关于岩土工程勘察的探讨

时间:2013-11-29 分类:矿业

摘要:岩土工程勘察包括现场钻探、原状土取样、室内试验和现场进行原位测试等方面,每个环节都要严格按照有关规范执行,并结合地区经验,才能保证勘察结果的准确性。本文从岩土工程勘测的方法和手段入手,浅谈了岩土工程勘测行业存在的问题及对策。

关键词:岩土 勘测 问题 措施

前言:岩土工程勘察的目的是查明拟建场地的地质情况并为设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土工程参数,岩土参数的合理提供关系到基础设计的安全性、经济性和可行性。

1 岩土工程勘察的方法

1.1 工程地质测绘。工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。其本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。

1.2 勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。

1.3 原位测试与室内试验。原位测试与室内试验的主要目的, 是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确,应力应变条件可以控制等入可以大量取样。

1.4 现场检验与监侧。现场检验与监测的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监朋则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,井以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。

2 土工程勘察工作中见的问题

随着我国经济不断高速发展、建设步伐加快,岩土工程勘察规模不断扩大,给勘察专业带来诸多的新课题,采用传统的勘察方法和手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。这些问题主要有以下几个方面;

2.1 界面划分问题:主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等。

2.2 地质形态问题:主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定。

2.3 岩土参数问题:主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层即粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定。

2.4 综合能力问题:主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨别真伪、去伪存真、补充印证、归纳总结的能力,缺乏建筑、结构设计方面的知识,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料不能满足设计的需要。

2.5 技术素质问题:主要是勘察技术人员知识的广度和深度问题,勘察各专业缺乏内部沟通、技术交流,对各自技术服务的对象和技术发展状况不了解,导致碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不知应采用何种技术方法和手段去解决所碰到的技术问题。

3原因分析

3.1 勘察市场问题。尽管国家对勘察市场的收费和承揽业务的范围有明确规定,但目前勘察市场依然混乱,竟相压价、转包、分包、征集或出卖图章的现象依然存在。#p#分页标题#e#

3.2 规范理解问题。对规范理解的分歧,不仅在勘察企业中普遍存在,在施工图审查专家的审查过程中也时有发生。如在某详勘报告中\"地基土液限Wl≥50%、e>0.8的高塑性土,划为冲积+洪积\"审查办定为残积土,本场地另一个小建筑物在补充勘察时,亦按详勘报告定为残积土,并说明详勘报告已通过审查,结果换审查人员后则要求定为红粘土;又如基坑工程中,规范要求\"在开挖边界外,勘察手段以调查研究、搜集已有资料为主,复杂场地和斜坡场地应布置适量的勘探点\",部分勘察人员认为在基坑周边均需布置勘探孔,而另一部分技术人员则对此持相反意见。

4解决措施

4.1 随着电子、电子计算机技术的飞速发展,近十几年来,工程物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法并相应发展了一大批集适时采集处理,软、硬件功能于一体的工程物探探测设备,它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面,从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点;并且可以利用综合工程物探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题,如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。并且可以提供许多工程建设所需的岩土动力参数和设计地震动参数。相对传统的钻探方法,工程物探技术使用时受场地、地形条件的限制较少,具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。但是,各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象的适用性,物性条件的适用性越强,解决问题的可靠性越大,因此,为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术难题,必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法,起到互相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。

4.2 加强室内、外测试新技术(如多功能静力触探头、标准贯入试验、波速测试、静载荷试验等)和施工检测、监测技术的使用,通过其所获得的数据和资料,经过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。并达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力)等问题。此外,还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性;验证堤坝、边坡的变形和稳定性。

4.3 加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度,促进其知识的更新换代。组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座,促成勘察各专业的技术交流。强调计算机技术的应用(如受压层深度计算、承载力计算、土压力计算、各类静力或动力有限元计算、基坑支护设计计算、沉降分析、地基与基础协同作用分析等),采取这些措施无疑可以大大提高他们的技术综合能力。

5结语:岩土工程勘察工作的任务是查明情况,提供各种相关的技术数据,分析和评价场地的岩土工程条件并提出解决岩土工程问题的建议,以保证工程建设安全、高效运行,促进经济社会的可持续发展。

参考文献

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[2]顾正荣.岩土工程勘察的方法.

[3]曾添华.浅谈岩土工程勘察中常见问题及改进措施[J].科技信息,2007.(24).

[4]周德泉,彭柏兴.岩土工程勘察技术与应用[M].北京:人民交通出版社.2008

[5]高大钊.岩土工程设计安全度指标及其应用[J].工程勘察,2005,23(5)

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