時(shí)間:2023-03-27 16:57:07
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)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篇巖土工程勘察論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
當(dāng)前巖土工程勘察領(lǐng)域的軟件開(kāi)發(fā)根據(jù)采用的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言種類大致可以分為三類。①采用VB開(kāi)發(fā);②采用數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件開(kāi)發(fā);③采用VC開(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件各有特點(diǎn),但是在制圖方面卻多采用AutoCAD圖形功能,不論是利用腳本文件SCR生成圖形,還是在AutoCAD基礎(chǔ)上二次開(kāi)發(fā),或者是利用Automation技術(shù),都是將AutoCAD制圖功能融進(jìn)應(yīng)用程序。由于巖土工程數(shù)據(jù)管理和制圖功能的實(shí)現(xiàn)之間存在開(kāi)發(fā)上的界面,因此給系統(tǒng)運(yùn)行增加了額外負(fù)擔(dān),增加了軟件的應(yīng)用難度。
另一方面,在軟件正版化的今天,國(guó)產(chǎn)CAD軟件的需求在不斷增加,很多巖土工程勘察軟件在正版化進(jìn)程中存在一定危機(jī)。
為了解決以上問(wèn)題,本文探討了采用VC++開(kāi)發(fā)語(yǔ)言,采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù),分別實(shí)現(xiàn)圖形類庫(kù)、巖土工程數(shù)據(jù)類庫(kù),將巖土數(shù)據(jù)管理和圖形操作緊密結(jié)合,更為重要的是開(kāi)發(fā)出的軟件具有自主知識(shí)版權(quán)。
2總體設(shè)計(jì)
分析巖土工程勘察軟件的社會(huì)需求,軟件功能可以分為兩個(gè)部分:一是巖土工程勘察數(shù)據(jù)的管理,包括數(shù)據(jù)輸入、編輯、導(dǎo)出、數(shù)據(jù)分析計(jì)算等;二是繪圖功能,包括繪制平面圖、剖面圖、柱狀圖等。
根據(jù)以上分析,采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù),分別建立巖土工程數(shù)據(jù)類(Geo類)和繪圖類(CMap類)。
Geo類功能:工程概況數(shù)據(jù)、場(chǎng)地地層數(shù)據(jù)、原位測(cè)試數(shù)據(jù)(靜力動(dòng)探數(shù)據(jù)、動(dòng)力觸探數(shù)據(jù)、波速試驗(yàn)數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)貫入數(shù)據(jù)等)、勘探點(diǎn)數(shù)據(jù)、土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)、取土數(shù)據(jù)等。分別建立類,各類間層次關(guān)系如下:
CProject巖土工程類
CDksj勘探點(diǎn)類
CTysj取土類
CDtsjN63.5數(shù)據(jù)類
CBgsj標(biāo)準(zhǔn)貫入數(shù)據(jù)類
……
CDcsj場(chǎng)地地層類
圖1工廠概況數(shù)據(jù)輸入
圖2勘探點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入
圖3土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入
CFcDtsj分層統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)類
CFcBgsj分層統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)類
CFcN10sj分層統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)類
CFcN120sj分層統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)類
CTongji數(shù)理統(tǒng)計(jì)類
CMap類功能:繪制各種圖形元素,包括點(diǎn)、直線、多段線、橢圓、園、圓弧、矩形、多邊形等。實(shí)現(xiàn)圖元的編輯、修改、信息查詢等功能。
CGraph圖形類
CDraw圖形元素的基類
CPint點(diǎn)類
CLine直線類
CCircle園類
CArc圓弧類
CRectang矩形類
……
圖1工廠概況數(shù)據(jù)輸入
圖2勘探點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入
圖3土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入
3系統(tǒng)功能
在柵格圖形和矢量圖形下,可以方便地交互,布置勘探點(diǎn)、輸入地物數(shù)據(jù)等操作,具有可視化程度高的突出特點(diǎn)。主要數(shù)據(jù)輸入界面見(jiàn)圖1、圖2和圖3。
3.2統(tǒng)計(jì)分析
圖4統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的交互取舍
圖5數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果
于各種分層統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),進(jìn)行可視化的人工取舍,人工交互舍棄統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)結(jié)果等見(jiàn)圖4、圖5。
3.3繪圖
鉆孔柱狀圖、工程地質(zhì)剖面圖、勘探點(diǎn)平面布置圖等,見(jiàn)圖6和圖7。
圖6繪制鉆孔柱狀圖
3.4勘察報(bào)告
采用COM技術(shù),引入MicrosoftWord類庫(kù),自動(dòng)生成Word格式的報(bào)告,方便快捷、報(bào)告格式標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)用,節(jié)省大量報(bào)告編制時(shí)間。實(shí)現(xiàn)步驟:首先建立勘察報(bào)告模板,將巖土工程相關(guān)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)結(jié)果、軟件自動(dòng)生成的相關(guān)表格等作為書(shū)簽插入文檔模板中,形成最終的勘察報(bào)告。
4結(jié)論建議
(1)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù),降低了軟件開(kāi)發(fā)的難度,對(duì)今后軟件功能進(jìn)一步擴(kuò)充打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
圖7繪制工程地質(zhì)平面圖
關(guān)鍵詞:巖土工程勘察,問(wèn)題,措施
巖土工程勘察是地基設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),主要是為建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì),地基處理和施工提供詳細(xì)的工程地質(zhì)資料和技術(shù)參數(shù)。而巖土參數(shù)的合理提供關(guān)系到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)安全性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。而由于對(duì)巖土工程勘察的重視度不夠,在實(shí)際的勘察工作中存在著各種各樣的問(wèn)題,本文僅就野外勘探工作和巖土工程分析評(píng)價(jià)中的問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的措施,旨在糾正巖土勘察中的不規(guī)范行為,提高巖土工程勘察的質(zhì)量,為地基處理和施工提供準(zhǔn)確、詳細(xì)的工程地質(zhì)資料和技術(shù)參數(shù)。
1.巖土工程勘察中常見(jiàn)問(wèn)題
1.1野外勘探工作
巖土工程勘察一般時(shí)間短、任務(wù)重且突擊性強(qiáng),若勘探前沒(méi)有綜合周密的計(jì)劃,等發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)野外勘察工作已基本完成,若重新補(bǔ)充勘探工作事必會(huì)事倍功半。這集中表現(xiàn)在以下幾方面。
(1)勘探點(diǎn)布設(shè):基礎(chǔ)形式及結(jié)構(gòu)形式不同,勘探深度不同。如:一般5~6層磚混結(jié)構(gòu)住宅,勘探孔深15m基本可滿足要求,而5層框架結(jié)構(gòu)商場(chǎng)由于柱網(wǎng)的柱荷載大,基礎(chǔ)面積大甚至可能采用樁基,則勘探孔深度15m一般不夠。地層工程地質(zhì)性質(zhì)不同,勘探深度不同。如:埋藏較淺且工程地質(zhì)性質(zhì)好的密實(shí)碎石土及基巖地區(qū)勘探孔深度較淺,而工程地質(zhì)性質(zhì)差的淤泥及松散雜填土地區(qū)勘探孔深度較深,這就要求在勘探前對(duì)勘探區(qū)域地層大致情況有所了解,做到有的放矢。地基復(fù)雜程度不同,勘探點(diǎn)密度不同。免費(fèi)論文。遇復(fù)雜地基情況,應(yīng)按規(guī)范要求加密勘探點(diǎn),不能局限于經(jīng)濟(jì)或時(shí)間等因素而堅(jiān)持原勘探方案不變,否則難以查明場(chǎng)地工程地質(zhì)情況,埋下工程隱患。這種情況在工勘市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)劇烈而盲目壓價(jià)的地區(qū)較嚴(yán)重。
(2)野外地層的劃分:野外地層的正確劃分是室內(nèi)資料整理的關(guān)鍵因素,對(duì)較大型的工程,由于施工多采取多鉆機(jī)平行作業(yè)形式,技術(shù)人員較多,各勘探班組往往各行其是,最后資料匯總后難以統(tǒng)一,給室內(nèi)整理帶來(lái)很大困難,為避免這種問(wèn)題應(yīng)將所有技術(shù)人員首先集中到一起共同勘探一到兩個(gè)鉆孔,統(tǒng)一編錄形式,并派專人現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)勘探區(qū)域整體野外分層連線,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理,只有這樣才能更好地保證勘探質(zhì)量。
(3)原位測(cè)試:原位測(cè)試應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行,在施工中常會(huì)出現(xiàn)一些所謂“捷徑”:靜力觸探按規(guī)定應(yīng)定深調(diào)零以減少零漂,有時(shí)圖省事不按要求調(diào)零,造成數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn),尤其在氣溫與地溫相差較大冬天、夏天觸探指標(biāo)相差更大。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)不按規(guī)定進(jìn)行桿長(zhǎng)和孔深校正,在縮徑和孔底有殘留時(shí),不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)標(biāo)貫器沒(méi)落至應(yīng)測(cè)試孔底位置,造成標(biāo)貫數(shù)據(jù)嚴(yán)重失真。重型及超重型動(dòng)力觸探按規(guī)定需連續(xù)貫入,并定深旋轉(zhuǎn)觸探桿(以減小側(cè)摩阻),但在施工時(shí)由于連續(xù)貫入比較緩慢,且起桿困難或局部地段錘擊不進(jìn)而放棄連續(xù)貫入,使得對(duì)碎石土評(píng)價(jià)本來(lái)就缺乏相應(yīng)手段的觸探指標(biāo)數(shù)據(jù)不夠詳實(shí),因而造成對(duì)碎石類土的評(píng)價(jià)困難。
1.2巖土工程分析評(píng)價(jià)
(1)地基均勻性評(píng)價(jià)
高層建筑地基均勻性評(píng)價(jià)按《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ72-2004之規(guī)定進(jìn)行,但對(duì)一般建筑,GB50021-2001規(guī)定要求進(jìn)行地基均勻性評(píng)價(jià),但沒(méi)有給出相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià),許多單位參考高層建筑地基均勻性評(píng)價(jià)的方法進(jìn)行評(píng)價(jià),目前,許多專家認(rèn)為這種評(píng)價(jià)方法不太合理,需要各地區(qū)定制相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法。
(2)地基承載力特征值的確定
我國(guó)幅員遼闊,土質(zhì)條件各異,用查表法按GBJ7-89規(guī)范確定地基土承載力值在大多數(shù)地區(qū)可能適合或保守,也可能在某些地區(qū)會(huì)不安全,故GB5007-2002取消了按表格查取承載力的辦法,但大多地區(qū)仍在采用,因?yàn)楹芏嗟貐^(qū)的經(jīng)驗(yàn)不足,沒(méi)有能夠建立起自己的成熟經(jīng)驗(yàn),基本上仍是各勘察單位各自為政,沿用89規(guī)范,更有甚者,故意利用所謂地區(qū)經(jīng)驗(yàn),逃避責(zé)任,降低承
載力指標(biāo),造成工程浪費(fèi)。
(3)地震效應(yīng)問(wèn)題
對(duì)丙類建筑可依據(jù)地層f值估算場(chǎng)地地層剪切波速,但對(duì)重要建筑必須進(jìn)行波速測(cè)試。但有的勘察單位用一句“根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)”來(lái)確定覆蓋層厚度,判定場(chǎng)地類別,這將對(duì)工程的抗震造價(jià)有很大的影響。另外,地基處理后剪切波速、場(chǎng)地地基土類別及場(chǎng)地類別是否會(huì)發(fā)生變化呢,這在巖土工程評(píng)價(jià)中很少給予重視。對(duì)飽和粉土或砂土進(jìn)行液化初判時(shí),地下水位的選取應(yīng)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)年平均最高水位,也可按近期內(nèi)年最高水位采用,但很多單位則采用勘探時(shí)量測(cè)的水位,這是不合理的。
(4)基礎(chǔ)方案的選擇
在基礎(chǔ)方案的選擇上,勘察人員應(yīng)同設(shè)計(jì)人共同分析研究,從多個(gè)可行方案中選取既經(jīng)濟(jì)又合理的方案。現(xiàn)大多勘察單位圖省事,既不與設(shè)計(jì)協(xié)商,也不多考慮工程造價(jià),僅提供單一的基礎(chǔ)方案,設(shè)計(jì)方也不問(wèn)原由,拿起就用,可能給工程造價(jià)造成很大的影響。另外,基礎(chǔ)方案的選擇應(yīng)依據(jù)場(chǎng)地地層情況,并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)兩方面綜合分析,忽視任何一方面均可能造成錯(cuò)誤。免費(fèi)論文。
2.巖土工程勘察中常見(jiàn)問(wèn)題的原因分析
以上對(duì)巖土工程勘察中幾個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了探討,究其原因,主要與以下幾個(gè)因素有關(guān)。
2.1勘察市場(chǎng)不規(guī)范
《建筑工程勘察質(zhì)量管理辦法》第五條、第六條對(duì)勘察收費(fèi)和承攬業(yè)務(wù)有明確規(guī)定。但勘察單位沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),互相壓價(jià),互相競(jìng)爭(zhēng),中標(biāo)的勘察費(fèi)很低,致使勘察工作粗糙,勘察手段選擇不合理和布孔不規(guī)范,巖土工程勘察在深度和廣度上還沒(méi)有真正達(dá)到規(guī)范的要求,所以難以滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。
2.2權(quán)責(zé)不明確
《建筑工程勘察質(zhì)量管理辦法》第十六條對(duì)觀測(cè)員、試驗(yàn)員、記錄員、機(jī)長(zhǎng)等現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)接受專業(yè)培訓(xùn),方可上崗的規(guī)定。但目前勘察單位大量雇傭農(nóng)民工,而這些人員又不懂勘察,又未經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)和教育,就承擔(dān)起開(kāi)鉆機(jī)、取樣、測(cè)試、量測(cè)地下水位,甚至還做起了野外對(duì)土層鑒定與記錄等重要工作。這樣就難免會(huì)出現(xiàn)原位測(cè)試、地下水位量測(cè)等諸多野外作業(yè)的不規(guī)范,難以保證勘察質(zhì)量。因此對(duì)從業(yè)人員的必須經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)和教育,取得合格證后方可上崗操作。
2.3缺乏巖土工程專業(yè)人才
專業(yè)的技術(shù)人才是對(duì)巖土工程正確分析評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)和教育的人在搞勘察,就會(huì)導(dǎo)致地基評(píng)價(jià)力度不足,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)偏于保守,造成工程的浪費(fèi)。因此勘察工程項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人,審核人,審定人,國(guó)家也應(yīng)劃定門(mén)檻,讓真正懂行的人員擔(dān)當(dāng),這樣才能提高勘察隊(duì)伍的整體素質(zhì),提高工程勘察質(zhì)量,使我們的工程建設(shè)真正建造在既經(jīng)濟(jì),又安全的基礎(chǔ)上,產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2.4 巖土工程勘察技術(shù)落后
隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的勘察方法和傳統(tǒng)的勘察手段已經(jīng)很難滿足設(shè)計(jì)的需要。存在著諸多急需解決的巖土工程勘察技術(shù)問(wèn)題。這些問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面:野外勘測(cè)中勘測(cè)點(diǎn)的合理布設(shè)問(wèn)題、地質(zhì)界面劃分問(wèn)題、巖土參數(shù)和地基承載力的確定問(wèn)題、對(duì)勘察專業(yè)的野外和室內(nèi)原始資料的整理、分析、利用問(wèn)題。存在上述問(wèn)題的主要原因是巖土工程勘查人員沒(méi)有掌握先進(jìn)的勘察技術(shù),缺乏建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的知識(shí),缺乏如何辨別真?zhèn)稳未嬲妫a(bǔ)充印證,歸納總結(jié)的能力,無(wú)法滿足工程建設(shè)的需要。
3、巖土工程勘察改進(jìn)的幾點(diǎn)措施
3.1加強(qiáng)巖土工程勘察的體制化建設(shè)和人員培訓(xùn)
目前,巖土工程勘察的地位和作用與國(guó)家和政府給予巖土工程的定位和期望仍有一定的差距。這固然與人們“重設(shè)計(jì)輕勘察”的思維定式有關(guān),與我國(guó)勘察行業(yè)體制尚未健全有關(guān),與勘察市場(chǎng)的惡性競(jìng)爭(zhēng)有關(guān)。在當(dāng)前的形勢(shì)下,如何完善市場(chǎng)準(zhǔn)入制度,加強(qiáng)行業(yè)自律、約束機(jī)制,從根本上杜絕巖土勘察行業(yè)中的弊端,真正體現(xiàn)巖土工程師的價(jià)值,更好地應(yīng)對(duì)進(jìn)入WTO后與國(guó)際接軌的挑戰(zhàn)。
(1)嚴(yán)格執(zhí)行建設(shè)程序、規(guī)范市場(chǎng)行為、推行全程化監(jiān)理
科學(xué)的建設(shè)程序應(yīng)當(dāng)遵循“先勘察、后設(shè)計(jì)、再施工”的原則。不按原則辦事,必然會(huì)受到自然規(guī)律的懲罰。一方面必須仰仗政府主管部門(mén)按國(guó)家的法律、法規(guī),對(duì)項(xiàng)目招投標(biāo)和實(shí)施過(guò)程中的行為主體進(jìn)行全面有效的監(jiān)督管理,另一方面應(yīng)積極推行工程監(jiān)理全程化,采用事前、事中、事后控制相結(jié)合的方法,最大限度地避免不當(dāng)行為的發(fā)生,保證勘察質(zhì)量和投資效益最大化。
(2)嚴(yán)格市場(chǎng)準(zhǔn)入、盡快實(shí)施注冊(cè)土木工程師制度,加強(qiáng)相關(guān)人員培訓(xùn)
經(jīng)過(guò)近年勘察設(shè)計(jì)資質(zhì)換證,對(duì)勘察設(shè)計(jì)單位進(jìn)行了一定的清理整頓,對(duì)規(guī)范市場(chǎng)起到了一定的作用。但應(yīng)該清醒地看到,我國(guó)的勘察資質(zhì)門(mén)檻很低,尤其是打破行業(yè)壁壘后不同行業(yè)間的銜接過(guò)渡尚未完成,以高級(jí)工程師的數(shù)量來(lái)衡量技術(shù)水平不能如實(shí)反映勘察企業(yè)的技術(shù)實(shí)力。建議盡快實(shí)施注冊(cè)土木工程師制度,通過(guò)采用企業(yè)資質(zhì)和個(gè)人執(zhí)業(yè)資質(zhì)雙重控制來(lái)規(guī)
范勘察市場(chǎng)、促進(jìn)勘察技術(shù)水平的提高。
(3)加強(qiáng)勘察設(shè)計(jì)單位的質(zhì)量認(rèn)證,健全質(zhì)量管理
ISO9001∶2000質(zhì)量管理體系確立了以過(guò)程模式作為標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。勘察設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)通過(guò)有效應(yīng)量管理體系的要求,運(yùn)用過(guò)程方法,采用PDCA循環(huán)思進(jìn)行巖土工程勘察的實(shí)施和管理,持續(xù)改進(jìn)。提高勘察設(shè)計(jì)的能力,增加顧客的滿意程度。為加入WTO后的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)提供支持,為勘察設(shè)計(jì)企業(yè)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)創(chuàng)造條件。
3.2采用先進(jìn)的巖土工程勘察技術(shù)
在健全上述體制的基礎(chǔ)上,還應(yīng)該注重使用先進(jìn)的巖土工程勘察技術(shù),提高巖土工程的勘察水平,具體可以采用以下技術(shù):
(1)在巖土工程勘測(cè)中,為了避免勘探點(diǎn)布置的隨意性,可使用克里格法。免費(fèi)論文。
(2)在巖土工程分析評(píng)價(jià)中,為提高精確度,可使用多道瞬態(tài)面波勘探技術(shù)和高密度點(diǎn)法。
(3)巖土工程勘測(cè)中,為了準(zhǔn)確確定地基承載力特征值,可使用回歸分析
(4)巖土工程勘測(cè)資料的整理中,為了保證成果的正確性,應(yīng)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
4.結(jié)語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】巖土工程;數(shù)字化;勘察
1 巖土工程數(shù)字化勘察技術(shù)
巖土工程勘察的對(duì)象是建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件,具體而言主要是指場(chǎng)地巖土的巖性或土層性質(zhì)、空間分布和工程特征,地下水的補(bǔ)給、存貯、排泄特征和水位、水質(zhì)的變化規(guī)律,以及場(chǎng)地周圍地區(qū)存在的不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害情況。巖土工程勘察工作的任務(wù)是查明情況,提供各種相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù),分析和評(píng)價(jià)場(chǎng)地的巖土工程條件并提出解決巖土工程問(wèn)題的建議,以保證工程建設(shè)安全、高效運(yùn)行,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字化巖土工程勘察是指應(yīng)用當(dāng)代測(cè)繪技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和CAD技術(shù),通過(guò)計(jì)算機(jī)及其軟件,把一個(gè)工程項(xiàng)目的所有信息(勘察、設(shè)計(jì)、進(jìn)度、計(jì)劃、變更等數(shù)據(jù))有機(jī)地集成起來(lái),建立綜合的計(jì)算機(jī)輔助信息流程,使勘察設(shè)計(jì)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(dòng)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(jì)體系。
2 巖土工程勘察技術(shù)中存在的主要問(wèn)題
2.1 采用傳統(tǒng)的勘察方法和傳統(tǒng)的勘察手段已經(jīng)很難滿足設(shè)計(jì)的需要,存在著許多急需解決的巖土工程勘察技術(shù)問(wèn)題,這些問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面:
2.1.1 界面劃分,主要有巖土體和巖石風(fēng)化程度的界面劃分,地質(zhì)構(gòu)造和軟弱結(jié)構(gòu)面的判定,以及不良地質(zhì)體的地質(zhì)界面等。
2.1.2 地質(zhì)形態(tài),主要有不明地下物體、空洞及其分布形態(tài)、埋藏位置和埋藏深度的確定。
2.1.3 巖土參數(shù),主要是那些難于取到原狀巖土樣和難于進(jìn)行室、內(nèi)外試驗(yàn)的巖土層即粗顆粒土、殘積土和風(fēng)化巖等。
2.1.4 綜合能力,主要表現(xiàn)在一部分勘察技術(shù)人員缺乏對(duì)勘察各專業(yè)的野外和室內(nèi)原始資料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨別真?zhèn)巍w納總結(jié)的能力,缺乏建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的知識(shí),常造成勘察的目的不明確,所提供的資料不能滿足設(shè)計(jì)的需要。
2.2 探討問(wèn)題的對(duì)策
2.2.1 可以利用工程物探可連續(xù)加密測(cè)點(diǎn)的辦法來(lái)獲得連續(xù)的地質(zhì)界面。從而有效的解決傳統(tǒng)鉆探手段以點(diǎn)帶面劃分地質(zhì)界面時(shí)常帶來(lái)的漏判、劃分不準(zhǔn)確等缺點(diǎn);并且可以利用綜合工程物探方法有效地解決傳統(tǒng)勘察手段難于解決的諸多巖土工程問(wèn)題。
2.2.2 加強(qiáng)室內(nèi)、外測(cè)試新技術(shù)和施工檢測(cè)技術(shù)的使用,通過(guò)其所獲得的數(shù)據(jù)和資料,經(jīng)過(guò)分析、對(duì)比,建立它們之間的關(guān)系,并通過(guò)工程施工檢測(cè)所獲取的實(shí)測(cè)資料反算所得到的參數(shù)作為對(duì)比依據(jù),確保所提供的巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)的可靠性。
2.2.3 加強(qiáng)勘察技術(shù)人員的再教育和技術(shù)培訓(xùn)并形成定期制度,促進(jìn)其知識(shí)的更新?lián)Q代。勘察單位施行內(nèi)部崗位輪換制度,促成勘察技術(shù)交流、知識(shí)滲透,盡可能組織技術(shù)人員參加各種有關(guān)的學(xué)術(shù)活動(dòng)和講座,達(dá)到擴(kuò)大勘察技術(shù)人員的知識(shí)廣度和深度的目的。強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,以提高他們的技術(shù)綜合能力。
3 數(shù)字化巖土工程勘察應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)
3.1 巖土工程數(shù)字化建模方法
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(也叫數(shù)字表面模型)的歷史較早,它的基本內(nèi)容就是通過(guò)精確的表示出工程地質(zhì)體的外表面來(lái)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(lái)源是通過(guò)測(cè)點(diǎn)獲得的一系列離散的測(cè)點(diǎn)資料,包括測(cè)點(diǎn)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。可以抽象為把一系列同屬性的點(diǎn)按照一定的規(guī)則連接起來(lái),構(gòu)成網(wǎng)狀曲面片,進(jìn)而確定整個(gè)地質(zhì)體的空間屬性,有很多方法用來(lái)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(TIN)是將區(qū)域內(nèi)有限個(gè)點(diǎn)將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)。區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面的頂點(diǎn)、邊上或三角形內(nèi),如果任意點(diǎn)不在頂點(diǎn)上,則該點(diǎn)的數(shù)字屬性值通常通過(guò)線性插值的方法得到(在邊上用邊的兩個(gè)頂點(diǎn)的高程,在三角形內(nèi)則用三個(gè)頂點(diǎn)的高程),所以TIN是一個(gè)三維空間的分段線性模型,在整個(gè)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(chǔ)方式,這里采用一個(gè)簡(jiǎn)單的記錄方式是:對(duì)于每一個(gè)三角形、邊和節(jié)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一個(gè)記錄,三角形的記錄包括三個(gè)指向它三個(gè)邊的記錄的指針,邊的記錄有四個(gè)
指針字段,包括兩個(gè)指向相鄰三角形記錄的指針和它的兩個(gè)頂點(diǎn)的記錄的指針;也可以直接對(duì)每個(gè)三角形記錄其頂點(diǎn)和相鄰三角形。每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括三個(gè)坐標(biāo)值的字段,分別存儲(chǔ)X,Y,Z坐標(biāo)。這種拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:對(duì)于給定一個(gè)三角形,查詢其三個(gè)頂點(diǎn)屬性和相鄰三角形所用的時(shí)間是定長(zhǎng)的。它在沿直線計(jì)算地形剖面線時(shí)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(yùn)算的效率。
3.2 數(shù)字化巖土勘察工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
基于GIS的巖土工程勘察涉及到的原始數(shù)據(jù)主要為地理信息方面的空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)來(lái)源包括:
3.2.1 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)這些數(shù)據(jù)主要包括:a.自然區(qū)劃圖。該圖反映被研究區(qū)域的地理區(qū)劃、河流、道路、居民區(qū)、山川、公共設(shè)施等等自然地理信息。b.地形、地貌圖。 該圖反映被研究區(qū)域的自然地貌情況。
3.2.2 巖土工程勘察數(shù)據(jù)這些數(shù)據(jù)主要包括:所研究區(qū)域的工程地質(zhì)勘探資料。經(jīng)過(guò)篩選、處理的各勘探點(diǎn)包括地理、環(huán)境、土的物理力學(xué)指標(biāo)在內(nèi)的所有信息。 各類建筑場(chǎng)地的地層信息,比如液化等級(jí)、液化指數(shù)、特征周期、年代、沉積相等。
3.2.3 數(shù)字化巖土勘察工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以按以下幾個(gè)步驟實(shí)施構(gòu)建:a.巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫(kù)的概念模型設(shè)計(jì)。巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫(kù)管理作為巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作是一個(gè)數(shù)據(jù)密集、處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用問(wèn)題,為了能獲得反映信息世界的概念性數(shù)據(jù)模型,將與實(shí)體和聯(lián)系相關(guān)的功能與行為剝離出來(lái),僅從現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體的數(shù)據(jù)側(cè)面來(lái)建立模型即研究數(shù)據(jù)對(duì)象與屬性及其關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上建立相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)。b.數(shù)據(jù)庫(kù)建立實(shí)現(xiàn)。巖土工程一體化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有三類:用戶輸入的原始數(shù)據(jù)、系統(tǒng)生成的中間數(shù)據(jù)及最終數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)由測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)組成,而測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)又由測(cè)點(diǎn)幾何屬性數(shù)據(jù)(位置)和測(cè)點(diǎn)信息屬性數(shù)據(jù);中間數(shù)據(jù)包括根據(jù)原始數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)生成的地層層面等值線模型、三維表面模型、剖面模型等,根據(jù)這些模型可以生成用戶需要的各種圖件,還可以進(jìn)行各種信息查詢操作;最終數(shù)據(jù)種類繁多,主要是根據(jù)用戶需要由中間數(shù)據(jù)生成,包括圖形資料和文檔資料如,地質(zhì)勘察報(bào)告等。
參考文獻(xiàn):
[1]戴一鳴.工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用[J].福建建筑,2004.
[2]GB50021-2001.巖土工程勘察規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
[3]譚克文.建設(shè)工程質(zhì)量控制[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.
關(guān)鍵詞:巖土工程勘察; 問(wèn)題; 完善措施
前言:隨著各個(gè)類型的施工技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,巖土工程勘察工作的效率和質(zhì)量也得到了充分的提高,但是值得注意的是,當(dāng)前巖土工程勘察工作中仍然存在著諸多問(wèn)題造成巖土工程勘察工作的質(zhì)量以及應(yīng)用性明顯下降,工程施工單位應(yīng)該針對(duì)巖土工程勘察工作中存在的問(wèn)題進(jìn)行全面細(xì)致的整改,采取針對(duì)性的解決措施有效的避免巖土工程勘察工作中出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題,保證巖土工程勘察工作成果質(zhì)量的同時(shí)充分提高巖土工程勘察成果的深入應(yīng)用性。
1巖土工程勘察工作的主要內(nèi)容
巖土工程勘察工作指的是在工程設(shè)計(jì)以及建設(shè)之初,針對(duì)工程的設(shè)計(jì)和施工要求,全面細(xì)致的完成對(duì)當(dāng)前工程施工場(chǎng)地地質(zhì)條件以及巖土土體特性的勘察和分析工作,針對(duì)其地質(zhì)土體中的相關(guān)水文信息完成收集以及記錄,針對(duì)工程建設(shè)施工過(guò)程中面對(duì)的巖土特性問(wèn)題進(jìn)行描述并提供相應(yīng)的解決措施保證工程設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中能夠充分考慮到相關(guān)巖土土體的特性,保證工程設(shè)計(jì)與施工過(guò)程的實(shí)踐性能夠充分的提升,巖土工程勘察工作是工程在進(jìn)行設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程中的基礎(chǔ)工作內(nèi)容。能夠?yàn)楣ぷ魅藛T在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及工程施工技術(shù)的選取中提供精準(zhǔn)的甄選依據(jù)。
2 巖土工程勘察存在的問(wèn)題
2.1 缺少勘察綱要
巖土工程勘察綱要是指導(dǎo)勘察各項(xiàng)工作的綱領(lǐng)性文件,是勘察工作順利完成的保證,目前勘察中, 許多勘察單位在很多勘察項(xiàng) 目中沒(méi)有編寫(xiě)勘察綱要,有的項(xiàng)目雖有勘察綱要,但往往按工程地質(zhì)勘察要求編寫(xiě),沒(méi)有達(dá)到巖土工程勘察的要求,有的綱要, 針對(duì)性不強(qiáng),對(duì)勘察工作指導(dǎo)意義不大,影響勘察成果的質(zhì)量 。
2.2 勘察方案不合理
由于目前勘察市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,一個(gè)項(xiàng) 目往往有多家勘察單位同時(shí)編制勘察方案及報(bào)價(jià),而且業(yè)主多數(shù)以低價(jià)中標(biāo),在這樣的情況下,勘察單位為了能夠爭(zhēng)取任務(wù),不是根據(jù)工程實(shí)際情況布置勘察方案,而是減少勘察工作量,壓低預(yù)算價(jià),該做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目少做甚至不做,勘察工作粗糙,勘察手段比較單一,不能滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。
2.3 第一手資料質(zhì)且下降
野外勘探,原位測(cè)試及取原狀土樣不符合操作規(guī)程規(guī)范的要求,勘察單位往往是按工作量計(jì)算報(bào)酬,現(xiàn)場(chǎng)勘察時(shí),為了加快鉆探進(jìn)度,鉆探取樣違反操作規(guī)程,垂直度偏差, 隨意挪動(dòng)孔位, 回次進(jìn)尺過(guò)大,往往 2一3m甚至更長(zhǎng)進(jìn)尺才提一次鉆,結(jié)果往往造成地層劃分不準(zhǔn)確,或漏掉一些特殊的地質(zhì)現(xiàn)象, 如薄的透鏡體 。軟弱夾層等,不能正確查明場(chǎng)地巖土地質(zhì)條件 "關(guān)于原狀土樣采取 ,取土器種類很多,為確保擾動(dòng)最小,軟土應(yīng)采用薄壁取土器,較硬土可采用厚壁敞口取土器,粉土粉砂可采用三重管取土器 "但有的不用取土器, 而是直接從巖芯管中割取土樣,取出的土樣不及時(shí)密封, 造成含水率損失,運(yùn)輸途中也沒(méi)有緩震裝置加以保護(hù), 土樣結(jié)構(gòu)破壞導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度指標(biāo)試驗(yàn)值產(chǎn)生誤差"質(zhì)量意識(shí)極其淡薄,描述過(guò)于簡(jiǎn)單。
2.4 原位測(cè)試試驗(yàn)
原位測(cè)試應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行,在施工中常會(huì)出現(xiàn)一些所謂的捷徑。靜力觸探按規(guī)定應(yīng)定深調(diào)零以減少零漂, 有時(shí)圖省事不按要求調(diào)零,造成數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn),尤其是氣溫與地溫相差較大的冬天 !夏天觸探指標(biāo)相差更大 "標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)不按規(guī)定進(jìn)行桿長(zhǎng)和孔深校正, 在縮孔和孔底有殘留時(shí),不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)標(biāo)貫器沒(méi)放置于應(yīng)測(cè)試孔底位置,造成標(biāo)貫數(shù)據(jù)嚴(yán)重失真 "重型及超重型動(dòng)力觸探按規(guī)定需連續(xù)貫人,并定深旋轉(zhuǎn)觸探桿,但在施工時(shí)由于連續(xù)貫入比較緩慢,且起桿困難或局部地段錘擊不進(jìn)而放棄連續(xù)貫人,使得對(duì)碎石土評(píng)價(jià)本來(lái)就缺乏相應(yīng)手段的觸探指標(biāo)數(shù)據(jù)而不夠詳實(shí),進(jìn)而造成對(duì)碎石土評(píng)價(jià)的困難。
3 現(xiàn)階段巖土工程勘察問(wèn)題的解決對(duì)策
3.1 完善巖土工程勘察制度
在現(xiàn)階段巖土工程勘察過(guò)程中,勘察工作的精確性至關(guān)重要,特別是在對(duì)原狀土樣進(jìn)行采樣,對(duì)采樣和地質(zhì)構(gòu)造分層進(jìn)行室內(nèi)室外實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,必須要遵循相關(guān)規(guī)范來(lái)實(shí)施,這樣能夠有效減少實(shí)驗(yàn)的誤差,保證原始勘察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性,提升最后形成的巖土工程勘察報(bào)告準(zhǔn)確度。有關(guān)執(zhí)法部門(mén)還要完善當(dāng)前的巖土工程勘察制度,相關(guān)監(jiān)督部門(mén)還要加強(qiáng)監(jiān)管的力度,確保勘察企業(yè)遵循相關(guān)建設(shè)程序來(lái)實(shí)施勘察工作,責(zé)令勘察企業(yè)遵守勘察設(shè)計(jì)施工這一程序的要求,對(duì)市場(chǎng)的行為進(jìn)行規(guī)范。
3.2 提升勘察工作人員專業(yè)素養(yǎng)
只有提升勘察人員的專業(yè)素養(yǎng),才能夠真正保證巖土工程的勘察質(zhì)量。因此,勘察單位要按時(shí)對(duì)勘察人員實(shí)施培訓(xùn),保證勘察技術(shù)人員掌握專業(yè)的勘察方法,使其能夠正確使用勘察儀器和設(shè)備,并且不斷提升自身勘察能力。還要提升勘察人員的交流和溝通能力,使勘察人員可以對(duì)設(shè)計(jì)意圖和工程背景進(jìn)行全方位的熟悉和了解,與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行及時(shí)的交流和溝通,同時(shí),協(xié)助專業(yè)人員解決復(fù)雜的勘察問(wèn)題。勘察企業(yè)還要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的管理,在勘察工作中,技術(shù)人員要嚴(yán)格按照勘察流程和操作方法來(lái)實(shí)施勘察工作,廣泛吸收國(guó)內(nèi)和國(guó)外的先
進(jìn)勘察經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),在提升勘察人員技術(shù)水平的同時(shí),從本質(zhì)上提升勘查數(shù)據(jù)的可靠性、準(zhǔn)確性和有效性。
3.3 在勘察工作中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)
計(jì)算機(jī)技術(shù)、CAD技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及測(cè)繪技術(shù)等都是現(xiàn)代化、數(shù)字化的巖土工程勘察技術(shù),這些技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)和相關(guān)軟件來(lái)對(duì)巖土工程項(xiàng)目所有的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行有機(jī)整合,使巖土工程的勘察設(shè)計(jì)技術(shù)手段由工化逐漸轉(zhuǎn)變到現(xiàn)代化的CAD技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息化采集勘察數(shù)據(jù)、數(shù)字化處理勘察資料、網(wǎng)絡(luò)化硬件系統(tǒng)及自動(dòng)化處理圖文,逐漸建立并且形成適應(yīng)多工種生產(chǎn)、多專業(yè)生產(chǎn)的智能化設(shè)計(jì)體系,對(duì)巖土工程勘察過(guò)程中場(chǎng)地地層數(shù)字化、勘察數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。
3.4 針對(duì)工程實(shí)際選擇勘察方法
針對(duì)不同的地質(zhì)和水文情況,選取合適的勘察方式方法,例如膨脹土地基要采用靜探與鉆探相結(jié)合的勘察方法;坑探對(duì)濕陷性的黃土地基的擾動(dòng)比較小,坑探準(zhǔn)確性比鉆探準(zhǔn)確性高;軟土地基應(yīng)該采用鉆探的方法。合理選用勘探方法能夠避免浪費(fèi)人力和物力。
結(jié)語(yǔ)
巖土工程勘察技術(shù)在不斷的進(jìn)步,我們要加強(qiáng)理論學(xué)習(xí),并重視規(guī)范學(xué)習(xí), 掌握最新技術(shù),提高我們的工作質(zhì)量,勘察工作者應(yīng)具有良好的職業(yè)道德 。高度責(zé)任心和使命感, 只有全面掌握巖土工程方面的規(guī)范規(guī)程, 才能在實(shí)際工作中認(rèn)真細(xì)致地開(kāi)展工作 , 在實(shí)踐中注意積累經(jīng)驗(yàn),不斷總結(jié)提高, 精心勘察,精心分析, 提出資料完整 ,真實(shí)準(zhǔn)確 ,評(píng)價(jià)正確的勘察報(bào)告 。應(yīng)抓住當(dāng)今建設(shè)領(lǐng)域快速發(fā)展的大好時(shí)機(jī),不斷解決新問(wèn)題 ,加強(qiáng)創(chuàng)新,探索勘察新技術(shù),為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出新的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:巖土工程;實(shí)施;地質(zhì)勘查;數(shù)字信息化
Abstract: with the geotechnical investigation technical requirements in practice and increases project, for exploration geology exploration process the related data appear unified paper, geology exploration of the design used by the analysis of the data, in view of the geotechnical engineering work well early planning and unified effective implementation of geotechnical investigation work for the unity of the digital information processing, ensure the overall construction of geotechnical engineering smoothly.
Keywords: geotechnical engineering; Implementation; Geological exploration; Digital information
中圖分類號(hào):TU71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
【正文】:施工過(guò)程中地基的承載力是整個(gè)勘察中實(shí)時(shí)性的一個(gè)全面總結(jié),整體巖土勘察工程狀況是依據(jù)有效的工程設(shè)計(jì)參數(shù)做好合理的規(guī)劃,對(duì)地質(zhì)的穩(wěn)定性做出評(píng)估做好地質(zhì)承載力和壓縮模量,由此便可以更好的保證整體工程的設(shè)計(jì)和實(shí)施。在勘察勘察過(guò)程中,對(duì)于地質(zhì)的整體控制是需要根據(jù)每個(gè)不同的工程中所出現(xiàn)的不同地質(zhì)而進(jìn)行的更加準(zhǔn)確的勘察方法。
一、地質(zhì)勘察工程的承載力確定
施工技術(shù)人員在對(duì)巖土勘察工作進(jìn)行施工的過(guò)程中,對(duì)于地基的能力勘察設(shè)計(jì),主要有三種方法:①荷載實(shí)驗(yàn)法;②理論公式化;③規(guī)范查表法。在建筑物的整體實(shí)施中對(duì)于地基的荷載力的確定是最直接最準(zhǔn)確的建筑物工程整體的實(shí)施情況。整體的工程實(shí)施再結(jié)合工程實(shí)踐綜合確定。在應(yīng)用中主要是對(duì)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、值的確定,由于在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)操作過(guò)程中,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的取樣和工程的檢驗(yàn)以及對(duì)于承載量的認(rèn)為因素的控制進(jìn)行有效的綜合性分析,這樣才能夠更好的對(duì)工程檢驗(yàn)進(jìn)行有效的保證,許多地方差距的整體控制的表述進(jìn)行地區(qū)經(jīng)驗(yàn)值分析,可以運(yùn)用土工試驗(yàn)的數(shù)據(jù)以及對(duì)于工程的施工地基承載力進(jìn)行分析,保證工程的整體施工質(zhì)量。
二、壓縮模量的確定
壓縮模量的確定值,在具體工程的實(shí)施中有著多種不同的方法,而且在巖土工程勘察工程中對(duì)于這些方法的使用也并是不太規(guī)范。施工員在巖土勘察的過(guò)程中,總體而言還是需要針對(duì)具體工程中出現(xiàn)的粘土性質(zhì)和標(biāo)貫基數(shù)進(jìn)行有效的確定,但是所得出來(lái)的數(shù)據(jù)數(shù)值也不是完全的明確,有著較大的差異存在,通過(guò)模擬間的變換的出來(lái)的數(shù)據(jù)所顯的誤差依舊是很大的。
不論是低級(jí)的荷載力的計(jì)算還是對(duì)于土質(zhì)的壓縮模量變換的計(jì)算都需要具有一定的技術(shù)手段為依據(jù)。在巖土工程地質(zhì)勘察過(guò)程中,對(duì)于工程的整體施工需要進(jìn)一步更加充分的利用有效的技術(shù)手段進(jìn)行搜集勘察信息和科學(xué)的進(jìn)行整理,保證工程施工的準(zhǔn)確性和合理性。由于在巖土勘察過(guò)程的技術(shù)使用,對(duì)于所得的參數(shù)計(jì)算有誤不夠準(zhǔn)確,需要針對(duì)工程的整體施工進(jìn)行有效而全面的控制,在一定的基礎(chǔ)上能夠做到開(kāi)銷平衡。
三、巖土勘察信息化工程的應(yīng)用
巖土勘察首先需要做的是對(duì)巖土層的土質(zhì)進(jìn)行針對(duì)性的分析,分析施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)也是整個(gè)施工工程的必要條件。在整體工程施工中,對(duì)于地貌和底層以及底下各種各樣的物質(zhì)進(jìn)行勘探,將勘察出來(lái)的資料信息進(jìn)行匯總,初步的出來(lái)的數(shù)據(jù)都是比較零散,那么由此整體的數(shù)據(jù)就沒(méi)有一定意義上的工程應(yīng)用性。所以,對(duì)于巖土勘察工程整體的進(jìn)展還是必須要做好數(shù)據(jù)資料的匯總工作。針對(duì)以往傳統(tǒng)的巖土勘察工程,對(duì)于所得到的數(shù)據(jù)處理都還是處于二維靜態(tài)的表達(dá)模式上。所以,針對(duì)整體工程的數(shù)據(jù)運(yùn)算和巖土工程空間變化的規(guī)律,施工技術(shù)人員就很難對(duì)其進(jìn)行比較完善的系統(tǒng)性調(diào)整,那么在日常實(shí)際工作當(dāng)中就有必要做好信息化的預(yù)測(cè)和分析,這樣才可以保障整體巖土勘察工作的正確實(shí)施。
數(shù)字化巖土勘察是指應(yīng)用當(dāng)代測(cè)繪技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和CAD技術(shù),通過(guò)計(jì)算機(jī)及其軟件,建立綜合的計(jì)算機(jī)輔助信息流程,這也使得勘察的手段從人工的勘察記錄轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化的勘察技術(shù)手段進(jìn)行。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(dòng)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、智能化的工程勘察設(shè)計(jì)體系。從該技術(shù)體系的整體控制手段就是針對(duì)工程的施工觀點(diǎn)把設(shè)計(jì)的圖像、文字等藝術(shù)字信息化的方式進(jìn)行存數(shù),使勘察的質(zhì)量更準(zhǔn)確。
(一)巖土工程的數(shù)字建模方法
對(duì)于巖土工程地質(zhì)建模所采用的方法目前主要是利用表面模型法,這種方法也被稱之為數(shù)字表面模型,這種方法的使用由來(lái)已久,此方法在運(yùn)用中的基本內(nèi)容是通過(guò)精確的表示出工程地質(zhì)的外表來(lái)表示均質(zhì)地質(zhì)的建模方法。表面模型法的數(shù)據(jù)來(lái)源是通過(guò)測(cè)點(diǎn)而獲得的一系列零散的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)資料,其中包括測(cè)點(diǎn)的幾何特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù),然后對(duì)所測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以及解釋結(jié)果重構(gòu)地質(zhì)提界面。可以抽象為把一系列同屬性的按照一定的規(guī)則連接起來(lái),構(gòu)成網(wǎng)狀曲面片,進(jìn)而確定整個(gè)地質(zhì)體的空間屬性。
不規(guī)則格網(wǎng)法(TIN)是將區(qū)域內(nèi)有限個(gè)點(diǎn)將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)。區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面的頂點(diǎn)、邊上或三角形內(nèi),如果任意點(diǎn)不在頂點(diǎn)上,則該點(diǎn)的數(shù)字屬性值通常通過(guò)線性插值的方法得到(在邊上用邊的兩個(gè)頂點(diǎn)的高程,在三角形內(nèi)則用三個(gè)頂點(diǎn)的高程),所以TIN 是一個(gè)三維空間的分段線性模型,在整個(gè)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(chǔ)方式,這里采用一個(gè)簡(jiǎn)單的記錄方式是:對(duì)于每一個(gè)三角形、邊和節(jié)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一個(gè)記錄,三角形的記錄包括三個(gè)指向它三個(gè)邊的記錄的指針,邊的記錄有四個(gè)指針字段,包括兩個(gè)指向相鄰三角形記錄的指針和它的兩個(gè)頂點(diǎn)的記錄的指針;也可以直接對(duì)每個(gè)三角形記錄其頂點(diǎn)和相鄰三角形。每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括三個(gè)坐標(biāo)值的字段,分別存儲(chǔ)X,Y,Z 坐標(biāo)。這種拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:對(duì)于給定一個(gè)三角形,查詢其三個(gè)頂點(diǎn)屬性和相鄰三角形所用的時(shí)間是定長(zhǎng)的。它在沿直線計(jì)算地形剖面線時(shí)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(yùn)算的效率。
(二)數(shù)字化的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
基于GIS 的巖土工程勘察涉及到的原始數(shù)據(jù)主要為地理信息方面的空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù),數(shù)字化巖土勘察工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以按以下幾個(gè)步驟實(shí)施構(gòu)建:①巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫(kù)的概念模型設(shè)計(jì)。對(duì)于巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫(kù)的管理,作為巖土工程數(shù)字化系統(tǒng)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作是一個(gè)具有密集型和處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用問(wèn)題,為了能夠獲取反映實(shí)施的概念性數(shù)據(jù)模型,將會(huì)與實(shí)體和聯(lián)系相關(guān)的功能與行為相互剝離出來(lái),僅僅是從現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體的數(shù)據(jù)側(cè)面來(lái)建立模型即研究數(shù)據(jù)對(duì)象與屬性及其關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上建立相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)。
② 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。巖土工程一體化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有以下類:用戶輸入的原始數(shù)據(jù)、系統(tǒng)生成的中間數(shù)據(jù)及最終數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)均是由測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)組成,然而測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)又是由測(cè)點(diǎn)幾何屬性數(shù)據(jù) (位置)和測(cè)點(diǎn)信息屬性數(shù)據(jù);中間數(shù)據(jù)包括根據(jù)原始數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)生成的地層層面等值線模型、三維表面模型、剖面模型等,根據(jù)這些模型可以生成用戶需要的各種圖件。
(三)數(shù)字化管理的發(fā)展
通過(guò)對(duì)巖土工程勘察數(shù)字化的改造,已經(jīng)構(gòu)成了一套較為完整的模塊,以標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)作為參照,固定管理程序作為整個(gè)程序的管理機(jī)制。巖土工程勘察在進(jìn)行數(shù)字化管理手段之后,全部的施工信息就可以通過(guò)數(shù)字化進(jìn)行表示。有了這些數(shù)字化管理的基礎(chǔ)和環(huán)境,就可以引進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高科技含量的管理技術(shù),對(duì)這些施工信息進(jìn)行搜集、處理和反饋,促使勘察施工管理達(dá)到數(shù)字信息化水平。勘察施工的同一模塊編碼、特征數(shù)據(jù)以及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值等,都能夠通過(guò)建立數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)反饋,標(biāo)準(zhǔn)化的管理過(guò)程能夠通過(guò)先進(jìn)的管理分析軟件進(jìn)行落實(shí),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為施工信息的搜集、處理、反饋和共享提高了快速有效的平臺(tái)。
【總結(jié)】:現(xiàn)代社會(huì)信息技術(shù)的高速發(fā)展,對(duì)于巖土工程勘察方法的全面改進(jìn),在勘察過(guò)程中融入現(xiàn)代化信息化技術(shù),由此不僅僅是將土質(zhì)勘察的手段進(jìn)行了全面有效的改善,而且對(duì)此還做出了相應(yīng)的推廣,這也是巖土勘察工程整體的發(fā)展模式。因此,在順應(yīng)符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求基礎(chǔ)上,對(duì)于巖土的勘察工作還需要進(jìn)一步加強(qiáng),在勘探施工方面做好工作人員的統(tǒng)一分配,將信息數(shù)字化的應(yīng)用保證在巖土勘察建筑過(guò)程中得以廣泛使用。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊文甫,鄭先昌,佴磊,李叢蔚,衛(wèi)中營(yíng). GIS下城市巖土工程勘察管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2003(S1)
[2]趙鳳娥.巖土工程勘察試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用[A];中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)工程地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)暨“生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)工程地質(zhì)”學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2007年
[3] 李成軍. 城市巖土工程勘察信息系統(tǒng)模型與標(biāo)準(zhǔn)層劃分[J]. 黑龍江科技信息. 2004(06)
[4] 賴惠明. 巖土工程勘察中存在的技術(shù)問(wèn)題探討[J]. 四川建材. 2007(03)
【關(guān)鍵詞】山區(qū)高速公路;勘察巖土;注意問(wèn)題
中圖分類號(hào):U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
現(xiàn)階段,國(guó)家不斷加大對(duì)山區(qū)高速公路建設(shè)投入力度,這就致使山區(qū)高速公路巖土工程大量出現(xiàn),如高邊坡防護(hù)、隧道工程、滑坡整治、橋涵特殊基礎(chǔ)處理等,這就增加了山區(qū)高速公路巖土勘察工作難度,進(jìn)而對(duì)山區(qū)高速公路巖土工程施工提出了更高要求,因此,為了確保山區(qū)高速公路巖土工程質(zhì)量,必須加強(qiáng)山區(qū)高速公路巖土勘察工作。基于此,筆者結(jié)合以往類似工程的經(jīng)驗(yàn)與自身工作實(shí)踐對(duì)山區(qū)高速公路勘察主要巖土問(wèn)題進(jìn)行了以下幾方面的分析探討,為山區(qū)高速公路巖土勘察工作的順利進(jìn)行提高良好保障。
1.山區(qū)高速公路巖土工程概述
山區(qū)高速公路巖土工程是一項(xiàng)系統(tǒng)而又復(fù)雜的工程,主要是通過(guò)采用復(fù)雜的綜合技術(shù)對(duì)巖體與土體進(jìn)行改造與利用。山區(qū)高速公路巖土工程主要內(nèi)容依次為:巖土工程勘察、巖土工程設(shè)計(jì)、巖土工程施工、巖土工程監(jiān)測(cè)、巖土工程監(jiān)理;這就對(duì)巖土工程的工作人員提出了更高要求,要求其必須正確掌握工程施工方法,熟悉施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、水文條件,具備專業(yè)的巖土工程知識(shí),以便有效處理工程中存在的問(wèn)題。隨著國(guó)家對(duì)交通事業(yè)的大力投入,公路工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸由低向高發(fā)展,進(jìn)而公路工程的勘察設(shè)計(jì)重點(diǎn)也在不斷變化。現(xiàn)階段,由于交通事業(yè)的飛速發(fā)展,我國(guó)山區(qū)高速公路也得到了大力建設(shè),鑒于山區(qū)高速公路建設(shè)的復(fù)雜性導(dǎo)致巖土工程項(xiàng)目也在大量增加,這就對(duì)巖土工程的勘察工作提出了更高要求,然而在進(jìn)行勘察工作中難免會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的問(wèn)題,因此,必須對(duì)造成這些問(wèn)題出現(xiàn)的原因進(jìn)行認(rèn)真分析,從而采取科學(xué)合理的方法有效解決這些問(wèn)題,確保巖土工程勘察工作的順利進(jìn)行,以便為山區(qū)高等級(jí)公路建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。
2.山區(qū)高速公路勘察主要巖土問(wèn)題
2.1高邊坡防護(hù)
山區(qū)高速公路建設(shè)施工時(shí),應(yīng)對(duì)公路兩側(cè)的高邊坡進(jìn)行防護(hù),防護(hù)的力度根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行。通常應(yīng)在矮邊坡上進(jìn)行植草防護(hù),從而避免雨水沖刷,保持邊坡穩(wěn)定;對(duì)于高邊坡應(yīng)才襯砌拱、護(hù)面墻、植草等方式進(jìn)行防護(hù),從而防止局部失穩(wěn),保持邊坡穩(wěn)定。若是邊坡高度在16米以上,必須減緩坡度,為防止出現(xiàn)失穩(wěn)情況,就必須采用針對(duì)性地特殊措施進(jìn)行防護(hù),這就稱之為高邊坡防護(hù)。進(jìn)行高邊坡方法時(shí),通常主要是采用圬工類擋土墻進(jìn)行防護(hù),如鋼筋混凝土擋土墻、漿砌片石擋土墻等。且擋土墻通常是采用的方式是對(duì)巖土體內(nèi)部進(jìn)行加固,如預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻、錨桿擋土墻等。進(jìn)行高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí),必須充分考慮邊坡穩(wěn)定情況與擋土墻最大承壓度,并進(jìn)行驗(yàn)算,從而確保設(shè)計(jì)的高邊坡防護(hù)科學(xué)合理,符合邊坡穩(wěn)定要求。邊坡去穩(wěn)形式較多,因而必須結(jié)合地形條件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行對(duì)待,如硬巖層主要是崩塌,軟巖層主要是順層滑動(dòng),土質(zhì)邊坡主要是整體滑動(dòng)等,同時(shí)還與軟弱結(jié)構(gòu)層及地下水位情況有密切關(guān)聯(lián)[2]。
2.2隧道工程
高速公路隧道的修建,應(yīng)先結(jié)合隧道地區(qū)的地質(zhì)條件再進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)工作。隧道工程是一項(xiàng)復(fù)雜、技術(shù)要求高、施工要求嚴(yán)格的系統(tǒng)工程,隧道工程屬于巖土工程,是一項(xiàng)對(duì)巖土工程技術(shù)含量要求極高工程項(xiàng)目。
隧道工程技術(shù)的復(fù)雜性主要有:第一,隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載與多種因素有關(guān),如隧道形狀、地形條件、地形條件、地質(zhì)條件、施工方法與施工質(zhì)量、支護(hù)型式與強(qiáng)度等等;第二,支護(hù)形式具有多樣性;第三,支護(hù)結(jié)構(gòu)與周圍巖體相互作用,支護(hù)結(jié)構(gòu)與施工方法的相互作用,增加了設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制的難度;第四,巖體穩(wěn)定性越差,荷載就越大,而支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng),荷載、結(jié)構(gòu)、圍巖以及施工方法幾方面的相互作用、影響就越大,增加設(shè)計(jì)施工難度。其中地質(zhì)形狀、隧道形狀以及開(kāi)挖跨度直徑對(duì)隧道建設(shè)控制有著直接的影響。隧道地形越復(fù)雜、地質(zhì)條件越差,跨度就越大,增加了設(shè)計(jì)施工難度,而隧道洞口地質(zhì)條件越好,就越有利于設(shè)計(jì)施工。隧道工程的施工技術(shù)難點(diǎn)主要有:建設(shè)工期長(zhǎng)、技術(shù)復(fù)雜、施工質(zhì)量控制困難等。
2.3滑坡
滑坡是一種常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害情況,但是在山區(qū)高速公路工程建設(shè)中出現(xiàn)滑坡則是一個(gè)非常棘手的問(wèn)題,其整治處理不方便且代價(jià)也極高。不論滑坡的性質(zhì),只要滑坡規(guī)模大、滑動(dòng)面深,進(jìn)行整治處理都非常困難。滑坡的整治處理從某種程度來(lái)說(shuō)也能認(rèn)為是高邊坡防護(hù),一般主要采用的方法有抗滑擋土墻、抗滑樁、抗滑明洞、抗滑注漿、抗滑錨索。進(jìn)行滑坡整治時(shí),為了確保達(dá)到理想效果,應(yīng)將上述方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合使用,如滑坡力度較大時(shí),應(yīng)將抗滑樁與抗滑錨索進(jìn)行結(jié)合使用等。
2.4橋涵特殊基礎(chǔ)處理
公路橋涵基礎(chǔ)主要有擴(kuò)大基礎(chǔ)、擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等三種。通常在地質(zhì)條件好的區(qū)域不會(huì)出現(xiàn)太大難度,但是也會(huì)偶爾出現(xiàn)特殊情況,如地基承載力低導(dǎo)致施工困難等等。因此,在適宜的情況下采用巖土工程技術(shù)對(duì)橋涵特殊基礎(chǔ)進(jìn)行處理,不僅能降低設(shè)計(jì)方案成本,讓施工更簡(jiǎn)便,還能進(jìn)一步增加其使用安全性。巖土工程技術(shù)處理基礎(chǔ)的方法有注漿、錨桿、錨索等,應(yīng)根據(jù)橋涵基礎(chǔ)特點(diǎn)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件進(jìn)行使用。采用注漿法處理基礎(chǔ)通常適用于基礎(chǔ)局部加固,基礎(chǔ)后期加固或整治;采用錨桿法處理基礎(chǔ)主要適用于對(duì)巖質(zhì)地基的處理;采用錨索法處理基礎(chǔ)主要適用于對(duì)受力較大的基礎(chǔ)進(jìn)行加固[3]。
3.山區(qū)高速公路勘察需注意的問(wèn)題
做好巖土工程勘察設(shè)計(jì)工作的首要條件就是應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,其次設(shè)計(jì)要求應(yīng)符合施工要求,而后按照設(shè)計(jì)文件順利進(jìn)行施工并對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢查與評(píng)定。地質(zhì)條件的分析、評(píng)定貫穿于巖土工程全過(guò)程,地質(zhì)條件能決定設(shè)計(jì)時(shí)選用的工程方法,又能決定工程方法中各項(xiàng)措施力度,還能對(duì)施工方法進(jìn)行決定。因而巖土工程勘察設(shè)計(jì)不僅應(yīng)有豐富的專業(yè)知識(shí),還應(yīng)有豐富的經(jīng)驗(yàn)。
山區(qū)高速公路勘察需注意的問(wèn)題:一是區(qū)分巖石與巖體的差別,利用相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè),而后通過(guò)檢測(cè)數(shù)據(jù)區(qū)分巖石與巖體的差別。當(dāng)然,若是條件允許最佳的方法就是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。二是區(qū)分巖體與軟弱結(jié)構(gòu)面的差別,相較于對(duì)邊坡穩(wěn)定性的分析,對(duì)巖土體中軟弱結(jié)構(gòu)面更為重視,通常軟弱結(jié)構(gòu)面綜合值比較巖體更低。三是區(qū)分原狀土體與設(shè)計(jì)取值間的關(guān)系,巖土體測(cè)試中對(duì)于原狀土體的測(cè)試更為重視,原狀測(cè)試能進(jìn)一步反映真實(shí)情況。若是出現(xiàn)大量降雨及地下水活動(dòng)將對(duì)巖土體造成嚴(yán)重影響,一旦原狀土體在進(jìn)行測(cè)設(shè)時(shí),沒(méi)有在規(guī)范條件下進(jìn)行,直接將原狀測(cè)試值當(dāng)作設(shè)計(jì)取用,將導(dǎo)致工程陷入十分危險(xiǎn)的境地。
四是必須對(duì)重視工程影響區(qū)域內(nèi)的巖土層分布狀況的勘察,重視工程影響區(qū)域內(nèi)的巖土層物理力學(xué)性質(zhì)的全面勘察[4]。
4.結(jié)語(yǔ)
總之,對(duì)山區(qū)高速公路勘察主要巖土問(wèn)題進(jìn)行分析探討具有非常重要的意義,有利于山區(qū)高速公路勘察主要巖土問(wèn)題巖土勘察工作的順利進(jìn)行,能為山區(qū)高速公路建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),進(jìn)一步保證工程質(zhì)量,以不斷促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
[1]程勉沖.山區(qū)高速公路勘察設(shè)計(jì)淺析[J].鐵道勘察,2011,01:94-97.
[2]潘振泉.山區(qū)高速公路勘察主要巖土問(wèn)題探討[J].中國(guó)西部科技,2012,09:33-34.
關(guān)鍵詞:粉質(zhì)粘土;土性參數(shù);變異系數(shù);概率模型
中圖分類號(hào):TU442 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2012)03-0157-02
可靠性理論始創(chuàng)于第二次世界大戰(zhàn)期間,在戰(zhàn)后才得到了完善與發(fā)展,并且在許多工程領(lǐng)域內(nèi)得到了應(yīng)用,取得了顯著的成效。20世紀(jì)70年代后期,我國(guó)的巖土工程方面的可靠性研究才剛剛開(kāi)始,但是發(fā)展速度快,本文主要研究的是北京地區(qū)的粉質(zhì)粘土層的參數(shù)性質(zhì),并進(jìn)行相應(yīng)的分析比較統(tǒng)計(jì),得出適用于工程實(shí)際的參考經(jīng)驗(yàn)公式。
一、土層形成歷史和野外地質(zhì)特征
北京地區(qū)位于華北平原北部邊緣,北部、西部為山區(qū),屬于燕山和太行山余脈,大地構(gòu)造位置處于新華夏、陰山緯向和祁呂~賀蘭山字型東翼三個(gè)構(gòu)造體系的交匯部位,新華夏系第二沉降帶與第三隆起帶之間。其中新華夏構(gòu)造體系活動(dòng)性強(qiáng),控制著北京地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的基本格局、地貌基本形態(tài)和地震活動(dòng)。第四紀(jì)以來(lái),新華夏構(gòu)造體系仍在繼續(xù)活動(dòng),是主要發(fā)震的地震構(gòu)造體系。北京新華夏構(gòu)造體系處于太行隆起帶與華北沉降帶交匯部位的北端,活動(dòng)斷裂較為發(fā)育,其中北東向和北西向斷裂是構(gòu)成北京地區(qū)構(gòu)造格局的兩組主要斷裂,控制著北京山區(qū)和平原第四紀(jì)的構(gòu)造輪廓。北西向斷裂活動(dòng)幅度較大,對(duì)沉積物的分布有明顯的控制作用。
在第三紀(jì),北京平原已形成“兩隆一凹”的構(gòu)造格局。以八寶山―高麗營(yíng)斷裂和南苑―通縣斷裂為界,北京平原劃分為京西隆起、北京凹陷和大興隆起三個(gè)構(gòu)造單元。
第四紀(jì)以來(lái),新構(gòu)造格局由“兩隆一凹”變?yōu)椤皟砂家宦 薄T氨本┌枷荨甭∑穑c大興隆起形成一個(gè)塊體,沿著良鄉(xiāng)―順義斷裂向南傾斜。原“京西隆起”因北京西山抬升和八寶山斷裂以南地塊隆起,形成了凹陷區(qū),以北東向與北西向斷裂為界線。
北京地區(qū)的土層特點(diǎn)是:大部分地區(qū)土層均勻分布,個(gè)別地區(qū)有雜質(zhì)夾層。通過(guò)工程資料統(tǒng)計(jì)總結(jié),得出了北京地區(qū)野外地質(zhì)特征是:土層主要是第四紀(jì)沉積土,地下水位適中,上層雜填土呈褐黃色,稍濕,土質(zhì)成分為粉土及粘性土;粉土,褐黃色,稍濕,土質(zhì)不均,局部夾粉質(zhì)粘土薄層,偶見(jiàn)灰色條紋;主要土層為粉質(zhì)粘土,黃褐色,可塑,含云母片氧化鐵,偶見(jiàn)有機(jī)質(zhì),土質(zhì)不均,局部分布粉土薄層;砂礫土,褐黃色部分黃褐色,稍濕,密實(shí),顆粒成份主要為石英、長(zhǎng)石,含云母片,偶見(jiàn)圓礫及個(gè)別卵石。
二、土性參數(shù)變異性
經(jīng)過(guò)大自然的地質(zhì)構(gòu)造變遷,巖土的土層土性也表現(xiàn)出了很大的差異性。土層土性參數(shù)的變異性原因主要包含兩個(gè)方面:一是土體本身的原因,主要是土體本身的不均勻性。二是取土技術(shù)上的原因。取土方式方法,土體的運(yùn)輸、儲(chǔ)存,試驗(yàn)設(shè)備及技術(shù)方法的差別。
我們引用變異系數(shù)來(lái)表示土層土性參數(shù)的變異性,它既能反映出實(shí)驗(yàn)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,也能反映出所抽取土樣的特征特性的變異,能夠?qū)τ谒芯康耐列詤?shù)整體水平有一個(gè)綜合良好的反映。
根據(jù)北京地鐵8號(hào)線工程場(chǎng)地的巖土工程勘察和實(shí)驗(yàn)資料,對(duì)北京地區(qū)第四紀(jì)沉積土中粉質(zhì)粘土的天然含水量w,天然密度ρ,塑性指數(shù)IP,孔隙比e等4個(gè)物理指標(biāo)和內(nèi)摩擦角ψq、、粘聚力Cq、壓縮指數(shù)Cc、壓縮系數(shù)α1-2等4個(gè)力學(xué)指標(biāo)的均值范圍及變異系數(shù)范圍進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出下列兩個(gè)統(tǒng)計(jì)表格:
通過(guò)以上的統(tǒng)計(jì)分析,可以歸納總結(jié)以下幾個(gè)結(jié)論:
1.在北京地區(qū),土層各項(xiàng)物理指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)的均值范圍變化較小。這表示北京土層整體均勻分布,在北京地區(qū)工程勘察設(shè)計(jì)中,通過(guò)對(duì)局部區(qū)域粉質(zhì)粘土層的分析研究,推廣并指導(dǎo)全北京市范圍內(nèi)的巖土工程勘察設(shè)計(jì),研究很具有代表性和可行性。
2.對(duì)比分析上列表中的變異系數(shù)范圍的變化趨勢(shì)可知,上層粉質(zhì)粘土層土性參數(shù)變異性較大,其主要影響因素是:土體表層直接受天氣氣候條件的影響、地下水位的變化影響、人類生產(chǎn)活動(dòng)影響等。
3.北京地區(qū)的“兩凹一隆”地區(qū)的土性參數(shù)的變異系數(shù)變化規(guī)律范圍值基本一致。
4.順義凹陷地帶的土性參數(shù)的變異系數(shù)比其他兩個(gè)地帶的變異系數(shù)大,這主要是因?yàn)轫樍x凹陷是北京西山抬升和八寶山斷裂以南地塊隆起所致。
5.因?yàn)橥翆拥拿芏鹊淖儺愊禂?shù)很小,所以在用概率方法計(jì)算變形和穩(wěn)定時(shí),不需要考慮密度和重度的影響。而天然含水量、孔隙比的變異性比較明顯,所以在土層分析和研究中一般要考慮。
6.壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)的變異系數(shù)范圍值較大,所以在估計(jì)建筑物的沉降量時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的偶然誤差,因此在進(jìn)行沉降預(yù)測(cè)時(shí),應(yīng)該考慮壓縮指數(shù)和壓縮系數(shù)的變異系數(shù)對(duì)工程的影響。
三、設(shè)計(jì)參數(shù)的概率分布模型
在對(duì)巖土工程的估測(cè)失效概率、可靠性分析時(shí),為了更深入地對(duì)土體設(shè)計(jì)參數(shù)概率分布進(jìn)行研究,本文引用了大家能夠直觀了解的正態(tài)分布模型,另外正態(tài)分布模型也易于用數(shù)學(xué)公式處理數(shù)據(jù)。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和研究證明,巖土中的土體設(shè)計(jì)參數(shù)概率分布不是所有都屬于正態(tài)分布的。即便k2檢驗(yàn)說(shuō)明正態(tài)分布與經(jīng)驗(yàn)分布沒(méi)有較大的差異,但是他們的分布范圍是不同的。設(shè)計(jì)參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)分布一般是在有限的范圍內(nèi),不會(huì)得到負(fù)值,但正態(tài)分布一般是在-∞~+∞的范圍內(nèi)。
β分布表示的是土體的一定范圍內(nèi)的分布,而且對(duì)于很多的設(shè)計(jì)參數(shù)都適應(yīng)。本文的研究結(jié)果表明:用β分布對(duì)土層的壓縮模量、直剪抗剪強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行分析是很理想的。研究結(jié)果表3:
四、物理力學(xué)指標(biāo)間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系
在巖土工程中,經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)土性參數(shù)的設(shè)計(jì)和分析應(yīng)用比較廣泛,而且能夠定量地描述若干土性指標(biāo)間的關(guān)系,也可以用來(lái)估測(cè)土層的設(shè)計(jì)參數(shù)。在分析土體的力學(xué)指標(biāo)和物理指標(biāo)的相關(guān)性時(shí),應(yīng)根據(jù)不同的土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同的參數(shù)選取,例如飽和粉質(zhì)粘土中的土體孔隙中含有的水分是影響其力學(xué)指標(biāo)的主要因素;對(duì)于不連續(xù)的介質(zhì)來(lái)說(shuō),孔隙率的大小是影響其物理指標(biāo)的主要因素。即當(dāng)土體處于完全飽和狀態(tài),顆粒的比重G是個(gè)常數(shù)時(shí),e和w具有線性相關(guān)性,服從e=wG的關(guān)系。
五、結(jié)論
該文系統(tǒng)地介紹了土體物理指標(biāo)與力學(xué)指標(biāo)間的相關(guān)性,歸納總結(jié)了其變異性規(guī)律,并得出了相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式,通過(guò)回歸性分析和相關(guān)性分析的檢驗(yàn),說(shuō)明了得出的經(jīng)驗(yàn)公式具有一定的實(shí)際使用價(jià)值,對(duì)工程勘察、場(chǎng)地選址的可行性研究具有一定的參考價(jià)值。但是,土的各種特性與土的形成歷史、礦物成分、顆粒組成等因素有關(guān),該文中經(jīng)驗(yàn)關(guān)系只是北京地區(qū)一些勘察資料的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,因此可推廣到北京部分地區(qū)使用,其他地區(qū)可借此作為參考。
參考文獻(xiàn)
[1] 高大釗.土力學(xué)可靠性原理[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1989.
[2] 李小勇.太原粉質(zhì)粘土工程性質(zhì)指標(biāo)的概率統(tǒng)計(jì)特征
[D].太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,1999.
論文關(guān)鍵詞:土工試驗(yàn),準(zhǔn)確性,取樣,運(yùn)輸,試驗(yàn),數(shù)據(jù)處理
室內(nèi)土工試驗(yàn)是巖土工程勘察的重要組成部分,通過(guò)室內(nèi)土工試驗(yàn)得到巖土體物理力學(xué)指標(biāo)、地基土的承載力,為工程設(shè)計(jì)人員作建筑物或構(gòu)筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、確定地基處理方案、計(jì)算建筑物沉降以及分析邊坡穩(wěn)定性提供依據(jù)。然而,由于巖土體具有不均勻性的特點(diǎn),加之取樣和運(yùn)輸過(guò)程中的擾動(dòng),以及在室內(nèi)土工試驗(yàn)中存在的一些問(wèn)題常導(dǎo)致試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)與原位測(cè)試數(shù)據(jù)差別較大,試驗(yàn)數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性和可靠性。因此,研究室內(nèi)土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、歸結(jié)造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的原因、提出合理的預(yù)防解決措施對(duì)巖土工程勘察,乃至整個(gè)工程建設(shè)都有著十分重要的意義。
2 數(shù)據(jù)對(duì)比
實(shí)例1:
淄博市某縣擬建濕地公園,通過(guò)對(duì)濕地現(xiàn)場(chǎng)勘察及鉆孔取樣,得到相關(guān)原位測(cè)試與室內(nèi)土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1:
表1 濕地地基土承載力一覽表
地層
地層名稱
標(biāo)貫試驗(yàn)/(kPa)
土工試驗(yàn)
/fak(kPa)
1
粉質(zhì)粘土
161
110
2
粉土
226
184
3
粉質(zhì)粘土
187
210
實(shí)例2:
淄博市某區(qū)擬建工業(yè)產(chǎn)房,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察及鉆孔取樣,得到相關(guān)原位測(cè)試與室內(nèi)土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2:
表2 工業(yè)廠房地基土承載力一覽表
地層
地層名稱
標(biāo)貫試驗(yàn)/(kPa)
土工試驗(yàn)
/fak(kPa)
1
粉質(zhì)粘土
168
216
2
粉質(zhì)粘土
218
240
3
粉土
238
100
由上面兩個(gè)實(shí)例可以看出,由室內(nèi)土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得出的地基承載力與現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)貫試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)有很大差別,至于兩者的大小暫無(wú)規(guī)律可循,然而標(biāo)貫試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)更接近土的真實(shí)情況卻是目前公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。那么怎樣才能使室內(nèi)土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)更具可靠度和準(zhǔn)確性呢?首先必須要對(duì)其原因進(jìn)行分析與歸納。
3土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的原因
從取出巖土體試樣到得出巖土體物理力學(xué)指標(biāo)的過(guò)程可以大體分為四個(gè)階段,即取樣、運(yùn)送、試驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理,任何一個(gè)階段出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)影響到最終的試驗(yàn)結(jié)果。
3.1 取樣
室內(nèi)土工試驗(yàn)的土樣由野外鉆探取樣獲得,影響取樣質(zhì)量的因素主要有三個(gè):鉆孔的垂直度、鉆孔對(duì)土樣的擾動(dòng)、取土?xí)r鉆孔孔底的清潔度和取樣器在切入巖土層的速度。鉆孔傾斜取土樣時(shí)會(huì)使土樣偏心受壓,樣品在刃口側(cè)向受壓的影響下取出,所測(cè)得的數(shù)據(jù)用來(lái)計(jì)算便會(huì)產(chǎn)生誤差;土樣被取出前會(huì)受到鉆具的提拉停頓而造成的緩沖作用和振動(dòng)造成的擾動(dòng),使土樣因?yàn)樽灾刈饔卯a(chǎn)生脫節(jié)與脫水而產(chǎn)生誤差;取土?xí)r如果沒(méi)有鉆孔孔底不清潔,殘余土未被清除則會(huì)使土樣受到擠壓,此時(shí)如果仍作為原狀土樣來(lái)試驗(yàn),則會(huì)使測(cè)得的壓縮系數(shù)增大,壓縮模量變小;取樣器切入土樣的速度過(guò)慢,則會(huì)使土樣與取土器兩者產(chǎn)生之間的摩擦力增大(由于土體側(cè)向膨脹導(dǎo)致),進(jìn)而對(duì)原狀土樣產(chǎn)生較大擾動(dòng),數(shù)據(jù)失真。此外,在取樣過(guò)程中,勘查設(shè)備和取樣器具也會(huì)不同程度的影響到所取原狀土的質(zhì)量。
3.2 土樣運(yùn)送
土樣從野外取出到送至試驗(yàn)室的過(guò)程受季節(jié)、天氣、路途、工作任務(wù)、突發(fā)事件等因素的限制,往往不能做到隨取隨做,所以土樣在運(yùn)輸過(guò)程中難免會(huì)受到炎熱天氣中的微曬、寒冷天氣中的微凍、崎嶇顛簸路段的微震等影響,造成土樣開(kāi)裂或者含水率降低,土的承載力增大等影響。此外,運(yùn)送過(guò)程中也有一些主觀因素會(huì)影響到土樣的質(zhì)量,如工作人員包裝不注意,干樣和濕樣不采用單獨(dú)包裝等。
3.3 室內(nèi)試驗(yàn)
室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)最終結(jié)果的影響首先從客觀方面分析就是試驗(yàn)儀器的影響,土工試驗(yàn)儀器的精度雖然是固定的,但是必須要按年度進(jìn)行校核,一般的儀器在初次校核時(shí)都不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,但是經(jīng)過(guò)半年的時(shí)間到一年時(shí)間,個(gè)別儀器會(huì)產(chǎn)生微小的偏差,這些微小偏差直接影響到結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)微差疊加變大時(shí),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響就變得不容忽視。
從主觀方面分析,則主要體現(xiàn)在試驗(yàn)人員的專業(yè)素質(zhì)方面。如試驗(yàn)室的室內(nèi)環(huán)境,雖然現(xiàn)在的土工試驗(yàn)規(guī)范和規(guī)程中并沒(méi)有明確要求試驗(yàn)室的溫度和濕度,但是冬季和夏季兩個(gè)季節(jié)做試驗(yàn)時(shí),工作人員會(huì)習(xí)慣性的使用空調(diào)、暖氣或者電風(fēng)扇,意識(shí)不到這會(huì)導(dǎo)致土樣嚴(yán)重失水,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)毫無(wú)價(jià)值;再者,土工試驗(yàn)從試樣的制備到最終數(shù)據(jù)的整理整個(gè)過(guò)程都需要有專業(yè)人員操作,任何一環(huán)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)影響最終的結(jié)果。在制備試樣時(shí),開(kāi)土后應(yīng)注意土樣的均勻性,取其最具代表性的部分,環(huán)刀應(yīng)快速垂直下壓,才能得到較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
3.4 數(shù)據(jù)處理
室內(nèi)土工試驗(yàn)的數(shù)據(jù)量和計(jì)算量都很大,單純?nèi)斯び?jì)算不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且不能保證計(jì)算的準(zhǔn)確度,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,各種土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)運(yùn)而生,最簡(jiǎn)單的Excel就可以滿足土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)的制表、計(jì)算、繪圖和建立數(shù)據(jù)庫(kù)等要求,此外,華寧等土工試驗(yàn)軟件更能保證數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的另一任務(wù)是對(duì)各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)的綜合分析,也就是說(shuō),得出試驗(yàn)指標(biāo)之后,需要通過(guò)對(duì)其進(jìn)行綜合分析判斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)—比重、密度和含水量與土的干密度、孔隙比、孔隙度和飽和度等指標(biāo)是相關(guān)聯(lián)的,通過(guò)對(duì)計(jì)算得出某項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果的合理性進(jìn)行綜合分析,可以驗(yàn)證試驗(yàn)過(guò)程的正確性。如:試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)中若出現(xiàn)飽和度大于100%的情況,就說(shuō)明在比重、密度和含水量三個(gè)基本物理指標(biāo)的測(cè)定過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題,然后尋找解決辦法。
此外,土的物理性質(zhì)指標(biāo)與力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)之間是密切聯(lián)系的,土的力學(xué)性質(zhì)取決于土的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力條件,在受力相同的情況下,土樣壓縮曲線的形狀與土樣的成分、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)和受力時(shí)間長(zhǎng)短都有密切的關(guān)系,充分了解它們之間的聯(lián)系,有利于驗(yàn)證試驗(yàn)的正確與否,提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)的合理性。
4 結(jié)語(yǔ)
室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果對(duì)保證建設(shè)工程的質(zhì)量有著重要意義,所以提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性尤其重要,要提高土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性就必須注重上述過(guò)程中的每一環(huán),嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)管理規(guī)章制度,提高試驗(yàn)人員專業(yè)素質(zhì),注重設(shè)備更新和維修,才能保證土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,從而保證整個(gè)建設(shè)工程的安全。
參考文獻(xiàn):
[1] 譚璽. 淺談巖土工程勘察工作中的幾個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題,民營(yíng)科技,2010年第11期.
[2] 羅東霞,文小龍. 淺談提高室內(nèi)土工試驗(yàn)準(zhǔn)確性的一些措施,山西建筑,2006,32(19):94-96.
[3] 張麗玲,祖秉新. 土工試驗(yàn)成果取值的影響因素探討,吉林地質(zhì),2006,25(3):77-78.
關(guān)鍵字:巖土工程;基坑降水;地面沉降;影響
中圖分類號(hào):P313 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A
引言
今年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展,巖土工程在城市建設(shè)中發(fā)揮著巨大的作用,同時(shí)它在各種工程建設(shè)中都占據(jù)著舉足輕重的地位,可見(jiàn)巖土工程是我們必須要好好掌握并要達(dá)到學(xué)以致用的一門(mén)學(xué)問(wèn)。另外由于越來(lái)越來(lái)越多的高樓建設(shè)和各地蒸蒸日上的地鐵事業(yè),關(guān)于深坑工程的建設(shè)也越來(lái)越多,基坑降水作為巖土工程重要的組成部分,對(duì)巖土工程的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。在巖土工程中,有時(shí)會(huì)遇到地下水豐富的地帶,這就導(dǎo)致絕大多數(shù)基坑開(kāi)挖時(shí)會(huì)由于地下水的滲透作用而導(dǎo)致基坑被破壞或者坍塌,基坑坍塌就會(huì)導(dǎo)致基坑周圍地面沉降,會(huì)導(dǎo)致一系列的問(wèn)題出現(xiàn),讓人應(yīng)接不暇。因此我們要在基坑開(kāi)挖之前就做好一系列降水措施,以保護(hù)基坑的完整性和解決基坑周圍地面的問(wèn)題。那么這就要求我們要好好掌握基坑降水的機(jī)理、方法和基坑降水對(duì)周圍地面沉降會(huì)有什么影響。另外基坑降水對(duì)周圍地面沉降的影響一般是針對(duì)潛水降水,下面我們就對(duì)基坑降水對(duì)周圍地面沉降的影響進(jìn)行一下分析。
一、巖土工程概述
巖土工程是指在有關(guān)工程建設(shè)的項(xiàng)目中對(duì)巖石和土的使用、整治或者進(jìn)行改造等手段的科學(xué)技術(shù),它指的是土木工程中涉及到巖石、土、地下、水中等的部分。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,如雨后春筍般拔地而起的各類建筑工程,例如高樓隨處可見(jiàn)、水庫(kù)處處皆是。因此在土建工程中,巖土工程是一項(xiàng)非常重要的項(xiàng)目,它憑借土力學(xué)、巖體力學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)作為理論基礎(chǔ),然后運(yùn)用各種勘測(cè)技術(shù)對(duì)巖土體進(jìn)行綜合的整治改造和利用而進(jìn)行的一系列的系統(tǒng)性工作。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)表明,巖土工程包括巖土工程勘測(cè),巖土工程設(shè)計(jì),巖土工程的實(shí)驗(yàn),巖土工程施工和監(jiān)測(cè),即涉及工程建設(shè)的全過(guò)程。并且在房屋、市政、水利、管道的建設(shè)中,都有十分重要的意義。其主要的研究方向包括城市地下空間與地下工程,邊坡與基坑工程,地基與基礎(chǔ)工程等幾個(gè)方面。
二、基坑降水沉降機(jī)理
將地下水抽取出來(lái)后,會(huì)不可避免的導(dǎo)致地面的沉降,但是如果在某一時(shí)段內(nèi),其抽取水的量值相對(duì)較小,則不足以對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生危害。抽水期間影響地面沉降的因素有兩方面:一是含水層通過(guò)被壓縮而導(dǎo)致變形。由于含水層中砂石微粒的強(qiáng)度較高,另外又由于顆粒周圍存在有帶壓力的水,在水位降低減小時(shí)沙粒之間的位置難以得到平衡,在宏觀上表現(xiàn)為壓縮的量很小,且很快就會(huì)趨于穩(wěn)定。二是上部粘性土的階層的會(huì)釋放水且會(huì)壓縮水的密度,當(dāng)然這個(gè)過(guò)程將會(huì)遵循太沙基一維的固定理論。由于降水期間的抽水時(shí)間有限,在降水的這段時(shí)間內(nèi)粘性土的固定結(jié)合度一般在0.2左右,釋水壓密的壓縮模量一般在1.3cm左右。在抽水過(guò)程中,排水會(huì)使得承壓含水層的孔隙水壓降低,且減小的孔隙水壓會(huì)轉(zhuǎn)變成有效應(yīng)力增量,即這個(gè)有效應(yīng)力使得水層壓密。伴隨著抽水的持續(xù),承壓含水層的壓密逐漸趨于平衡,隨后,上部的隔水層開(kāi)始釋水壓密。當(dāng)然要使水位恢復(fù)到原有狀態(tài)是要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的。總之,抽水引發(fā)的地面沉降既會(huì)發(fā)生在含水層也會(huì)發(fā)生在粘性土層,只是在不同的階段各自占的比例不同主次不同而已。
三、基坑降水對(duì)周圍地面沉降的影響
3.1地下水處理不當(dāng)對(duì)地面沉降的影響
在基坑降水過(guò)程中,如果地下水處理不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致基坑坍塌、邊坡失穩(wěn)等事故,這也就相應(yīng)的會(huì)引起基坑周圍地面的坍塌、毀壞等現(xiàn)象。因此地下水處理不當(dāng)時(shí)對(duì)基坑周圍地面沉降的影響,可分析如下。
在基坑開(kāi)始挖掘時(shí),在排水過(guò)程中邊坡會(huì)產(chǎn)生較大的水力坡度,導(dǎo)致地下水向坡內(nèi)滲透產(chǎn)生積水,從而產(chǎn)生管涌現(xiàn)象;由于降水井的結(jié)構(gòu)不合理或者是在洗井的時(shí)候操作不夠規(guī)范,使得在抽取地下水時(shí)帶走大量的土或巖石顆粒,導(dǎo)致土體被掏空,從而引起地面塌陷或者開(kāi)裂;另外可能由于坑外的圍護(hù)防水性太差,而導(dǎo)致土顆粒流失;基坑底板以下存在承壓水,坑底到承壓含水層之間土體所能承受的壓力要小于承壓水的頂托力,導(dǎo)致坑底出現(xiàn)突涌、流砂等現(xiàn)象;水質(zhì)的變化也是很重要的一點(diǎn),特別是處在沿海城市的地域,特別容易出現(xiàn)海水入侵等現(xiàn)象,導(dǎo)致淡水資源咸化。
其實(shí)對(duì)于以上由于地下水處理不當(dāng)而對(duì)地面沉降造成的不良影響,只要在巖土工程勘探中進(jìn)行詳細(xì)的勘察,給以足夠的認(rèn)識(shí),還要在設(shè)計(jì)方面做到科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn),在施工方面做到合理規(guī)范,同時(shí)做好施工管理和監(jiān)測(cè)方面的工作,加強(qiáng)各方面的規(guī)范性,然后盡量做到信息化施工,那么以上各個(gè)危害既使不可以避免也是可以得到及時(shí)解決的,這樣可以使得對(duì)工程的不良影響降到最低。對(duì)于地下水處理不當(dāng)而對(duì)地面沉降引起的不良影響,只要在勘察過(guò)程中個(gè)部門(mén)的人員進(jìn)行相互合作,配合密切、默契,就會(huì)將不良影響降到最低甚至避免這些問(wèn)題的發(fā)生。
3.2降水對(duì)地面沉降的影響
在基坑降水中除了上面所講到的地下水處理不當(dāng)對(duì)地面沉降的不良影響外,另外水位降落引起的地面沉降,是地下水對(duì)地面沉降的另一種形式的影響。基坑降水導(dǎo)致周圍地面下降,同時(shí)抽水也會(huì)帶走很多土粒,再加上基坑挖土,就會(huì)引起基坑周圍地面不同程度的沉降。若處理不當(dāng),嚴(yán)重者將會(huì)導(dǎo)致基坑附近建筑物、地下管線產(chǎn)生移位、沉降和破壞。
另外,降水量的多少對(duì)基坑周圍地面的沉降有很大的影響,如果在大量降水時(shí)期,對(duì)基坑保護(hù)不周到,會(huì)導(dǎo)致基坑內(nèi)部大量積水,導(dǎo)致基坑坍塌、滑坡,就會(huì)引起基坑周圍地面的不同程度的變化。基坑坍塌會(huì)引起基坑周圍地面下陷,導(dǎo)致地面下沉,同樣對(duì)附近的建筑物可能造成不同程度的損壞;基坑滑坡會(huì)導(dǎo)致基坑周圍一定范圍的地面產(chǎn)生水土流失,造成地面沉降,導(dǎo)致這塊土地會(huì)存在許多的安全隱患。另外這些問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致基坑損壞,這樣就浪費(fèi)了大量的人力物力和財(cái)力,最后結(jié)果還是竹籃打水。
那么要解決這些問(wèn)題對(duì)基坑降水的影響,最簡(jiǎn)單的就是要避免人為操作對(duì)基坑造成大量的積水,一定要保證基坑內(nèi)的水保持在安全位置,對(duì)于一些人為降水行為要進(jìn)行嚴(yán)格的控制和監(jiān)測(cè),不能出現(xiàn)一絲紕漏;對(duì)于非人為的一些因素如降雨、降雪等氣象原因,我們一定要做好防護(hù)措施,保證基坑的安全,盡量減少甚至避免天氣等降水因素對(duì)基坑周圍地面沉降的影響。雖然說(shuō)不能做到萬(wàn)無(wú)一失,但是我們可以盡量做到更好、更周到。
結(jié)語(yǔ)
隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展,各地高樓拔地而起、地鐵處處通暢,導(dǎo)致巖土工程越來(lái)越受關(guān)注,同時(shí)巖土工程的開(kāi)展為人類生活帶來(lái)很大的便利,所以我們要認(rèn)真學(xué)習(xí)并掌握好巖土工程。然而基坑降水作為巖土工程中極其重要的組成部分,也是不容忽視的。在各種項(xiàng)目的建設(shè)中基坑降水是一個(gè)很重要的方面,無(wú)論在那個(gè)地域都會(huì)有地下水的存在,豐富的地下水對(duì)基坑有很大影響,甚至?xí)?dǎo)致基坑下陷、坍塌和毀壞,在基坑坍塌或者毀壞后必然會(huì)引起基坑周圍地面的沉降,這會(huì)引起地面產(chǎn)生一系列的問(wèn)題。因此,研究巖土工程中基坑降水對(duì)周圍地面沉降的影響是非常有意義的,它有助于我們做好防護(hù)工作,保護(hù)好人民的共有財(cái)產(chǎn)和維護(hù)人民利益。
參考文獻(xiàn)
[1]劉建航,候?qū)W淵.基坑工程手冊(cè).北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1997
[2]陳中漢,黃書(shū)軼,程麗萍等.深基坑工程,第二版.北京機(jī)械工業(yè)出版社.2003
[3]吳林高等.工程降水設(shè)計(jì)施工與基坑滲流理論,第一版.北京人民交通出版社.2003
【關(guān)鍵字】膨脹土,巖土工程,勘察方法
中圖分類號(hào):TU475+.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一.前言
中國(guó)是膨脹巖土分布最廣的國(guó)家之一,在黃河流域及其以南的20 余個(gè)省區(qū)均有不同范圍的分布。由于膨脹土分布廣泛,種類繁多,而且不同地區(qū)膨脹土差異較大,作用機(jī)理復(fù)雜,對(duì)其成因的認(rèn)識(shí)還不夠充分,因此在工程應(yīng)用中對(duì)膨脹土造成的危害的影響遠(yuǎn)未達(dá)到消除與解決,因而加強(qiáng)對(duì)膨脹土的研究工作,是一件現(xiàn)實(shí)而有意義的工作。
二. 膨脹土的組成
膨脹土是指黏粒成分主要由強(qiáng)親水性礦物組成的,液限大于40%且脹縮性能較大的黏性土。主要由次生黏土礦物—蒙脫石和伊利石組成,同時(shí)具有顯著的吸水膨脹和失水收縮兩種變形特性。由于組成成分及比例的不同,其外觀一般呈現(xiàn)褐色、紅色、黃色或灰白色等,一般土質(zhì)細(xì)膩,黏性大,呈硬塑狀態(tài),斜交裂隙和光滑面發(fā)育,裂面顏色呈灰白、黃褐等雜色交混,無(wú)明顯界限。膨脹土的微結(jié)構(gòu)特征值隨母巖與地質(zhì)成因不同而各異,灰白色膨脹土主要是殘積膨脹土,由巖石風(fēng)化而成,富含CaO顆粒(疆石結(jié)核)。
三.膨脹土的膨脹收縮成因及危害
1、膨脹土的膨脹收縮成因
粘性土具有親水性,當(dāng)浸水膨脹時(shí),因土的外層膨脹量大,土粒間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度就降低得更多,如果降低到不能承受土本身的自重時(shí),就會(huì)崩裂、散開(kāi),即崩解,如此由外向里地發(fā)展,直到完全崩解。當(dāng)含水量減少,結(jié)合水膜變薄,粒間引力作用增強(qiáng),土粒相互靠攏,粘性土的體積因而縮小。天然含水量越小,膨脹性越大,反之,則收縮性越大。
2、膨脹土的危害
坐落在膨脹土地基上的房屋建筑,隨季節(jié)性氣候的變化會(huì)反復(fù)不斷地產(chǎn)生不均勻的升降,從而使房屋破壞,尤其以單層或低層砌體房屋較為嚴(yán)重,危害性很大,并具有如下特征:
建筑物的開(kāi)裂破壞具有地區(qū)性成群出現(xiàn)的特點(diǎn)。遇干旱年份裂縫發(fā)展更為嚴(yán)重,建筑物裂縫隨氣候變化而張開(kāi)和閉合。
房屋墻面兩端轉(zhuǎn)角處的裂縫。如外墻出現(xiàn)垂直裂縫,端部斜向裂縫和窗臺(tái)下水平裂縫,山墻上的對(duì)稱或不對(duì)稱的八字形、X形裂縫等。
(三)室內(nèi)地坪和樓板發(fā)生縱向隆起開(kāi)裂,并常與室外地裂相連,在地裂通過(guò)建筑物的地方,建筑物墻上出現(xiàn)上小下大的豎向或斜向裂縫。
四.對(duì)膨脹土地區(qū)巖土工程勘察的目的
1、查明不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)和危害程度,提出整治方案和建議;
2、查明場(chǎng)地巖土層的類型、深度、分布、工程特性,分析和評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力,提供巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)和變形計(jì)算參數(shù);
3、查明埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對(duì)工程不利的埋藏物;
4、調(diào)查地表水的排泄和積聚情況以及地下水類型、水位和變化規(guī)律;查明地下水的埋藏條件,提供地下水位及其變化幅度;
5、判定場(chǎng)地水與土對(duì)建筑材料的腐蝕性;
6、查明膨脹巖土的巖性、地質(zhì)年代、成因、產(chǎn)狀、分布以及顏色、節(jié)理、裂縫等外觀特征;
7、劃分地貌單元和場(chǎng)地類型,查明有無(wú)淺層滑坡、地裂、沖溝以及微地貌形態(tài)和植被情況;
8、搜集當(dāng)?shù)亟邓俊⒄舭l(fā)力、氣溫、地溫、干濕季節(jié)、干旱持續(xù)時(shí)間等氣象資料,查明大氣影響深度;
9、評(píng)價(jià)場(chǎng)地與地基的地震效應(yīng);
10、對(duì)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件進(jìn)行分析評(píng)價(jià),提供經(jīng)濟(jì)合理的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案和建議;并提供滿足設(shè)計(jì)、施工所需的巖土參數(shù);
11、對(duì)樁基類型、適宜性、持力層選擇提出建議,提供樁基設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù),并對(duì)成樁可行性、施工對(duì)環(huán)境的影響及樁基施工中應(yīng)注意的問(wèn)題提出建議;
12、對(duì)基坑的設(shè)計(jì)、施工方案提出建議,提供基坑穩(wěn)定性計(jì)算、基坑開(kāi)挖與支護(hù)設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù)。提供基坑開(kāi)挖采取的地下水控制措施,提出抗浮設(shè)防水位。當(dāng)采用降水控制措施時(shí),分析評(píng)價(jià)降水對(duì)周圍環(huán)境的影響。
五.膨脹土的勘察方法
對(duì)于膨脹土地區(qū)的勘察方法主要有鉆探取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)及原為測(cè)試等方法。為了對(duì)膨脹土的特性有一定的了解,采用鉆探結(jié)合原位測(cè)試如:靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)等方法對(duì)膨脹土進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。對(duì)于埋藏較淺的膨脹土欲采用天然地基時(shí),條件允許的情況下采用浸水載荷試驗(yàn)的方法來(lái)確定地基土的承載力,取其破壞載荷的1/2 來(lái)作為地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值,單更切合實(shí)際的是根據(jù)建筑物情況按實(shí)際變形要求在P-S 曲線上選取所對(duì)應(yīng)的荷載作為地基土承載力。另外,據(jù)有關(guān)資料表明,采用SWS 型多波列數(shù)字圖像工程與工程檢測(cè)儀對(duì)膨脹土地區(qū)進(jìn)行勘察發(fā)現(xiàn),該方法對(duì)膨脹土層面的劃分效果明顯,對(duì)于淺層膨脹土中夾層及不良地質(zhì)體的探明尤為突出,因此,大面積的勘察時(shí),宜采用SWS 工程勘探與檢測(cè)儀進(jìn)行剖面的勾勒,然后有重點(diǎn)的進(jìn)行指標(biāo)選取。
六.膨脹土勘察要點(diǎn)
膨脹土勘察的要點(diǎn)包括勘探、室內(nèi)試驗(yàn)、資料整理等。勘探方法包括鉆探、靜力觸探、井探、人力鉆等;試驗(yàn)主要為室內(nèi)試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、動(dòng)力觸探試驗(yàn);膨脹土路基資料整理的重點(diǎn)在于劃分膨脹土的分布范圍、判定膨脹土的膨脹潛勢(shì)。在進(jìn)行勘察時(shí)我們應(yīng)注意:
1、外業(yè):野外記錄應(yīng)注重顏色、狀態(tài)、濕度、包含物、裂隙等詳細(xì)記采。結(jié)合勘探情況,詳細(xì)調(diào)查地表水的排泄和集聚情況,地下水類型,特別是上層滯水的排泄和富積情況,常年水位和變化幅度等。野外鉆探嚴(yán)禁用水,確保取樣質(zhì)量,取樣位置應(yīng)從地面下1到3.5米,間距宜為0.5到1米。
室內(nèi)試驗(yàn):可按擬建工程的設(shè)計(jì)要求選作不同的試驗(yàn)項(xiàng)目,對(duì)低矮磚混建筑物和市政工程建設(shè)除了進(jìn)行常規(guī)項(xiàng)目的測(cè)試且,還應(yīng)按要求做特殊試驗(yàn)。
資料整理:膨脹土地基變形量的計(jì)算,在不同地區(qū)的不同條件下應(yīng)注意采用相適應(yīng)的計(jì)算方法,考慮到天氣氣候等條件的影響。
七.膨脹土的處理方法
膨脹土最大的危害在于其脹縮性引起地基基礎(chǔ)的變化,因此,膨脹土的處理方法也是針對(duì)該特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的:
1、墊層:對(duì)于埋藏較小的膨脹土層,且下伏非膨脹土層較深時(shí),可將表層強(qiáng)風(fēng)化層挖除后采取砂或砂石墊層來(lái)進(jìn)行處理,以充分利用膨脹土承載力較高的優(yōu)點(diǎn)。
2、砂樁:砂樁與墊層相結(jié)合的的辦法在于改變膨脹土的內(nèi)因特性。布莊宜采用梅花點(diǎn)或矩形點(diǎn)布樁,砂樁的長(zhǎng)度應(yīng)大于大氣影響深度,樁徑及樁距視膨脹土等級(jí)而定,一般取置換率為6.5-12%,砂為中砂,墊層頂面必須有防水措施,但該方法只有膨脹土等級(jí)較高時(shí)才采用。
3、樁基礎(chǔ):對(duì)于埋深較大(大于8.0 米)上覆土層強(qiáng)度指標(biāo)較低的膨脹土層,可考慮采用樁及擴(kuò)底樁等基礎(chǔ)形式,膨脹土首選為樁基持力層。據(jù)有關(guān)資料,此時(shí)膨脹土可按一般粘性土考慮,結(jié)合其特點(diǎn),樁側(cè)平均摩阻力值宜取180kPa,通過(guò)幾種樁型試驗(yàn)和應(yīng)用情況的分析比較,認(rèn)定擴(kuò)底樁是較為理想的樁基形式。
八.結(jié)束語(yǔ)
膨脹土是影響房屋建筑安全穩(wěn)定的不良地質(zhì),其危害性較大,在房屋設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量將基礎(chǔ)埋在大氣影響深度以下,或直接坐在非膨脹土層上,避開(kāi)膨脹土的膨脹應(yīng)力,否則應(yīng)采取安全有效的措施對(duì)其進(jìn)行處理,最大限度地減少膨脹土帶來(lái)的危害,以確保建筑物的安全使用。
參考文獻(xiàn):
[1]賈東亮 丁述理 杜海金 郭忠玉膨脹土工程性質(zhì)的研究現(xiàn)狀與展望河北建筑科技學(xué)院學(xué)報(bào)2003-03-30期刊
[2]劉特洪 龔福洪膨脹土地區(qū)工程建設(shè)中巖土工程的進(jìn)展新世紀(jì)巖石力學(xué)與工程的開(kāi)拓和發(fā)展——中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)第六次學(xué)術(shù)大會(huì)論文集2000-10-01中國(guó)會(huì)議
[3]王詩(shī)基于正交試驗(yàn)方法優(yōu)化膨脹土地區(qū)樁板結(jié)構(gòu)路基設(shè)計(jì)參數(shù)的研究 蘭州交通大學(xué)2011-05-01
[4]王建軍 《廣西膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)條例》修訂的若干問(wèn)題研究廣西大學(xué)2003-05-01
【關(guān)鍵詞】邊坡;穩(wěn)定性;分析方法
Slope Stability Analysis Methods Research Status Analyses
Wang Jin-tao1, Yang Deng-feng1,2
(1.School of Civil Engineering,Qingdao Technological University Qingdao Shandong 266033;
2.China University of Mining &Technology Beijing 100083)
【Abstract】In view of all kinds of serious landslide disaster in our country,the history and the present situation of research on the slope. Described the major domestic value of theoretical research and its application, slope stability analysis method and its development were analyzed and summarized in this paper. Application should be based on the characteristics of slope engineering, taking rational analysis methods to obtain a more objective, reliable and reasonable evaluation results.
【Key words】Slop;Stability;Analysis method
1. 引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,大量高層建筑、水利水電設(shè)施、礦山、港口、高速公路、鐵路等工程項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)。在這些工程建設(shè)過(guò)程中或建成運(yùn)營(yíng)期間,不可避免地形成了各種邊坡工程。邊坡失穩(wěn)產(chǎn)生的滑坡災(zāi)害已經(jīng)與地震、火山并列成為全球三大地質(zhì)災(zāi)害之一 [1],在我國(guó)每年各類滑坡造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)200億元,死亡數(shù)百人。因此,深入開(kāi)展邊坡失穩(wěn)機(jī)制及監(jiān)測(cè)預(yù)警研究,對(duì)于減少滑坡地質(zhì)災(zāi)害、推動(dòng)邊坡治理技術(shù)發(fā)展、保障國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民安全有十分重要的意義。論文重點(diǎn)對(duì)國(guó)內(nèi)外近年來(lái)邊坡穩(wěn)定性分析方法及其進(jìn)展做簡(jiǎn)要介紹。
2. 邊坡穩(wěn)定性分析方法研究現(xiàn)狀
人們對(duì)邊坡穩(wěn)定性分析的研究已逾百年,它涉及包含工程數(shù)學(xué)、力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、工程結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)等多個(gè)學(xué)科。隨著科學(xué)的發(fā)展,人們對(duì)邊坡穩(wěn)定性的研究經(jīng)歷了從經(jīng)驗(yàn)方法到理論研究、從定性研究到定量研究、從單一評(píng)價(jià)到綜合評(píng)價(jià)、從傳統(tǒng)理論方法到新理論新方法的過(guò)程 [2]。
2.1 工程地質(zhì)分析法。
工程地質(zhì)分析法是一種以工程地質(zhì)類比方法、地質(zhì)成因演化理論和巖體結(jié)構(gòu)控制理論為理論基礎(chǔ)的定性分析方法。通過(guò)工程地質(zhì)勘察,首先對(duì)工程地質(zhì)條件進(jìn)行綜合調(diào)查,分析已有的邊坡破壞現(xiàn)象的成因、影響因素、發(fā)展規(guī)律等,然后分析所研究邊坡與已發(fā)生破壞邊坡在地質(zhì)條件上的相似性和差異性,對(duì)比得出該邊坡的穩(wěn)定性分析與其發(fā)展趨勢(shì)。該方法綜合考慮了各種影響邊坡穩(wěn)定的因素,可對(duì)邊坡穩(wěn)定性及發(fā)展趨勢(shì)迅速地做出預(yù)測(cè),在確定復(fù)雜地質(zhì)條件下巖質(zhì)邊坡的失穩(wěn)模式和破壞機(jī)制方面獨(dú)具價(jià)值 [3]。但地質(zhì)條件因地而異,使用此方法主觀性較強(qiáng),對(duì)研究者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)要求較高。
2.2 極限平衡分析法。
極限平衡分析法又稱條分法,是出現(xiàn)較早并已納入行業(yè)規(guī)范的定量分析方法。該方法通過(guò)假設(shè)潛在的滑動(dòng)面,將滑坡體人為劃分為若干剛性條塊,然后建立條塊間的靜力平衡方程,求解邊坡的安全系數(shù),鎖定最危險(xiǎn)滑動(dòng)面。研究者們對(duì)極限平衡分析法的改進(jìn)主要著重兩方面:一是研究最危險(xiǎn)滑動(dòng)面位置的規(guī)律,減少滑動(dòng)面假設(shè)次數(shù),以期減少計(jì)算量;二是對(duì)極限平衡分析法中的假定進(jìn)行改進(jìn)或補(bǔ)充,使之更符合實(shí)際。隨著研究的不斷深入,人們對(duì)極限平衡方法的研究逐漸由二維轉(zhuǎn)向三維,并取得了一些列成果。
2.3 數(shù)值分析法。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,高精度、多因素耦合作用下的邊坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬得以實(shí)現(xiàn)。常見(jiàn)的數(shù)值計(jì)算方法有:有限單元法、有限差分法、邊界元法、離散元法、快速拉格朗日分析法等。適于邊坡穩(wěn)定性分析的數(shù)值分析方法很多,基于各種數(shù)值分析方法的程序也層出不窮,以下主要介紹了應(yīng)用比較廣泛的三種數(shù)值分析方法。
2.3.1 有限元法。
(1)有限元法是一種比較成熟的數(shù)值分析方法,它將無(wú)限自由度的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)化為有限自由度的等價(jià)體系,可以給出巖土體中應(yīng)力、應(yīng)變的大小和分布,避免了極限平衡法中過(guò)于簡(jiǎn)化滑體的缺陷。還可以進(jìn)一步研究邊坡體的流變效應(yīng)、滲流問(wèn)題、塑性區(qū)的形成過(guò)程等復(fù)雜問(wèn)題。
(2)有限元強(qiáng)度折減法是在邊坡穩(wěn)定性分析中常用的一種有限元方法。它的原理是在有限元計(jì)算中,將邊坡巖土體強(qiáng)度參數(shù)逐漸降低直至達(dá)到其破壞狀態(tài)為止,程序可以自動(dòng)根據(jù)計(jì)算結(jié)果得到破壞滑動(dòng)面,同時(shí)求得強(qiáng)度儲(chǔ)備安全系數(shù)。唐春安 [4,5]將強(qiáng)度折減法引入到巖石破裂過(guò)程分析RFPA方法中,形成了針對(duì)巖土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析的RFPA-SRM強(qiáng)度折減法,該方法可充分考慮材料細(xì)觀、宏觀非均勻性、地下水滲流對(duì)邊坡的穩(wěn)定性影響,為邊坡穩(wěn)定分析提供了一種新方法,李連崇 [6]等人采用RFPA-SRM強(qiáng)度折減法對(duì)邊坡安全系數(shù)、含節(jié)理巖坡穩(wěn)定性進(jìn)行了深入的研究和探討。
2.3.2 離散元法。
離散單元法的基本原理是:將所研究的區(qū)域劃分為一個(gè)個(gè)任意形狀的塊體單元,這些單元可以是剛性的也可以是非剛性的,單元之間通過(guò)接觸關(guān)系,建立位移和力的相互作用規(guī)律。計(jì)算時(shí)按照時(shí)步迭代并遍歷整個(gè)塊體組合,直到每個(gè)塊體達(dá)到平衡狀態(tài),不再出現(xiàn)不平衡力和不平衡力矩為止。這種方法適用于解決非連續(xù)介質(zhì)大變形問(wèn)題,尤其是在分析被結(jié)構(gòu)面分割的巖質(zhì)邊坡的變形破壞過(guò)程時(shí)是非常實(shí)用的。近年來(lái)我國(guó)學(xué)者胥良 [7]、朱永生 [8]、曹琰波 [9]等人在離散單元法方法的實(shí)際應(yīng)用方面做了大量的工作。在數(shù)值分析和理論研究方面都取得了顯著的成果。
2.3.3 快速拉格朗日法。
(1)快速拉格朗日法考慮到材料的非線性和幾何學(xué)的非線性,采用了離散模型方法、動(dòng)態(tài)松弛方法和有限差分方法三種技術(shù),將連續(xù)介質(zhì)的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程轉(zhuǎn)化為離散節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,可以準(zhǔn)確地模擬材料的屈服、塑性流動(dòng)、軟化直至大變形。同時(shí),該方法還可以考慮錨桿、擋土墻等支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的相互作用,被廣泛地應(yīng)用于邊坡、土石壩、隧道圍巖等的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與支護(hù)設(shè)計(jì)中。基于快速拉格朗日法開(kāi)發(fā)的FLAC [10]程序在國(guó)際上得到了廣泛的應(yīng)用。雖然快速拉格朗日法處理巖土工程問(wèn)題具有極大的優(yōu)越性,但也有不足之處。例如,對(duì)線性問(wèn)題快速拉格朗日法要比相應(yīng)的有限元法耗時(shí)更多,它只是在模擬非線性、大變形或動(dòng)態(tài)問(wèn)題時(shí)更具適用性。
(2)數(shù)值分析理論和相應(yīng)的程序種類繁多且各具特色,因此在邊坡穩(wěn)定性研究中應(yīng)針對(duì)實(shí)際情況合理選取相應(yīng)的數(shù)值分析理論和程序。由于巖土體性質(zhì)并非均質(zhì),地質(zhì)構(gòu)造錯(cuò)綜復(fù)雜,加之各種外界因素(滲流、溫度、地震力等)的影響,邊坡實(shí)際破壞過(guò)程與數(shù)值模擬是存在一定差距的。
2.4 非確定性分析方法。
邊坡穩(wěn)定性分析過(guò)程中存在著大量不確定的因素,隨著學(xué)科的發(fā)展,這些因素逐漸為人們所重視。在多學(xué)科交叉的學(xué)術(shù)背景下,邊坡穩(wěn)定性非確定分析方法逐漸發(fā)展起來(lái)并應(yīng)用到實(shí)際工程中。
2.4.1 可靠性分析法。
邊坡工程的可靠性分析方法借鑒了結(jié)構(gòu)工程可靠性分析理論的方法,結(jié)合邊坡工程自身特點(diǎn),將邊坡巖土體性質(zhì)、外部荷載、地下水、計(jì)算模型等視作隨機(jī)變量,采用概率分析方法和可靠度尺度描述邊坡工程系統(tǒng)的質(zhì)量。我國(guó)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2009) [11]指出,大型邊坡涉及除按邊坡穩(wěn)定系數(shù)值計(jì)算邊坡穩(wěn)定性外,尚宜進(jìn)行邊坡穩(wěn)定的可靠性分析,并對(duì)影響邊坡穩(wěn)定性的因素進(jìn)行敏感性分析。該方法計(jì)算所需的大量統(tǒng)計(jì)資料不易獲取、各因素的概率模型及其數(shù)字特征的合理選取還存在問(wèn)題,并且計(jì)算比通常的方法復(fù)雜,目前在邊坡穩(wěn)定性分析中還處于探索階段,一般在實(shí)際工程中只作為一種輔助手段。
2.4.2 模糊數(shù)學(xué)分析法。
模糊數(shù)學(xué)分析法是把模糊理論應(yīng)用到邊坡穩(wěn)定性分析中。應(yīng)用該法時(shí)先分析影響邊坡穩(wěn)定的各種因素,賦予它們不同的權(quán)限,然后建立模糊關(guān)系矩陣并求出各個(gè)因素對(duì)穩(wěn)定性的影響,最后用模糊評(píng)價(jià)方法的最大隸屬原則進(jìn)行選擇,把邊坡分為穩(wěn)定、較穩(wěn)定、較不穩(wěn)定及不穩(wěn)定等幾個(gè)等級(jí),為研究多因素、多變量對(duì)邊坡穩(wěn)定性的綜合影響提供了行之有效的手段。李彰明 [12]對(duì)某一大型露天礦邊坡工程地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)查并進(jìn)行了物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試,對(duì)模糊數(shù)學(xué)分析法在邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用做了研究。洪海春等 [13]將模糊數(shù)學(xué)應(yīng)用于邊坡問(wèn)題,提出了確定模糊安全系數(shù)的方法。應(yīng)用此法的困難之處在于相關(guān)因素及各因素邊界值的確定,各種影響因素的權(quán)重多由經(jīng)驗(yàn)確定,主觀性稍強(qiáng)。
2.4.3 灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法。
灰色系統(tǒng)理論認(rèn)為,在決定事物的諸因素中,若既有已知的,又有未知的或不確定的,它們所在的系統(tǒng)則成為灰色系統(tǒng)。該法將邊坡視為一個(gè)灰色系統(tǒng),通過(guò)數(shù)據(jù)處理找出不完全信息的關(guān)聯(lián)性,確定它們對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響的主次關(guān)系,進(jìn)而利用多因素疊加分析評(píng)估邊坡的穩(wěn)定性。此方法適合對(duì)含有不確定因素(如復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境、節(jié)理裂隙發(fā)育情況不明)較多的邊坡進(jìn)行評(píng)價(jià)。
2.4.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論引入到邊坡穩(wěn)定分析中來(lái),把影響邊坡穩(wěn)定的因素視為變量,建立這些因素與邊坡安全系數(shù)之間的非線性映射模型,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高度非線性映射能力預(yù)報(bào)邊坡的穩(wěn)定性。該法適于對(duì)知識(shí)背景不清楚、推理規(guī)則不明確、難以建模的邊坡工程進(jìn)行分析。趙勝利 [14]等采用SOM和BP復(fù)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,描述邊坡穩(wěn)定性程度及影響因素之間的復(fù)雜非線性映射,具有較高的分析準(zhǔn)確率,有較強(qiáng)的工程應(yīng)用價(jià)值。
3 結(jié)論
邊坡穩(wěn)定性分析與監(jiān)測(cè)多年來(lái)取得了很多有價(jià)值的成果,傳統(tǒng)方法不斷得到完善,新理論新方法層出不窮,推進(jìn)了我國(guó)滑坡災(zāi)害防治工作的發(fā)展。
(1)現(xiàn)行邊坡穩(wěn)定性分析方法種類繁多,極限平衡法因其方法簡(jiǎn)便可行,因而工程中比較常用。但其只考慮了條塊間和滑面上下兩部分之間的相互作用力,未考慮巖土體內(nèi)部的應(yīng)力作用,邊界條件也過(guò)于簡(jiǎn)化,其結(jié)果往往誤差較大。
(2)數(shù)值模擬在解決邊坡工程問(wèn)題時(shí)精度高,靈活性和適應(yīng)性強(qiáng),成為了邊坡穩(wěn)定性研究的有效手段,并將越來(lái)越多的運(yùn)動(dòng)到邊坡工程問(wèn)題中。但由于巖土工程問(wèn)題的復(fù)雜性,邊坡工程的數(shù)值分析還有很多工作要做。
(3)當(dāng)前很多非確定性分析方法被引入到邊坡穩(wěn)定性分析中,極大地促進(jìn)了邊坡研究的發(fā)展。但是有些新理論處于研究的初期階段,尚未普遍應(yīng)用在邊坡工程領(lǐng)域,還有待進(jìn)一步研究、推廣。
(4) 由于邊坡工程的復(fù)雜性和影響因素的多樣性,任何一種單一的理論和方法都不能較全面的解決具體工程問(wèn)題,在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)邊坡工程的具體特點(diǎn),選用合理的理論分析方法,并與監(jiān)測(cè)結(jié)果比對(duì),得到更加客觀、可靠、合理的評(píng)價(jià)結(jié)果。
參考文獻(xiàn)
[1] 崔征求,李寧.邊坡工程——理論與實(shí)踐最新發(fā)展[M].北京:中國(guó)水利水電出版社.1999.
[2] 姜彤.邊坡在地震力作用下的加卸載響應(yīng)規(guī)律與非線性穩(wěn)定分析[博士學(xué)位論文D]. 北京: 中國(guó)地震局地質(zhì)研究所, 2004.
[3] 孫玉科,姚寶魁.我國(guó)巖質(zhì)邊坡變形破壞的主要地質(zhì)模式[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),1983,2(1):67~76.
[4] 唐春安, 李連崇,馬天輝.基于強(qiáng)度折減與離心加載原理的邊坡穩(wěn)定性分析方法[A]. 2006年第二屆全國(guó)巖土與工程學(xué)術(shù) 大會(huì)論文集(下冊(cè)),19(1):32~35.
[5] 唐春安,王述紅,傅宇方等.巖石破裂過(guò)程數(shù)值試驗(yàn)[M].北京:科學(xué)出版社.2003.
[6] 李連崇,唐春安,梁正召等.RFPA邊坡穩(wěn)定性分析方法及其應(yīng)用[J].應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào),2007,15(4):501~508.
[7] 胥良,石豫川,柴賀軍等.K28邊坡變形破壞機(jī)制的離散元模擬[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2003(3):51~54.
[8] 朱永生,朱煥春,石安池等.基于離散單元法的白鶴灘水電站復(fù)雜塊體穩(wěn)定性分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2011,30(10):2068~2075.
[9] 曹琰波,戴福初,許沖等.唐家山滑坡變形運(yùn)動(dòng)機(jī)制的離散元模擬[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2011,30(增1):2878~2887.
[10] 陳育民,徐鼎平.FLAC/FLAC3D基礎(chǔ)與工程實(shí)例[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2009.
[11] 中華人民共和國(guó)建設(shè)部. GB50021-2009巖土工程勘察規(guī)范.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版,2009.
[12] 李彰明.模糊分析在邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].巖土力學(xué)與工程學(xué)報(bào),1997,16(5):490~495.
[13] 洪海春,徐衛(wèi)亞,葉明亮.基于模糊綜合評(píng)判的邊坡穩(wěn)定性分析[J].河海大學(xué)學(xué)報(bào),2005,33(5):557~562.
[14] 趙勝利,吳雅琴.基于SOM-BP復(fù)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的邊坡穩(wěn)定性分析[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,30(3):105~108.
[基金項(xiàng)目]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技項(xiàng)目(2012-K3-21)資助。
關(guān)鍵字:全日制專業(yè)碩士;發(fā)揮地學(xué)優(yōu)勢(shì);實(shí)踐能力;培養(yǎng)模式
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自2009年全日制專業(yè)碩士開(kāi)始招生以來(lái),因出現(xiàn)時(shí)間短,全日制專碩培養(yǎng)存在一定不足,相應(yīng)的各種培養(yǎng)機(jī)制、培養(yǎng)條件和培養(yǎng)效果沒(méi)有達(dá)到要求。目前對(duì)全日制專業(yè)碩士生的培養(yǎng)存在諸多爭(zhēng)議,如“緩解就業(yè)”論、“收益”論、“差生”論、“換湯不換藥”論、“招考模式雷同”論等質(zhì)疑。根據(jù)國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)定位,全日制專業(yè)學(xué)位是具有專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、具有較強(qiáng)的解決實(shí)際問(wèn)題的能力、能夠承擔(dān)專業(yè)技術(shù)或管理工作的高層次應(yīng)用型人才。教育部明確規(guī)定專業(yè)碩士更加強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐能力培養(yǎng),因此,全日制專業(yè)碩士的實(shí)踐能力培養(yǎng)是專業(yè)學(xué)位研究生教育質(zhì)量的重要保障。對(duì)應(yīng)推行五年多的全日制專業(yè)碩士培養(yǎng)來(lái)說(shuō),實(shí)踐能力培養(yǎng)探索是一個(gè)新課題。為此,成都理工大學(xué)結(jié)合自身地學(xué)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),在辦學(xué)過(guò)程中找準(zhǔn)自身特色和優(yōu)勢(shì),依據(jù)地方經(jīng)濟(jì)和行業(yè)發(fā)展對(duì)工程應(yīng)用型人才的迫切需求,在全日制專業(yè)碩士實(shí)踐能力培養(yǎng)方面進(jìn)行了有益探索和改革,并取得一定成效。
一、地質(zhì)災(zāi)害防治優(yōu)勢(shì)學(xué)科平臺(tái)
我院現(xiàn)有國(guó)家級(jí)突出貢獻(xiàn)中青年專家1人,全國(guó)杰出專業(yè)技術(shù)人才2人,國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者2人,教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授1人,“百千萬(wàn)人才工程”國(guó)家級(jí)人選4人,中國(guó)青年科技獎(jiǎng)獲得者2人。依托地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和“地質(zhì)工程”國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科,立足于我國(guó)西部地區(qū)重大工程建設(shè)和防災(zāi)減災(zāi)的需求,建立了地質(zhì)災(zāi)害防控創(chuàng)新方法體系,推動(dòng)了該領(lǐng)域?qū)W科發(fā)展和進(jìn)步。重點(diǎn)關(guān)注我國(guó)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展中所面臨的日益嚴(yán)峻的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題,在汶川地震、蘆山地震、尼泊爾地震和康定地震誘發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害,大型水電工程、交通工程、國(guó)防工程災(zāi)害和自然地質(zhì)災(zāi)害防治方面發(fā)揮了重要作用。學(xué)院先后承擔(dān)國(guó)家、省部級(jí)和橫向委托項(xiàng)目400余項(xiàng),累計(jì)科研經(jīng)費(fèi)超過(guò)3億元,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益達(dá)數(shù)十億元,
研究成果先后獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)(獨(dú)立單位),二等獎(jiǎng)2項(xiàng),部省二等以上獎(jiǎng)勵(lì)30余項(xiàng),出版專著50余部,國(guó)內(nèi)外1200余篇。此外,我院還獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)2項(xiàng),省部級(jí)一、二等教學(xué)成果獎(jiǎng)10余項(xiàng)。學(xué)院在地質(zhì)災(zāi)害防治方面擁有雄厚師資力量、國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和2011地質(zhì)災(zāi)害防控協(xié)同創(chuàng)新中心,在地災(zāi)防控方面具有明顯的學(xué)科優(yōu)勢(shì),為我院全日制專業(yè)碩士培養(yǎng)提供了良好的學(xué)科平臺(tái)。
二、面向行業(yè)開(kāi)設(shè)應(yīng)用型創(chuàng)新課程
為使專業(yè)碩士人才的培養(yǎng)更加貼近行業(yè)和社會(huì)需求,我院立足自身地學(xué)優(yōu)勢(shì),面向行業(yè)狠抓專業(yè)碩士類課程建設(shè),在課程改革上將學(xué)碩與專碩分離,力求使專碩課程改革符合行業(yè)需求,更加適合應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。以“行業(yè)―實(shí)踐―案例”為理念構(gòu)建以工程行業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)為主的課程模式,讓學(xué)生了解本行業(yè)國(guó)內(nèi)外新知識(shí)、新技術(shù)、新方法并應(yīng)用于實(shí)際工作,讓學(xué)生進(jìn)一步拓寬行業(yè)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)和解決實(shí)際問(wèn)題所需要的新知識(shí),并根據(jù)行業(yè)和相關(guān)企業(yè)實(shí)時(shí)需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新,有效推動(dòng)全日制專業(yè)學(xué)位培養(yǎng)觀念轉(zhuǎn)變,推動(dòng)科技進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展,產(chǎn)生社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。如,近年來(lái)注冊(cè)巖土工程師考試更加注重工程地質(zhì)、鐵路和公路行業(yè)的地質(zhì)勘查和地質(zhì)災(zāi)害防治等知識(shí)點(diǎn),因此我院在滑坡災(zāi)害防治、工程數(shù)值模擬和地下結(jié)構(gòu)工程等課程中進(jìn)行了教學(xué)點(diǎn)更新,不斷強(qiáng)化考點(diǎn)案例分析和工程實(shí)例分析,研究生的注冊(cè)巖土考試通過(guò)率有了較大提高,使課程教學(xué)與行業(yè)有效結(jié)合起來(lái),突出了專業(yè)碩士培養(yǎng)的工程應(yīng)用創(chuàng)新特點(diǎn)。
三、面向企業(yè)聘請(qǐng)高水平企業(yè)導(dǎo)師
我院作為四川省研究生教育改革創(chuàng)新項(xiàng)目首批專業(yè)學(xué)位研究生教育實(shí)踐基地,承擔(dān)著高層次應(yīng)用研究型人才培養(yǎng)的重任。利用我校地學(xué)優(yōu)勢(shì)學(xué)科平臺(tái),建立“工程實(shí)訓(xùn)體系、技術(shù)創(chuàng)新體系”的雙體系創(chuàng)新培養(yǎng)模式,以工程應(yīng)用創(chuàng)新建立良好企業(yè)合作關(guān)系,以模式改革謀專業(yè)碩士培養(yǎng)上臺(tái)階,為此,我院聘請(qǐng)了既有扎實(shí)理論基礎(chǔ),又有豐富工程經(jīng)驗(yàn),并且了解企業(yè)亟需創(chuàng)新技術(shù)的高水平企業(yè)導(dǎo)師參與專業(yè)碩士研究生的實(shí)訓(xùn)及論文指導(dǎo)。這些導(dǎo)師一般都是具有博士學(xué)位的教授級(jí)高級(jí)工程師,有很強(qiáng)的工程應(yīng)用創(chuàng)新能力,能啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行工程應(yīng)用創(chuàng)新,解決實(shí)際工程難題。我院在對(duì)地學(xué)類專業(yè)碩士的雙體系培養(yǎng)過(guò)程中,邀請(qǐng)?jiān)谌珖?guó)巖土工程、地質(zhì)勘查和地質(zhì)災(zāi)害防治行業(yè)具有較高影響力的業(yè)界專家承擔(dān)研究生校外實(shí)訓(xùn)指導(dǎo),比如中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司陳衛(wèi)東教授級(jí)高工、中國(guó)中鐵二院集團(tuán)屈科教授級(jí)高工、四川藏區(qū)高速公路有限責(zé)任公司李永林教授級(jí)高工、四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院王聯(lián)教授級(jí)高工等參與專業(yè)碩士生論文選題和指導(dǎo)工程。他們大都具有博士學(xué)位,以及省學(xué)術(shù)與技術(shù)帶頭人、院總工等稱號(hào),具有創(chuàng)新能力,能啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行應(yīng)用型創(chuàng)新,有力推動(dòng)了研究生學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性。該培養(yǎng)模式將學(xué)校、學(xué)生與企業(yè)融合到一起,在學(xué)校和企業(yè)之間搭建橋梁,既能解決學(xué)生就業(yè)問(wèn)題,又為企業(yè)挑選了適合人才。
四、面向西部環(huán)境進(jìn)行實(shí)踐能力培養(yǎng)
與企業(yè)建立聯(lián)合培養(yǎng)體系后,再根據(jù)西部地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件、大型工程建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害防治問(wèn)題和重大關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,為研究生提供地學(xué)類實(shí)踐基地和平臺(tái)。選擇具有現(xiàn)代化管理水平、行業(yè)創(chuàng)新能力強(qiáng)、技術(shù)生產(chǎn)先進(jìn)的企業(yè)建立一批高標(biāo)準(zhǔn)、穩(wěn)定合作的校外實(shí)訓(xùn)基地。近年來(lái),我院投入100多萬(wàn)元與水電、交通和地質(zhì)災(zāi)害防治行業(yè)內(nèi)企業(yè)共建了“大型水電工程實(shí)訓(xùn)基地”、“地震震中區(qū)地質(zhì)災(zāi)害―四川汶川野外基地”、“大光包滑坡研究基地”和“地質(zhì)災(zāi)害―四川都江堰野外基地”。這些實(shí)踐培養(yǎng)基地既可以進(jìn)行野外地質(zhì)技能訓(xùn)練,又可開(kāi)展課題研究;既能承擔(dān)工程建設(shè)和科研任務(wù),又可讓學(xué)生按行業(yè)要求進(jìn)行工程實(shí)踐和工程難題攻關(guān)。這些實(shí)踐教學(xué)模式注重學(xué)生地質(zhì)素養(yǎng)、解決和分析實(shí)際工程能力的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)野外認(rèn)識(shí)能力強(qiáng)、重大災(zāi)害問(wèn)題能獨(dú)立與創(chuàng)新性思考的目標(biāo),并能解決實(shí)際工程難點(diǎn)問(wèn)題,可為我國(guó)西部重大工程建設(shè)和地質(zhì)災(zāi)害防治提供大量應(yīng)用型人才。
五、培養(yǎng)質(zhì)量和效果
為使企業(yè)始終保持對(duì)研究生校外實(shí)踐培養(yǎng)的熱情,我院主動(dòng)為用人單位著想和服務(wù),在基地建設(shè)、專碩人才培養(yǎng)模式、管理隊(duì)伍建設(shè)和管理機(jī)制改革等方面加強(qiáng)與企業(yè)的交流,先后赴中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)、同濟(jì)大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)和西安建筑科技大學(xué)等同行院校及陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)總公司、中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司、武漢地質(zhì)工程勘察院、中國(guó)華西企業(yè)股份有限公司等企業(yè)開(kāi)展了學(xué)習(xí)交流與調(diào)研工作,加強(qiáng)了與各聯(lián)盟院校和企業(yè)的溝通和聯(lián)系,獲得了寶貴的信息資源,達(dá)到了“加強(qiáng)交流、借鑒經(jīng)驗(yàn)、啟迪思路、推動(dòng)發(fā)展”的目的。在專業(yè)碩士考核質(zhì)量方面,擯棄傳統(tǒng)的專碩“差生論”觀點(diǎn),對(duì)專碩畢業(yè)論文的考核,重點(diǎn)考核畢業(yè)論文是否有對(duì)實(shí)際工程“應(yīng)用創(chuàng)新”的內(nèi)容,推進(jìn)應(yīng)用創(chuàng)新和服務(wù)社會(huì)。我校全日制專業(yè)碩士生張巖同學(xué)經(jīng)過(guò)在四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院的實(shí)踐培養(yǎng),先后申請(qǐng)了《一種高地溫隧道隔熱散熱襯砌結(jié)構(gòu)》、《一種液脹式讓壓抗震抗高地溫錨桿》、《一種高地溫隧道支護(hù)的樁型預(yù)應(yīng)力錨索》和《內(nèi)置式全長(zhǎng)防腐錨桿》等多項(xiàng)發(fā)明專利,并發(fā)表了多篇SCI論文,為西部地區(qū)多條高速公路設(shè)計(jì)和施工提供了科研支撐。
通過(guò)多年的探索和建設(shè),我院全日制專業(yè)碩士培養(yǎng)效果顯著,在就業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻和成都地區(qū)其他“985”、“211”高校生源競(jìng)爭(zhēng)下,我院地學(xué)和土木類專業(yè)的專業(yè)碩士畢業(yè)生就業(yè)率仍然保持在95%以上,培養(yǎng)質(zhì)量受到了同行和企業(yè)的高度認(rèn)可。
參考文獻(xiàn):
[1]白冰,吳林娜.我國(guó)全日制專業(yè)碩士培養(yǎng)過(guò)程中的問(wèn)題及對(duì)策――以四川大學(xué)全日制出版專業(yè)碩士為例[J].出版科學(xué),2012,20(5):18-21.
[2]張勝,楊慧麗,許燕,等.全日制專業(yè)碩士工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的探索與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇,2013,(2):277-278.
[3]孫凱,曾慶吉.全日制專業(yè)碩士實(shí)踐教學(xué)研究――以教育碩士實(shí)習(xí)為例[J].成功(教育版),2012,(3):6-7.
[4]陳國(guó)慶,查鳳妹,劉梁.《地下結(jié)構(gòu)工程》研究生課程創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].教育教學(xué)論壇,2013,2(8):179-181.
[5]章小莉,張克君,劉歆,等.全日制專業(yè)碩士研究生行業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)模式[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2014,33(1):225-228.