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巖溶又名喀斯特,是可溶性巖層(石灰巖、白云巖、石膏、巖鹽等)以被水溶解為主要的化學溶蝕作用,并伴隨以機械作用而形成溝槽、裂隙、洞穴等一系列現象和作用的總稱。我國的巖溶地區分布十分廣泛,以廣西、四川、云南、貴州最為發育,其余如湖南、廣東、浙江、江蘇、山東、山西等地均存在規模大小不同的巖溶地區。由于地表水和地下水的溶蝕作用,發育著各種類型的巖溶地貌和巖溶形態,破壞了巖石的完整性,大幅度地降低了巖石的強度和穩定性,從而影響著建筑物的安全。另外,巖溶的發育給工程建設帶來了一定的復雜性。而巖溶問題與許多工程有關,諸如水利水電工程、公路和鐵路工程、橋梁工程、工業與民用建筑工程、地質災害的防治與環境保護工程、旅游資源的綜合開發工程等等。例如,在水利水電建設中,因庫壩位址選擇不當,巖溶洞穴導致水庫滲漏,影響水庫的效益和正常使用;在巖溶區修建隧道、地下洞庫和開采礦產,一旦揭穿高壓巖溶管道水時,就會造成大量突水,有時挾有泥沙噴射,給施工帶來嚴重困難,甚至淹沒坑道,造成機毀人亡等事故;在地下洞室施工中遇到巨大溶洞時,洞中高填或橋跨施工困難,造價昂貴,有時不得不另辟新道,因而延誤工期;在覆蓋型巖溶區,土洞的發育及地表塌陷對農田和各種建筑物造成嚴重破壞。由此可見巖溶與工程建設的關系十分密切。在巖溶地區首先掌握巖溶的形態特征、發育規律及分布狀況,認識不同巖溶作用的特點,以便充分利用有利條件,對不利因素采取相應的措施,確保建筑物的基礎可靠地建立在巖溶體上,這是一項非常有意義的工作。
1 研究的現狀
由于巖溶發育的不均一性和復雜性,隨著樁基礎在巖溶地區的普遍應用,使勘察、設計、施工都面臨著許多新問題。有不少工作者已經在這些方面總結出很多工程建設實踐經驗,一些學者也做了不少的研究工作。例如,對溶洞頂板穩定性的研究,有學者提出了視溶洞頂板為梁板(懸臂梁、簡支梁、兩端固定梁)、塌落拱、壓力拱等的溶洞頂板穩定厚度計算方法;有學者根據彈性體內存在孔洞,在雙向均勻應力場的作用下孔洞邊界上的應力集中現象,按橢圓形水平坑道的計算公式求解溶洞周邊的切向應力,以此來判斷溶洞頂板的穩定性,有學者用平面問題的有限單元法對溶洞進行應力分析。有學者采用有限元―― 無界元耦合分析的方法,對巖溶臨空面穩定性進行了研究。有學者對覆蓋型巖溶區的樁基礎穩定性進行評價。本文通過調查收集資料,并對這些資料進行整理、分析和研究,總結出巖溶地區工程地質勘察的合理方法。
從空間問題角度,在理論上為溶洞頂板穩定性的分析以及樁基嵌巖臨界深度問題提供一條研究途徑。
2 巖溶工程地質合理的勘察方法
不同地質時代的可溶性巖層,在漫長的地質作用下形成的巖溶形態千差萬別,錯綜復雜,如溶洞、溶溝、溶槽、地下暗河等。由于巖溶在空間上發育的不均一性,造成巖溶地區的地質情況非常復雜,因此在進行巖溶勘察時,僅靠傳統的地質方法(如槽探、坑探)難以得到滿意結果。因為對巖溶認識不足勘察方法不對路,工程處理不當,在一些城市(如濟南、廣州、南海等)發生了工程失誤現象,造成極大的損失,因而了解巖溶地區的地質,查清地下巖溶的分布情況,為工程提供可靠的地質資料是至關重要的。由此可見,巖溶地區工程地質勘察有著十分重要的作用,而合理的勘察方法也就成為人們所關注的問題。本文通過廣泛地收集工程資料和前人的研究資料,對這些資料進行整理、分析和研究,總結出適用于巖溶地區工程地質勘察的方法,如鉆探、遙感技術、地球物理勘探、靜力觸探等。現分述如圖1。
2.1 鉆探
鉆探是廣泛應用于工程地質勘察的勘探手段。除地形條件對機具安置有影響外,幾乎任何條件下均可使用鉆探方法。鉆探工作的目的是要了解一定深度范圍內的巖溶發育情況,尤其當地表無巖溶現象或有覆蓋層時,要在地質調查和物探成果的基礎上,結合工程要求去指導鉆孔布置。工程地質勘察中使用的鉆探方法較多,因而要根據具體情況選用適宜的鉆探方法,此外,為了利用鉆孔更好地了解地下地質情況,配合鉆探,往往要進行鉆孔壓水試驗或抽水試驗等水文地質工作。條件允許時,還可采用物探測井、鉆孔攝影、井下電視等技術手段,以配合了解鉆孔周圍的地質情況。
2.2 遙感技術的應用
遙感技術是根據電磁輻射的理論,應用現代技術中的各種探測器,對遠距離目標輻射來的電磁波信息進行接受,傳送到地面接收站加工處理成遙感資料(圖象或數據)用來探測識別目標物的整個過程。它是建立在現代物理學、數學、電子計算機技術和地學規律基礎之上的。具有調查面積大,重復性好等特點,遙感圖像能宏觀而真實地反映地表特征和各種地質現象的空間關系,遙感影像視域廣闊、信息量大,在識別巖溶地貌形態、巖溶層組劃分及地質構造特征等方面,具有其它勘測方法所不及的優點,尤其更適用于我國南方裸露型巖溶地區。
地球資源衛星遙感(MSS.TM,SPOT)、
航空遙感、熱紅外遙感、側視雷達遙感等,在20世紀70年代引進我國以后,被廣泛應用于巖溶地區工程地質勘察。遙感在新建鐵路選線、水利水電工程區域穩定性評價、巖溶水庫滲漏分析等方面都發揮了重要作用,在紅水河、清江流域規劃和大瑤山鐵路隧道選線中獲得了較好的效果。
2.3 地球物理勘探
地球物理勘探(簡稱物探)理場的各種參數進行地質解譯,是通過獲得天然的或人工的物具有一定的“透視性”。它不僅可以在地面測量,而且可以在地下測量(例如在鉆孔中、中或其間)以及地下(鉆孔勘察所研究空間的巖溶分布、隧道等)與地面之間的測量隧道以洞穴進行探測。由于信息技術特別適用于對巖體中復雜的巖溶、電子計算機技術的引進,使物探方法得到了很大的發展。目前,適用于巖溶勘察的物探方法主要有電阻率法、微重力法、鉆孔電磁波透視法、五極縱軸電測深法、地震層析成像技術、瞬變電磁法、地質雷達等。本文在總結資料的基礎上,對各種方法的優缺點、勘察效果和適用條件如表1所示。
由表1可以看出,每一種方法的應用都有其應用的前提,只有在滿足前提條件下的勘察效果才會是好的。因此,在確定使用何種方法之前,正確地分析判斷建筑場地的地質情況是非常重要的。同時,根據大量實踐的經驗認為,在不同的地質條件下,進行不同的勘察,采用綜合物探,可以取得更好的效果。從上述的總結可以看出,將物探應用到工程地質勘察中,能降低勘察成本,縮短勘察工期,提高勘察工作質量。盡管如此,我們還是不能忽略鉆探作為最基本的工程地質勘察的勘探手段所發揮的重要作用。如柳州市銀都大廈所處的位置是典型的巖溶發育區,因為存在一種錯誤的觀念,認為鉆探是“一孔之見”,所以不相信鉆探,于是出現了用物探替代設計要求的孔底作超前鉆孔檢測基巖情況的決策失誤,結果導致做補充勘察和補強基礎,造成工期延長,投資增大。每種方法都有各自的優缺點及適用條件,應取長補短,互為補充。大量的工程實踐表明,物探定性配合鉆探定量,能更好地了解工程地質情況,為設計提供準確的依據。
2.4 靜力觸探
關鍵詞:長引水線路 地質勘察方法 地質界線
一、工程概況
煙崗水電站是鴨嘴河水電開發工程“一庫一閘三級開發”的第二級,位于四川涼山州木里縣境內雅礱江支流鴨嘴河下游煙崗~河口峽谷段。工程由煙崗低壩樞紐、引水發電洞、調壓井等組成。總庫容139萬m3,調節庫容38萬m3。設計引水流量Q=24.6m3/s,水頭最大約40m,裝機25.2萬千瓦,屬中型Ⅲ等工程。
初設選定可研階段的左線方案,引水隧洞全長5.93Km,自煙崗閘址進口(C點)到調壓井(H點),中間共有4個轉折點,各段走向分別為:C~D走向43°、D~E 走向68°、E~F 走向42°、F~G 走向63°。進口高程:3126m,出口高程3097.35m。比降:3‰。
二、區域地質、地震
(1)工程區位于川西高原高山峽谷地貌區。在大地構造部位上,屬松潘—甘孜地槽褶皺系之雅江冒地槽褶皺帶。工程區位于該斷裂北側約35km處。近場區北側有理塘—德巫斷裂之前波斷裂,距工程區12km,其最新活動年令約1.5萬年;其次為木里弧形構造帶,由博瓦斷層、小金斷層等多條斷層組成,距工程區最近距離為16km。近場區構造對工程無大影響。
(2)依據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306—2001)確定引水線路地震動峰值加速度為0.15g,地震動反應譜特征周期為0.45s,相應的地震基本烈度為Ⅶ度。
三、地質概況
引水發電洞自煙崗低閘引水至調壓井全長近5.931km,兩條比較線沿鴨嘴河下游左岸的山梁布置。沿線巖性主要為志留系變質石英巖及石英砂巖,屬堅硬耐風化巖石層。引水隧洞進口位煙崗低崗閘,底板高程3116m,洞徑3m,平均比降1/1000。據可研資料巖性前段為D1-2W1絹云石英千枚巖及ST2—①石英砂巖,中后部為ST2—②石英巖。沿線主要的構造為西別梁子背斜,斷層為泥盆系與自留系統地層間的滑脫斷層、燒香梁子斷層等。石英砂巖、石英石強度高,完整性好,成洞條件好。地下水為基巖裂隙水,以泉的形式向溝谷排泄。在核桃坪滑坡北部山頂出露5處泉水,分部高程3320~3386m,Q=0.2~0.82l/s,可能存在涌水。
四、地質勘察方法
初步分析認為引水線路存在的主要工程地質問題有:①進口段的穩定問題,②淺埋段、斷層及其影響帶的圍巖穩定問題,③斷層帶及裂隙帶的涌水問題,④深埋段250~630m可能存在巖爆及高地溫問題,⑤洞室可能存在有害氣體問題。針對問題,確定以地質測繪為主,在進口、調壓井及淺埋段布置重型勘探點相結合的方法。并采用衛星遙感技術,對線路可能存在的巖爆、涌水作出預測。
由于引水線路河谷深切及核桃坪滑坡體發育,使沿線基巖裸露,高陡險峻,使地質測繪工作遇到限制,只能沿著現有的3條小路采用1:1精度,采用穿越法工作,沿較大支溝進行主要界線的追索。第一條線路分部高程大約3140~3000m。引水洞的前段人跡可以到達,除實測1:1萬帶狀圖外,還編錄1#、2#、3#交通洞。由于第二條線路巖體原有結構已破壞,只能從滑體出露的巖性段大致推測有關界線。第三條線路地層、構造出露條件好。通過以上3條線路穿越找出巖性分界點、構造線等重要地質界線的出露及延伸狀態,結合線路局部地段支溝的追索、完成線路1:1萬帶狀填圖。
五、勘察結論
通過采用地質工程測繪,在整個過程中重點對引路遙感資料中反映的構造進行了復核。引水線路位于鴨嘴河左岸,山梁南側呈北東走向分布;主要發育有泥盆系地層與志留系地層間的滑脫帶(F1)、燒香梁子斷層(F2)、志留系地層中變質石英砂巖與石英巖間的滑脫斷層(F6)、核桃坪滑坡體西邊界斷層帶(F4)、核桃坪滑坡體北邊界近東西向斷層帶(F7)等9條斷層。
1.引水線路比選意見
引水洞線推薦線與比選線方案比較,比選線方案支洞長度大,與主要斷層及巖層走向交角小于推薦線,因此,地質意見推薦線方案可作為選定引水隧洞方案。
2.隧洞主要工程地質問題評價
(1) 斷層對洞室穩定性的影響
根據對本工程區斷層的統計資料可見,各斷層中規模較大的斷層主要有F1、F2、F4、F5,其中F1、F2與洞線夾角34°、25°,F4與洞線夾角53°,F5與洞線夾角僅16°,各破碎帶巖體呈碎裂結構,且為地下水的集中出露點,對洞室圍巖影響較大。
(2)淺埋段及深卸荷帶對洞室穩定性的影響
洞線5+438~5+733m段,洞頂圍巖厚度僅13~29.5m,洞室處于強風化~弱風化石英巖中。該段圍巖成洞條件差,施工中局部可能出現冒頂。建議施工應及時支護與襯砌。
5+733~5+931m段,洞室圍巖呈弱~微風化,該段洞室在施工中易發生塌方、掉塊,應采取針對性的施工方法和及時支護,并加強該洞段施工地質工作。
(3)地下水對洞室穩定及開挖施工的影響
根據閘址及電站鉆孔各類巖石的壓水試驗可知,一般透水率q=1~7Lu,圍巖整體性良好,地下水出露主要以滴水,滲水形式為主,地下水對圍巖穩定性影響小。透水率q=11~13Lu,進口段千枚巖中,層間裂隙較為發育,開挖過程中易形成地下水的集中出露,建議施工中加強排水。調壓井出口段基本上全部位于地下水位以上,故可不考慮地下水對施工的影響。F1、F2等各斷層破碎帶,巖石破碎,易形成集中涌水通道,建議在施工中應作好提前預報,做好排水工作。
六、結論和建議
依據可研階段的資料及線路遙感地質測繪成果,最終結合已施工的1#,2#、3#交通洞編錄資料及調壓井的1:1千帶狀圖、和有巖石的物理力學試驗資料,對施工提出了針對斷層破碎帶及洞室淺埋段、深卸荷段、巖爆、涌水處理建議。
隨著水利水電行業的發展,水利水電工程的規模和難度越來越大,特別是在西南高山峽谷區的水利水電工程勘察難度更大。本文采用的高山區引水線路勘察的方法,可供同類工程勘察參考。
參考文獻:
【關鍵詞】跨江通道橋梁工程;地質勘查
引言
最近幾年來,由于我國交通體系的不斷完善,道路橋梁工程的建設規模逐年擴大,特別是一些跨江通道橋梁工程項目越來越多。為了保證跨江通道項目橋梁工程設計工作的有序開展,加強地質勘查至關重要,橋梁工程中的各項地質勘查數據是工程結構設計的基礎。鑒于此,本文重點研究跨江通道項目橋梁工程地質勘查要點。
1工程概況
擬建大橋跨越嘉陵江河流,嘉陵江河道蜿蜒曲折,線路經過處江水在自南東流向北西、江面寬約400m,河床平均坡降0.28‰,最大流量44800m3/s,最小流量242m3/s,多年平均流量2160m3/s,平均含沙量2.372kg/m3,調查期間水位約177.00m(2014年8月14日)。與線路區臨近的重慶市嘉陵江童家溪斷面處常年洪水位188.43m(黃海高程、下同)、十年一遇水位192.43m、二十年一遇水位194.43m、五十年一遇水位196.63m、一百年一遇洪水位198.43m(資料來源于重慶市規劃局重規總[1996]30號)。
2橋梁工程地質勘查注意事項
2.1明確勘察任務
(1)基本查明道路沿線地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質條;(2)基本查明不良地質和特殊性巖土的成因、類型、性質和分布范圍;(3)基本查明區域性斷裂、活動性斷層、區域性儲水構造、水庫及河流等地表水體、可供開采和利用的礦體的發育情況;(4)基本查明斜坡和挖方路段的地質結構,有誤控制邊坡穩定的外傾結構面,工程項目實施有無誘發或加劇不良地質的可能性;(5)基本查明陡坡路堤、高填路段的地質結構,有無影響基地穩定的軟弱地層;(6)基本查明大橋及特大橋等控制性工程通過地段的工程地質條件和主要工程地質問題。
2.2選擇合理的地質勘查技術
對于跨江通道項目橋梁工程地質勘查工作,勘查人員在開展具體的工作之前,需要做好勘查準備工作,明確重點的勘查位置,收集大量的勘查資料與數據等,并根據該地區的地形地貌特點,選擇合理的地質勘查技術。在選擇勘查設備時,盡可能選擇精度高的設備,有效提升橋梁工程地質勘查效率[1]。
2.3加強對橋梁施工場地周圍環境的監測
由于不同地區的地質條件不同,所以,地質勘查人員要結合該跨江通道項目橋梁地質勘查現狀,加強對橋梁施工場地表2橋梁地質勘查數據分析周圍環境的監測,為設計人員提供準確的勘查數據,保證橋梁架設方案更為合理。橋梁工程項目地質勘查人員還要認真遵守有關規定,認真核算橋梁中各個墩臺坐標與樁號,保證橋梁墩臺坐標與樁號準確,方可進行測量[2]。由于橋梁工程項目建設施工對周圍環境產生一定影響,所以,在進行橋梁工程地質勘查工作時,勘查人員要加強對周圍生態環境的保護,有效減少隨意損壞現象的發生。
3地質勘查方法研究
3.1加強勘探點定位
在跨江通道項目橋梁工程地質勘查當中,勘查人員需要選擇合理的測量平面與高程控制體系,平面坐標使用深中通道獨立坐標,高程則運用1985年國家高程基準。針對水域孔口位置的高程測量,勘查人員可以運用水位傳遞法進行勘查。在具體的鉆進環節,勘查人員要時刻觀察水位的具體變化情況,并調整鉆進深度,精準算出各個土層的實際標高,保證取樣與原位測試高程精度符合有關規定[3]。工程區出露地層自上而下分別為第四系全新統(Q4ml)人工填土、殘坡積(Q4el+dl)粉質粘土、沖積(Q4al)卵石和細沙層,下伏基巖為侏羅系中統上沙溪廟組(J2s)砂巖和泥巖。(1)雜填土(Q4ml):雜色,主要由粘性土、砂土夾砂泥巖塊石組成,表層多有建筑垃圾、生活垃圾等覆蓋,松散結構為主、干~稍濕。根據工程經驗以及《公路工程地質勘察規范》JTGC20—2011附錄J,該素填土的土石等級為I級;土石類別為松土。(2)素填土(Q4ml):紅褐色,主要由粘性土、強風化碎塊石夾砂巖塊石組成,表層有建筑垃圾、生活垃圾零星分布,松散結構為主、干~稍濕。該層主要分布在禮仁街道路外側重力式擋墻附近斜坡以及軌道6#線南橋頭隧道明挖施工段地表回填區。其中,禮仁街道路外側重力式擋墻沿線土層厚度一般小于3.0m,軌道6#線南橋頭隧道明挖施工段地表回填區人工填土厚度大于10.0m。
3.2地質鉆探
在跨江通道項目橋梁工程地質勘查環節,勘查人員要特別注意以下兩個問題,具體見表1。
3.3取樣處理
在跨江通道項目橋梁工程地質勘查時,勘查人員做好相應的取樣工作至關重要。項目當中的施工鉆孔,均屬于技術性控制鉆孔,在技術性控制孔當中,利用原狀土樣與巖石試樣作為擾動土樣。通常來講,技術性控制孔的軟土層與黏性土層,包括粉土層當中需要每隔2.0m進行一次取樣,取樣的間隔不宜超過3.0m。在取樣的過程當中,如果發現土層出現變化,勘查人員需要立即進行取樣,若是砂性土層,則需要在粉細砂層當中進行取樣,剩余的全部采用標貫擾動取樣。針對橋梁地質中的軟土層,勘查人員可以采用直徑大于75.00mm的敞口薄壁取土器進行取樣。對于黏土層,則可以在91.00~108.00mm的開塞后壁取土器進行取樣。該跨江通道項目橋梁地質勘查數據見表2。
3.3.1標準貫入試驗要點針對項目當中各個控制孔內部的黏性土與粉土,包括強風化巖等,開展標準貫入試驗,有關人員要明確標準貫入試驗的間距,一般來講,標準貫入試驗的間距在1.5~2.0m之間,間隔不宜超過3.0m。將貫入器打入到土壤內部15.0m之后,準確記錄下每次打入的錘擊數量,當錘擊數達到50擊時,其貫入深度如果沒有達到30.0cm,則需要停止試驗。
3.3.2圓錐動力觸探試驗要點該試驗需要在碎石土或者強風化巖層當中進行,能夠幫助地質勘查人員更好地判斷碎石土密度,包括碎石塊的風化程度等,進一步估算出碎石塊的承載能力。在具體的試驗之前,勘查人員可以使用回轉進行鉆進。
3.3.3波速試驗要點結合橫波波速,準確判斷場地的類別,并選擇合理的巖層段系數,確定圍巖類別。
3.3.4旁壓試驗要點勘查人員可以將旁壓設備豎直放入到土層之中,利用旁壓設備的擴張,對四周的土體施加一定的應力,讓土體變形,準確測定土體壓力與變形量,保證土體承載力計算更為精確。
3.3.5十字板剪切試驗要點針對該橋梁上部覆蓋層當中的軟土進行合理定位,開展相應的抗剪強度測試。
3.3.6室內試驗要點對于橋梁地質勘查人員來講,接收到現場的土樣之后,需要將土樣按照一定順序進行保存,將土樣放在陰涼處。各孔土樣試驗結束后,要做好土樣復核工作,并做好試驗成果表匯總工作,經過試驗校核人員的審核之后,遞交給設計單位。3.4勘查結果分析在該跨江通道項目橋梁工程當中,勘查人員通過采用上述勘查方法,能夠更好地判斷該地區的地質情況,保證各項地質勘查數據更為準確。受項目建設地點地形地貌的影響,一些勘查方法不適應于其他橋梁工程地質勘查,勘查人員在具體工作當中,要明確各項勘查方法的優勢與劣勢,選擇合理的勘查方法進行地質勘查工作。
關鍵詞:工程地質勘查;工程物探方法;應用
1資源勘查與物探方法的簡單闡述
對于礦產資源而言,其形成過程是非常復雜的,在多年的地質作用下逐漸形成的。在礦產資源的形成過程中,主要有三種形式,即液態、氣態以及固態,并且這些狀態的物質也是地表或者是地殼中的原生富集物。所以,一般情況下礦產資源主要集中于地表或是地殼,一旦形成,受到地質的長期作用,從而展現出液態、氣態以及物態三種性質,并且可以利用現有的技術對礦產資源進行勘探與開采,其在當前的社會發展過程中所發揮的作用是舉足輕重的。但是,由于礦產資源的形成過程是比較漫長,并且再生的速度極為緩慢,在被開發之后要再生的話是艱難的,所以,就需要對當前已開發的礦產資源加以珍惜,以免由于過度消耗而造成資源匱乏。
2地球物理勘探方法
2.1瑞雷波法
在瑞雷波法中,可以將其分成瞬態瑞雷波法與穩態瑞雷波法。但是由于穩態瑞雷波法所使用的設備比較笨重,而且花費的成本也比較高,所以在應用方面比較難以推廣。而瞬態瑞雷波法具有速度快、使用簡便以及分辨率高的優點,在巖土工程勘察以及環境災害的調查與評估中得到了廣泛的應用。在瞬態雷波測試中,利用一個與地面垂直的沖擊震源發出信號,再使用兩個或者是多個檢波器從震源開始的地方,沿著與測線垂直的方向布置直線,并且對一定頻率范圍當中瑞利波信號進行詳細的記錄,對有效信息進行提取,然后再利用專門的軟件進行正演或是反演。一般情況下,瑞雷波法常用于層狀巖土體的識別與探測當中。
2.2地質雷達
地質雷達的特點是具有較強的抗干擾性、輕便以及分辨率較高,所以在文物考古、地質勘探以及公路質量檢測中得到廣泛的應用。對于地質雷達而言,其分辨率與探測深度與設備的參數以及電磁波在地下介質中的傳播速度等巖土層物理性質有關。當前,在雙天線地質雷達中,主要有兩種觀測方式,即寬角法與剖面法。其中,寬角法觀測就是將其中的一個天線進行固定,而另一個天線則沿著測線進行移動,對地下不同層面的反射波的雙層走時進行記錄,從而將地下介質的電性參數與電磁波傳播速度求取。而剖面法就是接收天線以及發射天線對間隔沿測線進行固定并同步移動,移動一步就會得到一個有效的記錄,地質雷達度地下探測的時間剖面圖像就可以通過整條測線來進行記錄,通過這種記錄方式能夠將測線下方的地下物變化情況準確的反映出來。
2.4瞬變電磁測深法
【關鍵詞】城市軌道交通 主要工程地質問題 勘察方法
近年來,全國城市軌道交通建設開始升溫,軌道交通在大城市急速延伸。目前,在國內約有20余個超大城市和特大城市正在建設和籌建自己的軌道交通系統。城市軌道交通主要工程勘察的內容基本上集中到了地質問題的分析與處理上。因此勘察人員應當對于相應的地質工程問題有著足夠的了解,從而能夠在此基礎上促進城市軌道交通主要工程地質問題得到切實的解決。
1 城市軌道交通主要工程地質問題
現行的城市軌道交通勘察工作和勘察管理模式存在不足,如對城市環境勘察工作沒有給予足夠重視、地質勘察與環境勘察相互獨立進行、勘察工作與巖土工程設計工作聯系不緊密、勘察工作量和勘察精度不能因地制宜、勘察工作缺少必要的監管與審查等,使有效的規劃設計方案和合適的風險對策缺乏基礎和依據。在分析這些不足的基礎上,提出改進城市軌道交通勘察工作的建議,即重視城市環境勘察工作,將其與地質勘察、巖土工程設計融為一體,處理好勘察與設計之間的關系,因地制宜地調整勘察工作量,加強對勘察工作的監督管理。為此,本文從前期地質條件評價、水文地質條件評價工作、地表水與地下水影響、管涌冒砂問題等方面出發,對于城市軌道交通主要工程地質問題進行了分析。
1.1 前期地質條件評價
城市軌道交通主要工程地質問題源于前期地質條件評價的不合理。眾所周知場地的穩定性及適宜性對于嘗試軌道交通工程的影響是不言而喻的。在這一過程中由于大多土層分布較穩定并且覆蓋層厚度大,因此很少出現全新的活動斷裂或者是不良地質作用,因此適宜于軌道交通工程的建設。其次,工作人員在前期地質條件評價的過程中紅應當確保地基土工程性質得到進一步的改良,從而能夠在此基礎上促進良荷載較大的橋梁及高架段的樁基礎樁可以保持良好的安定性。
1.2 水文地質條件評價工作
城市軌道交通主要工程地質問題本質上離不開水文地質條件的評價。通常來說擬建道路沿線的地表水會對于城市軌道交通工程產生非常大的影響。因此工作人員在水文地質條件評價工作時應當根據擬建場地含水層的特性將地下水分為上層滯水和潛水以及微承壓水來進行相應的評價工作。其次,水文地質條件評價工作時應當通過勘察期間的努力來測得潛水穩定水位為地面下,從而能夠對于其整體承壓水平進行更加精確的判定。
1.3 地表水與地下水影響
地表水與地下水的影響是全局性的。工作人員在分析地表水與地下水影響的過程中首先應當理解到人工回灌為主要來源,其主要是以人工開采為主要排泄方式。其次,工作人員在分析地表水與地下水影響的過程中應當理解到影響工程施工的地下水的主要因素是沿線分布的孔隙潛水和孔隙微承壓水及埋深較淺的第承壓水。與此同時,工作人員在分析地表水與地下水影響的過程中應當根據當地水文監測資料來對于地下水位也每年改變的勢頭有著更加清晰的了解。
1.4 管涌冒砂問題
管涌冒砂問題影響到工程施工的順利進行。由于孔隙潛水含水層主要埋藏在淺部的粘性土中,因此這導致了其滲透性較差,并且在部分情況下還會對于工程建設產生的不利影響。其次,孔隙微承壓水主要為粉土及粉砂,因此其實際上屬于富水性中等的有壓含水層,例如在擬建沿線多處分布當地下工程施工時實際上將會在坑底產生管涌和冒砂等現象。與此同時,工作人員在管涌冒砂問題的過程中紅還應合理的采取降水與止水措施,從而人能夠給在此基礎上來促進基坑施工順利進行。
2 城市軌道交通主要工程勘察方法
城市軌道交通主要工程勘察方法有很多,以下從地面沉降問題處理、危險性評估勘察、工點類型勘察工作、工程路線勘察工作、確定勘察工作重點等方面出發,對于城市軌道交通主要工程勘察方法進行了分析。
2.1 地面沉降問題處理
城市軌道交通主要工程勘察的第一步就是地面沉降問題的處理。工作人員在地面沉降問題處理的過程中首先應當考慮到軌道交通工程建設時及建成后可能遭受的地質問題。其次,工作人員在地面沉降問題處理的過程中還應當根據工程地質條件來確保地下車站深基坑工程具有良好的剛度和止水效果優秀的圍護結構。與此同時,工作人員在地面沉降問題處理的過程中還應當采取靈活的加固措施來確保基坑的穩定,最終能夠有效的防止出現流砂和突涌等現象。
2.2 危險性評估勘察
城市軌道交通主要工程勘察需要著眼于危險性的評估勘察。工作人員在危險性評估勘察的過程中首先應當根據調查及工程勘察資料來細致的評估區內的軟土層。其次,工作人員在危險性評估勘察的過程中還應當確保持力層選擇合理,從而能夠確保其建成后一般不會遭受軟土災害的影響。與此同時,工作人員在危險性評估勘察的過程中應當避免軟土層產生壓縮變形,從而能夠確保災害有效處理的同時減少對于建成后因素的影響。與此同時,工作人員在危險性評估勘察的過程中應當對于包括原位測試在內的綜合勘察方法有著足夠的了解,從而能夠在此基礎上促進地溫測試等工作在內的測試內容更加的精確,最終能夠更加準確客觀地反映場地土工程特征與工程執行過程中的要點。
2.3 工點類型勘察工作
城市軌道交通主要工程勘察的關鍵是工點類型勘察工作。工作人員在工點類型勘察工作的過程中首先應當理解到如果施工地點的水位長期的下降則會導致出現巖溶地面塌陷的可能性。其次,由于城市軌道交通主要工程的工程勘察量非常大,并且工點類型多、技術要求高,因此實際上對于勘察工作的效率有著很大的影響。與此同時,由于工程的地質條件和現場條件往往非常復雜,因此工作人員除了需要對于地層進行準確分層外還應當努力的提供多種地基參數,最終能夠在此基礎上切實的滿足軌道交通工程不同結構設計的實際需要。
2.4 工程路線勘察工作
城市軌道交通主要工程勘察離不開工程路線勘察工作的支持。設計人員在工程路線勘察工作的過程中首先應當做好軌道交通工程穿越主城區時的勘察工作。在這一過程中需要注意的是,由于該地段高樓林立并且建筑密布同時交通往往也非常繁忙,因此工作人員在工程路線勘察工作的過程中應當努力的減少不必要的勘察施工難度。其次,設計人員在工程路線勘察工作的過程中應當對于河流水位和流量以及補給以及排泄條件與地下水的相互關系進行進一步的分析,從而能夠在此基礎上促進勘察工作更加的及時與問題,并且在這一過程中還能夠進一步的時加大安全文明施工控制力度,從而能夠給促進勘察工作更加及時順利的開展。
2.5 確定勘察工作重點
城市軌道交通主要工程勘察需要對于重點進行勘察。工作人員在確定勘察工作重點的過程中首先應當努力的查明含水層的分布,然后在這一過程中按照地貌單元和工點進行水文地質試驗來進一步的查明地下水的水文地質參數,最終能夠有效的提出設計降水所必要的技術參數。其次,工作人員在確定勘察工作重點的過程中應當準確評價地下水對工程建設的影響,并且在進行勘察時首先布置勘探孔,然后再查明含水層的分布,最終能夠促進地層參數的可靠性的進一步提升。與此同時,工作人員在確定勘察工作重點的過程中還應當輔以適當的勘探工作,最終能夠促進勘察工作的重點得到進一步的突出。
3 結語
伴隨國民經濟的快速發展,我國城市化建設十分迅速,城市人口數量與日俱增,尤其是幾大經濟繁榮城市,人口十分密集,交通擁堵成為常見現象,嚴重影響了城市交通的正常運行.為疏解城市交通擁堵問題,城市軌道交通建設在近幾年發展十分迅速,在各大城市如火如荼的開展開來.由于城市軌道交通工程施工復雜,做好相關勘察工作十分重要。城市軌道交通主要工程地質問題的處理是一個長期性的過程,因此工作人員應當理解地質問題出現的本質原因,從而能夠在此基礎上以更加細致的勘察工作來促進城市軌道交通主要工程施工整體水平的不斷提升。
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關鍵詞:建筑工程地質勘察;勘察步驟;存在的問題;對策初探
Abstract: In order to improve the quality of engineering geological investigation, to ensure the safety of the project implementation, the paper in the selection of survey method and control engineering survey quality were discussed.
Key words: construction engineering geological investigation; investigation; problems; countermeasure pre-test
中圖分類號:P624 文獻標識碼A 文章編號:
工程建設是在各種地質環境中進行的,工程建筑與地質環境之間有著密切的聯系和制約。地質勘察是建筑工程設計和施工中的重要基礎環節,對整個工程有著無可替代的重要性。加強科學有效的建筑工程地質勘察非常必要。科學的地質勘察能夠減少工程不必要的損失,提高建筑的安全性。
一、建筑工程地質勘察階段
工程地質勘察一般要分階段進行,其階段劃分是與工程設計、施工的階段密切相關的。具體可劃分為可行性研究勘察、初步勘察和詳細勘察三個階段:
1、可行性研究勘察(選址勘察)
選擇一個適宜的場址,是一個建設項目在建設過程中遇到的第一個重大問題。地址選擇得是否恰當,直接關系到建筑的設計方案,投資大小和建設速度,對建筑完成后能否正常運行和合理經營都有至關重要的作用。選址工作一般可分為選擇項目的建設地區和選擇具體的建設地點兩個階段。工程地質勘察選址需要搜集建筑所選地區的地質、地形、地貌和附近地區的工程資料及當地的建筑經驗。在搜集分析這些資料的基礎上,通過踏勘,了解該地的地質構造、巖性、水文地質及不良地質現象等地質條件。經過上述過程,如果發現工程地質條件復雜,已有資料不能滿足要求時,應根據具體情況,進行工程地質測繪及必要的勘探工作。
2. 初步勘察
初步勘察又簡稱初勘,它的目的是對所選場地內各地段的穩定性作出評價,為建筑物整體布置、建筑物地基工程方案及對不良地質現象的防治提供資料和建議。初勘的主要任務包括初步查明地質構造、巖石和土的物理力學性質、初步查明水文地質條件及凍結深度等。此階段的主要工作是搜集分析已有資料,進行工程地質測繪與調查,根據需要進行物理勘探。
在此階段工程的地質調查與測繪通過劃分地貌單元,研究其形態特征,研究地形、地貌的演變過程,調查巖土的性質、成因、類型、時代、分布范圍,從工程地質角度研究各地層的性質等指導工程地質勘察方案的制定。此外在該階段還應該確定勘探點與孔深。取樣測試也是該階段需要進行的一項重要工作,包括原狀土樣、水樣及巖石樣。選取土樣時要注意地層分布和土的均勻性,盡量做到平面上和剖面上均勻分布,并且必須具有代表性。水樣應按《巖土工程勘察規范》GB50021-2001(2009年版)中規定進行。最后在初勘階段還要做好水文地質的勘察。要調查研究地下水類型、含水層性質、補給和排泄條件并初步確定地下水位變化幅度。
3.、詳細勘察
這一階段的勘察應在對建筑工程的坐標及地形、建筑物的地面整平標高、上部結構特點及地下設施情況等具有了基礎的了解后進行的。
除了以上三個階段外,一些建筑工程在施工過程中及竣工后還需要一些勘察,這就需要施工勘察這一階段,主要是輔助配合設計、施工單位,解決與施工有關的工程地質問題,并提供相應的勘察資料。施工勘察不作為一個固定階段。
二、建筑工程地質勘察存在的問題
科學有效的工程地質勘察,有助于提高建筑的安全性,減少不必要的損失。然而,目前建筑工程地質勘察中還存在不少問題。
1、工程地質勘察市場環境較混亂
隨著建筑行業的快速發展,市場競爭日趨激烈,工程地質勘察作為一個行業,在機遇面前也面臨著不小的挑戰。在這樣的背景下,競爭主體的不斷增加,再加上不健全的國家管理機制,使得市場的競爭非常混亂,對于整個行業在社會中的發展來說,是非常的不利的。
2、工程地質勘察的重要性沒有得到充分的認識
在建筑工程設計和施工中,工程地質勘察是一個非常重要的基礎環節,關系到整個建筑工程的安全穩固,因此,工程地質勘察尤為重要。地質勘察的內容主要包括兩個方面,一是地質構成,二是土體物理力學指標。對基礎方案的選擇來說,地質構成起著決定性的作用,但是對工程的造價來說,合理的物理力學指標則起著很大的經濟作用。因此在選擇勘察單位時不但要專業,還要有很強的技術能力,操作也要嚴謹規范。
3、工程地質勘察報告造假以及質量不高且多錯誤
從整個大環境來看工程勘察逐漸走向市場化,一些勘察單位不惜將報價低于成本價已取得業務,從而導致一些勘察報告的造假。工程地質勘察報告應該包括勘察工作概況、影響建筑物地基穩定性的不良地質條件、地層結構、水文地質等相關情況,并且勘察報告應該對擬采用的地基基礎設計方案進行論證分析并提出設計方案建議。但是由于從業人員素質等因素,很多地質勘察報告在內容方面存在問題。
4、勘探方法不對
一些勘察部門由于人員素質以及單位從業能力的缺陷,導致采用勘察方法不合適。例如,用靜載荷試驗壓裂探坑兩側土層為準來確定承載力的方法,這其實是不科學的。壓裂較淺和較深的兩側土層所需的壓力大小不一樣,那么將采用哪一壓力值來作為地基承載力,難以確定。
5、工程地質勘察工作缺乏監管
工程地質勘察發生在工程的前期階段,對于勘察單位的選擇,多由建設單位自己決定,建設單位對地質勘察不夠專業,相關的專業人員也比較缺乏,這使得他們選擇的勘察單位可能距離真正的工程要求有一定的差距,還可能存在為了費用的節省,對于勘察單位的要求也不會很高。另一方面,地質勘察多為野外作業,作業的內容多為現場鉆探、取土試驗和資料整理。基于這兩點,對勘察單位的工作就缺乏必要的監管。
三、提高工程地質勘察質量的對策探討
為了解決建筑工程地質勘察中存在的這些問題,勘察過程中應該注意理論的指導作用,將科學的勘察工作守則貫穿在地質勘察的全過程,使工程地質勘察工作更有效地保證建筑的使用安全。
1、編制工程地質勘察綱要
編制綱要是建筑工程勘察工作必須要做的,編制綱要時要綜合考慮場地工程地質、水文地質條件和項目情況,對工程地質勘察的目的、方法、工作范圍、技術要求作出詳細闡述,還要對勘察工作參與人員、投入的設備及質量保證措施有明確的說明。
2、工程勘察質量控制
為了提高工程地質勘察的質量就要加強對勘察成員的教育,樹立從業人員的質量觀念。嚴格落實質量目標考核責任制、質量責任追究制,全面提高工程勘察質量。要加強建筑工程勘察工作基礎資料的收集,特別是工程地質和水文地質的勘探和調查資料,加強對影響建筑環境的地質調查和地質勘察成果的綜合驗證工作。
3、選擇正確的勘探方法
由于勘察測試方法種類繁多,如何選擇既經濟又合理可行的方法是建筑工程勘察的關鍵工作。在選擇勘探方法時首先應詳細了解場地已有的地質資料、建筑和沿線構造物情況,要加強與設計人員的交流,并且一定要明確需要解決的工程地質問題,然后才能展開工程勘察工作。
隨著我國工程建設的發展,建筑工程勘察工作得到了長足的進步和發展,但目前仍存在一些問題,需要引起有關部門的高度重視。作為從事地勘工作的技術人員,要有高度的責任感和良好的職業道德,精通業務,精心做好工程地質勘探工作,確保勘察工作的順利進行,從而確保建筑工程的安全。
參考文獻:
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關鍵詞:工程地質勘察;常見問題;對策
1 常見工程地質勘察的問題分析
1.1 對地質工程勘察的重要性認識不夠
地質勘察主要是兩個方面,一是揭示地質構成,二是提供土體的力學指標;地質構成決定基礎處理方案的選擇,力學指標對工程造價影響很大。眾所周知,地下是看不見摸不著的,只有靠鉆探勘察,建設場地是唯一性的,勘察成果也沒有可比性,因此建設單位選擇一家專業技術強,操作規范嚴謹,能準確提供成果的勘察單位相當重要,對建筑的安全、工程施工順利進行、節約投資都有重要的意義。
1.2 地勘部門地勘報告質量不高
地勘部門提出的地勘報告,質量不高,并不乏錯誤。現某些地勘報告其內容簡化到不提供土工試驗指標,不作評價,不作明確的結論和提出建議性工程處理意見等。一些報告中該省略的不省略,不該省略卻沒有;不該附的圖附上,需要的表格又沒有;文字不多,卻廢話連篇。其做法是蒙哄不懂專業的管理人員和去迎合部分設計人員只要提供地基承載力這一指標。
1.3 地質勘探方法不對
一些勘察部門用所謂的靜載荷試驗壓裂探坑兩側土層為準來確定承載力,其做法是一種誤導,是不科學的。試想,壓裂較淺和較深的兩側土層所需的壓力大小都不一樣,究竟取用哪一壓力定值來作為地基承載力。另外,壓裂兩側土層又怎能替代或者說明該壓力值就是豎直方向土層地基持力層的承載力。
1.4 工程地質勘察缺乏監管
一是工程地質勘察在工程的前期階段進行,由建設單位自主選擇勘察單位,一般建設單位缺少這方面的專業知識,對地質勘察的重要性認識不足,因此對勘察單位要求不高,有個成果就可以,鉆探費用上考慮多點,對技術的要求就輕了。二是地質勘探是野外作業、土工試驗和資料整理,整個過程只有勘探單位獨自完成,沒有監督,到底鉆了幾個孔,鉆了多深,取了多少土樣,土工試驗做了多少,這些都存在漏洞,是勘探單位的“良心”活。現在施工圖審查也對地質勘察成果進行審查,那都是事后了,只要資料造得過得去都能通過,地質構成與實際施工嚴重不符時有發生,力學指標的精確性更是無法判別。
2加強地質工程勘察工作的有效對策
2.1 編制勘察綱要
在開展現場地質勘察工作前,必須編制勘察綱要。其目的是讓工作人員事先對需要勘察的地區進行必要的調查、收集和整理該區的區域地質資料,初步了解分析該區可能存在的工程地質問題。通過對該區域內地質水文條件的了解,確定勘察的主要手段及勘察布置。在綱要中還要詳細闡述對場地地質條件的認知程度、項目概況,著重提出本次工程地質勘察的目的、方法、儀器設備、勘察范圍和技術要求。另外還要對參與勘察工作的人員、在勘察中所使用的儀器設備及勘察質量保證措施加以說明。
2.2 選擇合適的勘察測試方法
勘察主要有鉆探、取樣和試驗三種方法,它們都擁有著非常強的針對性,選擇合適的勘察方法可以起到事半功倍的效果,否則不但起不到應有的作用,還有可能會浪費大量的工作時間和資金。那么如何選擇既經濟又合理可行的工程勘察方法呢?首先應當詳細了解場地已有地質資料、沿線構造物情況、與工程建設設計人員充分交流、明確要解決的工程地質問題,然后開展勘察工作,特別是對未知區域的勘察,要分階段的多次完成勘察工作。針對不同的材料與地質結構,采取的方法有:干鉆取芯鉆進、泥漿護壁回轉鉆進等。
2.3 構建工程勘察質量控制體系
工程勘察對于確保工程建設有著重要的基礎作用,只有保證了工程地質勘察的質量才能保證工程建設的質量。地質勘察工作失誤、失真,將會導致地基基礎出現問題,一旦問題形成將會造成工程建設的極大浪費,甚至對社會產生深遠的不良影響。因此,為保證和提高勘察的質量,要嚴格落實質量目標考核責任制、質量責任追究制,嚴格按照質量認證體系的要求,規范流程,明確責任,用施工過程質量保證總體質量。不斷地引入新的勘察方法手段和儀器設備,加強勘察設計的質量控制。
2.4 及時進行資料整理
資料整理的好壞完全取決于在外作業時的勘察質量。項目負責人在外測量期間,應隨時對完成的每個勘探點、測試點、物探點/線等資料進行檢查驗收并做好記錄。在完全保證每一個工點、每一個工段都按照方案保質保量的完成勘察工作,就可以轉入室內資料整理階段。要堅決避免因資料或數據采集不足而影響資料整理工作的進行,甚至二次進場,這樣就會造成了人力、物力和時間嚴重浪費。
2.5 做好勘察數據的分析
工程地質勘察報告是勘察工作的靈魂體現,報告的內容將直接成為項目施工建設的指導。文字報告是勘察成果的最主要的組成部分,其主要內容是介紹勘察地形地貌、地層巖性、地質構造和地震、水文地質和物理地質現象等。根據勘察的工程地質層的物理力學性質及結構,提出在建設設計時應注意的問題或隱患及解決建議或加固方案。在盡可能的情況下列出工程地質結構的性等的分布、儲量和質量評價和開采條件、運輸距離、運輸方式等。附圖、附表能夠更直觀地說明地質勘察出的問題,它能使人更直觀地了解地質結構。
2.6 控制好工程地質勘察周期
勘察周期作為工程地質勘察項目的重要因素必須滿足計劃要求。在制定勘察綱要時,應根據工程項目情況、勘察工作量和勘察方法、場地地形地質條件等情況,對野外業工作、巖土試驗和室內資料整理時間進行統籌安排人員和設備。樹立項目全壽命周期成本觀念,有效控制工程造價。勘察設計要統籌考慮規劃、建設、養護、運營的全過程,運用項目全壽命周期成本觀念,進行技術方案比選,合理確定項目的功能水平,實現技術與經濟的有機結合,確保勘察設計工作質量。設計階段是項目壽命周期成本控制最關鍵的階段,要從項目生命周期的全過程去看待成本,不僅要重視建設成本、維修成本、養護成本的控制,還要重視環境成本和社會成本的控制,通過運用科學的方法合理評價設計方案,在確保安全和功能的前提下,通過提高技術含量,合理、靈活地運用設計指標,達到最佳技術與經濟效益。
結束語
綜上所述,管理好一項復雜的工程地質項目,需要項目負責人除了具備良好的職業道德外,還要勘察好一個工程地質項目需要具備較高的技術水平和較豐富的實踐經驗。勘察的成果主要表現在工程地質勘察報告上。因此,要對勘察工作有明確的定位,重視工程地質勘察,落實管理和規范,只有這樣才能確保擁有比較可靠的勘察成果。
參考文獻:
[關鍵詞]工程地質勘察、房屋建筑、應用
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A
一、前言
在房屋建設前對工程地質情況進行認真細致地工程地質勘察是房屋建設過程中不可缺少的前期工作,通過地質勘察來了解地下水的類型及分布情況,尤其是在高層建筑施工前,采用相關的技術對工程地質情況進行詳細勘察就顯得尤為的重要,下面就工程地質勘察技術在房屋建設過程中的應用進行探討。
二、房屋建筑工程地質勘察的特點
一般情況下房屋都建設在比較繁華的市區,在擬建筑周圍分布著其它的住宅小區、醫院、學校、交通路線等各種建筑和設施,這種建筑物一般根基較淺,在建筑勘察施工過程中主要針對場地的地形地貌特征、地質分布情況和相關的物理力學性質、地下水的水位位置及分布特征等進行綜合分析,為擬建筑物提供最為安全、經濟、合理、可靠的巖土物理力學參數,對控制擬建筑物基礎施工成本及安全性起著至關重要的指導性作用。這種一般的建筑在進行工程地質勘察的過程中的施工工藝主要采用淺孔鉆探法,通過淺孔鉆探來對擬建筑物的地質情況進行分析和檢測,通過分析和檢測來確定場地地質情況。在勘察施工的過程中,要對施工區域內的控制性鉆孔和一般性鉆孔進行合理的布設,并結合多種勘探方法和手段進行作業,通過對比所采集到的數據進行取舍,從而得到最貼近實際地層情況的第一手資料,供設計院參考使用。從而在控制房屋建筑的經濟性和安全性方面做出勘探部門應作出的貢獻。
三、房屋建筑工程地質勘察中存在的問題
1、工程地質勘察報告水平和質量較低
地質勘察部門所出具的巖土工程地質勘察報告質量不過關,并存在不少問題,一些地質勘察報告的內容簡單,甚至忽略了對一些較為重要的勘察內容的評價及建議,且沒有較為明確的勘察結論以及對不良地層相應的處理意見等,還有部分勘察報告中應該具備的內容被省略了,而那些無關緊要的內容卻反復提及;不需要圖示的被重點標注了圖示,而需要詳細統計的表格卻被省略了。從而造成主次不分,給設計帶來很大的不便。
2、沒有對工程地質勘察引起足夠的重視
工程地質勘察工作主要有兩方面的任務,一方面是對區域地質的分布及構成加以揭示;另一方面就是為擬建筑物選定合適的基礎持力層,對地基土承載力作出科學的給定,選定合理的基礎型式,為基礎設計(基坑設計)提供可靠地物理力學參數及相應的地基處理方案。再則地基處理方案的選擇與區域地質的分布及地基土的構成有非常重要的關聯,而力學指標的合理性則是關系到對擬建筑物基礎型式的選擇,從而直接關乎到工程造價問題。只有通過認真細致的工程地質勘察,才能對地質情況有更為準確的掌握。由于建設場地的唯一性,相應的勘察結果也就不具有可比性,所以,對于建設單位而言,勘察單位的專業性、技術性以及操作的規范性十分重要,這些都將對建筑物的安全性、施工的順利性產生重要影響。
3、監管力度不夠
首先,在勘察的前期,一般是由建設單位選擇具備相應資質的勘察單位,而由于專業知識的缺失以及對勘察工作重視程度的不足,從而導致對勘察單位沒有進行嚴格的篩選;其次,在實際的工程地質勘察施工過程中,一般都是勘察單位在沒有監督的情況下獨自完成,實際勘察工作的進行處于無人監管的狀態之下,盡管現今各勘察協會的施工圖審人會對工程地質勘察成果進行審查,但一般只要資料具備就能通過。甚至在一些相對欠發達的地區,連相應的審查機構都未設立,所謂的監管更是無從談起。因此,區域地質分布、地質構造和地層分布情況以及物理力學指標不夠精確的情況經常出現,從而導致經常出現一系列問題。建議相關部門將工程地質勘察納入規范的監管體系之下,從而讓勘察工作在陽光下為社會建設更好的發揮作用。
4、勘察方式錯誤
一些勘察單位采取靜載荷試驗壓裂探坑兩側的土層為標準對地基土承載力進行判斷,這是不科學的,因為在兩側所需要的壓力不同的狀況下,就無法準確確定以那一側的壓力值為準,并且壓裂兩側的土層并不能表示所得到的壓力值就是豎直方向的地基土的承載力。
四、工程地質勘察在房屋建筑中的應用分析
1、初步勘察階段
(1)勘察位置的選擇:房屋建筑地貌單元邊界線的垂直位置,也就是地質構造線和地層的界限之間。
(2)勘探點的布置:位于房屋建筑地質的交界處,尤其是地質運動變化情況較大的部位,可加大勘探點的密度,形成網格狀。如果地質存在軟土等不良地質情況,可加密勘察點布置。
(3)取樣和測試:房屋建筑地基平面上地質情況分布均勻,測試的數量為地質總數量的1/4――1/2,根據地層確定豎向間距,保證層層控制,而且取樣數量大于6組。
2、詳細勘察階段
房屋建筑地質的詳細勘察階段,重點評價房屋建筑的巖土工程地質性質,從地質類型、基礎型式、處理方式、基坑支護、降水和不良地質防范等角度,提出具體的勘察結論和處理建議。
(1)勘察的任務要求:查明不良地質的類型、地質形成的原因、地質的輻射范圍、不良地質的發展規律和危害性,并提出具體的整治方案。對房屋建筑范圍內的各層地質類型、分布和工程性質等做出分析評價,以確定地基的穩定性、均勻性和承載力。根據地質變形的參數,對房屋建筑的變形特征進行預測。查明地下水的埋藏情況,根據地下水位的變化來判斷地下水的變化幅度,以及地下水(土)對建筑物的腐蝕程度。
(2)勘探點的范圍布置,根據房屋建筑物地質范圍進行布置,同一個房屋建筑的勘察點受到受力層和下臥層的影響,要適當加大勘察點的密度,并對每個勘察點的變化情況進行觀察和原因查明;屬于單棟的高層建筑,應該以地基的均勻性為基本要求,勘察點甚至在4個以上;屬于建筑群的房屋建筑,勘察點可按建筑群布設,可適當減少,但每棟建筑物至少要有1個勘察點,且必須滿足現行相關規范要求。
(3)勘探孔深的控制,孔深應該控制地基的主要受力層,條基至少大于基寬的3倍,柱基至少大于基寬的1.5倍。對于高層的房屋建筑,或者需要進行變形計算的地基,孔深的控制必須超過地基的變形計算深度,盡量控制在基底以下的1.0倍基寬。若采用樁基礎,勘探孔深度必須滿足樁底以下3倍樁徑且不少于5m。
(4)取樣和測試,數據來自地層結構,根據地基均勻性的設計要求,每個土層至少要有6組以上的原狀土樣,而原位測試要在6個以上,取樣和測試的時候要控制在受力層的范圍之內,如果夾層的厚度大于0.5m。則需進行原位測試。在土層不均勻的時候,可適當增加取樣的數量和測試的數量。
五、對房屋建筑工程地質勘探技術創新研究
綜合應用現代技術,從科學的角度出發,將傳統勘探技術與現代技術相結合。以地質勘探為基礎,對勘探中遇到的難題逐一解決,發現問題并解決問題;以增強經濟效益為目的,逐步突破更多的開發領域。改進工程地質勘察方法,用現代技術取代傳統技術,同時使用各種精密的物理儀器進行勘測,獲得較為全面且較為精確的數據。以高可靠性、高集成度成套勘測裝備的研究開發為目標,帶動相關應用基礎和勘探資料解釋方法的研究,堅持自主創新,發展具有自主知識產權的勘察核心技術和裝備。
1、充分使用“地、物、化三場異常相互約束”技術方法
現在工程地質勘察行業所使用的勘察方法主要適用于地勢較為復雜的地區,而地物化三場異常相互約束技術方法更適用這種區域,且其效果更加明顯。但是這種技術也仍處于測試階段,目的就是發現不足之處,并采取相應措施進行改進。而且其存在的缺點仍會影響著施工效率,所以還是不容忽視的。這種新型的地質勘察技術對現代勘察行業有很大的影響,其被應用在各種非常規的地球勘察工程中效果還是比較明顯的,能很好的結合地理、物理和化學三門科學進行勘測,是先進勘探技術的一個偉大突破。雖然現代先進的地震勘探技術可以準確的確定地表層的結構,但是卻仍然沒有辦法確定低下的準確情況。而這套技術雖然有些缺陷,但是還能夠確定地質、地球化學、地球物理異常。同時,隨著社會的發展,人們物質生活水平在不斷提高,而人們對未來生活的需求也在不斷變化,從而致使技術人員的工作受到了影響。因此在這樣的一個環境下,仍然需要一些新型技術作為支持后盾。
2、新工程地質勘察新技術的簡要分析
(1)射線熒光技術
通過試驗證明,這種新型方法準確性高,能夠精確確定地下所有情況。雖然這項技術在作業時,會受到外界的一些因素影響,但是其仍是值得我們肯定的、因為其在一定程度上可以保證準確性,而且隨著勘察難度的增加,其能夠更好的利用勘察深層次地質,并保證精確度。同時,甚低頻電磁法就是在這種技術的支持下產生的,也給新型技術的產生提供了理論基礎、這項技術為勘察人員節省了很多的精力,讓他們在較短時間內做好一切工作準備。在房屋建筑中,使用此技術,可以在很大程度上節約了員工的時間,同時能夠更精確的給房屋建筑進行選址定位。
(2)采用GPS感應系統采集信息
這項新型技術在勘察行業被廣泛使用,且主要用于地質勘測方面、其擁有一套較為特殊的系統,而且系統的功能強大,能夠將所有的信息進行集中,為勘察人員提供有用的信息。由于具備著特殊的功能,彌補了那些傳統勘察儀器功能、將CPS感應系統用于地質勘察中,有利于精確定位地下物質情況,同時可以判別地質中是否存在危險,是否適合建立房屋建筑.為工程地質勘察行業的發展邁出很大的一步。
六、結束語
房屋建筑對我們的生產和生活都有著重要的影響,在建設施工過程中我們要采取相關的措施來保證房屋的建設施工質量,所“謂萬丈高樓平地起”,地基土作為房屋建設的基礎持力層,對其整體安全性有著重要的影響。因此,我們在工程地質勘察的過程中要加大對勘察工作的監管力度,要對勘察過程中出現的問題及早發現和及時解決,同時更要加大對地質勘察人員的定期培訓,提升勘察工作人員的整體素質及技術水平,為更準確的勘察工作提供有力的障,從而提供更為優質的工程地質勘察報告。
參考文獻
[1]鄧施寶.建筑工程地質勘察與基礎設計存在的問題及對策[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2011
[2]王璐華.建筑工程地質勘察與基礎設計存在的問題及對策[J].中國進技術新產品,2010
【關鍵詞】:建筑工程 工程地質勘察勘察報告
前言:
建筑是建在地面以上的,地面以下土層的分布,土質的疏松、強度,地下水的深度等都會
影響到在建建筑的安危。所以,為了確保建筑及其地基設計的準確性,就必須有建筑場地的地質資料作為科學依據。只有對建筑場地的地質資料有個全面的了解、準確把握才能更好的對建筑及其地基進行設計。工程地質勘察是一種對客觀事物的由淺入深、逐步深化的進行調查研究的認識過程。并且,在各類建筑地基基礎設計中,為保證其安全必須同時滿足兩個技術條件: (1)地基強度條件,即保證地基穩定性,不發生剪切破壞或滑動破壞; (2)地基變形條件,即沉降量、沉降差、傾斜,局部傾斜都不超過地基容許變形值。本文就此作了一些探討。
一、工程地質勘察
1.1當前工程地質勘察中存在的問題
當前在建筑工程地質勘察中存在著一定問題,主要表現在以下兩個方面。(1)地勘部門提出的地勘報告,質量不高,并不乏錯誤。現某些地勘報告其內容簡化到不提供土工試驗指標,不作評價,不作明確的結論和提出建議性工程處理意見等。(2)勘探方法不對。一些勘察部門用所謂的靜載荷試驗壓裂探坑兩側土層為準來確定承載力,其做法是一種誤導,是不科學的。試想,壓裂較淺和較深的兩側土層所需的壓力大小都不一樣,究竟取用哪一壓力定值來作為地基承載力。另外,壓裂兩側土層,又怎能替代或者說明該壓力值就是豎直方向土層地基持力層的承載力。
1.2勘測周期不合理的問題
從工程地質勘察到地質報告的提交需要一定的工作周期,這是再簡樸不過的道理,但有些工程沒有基礎性的前期投入,一旦要投項目,立即就要求提交地質報告;還有些工程是今天提交了可研報告,明天就提交初設報告。更可怕的是留下了工程隱患,可造成重大工程事故。
1.3技術管理問題
工程地質勘察質量的控制,技術管理是主要環節之一。近年來一些單位提交的勘測設計報告中的地質章節不是地質師寫的,報告的編制人中沒有地質專業負責人,或地質報告沒有院級地質負責人審查把關,報告和地質中的錯誤較多,這種情況給總院增加了審查難度,同時也有損勘測設計單位的質量和水平形象,還會延誤工程報批的時機。當然也有上級單位工程審查把關不嚴,助長了這種技術責任心不強的現象。
二、工程地質勘察的目的
工程地質勘查的主要目運用坑深、觸探、鉆探等勘查手段和方法,對在建工程的場地進行調查研究分析,為工程設計和施工提供所需的地質資料。
三、勘察階段的劃分
民用建筑的工程地質勘察一般劃分為三個階段:
1、選擇場(廠)址勘察(簡稱選址勘察);
2、初步勘察(簡稱初勘),應滿足初步設計或擴大初步設計的要求;
3、詳細勘察(簡稱詳勘),應滿足施工圖設計要求
四、決定勘察任務的因素
(一)建筑場地的復雜程度
根據建筑場地的地形情況將場地復雜程度分為三個級別:簡單場地,對建筑地基影響不大;中等場地,對建筑的地基可能會造成一定的影響;復雜場地,對建筑的地基存在很大的影響。
(二)工程所在場地地質條件的研究機當地建筑工程經驗
比如,在某一陌生區域,對當地的地質條件缺少研究,則勘查工作量就有加大;相反,如果在此地有工程施工經驗,則花費時間及工作量都會減少。
五、GXY-1型工程勘察巖心兩用鉆機的應用
1、主要用途:GXY-1型鉆機適用于工程地質勘測,固體礦場的普查勘探,爆破孔用各種混泥土結構的檢查孔等,根據地層的不同,可選用金剛石、硬質合金、螺旋燈鉆頭鉆進。
2、主要特點:(1)鉆機輸入功率大,輸出扭矩大,鉆進能力強。(2)鉆機輸出轉速范圍寬,既適用于工程地質勘察,又適用于金剛石巖芯鉆探。(3)鉆機配有開箱式回轉器,便于進行沖擊鉆進和繩索取芯等工作。(4)具有油壓給進機構立軸上端配有球卡式夾持機構,提高鉆機效率,減輕工人勞動強度。(5)鉆機配有制動鉆桿,可實現不停車倒桿,效率高,安全可靠。(6)鉆機采用雙片常閉磨察式離合器,開閉靈活,操作調整方便。
3、主要技術參數:(1)鉆進能力孔徑:150,76,46mm孔深;30,150,200m鉆孔傾角;3600
(2)鉆桿直徑:43mm(3)回轉器轉速:(正轉)61,163,338,654,(反轉)45r/min行程;500mm額定加壓力;20kn額定起力;25kn立軸下端離,地面最大距離;600mm(4)卷場機提升速度:0.22,0.9,1.95;5.3ms提升能力(單繩低速);15kn(5)鉆桿夾持方式;球卡式(6)讓開孔方式;動力頭打開(7)動力11kw電動機或s1100m電起動柴油機或s1100普通型柴油機(8)重量;約500kg(不包括動力重量)(9)外形尺寸(運輸狀態;長x寬x高)1450x970x1280mm
六、工程地質勘察報告
(一)文字部分
1)勘查工作的任務和概況;2)是否存在影響建筑物地基不穩情況存在及其影響程度;3)工程場地的地質土層結構、強度及各土層物理力學性質;4)低下水位的深度、水質情況、變化情況及對建筑材料的腐蝕程度;5)在地震設防區劃分場地類型和場地類別,并判別飽和沙土及粉土;6)對建筑地基基礎方案進行分析,提出經濟可行的設計方案意見,尤其對地基設計和施工中需注意的地方檢出建議;7)當工程需要時,尚應提供:深基坑開挖的邊坡穩定計算和支護設計所需的技術參數,論證其對周圍已有建筑物和地下設施的影響;基坑施工降水的有關技術參數及施工降水方法的建議;提供用于計算地下水浮力的設計水位。
(二)圖表部分
1)勘探點平面布置圖; 2)工程地質剖面圖、綜合工程地質圖或工程地質分區圖; 3)土的物理力學性試驗總表。重大工程根據需要,繪制綜合工程地質圖或地質分區圖、地質柱狀圖或綜合地質柱狀圖和有關試驗曲線。
七、解決問題的對測
解決問題首先要分清責任,規程規范和部分技術管理方面的問題應該由總院負責;勘測周期不合理,前期工作投入不夠等問題應該是地方部門或者計劃部門負責;質量、人才、相關專業的協調等問題自然應該由勘測設計單位負責;其他問題大家都有責任,但主要還是取決于大環境。責任分清楚了落實到要有人來抓,所有問題雖然我們不敢說都能很好地得到全面解決,但至少可以前進一大步,最可怕的是大家都在暢談必要性重要性,結果都是紙上談兵,沒有實際行動。到此為止,我們的對策就算出臺了,其實,我們這里列出來的眾多實際問題,本質上和深層上的是體制和機制問題,需要通過改革才能從根本上解決。隨著勘測設計市場化進程的加快,新技術與舊管理的沖突,老觀念與新思想的交鋒,既是矛盾又是改革的動力,這是不難理解的。