時間:2023-02-07 05:48:10
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇巖土工程論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
現階段,我國巖土工程勘測的現狀不容樂觀,一方面,巖土勘測工作與設計工作出現分離,勘測人員不能嚴格的按照設計要求進行操作,盡管,我們不斷的引進新的技術與先進的設備,但是實際的勘測效果并沒有預想的完善,由于勘測與設計的分離使得勘測人員的工作效率降低,還時常出現錯誤,同時,巖土設計人員也沒有對當地的實際情況進行細致的調查,數據的收集不完善,造成設計圖紙中的參數不適用于實際操作,造成資源和人力、物力的浪費。另一方面,巖土工程的勘測人員沒有事先做好準備工作,不重視勘測綱要所強調的內容,最近幾年,我國各個地區經常有地質勘探人員遭遇危險的報道,這都是由于沒有實現做好準備工作,勘測過于隨意,嚴重影響巖土勘測工作的質量。
2巖土工程勘測中存在的問題
2.1勘測技術落后現階段,我國在巖土勘測技術的先進性方面與西方發達國家相比仍然存在一些差距,因此,在勘測數據的準確性與勘測工作的質量和效率方面都存在嚴重的缺失,一些勘測公司仍然使用傳統的勘測手段,很少引進新的機器設備及優質的勘測人員,這樣新的技術就無法發揮其應有的功能[1]。
2.2勘測環節不規范巖土勘測工作應當有明確的操作步驟和技術規范,然而,我國的勘測企業由于缺乏管理及員工的素質較低,導致勘測環節無法規范的進行,要知道,巖土的勘測存在一定的危險性,如果一旦出現操作的失誤就會給勘測人員的生命財產安全造成嚴重的威脅,同時,勘測市場的秩序也非常混亂,很多人員都是依據以往的經驗來填寫勘測報告,這樣會使得數據誤差非常大,也滋生了一些不法商販謀取利益的途徑。
2.3勘測人員專業素質不高我國現階段的巖土勘測人員有一少部分是勘測多年的經驗豐富的技術人員,但是仍然有很多專業素質不高的勘測人員,這些人大多缺少專業的技能培訓,對一些新的勘測儀器和勘測技術不甚了解,甚至對自身的安全防護意識也非常薄弱,尤其在野外的巖土勘測工作中經常發生危險與錯誤的勘測結果,這嚴重制約著我國勘測事業的發展,與此同時,一些勘測企業為了節約成本,雇傭一些廉價的農民工作為勞動力,這些人不僅缺少相關的專業知識,更沒有認真負責巖土勘測作業。
2.4主管部門管理不到位巖土勘測工作的管理也是確保勘測質量的重要一環,但是我國地質勘測工作的入行門檻卻很低,一些外行的從業人員也可以進行相應的勘測工作,然而,隨著科學技術的發展,一些先進的技術理念被引入進來,如果勘測企業不加強管理,注定會被激烈的市場競爭所淘汰。與此同時,巖土勘測的主管部門不能夠對原始的勘測數據進行認真的審核,只是通過簡單的記錄確定檢測質量報告,這樣是對巖土勘測工作極不負責的現象,更不能很好的管理企業的經營理念,對勘測企業經濟效益和社會效益的取得都產生了嚴重的阻礙[2]。
3優化巖土工程勘測工作的建議
3.1采用先進的勘測技術巖土工程的勘測涉及到多個學科的專業知識,隨著我國科學技術的不斷創新,應當將先進的勘測技術應用到巖土工程的勘測中來,例如工程物力專業理論和電磁波理論等,同時,在勘測設備的使用方面也應當引入先進的、高效的、準確的勘測設備,盡管這些設備會耗費更多的成本,但國家要想更好的完成巖土工程的勘測就應當加大投資力度,提升勘測數據的準確性,一些經濟不發達的地區仍然使用傳統的勘測技術,因此,地質勘測企業最好能夠實現電子化的辦公,讓更多的勘測數據通過計算機網絡實現整合與分析,從而極大提升勘測的效率,尤其是對一些復雜的數據處理,可見,只有不斷的創新和使用先進的勘測技術才能夠促進我國勘測事業的進步。
3.2增強勘測規范性巖土工程的勘測還需要規范的操作步驟,每一個操作環節都是相輔相成的,只有認真的做好每一個勘測環節,才能夠確保最終檢測結果的準確,與此同時,國家應當出臺相應的管理制度來規范勘測市場的操作行為,對一些不符合規定的行為予以嚴厲的打擊,只有這樣才能夠不斷的凈化我國的地質勘測事業,對于勘測報告的檢察也要設立專門的監測機構,從而制止一些以假亂真、謀取個人財產的行為。另一方面,通過規范巖土勘測的設計來約束實際的勘測行為,確保勘測人員能夠嚴格的按照設計要求進行操作,不能偷工減料或者憑借經驗填寫檢測報告,每一個勘測數據都有其相應的功能,只有規范操作才能實現其真正的價值。
3.3提高勘測人員專業技能任何先進設備的使用和創新技術的應用都需要高素質、高水平的專業人員,而巖土工程的勘測更是如此,我國現在急需一大批優秀的地質勘探人才,不僅能夠數量的掌握各種勘測技術,還具備較高的職業道德及綜合素質,因此,我國應加大力度培養和提升勘測人員的專業技能,可以在各大高校開展地質勘測相關專業,教育學生將勘測理論與實踐相結合,確保勘測數據的準確性,從而提高巖土工程的勘測質量。與此同時,勘測人員的專業素質和技能水平直接關乎我國勘測事業未來的發展,無論從眼前的利益來看還是著眼于未來,提升地質勘測人員的技能水準是至關重要的,勘測企業不僅要聘用綜合型技術人才,還要定期開展從業人員技能培訓,將先進的理念和經驗教授新人,同時采用嚴格的獎懲制度和責任制度來激發勘測人員的工作熱情,不斷進取,從而促進我國地質勘測事業的進步[3]。
3.4主管部門加強管理加強巖土工程勘測主管部門的管理職能是保障勘測工作質量的關鍵,首先,重視巖土工程勘測的地域性研究,也就是每個地區的主管部門都要對自己做負責的區域予以嚴格的管理,并建立健全地質勘測工作的規章制度,根據自己地區的特點制定相應的法規,確保巖土工程勘測不會受到區域因素的影響,對于一些經濟欠發達的地區主管部門一定要加強勘測人員的安全管理,建立相應的安全防護措施,同時,對勘測過程中可能出現的環境干擾因素事先采取恰當的解決對策,對巖土工程勘測的治理與管理負起責任。
4結束語
1巖土工程中水文地質評價的主要內容
(1)巖土工程的現場勘察工作,應該根據巖土工程建筑基礎的類型需求,通過查明相關的水文地質問題,然后根據基礎的類型,選擇需要的水文地質資料;(2)根據巖土工程施工現場的水文地質狀況,因地制宜的重點評價地下水或者地表水對巖土工程的影響,以此預測可能對巖土工程造成的危害,并采取相應的預防和治理措施進行處理,例如某巖土工程的施工現場,由于巖土體的含水率相對較高,并且該地區冬季凍土層相對較厚,夏季雨水量非常大,因此,在進行該巖土工程的勘察工作時,不僅應該考慮地下水可能對巖土工程造成的危害,還應該考慮地表水給巖土工程造成的不利影響;(3)根據地下水對巖土工程的作用和影響,應該選擇評價水文地質問題的著重點,例如,在巖土工程的地基基礎壓縮層內含有粉土、飽和或者松散的粉細砂時,應該重點預防和治理管涌、流砂、淺蝕對巖土工程造成的危害;對于將膨脹土、殘積土、強風化巖、軟質巖石等作為基礎持力層的巖土工程,應該重點評價地下水活動,對巖土體可能產生的脹縮、崩解、軟化等影響;對于基礎埋藏在地下水位以下的巖土工程,應該重點預防地下水可能對鋼筋混凝土造成的腐蝕性危害;(4)當巖土工程地基下存在承壓含水層時,應該評估基坑開挖后承壓水沖壞基坑底板的可能性,并且巖土工程地基在地下水位之下時,進行基坑開挖施工之前,應該進行富水性試驗以及滲透性試驗,然后評價因為自然降水或者人工降水導致邊坡失穩、土體沉降,對巖土工程以及周邊既有建筑穩定性的可能性。
2地下水問題對巖土工程的危害性分析
(1)地下水動壓力作用對巖土工程的危害性分析。地下水在自然狀態下的動水壓力作用非常小,并不會對巖土工程造成危害。但是,由于人為工程活動的影響,打破了地下水天然動力的平衡狀態,當地下水在移動的過程中,地下水動水壓力作用明顯增大,在動水壓力作用下會給巖土工程造成一定的危害,例如基坑突涌、管涌、流砂等問題,應該采取相應的措施進行處理,以此防止地下水動壓力作用對巖土工程造成的危害;(2)地下水位升降變化對巖土工程的危害性分析。地下水位可能由于人為因素或者天然因素發生變化,但是不論是什么原因,都會導致地下水位發生一定的變化,這樣會給巖土工程造成一定的危害,地下水位升降對巖土工程造成的危害主要包括以下三個方面:(3)地下水位頻繁升降對巖土工程的危害性分析。地下水的頻繁升降,會導致膨脹性巖土出現不均勻的變形,并且隨著地下水升降頻率的增加,不僅僅會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷的增大,還會導致巖土的膨脹收縮變形更加頻繁,進而導致發生地裂,給巖土工程的安全和使用造成嚴重的危害。地下水升降變動帶中由于地下水的積極交替,會導致土層當中的膠結物流失,當土層失去過多的膠結物,將會導致土層出現土質變疏松、承載力降低、壓縮模量降低、含水量空隙比變大等,給巖土工程的基礎施工造成很大的影響;(4)地下水位降低對巖土工程的危害性分析。地下水位下降通常是人為因素造成的,例如在修建水庫截奪下游地下水的補給、采礦活動中的礦床疏干、集中抽取大量地下水等。當地下水位下降程度過大時,將會導致出現地面塌陷、地面沉降、地裂等地質災害,并且還會導致出現水質惡化、地下水源枯竭等問題,這對巖土工程的安全性和穩定性,以及人類的居住環境等都造成很大的危害;(5)地下水位升高對巖土工程的危害性分析。地下水位上升的原因非常多,例如人為因素如施工、灌溉等,水文氣象因素如氣溫、降水量等,其主要原因是受到地質因素的影響,例如總體巖性產狀、含水層結構等。地下水位上升對巖土工程造成的危害主要包括以下幾個方面:其一,地下洞室被地下水淹沒,導致巖土工程基礎上浮,影響巖土工程建筑的穩定性;其二,導致粉土以及粉細砂出現液化,引起管涌、流砂等問題;其三,地下水位上升會破壞一些特殊巖土體的結構,導致巖土體的強度降低,影響巖土工程的質量;其四,導致河岸、斜坡等巖土體巖發生崩塌、滑移等問題,嚴重的危害巖土工程的安全;其五,土壤發生鹽漬化、沼澤化,地下水對巖土工程的腐蝕性增強。
3結束語
總而言之,水文地質問題在巖土工程問題中占有非常大的比例,而地下水問題在水文地質問題中尤為突出。因此,在巖土工程的勘察過程中,應該充分的認識到水文地質問題的危害性,正確的處理好地下水問題,避免由于水文地質問題對巖土工程造成危害,從而促進巖土工程的健康發展。
作者:寧軻單位:核工業贛州工程勘察院
1.1巖土工程勘察方法比較單調,工程勘察的質量不高對沿途工程的勘察內容包括現場土質信息以及其他環境信息的測量、收集、實驗和記錄,但是在部分施工單位的勘察工作中,由于工程成本或者工程技術上原因,使用的工程地質信息測量方法比較單調和落后,土質信息試驗設備的選擇準度不高,土質信息的采集沒有按照工程設計的標準進行,造成了工程勘察過程中土質信息的勘察結果不準確、不符合工程現場的實際情況。例如在鉆探取樣的過程中,施工單位2-3米才進行一次提鉆,造成土質分層位置不準確,土質信息測量收集和實驗的結構都會因此受到影響。
1.2巖土工程勘察過程中缺乏對工程現場以及周邊環境地質信息的測量和采集當前巖土工程勘察過程中一個很容易出現的問題就是施工單位往往只重視工程施工現場某一點或者某一部分的地質信息的測量以及采集,對工程現場以及周邊整體土質信息的測量和采集則表現的不夠重視,具體來講,就是施工單位的勘察過程缺乏對工程現場區域性的勘察。事實上,工程周圍環境的變化對所要建造的建筑物的地基也有著非常劇烈的影響,如果對施工現場以及周圍整體的土層特點和性質的沒有準確的勘察,就難以發現其即將表現的變化規律,也就難以保證工程地基設計不會受到其造成的影響。
1.3勘察報告內容的表述不規范、不全面,對地基設計要面對的情況缺乏準確性的描述巖土工程勘察報告是對勘察結果的一次全面、精確的總結,是工程地基設計以及工程施工過程中的重要依據,但施工單位在勘察報告的描寫過程中對勘察結果缺乏一個精確、全面的描述,報告內容的表述方式也缺乏規范性的定義,對工程設計和施工過程中要面對的地質信息沒有準確的描述,也缺乏相關性和建設性的建議措施,對工程設計的整體幫作用不大,勘察報告的內容沒有上升到相對的高度。
1.4地基設計的過程中對周圍環境變化情況估計錯誤在地基設計的過程中,設計單位只顧著滿足工程的要求,對周圍環境的情況只作出了寥寥的對應,忽略了地基周圍環境變化的情況下會對地基造成的相關影響[3]。事實上,地基承受的作用力來自工程和環境兩個方面,而且某種程度上來自于環境的壓力和工程的壓力相比更加的變化莫測和復雜,在工程地基設計的過程中一定要注意對周圍環境變化情況的針對性措施。
2巖土工程勘察和地基設計的問題解決措施
2.1做好工程相關準備工作在準備工作方面,施工單位應該對將要修建的工程具體要求例如工程使用目的、工程結構形式、要求地面標高、成本具體投入、要求材料性質等等有著清楚的認知,對巖土工程勘察過程中要用到的工具和具體過程都有明確的規劃,制定相應的勘察綱要,按照綱要來進行巖土勘察工作。
2.2做好工程勘察工作巖土工程勘察工作是一項要求嚴格、工作復雜、程序繁多的工作,施工單位應該在勘察綱要的指導下對勘察工作中土質信息的鉆探、采樣、實驗、環境測量以及分析、編制等工作都做好質量上的要求,對勘察過程中有關于土質取樣、信息分析、數據編制的內容都做好相關的管理工作。綜合來講,施工單位應該加強對勘察結果的質量要求,嚴格按照勘察程序和工程要求進行。
2.3保證工程勘察報告的規范性工程勘察報告是巖土工程進行地基設計以及施工階段的工作基礎,施工單位應該保證工程勘察報告的規范性,工程勘察報告的內容應該包括對工程現場以及周圍土質信息的準確描述、對相關環境變化的情況以及變化情況對地基設計造成的影響清楚的標明、對當前技術條件下建議采用何種的地基材料以及地基的結構形式提出詳細的建議和建議的理由作出清楚的描寫。總而言之,工程勘察報告一定要具有良好的規范性、標準型,勘察報告的內容一定要精度、準確、全面,對于建議以及建議的理由應該有清楚的描寫。
2.4加強地基設計過程中諸多影響因素的估量巖土工程地基設計的質量直接影響到后續的施工以及工程的施工質量,在巖土工程的地基設計過程中設計單位應該在勘察報告的基礎上綜合工程要求、國家規定的工程建設規范以及工程現場周圍環境變化和土質信息的情況綜合進行設計工作,對地基的承受力以及地基變形的諸多影響因素都有針對性的解決和改善措施,保證地基設計的結果能夠符合相關的要求。
3結語
巖土工程勘察外業的重要性主要由其為整個巖土工程做出的貢獻來決定,因此本文將首先對巖土工程勘察外業的不同時期工作內容以及其對整個工程的影響進行探討。
2.勘察前期作業重要性
巖土工程勘察外業可以看做是整個巖土工程的前期活動,而巖土工程勘察外業也有自己的前期準備工作,即在勘察前期對整個勘查工作的系統化構思與狀況了解。就工作性質而言,作為一名合格的巖石工程勘察人員,在分析巖石工程的過程中不能局限于基礎工作的記錄,必須通過詳細的現場分析實際勘測,找到地質中存在的不良現象以及可能存在的安全隱患,并結合工程的實際需求評估工程實施的可行性,并走訪當地的居民,根據當地的建筑結構類型分析當地需要采用的地基建造類型。通過對已有的建筑繪制結構圖紙,并將房屋結構以及地下水利用狀況進行分析,確定工程的便利性及安全性。在進行勘察前期工作時必須注意對基本資料的收集,不能忽視任何細節。通過收集的信息結合計算機仿真技術進行當地地質情況以及建筑結構的模擬,以此為巖石工程勘察外業工作提供有力的數據支持,提高工作準確率。勘察前期的工作不僅能夠為后期工作提供資料支持,還能夠為扦插工作提供布置工作的依據,一般進行完勘察前期的相關工作后即可進行勘查工作任務的布置和安排,使得勘察工作有條不紊的進行。勘察前期的重要性主要體現在為整個巖石工程的提供了有力的基礎支持,由于房屋建筑中的地基一樣。通過勘察前期工作不僅為勘查工作做好鋪墊,也能夠初步判斷巖土工程的效益及可行性,形成巖土工程的初步概念。如缺少了勘察前期工作不僅勘查工作的進展受到影響,還會導致巖土工程在施工過程中可能由于基礎條件不足造成重大的損失。
3.勘探與取樣的重要性
3.1勘探
勘探是對物探、鉆探以及坑探等各種勘探方法的總稱。從其作用上來看,勘探主要是確定勘探處的地質情況,并結合取樣過程對相關因素進行測試分析。物探是一種基本的間接勘探技術,其最大的特點是操作過程簡便,浪費較少,方式經濟,并能夠迅速得出勘探結果,在實際使用過程中常結合測繪技術綜合考量。通過物探能夠為巖土工程提供初步的實測數據。另外物探還能作為坑探以及鉆探的先行工程,輔助坑探以及鉆探的有效展開。鉆探以及坑探是勘探工程的主要組成部分,也是應用比較直接的勘探方式。通過鉆探以及坑探能夠準確掌握地質情況,并未后期工作的展開提供有力的支持。從周期上來說,鉆探以及坑探由于工作的嚴謹性以及全面性,在準備以及工作內容上更為周到,因此相比于物探而言周期更長。實際勘探中鉆探以及坑探是必不可少的,尤其鉆探工作的應用最為廣泛。對勘探方法的選擇主要結合當地的地層類別以及勘探要求選擇最佳的方法,當勘探情況不明時最好采用坑探。勘探能夠準確掌握巖土工程的地質情況,為工程提供有效的決策依據,促進工期的順利展開。
3.2取樣
取樣是利用科學的抽樣方法,在巖土工程的工作范圍內選取合適的樣品進行地質情況考察。取樣數目一般不少于六組。實際測量過程心中一些工作人員只注重樣品數量的選擇從而忽視樣品的隨機性。實際勘測過程中需要選取具有代表性的樣品,確保勘測結果的可靠性。選取樣品時一定要注意樣品間的間距,避免出現在同一區域取樣造成實測數據比較片面的狀況。取樣是對勘測結果量化的重要步驟,實際勘測過程中只有做到科學取樣才能夠得到準確的數據。
4.原位測試的重要性
原位測試是勘測中的重要組成部分,隨一些特殊樣品如粘性土壤等就可以利用原裝圖樣進行室內試驗,取樣過程中樣品不會因為受到外力的作用而發生變形,保持其原有的特性。另外一些土壤由于粘性不夠在取樣過程中會發生變形,因此在進行密實度、強度、壓縮性等性能測試的過程中只能通過原位測試的方法進行。對地質情況的勘測必須還原其真實特性,因此在進行相關參數的測量時最好能夠讓樣品最接近于其原始形態。原位測試即能夠通過相關手段還原樣品的真實性,降低外界因素對測量結果的影響。目前最常用的原位測試方法主要有圓錐動力觸探試驗和波速測試。圓錐動力觸探試驗主要是利用錘擊圓錐頭進入巖土中的原理,根據灌入土中的難易程度判斷土質的一種現場實測方法。通過圓錐動力觸探試驗能夠對地質分層進行有效辨別,明確土質的物理特性以及化學特性。波速測試主要是利用相關儀器發出的脈沖波對地質情況進行探究的一種勘測方法,這種方法的準確度高,能夠對地質情況進行準確量化,但需要借助相關儀器。原位測試能夠準確反映巖土工程的施工效果,通過前期數據測量為后期的方案制定以及計劃展開提供有力的基礎支持,提高方案的可行性和經濟效益。
5.現場監測
關鍵詞:巖土工程 畢業設計 質量
我校對畢業設計質量十分重視,但近年來出現畢業設計質量下降的現象,為保證畢業設計的教學質量,在對有關院校畢業設計指導經驗進行調研的基礎上,結合我校巖土工程專業畢業設計的現狀,分析影響畢業設計質量的主要原因,并針對如何提高畢業設計質量問題進行探討。
一、影響巖土工程專業畢業設計(論文)質量的主要原因
1.就業與考研的影響。畢業設計(論文)通常安排在大四的最后一個學期進行。大四學生在做畢業設計(論文)的同時,還面臨著找工作、考公務員、研究生復試等諸多問題。所以說學生本身主觀上非常想投入大量的時間和全部的精力進行畢業設計(論文),力求呈現高質量的設計成果。但現實情況迫使學生不得不壓縮畢業設計的時間,從而影響畢業設計(論文)的完成質量。
2.指導教師自身實踐能力的影響。目前高校教師的主要來源是高校畢業生,這部分教師所占比例較大。盡管他們具有較高的學歷,但均是從校門到校門,沒有企業工作的實踐經驗,缺乏實際動手能力,指導學生進行畢業設計(論文)的能力不足,從而造成學生的畢業設計成果質量下降。
3.畢業設計成果與實際需求脫節。本科生畢業設計(論文)存在為設計而設計的傾向,畢業設計(論文)選題脫離實際,通常只是為了方便學生進行設計,從而對工程條件進行不恰當的簡化。這樣即便學生在某一方面進行詳細的設計, 但設計方法單一,考慮實際問題不全面,不利于培養學生全面分析、解決實際問題的能力。另外畢業設計成果缺乏展示平臺,沒有進行社會轉化的機會,更產生不了行業價值、社會價值和經濟價值,從而在一定程度上影響學生和指導教師的積極性。
二、提高巖土畢業設計(論文)質量的措施
1.建立健全畢業設計(論文)監管機制。學院作為畢業設計質量(論文)監管的二級單位,對學生畢業設計(論文)進行統一管理。資環學院按照我校的本科生畢業設計(論文)管理辦法,認真制定本學院本科生畢業設計(論文)管理細則,將監管工作落實到每一個環節,嚴把質量關。主要監管的過程包括:⑴畢業設計(論文)準備工作、選題監督;⑵學生開題、實習調研落實情況檢查;⑶平時學生、指導教師出勤情況檢查;⑷畢業設計(論文)中期檢查;⑸學生進行預答辯情況檢查;⑹答辯、成績評定;⑺畢業設計(論文)質量評價、指導效果總結。在建立健全了畢業設計(論文)監管機制基礎上,學院對畢業設計(論文)的每個過程都進行嚴格控制和管理。
2.加強校企合作,提高教師的實踐能力。目前,我校已經建立了多個穩定的校外實習基地,并與企業長期進行合作,利用社會資源來提高在教師的實踐能力。學校定期派專業教師到實習基地進行業務實踐或掛職鍛煉,直接接觸實際工程,邊實踐,邊學習,能夠掌握最新的技術和設計方法,把行業的最新成果引入教學之中,這對于那些毫無實踐經驗,從校門到校門的教師來說,是提高實踐教學能力的最有效途徑。所以說,對于新引進教師,在承擔教學任務之前,學校應先派他們到實習基地進行一段時間的實踐技能訓練,從根本上提高他們的實踐教學能力。
3.畢業設計(論文)應緊密聯系工程實際。畢業設計(論文)選題應結合教師的科研工作,讓學生參加實際題目的設計,使他們處于培養綜合實踐能力的真實社會活動中,為其提供分析解決實際工程問題的鍛煉機會。畢業設計(論文)的設計方案與實際工程相結合,將畢業設計成果進行社會轉化,能夠產生一定社會價值、經濟價值,可以激發學生進行畢業設計的熱情,從而能夠主動學習不怕困難刻苦鉆研。學生通過參與實際工程的設計能夠掌握更多的設計方法和設計規范,縮短了理論與實際工程間的差距,提高了畢業生的實際工作能力,為即將走上工作崗位打下了堅實的基礎。
綜上所述,畢業設計(論文)教學環節是高校教學內容的重要組成部分,是對學生進行綜合素質教育的重要途徑。提高本科生畢業設計(論文)質量是一個長期積累和實踐的過程,健全的管理機制、高素質的指導教師的培養等都是提高畢業設計(論文)質量的重要保障,今后需進一步加大重視程度,不斷進行實踐、總結,為提高畢業設計(論文)質量提供更多的方法、措施。 (王忠福,1976―,男,碩士研究生,講師,主要從事巖土工程的教學與科研工作。)
參考文獻
[1]章廣成.巖土工程專業本科生培養模式探討[J].教育科學與人才培養,2011(1):163-164
1.1場地巖土物理力學指標確定
1.1.1承載力的確定。根據含水比標準值aw=0.68,按《貴州建筑地基基礎設計規范》(DB22/45-2004)查表得硬塑紅粘土fak=210(KPa),可塑紅粘土fak=180(KPa),軟塑紅粘土fak=140(KPa)。根據土的抗剪強度指標及計算公式,當基礎形式為獨立柱基,假定基礎底面寬3.0m,埋深0.5m,計算紅粘土承載力特征值,計算結果為:硬塑紅粘土fa=189.17(KPa),可塑紅粘土fa=143.33(KPa),軟塑紅粘土fa=100.79(KPa)。考慮紅粘土為中壓縮性土及建筑經驗,各土質單元及力學參數建議指標為:硬塑紅粘土fa=190(KPa),可塑紅粘土fa=150(KPa),軟塑紅粘土fa=100(KPa)。
1.1.2巖石物理力學指標確定。根據建筑地基規范規定,巖體屬較破碎巖體,考慮到結構面間距、寬度、產狀及其組合的規律等因素的影響,綜合確定Ψ=0.10,計算確定fa=4830KPa。考慮施工爆破、巖溶強發育等因素,結合鄰近施工開挖驗槽資料,場區巖體較破碎,故建議地基承載力特征值采用:fa=4000KPa
1.2地基巖土評價、持力層選擇及建議基礎形式
1.2.1耕植土。場地內耕植土,土層厚度不均,分布連續,力學強度低,不能作基礎持力層。
1.2.2紅粘土評價。場地內挖至±0.00設計標高后紅粘土厚度為0.00~12.00m,考慮基礎埋深為1.5m,地基部分為巖,部分為土。而擬建建筑的最大荷載為5683KN/柱,垂直方向深度內紅粘土起伏較大,極不均勻;按地基變形計算深度公式:單獨基礎Z=Z1P1+1.5=18.55m;由于擬建物為框架結構,根據計算結果綜合評價:擬建物區域內紅粘土厚薄極不均勻,故本場地紅粘土地基為不均勻地基。經計算2a交Fb柱基(3-32鉆孔),其沉降深度為11.28mm,16d交Eb柱基(3-4鉆孔),其沉降深度為28.7mm。通過對2a交Fb柱基(3-32鉆孔)、16d交Eb柱基(3-4鉆孔)兩相鄰柱基的最終沉降量計算,其沉降差為:28.7-11.28=17.42mm>0.002L=12.00mm,不能滿足規范求。據鉆探查明,擬建場地內紅粘土平面分布厚度差異較大,垂直方向狀態差異較大,基巖面起伏較大,基底為土巖組合地基,土體水平和垂直方向分布極不均勻,部分缺失,石芽外露。擬建工程荷載較大,若采用該土層作持力層,不宜控制擬建物的差異沉降。紅粘土不宜作擬建物的地基持力層。
1.2.3巖石地基。中風化石灰巖巖性致密,平面巖體總體連續。局部基巖面起伏大,巖體溶洞及溶蝕裂隙發育,溶蝕洞隙處理后,地基強度總體較高,地基穩定性較好,是較好地基持力層。
2基礎施工中的巖土工程問題及處理意見
2.1按現設計方案,擬建物設計±0.00標高H=1094.00m。根據現環境地形條件,場地將進行回填,回填高度為4.00~6.30m。建議分層夯實回填土方,以避免地坪開裂。
2.2采用人工挖孔樁基礎時,因場地內基巖中存在地下水,水量較豐,應準備相應的降、排水設備。基礎施工時降、排地下水應密切關注排水水質情況。
2.3建議抽排地下水采用集中降水與分散排水的方式平穩、連續進行。施工宜快速進行或避開雨季,防止涌水量過大導致無法施工或施工難度過大。
2.4場地巖體中局部隱伏型巖溶裂隙強發育,為防止爆破施工對持力層造成二次破壞,采用樁基方案時施工嵌巖部分應采用人工開鑿或可靠的爆破方式;場地內局部土層厚度較大,有軟土分布地段易因基礎開挖施工誘發涌土,應采取有效的護壁措施確保施工人員安全。
2.5部分地段基巖面或基礎埋深大,基礎施工時需穿越厚度較大的軟、流塑紅粘土或規模較大的巖溶現象時,為防止涌土或地下水過大造成施工困難和誘發地面不均勻沉降、塌陷等地質災害,故深樁(現地面以下大于12.00m,巖溶強發育地段)樁孔成孔工藝建議采用機械成孔。
2.6鑒于現場地耕土厚0.3~1.8m。需再回填4.00~6.30m到±0.00標高,與相臨建筑1#-接待中心±0.00標高(1288.30)、2#-辦公樓±0.00標高(1290.50)相差3.50~5.70m。建議:①增設1層地下室;②挖除耕土后,用砂碎石土分層碾壓回填;③加強樁基礎聯系梁的剛度,在基礎聯系梁上作現澆鋼筋砼板或鋪設預制板做室內地坪。
3結論與建議
1地基處理技術—PCC樁
它主要是通過振動沉模的方式將土自行排出,再灌注混凝土制作管樁來完成的。這項技術能夠廣泛適用于各種不同種結構物的大面積地基條件,尤其是在處理高速公路、市政道路的路基;處理工業污水的大型水池、多層或者小高層建筑物的地基處理等方面效果非常顯著。但是在施工過程中必須注意以下幾點:(1)基礎工作。首先需要做的就是在施工前將場地清理干凈,不要在場地內存有任何障礙物。除此之外還要保證場地的平整,如果發現在場地有坑洼不平的地方要及時的挖一些素土將其填平。值得注意的是,取素土的過程中要選擇那些直徑比較小的石塊,而且不要有樹根等雜物包含在內。另外,施工單位還要指派專人對現場的所有施工材料進行取樣抽查,如果一旦發現材料不達標要第一時間告知施工單位更換;(2)樁機安裝到位。我們可以根據設計方案確定樁機的安放位置,若擺放不平整,施工單位需用起吊設備來調整位置直到完全符合設計標準方可。根據樁基設計要求,裝機主腿的垂直度偏差不得大于百分之一,在這個前提下導向架的垂直度和時裝機的平整度才能達到水平;(3)沉管到樁底位置。要想將沉管壓入足夠的深度需要鋼絲繩的加壓輔助,然后使用振動錘將其打到理想的樁深即可;(4)攪動混凝土。混凝土進場之前一定要有合格的質量保證書和質檢報告,否則不準進入施工現場。除此之外,在攪拌的過程中要嚴格掌控好各個環節間的先后順序,尤其是對混凝土塌落度控制;(5)灌注混凝土。一般而言,在灌注樁身混凝土以前(還未達頂管),首先查詢相關的地址報告資料,從而找到計算參數來確定投料量。如果發現灌注混凝土到達樁頂位置時地面與樁頂距離很小的情況下要采取拔管超注的方式進行。值得注意的是,在拔管的過程中并非全部拔出,而是根據實際情況而定;(6)振動取管。等到樁管內混凝土量已經完全符合要求后,工作人員要先振動再拔管。在拔管的過程中最重要的就是控制好拔管的速度,一般的說,當拔管的初期階段可以采取分段加入混凝土的方式進行。需要注意的是,管內混凝土面不得低于地面,通常需要超出樁上方大約兩米的時候將管全部。
2GPS定位測量技術
隨著科技的快速發展,GPS定位測量技術應用得越來越廣泛,經過多年的研究發現,在巖土工程中也能夠對其加以有效運用。由于我國使用這種技術的時間起步比起國外發達國家要晚,就目前而言,通過借助地面接收終端系統與空間衛星群間的信息傳達并無法達到絕對的精確,同樣的也存在著巨大的發展空間。尤其是在地形較為復雜的山地工程,如果采用GPS相關技術來進行測量效果最為顯著。為了做好這份工作,首先要做的是根據山地的具體特征進行勘探,從而為后來的工程擬定提供必要的依據。然后是準備好相關設備和儀器,其中包括通信工具、采集設備、交通設備等。值得注意的是,由于這些設計的價格都非常昂貴,因此必須要根據整個項目的進程合理的進行調度。接著需要提前熟悉設計書與相關工程資料。最后就是做好勘探前的選點、布置測控等級點等的詳細計劃。值得注意的是,對于采集器要對采集時間、時段號、衛星高度截止角等信息采錄進行有效設置并且加以記錄和存檔。
3結束語
綜上所述,隨著時代的發展和巖土工程進行得如火如荼,我國需要在技術創新方面加大力度。本文主要介紹了物探技術、GPS定位測試技術與地基處理技術—PCC樁三種,當然了,除了這三種技術以外,目前還有原位測試技術、計算機技術等。事實證明,如果能夠在合適的地方對這些技術加以應用可以取得比較顯著的施工效果。但是我們還需要進一步的努力,我認為可以大力借鑒國外的先進技術,當然了,在應用的過程中一定要結合我國巖土工程的具體情況,與此同時還應該充分使用現代化的信息技術以及計算機技術,從而為我國的巖土工程建設創造有利的條件。
作者:謝偉文單位:江西有色地質勘查三隊
1 風險管理理論與方法
近年來,靜態與動態相結合的風險管理方法得到促進和發展,李忠等}6]考慮多種風險分析方法,把靜態風險管理和動態風險管理有效結合,提出更為全面、合理并貼近大斷面城市隧道工程實際的風險界定、辨識、估計、評價和控制的靜動態風險管理過程架構;周宗青等}7]針對隧道塌方風險,利用模糊層次評價方法開展基于孕險環境的靜態風險評估,汲取大氣降水、開挖支護措施及監控量測等施工信息,進行隧道施工過程中的動態風險評估,基于動態評估結果提出了風險動態規避方法;蘇潔等針對地鐵隧道穿越既有橋梁安全開展風險評估及控制研究,建立包含工前檢測、工前評估、工中動態控制、工后評估及恢復等四個方面的既有橋梁安全風險評估及控制體系,即識別可能存在的風險,提出地鐵施工過程中既有橋梁施工中的控制指標及控制標準,利用信息化手段實現既有橋梁在全過程中的安全性幾通過對施工結束后施工數據的分析,對既有橋梁結構進行必要性評估及恢復。上述文獻通過動態更新地質、環境等評價指標、增加施工監控量測等施工信息實現動態風險管理,但是對于施工行為的風險評價方法涉及不多,需要開展進一步的研究。
定性評估方法中主觀因素影響太大,由于相關統計數據有限,定量評估方法發展基礎明顯不足,定性定量相結合的方法成為目前采用的主要風險評估方法。杜修力等將網絡分析法應用到地下工程風險評估中,利用專家調查法對地下工程中出現的風險因素進行識別,運用MATLAB對各風險因素的比較判斷矩陣及加權超矩陣進行分析和運算;劉保國等通過建立集德爾菲法、模糊綜合評判和網絡分析法于一體的模糊網絡分析法,將其應用于公路山嶺隧道施工風險分析,在公路山嶺隧道施工全過程分析基礎上,建立公路山嶺隧道施工風險評價指標體系。汪濤等}川采用貝葉斯網絡方法建立風險事件、風險因素之間的關系模型,結合風險貝葉斯網絡評估風險事件的發生概率。
2 深長隧道施工風險分析與評估
近年大量的高風險深長隧道工程正在或即將在地形地質條件極端復雜的巖溶地區或西部山區修建,建設過程中極易遭遇突水突泥、巖爆等重大災害,針對隧道突水、巖爆、大變形等單個風險事件開展的研究日益增多。李術才、李利平等通過案例統計分析,遴選出突涌水的影響因子,分析了各影響因素與突涌水發生概率和發生次數之間的隸屬函數或表征關系,建立巖溶隧道突涌水風險模糊層次評價模型。郝以慶、盧浩等利用概率理論對突水評價指標值的不確定性進行了表征,引入了屬性測度擾動區間,推導了單指標屬性測度的計算公式以及多指標綜合屬性測度矩陣的計算方法。董鑫、盧浩等提出基于嫡的風險評估和決策模型,綜合考慮了危險性和不確定性因素;并針對隧道突水,基于斷裂力學理論,推導出了裂隙壓剪破壞與裂隙拉剪破壞的臨界水壓力值,分析了各影響因素對臨界水壓力的影響。吳世勇等通過微震實時監測和數值分析等手段,開展TBM施工速度、導洞施工等TBM開挖方案對巖爆風險的影響研究。肖亞勛,馮夏庭等在錦屏II水電站3#引水隧洞極強巖爆段實施了”先半導洞+TBM聯合掘進”實驗,結合微震實時監測信息對TBM半導洞掘進的巖爆風險開展了研究。溫森等針對洞室變形引起的雙護盾TBM施工事故開展風險分析,根據后果等級結合發生的概率提出TBM施工變形風險評價矩陣。
深長隧道中地質因素不確定性大,影響機理復雜,目前風險評估主要側重于研究地質、施工等因素與風險事件的相關關系,建立初步的風險評價模型,對于多種因素綜合影響風險的機理和綜合評估模型,還需要進一步的研究。
3 城市地下空間施工風險分析與評估
隨著我國地鐵、城市地下空間建設蓬勃發展,圍繞深基坑、盾構隧道、過江隧道、地鐵穿越建筑物等工程施工開展了風險分析。張馳針對基于模糊數學理論深基坑施工對周邊環境影響開展風險分析與評估,提出了風險損失評價指標、風險等級劃分以及風險損失計算公式。鄭剛等開展盾構機掘進參數對地表沉降影響敏感度的風險分析,分析盾構掘進參數與掘進速度的關系,分析對周圍地層沉降的影響規律,以盾構掘進過程中的關鍵掘進參數為底事件建立風險故障樹并進行定量的風險評估。吳世明對泥水盾構穿越堤防的風險源進行系統分析,闡述風險產生的原因、造成的危害及規避和處理措施,并結合杭州慶春路過江隧道泥水盾構穿越錢塘江南岸大堤的工程實例,驗證所述風險控制措施的合理性及可行性。王浩開展淺埋大跨隧道下穿建筑物群的施工期安全風險管理,采用數值模擬方法,對施工開挖、支護進行精細化模擬,得出關鍵施工步序的變形量幾結合類似工程經驗和規范,制定安全監測的控制標準,以指導監測和施工。石鈕鋒針對超淺覆大斷面暗挖隧道下穿富水河道施工開展風險分析及控制研究,在對可能采用的預加固手段及開挖方案進行初步比選后,采用三維數值模擬手段進一步量化比選。張永剛等針對渤海灣海底隧道工程開展施工風險評估與控制分析,考慮超前地質預報風險、施工工序風險、支護施工風險、防排水風險、超欠挖風險、海域段隧道施工風險、施工對環境影響、洞內環境對人員健康及施工影響8種類型。
相比深長隧道,城市地鐵、地下空間地質環境信息更加完備,目前研究主要側重于施工因素對于風險事件的影響,為施工動態風險評估和控制提供了依據。
4 鹽巖地下儲備庫施工風險分析與評估
隨著我國對能源儲存庫的需求增大,鹽巖地下儲備庫風險分析也逐漸展開。井文君,楊春和}29-31 ]基于國外鹽巖地下油氣儲備庫曾發生過的重大事故的統計資料,采用風險矩陣法、故障樹、專家調查法對鹽巖儲備庫在建設和運營過程中的存在的重大風險進行了評價,并利用可靠度分析法計算各參數為正態隨機分布時腔體收縮各級風險的發生概率,分析地應力與腔體內壓差值與各級風險發生概率之間的變化規律。張寧建立地表沉降、鹽巖片幫風險功能函數表達式,最后采用基于隨機變量的蒙特卡洛方法、可靠度理論計算獲得鹽腔體積收縮引起的地表沉降風險、儲氣庫片幫風險失效概率。在力學機理分析和計算的基礎上建立風險功能函數,進而利用可靠度理論可實現定量風險評價,然而風險評價指標概率分布的確定比較困難,需要相關的數據統計樣本的支撐。
關鍵詞:巖土工程;工程施工;環境污染;可持續發展;
中圖分類號: X501 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
基本建設和建筑工程是人類社會發展過程中一項規模浩大、曠日持久的頻繁生產與生活活動。在這個過程中,不僅改變了自然環境,還將不可避免地對環境造成污染和破壞。研究巖土工程實施過程中所產生污染的原因和對環境造成的破壞,就是要竭盡全力控制它的污染程度,并采用組織的、經濟的、技術的和法律的手段將不可避免的污染予以治理,從而使環境得以改善,把對人類的危害程度減到最低。建筑行業是一個大量消耗自然資源,對環境造成負面影響比較明顯和突出的行業,是世界各國重點關注和管制的行業之一。我國建筑行業在環境方面存在的矛盾和問題更為突出,據有關資料統計,中國單位建筑面積能源消耗量是世界發達國家的2~3倍,能源負擔沉重、環境污染嚴重以及建筑環境保護問題已成為制約中國可持續發展的突出問題。
1.關于環境巖土工程 1.1環境巖土工程問題的主要研究類型 由于人類工程活動的強大的作用,使巖土體環境發生日益嚴重的變異,導致巖土體環境惡化,產生一系列環境巖土工程問題。環境巖土工程問題的種類很多,不同學者從不同角度有不同的分類方法:按成因性質分為原生型環境巖土工程問題(自然地質作用引起)和次生型環境巖土工程問題(人類工程活動引起) ;按研究內容分為大環境巖土工程(環境工程)和小環境巖土工程(環境衛生工程和工程活動引起的環境問題);按問題性質和類型分為區域性環境巖土工程、地區性環境巖土工程和區段性環境巖土工程。從巖土體形狀和成分變化情況分為物理環境巖土工程問題和化學環境巖土工程問題。 1.2巖土工程問題形成的主要途徑 環境巖土工程問題類型多樣,影響深遠,造成的經濟損失巨大。這些環境巖土工程問題的發生與發展不是偶然的,是人類工程活動長期作用的結果。歸納起來,造成巖土體環境變異的途徑有如下方面:(1) 地下水開采。(2) 礦產資源的開發。(3) 能源工業的開發建設。(4) 濫伐、濫墾及過牧造成水土流失和沙漠化。(5) 交通運輸業的發展與建設。(6) 戰爭中狂轟濫炸對巖土體的擾動。(7) 巖土工程施工對巖土體和地下水也有環境污染問題。(8) 固體廢物的任意堆積。(9) 生活污水和工業廢水的任意排放。 (10) 城市和工礦廢氣排放與沉降。(11) 農業化肥、農藥的使用和污水灌溉。(12) 污水灌溉農田,也造成土壤污染。 1.3環境巖土工程的研究范疇 對環境巖土工程的研究范疇, 各個學者有不同的看法, 但總的來看, 有狹義的和廣義的研究范疇之分。狹義的環境巖土工程問題是由人類活動引起的次生環境巖土工程, 其表現方式又可分為環境污染和環境破壞兩種類型。環境污染是指人類活動向環境排放了超過環境自凈能力或環境質量標準的有毒有害物質和能量所引起的環境問題。
2建筑工程污染防治對策
2.1加強環境巖土工程學的學科理論研究 環境巖土工程學是一門新興的跨學科的邊緣學科,自從1986 年在里海大學召開了第一次國際學術討論會以后,才得到較快發展。由于發展歷史短,理論體系不健全,有許多理論問題,如環境巖土工程學的內涵、科學性質,環境巖土工程學的研究內容、研究對象,環境巖土工程學與環境科學、巖土工程學、工程地質、環境工程地質、基礎工程學等學科的關系,環境中巖土體—水—污染物的相互作用機理,土壤—環境的相互作用,污染的不飽和細粒土中質量傳輸現象及土壤、巖石性能在地貌方面變化或時效作用等等,均需要較深入的研究。
2.2 施工過程中,充分利用廢料 據不完全統計,每年我國排除的粉煤灰達4 500萬t,采礦排除的廢礦石達4億t,這些對于空氣都有很大程度的污染。然而這種浪費所帶來的閑置以及對于環境的污染,是可以通過巖土工程施工得到解決的,例如,我們可以將這些廢舊材料在施工過程中回填地基或者道路,這不僅對于地基有加大其承載力的作用,而且也可以有效的避免這些廢料對環境所產生的污染。 2.3 用工程施工法,防治自然災害 隨著世界環境的惡化,沙漠化,區域滑坡等自然災害已經見怪不怪了,對于這些自然災害的防治,一方面可以依靠植樹的方式解決,另一方面,也可以同城工程的方式,對其進行控制。例如,可以修筑防沙巖土工程,抵御沙漠的移動;而對于那些由于地形、地震、河流沖刷等造成的問題,則可以利用巖土對其加固和整治,在較為嚴重的地區,可以采用工程測量,然后通過集水井、打坑滑樁等防治滑坡。
2.4水污染防治
(1)減少在施工過程中產生污染物。采用新的施工方法、先進的施工設備,選擇毒性小的有機化學物等,減小施工對環境的污染。目前最常用的是布覆蓋和濕法作業。
(2)循環再利用污染物。循環再用污染物是指將工地上產生的污染物在該范圍內妥善利用,將原有需要被處理的水體廢物重新調配發利用,污染物由原本的“廢物”性質轉化成“非廢物”。在工地上常因施工制造丈量污水,例如磨樁、鉆探,洗屋面等。要是將有關的污永循環再用,使污染物在工地內冉行消化吸收·不僅可以減少污染物的數量.亦大大節省水賚灝。工地上常見的循環再用污染物例子包括有循環使用磨樁水、鉆探玲卻永、詵屋面水以作澆濕工地作降塵之用和作清洗出入車輛之用等等。
(3)集中處理污水。排放點或束端處理是指在污染物捧放前的最終點作處理.改善污水的質量后才捧放,這是工地常見的污承治理方法。捧放點處理方法雖是一種補救措施,但可以立竿見影.有明顯經濟和環境效益。
(4)污水及棄置物的有序排放,
(5)防止液(固)態有機物的泄漏。
結束語
隨著人民生活水平的提高,大眾對環境素質的要求越來越高。作為環境科學的一個重要領域的環境巖土工程也受到普遍的關切和重視,如何在發展經濟,開展大規模工程的同時對環境加以保護已成為一件大事。當今的社會,物質文明高度發達的同時,人們開始重視環境保護,很多環境資源、如在水源問題上,從淮河、太湖、滇池到蘇州河,經歷的都是一個先污染再治理的過程。據我國三百多個城市統計,每年城市生活垃圾達6000萬噸,且每年以10%的速度遞增。因此,如何保護環境、發展生態、已刻不容緩。
參考文獻
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[關鍵詞]巖土工程 設計 可靠性
[中圖分類號] P62 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-9-350-1
1我國巖土工程可靠性理論的發展
巖土工程可靠性原來的含義是指一個人是否守信義,或者人們對某市某物是否真實的一種主觀判斷行為,可靠性概念無法測度,比較模糊。在第二次世界大戰期間,為了提高軍事器材的使用效率,軍事專家需要對器材具有一個準確的認識,因此,出現了采用統計學方法和概率論方法來分析和研究器械元件可靠性的活動。在世界大戰之后,人們逐漸認識到可靠性分析的重要性,于是抓緊對可靠性進行研究,從而形成了一門新的學科門類DD可靠性工程學。在上世界中葉的時候,可靠性工程學開始運用于土木工程領域,從而開啟了巖土工程分析設計的新紀元。
2我國巖土工程可行性分析的發展
巖土工程可行性研究存在的不足:我國對于巖土工程的可行性理論的引進和研究是從上世紀70 年代后期開始的,距今已有三十多年的發展歷史。在這個過程中,巖土工程的可行性研究呈現出自己的發展特點,主要表現為:巖土工程可行性研究起步較晚,發展速度較快,可行性研究面很廣,規模龐大,在某些方面已經達到了世界先進水平。然而,我國對于巖土工程的可行性研究也存在不足,主要表現在:巖石方面的可行性研究比較少,巖土動力學的研究不夠充分,巖土工程的特點沒有得到研究者的關注,巖土力學物理機制與可靠性研究之間的結合不夠緊密,有些方面的研究不夠深入等。巖土工程可行性研究取得的成績:在30 年的可靠性研究發展過程中,取得了不小的成績,發表了一系列的學術論文和專著,其內容很廣泛,包括可靠性理論的系統論述,關于建筑工程中的沉降概率情況分析,巖土參數的統計規律和滲透問題,以及巖土參數的數學統計模型等。這些成果的取得集中反映了我國在可靠性研究領域的進展情況。
3巖土工程可靠性設計需要解決的問題
巖土工程可靠性設計需要解決許多問題,這些問題包括:對收集、觀察或者試驗獲得的數據進行分析處理,其中獲得的數據包括巖土的屬性、周圍環境以及荷載等,處理的內容很多,包括統計參數的預測和計算,巖土工程設計參數的概率分布擬合度的驗證等;對巖土工程現場進行勘察和取樣,并進行初步的試驗設計;采取合適的壓實技術,使用合適的質量控制措施;通過計算,分析破壞概率與安全系數之間的關系;巖土工程安全度與工程造價之間的關系;差異沉降與總體沉降之間的關系;工程實例的經濟分析以及安全分析;在不確定條件下對巖土工程進行優化處理和決策制定等。
4我國巖土工程可靠性施工技術應用現狀
4.1地基處理技術
在對各國成熟地基處理方法進行研究和運用后,我國也形成了符合國土狀況的巖土工程施工技術,。自從運用了我國自我開發的這些地基處理技術,不僅在資源上得到了大大的節約、降低了工程成本,還減少了污染,提高了城市環境質量,而且所形成的地基復合樁土應力比更加完美;
在對樁基和復合地基進行研究后,我國開發了鋼筋混凝土疏樁復合地基,這是介于兩者之間的新型地基基礎形式,這將充分發揮出樁基間的承載作用,通過樁和土來負載整個建筑的重量,減少地面承重過高發生地面下沉的現象發生。
4.2基礎工程施工技術
研發了后壓漿樁技術。這個與傳統的前壓樁式灌漿技術不同,它是對已經成型的樁進行灌漿加固的一種先進技術。這種技術可以有效提升樁的抗壓力,降低樁基的下沉量;巖土工程施工中混凝土預制樁的設置也有很大的技巧,要多關注施工地區的環境優勢,必要的時候采用預鉆孔法可以起到良好的施工效果,這個方法許多場地寬闊的工程都會采用。
5巖土工程可靠性設計現狀
5.1我國巖土工程可靠性設計現狀
隨著設計工作的不斷開展,我國的結構設計已經在概率法和極限狀態的基礎上采用了分項系數設計,與之相比較的話,巖土工程的設計工作進行的確比較遲緩。在我國,除了樁基的研究設計在世界范圍內比較有影響力之外,其它的巖土工程設計水平都非常有限。
5.2巖土工程的特性
巖土工程的設計不足除了與研究歷史比較短,資金投入力度不夠大等外部因素直接相關之外,其很大一部分也是由巖土工程自身的特性決定的。與結構工程相比,巖土工程的特點非常明顯,主要表現在三個方面:(1)巖土工程具有天然性。眾所周知,結構工程所使用的材料都是后天人們自己加工的,比如鋼筋混凝土等,其參數可以通過大范圍的調查以及人為設定來獲得。而相比之下,巖土工程面對的對象具有天然的屬性,比如土和巖石等,這些物質的屬性是自然確定的,人們無法對其進行變化,而只有通過特定的試驗來取得。(2)巖土性能隨位置不同而變化。一般來講,不同地方的巖土其性能指標是不一樣的,此外,即使是同一個地方,隨著巖土深度的變化,其性能也會發生變化。
6巖土工程勘察規范
鑒于以上情況,《巖土工程勘察規范》(GB50021-94)在極限狀態與概率法的問題上,只作了一些原則的規定。如由于巖土工程自身的特性以及我國巖土工程設計發展水平,在《巖土工程規范》(GB50021-94)中,對相關的概率法以及極限狀態只進行了原則性的規定。比如,第12.14 條規定:巖土工程的定量分析可采用定值法,對特殊工程需要時可輔以概率法進行綜合評價。第12.15 條規定了勘察成果報告中,應按不同情況提供巖土參數值。
7結束語
由于巖土工程的設計參數具有不穩定性,因此在對巖土工程進行可靠性設計時,要針對工程具體情況和實際特點進行隨機應變,不能把原來固定的設計方案生搬硬套的進行運用。
參考文獻
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[2]馮興法.探討如何實現巖土工程的可靠性設計[J].城市建設理論研究.2014(12)
[關鍵字] 巖土工程 勘察技術 思考
[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境與開發條件,還可以模擬出的實際方案來實現對于巖土工程整體的評價與定位。地基的設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,將工程的發展達到順利是勢在必行的。所以,我們應該加強對于巖土工程勘查技術的思考,模擬出更優良,性能更高的環境。
1巖土工程勘察中存在的技術問題
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,導致了先進的科學技術無用武之地。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,導致地質構造和結構都存在差異,很多關于巖土的參數問題都需要細致的分析與整合,這就需要一批具有素質較高,質量過硬的工作人員加以解決開發,利用整體性能解決其問題。同時,還應該加強總結歸納的能力,將建筑問題與結構設計問題綜合利用,類比分析。目前來講,現在很多工作人員的素質還不過硬,從而導致對于這方面的知識的熟練程度不高,如何設計,怎樣開發成為了一大難題,這就需要開展一定的素質強化拓展訓練,將工作人員擇優培訓,培養優質的骨干力量,狠抓質量,將如何辨別不同的地質與怎樣加強一定的技術素質進行開拓與緊密結合,達到綜合防治的能力。同時還應做好幫扶帶的工作,上下級之間緊密聯系結合,加強共同發,遇到問題比較多,項目比較復雜的工程時,應該加強聯系,緊密溝通,從而實現最大程度的解決。
此外,還有很大一部分問題,在于缺乏生態保護。很多勘察單位在進行工程設計的時候,忽視了對于生態的保護,沒有做到可持續發展的工作,這樣來看,損失的不僅是生態利益,更是失去了經濟利益。在對于勘察單位將四周的緊密建筑進行檢測時,經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,對于設計施工不僅僅達不到要求,反而會增加了一定的經濟成本,因為特碼忽視了周圍工程建筑設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,技術要求的難度增加,經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,專業的人員相當重要,如若沒有專業的培訓,那么對于地基的行程與發展分析不清楚,就會導致參數不準,甚至材料利用的不合理,在項目的實施開展過程之中,需要向其他地區學習,積極實踐,努力嘗試,確保過程萬無一失,提升整體的質量。
其次,勘察的技術也有一定的落后性,隨著時代的發展,技術的改善,我們需要做到的就是繼續學習新的知識,原有的手段已經落后,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問題的解決辦法
在遇到上述問題是,我們應分層次分質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,應該加強科技的開發與精準性的校正,對于產生的問題,我們需要回到源頭去尋找答案,找出工程設計的參數的準確性,從而解決一定的問題,對于各種巖土工程出現的差異,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化方案。
對于地質勘探的控制過程,應該增加一定的地質測繪技術,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,達到優質的勘探程度,此外,還需要重視整個過程的控制與檢查,需要專門增加專業的工程監管,來達到對于原有的巖體與地層的抽樣檢測,取樣分析,達到技術性的要求。
此外,我們應該有法可依,有法必依,對于巖土工程的勘查程序進行嚴格合理的安排。在政府部門的協調幫助之下,對于工程的監督檢查實施嚴格的防范與加強。對于相關的單位我們也應該增強一定的監控力度,盡量避免不當行為的發生,從而實現企業的經濟效益與社會效益的最大化。在此基礎上,對于企業的相關投標和勘察工作都需要有一定的監管,強化科學研究,重視可持續性發展,達到雙贏。對于環境的保護也是需要重視的,很多工程往往不夠重視環境保護,忽略了生態保護的重要性,導致了“先污染,后治理”這樣的不良局面的發生,這時我們需要遏制的,對于環境中產生的不足,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,并且盡力將產生的污染保持在一定范圍之內,并且回收,將做到極致。
在經濟效益方面,我們還應加強市場的管理,防止不良競爭導致的經紀上的所縮減,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,并且去的良好的經濟利益。
3結語
對于巖土工程來說,勘察技術起著非常重要的作用,目前在市場中表現良好,具有充足的發展空間,但與此同時,我們也應該注意到,其中也隱藏著非常多的問題,我們需要在工作中善于發現問題,找到問題,針對不同的現象具體分析,總結禁言,吸取教訓,相信在未來的發展中,巖土工程的勘察技術會做的越來越好。
參考文獻
關鍵詞: 巖土工程勘察技術數字化技術
中圖分類號:K826文獻標識碼: A
從上世紀80年代以來,各行業資料數據逐漸增多,并且產生了資料數據爆炸性的增長,所以對資料及數據進行妥善的處理便顯得尤為重要。如何利用這些數據來完善自身工作水平,已經成為巖土工程勘察工作中的重點。巖土工程勘察數據自身具備多元性及空間性的特點,并且目前已有的常規數據庫已經不能滿足處理數據的需要[1]。巖土工程勘察工作自身具備一定的空間特性及結構屬性,所以該工作在計算機可視化工作中顯得十分復雜。怎樣在利用數據庫基礎上使用計算機技術來完成勘察數據時空分析以及空間建模,便成了目前迫切需要解決的問題,本文綜合國內多個巖土工程勘察現場的實際工作情況,對巖土工程勘察數字化技術提出一些見解。
一、數字化勘查技術
數字化巖土工程勘察工作屬于當代測繪技術的一種,并且需要結合計算機技術、CAD技術以及各種計算機軟件,將整體工程中的信息進行有機結合,從而建立起整套計算機輔助的信息流程,讓勘察設計方面的技術手段從之前的手工化逐漸走向信息化[2],向CAD轉變,進一步完成圖文自動化以及硬件網絡化。并且建立多專業多工種并且高效益的勘察隊伍。數字化勘察技術目前已經廣泛應用于圖紙、圖像以及各種文字表述上,為專業設計工作提供參考數據。下圖為常規情況下巖土工程勘察工作流程。
二、巖土工程勘察數字化工作存在的問題
1.勘察資料地質化
我國多數巖土勘察部門會將整體工程使用條塊分割的方式進行施工作業,致使勘察及設計工作長期處于分散作業的狀態,而巖土工程的新技術及新規范更新速度較慢,勘察工作本質上是一門細致的工作,所以很難和巖土工程自身特殊性相結合[3],導致二者產生脫鉤的狀況,勘察人員給出的巖土工程信息在設計人員工作時不實用,很難理解,但是勘察工作因為自身特性問題,不可能參與到整體設計當中。由于設計人員很少接觸到實際的勘察工作接觸的場景,而且自身的知識水平有限,所以想要將勘察的成果轉化為設計工作中所需要的數據,基本上是不可能的,這一情況也導致許多資料浪費掉,沒有發揮出自身的實際價值[4]。
2.地圖與設計之間溝通不暢并且數字化程度低
地形圖屬于設計系統中的基礎數據,目前技術化地圖當中一些環節設計水明較低,導致和CAD設計軟件之間的借口不匹配,難以順利完成對接任務,設計系統就必須要重新將勘察工作所得資料數字化,影響CAD的推廣及使用[5]。勘察部門在完成勘察工作后,一般會將勘察信息用圖紙或是文字的形式進行表達,并且表達內容上主要以形式為主,定性描述比較多。這一特點導致設計人員在勘察信息理解方面存在一定難度,并且勘查處理工作難以進行。
三、問題解決方式
1.常規的一體化分為橫向與縱向,一些情況下也有松散的一體化,巖土工程勘察工作,需要使用計算機技術、網絡通信技術等,將信息進行整合,構建成一個較為完整并且功能強大的使用計算機對信息進行分解的模式,將數據采集以及勘察信息管理、地質數據等方面綜合到一起,徹底實現一體化。巖土工程的一體化系統中囊括了許多方面的技術,并且這部分技術相互產生聯系,共同為巖土工程數字化服務。
2.GIS技術是當前被廣泛運用的一種技術。GIS技術與巖土工程勘察設計之間存在一定的差異,但是二者的相似之處更多。二者都屬于涵蓋空間及坐標的信息,而GIS技術更注重信息采集分析工作,而巖土工程勘察設計工作則更加注重空間上的分析及決策,假定在巖土工程勘察中使用地理信息技術對勘察工作得到的信息進行評價及管理,那么GIS必然會為巖土工程勘察工作提供實現條件。GIS技術具有一定的數據采集及數據處理能力,并且形式內容多樣,具有較強的可操作性。因為巖土勘察設計工作中的數據在內容以及數據上存在一定的復雜性,所以通過GIS完全可以對巖土工程勘察設計的數字化提供可能。
3.想要解決巖土勘察工作中存在的問題,就必須要建立起一體化的體系,通過一體化體系讓勘察、設計等環節使用計算機進行作業[6]。勘察工作可以為設計階段提供接口數據,想要完成一體化進程,首先要保證巖土工程勘察工作的數字化技術。巖土工程勘察的工作對象規模、結構以及形態等方面差別較大,但是不論地形如何復雜,都可以將其簡單的視為抽象的點線面體。所有的地質在空間方面都會占據一定的位置及范圍,并且具備自身的形態及特質,而且和其他地質之間具有一定空間上的聯系,所以可以簡單的將地質對象特征總結為空間、屬性、空間關系這三方面的特征。
三、數據庫
想要建立巖土勘察工程數據庫,首先要明確數據庫的概念。巖土工程勘察數據庫屬于巖土工程勘察數字化中比較重要的一項工作,并且數據庫會設計到許多密集的數據處理以及數據應用問題,所以想要建立一個可以反映整體信息的概念性數據特性,就必須要將其從實體功能中脫離,只需要通過現實世界當中使用的數據對模型進行側面構建,就可以明確二者的屬性與二者之間的關系,再次基礎上建立一整套相對來說比較完整的數據庫及體表結構。巖土工程的地質模型屬于人對客觀事物的精煉以及圖示化的一個過程,在建設模型的時候必須掌握相關觀點、理論及依據。筆者個人比較推崇巖土工程力學,巖土工程力學核心是巖體,結構面在其中起到主要作用,而軟弱巖層則起到突破口的作用,結構面的類型比較多,而且性狀復雜,不僅存在軟硬度問題,而且還存在大小區別,并且在實際中的分布具有一定隨機性。在數據庫建立工作中,巖土工程一體化的系統數據主要可以分為三類。第一類就是將用戶的原始數據輸入到其中。第二類就是通過已有數據將數據之間的間隔數據通過自動生成的方式來實現,最后再得出數據即可。一般情況下,原始數據需要綜合信息屬性以及數據屬性的數值再進行構建,而中間數據主要囊括原始的數據以及自動生成地面層面的等值線模型、三維的表面模型以及剖面模型等等。相關技術人員便可以通過這些模型為用戶提供想要得到的圖件。通過這種方式也可以提升信息查詢工作的便捷性,簡化工作難度。
結束語:巖土工程勘察數字化工作含蓋了許多方面的知識點,筆者通過總結自身在巖土工程勘察工作中的實際經驗,結合當前國內該方面先進工作方式,對巖土工程勘察數字化技術工作中存在的問題進行了簡要分析,并且針對其中部分問題提出了相應的解決方式,最后通過模型的方式對巖土工程勘察數字化技術進行了總結性分析。
參考文獻:
[1]遲保國.巖土工程勘察數字化淺議[J].中華民居,2011,(22):14-15.
[2]齊恩明,袁栓勇,王子偉.數字化技術在巖土工程勘察中的應用[J].技術與市場,2013,(14):222-223.
[3]張紅儒. 巖土工程勘察數字化技術應用探討[J].現代商貿工業,2011(12):88-89.
[4]李水兵,陳旭瑞,胡俊峰等.基于GIS的地質數據庫系統研究現狀和發展趨勢[J].地球物理學進展,2011,(22):129-131.