试验结果各异。用哪种试验方法合理,由岩土工程师根据具体条件确定。这种测试方法的多样性,也是岩土工程区别于其他工程技术一个重要特点。岩土工程分析计算时注意计算模式,计算参数和安全度的配套,而其中计算参数的正确选定最为重要。 岩土工程具有不严密性。不完瞢性和不成熟性 地质学和力学是岩土工程的两大理论支柱,两者互助补充,互相渗透,互相嫁接。力学是以基本理论为出发点,结合具体条件,构建模型求解。特点是从一般到特殊,严密,是一种演译推理的思维方法。地质学是在调查研究取得大量数据的基础上,分析,综合,对比,找出科学规律,从特殊到一般,是一种归纳推理的思维方法,侧重于分析成因演化,宏观把握,综合判断。由上可知,岩土工程迄今还是一门不严密,不完善,不够成熟的科学技术,处在”发展中”的一门科学技术,因而存在相当大的风险性。沈珠江院士说:土力学发展到现在,是”从学步走向自立”,岩石力学发展更晚,成熟程度还要低一些。 六、岩土工程崇高概念设计,狭义的概念设计可以理解为框架设计,从总体上勾划出设计框架,以备进一步细化。广义的概念设计可以理解为一种设计思想概念设计大体上可以概括为:在充分了解功能要求和掌握必要资料的基础上,通过设计条件的概化,先定性分析,再定量分析,提出~个框架,从技术方法的适宜性和有效性,施工的可操作性和质量的可控制性,环境限制和可能产生的负面影响,经济性等方面进行论证,从概念上选择一个或几个方案,进行必要的计算和验算,通过施工检验和监测,逐步完善设计。广义的概念设计,不仅在设计的初始阶段是必要的,而且要将概念设计的思想贯彻工程的始终。做概念设计,必须对原理有深刻的理解,有丰富的经验总结,有灵活的运作能力,总揽全局,掌握影响工程成败的关键,对设计的实施效果要有基本正确的估计。七、根据岩土工程的特点,技术控制可分为三个层面:第一层面,涉及人身健康,工程安全,环境保护等公众利益,国家利益的,应订入技术法规,由国家制订,强制执行,严格监管。包括勘察设计的基本准则,各种灾害的防治,有害物质扩散的限制等等第二层面,属于大量重复型的技术规则,如术语,符号,分类,常用测试方法,常用分析法等,宜制定具体而统一的标准,供工程师采用。第三层面,需因地制宜,结合具体工程处置的问题,诸如勘察工作的布置,岩土工程设计方案等,规范只对基本准则作出规定,具体问题由岩土工程师根据具体情况,发挥自己的学识和经验,进行综台判断,并承担风险责任 参考文献:
【1】方晓阳 新时期环境岩土工程的展望[J] 岩土工程学报,2000
关键词:岩土工程;施工技术;特点;应用;发展前景
Abstract: Have a vital influence the level of geotechnical engineering construction technology level on the quality of the project, so we have to improve the level of construction technology in geotechnical engineering continually, reform and innovation of the geotechnical engineering technology, seeking development in stability, according to the specific situation throughout the country rock and soil structure with geotechnical engineering construction technology. The situation in china.
Key words: geotechnical engineering; construction technology; characteristics; application; development prospects
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
前言
岩土工程施工需要对施工的普遍性规律有深刻的认识,对各种施工技术的内涵要进行准确地把握,只有对岩土工程施工技术进行系统的研究、分析和总结,才能使岩土工程的具体设计方案与施工技术的前期处理进行完美的结合,这对岩土工程技术的进一步发展具有重要的意义。
一、岩土工程施工技术的特点
1.岩土工程施工具有不确定性。一般来说,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,目前岩土工程技术中的处理方法是,在施工过程中以及施工过程完成后进行各种专项检测,以保证工程中的问题能及时被发现并解决。
4.岩土工程施工具有依赖性。岩土施工工程技术不是单一的技术,这项技术的发展不仅需要岩土工程学科的发展,同时还依赖于其他相关学科的进步和发展。这是因为岩土工程是复杂的工程,施工中的许多环节需要很多特殊的处理。若没有其他技术的支持,无法保证岩土工程施工顺利进行。例如,静压桩的实现就依靠了液压学科技术的高度发展;真空预压法是以真空泵技术和射流泵技术为基础的;岩土工程中的质量检验步骤充分运用了超声波技术,使得工程中的质量检验有了新的面貌,岩土工程施工技术的不断发展,需要其他各科的大力支持。
5.岩土工程施工具有前导性。岩土工程施工中的前导性是指的施工中的实践性能大于理论性能。施工中往往对施工效果先进行评价,再对其理论进行分析和研究。例如,扩底桩、夯实水泥土、夯扩桩以及复合地基等技术的发展都是经过实践具有良好效果的,但其理论的发展却步履迟缓。
二、岩土工程施工技术目前的应用情况
1.岩土工程地基处理技术
(1)世界上各种成熟的地基处理方法在我国都得到了广泛的研究和应用。有些甚至达到了世界领先水平。
(2)自主开发了一系列有本国特色的地基处理技术,如二灰桩复合地基钢渣桩复合地基渣土桩复合地基等。
(3)研究开发了介于桩基与复合地基之间的新型地基基础形式 - -钢筋混凝土疏桩复合地基,使桩间土的承载作用得到充分发挥,桩、同承受上部结构荷载,从而有效控制建筑物沉降。 2 .岩土工程基础工程施工技术
(1)目前在我国基础施工技术水平很不平均,有些地区技术水平高,而有些地区则技术水平偏低,所以应在国内开展广泛的施工技术交流,以达到互补的目的。
(2)研究开发了后压浆桩技术。在灌注桩成桩后对桩底和桩身表面实施压力灌浆,改善桩端和桩周土性,提高桩基承载力,减少桩基沉降量,效果显著。
(3)注重施工中的环境效应,采用预钻孔、静压等措施,扩大了钢筋混凝土预制桩的应用范围,而且由于其质量相对稳定可靠,故在城市郊区或场地宽阔的工程以及不宜用其他桩型的场合仍采用。
(4)沉管灌注桩己在数亿平方米的工业与民用建筑中应用,在中小城市,因其低廉的造价,使用极其广泛。 3.边坡加固工程施工技术
(1)我国岩土锚固的应用在 20 纪 80 年代后进入飞速发展时期,在边坡稳定、深基坑支护等许多水利、电力和城市建设重大工程中得到应用。施工设备、机具、材料完全自力更生。
关键词:岩土工程;城市建设 ; 关系
中图分类号:TQ639.2 文献标识码:A文章编号:
Abstract: Geotechnical Engineering in China started late, but after the reform and opening up, with the accelerated process of urbanization, it has been rapid development. Urban construction promoted the development of geotechnical engineering; geotechnical engineering standards improve provided a guarantee for urban construction. This paper analyzed geotechnical engineering applications in urban construction, and proposed a mutually reinforcing relationship of geotechnical engineering and urban construction.
Key words: geotechnical engineering; urban construction; relationship
岩土工程学在我国有60多年的发展历程,改革开放前,岩土工程界主要研究和解决在水利、铁道和矿井工程建设中出现的岩土工程问题。改革开放后,随着经济的发展。人口的急剧增加,城市化进程也随之加快。岩土工程开始在住房建设、铁路修建、大型商场建设等方面得到应用。另外,人们为了改善居住环境,不断拓展新的生存空间,不断开发低下空间,修建跨海大桥、海底隧道、修建高速公路和高速铁路等。城市化进程的加快为岩土工程的发展提供了动力,同时,岩土工程的快速发展,也促进了城市化的速度。
一、岩土工程
岩土工程是土木工程学科的重要学科分支,它包括岩土工程勘察、设计、施工、试验监测和监理等方面。岩土工程是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。按照工程建设阶段划分,可以分为:岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测、岩土工程检测。在具体内容上,岩土工程涉及土木工程建设中岩石与土的利用、整治或改造,其基本问题是岩体或土体的稳定、变形和渗流问题。
岩土工程的研究与应用主要集中在以下三个方面:
①、城市地下空间与地下工程
在对地下资源进行利用开发时,要对地下结构进行设计,明确施工方法,掌握地下施工技术,这些必须建立在对地下环境岩土有确切了解的基础上,才能进行。随着城市化进程的加快,人们对地下空间的开发利用,也逐渐重视起来。地下空间技术也就成为岩土工程研究的新方向。
②、边坡与基坑工程
这是岩土工程的基本研究内容。主要包括对基坑开挖(包括基坑降水)对周边环境的影响、基坑支护结构的设计计算理论和方法、基坑支护结构的优化设计和可靠度分析技术、边坡稳定分析理论以及新型支护技术的开发应用等。
③、地基与基础工程
地基研究是岩土工程的主要内容之一, 重点包括对地基模型及其计算方法、参数研究,以及对地基处理新技术、新方法和检测技术的研究等。
在我国工程建设中,岩土工程发挥着相当重要的作用。特别是近年来,国家大型工程建设项目不断上马,如三峡工程、西气东输工程、南水北调工程、青藏铁路工程、城市地下铁道工程、深大基坑的开挖等等,显现了岩土工程强大的发展势头。岩土在社会发展中,尤其是在城市化进程中,作用越来越重要。
二、岩土工程在城市建设中的作用
岩土工程在城市建设中应用很广,主要应用在与土地有关的地面基础设施建设上。
(1)高层建筑的地基处理中
随着城市化进程的加快,城市建设的速度也在加快,突出表现在高层建筑的建造上。建筑业已经成为国民经济的支柱产业。在经济发展和科技进步的前提下,建筑向大型化、高层化和智能化方向发展。而在高层建筑的基坑土方开挖及边坡支护工作,都是以土方开挖为主的综合性工程。岩土工程是建筑发展的基础。
(2)城市地铁的施工
城市经济的发展,出现人口流入的现象,这导致了城市交通问题。为解决交通问题,北京、上海、广州、深圳、南京等地相继建设地铁。地铁在城市交通系统中承担着主要的人流输送任务。它的主要特点是运载量大、输送速度快,适合于由市中心至郊区间的干线运输和城市区域内各交通副中心的环流运输。地铁的施工主要在地下,岩土工程是工程成功的保障。
(3)地下商场和住宅空间建设
虽然我国城市地下空间利用仍处于探索阶段,但是这方面的理论研究和实践在一定范围内已经取得成果。随着城市集聚效应的增强,城市地下街、掩土建筑、地下商业城以及工业和商业用途的隧道洞室等多种地下综合体将越来越多。而点、线、面相结合的三维形态地下空间已然成为现代化城市的发展趋势。所以作为岩土工程的主要研究方向之一,岩土工程必然在未来的城市地下空间的发展中,发挥巨大的作用。
(4)高等级公路建设施工中
近20年来高速公路和其他高等公路建设在我国飞速发展,至今已有近4万公里的高速公路正在为我国的经济和社会的高速发展提供服务。高等级公路具有路面宽,路堤高,桥涵多,弯道半径大等特点。这一特点对高等级公路提出了高要求,比如,高等级公路对路面工后沉降和工后沉降差控制标准比一般公路要高的多。
(5)大型车站和飞机场的建设
我国的民用航空是建国以后逐步发展起来的,改革开放后,民用机场建设飞速发展,为我国民用航空事业的持续、快速发展做出了贡献。随着国家经济实力的增强,市场需求的增大,不仅在数量上对机场建设提出要求,对机场质量要求也越来越高。而机场建设是离不开岩土工程的。比如,上海、浙江、江苏地区一般土质表现为软土地基或淤泥质地基,为了满足场地对结构物的承载要求,就必须先经过人工处理,而这些属于岩土工程的内容。
(6)铁路路基建设中
在铁路建设中,需要对地形进行勘探,包括对地质、地形等情况的了解,在此基础上对铁路进行设计。例如,在我国铁路的福厦线中,软土地基较高,路堤沉降,这就需要根据这一地形特点,进行合理的变形控制,以确保工程的顺利实施。这表明了岩土处理在铁路建设中的重要性。
三、岩土工程与城市建设发展关系
回顾我国近50年以来岩土工程的发展,我们发现,岩土工程的发展与城市化建设是密不可分的。在改革开放以前,岩土工程工作者主要集中在水利、铁道和矿井工程等方面。改革开放后,随着经济的发展,岩土工程主要集中在高层建筑、高速公路、地铁、机场等方面。另外地下空间开始受到人们的重视,地下空间的发展是城市建设发展的结果,岩土工程也在地下空间的应用上促进了自身的发展。
岩土工程与城市建设互相促进。城市建设的发展,拓展了岩土工程的应用空间,开拓新的领域。同时也对岩土工程提出了挑战。岩土工程在这种挑战之下,经过研究人员的努力,不断取得新突破。岩土工程的新技术在城市建设中的应用,促进了城市建设的发展,拓展新的生存空间,给人们创造更加舒适的生活环境。
四、结术语
城市化的不断加快,已经成为我国城市发展的一大趋势。在这一过程中,我们要充分利用机遇,迎接挑战,加大对岩土工程的投入,加快研究步伐,在城市建设中发挥岩土工程应用的作用。随着岩土工程应用领域的扩展,在城市化进程中的作用将越来越重要,甚至是推动社会进步的重要动力。所以,我们要抓住城市建设的机遇,提高岩土工程的科研水平,使岩土工程更好的发展。
参考文献
[1] 钱寿易岩土工程问题及学科的发展岩土力学1987年第12期
[2] 蒋建平,章杨松,罗国煜环境岩土工程有关问题探讨世界地质2002年第6期
[3] 赵黎明,董大为城市建设可持续发展的评价研究辽宁工学院学报(社会科学版)
2005年第2期
[4] 周航,钱久永城市建设与城市环境协调发展现代城市研究1997年第12期
[5] 宫琛中国城市建设水平综合评价张家口职业技术学院学报2009年第6期
[6] 李欣,李佐龙生态城市建设与区域可持续发展――以东莞生态城市建设为例山东工商学院学报2007年第8期
[关键词]岩土工程 数字化勘察 应用方法
[中图分类号]P628+.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-12-107-3
0引言
岩土勘察属于整个工程施工设计上最主要的前提条件[1]。岩土工程信息主要包含地形地貌、断层、地下水位、风化层的厚度等等,只有收集齐了这些数据才可制定出实施工程的优秀方案。而一般收集这些岩土勘察数据的人员是很难实现对工程数据收集比较齐全性越达不到正确地质参数分析,更是很难掌握其中分布的规律。所以为了达到参数分析的准确性,就要利用好信息数据化这个有效资源,促使岩土工程建模、数字化、数据管理分析上都得到一个比较完整的体系,从而促使数字化岩土工程更加现代化、信息化、准确化。
1岩土勘察方法的涵义
数字化岩土工程勘察主要是指应用当代的测绘技术‘数据库技术、计算机技术,网络通信技术和CAD技术,通过计算机软件工程,将一个工程项目全部的信息如勘察、设计、建立综合计算机辅助信息流程,从而促使勘察技术手段从手工方式向现代化CAD技术上转变,从而达到数据采集信息化、勘察数字合理化、硬件设施网络化、图文处理自动化、逐步形成建立适应多专业,多工种生产的高效益,智能化的工程勘察设计体系。该技术体系主要用于岩土工程的设计、图纸、表格和文字上的数字化形式储存,供各专业设计使用[2]。
2传统的岩土勘察与岩土工程勘察的数字化的区别
我国传统的岩土勘测设计工作虽然取得了不少的进步但是对于数据的收集还不是很完善,收集的数据不是很准确,这给岩土勘察、设计工作带来一定的困难,导致岩土工程建设的失败,而数字化岩土勘察工程就不一样了,他不仅可以促使设计工作更加迅速的发展,还促使数据的收集比较稳定,可以保证勘察数据的正确性,弥补勘察资料过于地质化、数字化地图和数字化设计系统间的连贯性,勘察信息数字化低下的特点。有助于岩土工程的发展建设。
3勘察资料的收集
3.1勘察深度和间距
由于岩土工程的岩土层结构和基础形式上的不同,导致了勘察深度也会不同。如:5层―7层砖混结构住宅,勘察孔深大概在15m基本上是可以满足的,而对于5层的结构商场由于柱网的柱荷载大,由于基础面积大可能回采用桩基,那么勘察深度15m就不够了,所以要按照原则进行一般性性钻孔的勘察深度应能控制其中受力层,不能小于5m[3]。但是对于高程建筑而言,一般性勘察孔要达到基地15倍―110倍的基础宽度,并且要深入稳下分面的地层,还要控制好钻孔深度。由于地层分层复杂要适当的加密钻孔加以控制[4]。
3.2野外地层的划分
野外地层的正确划分是室内资料整理的主要步骤,对于较大组的工程往往会分成多个层次来进行,勘察组的人会各行其事,最后资料总结后,将各个小组的勘察资料综合在一起进行统一规划,这样就会给室内整理造成很大的困难。为了避免这样的事情发生,应该将所有技术人员集中到一起共同勘察,进行统一编入形式,并派专人负责勘察区野外分层连线,发现问题就及时的反应。
3.3对于地下水的观测
目前地下水测量存在着三大问题,第一,没有把握好观测水位的时间,应该在最后一个钻孔施工24h后。第二,对于地下水位的勘测要考虑好周围水位的开采情况,如果测量时间正好附近抽水井抽水下降的漏斗处,那么测量的地下水位肯定相对于平常测量的水位要深得多。第三,水位测量要与钻孔的坐标、标高回测相结合。因为勘探孔口周围的实际位子不是一个水平面,所以水位测量要依照孔口的位子来进行。应该将孔口坐标、标高回测作为标高回测时孔口位置为准,然后向下测量地下水位深度。
4岩土工程数字化建模方法
在岩土工程学科中,岩土工程地质模型,是按照工程性状,将重要的岩土工程条件和实际状态,简单而醒目的用图形来表示出来,也就是说工程与地质条件是具有相互依赖性的。如果数字化模型建好了,就可有效的解决地质与工程脱节的问题,还可便于设计人员充分认识和真正利用好岩土工程的有效资源。还可促进地质与工程有效的结合岩土的变化规律,在理论与实际中更好的相互结合。
4.1图示模型法
常用的模型方法有边界表示法、规则格网法、等值线法,不规则格网法等。现将几种不规则网法进行阐述[5]。
4.1.1边界表示法
是通过面、点、线来进行简单的几何元素的属性来表示工程地质的位置、形状、属性等,采用这种方法来表示简单的物体是十分有效的。但是对于不规则的地质就不可实行了,只有在降低精确度要求的情况下进行使用。
4.1.2规则格网法
是通过正方形,矩形、三角形等规则网格将区域空间分为规则的格网单元,每一个格网单元对应一个数值,用图形表示可以使一个矩形。在计算机实现中则是一个二维数组。如图1
4.1.3等值线模型
等值线模型通常被存成一个有序的坐标点对序列,可以把它看成是一条具有属性值的简单多变性或者多边性弧段。等值模型只能表示区域的部分属性值,所以需要一种插值方法来计算落在等值外线的其它点的属性值,由于这些点是落在两条等值线之间的,所以可以使用外包的两条等值性的属性进行插值。如图2等值性模型通常是采用二维的链表来储存,另外用图示来表示等值线的拓扑关系,将等值线之间区域表示成节点,用边表示等值线本省[6]。
4.1.4不规则格网法
是根本据区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络,区域中任意点落在三角面的顶点、边上或者三角形内。假设任意点不在顶上,那么该点的数字属性通常是通过线性插值的方法得到的。所以不规则网格法是一个三维空间分段线性模式,在整个区域内连续但是不可微。
有许多种不规则格网法结构,采用简单的记录方式,对每一和三角形、边和节点都要对应开始记录,三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针。边的记录是四个指针段,包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点记录指针;也可是直接对这每个三角形记录其顶点和相邻三角。(如图3)分别将它们储存用x、y、z坐标来储存。
5岩土勘察中存在着的问题
很多岩土的勘察人员总是实施条块分割的施工作业,勘察和设计上分开来进行,与现实地质条件脱节,加上我国岩土工程进入数字化时期本身就进度慢。而勘察本身就设置上比较细,岩土本身具有其特殊性。促使设计和勘察的岩土工程信息都让设计人员无法理解的局面。还有就是设计人员的专业水平知识有限,一般很难深度的理解整个岩土工程的勘察信息,所以不能很好的将勘察的参数设计到所需要的数据上去,造成了岩土工程经济上的损失。
5.1数字化地图和数字化设计方面的贯通性还不足
地形图属于设计系统中的底图也可以称作基础性的数据。在岩土工程中由于数字化地图在某些环节上还存在着技术上的不足,促使她和CAD设计软件上的接口产生了差异性,对接不上,这样就会造成勘察人员要将设计的系统重新数字化,这样就影响了整个岩土工程设计系统的CAD得不到更好的推广应用。
5.2勘察数字化程度低,达不到岩土工程的要求
一般勘察部门所要提供的勘察信息通常会以图纸、表格和文字等多种形式表现出来,但是要注意内容上的定向描述,这样就会造成施工设计人员很难准确的理解整个勘察信息的全部内容,也很难处理并利用所有的勘察信息,这样就对勘察的信息数据造成使用程度把握不当。
6岩土工程勘察的数字化实现研究的方法
岩土工程主要的问题是勘察与设计上存在着分离、设计软件不够完善。要想解决这些问题,就要建立一个完善的一体化系统。一体化主要是勘察、设计上各环节使用计算机进行作业。勘察阶段包含设计阶段、上下道工序以及各专业工种间需要提供接口数据文件,促使文件数据传递流畅性,从而实现岩土工程勘察设计的一体化,主要是先要打好基础,将岩土工程勘察数字化技术实现。
6.1正确的分析勘察对象的特点
了解岩土工程勘察的对象构造的起因、规模、形态、结构差别之间的差距,但是对于任何复杂的地质构造都可采用抽象的点、线、面、体四种元素来进行集合。任何地质的空间都占有一定的位置和范围,具有一定的形态和性质特征,并和其他地质对象存在着一定的空间联系。所以地质勘查的对象基本特点可以归结为空间特点、空间关系和属性特点。
6.2正确分析岩土勘察建模的依据
岩土工程地质模型是由客观事物认识的精炼和图示化。建模最基本的依据是观点、理论基础。主要是利用岩土工程的力学和岩体结构的核心,结构面主要起关键性作用,软弱岩层主要起到变形与突破口的作用。结构面类型较多,性状上比较复杂,不仅有大小之分还有软硬差别上的随机性。
6.3岩土工程勘察的建模
6.3.1工程变量预测
岩土工程进行地质建模的目的是为了预测一个或者多个工程地质变量的空间变化。变量地下水研究中,变量是水动力参数,如水流速度的变化。在工程地质中,变量则是地层、结构、断层等空间分布特征和物理学性质。对于有些区域的地质变量不可一次性测量,可以取其中一点作为代表性的点,采用不同预测技术,来推测整个区域的地质变量的空间变化。
6.3.2对于岩土工程地质特点的解释
主要是因为条件化和离散化两方面所引起的,也就是岩性和岩土类型上的控制条件,将工程地质信息进行离散化,最终确定工程地质边界和相关特点的描述。
6.4基于GIS的岩土工程勘察实现数字化技术和未来的展望
6.4.1岩土工程勘察数据库的概念性设计
岩土工程勘察信息处理系统就是信息处理系统,主要任务是将信息数据和它的作用在信息或者数据之上的处理时系统需求的分析,既要了解哪些数据、数据之间有什么关系还要根据数据的本身性质,数据的结构和应用数据来进行相对应的处理,每一个处理要符合逻辑性。为了把用户的数据要求明确表达出来,还要在较高的抽象层面上,使用一种面向问题数据模型,按照用户观点对数据信息建模,最常用的方法是采用实体联系法。
实体是在客观世界中存在的相互可区分的事物,它可以是人、事物也可以是抽象的概念或联系,也可是抽象的概念之间的联系,而联系则反映了信息世界中实体内部和实体之间的关系。岩土工程勘察数据管理的实体主要是钻孔、地层、图形资料、文档资料等,而岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的基础性工作,数据处于密集型、复杂型的数据应用。为了实现岩土工程数字一体化就要将实体联系和相关的功能与行为进行剥离出来,从而实现数据侧面建立模型和研究数据对象的属性之间的关系。
6.4.2数据库建立的实现
岩土工程系统具有三种,分别为是户输入的原始数据、系统生成的中间数据和最终数据。原始数据主要是由测点数据(地层之间的厚度、地层顶面标高程度、含水率、孔的大小、抗压性质等数据进行参考)。中间数据是在原始数据的基础上进行自动生成的地层层面等值线模型、三维线模型、剖面模型来生成用户需要的各种图件,还可以进行各种信息之间的查询和操作,最终数据主要是指文档资料连线剖面图等。岩土工程本身具有一定的复杂性,所以对于岩土工程的数据管理必须要严格遵循时间的顺序,掌握好原始数据、中间数据和最终数据之间的联系。
【关键词】岩土工程 勘测技术 问题 措施
前言:
近些年,岩土工程的发展更加迅速,人民对建筑风格、空间结构、使用价值的要求越来越高,给岩土工程勘探带来了许多全新的挑战。然而,传统的岩土工程勘探往往存在着许多问题,有些技术效率低下、耗资巨大,已经无法跟上时代潮流,不能满足工程和社会发展的需要。因此,需要工作人员和专业人士对工程实施过程中的常见问题进行分校、总结,以找出解决方法,不断改善岩土工程勘探技术,进而提高勘探的专业水平,提高工程质量。
1、岩土工程勘探简述
岩土工程勘探史工程建设的重要工作,其目的市全面调查、了解当地基础地质、岩土情况,对工程项目的可靠实施提供科学的理论依据。而地址状况复杂多变,需要对岩土的基本参数、地质地形、矿石形状等各项项目进行全面、综合分析,在此基础上才能做出一个详细的评估报告。一个基本的岩土工程勘探工作要有数个环节组成,包括室内试验、现场钻探、现场原为测量、现场土样实验等等,每个环节都要求严格、缜密,稍有疏忽就有可能造成工程项目的失败,进而影响后续的工程建设。此外,工程勘探的科学性和得出的数据要求一定的精确度,这直接关系到工程的质量。由于种种原因,在勘探过程中存在着一些问题,对其技术应用产生了严中的影响,逐渐受到了人们的重视,解决这些问题的对策也引起了人们的关注。
2、岩土工程勘探中的一般环节
2.1测绘
测绘工作一般是在岩土工程勘探的前期进行,市岩土工程勘探的基础工作。测绘一般是指地质测绘,就是指通过相关的工程地质理论,对地面地质存在现象进行科学的描述,并以此为基础、探寻地址性质及其规律,分析地下地质的基本状况。地质测绘能够为岩土工程勘探工作提供科学的理论依据。好的测绘工作市岩土工程勘探工作顺利进行的前提条件。对于那些地质环境较为复杂的地区,测绘工作就更加重要,同样的,难度系数和技术要求也更高。需要技术人员和专业人士具有丰富的扎实的基础知识和工作经验。
2.2取样
现代的工程勘探一般是采用深坑、深探、钻探等方法来取样,这些方法具有不同的特点,可以针对不同的地质条件。例如深探具有快速、低成本、操作简单等优点,能有效弥补工程地质测绘中出现问题。而钻探的范围广,取样快,效率高;深坑是最常用的方法,它兼具了以上两种勘探方法的优点,能够帮助工作人员全面、详细的了解地质情况。
2.3室内实验
室内实验也是岩土工程勘探的重要工作环节,它能为工程提供各种参数支持,是各种突发问题的评价和分校的重要依据。室内实验具有周期短、易于控制、不容易受外界条件因素干扰等优点,实验高效、准确,还极大节约成本,减少试验时间。
2.4现场检验
现场检验市勘探工作的审查环节,关系到勘探工作的质量和科学准确性。现场检验工作非常复杂,包括对环境影响的检验与监测、对施工和运营中结构物的检验与监测,还包括对岩土反映性状的检验与监测等等。无论哪项工作,对于专业技术人员的要求都是极高的。
3 岩土工程勘察技术中存在的主要问题
首先岩土工程勘察就必须具有详细的不知和分析,而且勘察范畴也要严格遵照整个现场条件和结构。但是,在现实中,和整个工程费用相比,勘察费用具有很小的占比,而且其还受到工程工期、工程师判断等各种因素的影响,这样就导致勘察数据不足,降低了勘察资料的精准度,更为严重的是,因为没有考虑岩土参数空间的变异性,这样所得出的勘察范围的有效性就受到了莫大的威胁。在实际中,岩土工程勘察主要是为了获取一些具有代表性的土工参数,例如地址、强度等,根据这些数据,想人员可以进行不同环境下土层的状况,对于地基基础设计具有十分重要的作用。
4 岩土工程勘察存在问题的原因
引起岩土工程勘察问题的原因是多方面的,需要从以下几个方面着手分析:
4.1勘察市场的不规范
在岩土工程勘察工作中,缺乏完善的市场规范,特别是对勘察工作的收费和业务划分方面,缺乏明确的规定,出现了不正常的竞争,导致了勘察工作的粗糙,进而使手段选择不合理和布孔不规范,岩土工程勘察在深度和广度上还没有真正达到规范的要求,所以难以满足规范和设计要求。
4.2权债不明
在岩土工程勘察工作中,必须要确保勘察人员具备一定的专业技术水平,但是在实际的勘察队伍中,出现很大一部分的非专业人员,不具备专门的技术便承担起重要工作,降低了勘察的准确性。进而引发原位测试、地下水位量测等诸多野外作业的不规范,难以保证勘察质量。因此对从业人员的必须经专业培训和教育,取得合格证后方可上岗操作。
4.3人才的缺乏和技术的落后
专业的技术人才是对岩土工程争取分校评价的关键。未经专业培训和教育的人搞勘察,就会导致地基评价力度不足,基础设计参数偏于保守,造成工程的浪费。因此勘察工程项目的负责人,审计人,审定人,国家也应划定门槛,让真正懂行的人员担当,这样才能提高勘察队伍的整体素质,提高工程勘察质量,使岩土勘察工作满足规定的要求。
5 房屋建筑结构设计过程中需要遵循的原则
5.1岩土工程勘察一体化
针对上述岩土工程勘察行业的各种问题不难看出,现阶段我国岩土工程勘察行业的基本问题就在于勘察和设计的分离,而且设计软件的功能也存在一定的欠缺。因此,建立一体化的体系成为当前的首要问题。一体化体系主要是由计算机完成的,其主要特点就是利用计算机完成勘察、设计等不同程序的作业。进行工程的勘察阶段,即为设计阶段,每一道工序都要为下一道工序提供接口数据文件,而且各种专业工种之间数据要保证传递流畅,这样就能够实现现阶段的数据共享,加快勘察设计周数,提升岩土工程勘察设计的效率和经济效益。换句话来说,实现岩土工程勘察设计的一体化,其实就是利用计算机技术,实现整个操作流程的数字化管理。因此,地理信息系统技术、岩土工程建模技术、随机场理论等这些都属于数字化岩土工程勘察技术的理论基础。
另外,在进行岩土工程勘察一体化设计的时候,一定要保证勘察方案的有效性。针对这一问题,大多的外国学者利用一种概率方法进行研究,衡量岩土工程现场勘察是否足够,其中,最为著名的为Whitman提出的搜索理论,指在合理已知条件下,通过概率估计的方法进行计算土层内的瑕疵或者缺陷。另外,还有一些学者首先根据地质统计学进行取样,然后再根据地理信息系统进行取样,然后两者对比进行土体特征能力的探索。诸如此类的方法还有许多种,但是上述方法均忽略了岩土工程勘察中存在的一些不确定性问题,例如仪器的不确定性、土工参数计算模型的误差性等,最终严重降低了测量资料的准确性。因此,针对这一问题,一些勘探方案中都有专门的考虑岩土特性空间变异性的问题,例如,现阶段被广泛使用的估计土工参数计算方法。此方法主要是利用原位测试配合经验公式,这样增强了测试程序的标准化,降低了土体扰动,可以获取大量数据,其实有效的反应场地状况。
5.2针对岩土工程勘察单位的问题对策
对岩土工程行业来说,其本质上的技术问题解决了之后,影响其发展的就是行业自身的问题,然而对与岩土工程勘察单位来说,一方面要不断的改善内部机制,提升业务水平,另一方面也要不断的进行信息化建设,扩展业务范围,进行科技研发工作。
(1) 岩土工程勘察单位要坚持立足于服务领域,紧抓工程建设,同时结合城市建设,分析多年的工程勘察资料,对主城区的城市进行勘察工作,在第一时间段内为各种决策提供基础性资料。例如,城市规划、工程可行性研究以及城市防灾灭在问题等。
(2) 伴随着电子科学技术的发展,计算机技术也要及时引进到岩土工程勘察行业,根据岩土工程勘察单位的信息系统建立专门的岩土工程勘察信息系统,然后综合管理各种勘察信息,在必要的时候进行相关资料的调研分析,帮助相关部门提升工作效率和决策准确性,强化岩土工程勘察行业的核心竞争力。在近十几年来,电磁波理论在工程物探专业被广泛应用。在岩土工程勘察行业,其利用电波理论结合电学原理和弹性波理论发展了许多工程物探探测设备,这些设备结合计算机技术,软、硬件相结合,具有信息量大、高速、低成本的特点,被广泛应用于勘察行业。
(3) 在解决了岩土工程勘察行业的技术问题和单位自身问题之外,工作人员也要不断的加强自身的学习,强化各种知识素养,实现全职或者专职的职业能力。严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序应当遵循"先勘察、后设计、再施工"的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训,尽快实施土木工程师制度,加强相关人员培训,尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人职业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察设计水平的提高。勘察审计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。
6 结语
我国建筑行业的发展,国家很多相关部门特别重视,很多商人也将目光转移到房地产建筑行业。但是,有一系列问题的发生就会不同程度的影响建筑的发展。而在建筑结构的设计中,基础设计就会显得尤为重要,这是影响一个建筑物的关键因素。所以为了让建筑行业的不断顺利发展,也是为了国家以及经济利益的不断增加,就要对建筑中的问题特别重视。基础设计可以影响整个建筑的稳定性,也会对建筑的造价成本有很大的影响,要加强重视,优化设计。
参考文献:
[1]莫廷满.基础地质在岩土工程勘察中的应用[J].技术与市场.2010(17)
从某种意义上说,岩土工程具有其复杂性。它涉及到很多领域的知识,比如,地质学、工程学。同时,在工程建设中,勘察工作复杂而重要,是工程得以开展的前提。岩土勘察技术主要是指准确地分析以及测评城市工民建项目现场采集的岩土状况的客观数据。以此,在相关设计与具体施工细节方面,为城市工民建项目工程提供一定的依据。总的来说,岩土勘察工作主要分为这三种,初步勘察、可行性勘察、详细勘察。对于这三种勘察,需要按照不同的要求进行。比如,初步勘察需要按照具体工程最初的设计来进行;详细勘察则需要根据工程设计的具体要求进行。同时,岩土工程勘察的具体内容则体现在很多方面,比如,现场的检验以及检测、岩土工程地质的调查与绘图、室内测验。在城市工民建工程项目中,岩土工程勘察技术有利于对场地的基本条件给予调查和分析,并加以确定;有利于使工程建设方案更加科学合理;有利于工程建设项目经济效益地提高。
二、在城市工民建项目中,岩土工程勘察存在的问题。
就岩土勘察技术的现状来看,当下我国还处于初级阶段,还有很多方面需要完善。在城市工民建项目中,岩土工程勘察技术出现的问题不止一两个方面。而且,随着建筑事业飞速发展,岩土工程勘察技术存在的问题日益凸显。因此,本文作者对其中的一些问题进行分析。首先,岩土工程勘察的人员技术能力欠缺。一是:岩土勘察的技术人员不具有全面而准确的岩土勘察知识,并且他们对自己所学的岩土勘察知识也不能灵活地运用。进而,造成在不同领域的勘察技术人员之间不能互相进行交流学习、沟通,促进工程项目建设的进程,很显然,他们也无法对岩土现阶段的状况以及它未来所发展的趋势予以全面而系统地理解和掌握。二是:这些岩土勘察技术人员不具备相关的岩土勘察技术,勘察能力低下。尤其是一些小企业为了减少成本,提高经济效益,经常聘请一些并不具有岩土勘察技术的专业人员、专业工程师。三是:相关施工企业没有对岩土勘察技术人员定期进行在岗培训。并且,没有对在岗人员进行再教育学习,技术人员不按照技术规程进行,操作非常不规范,不具有操作的基本素质。其次,岩土工程勘察资料准备不完整。在岩土工程资料准备不完整方面,一是:必要的岩土工程资料和准备功能工作是对岩土工程进行勘察前必不可少的环节。但是,在实际工作中,相关岩土工程勘察人员并没有对这些资料予以搜集。二是:对于岩土勘察设计部门,为了赶工期,勘察设计人员并没有意识到岩土勘察的重要性。更严重的是,有些设计人员根本没进行充分而行之有效的实地考察,只是根据别人所说,就进行相关设计。致使这些岩土工程方面的设计与实际情况并不相符。最后,在岩土工程勘察报告方面,存在一定的缺陷。在岩土工程勘察中,岩土勘察报告的相关信息并不完整而准确,特别是相关数据之间存在很大的误差。进而,造成与之相应的勘察报告变得毫无意义。这样不仅会使岩土工程施工受到阻碍、工期延误,还会给施工企业造成重大的经济损失。当然,除了这些方面以外,还存在一些其它方面的问题。比如,在对岩土工程进行勘察的时候,没有制定明确的工程目标。
三、在城市工民建项目中,岩土工程勘察问题的解决策略。
岩土工程勘察在城市工民建项目发挥着不可替代的作用。面对岩土工程勘察存在的问题,需要采取有效的措施来解决这些问题。而这不仅成为当下重要的话题之一,也是迫切需要解决的问题。因此,本文作者对其中一些可行的对策予以分析。第一、需要加强岩土工程勘察现场资料的搜集。在岩土工程勘察过程中,需要对勘探以及搜集到的资料对岩土工程的勘察有着很重要的影响。正现场资料收集方面,勘察人员需要对当地的地质、地形进行了解,还需要对其它一些方面进行掌握,比如,水文条件、地貌。在进行实地了解的时候,需要做好记录。并对这些资料信息进行全面而系统地整合,为勘察报告提供真实而准确的信息。第二、在岩土工程勘察中,需要提高勘察人员的综合素质。一是:施工企业需要定期对勘察人员进行在岗培训,提高他们的专业技能,具有该岗位应具备的工作能力。二是:需要对在岗勘察人员进行再教育学习,了解并全面而系统地掌握勘察的基础知识,具备应有的勘察理论知识。三是:对勘察人员的操作规范予以完善,对他们进行诚信以及敬业方面的教育。。并制定相关规定,必须按照相关的勘察规定进行操作。四是:对于相关勘察设计人员,在进行设计之前,一定要进行实地考察。在此基础上,根据实际情况,进行岩土工程勘察设计。第三、在岩土进行勘察的时候,需要应用最新的勘察技术。同时,还需要对地域性勘察特点引起重视。在运用最新勘察技术方面,可以利用那些具有对应功能的工程探探测设备。比如,隧道地震勘察技术、探地雷达技术。信息量大、速度快、成本低。在岩土工程勘察中,有很多有效的科学技术可以应用到其中。比如,借助这些设备,利用连续加密测点来获得地质界面。并对它进行实时的处理。这样便可以对传统地质界面划分问题给予解决,解决那些漏判与划分不明确的问题。进而,使岩土工程勘察的数据更加准确,使功能工程建设的质量得以很好地保障。在地域性勘察特点方面,由于不同地区有不同的地质特征,需要从实际出发,对不同地区进行相应地勘察。并在此基础上,制定具有针对性的勘察规程,体现出对应的地域特征。以此,来使岩土工程勘察更加科学化以及专业化。当然,除了上面这些对策以外,还有其它一些方面的策略。比如,需要对岩土勘察设备的质量水平予以严格地控制;对岩土工程勘察的相关数据库与系统给予开发。
四、结语