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随着我国经济社会的快速发展工程地质勘察水平也在日益提高,无论是勘察设备、勘察方式、相关仪器以及计算机水平都得到了极大提高,特别是相关勘察人员的专业水平也得到了长足发展。但是随着勘察工作的不断推进,传统的勘察技术和经验已经不能满足,这就需要工作人员不断总结,不断创新,寻找更有效的方式。这样才能进一步促进我国岩石勘察工作的发展,降低勘察成本。在岩石勘察过程中主要的目的是为了了解工程现场的具体状况,并且结合这些内容为设计和施工提供相关参数。所以岩石勘察工作在工程建设和成本控制过程中发挥极为重要的作用。工程勘察质量对整个工程的安全都会产生巨大影响。尤其是基础地质岩石测试参数会影响到工程基础设计,一旦这一参数存在问题就会造成基础设计的安全问题,增加设计成本。一般岩土工程勘察工作包括原状土取样、现场钻探、试验以及现场原位测试等工作,在执行过程中每一项都要严格按照国家规定的标准进行,要提高测试结果的准确性。
2几个重要工程技术存在的缺陷
2.1由于地质形态造成的问题:通常包括确定不明的地下物体、地下空洞以及岩石的分布形态和相关位置等。
2.2岩土参数的相关问题:需要对一些难以取到原装的岩石以及难于在室内进行实验的粗颗粒土、风化石以及残积土等。这些岩石的参数是比较难确定的。
2.3技术素质的问题:工作人员的专业素养和知识水平也会对岩石勘察工作产生巨大影响,一些工作人员缺乏基本的专业素质或者是技术交流能力,也是造成岩石勘察工作问题的重要原因。
3提高勘察水平的解决方法
3.1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数据适时采集处理,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、费用且勘探精度高等特点。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,物探条件的适用性越强,解决问题的可靠的性越大,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。
3.2加强室内、外测试新技术和施工检测、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;解决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及极限承载力,桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响;解决挡土结构的变形及破坏机理,土体与结构物之间的相互作用;了解动力工程、砂土液化、单桩和群桩在水平动荷载作用下的性状。
4针对我国岩土工程勘察提出的建议和对策
虽然我国岩石工程勘察技术得到一定发展但是仍然不能满足我国发展的需要,而造成这一问题的因素比较多,我国必须要结合自身发展实际选择正确的方式解决,主要从以下几个方面入手:
4.1要不断加强对岩土工程技术人员的培训,提高勘察人员整体素质;岩土工程勘察是一项专业技术工作,集多种学科于一体,近年来,随着勘察工艺和技术的不断发展,各种新的规范和标准不断更新,因此,岩土工程勘察人员必须与时俱进,提高自身的专业素质,以适应新时代的岩土工程勘察要求。在推行土木工程师准入制度的同时,要不断加强对勘察人员的培训,以全面提高其技术水平和专业素质。此外,还应该不断加强勘察市场的监管,推行勘察监理体制。
4.2要不断加强勘察质量的认证,健全勘察质量管理体系。建立专业的质量管理体系,设置以过程模式作为勘察标准的结构。而且要明确勘察工作的质量标准,通过过程方法对岩土工程实施PDCA的勘察管理方式,以全面提高勘察工作的质量及作用。
4.3对建设程序、市场勘察进行严格的规范,科学的建设程序应该严格坚持先勘察、再设计、后施工的流程。对于投资决策的工程,如没有科学的地质勘察资料,则不予报建。对于未按照地质勘察规范进行勘察的的工程不予报建。此外,还应该建立高效的市场约束体系。一方面加强国家和政府法律法规的监管,通过项目招投标制度和实际过程中对行为主体进行有效的监管;另一方面应该实行工程建设全程监理制,通过事前、事中、事后全程勘察的地质控制办法,以最大限度的避免建设过程中的地质问题,从而确保勘察有效,使建设投资效益最大化。
4.4定期进行勘察设备的维护和保养。随时掌握各种室外勘察设备和室内试验设备的完好性能,这是确保勘察工作有效进行的基础。对于现有的仪器设备应该定期进行检测,以确保其工作性能和状态,对于老化陈旧的设备仪器要及时更新换代。
5结束语
[关键字]岩土工程 勘察 问题 技术的应用
[中图分类号] TU195+.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-131-2
随着国家的进步,社会、科技的经济不断快速发展,高层建筑物的不断兴建,从而对工程建设队伍的竞争压力与技术压力的不断扩大化,岩土工程的勘察越来越受到外界的关注,从而国家对岩土工程的勘察技术规范要求也越来越严格。工程施工前对施工现场地质条件的勘察尤为重要,应明确了解不良地质导致的灾害问题的发生,应做到精心、仔细、严谨、高端的勘察,为提高工程的投资效益和工程的质量保证,所提供资料的真实性、完整性、精确性、技术性等的质量保证。
1 对岩土工程勘察过程中存在的技术问题的分析
1.1 岩土工程勘察技术现状的分析
随着我国岩土勘察事业的不断发展,其竞争压力越来越大,在每一项勘察方案中的编制和报价都是对于施工企业实际所需的现状进行总结,而一些勘察企业因各种原因接受报价低于自身勘察报价的业务,施工企业因价格较低的问题不愿对勘察设备和勘察手段的更新,对勘察后的数据无法保证其精确性,更无法保证勘察的质量,从而影响了施工工程的质量。
比如某业主托某勘察企业对住宅小区进行岩土工程的实地勘察,设计部门根据勘察企业提供的勘察资料对住宅的基础施工图进行了设计并提交,在进行实际工程建设时,地质有软土层的存在与所提交的勘察设计图不相符,开发商要求勘察企业对其再次勘察,这样不仅致使施工时间的增长而且又增加了投资。严重时还会导致各种纠纷的发生。
1.2 存在技术问题的具体表现
笔者通过对岩土工程勘察技术现状的分析,结合自身的工作实践,认为当前在岩土工程勘察过程中仍存在这样或那样的技术问题,但主要体现在以下几个方面。
(1)在地层界面划分过程中存在的技术问题
经过实际的勘察,桂林的土层属于岩溶发育的,地层中软土及溶洞分布较多,由于勘察队伍的勘察手段不先进,致使勘察的精度不高,对土层无法做到最精确的定性、定量分析,导致数据的偏差。这便要求勘察队伍在对实地进行勘察时,对地质的构造及软弱结构面的判定,对不良地质界面、空洞、溶洞等及其他不同地质形态、埋藏位置与深度的确定。
(2)勘察精准度有待进一步提升
在岩土工程勘察报告中,我们经常会发现其勘察精度存在一定的不足,有待进一步提升。例如,地下水埋藏情况、水位、类型和相关变化的表述不够完善,尤其在确定岩土参数时,往往缺乏完整性,加上代表性不强,经常导致设计人员的计算存在一定的失误。
(3)综合性水平存在一定的不足
岩土工程勘察是一项系统而又复杂的工作,就目前来看,很多勘察企业的综合性水平存在一定的不足。具体表现在以下几个方面:一是勘察企业为了实现经济效益的最大化,往往在勘察过程中安排的专业的技术人员严重不足,加上这些勘察人员不思进取、安于现状,难以认识到勘察工作的重要性,因而其专业技术水平较低,尤其是基本的资料的处理与分析能力严重不足,对于场地资料的收集,往往不对其进行真伪辨别和分析、归纳以及总结,就直接录入勘察报告之中,导致勘察报告缺乏精准性,从而难以满足设计人员的需要。二是在很多工程勘察过程中,往往是少量的勘察人员需要同时操作多台勘察机械设备,加上勘察工作的专业性和复杂性,这不仅加大了勘察人员的劳动强度,而且极容易导致错误的出现,进而降低勘察报告的精准性,从而降低整个勘察工程的质量,降低企业的综合能力,久而久之失去市场而被市场所淘汰,因而我们必须对其进行高度重视。
2 加强岩土工程勘察技术的应用,着力解决岩土工程勘察技术问题
通过对上述的分析,我们对决岩土工程勘察过程中存在的技术问题有了一定的认识,那么,我们应该如何应用岩土工程勘察技术着力解决岩土工程勘察技术问题呢?以下笔者就带着这一问题,作出以下分析。
(1)加大培训和教育力度,着力提高勘察人员的专业技术素质水平
由于勘察人员是整个岩土工程勘察的主体,其勘察质量的高低与人员的专业技术水平有着直接的联系。因而作为新时期背景的岩土工程勘察企业,必须加大投资力度,着力加强技术人员的培训和教育,使其充分认识到做好岩土工程勘察的重要性,着力提高其专业技术素质水平,并建立健全具有激励和约束性质的奖惩体系,激发其工作的热情和活力,从人员方面确保勘察质量。
(2)加强现代信息技术的应用
在高新科技技术信息时代下,勘察队伍不能只靠单一的勘察手段进行实地勘察,应采取合理合法全面的勘察手段对实际施工现场进行勘察,提高勘察的精确度,结合地质工程中的测绘、钻探及坑探、生物工程、遥感及地理信息等多方面知识结合勘察中的情况得到实际的运用。
(3)加强岩土测试及新技术的运用
对实际勘察中会有许多不定因素的发生,对于内聚力、内摩擦角、压缩系数、压缩模量等很多都是野外无法确定的因素,这便需求勘察队伍对此进行更严谨更精确的数据进行分析和试验,从而保证所提供的岩土工程设计图与施工所需参数的可靠和保证。
(4)加强岩土设计计算的完整和可靠
勘察数据是一切工作的基础,勘察数据的完整、精确、可靠、真实才能保证工程施工质量的保证。勘察数据的精确对岩土的取样和原位测试尤为重要,是一切数据的来源,取得数据,再进行数据的计算,其计算模式和计算参数中计算参数更重要。每项工程的勘察都具有较大的难度,对钻探取样和样品制作的过程中,会受一定程序的扰动和环境因素的影响产生一定数据的差异,测试结果也会受到一定的影响。
(5)对地质勘测最主要最有效的勘察手段之一
据有关实践证明,目前而言,地质钻探是岩土工程勘察的最主要、最有效的方式之一,因地质中,存在各种不同的岩土体和地层,对其取样和测试都要求用钻孔方式进行全面控制,而根据相关技术要求规范,每台钻机必备一名编录人员,以保证技术与数据精确,提高经济效益的目的。由此可见,地质钻探对岩土的勘察是十分重要的,施工团队只有不断加强勘察队伍的技术要求,提供更准确的勘察资料及数据,才能有效保证施工工程的质量。
3 结语
综上所述,随着岩土工程勘察的不断发展与进步,有效解决了很多技术上的问题,但还有很多问题依然需要解决与研究,施工团队在施工时不仅要对前期资料和数据的真实做到保证,还应对报告进行分析、复核和验证。只有不断加强自身的专业知识和技能水平,提高勘察队伍的技术与勘察设备的与时俱进,做到严谨、仔细、真实、可靠的勘察资料,保证工程质量的安全性和有效性,提高施工团队的操作实体化,促进社会经济的可持续发展道路。
参考文献
[1]杨凯旋.浅谈岩土工程勘察问题及技术应用[J].科技创新导报,2012,15:102.
[2]李本富.岩土工程勘察技术应用探究[J].中国高新技术企业,2012,Z2:47-49.
【关键词】岩土工程勘察;问题分析;解决方法
1、岩土工程勘察中存在的主要技术问题
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)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。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,如粗颗粒土、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)。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。5)枝术素质问题。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。
2、探讨问题的解决方法
随着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,成木低,信息量大等特点。可以利用工程物探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乎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以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,解决问题的可靠的性越大。因此,为了有效地解决某此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。
3、工程实例
某小区占地面积较大,拟建物主要为多层(3-6层)住宅和(2-3层)别墅,及少部分公共建筑(商场、学校、卫生院、地下室、农贸市场、邮电局、储蓄所、会所、俱乐部等)。业主按使用功能把本项目划分为A至G等七个区,山体北部为A至C区,山休南部为D至G区,场地中部为居住小区的标志性建筑柱廊和生活桥。
此次工程位于庄陵地貌,地形复杂,山体陡峭,基岩埋藏浅,许多地方直接,并且跨越的地层单元多,既有山前冲洪积物、坡积物、冲积物、淤积物,又有新近场地平整时回填的人工堆积物,其中大部分场地表面分布有厚达十来米(含有直径可达1至2米的巨大块状石头)的人工填土,地层和岩性分布复杂。基岩主要为花岗岩,局部有断层分布,岩石的裂隙较发育,伴有花岗斑岩岩脉、石英正长斑岩岩脉、辉绿岩岩脉穿插其间,垂直山脊走向仅400米宽度内就分布有14条岩脉。各种岩石、岩脉风化程度不一,有的岩脉风化后,其土质松软形成了复杂的岩土组合。其勘察的难度大,为了查明场地的岩土层分布和地质构造特征,合理地制定勘察方案和选择合理的勘察方式,首先在收集当地地质资料的基础上,进行了大量的工程地质测绘工作,然后根据地质测绘成果和场地工程地质条件编制勘察纲要。再针对场地地形、地貌特征、地质条件及工程特点,选用以钻探、物探为主结合坑探、槽探、洛阳铲、静力触探等多种勘探方法进行勘察工作。本工程共布置勘探点1007个,对场地岩上体进行了一系列的室内外试验和测试工作,野外测试工作主要有浅层载荷板试验、标准贯入试验、动力触探试验、静力触探试验、面波测试、剪切波速测试、抽水试验、室内试验,除了常规的岩土试验项目外,还进行了三轴剪切试验、击实试验、渗透试验、水质分析等,具体的勘察工作是:1)根据山地地层相对简单,但钻机搬运困难等因素,将物探、井探、槽探手段应用于难于进行钻探的山顶、陡坡等位置,并考虑到井探和槽探的勘探深度有限,因此将物探、井探、槽探等结合起来使用,既达到了勘察目的又节约了勘察成本。2)各种勘察手段相互进行对比验证,如通过大量物探与钻探、坑探、井探等的对比试验,取得场地各岩土层的对比参数,提高了物探资料的准确性和可靠性。把室内岩土试验和野外标准贯入试验结果与静载荷板试验成果进行分析、对比,建立它们与地基承载力和变形指标之间的关系等。3)根据初步勘察成果判定,本工程有大量的拟建物基础,将选择花岗岩残积土作为其持力层,由于场地内花岗岩残积土穿插有大量不同岩性的岩脉,并且其风化程度不同,造成岩土软硬不一,根据经验,采用常规土工试验和标准贯入试验成果,提供设计所需的岩土设计参数往往偏低,为了能准确地提供设计所需的岩土设计参数,本次勘察共进行了6台载荷板试验,以获取不同花岗岩残积土的承载力特征值和变形模量。其所获得的地基承载力特征值比采用常规方法提供的提高了约1.5倍(180kpa提高到289kpa).变形模量提高了3倍(5mpa提高到15.3mpa)取得了较大的经济效益。4)由于建筑需要,场地平整形成了大量的人工边坡,有的削坡高度达50多米,填方边坡高度达15米。本次勘察对场地内是否存在不良地质作用和潜在不良地质作用进行了大量的深入调查研究,提出了防治措施。对有关边坡的安全和稳定性问题作了专题研究,通过计算分析了边坡的稳定性条件,提供了各种边坡的支护方案和支护设计、施工所需的有关岩土参数,对施工、检测、监测工作提出了合理化的建议。5)岩土工程勘察报告着重对地基与基础方案,地基与基础设计参数进行了细致和深入的分析、探讨。根据场地岩土工程条件,结合上部结构荷载分布特征和成桩可能性及基础持力层的工程性质、埋藏深度等。
岩石勘查技术是指对工程的地质条件进行整体的勘察,在勘查的过程中运用比较先进的技术,对准备使用的土地进行勘察,主要包括施工现场具备的施工条件,地质如何,土地性能怎样以及今后形成项目之后会对周围的环境和居民的生活具有什么样的影响等,保障在施工过程中不会发生重大的沉降变形事故。
2勘察工程施工前的准备工作
2.1确定勘察的目标
首先,要对现场的自然环境、地理环境以及当地具备的地质条件进行考察,对施工现场环境湿度,年平均的降水量进行取样考察。再者,对附近的岩层分布,不同岩层厚度进行分析研究。以及对现场植被分布的情况和地质条件进行综合的考察,根据以上的查询情况来判断这块区域能否满足施工所必需的地理条件。
2.2对施工场地勘探
当勘察的对象据定了之后,就要采取相关措施对确定了的现场地质进行勘察。通过采取土方、愿为测量、现场测验等步骤,依据采集信息对施工现场的环境进行分析。将数据归纳整理,为后期工作提供参考。
3岩土工程勘察中存在的问题
3.1勘察过程没有按照科学的方法勘察
勘察人员在进行勘察工作时,地质条件出现复杂情况的时候,他们不能对勘察对象进行准确的分析和试验,最终造成勘探数据不是精确无误,不能避免的存在误差,对勘察的区域不能完全的掌握相关信息,因此没有足够的地质信息保证施工安全。
3.2勘察技术人员整体素质较低
在进行岩石勘探的具体过程中不仅需要靠科技的仪器,还需要综合素质过硬的技术人员。技术工作者的专业技能对勘探数据的准确性产生较大的影响,这也决定了勘察的结果的准确性。现在我国进行勘探的技术人员明显存在专业知识掌握欠缺现象,给后期的资料分析以及整理带来不便。
4勘察技术在岩土工程施工中的运用
4.1工程地质进行测绘
对工程地质进行的测绘在勘察过程中属于最基础的一步,作用是确定场地的地形地貌以及地层中不良地质之间存在的相互作用关系。原理是采用相关的理论知识,对施工现场的施工场地进行勘测,对地质的分布规律进行分析,然后推测现场的地质。然后将勘测出来的东西展现在地形设计图纸上,编制工程地质图。作为建设项目规划、设计施工的重要参考数据。
4.2勘探与取样
看看过程中常用的方法主要有以下三种:物探、钻探、坑探等。主要被用来调查地下地质。因此,在进行勘测的过程中,要根据现场具备的条件以及地质的条件选择适合的勘测方法。物探并不是直接的进行探测,采用的间接的方法,这样比较省钱,方便,对解决勘测过程中遇到的问题是十分有利的但需及时了解地下地质情况的问题,也可以给钻探和坑探提供一定的指导。但是,它存在数据不准确,使用受地形限制的缺点。钻探和坑探都是一种直接的方法,能够直接了解地况,在勘测的时候使用频率较高。而钻探实在勘测的时候最常使用的技术选择钻探需要根据底层类型进行。
4.3原位测试技术
原位测试是指在在保证岩石具有自然条件的前提下,对岩石的力学性能进行测试的方法。此种方法与室内试验相结合,能够为岩石今后的施工过程中提供理论以及科学的信息。在使用原位测试的时候,要严格按照施工的要求进行,不能为了一时方面走捷径,严格把握工程质量。
4.4现场检验与监测
现场检验与监测是勘探工程的重要组成部分,主要在施工过程和运营期间进行。一般在高级开勘察工作阶段开始进行。其目的在于保障施工的质量以及施工的安全,提高工程所具有的经济方面的性能。进行施工主要包括两个方面的工作内容:一是对勘察结果进行审查,二是对工程的质量进行检测。通过这些数据,施工人员可以推算出工程技术的相关参数,以此作为施工设计方案及依据,优化设计方案的目的在于使其能够在技术上具有一定的操作性。这个工作一般是安排在施工的过程中进行的,但是有些工程要求比较特殊就安排此项工作在项目竣工的时候进行。
4.5促进勘查技术数字化
科学技术以及计算机技术的进行也在不断的促进着岩土工程勘察技术的发展,引进高科技仪器,应用数据库管理技术,互联网技术,利用计算机内的相关软件将于工程相关的数据信息进行统计分析、整理归纳,总结出有效信息。还可以依据数学建模,精确表现出勘察场地的工程地质表面情况。数据采集仔信息化,可以使得勘察资料进行数字化处理,将整理的设计图纸、文字等相关资料妥善的进行保存,为今后的检测提供依据,保证资料都能够追查到。
5结束语
关键词:地质工程;勘探工作;影响因素
Abstract: with the rapid development of economy, the construction of city constantly improve, this to the engineering geology quality put forward higher request. And the geological exploration is to ensure the important link of the engineering quality, according to the author years rich experience in the geological exploration work of existing problems in the personal view, to provide theoretical reference for the related workers.
Keywords: geological engineering; Exploration work; Influence factors
中图分类号: F407.1 文献标识码:A 文章编号:
随着科学技术的发展,地质勘探技术越来越多的应用在建筑工程项目的设计中。但是由于我国的地质勘探技术起步比较晚,技术不是特别的成熟,目前还在摸索中前进。所以那必定会遇到很多问题和困难。这些问题如果不能及时的引起注意,不能及时的攻克,则就有可能影响工程质量,甚至引发工程事故,所以在整个工程施工中一定要高度重视,在施工前一定做好充分的准备,而前期准备中的地质勘探工作更是重中之重,地质勘探这一环节的好坏直接决定着整个建筑工程的质量。
1 施工前勘探工作的必要性和注意事项
1.1 勘探施工地的必要性
建筑工程可分为工业建筑和民用建筑,在十分不同的两种建筑特性中,也存在的密切的联系。而地质勘探是工业建设和民用建筑中最基础的部分,并且占有很重要的位置。所以施工前必须要详细的进行地质勘查勘探,并且合理的选择地基,这样才能够真正的保证建筑物的质量和安全。由于各地的地质条件不同,所以在不同区段的建设功能也存在差异。综上所述,施工前的勘探工作十分的必要和严谨。
1.2地质勘探工作的注意事项
在一个城市中,通常都会建有公用设施、居住区、交通线路等数量很多的建筑。通常这些建筑都是浅基础建筑物,所以其对地面的影响一般也就只有十几米,而基础的砌置深度也不会大于五米。一般静荷载是地基上的主要作用力,所以,在对这类建筑物进行规划设计时,要注意以下几个方面:a.勘探的主要研究对象是:土的物理和化学性质、地下水的埋藏深度、地形地貌特征、地下水的化学成分、土的剖层面和地下水的动态特征等等。b.在进行勘探时,要进行大量的浅孔勘探,这样才能更好的了解地下水的状况。c.在一般情况下,在坑孔的勘探时要按照方格网和勘探线布置,而勘探的深度的限制是整个活动层。
在城市的规划中,场地的区分和选择占有重要的作用,如果想要选择出更适合的建筑场地,就要从自然条件和经济条件等来进行论证。所以必须要在城市建设的规划前就进行各个方面的调查。而最重要的就是对场地的选择和分区。在评价工程场地的分区和选择时,最重要的因素就是水文地质条件、地形地貌特征、动力地质作用和地质结构。
2 客观分析在地质勘探中的问题
2.1 工程地质勘探的质量问题
在工程地质勘探过程中,一般问题较多的是工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;地质报告中基本地质条件不清楚,主要工程地质问题界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性更大。
2.2 对工程地质勘探的重要性和价值认识不够
地质勘探主要是两个方面,一是揭示地质构成,二是提供土体的力学指标;地质构成决定基础处理方案的选择,力学指标对工程造价影响很大。众所周知,地下是看不见摸不着的,所以只有靠钻探勘察来了解。建设场地是唯一性的,勘探成果也没有可比性,因此建设单位选择一家专业技术强,操作规范严谨,能准确提供信息的勘察单位相当重要,对建筑安全、工程施工顺利进行、节约投资都有重要的意义。
2.3 地质勘探工作的市场环境比较差
现在,我国建筑行业以迅猛的速度发展,这就增加了市场的竞争。激烈的竞争不仅仅给地质勘探单位带来了机会,也形成了巨大的挑战。在国内,地质勘探单位的数量是越来越多,但是国家对这方面的管理机制却不健全,这些都导致了地质勘探市场中的恶性竞争、市场无序、相互压价等现象的存在,这对于行业的整体发展是极其不利的。因此,作为建筑工程的参与者,地质勘探单位要严格自律,坚持从自身做起,共同推进地质勘探市场在一个合理、有序、公平竞争的环境下和谐发展。
2.4建筑工程地质勘探与基础设计中存在的弊端
建筑工程项目的设计工作中,基础设计是一项技术要求高、操作复杂、涉及内容较广的工作。针对不同的地质条件,设计人员要在深入熟悉与了解建筑工程项目建设的基本要求、地质条件、水文条件、施工场地、周边环境等基本信息的基础上,结合工程项目建设的实际需要,制定出科学、合理、正确的基础设计方案。但是由于我国地质勘探技术应用在建筑工程基础设计的时间较短,所以不可避免的存在一定的弊端和问题。
2.5 基础设计人员不够重视地质勘探报告
由于受到现有建筑工程基础设计理念与技术模式的限制和影响,设计人员普遍的把地质勘探报告仅仅作为简单的参考资料,在参阅中关心的只是所需的各项地质、水文数据,而对于地质勘探报告中的部分专业技术参数与建议视而不见,而地质勘探单位在为工程建筑设计单位提供服务时,勘探人员多是将工作的重点集中于报告的专业性与理论性,对于其实用性与可行性的考虑则相对较少,这往往导致设计人员在阅读与应用中出现技术障碍。由此可见,国内工程建筑基础设计工作中,地质勘探与基础设计缺乏有效的结合与互补,难以全面发挥两者所具有的特殊意义和作用,最终导致人力、物力、财力的无形浪费与损失。
3 工程地质勘察行业制度不健全
3.1 制度与实际实施要求不相符合
虽然新的《岩土工程勘察规范》已经颁布,并且在勘探程序和新技术的应用方面都已经明显地落后于时代的发展,一经颁布实施就难以把握。更为令人难以理解的是另一部国标《岩土工程勘察规范》并不完全适合于水利水电工程地质,而建设部的一些工程勘探监督机构则以此为依据对水利水电勘探设计单位实施质量检查,使勘探单位不得不准备满足两种规范的两套地质报告分别对付审查和检查。
3.2 规程规范
规程规范的修订和出台周期太长,完全不能满足工程建设的需要。水利系统与水电系统的勘探设计阶段不一致,因此规程规范也有区别,周期太长因此会出现较多问题,在新的未出旧的解决不了的这个盲区,甚至会产生一些混乱。水利与水电分家之后,对于工程地质这个专业来说其工作性质还是一样的,但是从技术标准和勘探程序这方面来讲也存在着不同,很多的问题显露出来仍未解决,这需要广大工程师和有关部门共同努力寻求解决和协调的方案。3.3 勘探设计报告的问题
近年来一些单位提交的勘探设计报告中的地质章节不是地质师写的,报告的编制人中没有地质专业负责人,或地质报告没有院级地质负责人审查把关,报告和图纸中的错误较多。这种情况给总院增加了审查难度,同时也有损勘探设计单位的质量和水平形象,还会延误工程报批的时机。当然也有上级单位工程审查把关不严,助长了这种技术责任心不强的现象。
4 对地质勘探监管力度不够
一是工程地质勘探在工程的前期阶段进行,由建设单位自主选择勘探单位,一般建设单位缺少这方面的专业知识,对地质勘探的重要性认识不足,因此对勘探单位要求不高,有个成果就可以,勘探费用
上考虑多点,对技术的要求就轻了。二是地质勘探是野外作业,土工试验和资料的整理,整个过程只有勘探单位独自完成,没有监督,到底钻了几个孔,钻了多深,取了多少土样,土工试验做了多少,这些都存在漏洞,是勘探单位的“良心”活。现在施工图审查也对地质勘探成果进行审查,那都是事后了,只要资料造得过去就都能通过,地质构成与实际施工严重不符时有发生,力学指标的精确性更是无法判别。
【关键词】:岩土工程;地质勘察;技术缺陷;解决措施;发展趋势;
中国分类号:F407.9文献标识码: A
引言:
岩土工程勘察的目的在于解决和处理建设工程中与岩土介质有关的问题,是建设工程中不可或缺的重要环节。各项工程建设在设计和施工之前必须按基本建设程序进行岩土工程勘察,岩土工程勘察的重要性和其质量的可靠性越来越为各级政府所重视。但是,在各级检查和施工图设计文件审查中,勘察问题仍旧突出。当前,施工图审查主要集中于房屋工程和城市基础设施,对为城市建设服务的勘察单位来说,既是促进更是考验。因此,将岩土工程勘察中常见问题加以归纳、分析,对其产生的根源进行了深层次的探讨,对提高勘察技术水平、保证勘察成果质量、减少勘察过程中的错误不无裨益。
1、岩土工程勘察中存在的主要技术问题
随着我国国民经济不断高速发展,众多基础建设项目和现代化超高层建筑物不断兴建,基础和基坑开挖深度越来越深,各种公共建筑物的建筑风格迥异,其平面和立面变化大,给结构和勘察专业带来诸多的新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察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:
1.1岩土工程勘察技术中的地质形态及界面划分问题:在岩土工程勘察中,会面临着地下物不明确,埋藏位置及埋藏的深度难以确定,还有地下空洞和它的分布形态问题等都是在岩土勘察工作中需要解决的问题,另外,对于岩土体及岩石的风化程度界面划分、软弱结构及地质构造的判断和不良地质界面的确定等问题,界面的划分和地质形态问题均是岩土工程勘察所面临的技术问题。
1.2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、外试验的岩土层如粗颗粒土、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。
1.3岩土工程勘察技术中的岩土参数及综合能力问题,在岩土工程勘察中所面临的岩土参数问题,主要有获得的原状岩土样品无法用于室内、外试验,因为这些岩土层出现了残积土、粗颗粒土及风化岩等情况,这样岩土的变性指标、承载力等设计参数就难以确定了。其综合能力的问题,主要表现为一些工程勘查技术人员不能对所勘察的室内及野外的原始资料进行有效地整理、分析及利用,同时还缺乏相应的去伪存真、归纳总结及补充印证的能力,对于建筑结构有关方面的设计知识也不懂,这就会常出现工程勘察目标的不明确,所勘察的资料无法满足相关设计的需要。
1.4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。
1.5资料搜索不全问题:不能有效地解决岩土工程设计与施工中的问题在岩土工程勘察规范中,明确规定要搜集带有地形及坐标的工程区域总平面图,建筑物的规模、性质、结构及荷载的特点,工程区域的地面整平标高,地基的允许变形资料等。但是现在的岩土工程勘察报告准备工作做的不到位,资料的搜集不够全面,对于工程的地面整平标高及结构形式情况不清晰,对于设计单位的工程勘查技术缺乏相应的要求。
1.6数字化勘探技术应用不够,在很多岩土工程勘察信息技术上,虽然有些地方应用了数字化系统,但某些环节的技术条件还不够成熟,跟CAD的设计软件接口不是很匹配,难以顺利对接,对于勘察资料不得不进行重新的数字化,这在一定程度上,影响了设计系统的推广应用。
2、岩土工程勘察中相关技术问题的解决措施
2.1岩土工程勘察中运用新工程物探法解决相关技术问题随着现代技术的发展,依据电磁波、弹性波理论及电学原理等发展起来了一批集采集处理、硬软件功能为一体的工程勘探设备,它具有样品采集密度大、成本低、速度快及信息量大的特点,能够运用加大测点密度的手段来获取连续地质界面的情况,这种物探技术有效解决了传统钻探技术所带来的划分准确及漏判的问题,这种综合性的物探手段还能解决遇到的诸多岩土勘探问题,像地下洞穴、不明物体、断层、软弱结构面的分布位置、形态、特征等问题,也能够为所需要的岩土参数及设计参数提供可靠的勘探信息资料,能够有效地解决岩土工程勘察中所面临的主要技术问题。
2.2加强工程勘查技术人员的综合素质及数字化技术的广泛应用对于岩土工程勘察技术人员应该加强他们的再教育及相关技术的培训工作,同时还应该加强数字化技术的应用,像数理统计、土压力、承载力的计算、地震反应的分析、受压层深度计算及渗流分析等,像加强室内、外探测技术及施工检测与监测技术的应用,并通过探测所得数据资料进行分析对比,并对它们建立起一定的关系,同时对获得的实测资料进行反算,来对比得到的参数的准确性,从而在工程设计时拥有更为可靠的设计参数。
3、岩土工程勘察技术的发展趋势
在岩土工程取样技术方面,其地质钻探技术、岩土取样技术等朝着标准化发展,混凝土的灌注桩取心技术也在不断的发展完善,确定岩土参数上朝着原位测试技术发展,并且非破损探物技术也有了很大的发展;对于岩土工程的地基处理上,原有的技术也在不断的翻新,并不断地有新方法被应用,现在常用的方法有砂石桩、CFG 桩、劈裂注浆、夯坑基础等,这些技术的不断发展都是勘查技术发展的主要内容。而且随着计算机的广泛应用,其数据库技术、测绘技术、网络通信技术、计算机技术及 CAD 技术等也被广泛的应用在岩土勘察中来,并且在不断的完善之中,它能够更有效地对岩土工程的地质及空间形态进行分析和预测,而且其勘察信息资料更为准确和可靠,数字化工程勘察技术还将会进一步的发展,并且与传统的岩土工程勘察技术相结合,对工程的勘察将会带来更便利有效地勘察成果。
结语:
岩土工程勘察作为一门应用科学和技术,在自身的发展中正经历着一个重要的阶段、并面临着新的挑战和机遇。随着工程地质岩土力学和土木工程等学科的发展,很多勘查技术问题已经得到了解决,可在实际的工作中依然有很多问题需要去研究与解决,要有效地解决岩土勘察技术问题,需要提高相关技术人员的专业知识及技能水平,同时加强新勘查技术和传统勘察技术相结合的应用能力,并且在相关建设制度及程序的严格执行下,对工程进行有效地勘察,推动着勘察技术向高精深方向发展,从而为工程建设带来巨大的经济效益及社会效益。
参考文献:
[1]中华人民共和国标准.GB5002─120001岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002 .
[2]潘洪远,覃绪坚.岩土工程勘察技术的应用与技术管理[J].科技风,2010(20).
[3]解文强.岩土工程勘察数字化技术的实现与展望[J].山西建筑,2007(28).
关键词:岩土工程; 基础类型;基础持力层
一、前言
近年来,随着我国经济建设的迅速发展,岩土工程勘察技术有了长足的进步;改革开放以来引进了不少国外建筑设计施工的新技术、新方法,各类新型的建筑物层出不穷。由于我国地域广阔,不同地区甚至同一地区不同场地的工程地质条件差异很大。加上建筑设计施工新技术、新方法的使用,给建筑工程基础类型选择带来多样化。
由于各类新型建筑的出现及建筑工程基础类型选择的多样化。目前,在场地岩土工程勘察中出现了在同一场地中的不同建筑物可采用相同的基础类型;不同类型的建筑物在同一场地中有不同的基础持力层可选择时而可采用不同的基础类型;同类型的建筑物在不同场地的岩土条件下可采用不同的基础类型;相同类型的建筑物在同一场地有多个基础持力层可选择时亦可采用多种不同的基础类型等新情况。
但是,不论选择哪种基础类型都涉及到工程的安全性、经济合上的合理性、技术上的可行性等关键性问题。
岩土工程勘察报告是场地岩土工程勘察的最终成果文件,是拟建工程的基础设计和施工的工程地质依据。成功的岩土工程勘察报告,工程地质评价应该是正确的;推荐的基础类型应该是工程上安全的、技术上可行的、经济上合理的。岩土工程勘察报告所提供的地质参数和水文参数是较准确的。同时会被设计和业主采用的。工程地质评价及基础类型的选择是场地岩土工程勘察报告的核心和重点,是解决拟建工程基础设计和施工等中心问题的答案。如果工程地质评价或地质参数不准确,基础选型不合理,轻则造成浪费和重大经济损失,重则产生重大安全事故。
因此,场地岩土工程勘察中对场地地质环境条件,岩土层特征,不良地质现象,地基稳定性和适宜性,基础类型及岩土参数的选择等问题必须根据地质调查,钻探及现场原位测试和室内测试等勘察资料进行详细分析总结,结合拟建工程的特点等,按现行的国家相关规范规程和社会上现有的建筑施工技术进行综合评价,提供多种适用的基础类型,对不同类型的基础型式的优缺点进行分析比较,并提出一种最优方案供业主及设计部门选择。建筑基础选型既是场地勘察的重点核心,也是勘察报告的精华。
在工业与民用建筑,特别是房地产开发中,往往一个建筑群中有多种不同建筑物,如一个住宅小区,既有别墅和多层建筑,又有小高层,甚至高层建筑。因此,场地勘察报告中的基础形式就面临针对各类不相同的建筑物进行多种的选择;有时甚至连基础持力层也有多种不同的选择。而不同的基础类型,岩土工程分析评价的侧重点和应特别注意的问题是有所区别的。根据本人的实践经验和体会,浅谈在工业与民用建筑中常用的几种建筑工程基础类型的特点及评价方法和应特别注意的问题。
二、常用的几种建筑工程基础类型
1.天然地基浅基础
天然地基浅基础是工程建设中最常用的基础类型,是最经济、施工技术方法最简单的基础类型;是工程质量最容易控制和最容易得到保证的基础类型;也是建筑工程首选的基础类型。其一般适用于 9 层以下、荷载较小且单体占地面积较小的建筑工程。地基勘察中的侧重点应特别注意的问题是:a.地基的稳定性和适宜性;b.不良地质;c.岩土层的均匀性和有无软弱下卧层;d.基础持力层的地基承载力能否满足拟建工程的荷载要求;e.地基沉降是否均匀及地基沉降量、变形能否满足要求;f.基础持力层顶板埋深差异程度及地下水位埋深对施工的影响。
采用天然地基浅基础尤为特别要注意的问题是:在花岗岩地区的挖山填沟平整形成的地基勘察中,严格分清原生花岗岩残积土和搬挖新填的花岗岩残积土尤其重要。由于原生花岗岩残积土和挖搬新填的花岗岩残积土十分类似,有时不全面比较分析就很难分辨。如果辨别错误时会出现严重后果。
2.预制桩基础
预制桩基础是在上部地基岩土层无法满足拟建工程荷载和变形要求的条件下,不能采用天然地基浅基础基础时,且基础持力层埋深较深的条件下常用的基础形式。此类基础适用于中等荷载(20 层以下)的建筑。由于预制桩具有易施工、适应地层广、工期短等优点。选用此类基础类型时,在勘察中除了做好常规的地基勘察评价内容工作外,应特别注意分析评价如下两个问题:a.沉桩的可行性评价,即桩要穿过的上部的地层特性评价。当桩要穿过的上部地层有较厚的砂层或有硬壳层时,就要根据砂层的厚度和密实度或硬壳层的厚度和硬度进行具体分析论证评价,在考虑到砂层厚度时还要考虑打(压)桩产生的挤土效应,确定沉桩的可能性。如某小区的H3~H5幢的15层住宅楼。根据地层条件采用预制桩基础,选择(2-7)卵石层作桩尖持力层。但是,打桩时在(2-3)稍密状粉砂层较厚(厚度大于 5 米)的地段的桩无法穿过该粉砂层。勘察报告中未对该层的沉桩可能性进行评价。其代表性地层特征见图 1。想利用(2-3)粉砂层作桩尖持力层时,经过桩的载荷试验,桩沉降无法稳定,且单桩承载力又不能满足设计荷载的要求。业主召开专家会议,研讨(2-3)粉砂层局部无法沉桩原因及其解决的方法。经施工现场观察分析,专家一致认为是由于粉砂较厚,打桩的挤土效应对砂又有挤密作用,使桩周摩阻力增大而使桩无法穿过粉砂层。由于只是局部,不宜变更基础设计,提出解决的方案为:先在桩位用 130mm 的钻头钻穿该粉细砂后再同孔打桩。相关部门采纳了上述的方案,使无法沉桩的问题全部得到解决。
b.当选择硬质中风化岩面作持力层时,应特别注意桩尖持力层的岩面产状。大多数平原的灰岩地区,在其岩面上往往有一层 1~5m 厚的流塑状的风化残积软土,往下直接就是中风岩。当中风化岩面产状较陡且选用作桩尖持力层时,岩面上覆流塑状的风化软土对桩周无侧压力和摩阻力,容易使桩尖产生位移。同时桩尖在岩面处易产生弯曲并折断。上述地层条件不宜采用预制基础。如某大楼,代表性的局部地层见图 2。图中(3-2)为流塑状的风化残积软土(4-1)为中风化灰岩。压桩施工中,发生断桩事故。开始施工的 8 根桩中有 5 根桩压到达持力层后,还可继续压下去,又感觉不到桩尖有大的阻力(实际上桩头段已折断)。业主不得不变更基础设计,改用钻孔灌注桩基础。
3.伐板基础和箱型基础
伐板基础和箱型基础是高层、超高层建筑常用的深基础类型。基础埋深较深,地基开挖深度大。地下室一般为 2-4层,埋深一般为 9-16 米的居多。有些超高层建筑的基础埋深可 20 多米。此类深基础具有造价高、风险大、施工难的特点。勘察报告必须对其安全性,经济合理性,施工可行性进行透彻的、正确的、全面的论证和评价。使选择的基础类被业主和设计采用。勘察的过程中除查明和评价拟建工程范围内岩土层的类型、结构、分布、深度、厚度、坡度、工程特性和变化规律等,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力等常规内容外。勘察的侧重点及应注意的问题是:a.查明和评价地下水的埋藏状态及地层的透水性和富水性,强含水层的分布范围。对基坑开挖的涌水量进行试验并预测;为基坑设计和开挖提供水文地质参数。b.岩土层的特征、状态分析评价要准确,报告提供的岩土层的内磨擦角(ф)和凝聚力(C)值要准确,为基坑的设计、开挖和边坡支护提供准确岩土参数。c.对坑底的基础特力层、下卧层及其以上岩土层压缩变形特征进行分析,为地基沉降提供准确的地质参数。d.勘察报告应对提供的基坑开挖和边坡支护方案进行分析论述,确保工程安全。e.分析研究和论述基础施工对周边地区的现有建筑物的影响。如基坑降水对周边地区地面沉降的影响,基坑开挖对周边建筑物基础的影响等。对可能产生的安全问题进行预测并提出合理的处理方案。f.查明和评价不良地质的成因、类型、分布范围、发展趋势和危害程度,提供整治的方案及岩土技术参数的建议。g.确定地基土及地下水在拟建工程施工和使用期间可能产生的变化及其对工程的影响,提出防治措施及建议。
4.人工挖孔灌注桩
人工挖孔灌注桩具有工程质量易控制,可多桩同时开工作业而工期短,造价较低等优点。以前是深基础中首选基础类型,在福建大量采用。其适用于地基均匀性较差,持力层起伏变化差异大且荷载较大的建筑工程。此类基础类型目前在山区应用较多。可以较好地解决严重不均匀地基的基础设计问题。如最近某市山区挖山填沟的地基,拟建工程为九层。经勘察,在同一幢建筑中,场地基础持力层埋深差异很大。地基的填土层厚度从 0.4m~17.6m,为严重不均匀地基,由于在山区,地势较高,无砂层,没有强含水层,地下水贫乏。根据地基条件,为了克服不均匀沉降,勘察报告建议采用人工挖孔灌注桩基础。被设计和业主采用。基础施工顺利,达到了工期短,造价相对较低的目的。
人工挖孔灌注桩近年在福建被限制使用。主要是出现了较多的施工安全问题,且大部分安全问题都与勘察资料不详细或不全面有关。勘察的过程中除做好常规勘察内容的工作外,侧重点和应注意的问题如下:a.要查明和评价地层可挖性和井壁的稳定性及其支护条件。b.查明和评价地层的有毒有害气体。预测挖桩中可能出现潜在的安全问题。C.要查明和评价地下水的赋存状态,地层富水性及透水性,强富水层的分布范围。进行必要的水文地质试验,对挖桩施工中的地下水涌水量进行预测。特别是当选择中风化岩作基础特力层时,要十分注意基岩层富水性及透水性。
5.沉井基础
沉井基础主要用于软土地基的一种地下构筑物的基础类型及桥梁工程在河海中的基础类型。此类深基础在基础施工中采用特殊方法――在井内挖土靠其自重下沉或对井壁四周冲水靠其自重下沉。根据沉井施工的特殊方法,勘察评价的侧重点是:a.查明和评价井下沉范围内土层的特点及其均匀性,特别是有无硬夹层。b.查明和评价沉井施工对周边地基和建筑物的影响。C.查明和评价沉井井底的基础特力层的产状及其平整度。当井底持力层采用岩层时,必须查明和评价岩面的产状及其平整度,防止岩面倾角大而造沉井倾斜而难于纠偏。
6.钻冲孔灌注桩基础
钻冲孔灌注桩基础具有适用于各类复杂地层,单桩承重荷载大等优点,近年来在高层、超高层建筑及公路铁路桥梁中得到广泛应用。根据桩的受力不同又把钻冲孔灌注桩分为摩擦桩和端承桩。勘察过程中除做好常规勘察内容的工作外,侧重点和应注意的问题如下:a.对成孔的可行性进行评价。地层的稳定性直接影响成孔,桩穿越的地层中有无太厚且易塌的软土或砂砾层,对成孔的可行性进行分析论证评价,指出可能产生塌孔的层位并提出处理的方法。b.查明地下水的分布和状态,对成桩的可行性进行预测。对桩穿越的强透水且厚度大的强富水层及地下迳流的状态进行分析评价,预测地下水对注浆产生的影响,提供可采用的处理方案。如揭阳市的特大桥,采用摩擦桩,桩长 55~65 米。施工的 39根桩中有 12 根发生离析现象,离析的深度均在 45~58 米段。在 42~62 米深范围分别有 1~2层强富水、强透水的砂卵层,对成桩的影响在勘察报告中未进行预测和评价。省交通厅召开了专家研讨会,通过分析论证专家们一致认为桩离析属地下水引起的,提出了处理方案并被采纳,使桩的离析问题得到解决。C.做好室内外的测试工作,提供准确的桩周岩土摩擦力和桩端承载力参数。当端承桩选用岩石作持力层时,必须查明桩端以下 10 米范围内有无软弱夹层。
关键词:物探技术 地质勘查综合物探
中图分类号:P624文献标识码: A 文章编号:
科技时代的到来,使得各项现代技术获得快速发展。科学技术的应用让人们的工作更加准确有效,因此,将物探技术应用于我国的地质勘查工作中,对地质勘查工作的发展具有十分重要的意义。物探技术在地质勘查工作中的应用,将大大提高地质勘查的速度和质量,增强了地质勘查工作的有效性,从而提高了生产力的发展。物探技术的应用使得地质勘查工作具有更高的现代化水平,成为地质勘查中的一门新型活跃并且具有重要价值的勘查方法。但是,由于地质勘查工作的复杂性,物探技术在实际地质勘查中依旧存在众多问题,这就需要我们进行深入的分析和研究。
物探技术的基本原理
所谓的物探技术就是指根据各种岩石之间存在密度、电性、放射性以及磁性等物理性质的差异,利用地球物理的原理,选用不同的物理方法和物探设备,进行工程区地球物理场的变化测量,以此来了解其水文地质以及工程地质条件的一种勘测方法。目前,由于单一的物探方法具有自身的局限性以及地质勘查具有复杂性,因此,我们在地质勘查中常常采用多种物探方法进行勘探和测试,这就形成了综合物探技术。综合物探是基于先进电子信息技术而逐渐发展起来的。由于不同的地质结构具有不同的物理特性,物探技术就是利用这种不同的物理特性,采用精密的电子仪器对地质结构进行探测,然后根据仪器反馈的信息数据和图像,对地质结构做出准确的定量分析,从而对勘探地质结构的岩石密度和辐射进行判断。通过综合物探技术可以很好的了解各个岩石层的岩石结构和岩石种类进而有效地完成地质勘查工作,为各种地下矿石能源的开采进行安全的指导。
物探技术应用对地质勘查的意义及作用
目前,随着综合物探技术的逐渐成熟,已经深入到众多生产行业和工程领域,尤其是在地质勘查方面,取得了良好的勘查、探测效果。例如,在水文地质探测中的运用。在进行水文地质勘查时,会根据水质具有的导电特性和岩石具有的电磁场进行综合物探。再比如,在地质灾害的地质勘查中的运用。通过有效的综合物探技术加强对地质灾害的探测,可以对地质结构进行正确的判断,从而找出异常结构的位置以及岩层的断层情况,根据这些物探数据可以对部分自然灾害进行很好的预防。另外,可以运用于工程测量的检测和考古行业。在工程建设前通过物探技术进行地质勘查,从而保证了施工的安全以及建筑的建成后的质量安全。应用于考古行业可以根据被测物体的物理性质,进行内部的勘查与检测,从而帮助考古人员判断出文物的准确位置。
因此,随着科学技术和信息时代的不断发展,使得综合物探技术在地质勘探中发挥着越来越重要的作用。将物探技术应用与地质勘查工作中,通过综合物探的数据信息,可以帮助地质勘查工作者进行精确的判断,从而减少工作失误,方便勘查工作的顺利进行,提高地质勘查工作者的工作效率,降低工作强度。另外,将综合物探技术应用于地质勘查领域,对我国的地质勘查工作的发展有着重要意义,有利于生产力的提高,从而促进国家建设提高经济发展能力。
综合物探技术的方法
由于地质勘查工作的复杂性,针对不同的环境往往采用不同的物探技术,因此进行地质勘查的综合物探技术的方法有很多。
电磁法
电磁法主要是指根据岩层具有导电性的特点进行探测,从而达到地质勘查的目的。电磁法根据不同的工作原理,又可以分为连续电磁法和瞬变电磁法两种情况。它们主要应用于地质结构的勘查和金属矿床的寻找。其中,瞬变电磁法可以通过一定的电源装置,利用电磁场的脉冲特点对地质结构发射电磁场,从而对地质结构进行有效的勘查与探测,尤其是在水文地质结构的勘查中,瞬变电磁法发挥了重要作用。
电流法
电流法是一种根据不同岩石之间具有的电阻率和含水性进行的物探技术方法。通过电流法探测出不同地质结构中的岩石电阻率,然后根据这些电阻率数据进行科学的判断与分析,从而确定地质结构中岩石的含水量以及岩石的不同种类,以此来做到对地质结构的定性分析。
天然磁场法
由于岩石本身就具有一定的磁场,因此在进行地质勘查时可以利用这种天然的磁场进行有效的检测。天然磁场法就是根据岩石自身所具有的磁场进行的一种地质勘探方法。这种探测技术可以通过岩石磁场的频率进行数据测量,来详细了解不同层次的地质结构。但是,在实际地质勘查过程中,这种物探技术方法容易受到外部因素的影响。比如,在地质勘查时使用的电子通讯设备等都会对其造成设备干扰,从而导致勘探的数据变化过大,不利于对数据进行有效分析。
无线电波法
这种方法,主要是对地下发射高频率电磁波,然后利用这些电磁波的衰减情况进行分析,从而促进地质勘查工作的有效开展。当电磁波穿过岩石会被的磁场吸收从而出现衰减的情况,尤其是遇到断层是会发生明显衰减的现象,因此在地质勘查中根据这中现象可以准确判断断层的位置。
总而言之,进行地质勘查的物探技术有很多,比较常用的有地震波CT成像技术、声波测并技术、高密度电法勘探技术以及钻孔色彩电视全孔壁成像技术等等,这些技术对地质勘查工作的有效进行起着至关重要的作用。随着社会经济的迅猛发展,地质勘查工作对物探技术的要求也越来越高,单一的物探技术方法已经难以解决在实际工作中遇到的各种复杂的地质问题,因此,我们必须对物探技术在地质勘查中的应用及问题进行深入研究,通过多种物探技术方法的优化组合进行地质勘查,以此来提高地质勘查工作的有效性,促进地质勘查工作者判断的准确性,提高工作效率。
参考文献
荆鹏 郭栋浅谈物探技术在地质勘查中应用【期刊论文】城市建设理论研究(电子版)-2012
【关键词】地质矿产研究;基本管理制度;专业技术管理
1、地质矿产研究的主要内容及职业定位
1.1 地质矿产研究的主要内容
地质矿产研究专业(学科)以“成矿研究”为主要内容,主要研究矿床的地质特征、成因类型、成矿机制、成矿机理、形成机理、形成机制、成矿大地构造背景、成矿环境、成矿地质背景、成矿条件、成矿规律、控矿因素、成矿系列、成矿系统、成矿模式及成矿预测等问题。
地质矿产基础研究的核心是矿床成因研究,主要研究矿床的地质特征、成因类型、成矿机制、成矿机理、形成机理、形成机制、成矿大地构造背景及成矿环境等问题。地质矿产应用研究的核心是成矿预测研究,主要研究矿床的地质特征、成矿地质背景、成矿条件、成矿规律、控矿因素、成矿系列、成矿系统及成矿模式等问题(这些问题的研究属于应用基础研究),在此基础上提出找矿靶区、找矿方向、找矿前景及找矿远景。
1.2 地质矿产研究的职业定位
地质矿产勘查(矿产地质勘查)过程中,通过地质勘查工程(槽探、井探、硐探、坑探、钻探)的布置和实施来确定矿床的地质特征及矿产资源储量;需要研究区域及矿区地层、构造、岩浆岩、变质岩、围岩蚀变等,特别是要研究确定矿体的产状、形态、规模、矿石特征及矿床成因类型等。
根据矿产地质勘查规范,勘查工作分为预查、普查、详查、勘探四个阶段。各阶段任务如下:
(1)预查阶段是通过对区内资料的综合研究、类比及初步野外调查、极少量工程验证提出可供普查的矿化潜力较大地区,有足够依据时可估算预测的矿产资源量。
(2)普查阶段是对矿化潜力较大地区进行一定数量的各项野外工作以及概略研究,确定是否有进一步详查的价值,并圈出详查区范围,估算推断的矿产资源量。
(3)详查阶段是进行系统的勘查工作,基本查明矿床地质特征以及控制或破坏矿体的因素,基本确定矿体的连续性,并通过预可行性研究,做出是否具有工业价值的评价,圈出勘探区范围,估算控制的矿产资源/储量。
(4)勘查阶段是运行各项系统的加密工作,详细查明矿床地质特征以及控制或破坏矿体的因素,确定矿体的连续性,估算探明的矿产资源/储量,并通过预可行性或可行性研究为矿山建设投资和设计确定生产方案等提供必要的依据。
地质矿产勘查工作是地质矿产研究工作的基础。地质矿产研究专业可与地质矿产勘查专业合起来统称为“地质矿产勘查与研究”专业(职业)、“地质矿产勘查”专业(职业)或“地质矿产调查评价”岗位(职业)。这样有助于地质矿产勘查事业的和谐可持续发展,对地质矿产研究事业也是有利的。
2、地质矿产研究专业技术管理
2.1 地质矿产研究事业基本管理制度的建立
经过刻苦钻研,笔者建立了地质矿产研究专业(学科)及地质矿产研究事业基本管理制度。主要表现在如下三个方面:
(1)2010年7月,笔者撰写的论文《地质矿产研究事业管理制度探讨》获得第三届中国管理科学大会优秀论文二等奖。
(2)笔者撰写的三篇论文2011年发表于国家级科技类期刊。《地质矿产研究的主要内容及职业定位》发表于期刊《科技与生活》,《地质矿产研究专业(学科)的建立》发表于期刊《中国科技博览》,《地质矿产调查评价主要内容探讨》发表于期刊《科技与生活》。
(3)2012年元月,笔者撰写的论文《地质矿产研究事业管理制度探讨》发表于国家级期刊《中国城市经济》。2012年5月,这篇论文获得四川西部文献编译研究中心“科学发展与构建和谐社会理论实践成果”一等奖。
笔者对地质矿产研究专业(学科)主要内容及职业定位的论述,标志着地质矿产研究专业(学科)的建立,阐述了地质矿产研究事业基本管理制度。建立管理制度,通过制度进行管理,是重要的管理方式。
2.2 地质矿产研究专业技术管理
和行政管理、经济管理、企业管理、人力资源管理一样,专业技术管理也是一个管理门类。项目管理是包含行政管理、经济管理、人力资源管理及专业技术管理的综合性管理工作。地质矿产研究项目管理也是如此。
2008年元月,江西省物化探技术勘测院设立地质矿产研究领导小组,这是单位内设的专业技术管理机构,目的是为了建立地质矿产研究专业(学科),为了进行地质矿产研究专业技术管理。根据地质矿产研究专业(学科)特点,笔者认为地质矿产研究专业技术管理主要包括专业(学科)知识体系的构建、专业技术发展创新、专业技术推广应用、专业技术保密等方面。这几个方面的专业技术管理在笔者2011年、2012年发表的论文中都有体现。
参考文献
[1] 中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0201-2002,钨、锡、汞、锑矿产地质勘查规范.北京:地质出版社,2003.
[2] 游小毛.地质矿产研究的主要内容及职业定位[J].科技与生活,2011(2).
[3] 游小毛.地质矿产研究专业(学科)的建立[J].中国科技博览,2011(16).
[4] 游小毛.地质矿产调查评价主要内容探讨[J].科技与生活,2011(15).
[5] 游小毛.地质矿产研究事业管理制度探讨[J].中国城市经济,2012(2).