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巖土勘探論文模板(10篇)

時間:2023-03-14 15:23:43

導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇巖土勘探論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

巖土勘探論文

篇1

巖土勘探工程是通過鉆機鉆進地表中,并在地下形成圓柱形的鉆孔,從而從鉆孔中來獲取不同深度的巖芯、土和水樣品,獲取后的樣品經(jīng)過實驗室分析后所得到的資料即是勘探的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。進行巖土勘探時不僅工藝較為復(fù)雜,而且具有較強的綜合性,因此需要準確劃分地層和測定界限,還要做好原位測試工作,對原狀土進行采集,所以在巖土工程勘察中,勘察質(zhì)量往往取決于鉆探技術(shù)和鉆探方法的好壞。

1.1鉆探設(shè)備

在進行巖土工程勘探時,進行鉆孔所需要的所有裝備都可以稱之為鉆探設(shè)備,其不僅包括鉆機、鉆探用泵、空氣壓縮機、動力機和傳動裝置,同時還包括與之配套的鉆塔、擰管裝置等。其以整體式和組裝式兩種裝載方式存在,而在整體式中還可以將其分為固定式、拖引式和自行式。而且鉆探設(shè)備按其用途不同還可以進行多種劃分,其應(yīng)用的領(lǐng)域也較為廣泛,部分專用鉆探設(shè)備則專用于其領(lǐng)域內(nèi)的鉆進工作。巖土工程勘探時,通過巖芯鉆探設(shè)備和取樣鉆探設(shè)備來實現(xiàn)對地質(zhì)的取樣勘察。

1.2鉆進方法

在巖土工程勘察過程中,在進行鉆進過程中所采用的一切方法即稱為鉆進方法。在實際鉆進過程中,可以采取的鉆進方法較多,不論是按鉆進工藝,還是鉆進時是否采取巖芯或是回轉(zhuǎn)鉆進時破碎巖石所使用磨料的不同,都可以將鉆進方法分為不同的類型。但無論哪種鉆進方法都是為了在鉆進過程中能夠?qū)崿F(xiàn)破碎孔和破碎井底巖石的需要。

2不同地層的鉆探工藝

2.1粘性土

(可塑偏軟/硬粘性土)針對軟弱粘性土強度低、壓縮性很大且滲透系數(shù)很小、觸變性及流變性大等特點,可采取重錘沖擊鉆進和長/短螺旋鉆進,如果鉆探環(huán)境位于地下水位以下,可采取套管螺旋鉆進或沖擊回轉(zhuǎn)鉆進。重錘沖擊鉆進效率比較低,且對孔底附近一定范圍內(nèi)地層有擾動。螺旋鉆進通過電動機帶動螺旋鉆桿在鉆壓作用下使鉆頭回轉(zhuǎn)吃入地層,將地層按螺旋線逐步切削,切刮下的土質(zhì)碎屑沿螺旋葉片上返到孔口,該方法鉆進效率高且不用清洗設(shè)備。長螺旋鉆進直徑應(yīng)小于1m,深度不超過15~20m之間。短螺旋鉆進屬于非連續(xù)型鉆機,較之長螺旋鉆效率稍低,其孔徑多在2~3m內(nèi),鉆進深度一般小于30m,最深不超過50m。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進對泥漿比例要求較高(表1),避免水流將鉆進土層沖散混入泥漿。必要時可在回次終了時,停止送水,增加干鉆進尺距離已獲得土層樣品,或采用雙動雙管取心鉆具。對于硬塑狀粘性土,一般的螺旋鉆進在土的粘性較大時易發(fā)生埋鉆或鉆桿折斷的現(xiàn)象,且對土層擾動較大,應(yīng)盡量選用小肋骨鉆頭,沖擊回轉(zhuǎn)鉆進方法。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進技術(shù)分)液動、氣動和氣液混合動力三種,具有效率高、鉆具轉(zhuǎn)速低、鉆頭壽命長和孔內(nèi)事故少等特點。液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進以清水或泥漿形成高壓作為動力,鉆孔直徑一般為56~130mm,最大不超過400mm,鉆孔深可達800~1000m;氣動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進以高壓空氣為動力,鉆孔直徑介于65~228mm之間,最大可達到762mm。施工中應(yīng)先慢速鉆進,使鉆頭切入土層后改用中速轉(zhuǎn)進,可加快鉆進速度且鉆具提升阻力小。

2.2砂層

該地層的鉆探工藝與砂粒粒徑有很大關(guān)系,且受地下水影響較大。螺旋鉆進適合砂土中粘粒含量較高且砂粒主要為粉細砂的地質(zhì)環(huán)境,如果需深孔鉆進,可在施工后期換用小直徑螺旋鉆。粉細砂雜粘性土情況下,應(yīng)降低鉆速,減小鉆進壓力,泵量調(diào)整至適中。回次終了前,應(yīng)以泥漿清洗鉆孔,將孔內(nèi)懸浮的粉細砂帶入泥漿池后方可停泵,減小沉砂卡鉆事故發(fā)生的幾率,停泵后干鉆0.3~0.5m,確保巖心不脫落。對于中粗砂、礫沙以及地下水位以下的沙土,一般采用品字形硬質(zhì)合金鉆頭,低轉(zhuǎn)速,灌漿泵吸反循環(huán)鉆進,過程中需不斷浮動鉆具,慢提快放,形成空底反循環(huán)。因鉆頭外徑略大于巖芯管,所以能很好地約束巖芯管,確保巖芯的原始結(jié)構(gòu)。沒回次終了前,以泥漿清洗鉆孔,去除空中懸浮粗、礫沙,防止沉砂卡鉆。最后停泵干鉆0.2~0.3m,停止浮動鉆具精細干燒,防止鉆孔周壁坍塌造成廢孔,并帶出巖芯樣品。

2.3卵石層

在卵石層進行鉆探時,其工藝受到的影響較多,所以在不同的地層條件下需要采用不同的鉆探工藝來進行勘探工作。對于較薄地層情況下,可以利用泥漿護壁回轉(zhuǎn)方法進行鉆進,而當遇到較厚地層時,在粘性土含量較低的情況下,則可以利用跟管進行鉆進,確保進尺的連續(xù)性和順利性。利用回轉(zhuǎn)鉆時時則適用于地層密實度較高的情況,這樣可以有有效的起到保護孔壁坍塌的發(fā)生。為了確??妆谀軌虻玫接行У谋Wo,必要時也可以采用投入粘土球的方法進行鉆進。而一時有塌孔現(xiàn)象發(fā)生時,則需要采取必要的措施,往往是通過加大泥漿濃度,或是在鉆到一定深度后拔出鉆具放入跟管的方法來繼續(xù)進行鉆進,而且在對鉆進的速度進行有效的控制。利用反絲套管來避免出現(xiàn)絲扣脫滑現(xiàn)象的發(fā)生。另外在砂層和卵石層鉆進時,則需要采用高質(zhì)量的泥漿進行鉆進,有效的起到保護孔壁的作用。

篇2

1 概述

面波,在地球物理勘探中我們通常稱之為地滾波,反射波記錄下來的大多數(shù)都是瑞雷波[1]。瑞雷波在多層介質(zhì)中所產(chǎn)生的相速度隨頻率變化的現(xiàn)象被稱為瑞雷波的頻散[2]。而頻散曲線正是瑞雷波勘探獲得的直接成果。瑞雷波勘探技術(shù)作為一種新興的地球物理勘探方法,以其特有的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察、復(fù)合地基檢測等領(lǐng)域。但是在實際應(yīng)用過程中也暴露了許多問題,這些問題主要體現(xiàn)在如下幾個方面:①瑞雷波的反演方法較多,但是這些方法均建立在一維模型基礎(chǔ)上,與被探測的三維目標體存在較大的差異。因此如何實現(xiàn)瑞雷波的二維反演甚至是三維全空間反演是目前瑞雷波研究的重點內(nèi)容。②目前的面波數(shù)據(jù)處理采用的是基階面波,而高階面波的應(yīng)用將會大大改善目前的勘探精度和勘探效果。因此如何提取高階面波,以提高勘探精度特別是軟弱夾層的勘探能力,是擺在面波數(shù)據(jù)處理方面的一個難題。③瑞雷波解釋成果存在較大的多解性,特別是解釋結(jié)果隨著道間距、偏移距以及采集通道數(shù)出現(xiàn)較大的差別,這也是目前瑞雷波勘探所面臨的迫切需要解決的技術(shù)問題。

針對上述問題,本論文利用瑞雷波正演計算程序,采用數(shù)值模擬的方法研究層狀分布的巖土體的縱波速度對巖土體中瑞雷波頻散曲線的影響規(guī)律。為進一步優(yōu)化瑞雷波正演算法提供基礎(chǔ)資料。

2 基本原理

Knopoff快速計算法計算的是角速度為ω,相速度為VR的地震波在幾個水平、均勻介質(zhì)組成的層狀空間中的傳播問題[3]。我們知道應(yīng)力與位移的關(guān)系式為:

δm=ρm(γm-1)cosPmAm-iρm(γm-1)

sinPmβm+ρmγmγβmcosQmCm-iρmγβmsinQmDm

τm=iρmγmγαmsinPmAm-ρmγmγαmcosPmBm-iρm(γm-1)sinQmCm+ρm(γm-1)cosQmDm(1)

對于自由表面,我們僅考慮地表面應(yīng)力不存在時的情況,則上式中的δ0=τ0=0,又有z=z0=0,所以P0=Q0=0,那么化簡上式可以得到:

-ρ(γ1-1)A0-ρ1γ1γβ1C0=0 ρ1γ1γα1B0-ρ1(γ1-1)D0=0(2)

上式(2)提供了內(nèi)部任意界面在m層中的邊界條件。因為在第m層界面處有位移及應(yīng)力連續(xù)條件,所以我們將(1)式與(2)式聯(lián)立得到一個齊次方程,其形式為:Λ(m)V(m)=0。對該方程進行一系列理論推導(dǎo)與求解,最后我們可以得到頻散函數(shù):

F=(ω,VR)=[U(n-1),iV(n-1),W(n-1),R(n-1),iS(n-1),-U(n-1)]Tn (3)

Knopff快速計算法計算頻散函數(shù)的關(guān)鍵部分是不斷由層參數(shù)去遞推新的矩陣元素,根據(jù)m的矩陣元素推出m+1層的矩陣元素直到頻散函數(shù)計算到n-1層為止。

3 數(shù)值模擬研究

本論文利用基于Knopoff快速計算法的瑞雷波正演計算軟件,模擬過程中采用三層地質(zhì)模型,通過對比分析研究巖土層縱波速度和橫波速度對頻散曲線的影響規(guī)律。對于縱波速度的影響,我們分層進行討論。巖土體模型的參數(shù)設(shè)置如表1所示。

在以上參數(shù)設(shè)定基礎(chǔ)上,保持第二、第三層參數(shù)不變,將第一層縱波速度VP1依次設(shè)為330m/s、250m/s、200m/s、167m/s和143m/s,這樣保證每次輸入的巖土體參數(shù)代表的巖土體橫波速度與縱波速度之比VS / VP依次為0.3、0.4、0.5、0.6和0.7。得到第一層巖土體縱波速度對瑞雷波頻散曲線的影響如圖1所示。

圖1 第一層巖土體縱波速度對瑞雷波頻散曲線的影響

從圖中可以明顯看出,第一層縱波速度從330m/s變化到143m/s,其變化量達到57%,但是正演得到的瑞雷波頻散曲線在形態(tài)上是基本相同的,瑞雷波速度只是存在一定的變化,最大超過25m/s,其差值百分比達到30%。

第二層巖土體的縱波速度對瑞雷波頻散曲線的影響如圖2所示。

圖2 第二層巖土體縱波速度對瑞雷波頻散曲線的影響

從圖上可以清楚地看出,第二層巖土體縱波速度值從500m/s變化到214m/s,其變化量達到57%。但是正演得到的瑞雷波頻散曲線形態(tài)基本上相同,瑞雷波速度只是在低頻段出現(xiàn)較大的變化,最大變化量可以達到將近40m/s。

綜上所述,巖土體縱波速度對瑞雷波頻散曲線的影響較小,但是隨著巖土層埋藏深度的增加,其縱波速度對瑞雷波頻散曲線的低頻段速度值的影響程度逐漸增加。

參考文獻:

[1]顧功敘.地球物理勘探基礎(chǔ)[M].北京:地質(zhì)出版社,1990.

篇3

中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:

一.前言

巖土工程的勘察在整個工程項目建設(shè)過程中具有十分重要的作用,從總體而言,巖土工程勘察的最主要目的是根據(jù)建設(shè)工程的要求,查明、分析、評價建設(shè)場地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件,并為設(shè)計和施工提供準確的地質(zhì)勘察結(jié)果及各項巖土工程參數(shù),巖土參數(shù)的合理提供直接關(guān)系到基礎(chǔ)設(shè)計的經(jīng)濟性、安全性和可行性。巖土工程勘察的主要內(nèi)容包含了很多方面,比如工程地質(zhì)調(diào)查和測繪、勘探及采取土試樣、原位測試、室內(nèi)試驗、現(xiàn)場檢驗和檢測等,每一個環(huán)節(jié)都必須引起足夠的重視并且要嚴格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,同時結(jié)合所勘測地區(qū)的經(jīng)驗,才能確保勘察結(jié)果的精準性。但在實際勘察工作中,總是由于各種原因,在勘察中出現(xiàn)一些錯誤,最終造成巨大的經(jīng)濟損失或者安全事故。因此,加強巖土工程勘察的問題分析具有十分重要的意義。

二.巖土工程勘察中常見的問題分析

巖土工程在整個建筑工程施工過程中具有十分重要的地位,加強對巖土的勘察更是其中的重中之重。在通常情況下,由于工程整體勘察任務(wù)較重,且時間較短,加之進行勘察前缺少詳細周密的計劃,當問題出現(xiàn)時,很多時候施工已經(jīng)結(jié)束,從而為工程建設(shè)埋下安全隱患。筆者結(jié)合多年的巖土工程勘察經(jīng)驗,從下面幾個方面分析巖土工程勘察中常見的問題。

1.勘探點深度不足。在一般的巖土工程中,勘探的實際深度,一方面取決于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的形式,形式不同,則深度也不相同。然而,在實際工程勘探中,不按照規(guī)范進行勘探的情況屢見不鮮,特別是在勘察市場競爭較為激烈的地方,這一現(xiàn)象更為明顯。

2.取樣及原位測試不合理。按照有關(guān)規(guī)范中的規(guī)定,取樣及原位測試的件數(shù)應(yīng)不少6組,并且應(yīng)充分考慮取樣及測試的均勻性和代表性,這樣所得結(jié)果的數(shù)值才能準確。但在實際操作中,不按規(guī)范要求進行取樣及原位測試的現(xiàn)象較多,或是雖然滿足了件數(shù)要求,卻未曾考慮土層的均勻性及代表性這兩個關(guān)鍵因素,致使取樣及原位測試所得出的實際結(jié)果與實際不符。

3.地下水的測量不合理在巖土工程勘察的外業(yè)工作中,地下水的測量是一項較為重要的工作,地下水位將會直接影響工程的建設(shè),一旦在勘察工作中忽視這一工作,必將為整個工程的建設(shè)埋下隱患,如在被勘察的地層中,既含有承壓含水層,又含有潛水含水層時,若未進行分層量測,則會導(dǎo)致勘察報告中地下水的性質(zhì)不明確。

4.試驗和資料的整理不夠規(guī)范試驗不規(guī)范。如對于高烈度地區(qū)的粉土未做粘粒含量測試,從而導(dǎo)致將其錯誤的判定為可液化土。相關(guān)資料的整理不規(guī)范。如在統(tǒng)計分析中,未將異常值提出,致使標準差系數(shù)過大,最終造成所得結(jié)果出現(xiàn)嚴重偏差。報告書的內(nèi)容編寫不規(guī)范、參數(shù)不完整、錯誤較多、重結(jié)論輕建議等。

三.巖土工程勘察中常見問題的原因分析

1.勘察市場不規(guī)范?!督ㄖこ炭辈熨|(zhì)量管理辦法》第五條、第六條對勘察收費和承攬業(yè)務(wù)有明確規(guī)定.但勘察單位沒有嚴格執(zhí)行國家收費標準,互相壓價,互相競爭,中標的勘察費很低,致使勘察工作粗糙,勘察手段選擇不合理和布孔不規(guī)范,巖土工程勘察在深度和廣度上還沒有真正達到規(guī)范的要求,所以難以滿足規(guī)范和設(shè)計要求。

2.權(quán)責不明確。《建筑工程勘察質(zhì)量管理辦法》第十六條對觀測員、試驗員、記錄員、機長等現(xiàn)場作業(yè)人員應(yīng)當接受專業(yè)培訓,方可上崗的規(guī)定.但目前勘察單位大量雇傭農(nóng)民工,而這些人員又不懂勘察,又未經(jīng)過專業(yè)培訓和教育,就承擔起開鉆機、取樣、測試、量測地下水位,甚至還做起了野外對土層鑒定與記錄等重要工作。這樣就難免會出現(xiàn)原位測試、地下水位量測等諸多野外作業(yè)的不規(guī)范,難以保證勘察質(zhì)量。因此對從業(yè)人員的必須經(jīng)專業(yè)培訓和教育,取得合格證后方可上崗操作。

3.缺乏巖土工程專業(yè)人才。專業(yè)的技術(shù)人才是對巖土工程正確分析評價的關(guān)鍵。未經(jīng)專業(yè)培訓和教育的人搞勘察,就會導(dǎo)致地基評價力度不足,基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)偏于保守,造成工程的浪費。因此勘察工程項目的負責人,審核人,審定人,國家也應(yīng)劃定門檻,讓真正懂行的人員擔當,這樣才能提高勘察隊伍的整體素質(zhì),提高工程勘察質(zhì)量,使我們的工程建設(shè)真濺建造在既經(jīng)濟,又安全的基礎(chǔ)上,產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

四.巖土工程勘察中常見問題的改進措施分析

1. 加強勘察市場的監(jiān)督和管理,盡早推行巖土工程監(jiān)理體制

第一加強對勘察合同、勘察綱要的審查和管理。防止越級勘察,加強勘察現(xiàn)場工作的監(jiān)督防止打假孔及不規(guī)范的編錄、取樣及試驗等現(xiàn)象發(fā)生最后,加強對勘察報告的審核,加強對勘察報告中的工作量、勘探質(zhì)量、資料數(shù)據(jù)分析及結(jié)論建議逐一進行審查,特別是對基礎(chǔ)選址論證場地穩(wěn)定性評價及施工建議等內(nèi)容進行統(tǒng)一審核管理,防止在此過程中只是進行理論的描述而缺乏深入分析的現(xiàn)象發(fā)生。由此可見勘察單位自身必須健全和推行全面質(zhì)量管理同時還必須加強政府和社會監(jiān)督機構(gòu)對勘察市場的監(jiān)督和管理,即盡早推行巖土工程監(jiān)理體制。以確??辈焓袌鼋】蛋l(fā)展。

2. 加強計算機技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用研究

伴隨著我國經(jīng)濟和科學技術(shù)的發(fā)展,巖土工程的勘察和管理業(yè)逐漸得到了完善,從總體而言,我國的巖土工程勘察和管理逐漸走向標準化和規(guī)范化,但是,隨著各種工程建設(shè)的施工條件越發(fā)的復(fù)雜,使得巖土工程問題也逐漸的日趨復(fù)雜,簡單而言,在巖土工程勘察過程中,很多傳統(tǒng)的巖土工程勘察方法已經(jīng)難以完全滿足復(fù)雜的巖土勘察需要。而計算機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用則在很大程度上使得巖土工程的勘察走向了現(xiàn)代化。通過充分的利用現(xiàn)代計算機技術(shù),可以使得巖土工程在進行勘察過程中能夠得到更為科學和系統(tǒng)的管理,同時,可以 很大程度的提高勘察工作的效率;同時,將計算機技術(shù)也可以很好的運用巖土工程勘察資料的整合處理上,比如,可以充分利用計算機技術(shù)制作巖土工程模型,可以進行計算機統(tǒng)計指標的分析,同時,在遇到一些相對而言比較復(fù)雜的巖土問題時候,可以充分的利用現(xiàn)代計算機技術(shù),形象的模擬一些很復(fù)雜,很抽象的地址地貌的狀況,比如可以模擬巖土問題的產(chǎn)生演變過程,如此,可以更為直觀的對巖土工程作出更為明確的認識,可以更好的找到處理方案,總而言之,在巖土工程勘察過程中 通過現(xiàn)代計算機技術(shù)的應(yīng)用,可以不不僅僅可以讓勘察工作效率提高,也很大程度上讓勘察的成本大為降低。

3.加大對勘察專業(yè)人才與勘察設(shè)備的投資力度

勘察人員與勘察設(shè)備都是影響勘察結(jié)果質(zhì)量的重要因素。勘察公司要加強對勘察專業(yè)人員的培訓,提高勘察人員的專業(yè)素質(zhì)與專業(yè)技能。除此之外,還可以通過實施注冊土木工程師制度,以提高勘察資質(zhì)門檻。要加大對勘察設(shè)備的投資力度,采購先進的勘察設(shè)備,減少因設(shè)備老化而出現(xiàn)影響勘察結(jié)果質(zhì)量的現(xiàn)象。

4.規(guī)范巖土工程勘察市場行為

要提高巖土工程勘察結(jié)果的質(zhì)量,單靠勘察公司的自覺行為是不夠的,還要通過法制和政府力量來加強對勘察市場的監(jiān)督、檢查與引導(dǎo),規(guī)范勘察市場行為。即加強對勘察市場中的原始資料、原始數(shù)據(jù)的監(jiān)督檢查,有效防止掛靠、造假等不良事件的發(fā)生。當然,檢查監(jiān)督行為不能僅以檢查報告作為依據(jù),還要將檢查拓展到野外源頭勘察中去。

5.強化巖土工程勘察工作的規(guī)范性

加強巖土工程勘察工作的規(guī)范性,可以從以下幾個方面著手:規(guī)范勘察準備工作。在正式開始勘察工作之前,必須做好充分的準備。不僅要通過現(xiàn)場踏勘對勘察對象的詳細資料進行收集,還要根據(jù)收集得來的材料編寫巖土工程勘察工作綱要,明確勘察工作的主要矛盾問題、技術(shù)問題與設(shè)計方案,使勘察工作做到有的放矢。應(yīng)選擇適當?shù)目辈焓侄闻c方法。不同的勘探方法有其不同的優(yōu)點與缺點,而在勘察工作中要根據(jù)不同的地基選擇適當?shù)目碧椒椒ㄅc手段,并嚴格規(guī)范。如鉆孔是最為常用的勘探方法,在軟土地質(zhì)條件下利用靜探孔的手段進行勘探,則可以客觀、正確地反映出地基土的強度及性質(zhì)。又如,在土質(zhì)較粗的山前沖積地層中,則不適宜使用靜探孔的方法進行勘察。當然,對一些地質(zhì)較為復(fù)雜的地基,可以綜合使用多種勘探方法進行勘察工作,這樣有利于提高勘察結(jié)果的準確性。

五.結(jié)束語

在進行建筑工程施工過程中,巖土工程勘察是一切建筑工程開展的基礎(chǔ),只有打好這個基礎(chǔ),才能保證整個建筑工程的安全運營。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,各種風格迥異的公共建筑物和現(xiàn)代超高層建筑物層出不窮,給勘察專業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn),但只要對勘察中存在的問題給予足夠的重視,并找到相應(yīng)的處理措施,巖土工程勘察工作就肯定能做好,從而為整個工程建設(shè)的施工奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻:

[1]康朝勇 淺析巖土工程勘察中常見的問題及對策[期刊論文] 《中國新技術(shù)新產(chǎn)品》 -2011年14期

[2] 宋雙貝 淺談巖土工程勘察中常見的問題及其解決對策 [期刊論文] 《中國新技術(shù)新產(chǎn)品》 -2011年24期

[3] 蔣斌斌 土工程勘察中存在的問題及對策 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》 -2012年9期

篇4

1工程物探

物探是地球物理勘探的簡稱,它是以專門儀器來探測地表層各種地質(zhì)體的物理場,從而進行地層劃分,判定地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件及各種物理地質(zhì)現(xiàn)象的一種勘探方法。

相比鉆探和坑探等直接勘探手段,物探方法是一種間接勘探手段,其原理是由于地質(zhì)體具有不同的物理性質(zhì)和物理狀態(tài),如導(dǎo)電性、彈性、磁性、密度、放射性、含水率、裂隙性、固結(jié)程度等,根據(jù)這種差異來判定地下各種地質(zhì)體的空間展布情況(大小、形狀、埋深等),所探測的地質(zhì)體各部分之間以及該地質(zhì)體與周圍地質(zhì)體之間的物理性質(zhì)和狀態(tài)的差異越明顯,使用該法獲得的結(jié)果就越好。

目前工程中常用的物探方法有電法勘探(電測深法、電剖面法、高密度電法、自然電場法、充電法、激發(fā)極化法、可控源音頻大地電磁測深法、瞬變電磁法)、探地雷達(剖面法、寬角法、環(huán)形法、透射法、單孔法、多剖面法)、地震勘探(淺層折射波法、淺層反射波法和瑞雷波法)、彈性波測試(聲波法、地震波法)、層析成像(聲波層析成像、地震波層析成像、電磁波吸收系數(shù)層析成像、電磁波速度層析成像)。

2工程實例

淄博市淄川區(qū)羅村鎮(zhèn)洪六變電站位于淄博市老煤礦采區(qū),地下極有可能存在采空區(qū)域,但由于煤層開采年數(shù)已久,開采情況(采厚、開采方式、開采程度等)已無從調(diào)查,若采用鉆探方法對采空進行探查,不僅要求鉆孔分布范圍廣,還要求每個鉆孔深度大,因為該地區(qū)采空區(qū)一般都在地下40米以下。此時,鉆探工作就顯得費時費力,效率較低,所以在進行鉆探或者坑探之前,采用物探方法對場區(qū)周圍地質(zhì)環(huán)境的采空情況進行探查有利于減少鉆探工作量,降低勘探總造價。

該工程物探方法為直流激電電測深,采用四極裝置。為了保證的探測質(zhì)量,供電電極采取了中間加密供電電極的措施。大地選頻剖面點距5米,不同頻率反映不同深度。從剖面小號到大號施工為正向測量,從大號到小號施工為反向測量。剖面測點位置圖如圖1所示:

圖1物探剖面測點位置圖

其中,激電電阻率測深,電阻率異常,低值反映土層軟弱、巖石破碎,高值異常反映巖石堅硬完整性好和保存完好采煤巷道。極化率異常,低值反映地下空虛,高值反映煤層的存在。極化率衰減度異常,高值反映地下空虛無水,低值反映地下巖土層密實,含有一定水分。大地選頻高值反應(yīng)了采礦巷道,低值反應(yīng)采空塌陷。低值中的小高值反應(yīng)面積性開采中的巷道。選頻曲線f1~f3同步上升和下降說明采礦巷道保存良好;選頻曲線f1~f3不同步上升和下降,說明采礦巷道保存不好,局部坍塌;選頻曲線f1~f3不同步上升和下降,并且分離性大,說明采礦巷道已坍塌和無規(guī)則開采。由于篇幅限制,僅列出1號大地選頻剖面圖(圖2)和3號激電選頻剖面圖(圖3)所示;

正向測量反向測量

圖21號大地選頻剖面圖

圖33號激電選頻剖面圖

3號激電剖面(圖3),剖面深度10~35米之間有低阻異常,推斷為采煤塌陷導(dǎo)致的軟弱地層。30米點深70米往下高阻異常,推斷為采煤巷道。10米點和40米點電阻率異常值低處,反映了開采塌陷程度較高。10米點,深25米高極化異常,反映了地下局部有空洞。

通過對上述物探資料的分析,推斷得出物探綜合平面圖如圖4所示:

圖4物探綜合平面圖

對物探資料進行推斷分析可以初步得出場地的地下工程地質(zhì)情況:

一、該場地地下煤層已普遍開采,只是開采的程度不同。

二、場地內(nèi)發(fā)現(xiàn)的北北西向采煤巷道,深度大于70米。巷道保存良好,巷道內(nèi)淤泥已充填,其上部地層穩(wěn)定,對地表幾乎沒有影響。

三、場地內(nèi)由于采煤引起上部巖層坍塌、冒落、巖層彎曲,導(dǎo)水裂隙發(fā)育,形成軟弱地層作用地表下10~35米之間。中心軟弱地層15~25米。整個場地普遍存在軟弱地層。

四、場地主要建筑物40×11.5米,西北角受深部采煤影響。

物探結(jié)論較好的給出了所堪項目范圍內(nèi)地下巖土體的形態(tài)、規(guī)模以及分布的界定,這就避免了采用直接勘探方法在整個場地布設(shè)較多的鉆探孔的巨大工作量,只需要在物探結(jié)果的基礎(chǔ)上,對所界定的采空區(qū)域進行鉆探驗證,根據(jù)驗證情況,并考慮擬建建筑物對地基承載力的要求,對采空區(qū)域提出合理的方法即可。

3結(jié)論

實踐證明,物探可以簡便而迅速地探測地下地質(zhì)情況,又可為直接勘探工作的布置指出方向。雖然物探方法因易受非探測對象和儀器精度的影響,使其結(jié)果具有多解性,必須通過勘探來驗證,使其在工程中的應(yīng)用受到限制,但是,對于一個未知的勘探區(qū)域,先期投入物探方法有如下優(yōu)勢:

(1)利用物探方法可準確探明復(fù)雜的基巖面起伏狀況,從而可實現(xiàn)合理布置鉆孔工作量。

(2)利用物探方法可在地下采空區(qū)探測復(fù)雜的采空分布狀況,鉆探可依據(jù)物探成果靈活布置,二者結(jié)合可對勘測區(qū)域內(nèi)的采空分布情況全面掌握。

(3)利用物探方法可準確探測地下人工設(shè)施的地下賦存情況,當?shù)叵氯斯ぴO(shè)施規(guī)模較小時,投入大量的鉆探工作量幾乎無任何經(jīng)濟性可言。

(4)在水域勘察中,利用物探方法可探測水下地層變化情況,可大大降低鉆探的工作量,節(jié)約成本。

總之,物探方法是用前期的小投入換取后來的鉆探小投入,從而降低勘探的總成本的一種功省效宏的勘察手段。目前,物探在巖土工程勘察中的作用已經(jīng)被大多數(shù)勘察工作者接受并給予重視,尤其是在地下采空區(qū)、巖溶區(qū),利用物探與鉆探相結(jié)合的方法進行勘察是提高效率,降低造價的行之有效的方法。若能在布置外業(yè)時取全取準物探解釋所需的各類約束資料,便可以大大降低物探解釋的多解性,使物探成為地下采空區(qū)巖土工程勘察發(fā)展的新方向。

參考文獻

篇5

Abstract: the engineering prospecting, as a new and effective exploration, detection means is more and more geotechnical engineering, design personnel to accept. But, all kinds of engineering prospecting the effectiveness of the method of detection depends on its object the applicability of the physical properties, physical properties of the conditions of the applicability is stronger, the solution to the problem of the greater reliability, therefore, in order to effectively solve some geotechnical engineering complex technical problems, must use a variety of engineering prospecting method combined, mutual complement each other, validation, namely comprehensive engineering geophysical exploration technology.

Keywords: geotechnical engineering; Geophysical exploration technique

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:

1前言

截止2000年底,全區(qū)已開發(fā)利用的礦產(chǎn)82種。有礦山企業(yè)4534家。礦山企業(yè)總?cè)藬?shù)為30.5萬人。2000年度實際采礦能力為1.67億噸(全區(qū)礦山企業(yè)設(shè)計采礦能力為2.99億噸)。實際全年生產(chǎn)礦石總量1.5億噸。內(nèi)蒙古地區(qū)歷史遺留的煤層自燃問題較嚴重,主要分布在阿拉善盟古拉本礦區(qū)和鄂爾多斯市東勝煤田和準格爾煤田、桌子山煤田。

地球物理勘探是通過觀測和研究各種地球物理場的變化來解決地質(zhì)問題的一種勘察方法。在自然界,不同的物理作用具有不同的物理場,例如,在重力作用的空間有重力場(重力勘探);天然或人工建立的電(磁)力作用的空間有電(磁)場(電法勘探和電磁法勘探);波動傳播的空間有波場(地震勘探)等。而組成地殼的不同巖土介質(zhì)往往在密度、彈性、電性、磁性、放射性以及導(dǎo)熱性等方面存在差異,這些差異將引起相應(yīng)地球物理場的局部變化,對于這種與地下巖土介質(zhì)局部變化有關(guān)的地球物理場的變化,稱之為異常場。工程物探就是針對具體工程項目通過專門的儀器觀測這些地球物理場的分布和變化特征,然后結(jié)合已知地質(zhì)資料進行分析研究,推斷出地下巖土介質(zhì)的性質(zhì)和環(huán)境資源等狀況,從而達到解決地質(zhì)問題

2物探方法的作用在巖土工程勘察中的優(yōu)勢體現(xiàn)

對于一個未知的勘探區(qū)域,先期投入物探方法有如下優(yōu)勢:①利用物探方法可準確探明復(fù)雜的基巖面起伏狀況,從而可實現(xiàn)合理布置鉆孔工作量。②利用物探方法可在巖溶發(fā)育區(qū)探測復(fù)雜的巖溶分布狀況(既可是當期三維的巖溶分布狀況,也可是隨時間變化的四維探測成果,如巖溶漏斗的變化情況),鉆探可依據(jù)物探成果靈活布置,二者結(jié)合可對勘測區(qū)域內(nèi)的巖溶分布全面掌握。③利用物探方法可準確探測地下人工設(shè)施的地下賦存情況,當?shù)叵氯斯ぴO(shè)施規(guī)模較小時,投入大量的鉆探工作量幾乎無任何經(jīng)濟性可言。④在水域勘察中,利用物探方法可探測水下地層變化情況,可大大降低鉆探的工作量,節(jié)約成本??梢?,物探方法體現(xiàn)在前期的物探小投入,換來后來的鉆探小投入。而降低了鉆探的代價,某種意義上就降低了勘探的總成本。因此重視物探方法在巖土工程勘察的前景對于提高巖土工程勘察的效率和效益是有積極意義的。

3工程物探技術(shù)在巖土工程檢測中的應(yīng)用

工程物探技術(shù)在巖土工程檢測方面的主要作用是地基加固效果的質(zhì)量檢測、大壩的碾壓密實度、路基的密實度、混凝土構(gòu)件、基樁的質(zhì)量檢測和評價。常用的方法有瞬態(tài)面波法、地質(zhì)雷達、彈性波速度測井等,主要通過彈性波速度和電磁波速度與原位測試試驗值以及密實度之間建立相關(guān)關(guān)系,通過施工前后的檢測結(jié)果進行對比分析。此外,根據(jù)彈性波和電磁波在介質(zhì)中傳遞的速度變化可以對大壩及建(構(gòu))筑物等混凝土構(gòu)件的裂縫進行檢測,掌握裂縫狀況和有關(guān)參數(shù),判斷對在建構(gòu)筑物的危害程度及研究相應(yīng)的補強措施。另外還可以檢測混凝土路面、瀝青路面、墊層的厚度等。樁基無損檢測是工程物探技術(shù)在建設(shè)工程施工質(zhì)量控制應(yīng)用最為廣泛的一種重要技術(shù)手段。主要的測樁方法分為動力試樁法和聲波測樁法兩種,它是根據(jù)彈性波傳遞速度變化來判斷混凝土質(zhì)量、樁身缺陷及缺陷的位置、樁的施工長度和樁的形狀等,具有成本低、速度快,適合大面積檢測,并且可以隨機抽樣,而在國內(nèi)外被廣泛采用。

4工程物探技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

由于工程物探技術(shù)可以利用連續(xù)加密測點的資料從而獲得連續(xù)的地質(zhì)界面,因此能有效地解決傳統(tǒng)鉆探手段以點帶面劃分地質(zhì)界面方法常帶來的漏判、劃分不準確等缺點,并且能有效地解決傳統(tǒng)勘探手段難于解決的諸多巖土工程問題,如地下不明物體、洞穴、滑動面、軟弱結(jié)構(gòu)面、斷層、破碎帶等在地下的分布特征、形態(tài)、埋藏深度、位置。相對傳統(tǒng)的鉆探方法,工程物探技術(shù)的使用受場地、地形條件的限制較少,具有節(jié)省時間、節(jié)省費用、勘探精度高等特點。合理地選擇、運用工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)勘探手段相結(jié)合,無疑是在激烈的勘察市場競爭中制勝的法寶之一。在巖土工程勘察工作中應(yīng)用最為廣泛、發(fā)展最快的是彈性波技術(shù)。由于它是利用介質(zhì)傳遞彈性波的特點來揭示地下物體界面,當?shù)叵挛矬w的界面物性差異較大時,彈性波就會從運動學和動力學兩個方面表現(xiàn)出異常來;其次是電磁波技術(shù)和電法技術(shù),其主要代表是地質(zhì)雷達勘探方法和高密度電法。采用彈性波速度測井技術(shù)和場地常時微動測試可以獲得建設(shè)工程抗震設(shè)計、建設(shè)場地和地基地震效應(yīng)評價所需的巖土動力參數(shù)和設(shè)計地震動參數(shù),如動剪切模量、剪切波速、動泊松比、動彈性模量、卓越周期、結(jié)構(gòu)自振周期等。它們是建筑場地的類別劃分、地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗算的主要依據(jù)。

5布置物探工作應(yīng)注意的問題

在巖土工程勘察項目中先期投入物探工作可以大大提高鉆探工作的效率和準確性,但物探方法有很多,投入物探方法需要策劃和設(shè)計,而且物探方法是間接的勘探方法,物探結(jié)論是對異常的推論,因此物探方法是不能完全替代鉆探的。概括而言,選用物探方法應(yīng)注意如下問題:

5.1選用物探方法應(yīng)有針對性

物探方法在巖土工程勘察中的作用是毋庸置疑的,但并不是說任何物探方法可包治百病,布置物探方法應(yīng)該有針對性,而不應(yīng)該濫用,更不能任意夸大或縮小物探方法的作用。物探方法的選擇應(yīng)具備主要的物性前提和場地條件,例如潮濕的地面對于地質(zhì)雷達勘測會產(chǎn)生明顯的干擾,應(yīng)采取適當措施降低干擾或采用其他的物探方法;而在煤礦采空區(qū)進行勘探發(fā)現(xiàn)低阻異常既要考慮到可能是采空區(qū)反應(yīng),也要考慮到是否為煤層的影響。某一物探方法獲得的解釋成果不能簡單地否認另一種方法所確定的異常的存在,即物探方法之間只是對異常的補充而不是對異常的否定。

5.2物探推論需要驗證

多種物探方法綜合勘測確定的異常并不能保證推論100%正確,驗證仍是最需要的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在沒有驗證的情況下,物探異常的推論僅僅是一種理論和經(jīng)驗的推斷。

5.3選用物探方法也要考慮經(jīng)濟性

通常在地質(zhì)情況簡單的情況下,如果由一種或一種以上的物探方法能獲得較一致的異常反應(yīng),是沒有必要投入更多的物探手段來重復(fù)獲得同樣的異常認識的,物探方法同樣也需要成本。在實際工程中投入物探方法應(yīng)提倡夠用就行。

6結(jié)語

物探方法在巖土工程勘察中的作用正在被大多數(shù)勘察工作者接受并給予重視,物探方法在工程勘察中有一定的前瞻性。實踐證明,如果投入物探方法的時機適當則可提高勘探效率,降低造價,對提高勘探成果的質(zhì)量也很有益處。

參考文獻:

篇6

[中圖分類號] TU91 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-2-146-1

對于工程建設(shè)來講,巖土工程的勘察是必不可少的,對于其勘察,我們可以看出工程的地理環(huán)境與開發(fā)條件,還可以模擬出的實際方案來實現(xiàn)對于巖土工程整體的評價與定位。地基的設(shè)計與巖土工程的準確性都有著一定的符合標準。對于工程建筑的施工而言,將工程的發(fā)展達到順利是勢在必行的。所以,我們應(yīng)該加強對于巖土工程勘查技術(shù)的思考,模擬出更優(yōu)良,性能更高的環(huán)境。

1巖土工程勘察中存在的技術(shù)問題

就目前而言,巖土工程勘察中存在的問題還是比較多的,由于現(xiàn)在競爭的激烈,不少單位都用低廉的價格承辦一些工程,從而使得在高科技方面沒有了資金的投入,導(dǎo)致了先進的科學技術(shù)無用武之地。除此之外,還有其他因素,我們將在下文分類探討。

對于界面程度的綜合利用與劃分,往往存在著紕漏。由于巖土體和其風化程度是不同的,導(dǎo)致地質(zhì)構(gòu)造和結(jié)構(gòu)都存在差異,很多關(guān)于巖土的參數(shù)問題都需要細致的分析與整合,這就需要一批具有素質(zhì)較高,質(zhì)量過硬的工作人員加以解決開發(fā),利用整體性能解決其問題。同時,還應(yīng)該加強總結(jié)歸納的能力,將建筑問題與結(jié)構(gòu)設(shè)計問題綜合利用,類比分析。目前來講,現(xiàn)在很多工作人員的素質(zhì)還不過硬,從而導(dǎo)致對于這方面的知識的熟練程度不高,如何設(shè)計,怎樣開發(fā)成為了一大難題,這就需要開展一定的素質(zhì)強化拓展訓練,將工作人員擇優(yōu)培訓,培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)的骨干力量,狠抓質(zhì)量,將如何辨別不同的地質(zhì)與怎樣加強一定的技術(shù)素質(zhì)進行開拓與緊密結(jié)合,達到綜合防治的能力。同時還應(yīng)做好幫扶帶的工作,上下級之間緊密聯(lián)系結(jié)合,加強共同發(fā),遇到問題比較多,項目比較復(fù)雜的工程時,應(yīng)該加強聯(lián)系,緊密溝通,從而實現(xiàn)最大程度的解決。

此外,還有很大一部分問題,在于缺乏生態(tài)保護。很多勘察單位在進行工程設(shè)計的時候,忽視了對于生態(tài)的保護,沒有做到可持續(xù)發(fā)展的工作,這樣來看,損失的不僅是生態(tài)利益,更是失去了經(jīng)濟利益。在對于勘察單位將四周的緊密建筑進行檢測時,經(jīng)常只注重自己的建筑是否會受到傷害來考慮全局,而沒有顧全大局,忽視了周圍的影響,這樣做,對于設(shè)計施工不僅僅達不到要求,反而會增加了一定的經(jīng)濟成本,因為特碼忽視了周圍工程建筑設(shè)施的運營是否會有安全隱患,所以,對于周圍城市的影響是有著一定的重要意義的。在這樣的情況下,技術(shù)要求的難度增加,經(jīng)濟損失也造成了嚴重的后果。

在這里,我們淺談一下形成這些問題的原因。首先,在勘察過程之中,專業(yè)的人員相當重要,如若沒有專業(yè)的培訓,那么對于地基的行程與發(fā)展分析不清楚,就會導(dǎo)致參數(shù)不準,甚至材料利用的不合理,在項目的實施開展過程之中,需要向其他地區(qū)學習,積極實踐,努力嘗試,確保過程萬無一失,提升整體的質(zhì)量。

其次,勘察的技術(shù)也有一定的落后性,隨著時代的發(fā)展,技術(shù)的改善,我們需要做到的就是繼續(xù)學習新的知識,原有的手段已經(jīng)落后,無法再滿足原來的需求,對于地理的勘察問題,野外的勘測問題,收集資料過程之中遇到的整理與整合為難題,以及資料的利用問題,都存在著一定的阻礙,多以我們需要安排相關(guān)的人員專門對不同的資料分類匯總,并加以整理。

2巖土工程勘察中技術(shù)問題的解決辦法

在遇到上述問題是,我們應(yīng)分層次分質(zhì)量的做好每一部分問題的解決。首先,對于勘察的工作人員應(yīng)該開展一一段時間的培訓周、培訓月,并且不定期的舉辦知識講座,知識競賽,從而達到目的,此外,應(yīng)該加強科技的開發(fā)與精準性的校正,對于產(chǎn)生的問題,我們需要回到源頭去尋找答案,找出工程設(shè)計的參數(shù)的準確性,從而解決一定的問題,對于各種巖土工程出現(xiàn)的差異,我們一你給改分門別類的去處理,采用各種手段與方法,來增加勘察的準確無誤,利用所需的物理知識,化學知識來解決其不足與問題,同時,對于過時落后的手段,我們要學會溫故而知新,打開新的渠道,通過信的方法加以改善解決,從而形成解決問題的最優(yōu)化方案。

對于地質(zhì)勘探的控制過程,應(yīng)該增加一定的地質(zhì)測繪技術(shù),來增加其物探作用,完善的選擇合適的流程,解決不同的地理信息,達到優(yōu)質(zhì)的勘探程度,此外,還需要重視整個過程的控制與檢查,需要專門增加專業(yè)的工程監(jiān)管,來達到對于原有的巖體與地層的抽樣檢測,取樣分析,達到技術(shù)性的要求。

此外,我們應(yīng)該有法可依,有法必依,對于巖土工程的勘查程序進行嚴格合理的安排。在政府部門的協(xié)調(diào)幫助之下,對于工程的監(jiān)督檢查實施嚴格的防范與加強。對于相關(guān)的單位我們也應(yīng)該增強一定的監(jiān)控力度,盡量避免不當行為的發(fā)生,從而實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟效益與社會效益的最大化。在此基礎(chǔ)上,對于企業(yè)的相關(guān)投標和勘察工作都需要有一定的監(jiān)管,強化科學研究,重視可持續(xù)性發(fā)展,達到雙贏。對于環(huán)境的保護也是需要重視的,很多工程往往不夠重視環(huán)境保護,忽略了生態(tài)保護的重要性,導(dǎo)致了“先污染,后治理”這樣的不良局面的發(fā)生,這時我們需要遏制的,對于環(huán)境中產(chǎn)生的不足,我們要有針對性的解決,開展一些列防治的工作,加大步伐。防止污染,并且盡力將產(chǎn)生的污染保持在一定范圍之內(nèi),并且回收,將做到極致。

在經(jīng)濟效益方面,我們還應(yīng)加強市場的管理,防止不良競爭導(dǎo)致的經(jīng)紀上的所縮減,加大財政投入,深化改革與工程管理,對科研的資金投入加大力度,盡可能找到更好更優(yōu)的方法來加快前進的動力。從而將勘探工作做的有成效,并且去的良好的經(jīng)濟利益。

3結(jié)語

對于巖土工程來說,勘察技術(shù)起著非常重要的作用,目前在市場中表現(xiàn)良好,具有充足的發(fā)展空間,但與此同時,我們也應(yīng)該注意到,其中也隱藏著非常多的問題,我們需要在工作中善于發(fā)現(xiàn)問題,找到問題,針對不同的現(xiàn)象具體分析,總結(jié)禁言,吸取教訓,相信在未來的發(fā)展中,巖土工程的勘察技術(shù)會做的越來越好。

篇7

在19年的工作中,該同志,主持或?qū)徍肆藬?shù)十座大橋、特大橋、數(shù)百公里高速公路、數(shù)十公里隧道的勘察工作,突出在如下幾個方面:

1、主持完成國家重點工程在同三國道主干線粵境廣湛高速公路陽江—茂名、電白官珠—坡心段近100km的線路上,部分路段分布有高液限土,這種土透水性很差,并具有較強的膨脹性,毛細現(xiàn)象也很顯著,浸水后能較長時間保持水分,承載力很小,并具有“彈簧”的性質(zhì),不易壓實,故不宜作為路堤填料。如嚴格按施工規(guī)范,就會出現(xiàn)大量的棄方,工程造價會大大增加,而且棄方既要多占土地,又可能造成二次污染環(huán)境。為了解決這個技術(shù)難題,其利用堅實地球化學的理論基礎(chǔ),從微觀上找出化學風化形成高液限土的原理。通過了解高液限土的形成過程,發(fā)現(xiàn)其與普通的風化土最大的區(qū)別在于其分子結(jié)構(gòu)中多了大量的水分子,且不是游離的水分子,而成為了結(jié)構(gòu)水,一般在地下水位以下不易分離,從而導(dǎo)致其工程性質(zhì)差,不宜用常規(guī)的方法處理。要處理高液限土,首先應(yīng)想辦法去掉其結(jié)構(gòu)水,用化學的方法就是通過摻進化學原料并充分拌和(水泥、石灰、粉煤灰等),通過化學反應(yīng),置換其水分子,達到徹底改變其性質(zhì)的目的,但成本高,僅適用于量小的范圍,大范圍的經(jīng)濟處理是用物理方法處理:涼曬。通過嚴密的施工組織和施工工藝,涼曬除掉大部分結(jié)構(gòu)水后,應(yīng)與地下水、地表水隔離,防止其吸咐水分再成為無法壓實“彈簧”土,涼曬后的高液限土應(yīng)填在壓實度90的區(qū)域,并應(yīng)遵循上、下封,包邊及排水的處治方案,做到既保證工程質(zhì)量,又經(jīng)濟合理,更有利于土地利用和環(huán)保,經(jīng)濟效益和社會效益明顯。

2、審核完成省重點工程汕梅高速公路柚樹下至清潭段左線7.52km詳勘,地處蓮花山斷裂帶,該隧道群圍巖節(jié)理、裂隙發(fā)育,受斷層的影響,洞內(nèi)局部出現(xiàn)涌水,圍巖類別復(fù)雜多變,采用物探結(jié)合鉆探對圍巖類別進行劃分,運用國際上流行“關(guān)鍵塊”理論對圍巖進行評價,準確、安全有效采取相應(yīng)的支護形式,在開挖過程實施動態(tài)觀測,及時變更圍巖類別和支護形式,做到既安全,又能有效控制投資,業(yè)主的質(zhì)量目標是創(chuàng)國優(yōu)工程,該項目獲20__年度廣東省優(yōu)秀工程勘察一等獎。

3、主持完成廣東省西部沿海高速公路鎮(zhèn)海灣大橋勘察,采用了當時國內(nèi)領(lǐng)先的地震勘探測點定位系統(tǒng)。在工可階段,橋位綜合地震勘探在海域采用聲納測深、淺層剖面和單道地震探測,在陸地及沿海淺灘采用橫波反射法和折射波法,在海域采用了差分GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進行動態(tài)定位和導(dǎo)航,有效地確保了測線測點的準確性,由于采用了先進的導(dǎo)航定跡技術(shù),所采集的數(shù)據(jù)有效可靠,通過解譯對比,有效準確地解譯出地橋位區(qū)的主要地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)問題。根據(jù)解譯的成果針對性采用綜合勘察手段,以較少的勘察工作量探明復(fù)雜的工程地質(zhì)問題,該項目獲20__年度廣東省優(yōu)秀工程勘察二等獎。

4、在新技術(shù)應(yīng)用上,為配合山區(qū)高速公路選線的要求,我院承擔的國家重點規(guī)劃線廣梧高速公路云浮河口—郁南平臺段(主線長98.822km,支線長31.104km,比較線長92km)工程可行性研究中(后雙鳳至平臺段被交通部定為勘察設(shè)計典型示范工程),路線所經(jīng)區(qū)域主要為山嶺重丘區(qū),常規(guī)的地質(zhì)調(diào)查難以適應(yīng)地質(zhì)選線的需要,為防止項目實施階段才發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)隱患,如大的斷褶構(gòu)造帶、滑坡、崩塌、軟弱巖土層、巖溶、煤系地層、采空區(qū)等,其主持應(yīng)用遙感地質(zhì)解譯技術(shù)解決公路選線過程中的不良地質(zhì)和特殊性巖土問題,這在我院尚屬首次,填補了我省公路工程地質(zhì)遙感解譯技術(shù)的空白,在項目的初勘階段采用了先進的瞬態(tài)面波技術(shù)可控源技術(shù),得到了該工程評審會專家的好評。

篇8

中圖分類號: U213 文獻標識碼: A

1、邊坡穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀

邊坡的穩(wěn)定性分析是巖土工程的重要研究課題之一,近一百年來,許多學者致力于這一工作,因此邊坡穩(wěn)定分析的內(nèi)容十分豐富。

邊坡穩(wěn)定性分析方法很多,如:各種極限平衡條分法,有限元法,極限分析法,邊界元法等。但是,各種邊坡穩(wěn)定分析的定值法存在一個共同的缺點,即沒有考慮邊坡工程中存在的不確定性,這就造成了一些邊坡的安全系數(shù)大于臨界安全系數(shù),可事實上還是發(fā)生破壞的現(xiàn)象。那么,要想正確分析邊坡的穩(wěn)定性,必須考慮邊坡工程中存在的種種不確定性。對于邊坡工程而言,土層剖面與邊界條件的不確定性;現(xiàn)場與實驗室測定的巖土性質(zhì)指標的不確定性;土的性質(zhì)的天然可變性;勘探取樣方法與試驗方法的誤差;試驗數(shù)量與勘探數(shù)量的不足;外加荷載大小與分布的不確定性;計算模式的不確定性等都可造成邊坡穩(wěn)定分析結(jié)果的誤差。因此,必須進行邊坡穩(wěn)定的可靠度分析。

2、可靠度方法研究現(xiàn)狀

可靠度理論萌芽于第二次世界大戰(zhàn)期間并在戰(zhàn)后得到完善與發(fā)展。二戰(zhàn)期間由于軍事的上的需要,德國在研究飛彈失靈及美國在電子元件失效的問題上,均引用了“概率理論和數(shù)理統(tǒng)計”的方法。這些圍繞著軍事項目的研究工作最終孕育了一門嶄新的學科——可靠度理論。

可靠度理論在巖土工程領(lǐng)域的應(yīng)用始于1950年代。作為巖土工程可靠度研究的基礎(chǔ)一一土性指標的概率統(tǒng)計分析是巖土工程可靠度研究中最主要的方面之一。土是自然歷史的產(chǎn)物,其不確定性遠比人工材料復(fù)雜,從20世紀60年代開始到現(xiàn)在,對土性參數(shù)的統(tǒng)計性質(zhì)、概率模型的研究和區(qū)域資料的統(tǒng)計分析一直在進行當中。在這方面有許多學者做了大量的工作,對可靠度理論在巖土工程中的應(yīng)用做出了較大貢獻。

Vanmarke建立了土體各向同性隨機場模型,提出了“相關(guān)距離”的概念及計算方法,在土性參數(shù)概率模型研究方面做出了開創(chuàng)性的貢獻。

高大釗等人研究了土工指標的變異特性及其分布規(guī)律。對土的抗剪強度指標的統(tǒng)計提出了一種全回歸的統(tǒng)計方法,并建議用分布來擬合、切的聯(lián)合概率密度,并經(jīng)統(tǒng)計給出了上海地區(qū)軟土的幾個主要指標的概率分布特性。

冷伍明等人根據(jù)影響土工參數(shù)不確定性的主要因素,探討了土工參數(shù)不確定性的一種計算途徑。改進了相關(guān)距離計算的遞推空間法,用雙曲線的形式來擬合方差折減系數(shù),消除了作圖時人為因素的影響。

陳立宏,陳祖煜,劉金梅,通過收集整理的多個水利工程中豐富的長序列的抗剪強度試驗資料,在此基礎(chǔ)上利用K-S法對土體抗剪強度指標的概率分布類型進行了統(tǒng)計分析,認為一般情況下抗剪強度指標均可以接受正態(tài)分布和對數(shù)正態(tài)分布,而選擇對數(shù)正態(tài)分布能夠避免出現(xiàn)物理量為負的現(xiàn)象,在許多情況下這樣處理更為合理、簡便。

雖然許多學者在這方面做了大量的研究,但是目前還是呈現(xiàn)百家爭鳴的狀況,沒有較權(quán)威的結(jié)論,因此還需進行進一步的研究。這也是巖土工程可靠度分析沒有被廣泛應(yīng)用的重要原因之一。

3、邊坡可靠度分析

傳統(tǒng)上,一直以安全系數(shù)作為邊坡工程穩(wěn)定性的評價指標,然而,安全系數(shù)不是一個常數(shù),而是一個由設(shè)計因素的變異性所決定的隨機變量。20世紀70年代后期,邊坡工程界開始接受不確定性的概念,構(gòu)造隨機模型,采用概率論和數(shù)理統(tǒng)計知識,如可靠指標和破壞概率來評價邊坡的安全度。即借助于概率論和數(shù)理統(tǒng)計方法,便可以求得邊坡可靠度,即所設(shè)計邊坡能在使用期內(nèi)、在指定的工作條件下,肯定地達到預(yù)計狀態(tài)的程度,或保證邊坡穩(wěn)定的概率。因為可靠概率與破壞概率之和為全概率,所以有:。因此,可靠度分析結(jié)果能反映各種類型的不確定性或隨機性,包括頻率分布上的和結(jié)果可信程度上的不確定性,不但給出邊坡設(shè)計可采用的平均安全系數(shù),還同時給出相應(yīng)的可能承擔的風險,即破壞概率。這樣就避免了“絕對化”,只要破壞概率很小,小到公眾可以接受的程度,就認為邊坡設(shè)計是可靠的??梢姡闷茐母怕时扔冒踩禂?shù)作為評價指標更能客觀、定量地反映邊坡的安全性。在實際應(yīng)用上,對于鑒別具有相同安全系數(shù)、不同破壞概率的兩個邊坡的安全性,破壞概率比安全系數(shù)具有更突出的優(yōu)點。

所以說,可靠度方法是一個有發(fā)展前途的領(lǐng)域,也在世界范圍內(nèi)受到巖土工程界的極大關(guān)注,已成為世界各國巖土工程學者的熱門話題之一。在我國,雖然邊坡可靠度研究工作開展較晚,但許多學者對邊坡穩(wěn)定概率分析和可靠性研究做出了卓有成就的貢獻。祝玉學出版了《邊坡可靠性分析》一書,系統(tǒng)地闡述了運用可靠度理論解決邊坡穩(wěn)定的各種問題,是國內(nèi)研究此方面成果的集中體現(xiàn)。包承剛、高大釗、姚耀武等對土質(zhì)邊坡的可靠性進行了研究;張驕培、姚耀武、武清璽等將有限元與可靠度理論結(jié)合,計算出單元和整個邊坡的失效概率、可靠度指標;在近期,陳祖煜等人在其各自著作中都系統(tǒng)地闡述了邊坡穩(wěn)定風險分析的理論及方法。祝玉學還指出可靠度分析方法只是所有安全度問題的一種方法,是確定性方法的發(fā)展與補充,且該方法還剛剛走向?qū)嶋H工程應(yīng)用階段,還有許多課題需要進一步研究。可以預(yù)計,邊坡穩(wěn)定可靠度分析將更加深入、廣泛地應(yīng)用于工程實際中。

4、結(jié)語

邊坡穩(wěn)定的可靠度分析是一個龐大的系統(tǒng)工程,牽涉到勘察、設(shè)計、施工等方方面面。如何在實際工程中進行可靠度分析評價,并同確定性分析方法相互印證,還遠沒有達到實際應(yīng)用的程度。總之,邊坡可靠性理論還在進一步發(fā)展當中,有許多問題還待進一步分析研究。

參考文獻

[1] 陳祖煜.土坡穩(wěn)定分析一原理、方法、程序[M].中國水利水電出版社,2003:239-248.

[2] 譚曉慧. 邊坡穩(wěn)定的非線性有限元可靠度分析方法研究[合肥工業(yè)大學博士學位論文].合肥工業(yè)大學,合肥,2007.04.

[3] 高謙,吳順川,萬林海,等.土木工程可靠性理論及其應(yīng)用「M].北京:中國建材工業(yè)出版社,2007.9.

[4] 姜兆華.三維邊坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬與可靠度分析[武漢工業(yè)學院碩士學位論文].武漢工業(yè)學院,武漢,2009.06.

[5] Vanmarke,E.H.. Probabilistic modeling of soil profiles[J].Journal of the Geotechnical Engineering Division,ASCE,1977a,103(11):1227-1246.

篇9

將靜力觸探技術(shù)運用到巖土工程開發(fā)與勘探工作中,能夠優(yōu)化鉆探作業(yè)、取樣作業(yè)、運輸作業(yè)等,防止作業(yè)活動對巖土原生結(jié)構(gòu)造成影響,快速獲取巖土地質(zhì)的宏觀結(jié)構(gòu)特征。因此,靜力觸探技術(shù)在巖土工程發(fā)展中具有無可替代的作用,應(yīng)用范圍較為廣泛,技術(shù)手段較為成熟。靜力觸探技術(shù)主要是運用勻速靜壓力,將規(guī)格標準的圓錐形探頭沒入土城,并對探頭所承受的阻力進行測量。

1靜力觸探測試新技術(shù)的發(fā)展

1.1孔隙水壓力靜力觸探技術(shù)

將標準靜力觸探技術(shù)與測孔隙水壓力內(nèi)部的傳感元件進行從新組合,從而形成一種新型技術(shù),即“孔隙水壓力靜力觸探技術(shù)”(CPTU)。該技術(shù)對空氣側(cè)壁所受的莫測了和定錐尖所受的阻力進行測量時,能夠同時對孔隙水壓力進行測量;貫入停止時,可對超孔隙水壓的消散程度進行測量。土的強度以及變形程度、排水性能函數(shù)均是靜探探頭進入土層后所形成的超孔隙水壓力。從我國孔隙水壓力靜力觸探技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用來看,該技術(shù)所運用到的儀器設(shè)備在我國多家設(shè)備生產(chǎn)廠商進行生產(chǎn),并將改技術(shù)納入原位測試規(guī)范的行列。

1.2波速靜力觸探技術(shù)

以電測靜力觸探儀為研究基礎(chǔ),將波速測量裝置安置到電測靜力觸探儀中,使靜力觸探儀的探頭上部擁有一個三分量的檢波器,并利用檢層法,開展波速靜力觸探檢測活動,故該技術(shù)被成為“波速靜力觸探技術(shù)”(SCP-TU)。運用該技術(shù)所獲取的監(jiān)測結(jié)果擁有兩種資料,即“靜探”資料與“波速”資料,該技術(shù)與傳統(tǒng)波速檢測技術(shù)相比,具有顯著優(yōu)勢,例如成本地、勞動量小、速度快、精確度高等。相關(guān)研究與應(yīng)用證實:“波速靜力觸探技術(shù)”的最佳測試深度為3~30m、最淺測試深度為0.5m、最大測試深度為40m。除此之外,波速靜力觸探技術(shù)能夠使土城與波速探頭緊密相貼,提高測試結(jié)果的準確性與有效性。

1.3旁壓靜力觸探技術(shù)

原位測試技術(shù)“旁壓測試”(PMT)運用較為廣泛,其理論實質(zhì)是讓鉆孔進行原位橫向載荷試驗,技術(shù)原理:利用旁壓器對豎直孔內(nèi)實施加壓工作,使保護套或者是旁壓膜發(fā)生膨脹,然后由保護套或者是旁壓膜將壓力傳到周圍的軟巖或者是土體上,使軟巖或者是土體發(fā)生變形,直到軟巖或者是土體被壓力破壞;對裝置所施加的壓力、軟巖或者是土體的變形進行測量,從而分析壓力與軟巖或者是土體變形之間所存在的關(guān)系,利用曲線圖表現(xiàn)二者之間的關(guān)系;開展試驗評價,其評價內(nèi)容主要為孔周軟巖或者是土體的承載力、孔周軟巖或者是土體變形性質(zhì)等。將旁壓測試技術(shù)與靜力載荷測試技術(shù)進行分析對比可發(fā)現(xiàn),旁壓測試技術(shù)能夠?qū)Σ煌疃鹊牡鼗M行測量,且所測得的地基承載力數(shù)值和平板載荷測試數(shù)值較為接近,準確度相對較高。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,為使旁壓測試效果,特將旁壓測試技術(shù)與靜力觸探技術(shù)結(jié)合在一起,形成“旁壓靜力觸探技術(shù)”(CPT-PMT)。

1.4電阻率靜力觸探技術(shù)

實施靜力觸探技術(shù)時對巖土電阻率進行測量,即“電阻率靜力觸探技術(shù)”(R-CPTU),具有較強的經(jīng)濟性與快速性,能夠?qū)崿F(xiàn)一孔多用。將電阻裝置安裝到靜探探頭的后方,形成電阻率靜力觸探裝置,能夠?qū)紫端傠娮杪屎投嗫捉橘|(zhì)進行測量。該技術(shù)具有兩種形式的電極,即15mm、150mm,大電極距適合對厚層土進行測量、小電極距社會對薄層土進行測量,所獲取的電阻率數(shù)值大約是電極距范圍土層平均電阻率的兩倍。

1.5放射性同位素靜力觸探技術(shù)

將靜力觸探與放射性同位素結(jié)合在一起,形成“放射性同位素靜力觸探技術(shù)”(RI-CPT),該技術(shù)能夠抵御電磁場的干擾,對巖體接觸界線、定隱伏構(gòu)造位置等信息進行測量,了解孔隙度、介質(zhì)的密度等信息。

1.6靜探頭攜帶攝像頭技術(shù)

將攝像頭技術(shù)運用到靜力觸探技術(shù)中,能夠有效運用CPT技術(shù),使靜力觸探技術(shù)結(jié)果更加的直觀與真實,因此該技術(shù)被成為“靜探頭攜帶攝像頭技術(shù)”。該技術(shù)是將無線電攝像頭安裝到靜力觸探的上方0.5m的位置,使靜力觸探設(shè)備具備攝像功能。

2靜力觸探工程應(yīng)用實例分析

隨著靜力觸探研究成果陸續(xù)問世,比廣泛運用到巖土工程發(fā)展建設(shè)工作中。為此,本文以安徽地區(qū)為例,分析靜力觸探技術(shù)在巖土工程中的實際應(yīng)用。

2.1了解土體特征,合理規(guī)劃地貌單元

南淝河從西到東貫穿合肥市,最終匯入巢湖。應(yīng)合肥市河流地勢受基底斷裂構(gòu)造的影響,河流階地呈現(xiàn)內(nèi)疊階地形式,上疊階地位于合肥市東部。對地貌單元進行劃分與判斷,需要結(jié)合地層結(jié)構(gòu)的地形標高、地貌形態(tài)、分布特點等因素,確保地貌單元規(guī)劃的準確性與合理性。因此,當了地層結(jié)構(gòu)分布特點后,就能夠?qū)恿麟A地類型進行判斷,為工程地質(zhì)評價場地提供有力的條件。

2.2了解粉土樁基,防止基樁發(fā)生偏離

從安徽巢湖、沿江、淮北沿岸的地質(zhì)組成來看,主要含有沙土、布飽,導(dǎo)致該地區(qū)抗震性和穩(wěn)定性相對較差,強度低,容易發(fā)生變形,不符合建筑施工的要求,對其進行施工時通常選用樁基工程。因樁基工程在預(yù)制基樁輸送過程和持力層選擇過程,沉樁較為困難,導(dǎo)致基樁無法到達應(yīng)有的位置,降低樁基承載力,通常需要對其進行截樁或者是接樁,并對打樁設(shè)備造成不同程度的損壞。例如江南某醫(yī)院開展基樁施工時,應(yīng)基樁沒有達到指定位置,導(dǎo)致土樁混亂,浪費資源,對影響社會正常工作秩序。通過運用靜力觸探相關(guān)技術(shù)能夠在基樁施工前,準確找準基樁駐扎位置,提升基樁承載力,節(jié)約施工材料,降低巖石工程施工成本,降低施工對當?shù)丨h(huán)境的影響。

2.3確定隱物位置,避免影響地下隱物

隨著地下人防坑道工程的不斷修建,在一定程度上改變了我國地質(zhì)構(gòu)造,且受歷史人文因素的影響,部分城市地下均埋藏有古墓等隱蔽性物體。對此類隱蔽物體進行勘察具有較大的工作難度,不利于巖土工作的開展與實施。通過運用靜力觸探技術(shù)能夠準確了解地下隱蔽物體的空間位置以及形狀特征,為巖土工程的開展提供可靠的理論依據(jù)。

3總結(jié)

綜上所述,靜力觸探技術(shù)已被廣泛運用到我國巖土工程開發(fā)建設(shè)活動中,有效為我國巖土工程建設(shè)提供可??康睦碚撘罁?jù),促進巖土工程的發(fā)展與建設(shè)。在科學技術(shù)的推動下,注重靜力觸探技術(shù)與其他科學技術(shù)的融合,從而研發(fā)出新型靜力觸探技術(shù),加快巖土工程測試技術(shù)的發(fā)展,提高巖土工程測試技術(shù)的便捷性、準確性、可靠性與先進性。廣泛吸收國內(nèi)外先進技術(shù)理論與方法,做好試驗與總結(jié)工作,使靜力觸探技術(shù)能夠符合我國巖土工程研發(fā)與應(yīng)用需求,落實靜力觸探技術(shù)的執(zhí)行能力與管理能力,使新型靜力觸探技術(shù)能夠被廣泛的運用到巖土工程發(fā)展建設(shè)中。

參考文獻

[1]郭林坪.隨機場理論在港口工程和海洋工程地基可靠度中的應(yīng)用[D].天津大學,2014.

篇10

 

公路工程地質(zhì)勘察報告是公路工程地質(zhì)勘察的最終成果,是公路路基及構(gòu)筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計和施工的重要依據(jù)。報告是否正確反映工程地質(zhì)條件和巖土工程特點,關(guān)系到工程設(shè)計和施工能否安全可靠、措施得當、 經(jīng)濟 合理。當然,不同的工程項目,不同的勘察階段,報告反映的內(nèi)容和側(cè)重有所不同。下面談一談有關(guān)公路工程地質(zhì)勘察報告的編寫工作。 

 

一、公路工程地質(zhì)勘察內(nèi)容 

 

1.路線工程地質(zhì)勘察。主要查明與路線方案及路線布設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問題。選擇地質(zhì)條件相對良好的路線方案,在地形、地質(zhì)條件復(fù)雜的地段,重點調(diào)查對路線方案與路線布設(shè)起控制作用的地質(zhì)問題,確定路線的合理布設(shè)。 

2.路基、路面工程地質(zhì)勘察。在初勘、定測階段,根據(jù)選定的路線位置,對中線兩側(cè)一定范圍的地帶,進行詳細的工程地質(zhì)勘察,為路基路面的設(shè)計與施工提供工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料。 

3.橋涵工程地質(zhì)勘察。按初勘、詳勘階段的不同深度要求,進行相應(yīng)的工程地質(zhì)勘察,為橋涵的基礎(chǔ)設(shè)計提供地質(zhì)資料。一是對各比較方案進行調(diào)查,配合路線、橋梁專業(yè)人員,選擇地質(zhì)條件比較好的橋位;二是對選定的橋位進行詳細的工程地質(zhì)勘察,為橋梁及其附屬工程的設(shè)計和施工提供所需要的地質(zhì)資料。 

4.隧道工程地質(zhì)勘察。隧道多是路線布設(shè)的控制點且影響路線方案的選擇。通常包括兩項內(nèi)容:一是隧道方案與位置的選擇,包括隧道與展線或明挖的比較;二是隧道洞口與洞身的勘察。 

5.天然筑路材料工程地質(zhì)勘察。筑路材料勘察的任務(wù)是充分發(fā)掘、改造和就近利用沿線的一切材料對分布在沿線的天然筑路材料和 工業(yè) 廢料,按初勘和詳勘階段的不同深度進行勘察,為公路設(shè)計提供筑路材料的資料。 

 

二、報告的編制程序 

 

1.外業(yè)實物工作量的匯集、檢查和統(tǒng)計。此項工作應(yīng)于外業(yè)結(jié)束后即進行。首先應(yīng)檢查各項資料是否齊全,特別是試驗資料是否出全,同時可編制測量成果表、勘察工作量統(tǒng)計表和勘探點(鉆孔)工程地質(zhì)平面圖。 

2.對照原位測試和土工試驗資料,校正現(xiàn)場地質(zhì)編錄。這是一項很重要的工作,但往往被忽視,從而出現(xiàn)野外定名與試驗資料相矛盾,鑒定砂土的狀態(tài)與原位測試和試驗資料相矛盾。 

3.對整個報告進行框架結(jié)構(gòu)規(guī)劃。由于公路工程地質(zhì)有其特殊性,屬于多專業(yè)合作工程。因此,對整個報告提前進行整體框架結(jié)構(gòu)規(guī)劃是十分必要的。 

4.編繪鉆孔工程地質(zhì)綜合柱狀圖。柱狀圖中標明各層的地質(zhì)年代、成因類型、承載力基本容許值、摩阻力標準值和地下水位及地質(zhì)描述。 

5.劃分巖土工程地質(zhì)層,編制分層統(tǒng)計表,進行數(shù)理統(tǒng)計。地基巖土的分層恰當與否,直接關(guān)系到評價的正確性和準確性。因此,此項工作必須按地質(zhì)年代、成因類型、巖性、狀態(tài)、風化程度、物理力學特征來綜合考慮,正確地劃分每一個單元的巖土層。另外應(yīng)注意,工程地質(zhì)層的劃分,不是越細越好,當然也不是越粗越好,除了遵循一般的劃分原則之外,還應(yīng)結(jié)合工程對象進行劃分。在正確劃分出工程地質(zhì)層后,編制分層統(tǒng)計表。最后,進行分層試驗資料的數(shù)理統(tǒng)計,查算分層承載力。 

6.編繪工程地質(zhì)縱斷面圖和其他專門圖件。公路工程地質(zhì)縱斷面圖是公路工程地質(zhì)勘察報告的重要組成部分,對公路工程的設(shè)計和施工有著重要意義。 

7.編寫工點工程地質(zhì)勘察報告。按以上順序進行工作可減少重復(fù),提高效率;避免差錯,保證質(zhì)量。 

8.編寫全線工程地質(zhì)總說明書??傉f明書是報告的核心框架,它全面地分析了整條路線的工程特征,是設(shè)計人員掌握全線地質(zhì)情況的指南。

三、全線工程地質(zhì)總說明書論述的主要內(nèi)容 

 

一個完整的全線工程地質(zhì)總說明書應(yīng)由下面幾部分組成: 

1.前言:要敘述工程概況、勘察的目的和任務(wù),勘察依據(jù)、勘察的方法和完成的工作量。本部分重點要注意的是:公路的等級,勘察所屬階段,編制報告所使用的規(guī)范、規(guī)程一定要保證是現(xiàn)行版本,已經(jīng)廢棄的規(guī)范不能作為勘察依據(jù)。 

2.工程地質(zhì)條件: 自然 地理、氣象和水文條件、地形地貌、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、區(qū)域地層巖性、工程地質(zhì)分區(qū)。地震活動性和抗震設(shè)計主要參數(shù)、沿線不良地質(zhì)和特殊性巖土問題、水文地質(zhì)特征。 

3.巖土的主要物理力學指標:本部分主要是把整條路線的巖土參數(shù),按照巖土形成時間、成因及性質(zhì)進行數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計分析,然后依據(jù)分析結(jié)果對各類巖土進行概括性評價。 

4.工程地質(zhì)評價:包括勘區(qū)穩(wěn)定性和適宜性的評價、重點工點工程地質(zhì)評價和路線方案評價。對于路線方案的比較,主要根據(jù)各路線方案所經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)情況的差異進行比較分析,最終推薦出地質(zhì)情況相對較好的路線方案。 

5.沿線天然筑路材料:取土場要依據(jù)有關(guān)規(guī)范的要求,根據(jù)土料強度cbr、含水率w、液限wp、塑性指數(shù)ip等參數(shù)對料場質(zhì)量進行評述。 

6.結(jié)論及建議:結(jié)論是勘察報告的精華,一般包括以下幾點:(1)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造單元、地震參數(shù)和建筑適宜性的評價;(2)勘區(qū)不良地質(zhì)、特殊性巖土的分布及地質(zhì)災(zāi)害對工程影響的大?。唬?)重要構(gòu)筑物的地基情況、基礎(chǔ)形式及其他處理措施;(4)勘區(qū)內(nèi)的地下水及地表水的腐蝕性評價;(5)路線方案的評選;(6)其他需要專門說明的問題。 

7.附表及附圖:全線工程地質(zhì)總說明書的附表和附圖主要包括:完成工程量一覽表、地震液化判別 計算 表、水質(zhì)評價表、水質(zhì)分析報告、路基分段說明表、不良地質(zhì)地段表、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖、路線工程地質(zhì)平面圖、路線工程地質(zhì)縱斷面圖、取土場工程地質(zhì)柱狀圖、路基工程地質(zhì)柱狀圖等。 

 

四、工點工程地質(zhì)勘察報告的內(nèi)容 

 

應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求、勘察階段、地質(zhì)條件、工程特點等具體情況確定,主要包括以下內(nèi)容: 

1.擬建工程概述,介紹擬建構(gòu)筑物的地理位置、中心里程和規(guī)模。 

2.勘察方法和勘察任務(wù)布置,介紹本工點所使用的勘察手段及布設(shè)工作量的多少。 

3.地質(zhì)地貌概況,應(yīng)從以下三個方面加以論述:(1)地質(zhì)結(jié)構(gòu)。主要闡述的內(nèi)容是:地層(巖石)、巖性、厚度;構(gòu)造形跡,路線所經(jīng)地區(qū)的構(gòu)造狀況,構(gòu)造與線路關(guān)系及影響程度;巖層中節(jié)理、裂隙發(fā)育情況和風化、破碎程度;(2)地貌。包括勘察場地的地貌部位、主要形態(tài)、次一級地貌單元劃分;(3)不良地質(zhì)現(xiàn)象。包括勘察場地及其周圍有無滑坡、崩塌、塌陷、潛蝕、沖溝、地裂縫等不良地質(zhì)現(xiàn)象。 

4.地基巖土分層及其物理力學性質(zhì),這一部分是工點工程地質(zhì)勘察報告著重論述的問題,為工程地質(zhì)評價、基礎(chǔ)類型和地基處理方案建議提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。下面介紹分層的原則和分層敘述的內(nèi)容: 

(1)分層原則。土層按地質(zhì)時代、成因類型、巖性、狀態(tài)和物理力學性質(zhì)劃分;巖層按巖性、風化程度、物理力學性質(zhì)劃分。厚度小、分布局限的可作夾層處理,厚度小而反復(fù)出現(xiàn)可作互層處理。 

(2)分層編號方法。常見三種編號法:第一,從上至下連續(xù)編號,即①、②、③……層;第二,土層、巖層分別連續(xù)編號,如土層ⅰ-1、ⅰ-2、ⅰ-3……巖層ⅱ-1、ⅱ-2、ⅱ-3……第三,按土、石大類和土層成因類型分別編號。如某工地填土1;沖積黏土2-1、沖積粉質(zhì)黏土2-2,沖積細砂2-3;殘積可塑狀粉質(zhì)黏土3-1、殘積硬塑狀粉質(zhì)黏土3-2;強風化花崗巖4-1,中風化花崗巖4-2,微風花崗巖4-3。目前,大多數(shù)分層是采用第一種方法,并已逐步地加以完善??傊鼗鶐r土分層編號、編排方法應(yīng)根據(jù)勘察的實際情況,以簡單明了,敘述方便為原則。 

(3)分層敘述內(nèi)容。對每一層巖土,要敘述如下的內(nèi)容: 

分布:通常有“普遍”、“較普遍”、“廣泛”、“較廣泛”、“局限”、“僅見于”等用語。 

埋藏條件:包括層頂埋藏深度、標高、厚度。 

巖性和狀態(tài):土層,要敘述顏色、成分、飽和度、稠度、密實度、分選性等;巖層,要敘述顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、節(jié)理裂隙發(fā)育情況、風化程度、巖心完整程度;裂隙的發(fā)育情況,要描述裂隙的產(chǎn)狀、密度、張閉性質(zhì)、充填情況;關(guān)于巖心的完整程度,除區(qū)分完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎外,還應(yīng)描述巖心的形狀,即區(qū)分出長柱狀、短柱狀、餅狀、碎塊狀等。 

取樣和試驗數(shù)據(jù):應(yīng)敘述取樣個數(shù)、主要物理力學性質(zhì)指標。對敘述的每一物理力學指標,應(yīng)有最大值、最小值、平均值和經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計后的修正值。 

原位測試情況:包括試驗類別、次數(shù)和主要數(shù)據(jù)。也應(yīng)敘述其最大值、最小值、平均值和經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計后的修正值。 

承載力:據(jù)土工試驗資料和原位測試資料分別查算承載力基本容許值和摩阻力標準值。

5.地下水簡述:地下水是決定場地工程地質(zhì)條件的重要因素。報告中一般涉及有關(guān)地下水的參數(shù)有:(1)地下水埋藏條件:是孔隙水,或是裂隙水,或是巖溶水;是承壓水,或是潛水,或是滯水,或是層間水,含水巖組的巖性,滲透性大小空間分布特征。(2)地下水的動態(tài):水位水量隨年度、季節(jié)等時段的變化 規(guī)律 和幅度大小,水質(zhì)變化情況,徑流方向的變化。(3)補徑排條件:補給區(qū)在哪,補給量多大,補給范圍多大;徑流區(qū)在哪,徑流量多大,徑流方向如何;排泄區(qū)在哪,排匯量多少。(4)水質(zhì)特征:一般性指標,腐蝕性指標,特殊指標(如礦泉水)。 

6.場地穩(wěn)定性和適宜性的評價:場地穩(wěn)定性評價主要是選址和初勘階段的任務(wù)。應(yīng)從以下幾個方面加以論述:(1)場地所處的地質(zhì)構(gòu)造部位,有無活動斷層通過,附近有無發(fā)震斷層;(2)地震基本烈度,地震動峰值加速度;(3)場地所在地貌部位,地形平緩程度,是否臨江河湖海,或臨近陡崖深谷;(4)場地及其附近有無不良地質(zhì)現(xiàn)象,其 發(fā)展 趨勢如何;(5)地層產(chǎn)狀,節(jié)理裂隙產(chǎn)狀,地基土中有無軟弱層或可液化砂土;(6)地下水對基礎(chǔ)有無不良影響。報告對場地穩(wěn)定性作出評價的同時,應(yīng)對不良地質(zhì)作用的防治,增強建筑物穩(wěn)定性方面的措施提供建議。 

7.其他專門要求,論述的問題對于設(shè)計部門提出的一些專門問題,報告應(yīng)予以論述。 

8.結(jié)論與建議。一般來說,上列概述、地基巖土分層及其物理力學性質(zhì)、地下水簡述和結(jié)論與建議等四項,是每個勘察報告必須敘述的內(nèi)容。總之,要根據(jù)勘察項目的實際情況,盡量做到報告內(nèi)容齊全、重點突出、條理通順、文字簡練、論據(jù)充實、結(jié)論明確、簡明扼要、合理適用。 

9.對于公路工程中的收費站及服務(wù)區(qū)的勘察及報告編寫,屬于 工業(yè) 與民用建筑范疇,要依據(jù)現(xiàn)行版的《巖土工程勘察規(guī)范》、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》、《建筑地震設(shè)計規(guī)范》和其他相關(guān)規(guī)范。 

 

五、工程地質(zhì)圖表編制要點 

 

1.綜合工程地質(zhì)平面圖,在總說明中的附圖,要求提綱契領(lǐng),應(yīng)綱要性標出各種工程地質(zhì)現(xiàn)象,或可作專門圖件,不能圖省事以“路線工程地質(zhì)平面圖”來替代“綜合工程地質(zhì)平面圖”。 

2.勘探點平面布置圖,勘探點平面布置圖是在地形圖上標明工程構(gòu)筑物、各勘探點、各現(xiàn)場原位測試點以及勘探剖面線的位置,并注明各勘探點、原位測試點的坐標及高程。該圖應(yīng)在較大比例尺的工程地質(zhì)圖上進行編制,地形地貌復(fù)雜時應(yīng)專門作測繪工作。 

3.鉆孔柱狀圖,反映場地的地層變化情況,在圖上應(yīng)標明地層代號、巖土分層序號、層底深度、層底標高、層厚、地質(zhì)柱狀圖、鉆孔結(jié)構(gòu)、巖心采取率、巖土取樣深度和樣號、原位測試深度和相關(guān)數(shù)據(jù)。在柱狀圖的上方,應(yīng)標明鉆孔編號、里程、坐標、孔口標高、地下水靜止水位埋深、施工日期等。柱狀圖比例尺一般采用整比例,如1∶100或1∶150。 

4.工程地質(zhì)剖面圖,此圖是作為地基基礎(chǔ)設(shè)計的主要圖件。其質(zhì)量好壞的關(guān)鍵在于:剖面線的布設(shè)是否恰當;地基巖土分層是否正確;分層界線,尤其是透鏡體層、巖性漸變線的勾連是否合理;剖面線縱橫比例尺的選擇是否恰當。理論上剖面比例尺的選擇,應(yīng)盡量使縱、橫比例尺一致或相差不大,以便真實反映地層產(chǎn)狀,但由于公路工程中的構(gòu)筑物一般呈條帶狀,如大中橋等,致使縱、橫比例尺一般相差較大,一般橫比例尺采用(1∶2000),受報告篇幅影響,縱比例尺一般采用(1∶200)~(1∶500),具體比例要按鉆孔的深度而定。在剖面圖上,必須標上剖面線號,如6-6′或f-f′。剖面中各孔柱,應(yīng)標明分層深度、鉆孔孔深和巖性花紋,以及巖土取樣位置及原位測試位置和相關(guān)數(shù)據(jù)。在剖面圖旁側(cè),應(yīng)用垂直線比例尺標注標高,孔口高程須與標注的標高一致。剖面上鄰孔間的距離用數(shù)字寫明,并附上巖性圖例。 

5.土工試驗成果表,主要有抗剪強度曲線、壓縮曲線等,一般由土工試驗室提供。 

6.現(xiàn)場原位測試圖件,包括載荷試驗、標準貫入試驗、重型動力觸探試驗、十字板剪切試驗等的成果圖件。 

7.樁基力學參數(shù)表,如果建議采用樁基礎(chǔ),應(yīng)按選用的樁型列出分層樁周摩擦力,并考慮樁的入土深度確定樁端土承載力。除上述附表之外。有的分層復(fù)雜時,應(yīng)編制地基巖土劃分及其埋藏條件表。 

8.其他專門圖件,對于特殊地質(zhì)條件及專門性工程,根據(jù)各自的特殊需要,繪制相應(yīng)的專門圖件等。 

 

六、結(jié)語 

 

本文簡單介紹了公路工程地質(zhì)勘察報告的編制方法,由于公路工程的勘察階段較多,線路工程所跨越的地質(zhì)單元繁雜,一般每個工程對報告的編制都會有特殊的要求,因此本文很難將各種情況一一盡述,更詳盡的內(nèi)容,有待于進一步論述。 

 

參考 文獻