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關(guān)鍵詞:巖土工程;勘察工作;問題;原因;改進(jìn)建議
巖土工程勘察工作主要為整個建設(shè)工程項目設(shè)計、施工提供科學(xué)可靠的地質(zhì)參數(shù),以保證施工方案設(shè)計的科學(xué)性、經(jīng)濟性和可行性。巖土工程勘察工作所涉及到的內(nèi)容較為廣泛,而且外界影響因素較為復(fù)雜,進(jìn)而影響到了巖土工程勘察工作質(zhì)量水平的提升。文章針對目前巖土工程勘察的現(xiàn)狀,重點分析了巖土工程勘察工作中存在的問題、產(chǎn)生問題的原因以及相關(guān)的解決對策,以提高巖土工程勘察工作的質(zhì)量,為建設(shè)工程項目施工方案的設(shè)計提供可靠的技術(shù)參數(shù)和地質(zhì)數(shù)據(jù)信息。
1 巖土工程勘察中存在的問題
雖然我國巖土工程勘察工作的水平得到了很大程度上的提升,但是依然存在著較多的問題,嚴(yán)重的制約了我國巖土工程勘察質(zhì)量的進(jìn)一步提升。作者結(jié)合自身多年來的工作經(jīng)驗,并且查找了當(dāng)前巖土工程勘察工作的相關(guān)資料,總結(jié)出了以下幾個方面的問題。
1.1 巖土工程勘察前期準(zhǔn)備不充分
巖土工程勘察的前期準(zhǔn)備工作具有十分重要的意義,但是整個準(zhǔn)備工作還需要花費一定的資金和時間,以保證資料收集全面、建設(shè)項目結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。然而很多勘察企業(yè)為了能夠節(jié)約成本開支和節(jié)省時間,從而導(dǎo)致了很多重要的準(zhǔn)備工作被省略,以及很多勘察技術(shù)和工具落實不到位,進(jìn)而嚴(yán)重的影響到了整個巖土工程勘察結(jié)果的科學(xué)性和可靠性。
1.2 巖土工程勘察方案設(shè)計不合理
巖土工程勘察工作的流程較為復(fù)雜,而且還受到很多外界因素的影響,這就需要科學(xué)高效的勘察方案以保障巖土工程勘察結(jié)果的科學(xué)可靠。但是目前我國在巖土工程勘察方案在設(shè)計方面卻還存在著較多的不合理之處,其中主要是設(shè)計人員在方案制定的過程中,考慮因素不全面,并且缺乏嚴(yán)格的監(jiān)督管理機制,這就造成了很多勘察方案在實施過程中沒有得到落實。對于巖土勘察方案設(shè)計不合理主要體現(xiàn)在勘察點的布局方面,設(shè)計人員在選擇勘察點時缺乏對經(jīng)濟和時間等因素的考慮,從而導(dǎo)致勘察方案的可行性不強。
1.3 巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)落實不到位
在巖土工程勘察中很多工作人員在勘察工作量以及取樣方面存在著很大的問題,其中取樣以及原位測試勘察孔的數(shù)量沒有達(dá)到計劃規(guī)定的要求,這就使得巖土工程勘察結(jié)果的可靠性和科學(xué)性大大降低,進(jìn)而影響到后期的建設(shè)工程項目的施工。目前我國巖土工程勘察中存在著取樣和原位測試勘探孔缺乏代表性和均勻性,這使得很多取樣數(shù)據(jù)和測試結(jié)果呈現(xiàn)出較大的異常性,從而給后期的工程造價、施工方案以及施工安全帶來較大的不利影響。
1.4 勘察報告編寫存在問題
巖土工程勘察工作開展之后,工作人員應(yīng)該根據(jù)勘察的數(shù)據(jù)結(jié)果編寫勘察報告,從而為相關(guān)設(shè)計人員以及企業(yè)管理層提供可以實際利用的數(shù)據(jù)信息。但是目前很多工作人員在編寫勘察報告的過程中卻存在著很多問題,具體表現(xiàn)為以下幾個方面;第一,數(shù)據(jù)資料整理的不規(guī)范性,工作人員在對勘察數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理分析的過程中存在著較多的不合理之處,例如不剔除異常值而導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)差不符合實際情況。第二,勘察報告內(nèi)容的表達(dá)方式不規(guī)范,這就使得勘察報告使用者在利用相關(guān)數(shù)據(jù)信息中存在著較大的難度。第三,勘察報告重點分析了各方面的數(shù)據(jù)結(jié)果,而缺乏相關(guān)問題的解決措施和建議[1]。
2 巖土工程勘察中存在問題的原因
2.1 勘察單位的能力水平較低
目前在選擇勘察單位的過程中主要是通過市場競爭的方式,并且由于相關(guān)的市場機制存在著較多的不完善之處,從而使得整個勘察單位市場準(zhǔn)入門檻較低,這就使得很多勘察能力水平較低的勘察單位也可以進(jìn)入到市場競爭之中??辈靻挝辉谑袌龈偁幹型ㄟ^降低價格的方式來贏得競爭優(yōu)勢,而在勘察資金不足的情況下,勘察單位也就只能通過不合理的方式來完成相關(guān)巖土工程勘察工作。
2.2 缺乏高素質(zhì)勘察人才
巖土工程勘察工作所涉及到的內(nèi)容較為復(fù)雜,而且還具有較強的專業(yè)性,這就需要保證勘察人員具備較高的專業(yè)知識和技能。但是目前我國很多從事巖土工程勘察的人才卻在專業(yè)知識技能方面就存在著較大的不足,同時勘察單位也沒有建立較為完善的人才教育培訓(xùn)制度,從而導(dǎo)致很多巖土工程勘察人才的專業(yè)知識技能無法滿足現(xiàn)實工作的需要。
2.3 巖土工程勘察技術(shù)落后
巖土工程勘察結(jié)果的科學(xué)性和可靠性離不開先進(jìn)的的勘察技術(shù)作為基礎(chǔ),同時還需要各種先進(jìn)的勘察儀器設(shè)備作為支撐。但是現(xiàn)階段我國很多巖土工程勘察單位在技術(shù)、方法以及設(shè)備儀器方面較為落后,無法滿足現(xiàn)實社會對巖土工程勘察質(zhì)量的要求。同時先進(jìn)勘察技術(shù)的應(yīng)用還需要高素質(zhì)人才,目前缺乏巖土工程勘察人才的現(xiàn)狀也是勘察技術(shù)水平落后的一個十分重要的影響因素[2]。
3 改進(jìn)巖土工程勘察工作的建議
3.1 加強市場監(jiān)管力度
政府部門以及相關(guān)社會監(jiān)督機構(gòu)應(yīng)該加強對勘察市場的監(jiān)督管理,并且還應(yīng)該制定相關(guān)的法律法規(guī),嚴(yán)格的規(guī)定相關(guān)勘察單位市場競爭的要求,防止出現(xiàn)勘察單位惡性競爭的現(xiàn)象。同時還應(yīng)該提升勘察合同制定的科學(xué)性和可行性,監(jiān)督勘察單位合同的實際履行情況,保證各項合同內(nèi)容真正得到落實。此外還需要加強對巖土工程勘察工作的監(jiān)管力度,從而防止出現(xiàn)勘察結(jié)果的造假情況,保證巖土工程勘察結(jié)果的可靠性。
3.2 加強對巖土工程勘察人才的培養(yǎng)
勘察單位應(yīng)該高度重視人才的引進(jìn)和培養(yǎng),以不斷提升本單位整體勘察人才的綜合素質(zhì)。隨著勘察人才素質(zhì)的提高,不僅能夠為勘察技術(shù)的引進(jìn)打下堅實的基礎(chǔ),而且還可以保證勘察報告編寫的合理性,提高勘察報告的質(zhì)量,并且提出具有針對性很強的建議,從而可以大幅度的提升巖土工程勘察工作的質(zhì)量水平。
3.3 加大勘察技術(shù)的應(yīng)用力度
勘察單位應(yīng)該不斷加大對巖土工程勘察技術(shù)的應(yīng)用力度,一方面提升自主研發(fā)能力,另一方面加強對先進(jìn)勘察技術(shù)的引進(jìn),并且還應(yīng)該加大對相關(guān)先進(jìn)的勘察設(shè)備儀器的資金投入,以保證先進(jìn)儀器設(shè)備的廣泛應(yīng)用,從而提高巖土工程勘察數(shù)據(jù)結(jié)果的真實性和可靠性[3]。
4 結(jié)束語
綜上所述,我國巖土工程勘察中存在的問題已經(jīng)嚴(yán)重的制約了建設(shè)工程項目施工質(zhì)量和安全水平的提升,并且還對工程造價產(chǎn)生了誤導(dǎo),從而給我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展造成了較大的負(fù)面影響。提高巖土工程勘察工作的質(zhì)量已經(jīng)成為了現(xiàn)階段亟待解決的問題,這就需要工作人員不斷創(chuàng)新方法,引進(jìn)勘察技術(shù)和工具,培養(yǎng)高素質(zhì)巖土工程勘察人才,以滿足社會對巖土工程勘察的需要。
參考文獻(xiàn)
[1]溫文富,王義海,楊旭.當(dāng)前巖土工程勘察中的一些問題及改進(jìn)建議[J].山西建筑,2009,07:108-109.
關(guān)鍵詞:巖土工程;勘察;問題
中圖分類號:K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
巖土工程勘察對提高工程建設(shè)的經(jīng)濟性、合理性,提高投資收益,確保工程質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用?!稁r土工程勘察規(guī)范》(GB 50021-2009)規(guī)定,各項工程建設(shè)在設(shè)計和施工前,必須按基本建設(shè)程序進(jìn)行巖土工程勘察,巖土工程勘察應(yīng)按工程建設(shè)各勘察階段的要求,正確反映地質(zhì)條件,查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害,精心勘察、盡心分析,提出資料完整,評價正確的勘察報告。
1勘察方案制定中應(yīng)注意問題
勘察方案內(nèi)容主要包括工程概況,勘察的目的、方法、手段,勘察的技術(shù)要求等??辈旆桨甘枪こ炭辈斓木V領(lǐng)性文件,指導(dǎo)勘察的整個過程。勘察方案編制需要考慮全面,對于勘察的方法、手段,勘察孔種類、數(shù)量、深度,原位測試要求,取樣要求,室內(nèi)試驗要求,采用設(shè)備等方面都要詳細(xì)具體,防止在整理資料時發(fā)現(xiàn)缺少某種巖土數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)不合理而返工,造成人力、物力和工期的損失。
1.1掌握工程概況,充分了解設(shè)計意圖
工程概況包括工程規(guī)模和特征,工程所處場地的復(fù)雜程度,建筑物地基的復(fù)雜程度等,掌握了這些情況才能確定勘察的等級。了解設(shè)計意圖主要指清楚設(shè)計所需的工程地質(zhì)資料參數(shù)。不同工程功能不同,荷載不同,結(jié)構(gòu)不同,變形要求不同,因此對巖土參數(shù)的要求也不同。例如,在平原土石壩水庫建設(shè)中,主要應(yīng)考慮庫區(qū)巖土體滲透性,壩體的穩(wěn)定性,沉降,因此勘察要提供巖土體的滲透系數(shù),變形系數(shù),抗剪強度指標(biāo)及地基承載力,而在高層建筑中,平原地區(qū)大多需要打樁處理,因而要提供樁基參數(shù),變形模量等指標(biāo)。只有掌握了工程概況,充分了解設(shè)計意圖,才能使勘察工作具有針對性、目的性,做到有的放矢。
如在青海,首先應(yīng)認(rèn)真了解現(xiàn)場情況,包括交通、通訊、水源、施工周圍環(huán)境,場地的表面有無堆放物,或曾經(jīng)的堆放物,堆放物的種類、化學(xué)、物理性質(zhì),有無隨地表水的下滲,侵入地層中,進(jìn)而產(chǎn)生不良?xì)怏w的可能。有無前人施工過的資料,在無把握的情況下應(yīng)采用先鉆探后探井的方法,以求對地層有初步的了解,進(jìn)而確定后續(xù)施工的方法及順序或者更換其它方法,以確保人員及設(shè)備安全,減少施工危險性。還應(yīng)了解要使用的水源對人體有無不良影響,或者攜帶簡易水質(zhì)檢測試紙或試劑,進(jìn)行檢測。
1.2重視現(xiàn)場踏勘
確定勘察的方法、手段之前,需要初步了解工程現(xiàn)場情況和區(qū)域地質(zhì)資料?,F(xiàn)場踏勘是了解工程現(xiàn)場情況和區(qū)域地質(zhì)資料的最有效手段之一,是對工作現(xiàn)場的地質(zhì)條件和施工條件等進(jìn)行實地的概略調(diào)查和了解,使地質(zhì)工作的設(shè)計和部署切合于實際。我國幅員遼闊,各地地形地貌不同,巖土體成因復(fù)雜多變,因而各地的不良地質(zhì)作用不一,巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)不同,而巖土參數(shù)往往是通過多次試驗、分析統(tǒng)計得出的,具有區(qū)域性和經(jīng)驗型,例如巖溶地區(qū),喀斯特溶洞及土洞是主要不良地質(zhì)作用,而在濱海地區(qū),軟弱土及鹽漬土是勘察時必須重視的,在黃土高原,黃土的濕陷又是勘察的重點,因此,要進(jìn)行現(xiàn)場踏勘,收集臨近工程的地質(zhì)資料,充分了解區(qū)域地質(zhì)特點和工程現(xiàn)場情況,為下一步工作打下堅實的基礎(chǔ)。
青海地區(qū)氣象條件的特點是垂直變化大,降水隨海拔的增加而增加。工作區(qū)從海拔1400多米到5000多米,雨季和融雪均可產(chǎn)生洪水,洪水量可隨海拔高度、每日氣溫的變化而變化,這對在河道施工有非常大的參考價值。河道施工應(yīng)認(rèn)真掌握地表水的正常水位、流速、流量,洪枯水期水位張落的月份、時間、標(biāo)高。應(yīng)認(rèn)真了解該地區(qū)水體的封凍期和融化期,常年風(fēng)向、風(fēng)速及最大風(fēng)速,以便掌握其特點及規(guī)律,消除和減少不利因素。冰雪融化對流量的影響為,河水越長,溫度越高,接納水量多,產(chǎn)生洪水的可能性及水量越大。還應(yīng)當(dāng)注意的是,由融冰雪產(chǎn)生的洪水日最大洪峰往往在黃昏及夜間(17: 00~22: 00)出現(xiàn)。在河道中施工應(yīng)當(dāng)將設(shè)備安裝成與河道水流平行的方向,以減少洪水沖力,切記將設(shè)備安全基礎(chǔ)高于洪水線,直接接受水流的沖擊的方向應(yīng)有防水流沖擊措施,人員的住宿點應(yīng)確保在洪水可能沖到的高度之上,防止發(fā)生人員傷亡事件。
2勘察方案實施中應(yīng)注意問題
2.1技術(shù)交底
從事現(xiàn)場作業(yè)的人員大多為近幾年畢業(yè)的學(xué)生,缺乏應(yīng)有的經(jīng)歷和經(jīng)驗,要重視初業(yè)人員技術(shù)交底。工作現(xiàn)場中技術(shù)、安全等交底不能流于形式,要針對項目的工程特點、場地環(huán)境進(jìn)行技術(shù)、安全等交底,不能使現(xiàn)場人員知其然不知其所以然。
2.2根據(jù)現(xiàn)場情況適當(dāng)調(diào)整勘察方案
由于巖土的復(fù)雜多變性,制定方案可能與實際情況有出入,在實施過程中要根據(jù)情況適當(dāng)調(diào)整。比如勘探孔在預(yù)定深度內(nèi)遇到厚度較大,且分布均勻的堅實土層時,一般性勘探孔深度可適當(dāng)減小,而在預(yù)定深度內(nèi)有軟弱土層時,勘探孔深度應(yīng)適當(dāng)增大。又如在濱海地區(qū)勘察時,當(dāng)遇到較厚砂層時宜適當(dāng)增加標(biāo)準(zhǔn)貫入點,而遇到分布廣、厚度大軟弱層時要增加靜力觸探點和十字板剪切試驗。因此現(xiàn)場調(diào)整勘察方案有它的必要性。
2.3保證土樣質(zhì)量
在鉆孔取樣中,保證土樣質(zhì)量是重點,《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021-2009)把土試樣劃分為四個等級,每個等級的土樣可滿足的試驗內(nèi)容詳見表1。
表1土樣試驗內(nèi)容
注:1.不擾動是指原位應(yīng)力狀態(tài)雖已改變,但土的結(jié)構(gòu)、密度和含水量變化很小,能滿足室內(nèi)試驗各項要求;
2.除地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級的工程外,在工程技術(shù)要求允許的情況下可用Ⅱ級土試樣進(jìn)行強度和固結(jié)試驗,但宜先對土試樣受擾動程度做抽樣鑒定,判定用于試驗的適宜性,并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗使用試驗結(jié)果。
由表1可見,只有Ⅰ、Ⅱ級土試樣才能滿足基本試驗要求,而試驗結(jié)果決定著土的物理力學(xué)指標(biāo),因此必須保證土樣質(zhì)量。
2.4室內(nèi)試驗條件要盡量接近工程實際狀態(tài)
勘察是為工程設(shè)計服務(wù)的,要為工程設(shè)計提供必要的巖土參數(shù),在室內(nèi)試驗時試驗條件越接近工程實際工作狀態(tài),試驗結(jié)果越符合工程實際。例如,在平原土石壩水庫建設(shè)中,土試樣試驗前要先飽水,這是因為水庫運行時,大堤浸沒線以下是飽水的,正因為飽水,大堤上浸沒線以下土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)比浸沒線以上指標(biāo)要差。又如,在對擊實土樣做強度和滲透性試驗中,不應(yīng)用最大干密度對應(yīng)的土試樣,而一般采用壓實系數(shù)為0.94左右的土樣,這是因為在筑堤時,土體壓實質(zhì)量控制一般取壓實系數(shù)0.94左右。
3資料分析評價與報告撰寫中應(yīng)注意問題
勘察報告撰寫不是一種重復(fù)性勞動,我們所面臨的工作對象(地層)的復(fù)雜性和多變性,決定了勘察報告的撰寫不能照搬照抄原有資料而缺乏實質(zhì)的資料分析。
關(guān)鍵詞:土工試驗;力學(xué)性試驗;注意問題
中圖分類號:TU411文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、巖土取樣應(yīng)注意的問題
在實際的操作過程中,可能土工試驗數(shù)據(jù)會受到一些土樣自身不均勻的影響,造成土體實際性狀和試驗結(jié)果存在差異,而這些數(shù)據(jù)上存在的差異往往在實驗中不能完全被準(zhǔn)確檢測出,而是在施工的過程中才會凸顯,這就需要對巖土的取樣重視起來。
土工實驗的對象是各種巖土,要想更好更安全的運用,首先要了解它的特性。巖土各方面普遍存在的差異性是因為巖土中所含的礦物質(zhì)的含量比例不同,所以在一個試驗中取樣是最為重要的環(huán)節(jié),甚至能直接導(dǎo)致試驗的成功與否。
二、室內(nèi)土工試驗應(yīng)注意的問題
1、樣土含水量、天然密度試驗
土的含水量、密度及比重作為基本物理指標(biāo),在土工實驗中它們可換算成土的干密度、孔隙度、飽和度、初始空隙比等其它相關(guān)的物理性指標(biāo)。因為土的比重值是現(xiàn)階段依據(jù)各地區(qū)的實際情況所提供的經(jīng)驗值,因此,含水量和天然密度的測定對于土的物理指標(biāo)定性很重要。含水量試驗在取樣時重量要有控制,樣品過少則缺少代表性,如果樣品過多則會造成烘干不夠充分,從而影響實驗效果。在取平行樣時為了避免含水量的散失對試驗結(jié)果造成影響,要取原狀樣靠中間的部分,盡量不取兩個頂端和邊上的樣品。
在天然密度試驗的過程中,對樣品要輕拿輕放,避免試樣的擾動,放置時土樣要按照自然沉積的方向,環(huán)刀和專業(yè)的削土刀要用環(huán)容積為60cm 3 或 100cm 3 高度2cm 的,并要時刻做好削土刀的及時更換。實驗時將環(huán)刀刀口向下垂直下壓,如果用力過大容易造成樣品擾動和試驗結(jié)果偏大,速度也不宜過快,否則易造成環(huán)刀壓偏或土樣出現(xiàn)裂縫,對試驗結(jié)果造成較大的影響。如果環(huán)刀遇到鈣質(zhì)結(jié)核或小石塊的阻擋,應(yīng)取出鈣質(zhì)結(jié)核和小石塊并用土填滿,如果遇見天然孔洞要保持試樣的原狀態(tài),可取消用土填滿的步驟。
2、土的液限、塑限試驗
所謂土的液限、塑限是指細(xì)粒土處于可塑狀態(tài)下其含水量的上限和下限。土的液限、塑限可計算塑性指數(shù)和液性指數(shù),按照塑性指數(shù)進(jìn)行土質(zhì)分類,在工程中有著比較重要的實用意義。一般在確定土名的時候,通過對土的液限、塑限在選取標(biāo)準(zhǔn)樣的時候?qū)τ诤^多砂粒的土樣先采用篩分法確定砂粒含量,如果結(jié)果是沙土則實驗可以不做,如果不是則進(jìn)行試驗從而確定土名。方法一般采用搓條法和液塑限聯(lián)合測定儀法,尤其是搓條法要注意減少人為的誤差,另外試驗人員對于試驗結(jié)果有較大影響,要注意試驗人員的專業(yè)培訓(xùn)。
三、土的力學(xué)性試驗應(yīng)注意的問題
作為計算設(shè)計建筑物沉降量的標(biāo)準(zhǔn),土的固結(jié)試驗是測定土體在壓力的作用下所產(chǎn)生形變的過程,其可以用來分析土的壓縮性和固結(jié)狀態(tài)。為了確保壓縮指標(biāo)能夠具有較高的標(biāo)準(zhǔn)性,要嚴(yán)格按照國家的標(biāo)準(zhǔn)保證土樣的驗收和管理工作,避免土樣的擾動。比如在開土過程的時候,測出的液性指數(shù)和壓縮量過大,其原因可能是數(shù)據(jù)有誤或是試驗儀器長時間沒有矯正所帶來的變形等;如果感覺土過硬并且測出的壓縮量過小,其原因可能是擾亂了土的結(jié)構(gòu)或是進(jìn)水的情況。
作為土的重要力學(xué)指標(biāo)之一的土的抗剪強度,在計算其承載能力的時候,地基的穩(wěn)定性及擋土墻土的壓力都是非常重要的參考。在室內(nèi)土工試驗中,對測量抗剪力的方法大概有直接剪切試驗、三軸壓縮試驗和無限抗壓試驗三種。無論是采用哪種方法,如果在測出的結(jié)果和實際情況出入太大的話,其原因可能是所取試樣 的性質(zhì)相差太大,不符合自然規(guī)律,因此在取樣的時候一定要選好標(biāo)準(zhǔn),取一些具有代表性的土樣。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳潔.淺談室內(nèi)土工試驗中應(yīng)注意的問題[J].四川建材,2011年.
關(guān)鍵詞:中國與中東、北非;工程勘察;差異
中圖分類號:[P258]文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
0 引言
隨著我國改革開放的深入及國際交流的加深,我國勘察、設(shè)計及施工單位承接中東,非洲地區(qū)的工程項目不斷增多。近些年來,由于我所在的企業(yè)在尼日利亞、阿曼、沙特阿拉伯、敘利亞及沙特等國家的石油開發(fā)、建設(shè)的加快,促使技術(shù)人員需要更加深入地了解當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和法律。但這些國家采用的巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)、方法和規(guī)范等與中國存在較大差異(這些地區(qū)多采用英國等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)較為成熟的規(guī)范),因此,主動了解上述地區(qū)勘察行業(yè)與中國的差異,應(yīng)該被更多的跨國勘察設(shè)計單位所重視。
1 主要差異
由于地理、經(jīng)濟及歷史等原因的不同,中國與中東、北非地區(qū)在巖土工程勘察行業(yè)存在著差異,其主要差異包括:術(shù)語、符號、勘察方法、分類評判標(biāo)準(zhǔn)、報告格式、報告的內(nèi)容等,而且這些地區(qū)在勘察報告審定方面相當(dāng)嚴(yán)格,故國內(nèi)的勘察設(shè)計行業(yè)也應(yīng)特別的注意。
1.1術(shù)語、符號的差異
中外巖土工程勘察方面的術(shù)語、符號的主要差異[1],見表1.1。
術(shù)語符號的差異 表1.1
當(dāng)然還有一些其他一些不常用或容易識別的術(shù)語符號,例如基礎(chǔ)尺寸的標(biāo)識等,在此不再贅述。
1.2勘察形式差異
(1) 勘察工具
由于中東和非洲部分地區(qū)經(jīng)濟、技術(shù)相對欠發(fā)達(dá),故勘察工具多以人力為動力源。例如在標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗測試中,標(biāo)貫錘由人工拉起、落下,這樣不容易精確控制節(jié)奏、頻率及高度等[2]。在中國,勘察行業(yè)采用的鉆孔和鉆具口徑規(guī)格系列,即考慮我國現(xiàn)行的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),也考慮與國際標(biāo)準(zhǔn)盡可能相符或者接近,小口徑鉆具較少,一般采用71-104mm的大口徑鉆具;套管外徑為127mm與146mm,長度有0.5m、1.0m、2.0m。中東地區(qū)在勘察測試規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),多以標(biāo)準(zhǔn)代號標(biāo)識鉆孔口徑,例如NX:代表X系列平接套管,外徑Dmax89.28mm,Dmin88.90mm,內(nèi)徑dmax80.95mm,dmin80.5mm;該地區(qū)的取樣器、鉆具口徑多為36mm,相當(dāng)于DCDMA(美國金剛石鉆機制造協(xié)會)中的E級[2],所以取樣尺寸為φ=36mm,h=76mm;套管內(nèi)徑一般為150mm、200mm、250mm、300mm,長度一般為1.5m,經(jīng)常用到的套管是150mm和200mm[3]。
(2) 勘察技術(shù)、規(guī)定
中東地區(qū)的工程勘察孔主要有:取樣孔BOR、原位測試孔(標(biāo)貫孔SPT、靜探孔CPT)和探坑TP等。部分地區(qū)的經(jīng)濟相對落后,技術(shù)較低,競爭相對較少,故部分勘察報告不很嚴(yán)格,會出現(xiàn)數(shù)個靜探孔的曲線完全一致的情況[4]。但在中東地區(qū)注重地球物理探測法,例如采用重力法、地震法、電阻率法、電極法等勘察手段;然而在中國,電極法測量的勘探精度為0.05m,即電極法達(dá)不到勘探精度。該地區(qū)控制孔的數(shù)量不確定,可能少于總勘探孔的1/3;每層土原位測試的數(shù)量不確定,部分地層數(shù)據(jù)較多,有的地層則缺失。中東地區(qū)對波速儀器的使用、測量土層剪切波速的鉆孔數(shù)量沒有強制規(guī)定,導(dǎo)致現(xiàn)場勘察中剪切波速孔數(shù)量不足,報告中很少提供準(zhǔn)確的場地土類型、建筑場地類別、場地飽和粉土(砂)的地震液化特征和地震的卓越周期等。
(3) 費用較高
幾乎每個鉆孔都為取樣孔或原位測試孔,即使在簡單場地,鑒別孔的數(shù)量相對也很少,這樣增加了相應(yīng)的勘察費用。
(4) 勘探點的布置
中東地區(qū)勘探行業(yè),勘探點的覆蓋面積可能為建(構(gòu))筑物投影面的2~4倍,而且勘探點也不一定根據(jù)上部荷載布置,所以在雇傭當(dāng)?shù)乜辈旃镜臅r候,可以向其公司制定相應(yīng)的勘察要求,避免資金的浪費。
1.3報告格式的差異
(1)經(jīng)常缺少的部分
中東地區(qū)的報告中經(jīng)常忽略的部分:場地土類型評價、卓越周期、場地抗震設(shè)防烈度等。
(2)較為忽略的部分
勘探點平面位置布置圖中,勘探點處只有編號,沒有坐標(biāo)、高程、地下水位等(其勘探點的坐標(biāo)、高程及地下水位一般在報告中述及),工程地質(zhì)剖面圖很少,一般只有一個三維場地鉆孔柱狀圖。
(3)較為側(cè)重的部分
場地的區(qū)域位置、地貌介紹詳細(xì),一般由衛(wèi)星圖片從大洲、地區(qū)、國家、區(qū)域等逐步引入至勘察場地。單孔描述較為詳細(xì),地基土大部分的物理、力學(xué)參數(shù)及性質(zhì)等都以單孔進(jìn)行描述,每鉆孔都有單孔柱狀圖。場地三維鉆孔柱狀圖要求嚴(yán)格。承載力的計算較為詳細(xì),一般有三至五種方法計算,其數(shù)值可以由154kPa至534kPa,最終值則由負(fù)責(zé)人給出承載力特征值(一般為平均值),而且在該地區(qū)的勘察規(guī)范中,很少給出地基承載力等的參考值。建議基礎(chǔ)類型的描述較多,再針對每種基礎(chǔ)類型,介紹不同的承載力計算方法。
(4) 評判方式、標(biāo)準(zhǔn)不同的部分
在場地土類型評價(特別是石油項目)方面,中東地區(qū)采用的評價指標(biāo)較多:有平均剪切波速值、平均標(biāo)貫擊數(shù)值、塑限、含水量以及土層厚度等;關(guān)于承載力取值的計算方法和公式不盡相同;在承載力特征值和基礎(chǔ)尺寸的設(shè)計上,安全系數(shù)一般取2.5~3.0;土的粒組劃分也不相同,然而土的工程分類代碼與中國水電部SD128-84分類法相同,如GW代表級配良好的礫、砂礫,CH代表高液限粘土等。其實在中東地區(qū)土的粒組劃分也不盡統(tǒng)一,常用土的粒組劃分標(biāo)準(zhǔn)見表2-1。
在該地區(qū),有用液限來評判土的塑性,具體見表3-1。
由液限判斷粘性土的塑性表3-1
通過靜力觸探試驗CPT的錐尖阻力判斷黏性土的稠度狀態(tài)與中國有所差異[5],當(dāng)?shù)氐那闆r見表4-1。
由ps值劃分土的類型表4-1
1.4報告主要目的的差異
在中東地區(qū),勘察報告清晰地分兩部分[6]:第一部分為描述性報告,主要包括使用的儀器、勘察的程度和搜集的數(shù)據(jù);第二部分是分析、結(jié)論和建議??辈靾蟾娴闹饕康氖牵合却笾虑蟪龅鼗脸休d力特征值,然后根據(jù)建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)的幾種設(shè)計類型,推斷相應(yīng)的地基土承載力特征值;而中國的勘察行業(yè)的主要目的是:由地基承載力特征值來推薦采用哪種基礎(chǔ)類型較為合適。
1.5中東、北非地區(qū)的審定形式
在該地區(qū)會審則較為嚴(yán)格。一般由所涉及到的各個專業(yè)的專家組成會審小組,對設(shè)計文件中涉及到的各個專業(yè)統(tǒng)一進(jìn)行評定,然后形成一個整體的會審意見。審定書先就整體問題進(jìn)行說明,然后就各專業(yè)分項說明。會審相當(dāng)?shù)募?xì)致,提出的評論也很具體。中國勘察單位在中東地區(qū)的巖土工程勘察項目,所作的報告一定要符合該地區(qū)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、公式等。這樣才不會因重復(fù)性工作,而耽誤時間。
2 結(jié)語
通過項目勘察項目的參與、研究及相關(guān)規(guī)范的解讀,明白了中東、北非地區(qū)的巖土工程勘察和中國有明顯的差異。只有我們了解這些差異,并掌握其情況和思路,才能更好地在該地區(qū)進(jìn)行勘察施工、編制報告或?qū)忛啴?dāng)?shù)氐目辈靾蟾?,順利通過評審。
參考文獻(xiàn):
[1] GEOTECHNIACL REPORT ON THE PROPOSED OIL DRILLING LOCATIONUYENGHE WELL 2,AKWA IBOM STATE,NIGERIA.
[2]建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 87-92.
[3] Engineering Geology Second Edition F.G.Bell the imprint of Elserier ISBN-13:978-0-7506-8077-6.
[4] TANK FARM QITAKS - CURRENT AND UPDATED-28 - 06 - 08[2].
關(guān)鍵詞:巖土工程;勘察技術(shù);發(fā)展趨勢
Abstract: The engineering geological investigation in China professional after nearly twenty years of efforts, has realized to the development direction of geotechnical engineering investigation of geotechnical engineering, technology progress in exploration, prospecting means, whether from the exploration equipment, technical investigation of digital or technical staff knowledge of the breadth and depth have made rapid development. In this paper, the author through analyzes the present development of geotechnical engineering survey technology, and discusses the method of technology for investigation of geotechnical engineering, for reference.
Key words: geotechnical engineering investigation; development trend;
中圖分類號:P25
一、我國巖土工程勘察技術(shù)的現(xiàn)狀
1.樁基技術(shù)方面
在高層超高層建筑中,樁基技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。如混凝土預(yù)制方樁和預(yù)應(yīng)力管樁由于具有單位承載力投資省、質(zhì)量有保證、施工速度快等特點,近幾年得到快速發(fā)展;混凝土灌注樁及其后壓漿技術(shù)由于樁長和樁徑范圍選擇大,提供的承載力幅度大,地層適用性強等特點,發(fā)展也很快。為合理利用樁間土承載力,復(fù)合樁基技術(shù)的理論研究與應(yīng)用得到了較大的發(fā)展。
2.地基處理技術(shù)方面
我國軟土地基處理現(xiàn)已接近國際先進(jìn)水平,同時在天然地基的合理利用方面,開發(fā)了大量的復(fù)合地基新技術(shù)。強夯法、預(yù)壓法、排水固結(jié)法、堆載預(yù)壓、水泥土樁、碎石樁、以CFG樁和靜壓砼預(yù)制小樁為代表的剛性樁復(fù)合地基技術(shù),得到廣泛使用和研究。復(fù)合樁基和剛性樁復(fù)合地基中樁土相互作用的理論和研究成果逐步被采用。
3.深基坑工程及邊坡支護(hù)技術(shù)
我國深基坑及邊坡支護(hù)技術(shù)是近20年來隨著高層建筑的大量興建發(fā)展起來的一項新技術(shù),是集巖土工程和結(jié)構(gòu)工程為一體,包括支擋、防水、降水、挖運土、監(jiān)測和信息化施工的系統(tǒng)工程,具有工程地質(zhì)復(fù)雜多變,區(qū)域性和個性強的特點,已成為施工中的熱點和難點問題。
4.環(huán)境巖土工程方面
與環(huán)境關(guān)聯(lián)的巖土工程及與巖土有關(guān)的環(huán)境工程的廣義環(huán)境巖土工程的概念逐步為學(xué)術(shù)和工程界所接受。環(huán)境巖土工程的概念和理論逐步深入人心,地基處理與深基坑工程對環(huán)境的影響問題的認(rèn)識與處理,要求將地基處理與深基坑工程作為相互影響和相互作用的整體問題一并考慮成為環(huán)境巖土工程的新思想。
5.巖土預(yù)測與控制方面
從采用傳統(tǒng)理論力學(xué)和計算土力學(xué)計算方法發(fā)展到采用灰色理論、損傷力學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等人工智能方法和動態(tài)滾動預(yù)測方向發(fā)展;控制技術(shù)從單一手段朝著多樣、復(fù)合的方向發(fā)展。
二、巖土工程勘察技術(shù)的方法
隨著計算機信息技術(shù)的不斷發(fā)展,巖土工程勘察數(shù)字化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。下面就與傳統(tǒng)勘察方法進(jìn)行對比, 加以論述。
1.傳統(tǒng)巖土工程勘察技術(shù)方法研究
勘察資料過于地質(zhì)化。由于部門長期的條塊分割, 勘察、 設(shè)計分散作業(yè), 加之巖土工程規(guī)范制定和新技術(shù)、 新方法應(yīng)用的滯后, 以及專業(yè)設(shè)置過細(xì), 巖土工程本身的特殊性等原因, 設(shè)計與勘察之間脫鉤多,使得勘察提供的巖土工程信息通常以設(shè)計人員難以理解的形式出現(xiàn),而且勘察也較難參與設(shè)計的全過程;設(shè)計人員也因知識的局限, 很難深層次理解巖土工程勘察信息, 因而勘察成果在設(shè)計中的轉(zhuǎn)化率較低, 造成許多不應(yīng)有的浪費和損失數(shù)字化地圖與數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)間不夠貫通。地形圖是設(shè)計系統(tǒng)的底圖或稱基礎(chǔ)數(shù)據(jù),由于數(shù)字化地圖中的某些環(huán)節(jié)技術(shù)條件不成熟,與 CAD 設(shè)計軟件的接口不匹配, 很難順利實現(xiàn)對接, 設(shè)計系統(tǒng)不得不重新將勘察資料數(shù)字化, 影響了設(shè)計系統(tǒng) CAD 的推廣應(yīng)用。勘察信息數(shù)字化程度低??辈觳块T提供的勘察信息往往以圖紙、 表格、 文字等形式為主,內(nèi)容上定性描述較多。這一方面造成設(shè)計人員對于勘察信息難于準(zhǔn)確理解, 另一方面造成對勘察信息處理、 利用上的困難。
2.數(shù)字化勘察技術(shù)研究
數(shù)字化巖土工程勘察是指應(yīng)用當(dāng)代測繪技術(shù)、 數(shù)據(jù)庫技術(shù)、 計算機技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和 CAD 技術(shù), 通過計算機及其軟件, 把一個工程項目的所有信息有機地集成起來,建立綜合的計算機輔助信息流程,使勘察設(shè)計的技術(shù)手段從手工方式向現(xiàn)代化 CAD 技術(shù)轉(zhuǎn)變,作到數(shù)據(jù)采集信息化、 勘察資料處理數(shù)字化、 硬件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、 圖文處理自動化, 逐步形成和建立適應(yīng)多專業(yè)、 多工種生產(chǎn)的高效益、 高柔性、 智能化的工程勘察設(shè)計體系。該技術(shù)體系用系統(tǒng)工程觀點, 把勘察、 設(shè)計的圖紙、 圖像、 表格、 文字等以數(shù)字化形式存貯。
3.數(shù)字化勘察技術(shù)關(guān)鍵優(yōu)勢
巖土工程地質(zhì)建模的方法目前采用的主要有表面模型法,表面
模型法的歷史較早,它的基本內(nèi)容就是通過精確的表示出工程地質(zhì)體的外表面來表示均質(zhì)地質(zhì)體的建模方法,也是目前廣泛使用的建模方法。表面模型法的數(shù)據(jù)來源是通過測點獲得的一系列離散的測點資料, 包括測點的幾何特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù), 然后利用數(shù)據(jù)解釋結(jié)果重構(gòu)地質(zhì)體界面??梢猿橄鬄榘岩幌盗型瑢傩缘狞c按照一定的規(guī)則連接起來,構(gòu)成網(wǎng)狀曲面片,進(jìn)而確定整個地質(zhì)體的空間屬性,有很多方法用來表示表面, 常用的方法主要有數(shù)學(xué)模型法和圖示模型法, 本論文主要討論圖示模型法。 常用的圖示模型法有邊界表示法、 規(guī)則格網(wǎng)法、 等值線法、 不規(guī)則格網(wǎng)法等, 其中不規(guī)則格網(wǎng)法是本系統(tǒng)選用的模型表示法, 將做詳細(xì)分析討論。不規(guī)則格網(wǎng)法是將區(qū)域內(nèi)有限個點將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)。 區(qū)域中任意點落在三角面的頂點、 邊上或三角形內(nèi),如果任意點不在頂點上, 則該點的數(shù)字屬性值通常通過線性插值的方法得到,所以 TIN 是一個三維空間的分段線性模型, 在整個區(qū)域內(nèi)連續(xù)但不可微。有許多種表達(dá) TIN 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的存儲方式,這里采用一個簡單的記錄方式是:對于每一個三角形、 邊和節(jié)點都對應(yīng)一個記錄,三角形的記錄包括三個指向它三個邊的記錄的指針, 邊的記錄有四個指針字段, 包括兩個指向相鄰三角形記錄的指針和它的兩個頂點的記錄的指針;也可以直接對每個三角形記錄其頂點和相鄰三角形。每個節(jié)點包括三個坐標(biāo)值的字段,分別存儲 X,Y,Z 坐標(biāo)。這種拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點是:對于給定一個三角形,查詢其三個頂點屬性和相鄰三角形所用的時間是定長的。它在沿直線計算地形剖面線時具有較高的效率,當(dāng)然可以在此結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加其它變化,以提高某些特殊運算的效率。對巖土工程勘察方法實施改進(jìn), 逐步過渡到數(shù)字化勘察技術(shù), 并推廣其廣泛應(yīng)用, 這是勘察工程發(fā)展的必然趨勢, 但是這其中還有一段很長的路要走,不僅僅是因為其中還有一些關(guān)鍵技術(shù)問題尚未完全攻克,而且我國目前在數(shù)字化勘察、勘探方面的專業(yè)人才也很匱乏, 因此, 必須加大數(shù)字化巖土工程勘察技術(shù)人才的培養(yǎng), 并加快該技術(shù)的研究應(yīng)用,以真正實現(xiàn)巖土工程的數(shù)字化勘察的廣泛應(yīng)用。
4.數(shù)字化勘察技術(shù)的應(yīng)用
我們在進(jìn)行道路、 橋梁、 隧道的測量設(shè)計經(jīng)常遇到地形復(fù)雜交通不便的情況。如線路在丘陵山區(qū),經(jīng)常是各種樹木生長茂盛、 溝壑縱橫,難以通視,傳統(tǒng)的測量手段很難解決,經(jīng)常令測量工作人員吃盡了苦頭。傳統(tǒng)的測量手段數(shù)據(jù)處理往往用手工方法記錄儲存,不僅數(shù)據(jù)顯得零亂,而且在數(shù)據(jù)后續(xù)處理中,往往手工處理,工作量大,容易出錯,測量數(shù)據(jù)不易校核。 由于處理枯燥,需要耗費的重復(fù)勞動也就相當(dāng)多,內(nèi)業(yè)處理出錯率較高。通過調(diào)查研究, 在我國大多數(shù)單位在公路設(shè)計測量工作中采用的方法傳統(tǒng),速度慢、 精度差,數(shù)據(jù)不易保存校核,所以難以適用當(dāng)前推進(jìn)公路建設(shè)自動化、 信息化建設(shè)的要求。采用現(xiàn)在傳統(tǒng)的測量方法存在許多弊端,例如測量數(shù)據(jù)多,易出錯,測量完畢不易校核和保存,采用數(shù)字化地形圖可有效解決這一問題。 采用專業(yè)數(shù)字化地形圖測繪,經(jīng)過處理后,可以滿足公路規(guī)范的需求,每條公路的地形圖可以形成永久保存的電子檔案,勘測成果在圖上一目了然,可重復(fù)利用,并可不斷補充調(diào)整。 公路設(shè)計引入專業(yè)勘測的電子地形圖,勘測效率大大提高,勘測費用降低很多,勘測設(shè)計周期會大大縮短,而且數(shù)據(jù)精確,易于保存,數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入利用,免去人工錄入的繁瑣和失誤,可以重復(fù)利用,一舉多的,可以紙上選線、 定線,測量數(shù)據(jù)可以視實際情況,隨時補充調(diào)整。測量成果可以直接與國家控制網(wǎng)轉(zhuǎn)化,以便與其他測量行業(yè)的數(shù)據(jù)共享。測量完畢或公路施工后能長久保存測量成果,并進(jìn)行校核,推進(jìn)公路測量的數(shù)字化進(jìn)程。
三、結(jié)束語
總而言之,巖土工程勘探是工程質(zhì)量的重點,目前我國的巖土工程勘察技術(shù)方法較多,且眾多勘察方法、技術(shù)發(fā)展的成熟程度不盡相同,所以我們要在實際勘察設(shè)計工程中積累經(jīng)驗、重視有效性的發(fā)展、時刻應(yīng)用新科學(xué)新技術(shù)來發(fā)展我國的工程勘察技術(shù),把我國的勘察技術(shù)提高到一個更高的水平。
參考文獻(xiàn):
[1]趙成剛,白冰,王運霞. 土力學(xué)原理[M]. 北京:清華大學(xué)出版社. 200[4]