浅议岩土工程勘察问题及技术应用
摘要:岩土勘察工程是工程设计与施工的重要依据,只有保证勘察结果的准确性,才能保证后续工程的顺利开展。因此相应的建设单位及勘察人员必须高度重视这项工作,严格遵循相应的勘察技术方法进行操作,认真负责,积极应用新技术,从而推动岩土工程的进一步发展。 本文对此进行了阐述。
关键词: 岩土工程;勘察问题;技术应用
一、岩土工程勘察的概述
岩土工程勘察是指将涉及到工程力学、工程地质的学科结合起来进行地质勘察的学科,通俗一点说,就是在建设建筑物前,要对建设用地及周围的地下土质、岩石层、地下水等进行勘察,看看这个项目是否可行?建筑物建好后是否稳健,或者提出一些好的改进措施。岩土工程基础的勘察中的问题解决,就是在理论的基础指导下,相关的技术人员通常都是通过自己累积的工作经验,在结合工程的相关情况,建立模型,然后做出正确的判断,对将出现的问题进行解决。现阶段岩土工程的勘察工作中,基本的勘察技术方向与原则已经达到了基本的共识,相关勘察工程单位如果想要提高自身的技术水平,加强竞争能力,就必须要从基础技术的角度上,提高勘察工程的细节水平,为工程建设提供更加科学、准确、直观的勘察结果,从而满足工程建设的需要。
二、岩土工程勘察存在的主要技术问题
1、地层界面划分问题。不同的岩土体和面划分,不同风化程度的岩面划分,地质构造和软弱结构面的判定划分,不良地质界面、不明地下物体、空洞(土洞)、溶洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定等。在上述事例中,由于桂林的地层岩溶较发育,地层中软土、土洞较普遍,因勘察手段单一,勘察精度不高,故对软弱土层界面及范围无法做出定性和定量的分析,从而存在偏差。
2、参差不齐,总体上明显落后于发达国家。现阶段达到国际先进水平的成果只有少数,多数还是低水平的。不仅资质等级低的单位提交的成果水平低, 即使甲级单位甚至全国有名的大单位,其成果水平也并非个个是上乘,有的还存在严重错误。至于新技术、新方法的开发能力,则仅限于极少数单位,多数单位满足于照抄
照搬,甚至生搬硬套,很少有创新。因此,作为政策导向,应更着重于总体水平的提高,而不仅仅限于少数尖子。要利用知识密度与劳动密集型企业的分流,下决心精选真正够水平的单位从事勘察工作。由于知识密集型企业中个人素质的极端重要性,建议采用国际上通常做法,建立岩土工程注册工程师制度,只有注册师签字的文件才能生效,加强注册工程师的责任。
3、技术标准、技术方法和技术成果均尚未与国际接轨,现阶段勘察业务仍限于国内市场,原因是多方面的,但体制上、技术上不接轨是原因之一。对于未来,我国的市场将逐步完善,国内国际两大市场将逐渐融合,这个问题不能不解决了,应当提倡在基本框架一致的前提下,形成自己的特色和优势,使岩土工程业务逐步走向世界。
4、成果质量堪忧。这里说的质量不同于上面说的水平,指资料不齐,数据不实,甚至弄虚作假。例如取样质量普遍低劣;野外描述与实际情况不符,缺少地下水位或水头的数据;成果报告中图表不全、数据混乱,关键问题交代不清,甚至重大错误等等。产生这些问题的原因主要不在能力和水平,而是管理不严。有些单位的技术人员,很少去现场,也不去试验室,拿来野外记录和试验报告,不检查不核对就写报告。更为严重的是个别单位编造数据,出假报告,十分危害。这些情况还有越演越烈的趋势。此外,国产仪器的功能、精度、耐用性,新产品的开发能力与发达国家之间差距也是相当大的。制止质量滑坡已是当前亟待解决的问题。
5、综合能力问题。由于现在是市场经济,很多勘察单位为了节约成本,经常是一个勘察工地只安排一到二个勘察技术人员,而部分技术人员对现场勘察重视不够,野外勘察和室内原始资料的整理、分析能力不够强,对同一场地资料收集不完善,缺乏辨别真伪、归纳总结的能力,也缺乏建筑、结构设计等方面的基本知识,经常造成勘察的目的性不明确,针对性不强,提供的资料无法满足设计需要。上述事例中,当时在现场进行勘察施工的总共有6台钻机,而现场只有2个编录技术人员,钻机工人只追求进尺,钻孔测试少,土层变层时技术人员刚好可能不在旁边,从而使地层分层不明确,技术人员对此没有足够重视,对附近相近地层资料收集不完善,出现偏差也就在所难免。
三、岩土工程中勘察技术应用
1、勘察前准备。
1)注意收集相关资料。勘察人员要通过实地勘探、查寻史料、咨询居民等途径,整体掌握建设项目范围内岩土工程的地质条件及地形地貌。并广泛收集建设项目的各种资料,如建筑规模、结构类型、结构特征、基础形式、地面整平标高、荷载分布及拟建物对变形的要求,这样有利在实际勘探的工作量布置提供重要的参考依据。
2)注意工作量的布置。要注意布置勘探点的位置、深度和间距,严格遵守《岩土工程勘察规范》中的相关规定,不能随意更改和取消。
2、勘探与取样。
1)勘探。有物探、钻探和坑探等方法,哪个方法更合适客观需求,则需根据勘察目的及岩土特性予以选择。物探以各种岩石和矿石的物理性质差异为研究基础,通过使用物理方法和物探仪器,分析、研究所获得的物探资料,推断、解释地质构造,目前常用方法有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等,具有轻便、经济和迅速的特点;钻探和坑探在岩土工程勘察中十分重要,尤以钻探使用最广。钻探通常采用岩芯钻探、冲击钻探、回转钻探、小径机械回转钻进及小径冲击回转钻进等;如果地下地质情况难以用钻探方法查明,则可使用坑探方法,即用挖坑方式探测地层的地质情况,其类型颇多,可以根据项目及勘察要求予以选择。
2)取样。在取样时,必须考虑到取样的位置、数量及技术等问题,具体情况可参考《岩土工程勘察规范》上的规定。通常采用贯入式、回转式取土器,在场地的不同岩土层取样不少于6件。在取样时需注意一些问题,如到达预计取样位置时,要将孔底的浮土清除;平稳下放取土器,避免侧刮孔壁;贯入取土器最好使用静压方式,力求快速连续;在提升取土器时,旋转2-3圈,避免逃土现象。同时,要保持取样的间距,做到错开取样,且不要在钻进回次的底部、分层交界处选取岩土试样。
3、现场检验与监测。作为岩土工程中一个重要的环节,现场检验与监测有利于提高工程质量与安全,保障工程项目的进度效益,并与勘察、设计、施工共同组成岩土工程的完整体系。通常来说,这两项工作是在整体项目的勘察和施工期间进行的。
1)现场检验。即在施工阶段对勘察成果的验查和施工质量的监控。主要对岩土工程的勘察成果与评价建议加以验证核查,一旦发现有出入,还应再次进行补充勘察。再就是控制与检验岩土工程的施工质量,即进行施工监理与质量控制。
2)现场监测。为了保证工程的正常施工和运营,需在工程各阶段对岩土体性状、不良地质现象和地下水等进行监测。主要有三项内容:一是施工和各类荷载作用下岩土反应性状的监测;二是对施工或运营中结构物的监测。三是对环境条件的监测。
4、原位测试。通过原位测试,可以获得有代表性的、能够反映岩土体现场实际状态下的岩土参数,正确认识岩土体的空间分布特征和物理力学特性,为岩土体工程设计及治理提供工程设计参数。在岩土工程的勘察中,常用的土体、岩体原位测试方法有载荷试验、静力触探试验、旁压试验、圆锥动力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切试验及抽注水试验;以及波速试验、岩体变形试验、现场直剪试验及岩体应力测试等。
5、注重岩土工程勘察新技术的大力推广
随着数字化技术的向前发展,原始落后的生产设备已逐渐被社会淘汰,正在被各种各样的现代化设备所取代,数字化设备已在社会生产中被广泛应用。岩土勘察需要测量很多东西,必然会产生大量的数据,传统的勘察工具已无法满足要求,为适应时代发展的趋势,岩土勘察必须向数字化发展。国内外的科学技术得到了日新月异的发展,要想解决建设项目岩土工程勘察中遇到一些新问题,引导岩土工程朝规范化、标准化发展,就必须大力引进和推广新技术。
结束语:岩土工程勘察工作对于建筑工程有着重要的意义,其勘察工作质量直接决定了后续工程建设开展的结果,是工程项目第一道安全检查的程序。岩土工程勘察技术人员,需要不断的提高自身理论水平与实践能力,掌握各种相关规范,保证勘察结果的准确性与有效性,有效的对施工区域的地质情况进行掌握,做出准确的施工安全评价,并且对施工过程提供有效的建设性意见,保证工程安全、高效的进行。
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