岩土工程的重要性(6篇)
时间:2024-11-08
时间:2024-11-08
关键词:重庆地区;岩土工程;勘察;地基;处理
中图分类号:TU412文献标识码:A
前言
重庆位于我国长江上游、四川盆地东南部山地丘陵地区,在大地构造上重庆地区属于典型的杨子准地台中部,所以重庆地区受到大地构造等自然因素影响使其地质情况十分复杂,而随着重庆市在新时期的快速发展与现代城市规划进程的不断推进,工程建设中各种岩土工程的施工规模及总体数量都在急剧上升,只有做好岩土工程勘察工作才能保证建设工程项目的整体质量。因此,在岩土工程勘察工作中设计人员要基于建设场地地形特点,对工程施工方案进行整体设计及优化设计,并针对地基所呈现出来的特征来采取科学、合理的措施对其进行处理,这样才能确保建设工程项目的基础工程施工质量可以满足工程整体要求。
1重庆地区岩土工程存在的问题
重庆地区岩土工程施工场地的地质以低山丘陵地貌为主,工程建设过程中必须通过“挖高填低”的方式来平整施工场地,这样的地质特点使重庆地区建设工程施工中,容易形成大小不一、厚度不等的人工填土地基,填土地基在本质上虽然属于特殊性的岩土,这便导致重庆地区岩土工程勘察工作与其他地区岩土工程勘察工作存在较大差异。重庆地区填土地基的填料一般都是从场地自身或周围低山高挖地段的岩土体,所以填料的选择导致填土地基的岩土情况十分复杂,同时在地基处理过程中存在不均匀、密度变化大、厚度变化大以及分布范围不规律等工程性质,这种由杂填土作为填料而形成的填土地基在施工中的沉降变形较大及湿陷性,这便会对岩土工程的整体施工质量及地基稳定性、安全性带来很大影响。重庆地区岩土工程勘察工作中不仅要确定地基的工程性质,同时也要根据勘察结果选择科学、合理的地基处理方法,通过换土法、物理机械法以及化学胶结法等措施对其进行处理,在提高杂填土地基整体强度的基础上改变其变形性质,在地基处理过程中必须将不均匀沉降变形这一工程问题彻底消除。
2重庆地区岩土工程勘察要点
2.1区分“岩体”与“岩石”
重庆地区岩土工程勘察工作容易受到复杂地质因素的多方面影响,因此,在岩土工程勘察工作中要求勘察人员必须区分“岩体”与“岩石”的物理力学性质,这是因为“岩体”与“岩石”之间的物理力学性质存在较大差异性,而实验室检测的数据只能反映出岩石的物理力学性质,但是岩土工程勘察过程中所需要的是岩体物理力学性质,所以要求勘察人员在施工现场要对其进行现场测试,这样才能确保其所获取的勘察数据可以满足工程施工设计要求。
2.2区分“岩体”与“软弱结构面”
重庆地区岩土工程勘察过程中需要对大型软弱结构面的数据进行获取,同时也要对不同地层接触面的实际情况通过勘察数据反映出来,但是软弱结构面的物理学性质要比岩体物理学性质相对较低,因此,在岩土工程勘察工作中要求勘察人员,必须有效区分“岩体”与“软弱结构面”两者之间物理力学性质的差异性,这样才能确保岩土工程勘察结果可以更好的帮助施工单位对地基进行处理。
2.3区分“原状土体”与“设计取值”
重庆地区岩土工程勘察中有关于岩土体物理力学参数的测试,其在实际勘察过程中比较注重对原状土体的测试,只有这样才能充分反映出拟建场地岩土工程的实际特点,但是大面积降雨、地下水活动等自然因素都会导致其物理力学参数发生变化,所以要求勘察人员在岩土工程勘察工作中,必须有效区分原状土体物理力学参数与设计取值之间的关系,这样才能避免因勘察结果错误而导致岩土工程施工面临巨大危险。
3重庆地区岩土工程勘查中地基的处理措施
针对重庆地区岩土工程勘察工作存在很多特殊的工程性质,可以采取换土法对填土地基进行处理,同时也可以利用物理机械法、化学胶结法等措施对填土地基进行处理,这样可以通过排除地基填土中的水分来减少其空隙体积,并使填土颗粒经过有效处理后可以互相胶结在一起,从而达到提高填土地基强度、改善变形性质这一目的,同时也可以有效消除填土地基容易产生的不均匀沉降变形等事件,对加强填土地基的整体稳定性、安全性有着重要作用。
3.1重锤夯实法
重锤夯实法是重庆地区岩土工程地基处理中的主要方式,利用30kn的重锤从3~4.5m位置自由落下,经过多次处理后可以达到夯实填土地基的目的,经过重锤夯实法处理后的填土地基其强度有了明显提高,而且其压缩性经过夯实处理后明显减少,但是在采用重锤夯实法过程中要注重锤重、锤型、锤底面积以及落距等。
3.2振动压实法
振动压实法在重庆地区岩土工程地基处理中的应用也较为广泛,其适用于粘性土含量较少的填土地基处理中,例如,以建筑垃圾、工业废料以及炉灰作为填料的填土地基,该方法在实际应用中主要利用了杂填土地基密度小、透术性好以及无凝聚性等特点,采用振动的方式使土体可以达到紧密状态,这对加强杂填土地基的强度、减少沉降变形有着重要作用。
3.3强夯法
强夯法的应用原理基本与重锤夯实法相同,但是其充分利用了夯锤自由落下过程中,与地基接触时所产生的巨大冲击能及冲击波,可以将夯面以下一定深度内的土层有效夯实,这对提高填土地基的整体承载力、稳定性有着重要作用,同时也可以将其压缩性控制在允许范围内,因此,该种方法在重庆地区岩土工程地基处理中的应用十分广泛。
结语
重庆地区由于其相对十分复杂的工程地质条件,在岩土工程勘察工作中必须严格控制勘察质量,要将工程范围内所有的点、线、面都要彻底明确,同时也要求勘察人员不仅要提供地基的容重、承载力以及极限摩阻力等基础数据,同时也要将地基的孔隙比、内摩擦角、内聚力以及弹性模量等数据作为主要工作内容,这样才能对岩土工程中的填土地基选择科学、合理的方法对其进行处理。
参考文献
[1]张顺斌.重庆存在的主要岩土工程问题及勘察要点[J].中国水运,2010(02).
Abstract:hydrogeologyofgeotechnicalengineeringisanimportantpartoftheprocessshouldnotbeneglected.Geotechnicalinvestigationprojectinspecific,shouldbeinthegeologicalconditionsofregionalexplorationonthebasisofthisanalysis,makecorrespondingconstructionplanandprotectionmeasures,todoadjustmeasurestolocalconditions,reallyensurethequalityoftheconstruction.Now,hydrogeologyconditionsingeotechnicalinvestigationoftheincreasinglyimportant,theworkinthefoundationdesign,buildingandengineeringgeologicalhazardsincludethechoiceandallhaveveryimportantrole.Hydrologicalgeologicalworkwelltoimprovethelevelofgeotechnicalinvestigationhasagreatrole.Thispaperfocusesonthehydrogeologyconditionsingeotechnicalinvestigationofimportance.
Keywords:hydrogeology;Geotechnicalinvestigation;Problem;role
中图分类号:P641文献标识码:A文章编号:
水文地质的内涵及其评价内容
一般而言,水文地质是指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。也就是说,水文地质是对地下水进行研究的科学,其主要研究内容包括地下水的分布和形成规律,地下水的化学成分和物理性质,地下水资源极其合理利用以及地下水对工程建设和矿山开采的不利影响和防治等等。对水文地质问题进行评价主要包括四个方面。第一,水文地质评价要重点评价地下水对建筑物和岩土体的影响和作用,要对可能产生的岩土工程危害进行预测,并提出相应的防治措施。第二,在岩土勘察中,要密切结合建筑物地基基础类型的需要,对有关水文地质问题进行查明,提供选择所需的水文地质资料。第三,在岩土勘察过程中,不仅需要对地下水的运动规律和赋存状态进行查明,最重要的是,要对人为工程活动中地下水的变化情况及对建筑物和岩土体的反作用进行分析预测。第四,还要从岩土勘察工程角度出发,根据地下水对工程的影响与作用,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。
岩土工程勘察的概念
所谓岩土工程勘察,是按照建设工程的要求,对建设场地的地质,环境特征及岩土工程条件进行查明,分析和评价,并编制勘察文件的活动。水文地质勘察要在按照有关技术规范规程要求的基础上做好工程地质的勘察工作,还要在结合各类岩土工程的要求和特点的基础上,对岩土工程进行技术经济论证和分析,并提出包含岩土工程评价,设计基准和建议等内容的岩土工程勘察报告。
岩土水理性质分析
岩土水理性质是指地下水与岩土相互作用的时候所显示出来的各种性质。与岩土的物理性质一样,岩土的水理性质也是岩土重要的工程地质性质。一般情况下,岩土的水理性质不仅仅对岩土的强度和变形有影响,某些性质还能够对建筑物的稳定性产生直接的影响。通过调查,我们可以发现在实际的岩土工程勘察过程中,人们往往是对岩土的物理力学性质的测试过于重视,而忽视了岩土水理性质的作用。也就是说,人们对岩土工程地质性质的评价是不完善的,也是不全面的。
岩土的水理性质是地下水和岩土相互作用所显示出来性质,本章着重介绍地下水的赋存形式及岩土的几个重要物理性质和测试方法。
地下水的赋存形式分析
按照地下水在岩土中的赋存形式,地下水可以分为三种,即结合水,毛细管水和重力水。同时,结合水可以被分为强结合水与若结合水两种形式。
岩土的主要水理性质及其测试方法分析
(1)软化性。岩土的软化性主要是指岩土体在被水浸泡之后,其力学强度会降低的特性。一般情况下,人们可以用软化系数表示,其是判断岩石耐水浸和岩石耐风能力的重要指标。当易软化层存在岩石层中的时候,在地下水的作用下就会形成软弱夹层。同时,不同成因的粘性土层,页岩,泥岩,泥质砂岩等都存在软化特性、
(2)透水性。所谓透水性,主要是指谁在重力作用下,岩土具有容许水透过自身的性能。一般而言,如果松散岩土的颗粒越细,颗粒越不均匀,那么其透水性便会越弱。同时,坚硬岩石的裂隙或者岩溶越发育,那么其透水性就会越强。人们主要使用渗透系数表示透水性,可以通过抽水试验获得岩土体的渗透系数。
(3)崩解性。岩土的崩解性主要是指岩土在浸水被湿化以后,因为土粒不断被破坏,削弱而导致的土体崩散和解体的特性。一般情况下,岩土的崩解性与土的矿物成分,颗粒成分和结构关系由十分紧密的关系。
(4)给水性。岩土的给水性是指在重力的作用下,饱水岩土具有能够从裂隙或者孔隙中自由流出一定水量的性质,主要通过给水度表示。所谓给水度是含水层的一个非常重要的水文地质参数,对场地疏干时间有很大的影响。一般情况下,人们可以采用实验室方法测定岩土的给水度。
(5)胀缩性。岩土在吸水之后,体积会增大,反之,在失去水平之后,体积会缩小,这就是岩土的的胀缩性。因为颗粒表面结合水膜在吸收水分之后会变厚和失去水分之后会变薄导致的。岩土的胀缩性经常会导致地面裂缝,基坑隆起等问题。测定岩土胀缩性的指标主要包括自由膨胀率,膨胀率,体缩率和收缩系数等等。同时,岩土的水理性质主要溶水性,持水性,毛细管性和可塑性等等。在岩土勘察过程中,相关工作人员要对岩土的相关性质做细致的检测,才能得出准确的数字和结论。
四、地下水变化可能导致的岩土工程问题分析
在岩土勘察过程中,因为地下水位升降等变化或者地下水动水压力的作用,地下水可能会引起岩土工程危害或者问题。受天然因素和人为因素的影响,地下水位会发生变化,地下水位变化达到一定程度的时候,必然会对岩土工程造成危害。地下水位变化导致的岩土工程危害主要包括地下水位上升引起的危害,地下水位下降导致的问题和地下水频繁升降对岩土工程造成的危害三个方面。
地下水位上升导致的岩土工程危害分析
引起潜水位上升的原因有地质方面的,如总体岩性产状,含水层结构等;水文气象因素有气温,降雨量等;而人为因素只要包括灌溉,工地施工等。也就是说,地下水位的上升是多种因素综合作用的结果。潜水位上升会造成土壤盐渍化和沼泽化,岩土和地下水对建筑物的腐蚀作用也会增强。潜水面的上升还会导致斜坡,河岸等岩体出现崩塌或者滑移现象,这必定会对岩土工程造成危害。同时,地下水位上升还会对一些具有特殊性的岩土结构遭到破坏,从而造成其强度降低和软化。另外,地下水位上升还会引起粉土及粉细砂饱和液化,导致流砂管涌等现象,如果地下洞室出现冲水淹没,还会导致基础上浮,导致建筑物失稳,不利于工程安全。
地下水位下降可能引起的岩土工程危害
一般情况下,地下水位下降大都是人为因素引起的,比如,人们大量抽取地下水,在采矿活动中,矿床疏干或者上游筑坝,修建水库对下游的地下水进行拦截。人们的活动引起的地下水出现过大下降,就可能会诱发地面沉降,地裂,地面塌陷等地质灾害,还会造成地下水资源枯竭和水质不断恶化等环境问题,这些环境问题的存在必然会对岩土体和建筑物的稳定性尤其是人类的居住环境造成严重的威胁,不利于人类的长久和谐发展。
地下水频繁升降可能对岩土工程造成的危害分析
毫无疑问,地下水的升降会导致膨胀性岩土产生不均匀的涨缩变形。因此,当地下水出现频繁升降的情况,不但会使岩土的膨胀收缩变形往复,更会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大形成地裂,地裂会导致建筑物尤其是那些轻型建筑物遭受破坏。同时,地下水的升降变动带内由于地下水的不断交替,会使土层中的钛铝等成分随水分流失,这样,失去胶结物就会造成土质疏松,压缩模量和承载力降低以及含水量孔隙比增大,这会给岩土工程基础选择和处理带来严重的麻烦。
结语
水文地质问题是岩土勘察设计过程中一个非常重要的问题,相关工作人员在设计和施工过程中要对其给予高度重视。因此,在岩土勘察过程中,要查明与岩土工程有关的水文地质问题,在对水文地质问题进行分析的基础上评价地下水对岩土体和建筑物的影响,这对提高工程勘察质量有很大帮助。
参考文献:
[1]史东林.有关岩土勘察中存在的水文地质问题[J].四川建材,2009(08)
[2]刘慧,林立春,邹兆刚.岩土工程勘察中的水文地质的作用[J].科技向导,2011(21)
关键词:水文地质,地质勘察;地下水危害
0前言
探讨水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。但在实际的勘察工作中,容易被忽视,因为在勘探成果内很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深入,设计中又忽视了水文地质问题,因此经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,导致之前所做的勘察和设计偏离实际情况较大。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。下面就广西地区工程地质勘察和水文地质工作现状,对在勘察中需要注意的水文地质问题进行简单的介绍。
1工程地质勘察中的水文地质评内容
以往的工程勘察报告由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,按设计报告施工后在一些地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故,总结以往的经验和教训,在以后的工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容:
(1)对于应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。
(2)在工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。
(3)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。
(4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:
①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性。
②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。
③在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生液化潜蚀、流砂、管涌的可能性。
④当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。
⑤在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。
2岩土水理性质的测试和研究
岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。
(1)地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。
①强结合水,又称吸湿水,吸湿水被分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜,是紧附于颗粒表面结合最牢固的一层水,其吸附力高达10MPa,在强压下,其密度接近普通水的两倍,具有极大粘滞性和弹性,可以抗剪切,但不受重力作用,也不能传递静水压力。弱结合水,又称弱薄膜水,它处于吸着水之外,厚度大于吸着水。弱结合水所受的吸附力小于强结合水,可以在颗粒水膜之间作缓慢的移动,薄膜水在外界压力下可以变形,但同样不受重力影响,且不能传递静水压力。结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质,因其受强力束缚,活动范围极为有限,对岩土的动态水理性质影响较小。
②毛细管水,是指由毛细管作用保持在岩土毛细管空隙中的地下水,可细分为孤立毛细管水、悬挂毛细管水、真正毛细管水。它同时受毛细管力和重力的作用,当毛细管力大于重力时,毛细管水就上升,因此地下水潜水面以上的普遍形式是一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。毛细管水能传递静水压力,并能在空隙中垂直上下运动,对岩土体能起到软化的作用,有时会引起对建筑材料的腐蚀性。毛细管水在砂土和粉土中含量较高,在砂砾层含量较少,在粘土中含量很少。
③重力水,是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水,即我们通常所称的狭义“地下水”。它不受分子力的影响,不能抗剪切,可以传递静水压力。由于重力水在天然和人为因素的影响下,在岩土中的渗流活动非常活跃,对岩土的水理性质有显著的影响。重力水是我们研究岩土水理性质的重点关注对象。
(2)岩土的主要的水理性质及其测试办法:
①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。
②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性,其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。
③崩解性,是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,以广西地区的残积土为例,一般崩解时间5~24h,崩解量1.79%~34%,以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。
④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,它不但影响基坑涌水量大小,同时也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。
⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性、容水性、毛细管性、可塑性等等,在这里不再一一叙述。
3全面了解地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。
3.1地下水升降变化引起的岩土工程危害
地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为3种方式:
(1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:
②土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。
②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。
③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。
④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。
⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。
(2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
(3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中的胶结物————铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。
3.2地下水动压力作用引起岩土工程危害
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。
[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。
1GIS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。
2GIS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。
3GIS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。
4GIS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:水文地质与工程地质;基础地质调查;重要性
工程实施整体水平的提高在一定程度上受勘察工作质量的影响,而勘察质量对勘察效率以及勘查结果的准确性具有较高要求,因此在具体工作开展中要加强对工程勘察工作细节处理。通常情况下,利用计算机系统,通过对基础地质数据的计算分析与建模,可以模拟出勘察工作可能出现的意外等状况,以提前做好预防事故的准备,在此基础上保证勘察质量,为岩土建设工程的有效性奠定坚实的基础。
1工程建设岩土工程中基础地质调查的内容
一般而言,基础地质调查主要包括地质现象的深入调查、水文地质调查、地浅表面的物理特性的调查以及地形地貌勘察等方面。其在水文地质工程勘查中发挥着重要的作用,对水文地质情况拥有了详细的了解,主要内容包括:(1)地下水深埋深度、地下水资源种类以及地下水的详细分布状况;(2)对径流的流动方向、位置以及分布动态和水力坡度等重要资料收集成册,以方便深入开展后期的持续观测工作;(3)由于地下水所属层次不同,地下水的表现形式和类型也有所不同,基于此在具体的水文勘察过程中需要推算和掌握各个水层之间的关系,从而推演出地表水资源的相互联系。并在此基础上对勘察数据进行综合分析,清楚准确地掌握搅髯纯龊筒垢状况,为工程建设岩土工程中相关排泄设计与运用奠定基础。(4)地下水位的高度、流量以及分布状况,甚至流向都可能会受到季节变化的影响,在勘察中应密切关注相关信息的变动,并与工程实际情况进行对比分析,以此保证工程实施的准确性与安全性。在具体的勘察方法选择时,主要以长期观测法、行踪观察法以及抽水试验为主。通过基础地质调查工作的开展,为工程建设提供了重要的参考依据,减小地质状况对具体施工过程中造成的不良影响,以此保证工程质量和提升施工质量。
2工程建设岩土工程中基础地质调查的重要性
基础地质勘察的目的在于为建筑工程提供重要的参考依据,所以其重要性可见一斑,主要变现在如下三个方面:(1)能够保证水文地质信息的准确性与科学性。合理准确的水文地质信息是工程建设岩土工程的重要参考依据。其中对地下岩层的基本状况和基本特征等资料的收集,在整个水文地质勘查工作中占据着重要作用。如果水文地质勘察过程中没有准确的把握地质条件,将会对建筑工带来非常严重的危害。只有正确的收集分析岩层的信息,才会为工程建筑提供有效的依据,保证工程建筑的质量,减小对环境的危害。基于此,基础地质调查能够确保水文地质勘探工作的质量,从而为工程建设岩土工程提供科学合理的地质信息情况。(2)密切水文地质勘察和岩土工程之间的联系。水文地质调查工作应该根据实际工程情况不断深入,使得基础勘察工作更有意义和针对性,同时也可以提高勘察工作的效率。基础地质调查能够确保数据的精准性,在这一过程中对数据进行合理且科学的分析,并重视变化因素的考核与评估,必须要扩大相应的勘察范围,以此确保了参数的科学性,将误差控制在合理范围内,保证工程建设岩土工程的顺利开展。由此可见,基础地质调查能够将水文地质勘察与岩土工程紧密联系起来,从而综合考虑各方因素,保证勘察的有效性。(3)在掌握和评估地下水位具体情况发面发挥着重要作用。科学合理的分析地下水位对于工程建筑排水系统的布局和设计具有重要的指导意义。展开科学有效的基础地质条件研究,可以减小地下水位变化对工程的影响。基础地质调查工作中制定了合理、科学的防范措施,实现了场地斥力排除和岩层能力强化。地下水位的变化会造成岩层软化,进而出现胀缩问题,因此只有对水位以及地下水的运动状况的准确把握,才能对具体的问题进行科学合理的分析,对事故等进行预评估,减小意外损失。基础地质调查对上述因素均作了详细的监测与评估,并给出了具体分析结果,从而清楚细致地掌握了地下水位具体情况。
3工程建设岩土工程中基础地质调查的技术方法
3.1视频水位计法
对地下水位的探测最常用的方法是通过监控摄像机进行自动检测。例如在进行某个区域的地下水位检查时,通过监控摄像机对水位进行实时的跟踪拍摄,然后将监控画面传输到分析系统中,通过系统处理得到该区域的地下水位基本情况,同时相应的时间变化情况也会随之出现。该视频水位法的最大优势在于直接将画面传输到分析系统,可以用肉眼直接观察,避免了其它间接测量方法所带来的误差。视频水位法的实际工作过程中可以实现自动上下移动,当移动至水位附近并且拍摄到水位画面时,通过自动程序识别水位并对照水位表,确定水位刻度,并且能够进行全天候不间断的监视,相关人员可随时获取水位的变化以及具体水位值。
3.2指标流速法
指标流速的主要目的是用来测量和计算断面面积,其原理是通过地下水位和面积的关系最后推算出所需的断面面积。例如建立一个基础的假设,断面的流速和水资源的平均流速之间满足一定的关系,满足假设的情况下就可以通过连续出水流量求出未知量。实际操作过程中,根据指标流速法测量流速和流量,然后计算出指标流速和平均流速之间的关系,最后需要通过各种办法测量出准确的水资源表面流速,即平均流速,最终才能得到所需要的断面面积等关键数据。
3.3对工程勘察中水文地质的评价
传统的水文地质勘察工作往往会忽略与实际地下水特征结合的关键点,这对工程建设岩土工程的有效性产生巨大影响,因为脱离实际的勘察往往是不具有参考意义,可能会给施工过程带来严重的安全隐患,对施工人员的安全以及工程质量都会带来威胁。因此,对勘察结果做出评价是一种必不可少的方法,例如可以从以下两点着手进行评估:第一,地质灾害往往都是因为地下水对岩土的侵蚀作用引起的,因此在评估工作开展中可对对地下水对岩土的作用进行综合评价,指出岩土的受损程度,同时要做出有效的预防措施;第二,针对不同的岩土特点,地下水的侵蚀作用会有所不同,这就需要对建筑工程所处区域的地质资料结合地下水特点进行综合的评价分析,提高勘察数据的准确性。
4结语
随着建筑行业的不断发展,对建筑质量以及抗自然灾害能力的要求不断提高,作为工程建筑前期基础工作的地质勘探环节的重要性日益突出。其中基础地质调查发挥着重要的作用,直接关系到工程建筑的耐久性和稳定性,关系到建筑整体的安全和质量,因此在工程建设岩土工程中中需重视基础地质调查,提高勘察数据的准确性,为工程的后期施工提供数据支持。
参考文献
[1]黄丽君.工程建设岩土工程中基础地质调查的重要性[J].城市地理,2015(10):63.
关键词:岩土工程;踏勘;重要性
中图分类号:E271文献标识码:A
引言
随着经济的发展,人口迅速的增长,拓展新的生存空间,开发地下空间已经迫在眉睫,土木工程将飞快的发展。而作为其基础工程的岩土工程也将得到飞快的发展。对于岩土工程来说,踏勘就决定了安全、质量、工期等工程的指标。
一、岩土工程中踏勘的作用
岩土工程是20世纪60年代末至70年代初,将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木工程实际而形成的新学科。岩土工程主要用以研究岩体和土体的问题。而岩体、土体的形成是极其复杂的地质作用的结果,且不同地区、不同类型的岩体,经受的不同的地质作用,其工程性质往往就存在不同。踏勘可以了解其所在地理环境、构造环境以及其所受的地应力作用等具有非常重要的作用。具体有以下几点:第一,踏勘可以详细分析所研究的对象即岩体和土体的形成环境及其所受的地应力作用;第二,踏勘可以通过测量、钻探等基础手段,确定工程参数;第三,在岩土工程中通过踏勘可以确定工程建筑群所出的环境,为工程安全有效的进行提供保障。
二、岩土工程踏勘存在的问题分析
岩土工程的勘探工作主要是包括工程地质检查、勘探和取样、室内试验以及现场检验监测工作。现实生活中不乏一些由于没有重视踏勘工作而引起的工程事故的案例,不仅造成了估计损失,更有甚者造成了人员伤亡。目前踏勘工作存在的一些问题:第一,由于对踏勘工作的重视程度不够,踏勘工作中走马观花,不认真进行踏勘甚至编造数据,或者现场勘探时,为了赶时间,取样不合格,钻探不按照规范要求进行;第二,在勘探报告的编写过程中不进行定量的分析,对于岩体或土体只进行学术性描述,不进行定量的分析,确定有针对性的合理建议措施;第三,缺乏对工程所在地整体环境的研究。在现在一些踏勘的报告中,会出现一些空洞而太缺乏实际性建议的结论,往往会带来很大的经济损失。就像在高层地基勘探中,正常的箱基完全能够满足工程的要求,但是可能由于踏勘单位未能够结合实际,只是沿用较保守的结论建议采用箱基复合基础,造成工期延长,带来很大的经济浪费;(四)现代土木工程建设的发展趋势可以看出有三个明显的特点,即工程的复杂程度越来越大、工程建筑场地的地质条件越来越差、岩土问题越来越难以琢磨。现代人口越来越多,但土地面积是一定,这就会造成在很多本已经高楼林立的地方仍要开始新的工程,这就为新工程建立带来很多问题。工程建筑的基础与地基相互作用并受到周围环境的制约,但在一些踏勘的过程中,由于没能充分认识其与周围环境的关系,造成岩土工程设计不足,引发严重的后果。
三、对岩土工程踏勘工作的建议
(一)加强监督,提高踏勘质量
对一些严重违规行为要记入不良记录名单。加强职业道德教育、进行行业自律、规范市场行为十分必要。勘察单位应加强自我保护意识.对一些业主的不规范行为。要据理力争。逐步实行注册执业制度。报告必须有注册土木丁程师(岩土)签字.并对报告质量负责。
(二)加强对员工的教育,贯彻对国家勘测管理条例的学习
要解决在踏勘中出现的问题,最重要的是提高员工的素质,加强其对各项管理规定的学习。在日常的工作生活中,组织踏勘工作人员一起学习国家等相关部门对踏勘的管理规定及相关的要求,提高对踏勘工作的重视程度,同时明白所承担的责任。对于违反管理规定的行为要严肃处理,提高踏勘工作人员遵守相关管理规定及条例的自觉性。
(三)提高岩土工程技术人员的技术能力
现代岩土工程正朝着更加规范化、标准化的方向发展,同时岩土工程将面临更加复杂的环境,工程开展的难度逐渐增大,这就需要从事岩土工程的科技人员拥有更加扎实的技术能力,用以面对严峻的形式。岩土工程主要是研究岩体和土体,这就需要岩土工程技术人员结合地质工程等学科,综合的分析其研究对象的特点,已确定合理可行的建议和方案,降低经济浪费和对人员的伤害。现代的社会是信息化社会,各项工作的开展都离不开计算机,熟练地将计算机运用到岩土工程开展的具体工作中,将有效地提高工作效率,加强各项数据处理的准确性。通过对岩土工程技术人员以及管理人员的培训,提升其技术能力,以适应现代岩土工程市场的需要。
(四)重视对踏勘区域环境的研究分析,制定完善的踏勘规范
对于岩土工程踏勘,国家制订了统一的踏勘规范,是根据我国各地区不同的特点,结合老一辈工程专家的踏勘经验以及成果而制定出来标准规范。但由于我幅员辽阔,地质环境条件十分复杂,不同地区其地基的形成环境,所经受的定应力作用往往是不同的。甚至同一地区的地基也会存在其特性指数不同的现象。全国性的踏勘规范具有普遍性,但是在应用于部分地区是就会显得过于保守,因此,对于岩土工程的规范必须加强其区域性的研究,制定更加完善的踏勘规范。
结语
岩土工程的发展将围绕现代土木工程建设中出现的岩土工程问题并将融入其他学科取得的新成果。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。现代社会岩土工程以突现出其极其重要的社会地位,而踏勘则是岩土工程中最重要的环节,一旦在踏勘过程中出现问题,就会造成巨大的经济损失,甚至造成人员伤害。要提高岩土工程中踏勘的重要性,同时提高从事踏勘工作的技术人员的技术能力,结合不同学科,运用现代化科技手段,做好踏勘工作的分析,并且为岩土工程提出合理化建议,制定合理可行的方案。本文对踏勘在岩土工程中的重要性进行了简要分析,并提出部分建议,希望做好踏勘工作,以促进岩土工程的发展。
参考文献
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