地质工程师论文范文

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地质工程师论文

篇1

2地质勘查工程施工成本控制工作的原则

2.1遵循全员成本控制原则。地质勘查工程施工的过程中,有多个部门和大量工作人员的参与,如果只是依靠地质勘查管理人员进行成本控制工作,是无法实现最终的降低成本的目标的。因此,必须使地质勘查工作中的各个部门及每一位职员都充分意识到节约工程施工成本的重要意义,从而使各部门及职员能够自觉地为工程施工节约成本。只有实现了全员成本控制,才能够使控制工程施工成本的目标得以实现。

2.2遵循全过程成本控制原则。地质勘查工程的全过程中,包括工程项目的准备、工程施工以及后期检验等多个环节,在每一个环节中,都需要大量的人力消耗和资金的支出,地质勘查工程的施工成本就是出自于这个过程中的各个环节中。如果只是注重某一环节的成本控制,那么其他环节中的资金支持很有可能出现超出预算的情况,整体来看,并未能达到理想的成本控制的效果。因此,地质勘查工程施工的成本控制必须贯穿整个过程,在保证施工每一个环节正常进行的前提之下,均衡地控制施工成本,不仅能够实现成本控制,也更有利于对施工质量的整体把握。防止因返工而再次投入更多成本。

2.3遵循成本目标风险分担的原则。在地质勘查工程施工的整个过程中,要达到更好的成本控制效果,必须明确不同岗位职员的职责。将整个工程施工的成本控制目标分解为多个小的目标,并为各个职员制定相应的工作指标。在这种情况下,每位职员的责任就非常明确了。并且不会因为多位职员责任重复而出现相互推卸责任的情况。在这种情况下,每位职员都会为了完成自己的工作指标而付出自己的精力,从而从工程施工的每一个阶段节约成本。

2.4遵循开源与节流并行的原则。地质勘查工程中,需要耗费大量的资金,只有不断地拓宽融资渠道,为工程施工获取更多的资金支持,才能够保证工程施工的正常进行,使工程施工的过程中有足够的资金进行周转,从而避免因资金短缺而降低质量或延误工期,只有在拥有足够资金的基础上,才能实现成本控制。而节约资金则是进行成本控制的另一种方式,在地质勘查工程施工过程中,可以通过不断提高勘查技术,聘用具有丰富经验的专业人员、优化地质勘查设备等多种方法来减少施工中的资金支出,从根本上达到成本控制的效果。

3地质勘查工程施工成本控制工作的具体方法

3.1从成本支出目标进行控制。首先,是人工费用的控制,地质勘查企业在工程施工之前,应当根据勘查工作人员的不同类型、专业素质等进行合理的安排,通过合理配置人力资源来节约成本。其次,则是要控制施工材料的费用,一方面,购置质优价廉的施工材料,选择最为适合施工环境的材料,且购置数量应当合理,避免不足或过量。另一方面则是要控制施工过程中材料的使用量,避免浪费材料。再次,则是要控制施工设备的费用支出,根据施工现场的具体情况采用合适的施工设备,减少机械设备的磨损,节约检修费用。最后,则是控制施工现场支出费用,从施工现场的各个部分中节约资金。

3.2从减少资源消耗方面进行控制。在地质勘查工程施工之前,应当根据施工现场的具体情况,制定合理的施工计划,这个计划中包括对各类资源的消耗的预计,在施工过程中提供基本的依据。其次,则是要制定科学严格的施工方案,根据该方案,合理配置人力资源、机械设备、施工材料等,进行有计划地施工,保证施工过程安然有序,从而减少意外状况而造成的成本增加。最后,则是要权衡施工整体价值,对施工方案进行优化,以达到更好的成本控制效果。

3.3利用施工网络图进行成本控制。第一步是要根据地质勘查工程施工时间做出工程施工网络图,并指出其中最重要的施工路线,再根据这些施工路线,寻找最为适合通过缩短施工时间而节约成本的方案。第二步,则是要对一些并存的施工路线进行分析,找出几条路线中相同的施工工序,并优先完成这些工序,从而一次性缩短多个施工时间。通过对施工网络图的优化,得出最终的施工路线,就能够通过缩短工期来节约成本。

3.4成本赢得值控制。运用成本赢得值的方法来控制地质勘查工程施工的成本,则是将施工的工程量用货币量来代替。使得较为复杂的工程量转变为较为直观的货币量,对于指导工程施工过程中各个环节的成本控制有着更为高效的作用。赢得值中包含三个基本值,一是计划累计成本额,二是完成投资额,三是实际成本额。三个基本值可以较为明确直观地表达出施工过程中的成本量,对于控制施工成本有着极大的作用。

篇2

随着我国工程建设的快速发展,越来越重视开展水文地质工作。但目前我国在工程勘察、设计以及施工方面,没有足够的认识到水文地质工作的重要性,从而导致水文地质调查的投入的资金和力度不足而造成施工灾难。事实证明水文地质的问题是一个极其重要但又易于忽略的问题。因此,为了能准确的了解水文地质工作的重要性,必须要重视基础地质调查中的水文地质工作,并认识忽略水文地质工作会对工程勘察造成哪些影响,又会对建设工程带来哪些方面的危害。水文地质工作是研究水文地质条件的主要手段,其目的是为了查明地下水的形成和分布规律,并在此基础上对地下水资源作出水量与水质评价,所以水文地质工作对工程建设的后续工作有着十分重要的作用,但往往在工程勘察设计和施工过程中,水文地质问题常常被忽视给施工带来许多困难与不便,甚至造成了严重的工程灾难。本文从以往工程勘察中水文地质问题被忽视的原因进行分析,并提出了一些应对的措施。

1 工程地质勘察中水文地质评价内容

在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容:

1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。

1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。

1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性;对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性;当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价;在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。

2 岩土水理性质

岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。

2.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

2.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:一是软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。二是透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。三是崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。四是给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。

3地下水引起的岩土工程危害

地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。

3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式:

3.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:一是土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。二是斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。三是一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。四是引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。五是地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。

3.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。

综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。

篇3

中图分类号: F407 文献标识码: A 文章编号:

一、城市工程地质勘察的相关内容

1 城市工程中地质勘察的影响因素主要包括:①建筑场地其复杂的程度。通常根据其复杂程度分为三种级别,分别是简单、中等和复杂场地。简单场地对建筑地基没有太大的影响,中等场地则具有一定的影响,复杂场地则存在相当大的影响。②城市工程拟建筑场地的地质条件及当地的工程经验。如果对工程所在地的地质条件研究较少,那么地质勘察的工作量就相对较大,同样,若当地的施工经验较丰富,则勘查工程所需时间和工作量就小。

2 城市工程地质勘察的主要内容

2.1 地质勘察的准备工作

①接受城市工程的地质勘查任务书,并对工程场地的地质条件进行勘查工作计划的制定;②对于地质条件较为复杂的场地应对其进行地质测绘和实地地质的观察;③勘查点以及勘查线的设置,采用各种地质勘查手段或方法探明场地地质情况,并取得地质试样;④对取得地质试样进行物理力性测试和水质分析测试。

2.2 选址勘察

①收集城市工程所在地有关地形、地貌、地震、矿产资源、工程的地质、自然条件等信息;②进行工程的实地踏勘,对土层的结构,形成原因、成型的年代、地下水位等情况进行了解;③对周围建筑物规模、结构以及地质资料等进行了解;④进行施工现场的必要地质测绘及勘探工作。

2.3 初步勘察

①对施工场地的地质进行了解。②了解地下水的水位和冻结深度③查明施工场地中的异常地质现象及其对工程项目的具体影响以及发展趋势。

2.4 详细勘探

①勘查时主要使用原位测试、勘探以及室内试样检测技术为主。②复杂场地详细的勘探点应按主要的柱列线进行布置;对建筑物来说,可沿其周边或是建筑群进行布置。③应当根据地基受力层确定钻探勘探孔的深度。④详细勘查场地时,原位测试的井、探孔的数量级以及所取地质的试样等,需根据地质复杂的程度以及建筑的规模、类别等进行确定。

2.5 施工勘察

①对于那些重要建筑物的地基应对其验槽。验槽时需进行基槽地质的素描、地层界限的实测、人工填土分布以及均匀性的检测,有时还需进行勘探测试的补充工作。②在基坑开挖之后,地质条件如果同原勘察的资料不相符,可能会影响到工程的质量。③在深基坑设计和施工时,需要对地基进行监测。④在对地基进行处理和加固时,应首先进行设计和检验。⑤施工中若有边坡失稳的现象发生时,应当及时进行观测和处理。

二、城市工程地质勘察中出现的问题对施工环境造成的影响

由于城市工程的建筑同其所处的相关地质环境之间一直存在着性质、规模以及程度各不同的相互作用以及制约等的关系,具体来说,一方面,工程建筑的建设相当程度上必然会对地质环境造成一定的破坏或者说是改造的作用,进而为其周围或邻近的地质环境带来新的或是有利或是有害的一些因素,使原有的自然地质条件发生明显的或是潜在的改变;另一方面,拟建场区的施工建设势必会对工程建筑等施工的条件、造价与工程建筑物其稳定性以及使用条件等造成影响。

由于城市工程的建设通常是针对城市中的旧建筑物附近的一小块或是一小片地方进行局部地改造,因此不少人称其为“寸土寸金”,不仅如此,由于通常会受到周围已有的较为密集的建筑的限制,因此如何做到实现土地最大程度的利用同时还能够确保其周围的建筑物的稳定和安全是城市工程中地质勘察相关工作人员的一个棘手但重大的课题和难题,如果处理得好不仅可以最大程度地获得可以使用的空间,还能够创造巨大的社会和经济价值,与此同时,还能够确保其周围的建筑物的稳定性和安全性。但是,一旦处理的不好,就会由于城市工程建设的施工过程而使得周围建筑物发生变形或破坏等一系列的问题,不仅为现有的工程带来了停工的危机,还对其他建筑物造成了不利的影响,甚至可能危及人身安全,使国家蒙受巨大的损失。因此在进行城市工程中的地质勘察时一定要相当慎重。

通常在城市工程的地质勘察的过程当中所出现的较多的问题是对城市工程的概念不够清晰,对勘探的重点和次重点不够明确,因此造成了地质勘察时的针对性不够强,再加上地质勘察时所使用的方法不太恰当,科学技术手段等的相对落后;使得城市工程项目在施工中出现大量的质量问题,特别是对施工的周边环境带来了许多不利的影响。另外,由于城市工程在进行相关的地质分析工作时所采用的理论知识、支撑方法以及计算公式等同实际工程项目的情况具有相当大的出入,对其适应条件等方面的物理涵义以及意义等都混淆不清,因此也为工程带来了许多问题;有些工作人员所作的地质报告中甚至连最基本的地质条件都搞不清楚,因而造成了对城市工程中一些相对重要的地质问题的界定十分不准确,论证也相当不充分,将许多关键的问题遗漏下来,甚至犯了不少结论性的错误;不少城市工程的地质报告根本没有相关的地质结论,有些工程则在没做地质勘察工作的情况下就对工程的地质工作下结论,这些都极不严肃和认真。此类问题不仅造成本工程无法顺利进行,还给工程留下了巨大的隐患,其地质勘察中的工作不到位以及各种计算和设计的不精确和标准都十分容易造成对周边的环境造成相当不利的影响,可能会给周边建筑的稳定性和安全性带来潜在的或是显著的影响或破坏。

三、面对施工环境问题的解决策略

在进行城市工程的地质勘察中,由于拟建物的施工场地其四周相邻的旧建筑物为数众多,这时工程建设拟建筑物只要稍有不慎,或者是施工过程中的措施不够恰当,都十分可能使相邻的旧建筑物发生变形等的破坏,甚至出现垮塌的现象。因此对城市工程进行地质勘察时,针对周围的地质环境之间的关系问题,可以按以下几个措施进行:

1应当充分地对城市工程相关的地质基础理论进行运用,不仅如此,还应当根据工业以及民用建筑等方面的相关基本知识连同工程勘察相关的先进的科学技术和经验,做到有步骤和针对性的对施工环境周围的地质资料以及岩体节理裂隙组合等的相互关系采取科学合理、行之有效的勘察技术手段和方法进行收集和研究。而对于己有的建筑来说,应当对其基础竣工等的相关资料、其持力层的情况以及建筑工程基础的质量等进行详细的了解、研究和分析。

2在对城市工程进行地质勘察时,应当根据拟建筑物其周围环境的地质以及周围相邻的已有旧建筑物等的具体情况,对其相互之间的作用以及相互间的制约形式和作用机理等关系进行系统的分析,并对其进行预测,对可能产生的城市工程的地质问题进行评价和解决方案的拟定等。

3在对城市工程的地质环境勘察过后,在对地质进行选择时应当慎之又慎,应当确保城市工程建设过程中其技术的可行性以及整个工程其经济的合理性,并提出能够利用以及对地质环境进行改造的切实合理的技术方案和科学有效的防范措施。

参考文献:

[1] 冯永能. 城市工程地质勘察中的环境问题[J].科技资讯,2009,(07).

[2] 徐慧芳. 浅谈工程地质的几个问题[J]. 内蒙古科技与经济,2009,(02).

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中图分类号: S611 文献标识码: A

一、地下水对岩土工程的主要危害

地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。

(1)地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式。

水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。

由于潜水面上升对岩土工程可能造成:土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象;一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化;引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象;地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。

地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水,采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中的胶结物铁、铝成分流失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

(2)地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。

二、岩土工程勘察中水文地质问题的评价

根据以往的岩土工程勘察报告显示,人们在勘察过程中只是关注勘测出来的岩土类型及其工程地质性质、结构的研究,却在水文地质参数的利用方面很少涉足,水文地质问题往往被忽略或是只作为象征性的工作,在勘察报告中只对天然状态下的水文地质条件作出简单的评价。在基础设计和施工方面,由于缺乏评价水文地质对岩土工程带来的作用和危害,因水文地质问题早场工程基础下沉、导致建筑物损坏的事故比比皆是。对岩土工程造成影响的水文地质因素有:地下水的类型与变动幅度的大小、含水层和隔水层的厚度及其分布组合关系、土层和岩层的渗透性强弱情况与渗透系数、承压含水层以及水头特征等。为了达到提高工程地质勘查质量的目的,应加强对水文地质问题的关注。在工程地质勘察过程中,一方面要求明与确岩土工程相关的水文地质问题,并根据地下水可能对岩土工程和建筑工程造成的作用及其影响作出正确的评价;另一方面,更要提出预防与治理措施的建议,为工程设计和施工过程提供必要的水文地质依据,以此来消除减少水文地质问题对工程建设带来的危害及影响。岩土工程勘察过程中,应该将研究地下水对岩土体和建筑带来的影响和作用方面作出重点评价,同时根据实际情况预测出可能对工程带来的危害,以此提出相应的防护措施,做到及时发现、及时治理、及时补救。勘察过程中应当与建筑物地基的基础类型的需要密切结合,查出与此相关的水文地质问题,根据选型提供可靠的水文地质资料。

不同模式对建筑物造成的适应能力相差很大,导致工程地质问题也相差甚远。例如山区、平原区、深雪峡谷区等都具有符合自身特点的模式。同时工程勘察中不但要明确地下水的天然条件下地下水的赋存状态,还要查明天然状态下地下水的变化规律。此外,还需要对人为工程活动后地下水的变化情况进行分析和预测,同时也要考虑地下水对岩土体和建筑物带来的不良影响。此外低下水位高低的不同也会对建筑物造成影响,在分析工程地质问题的同时,要将地下水位以上和水位以下给予不同对待。从工程角度出发,在工程勘察中的水文地质条件评价内容中,根据地下水对建筑过程的不同作用与影响,作出相关的地质问题的评价。

三、水文地质勘察设计

(一)勘察目标与任务

水文地质勘察的目标就是为了查明地下水的形成、分布规律,在此基础上做出对地下水情况的评价,评价内容包括水量与水质,不同的工程建设所要解决的水文地质问题各不相同,因此对工程勘察工作要求具有明确的目的性。

(二)设计与任务

根据一般的工程地质勘察工作,一般可划分为勘察规划、可行性研究、初步设计和技术实施设计四个阶段,现重点介绍初步设计阶段和技施设计连个重要阶段,简单介绍规划勘察与可行新研究勘察两阶段:(1)规划勘察与可行性研究。规划勘察的整体目标是为工程选点提供初步的工程地质资料。该阶段的主要任务是搜集整合区域水文地质资料,对于水利水电工程的规划勘察内容包括:合流、河段与地质构造、地层岩土性质以及地震等。可行性研究是在规划选定方案的基础上进行勘察工作,其目的是为建筑工程设置施工方案进行地质论证,对于该阶段的主要任务是对该区域的构造稳定性进行精确确认,并作出评价。(2)设计勘察。该阶段的主要任务是查明水文地质条件、工程地质问题以及预测蓄水后的情况变化。对地下水实行动态监测和岩土移监测,需要提出地质工程问题一级处理建议;引水隧洞工程地质条件分段特征,围岩工程地质分类等问题做出评价和建议。

四、地下水位对岩土物理力学性质的影响

地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,严重者形成地裂,引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏。当地下水升降频繁时或变化幅度大时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度加大。因此,在膨胀性岩土地区进行工程勘察时应特别注意对场地水文地质条件的研究,特别是地下水往往升降变化中高度和变化规律对地基基础深度的选择(宜选在地下水位以上或地下水位以下,不宜选在地下水位变动带内)有主要的参考价值。

在建筑工程的地基内,当地下水位在基础底面以下压缩层范围内发生变化时,就能直接影响建筑物的稳定性。若水位在压缩层范围内上升时,软化地基土,使其强度降低、压缩性增大,建筑物可能产生较大的沉降变形。若水位在压缩层范围下降时,岩土的自重应力增加,可能引起地基基础的附加沉降,如果土质不均匀或地下水位的突然下降也可能使建筑物发生变形破坏。

结语

为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。

参考文献

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Abstract: The underground water level plays a very important role in the study of geotechnical engineering problems. Analysis of underground water level research, improve the reliability of engineering data be imperative. This paper mainly describes the importance of the hydrological geological problems of engineering survey, and the main evaluation content from hydrogeology, soil hydraulic properties and groundwater from geotechnical hazards three big aspects.

Key words: engineering geology; exploration; hydrogeology; importance

中图分类号:P641.72 献标识码:文章编号:2095-2104(2013)1-0020-02

1 对水文地质评价内容的研究

很多工程质量事故的发生就是由于勘测报告分析不到位而产生的,质量事故以基础下沉和建筑物开裂为主。由以往的工程勘测报告中分析得出,水文地质这方面的内容缺乏与基础设计和施工实际需要的分析,从而造成质量事故的发生。本文分析结合了以往的经验教训,认为在今后工程勘测中对水文地质的评价应该着重从以下方面入手:①根据勘测结果,提出实际可行的预防措施。②工程勘测与实际建筑物地基类型相结合,具体分析地基问题,弄清与该地基相符合的水文地质情况,依据实际状况提出水文地质资料。③以工程角度为出发点,分析地下水对工程的影响度,以实际情况评价地质问题。

2 对岩土水理性质的研究

对岩土水理性质的研究是不可缺少的,因为岩土水理性质与岩土的强度和变形相关联,更为重要的是它的某方面性质能对建筑物的稳定性产生直接的影响。与岩土的物理性质一样,岩土水理性质也是岩土极为重要的工程地质性质。由以往的勘查报告中分析得出,对岩土的物理力学性质的测试得到注意,但是却忽略了同样重要的岩土水理性质,所以对岩土工程地质性质的评价往往是片面的。岩土的水理性质是由岩土与地下水相互作用而显示出来。以下是对地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响研究,然后再对岩土的重要水理性质和研究测试方法给予相关简介。

地下水的赋存形式:地下水可以分为三种,第一种是结合水,第二种是毛细管水,第三种是重力水,其区分的依据是它们在岩土中的赋存形式。

软化性、透水性、崩解性、给水性和胀缩性是岩土的五个主要水理性质及其测试办法。软化性可以用软化系数表示,它可以有力的判断岩石耐风化和耐水浸能力软化特性普遍存在于粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等。透水性是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。透水性与岩土的颗粒大小和岩土的均匀状况有关。渗透系数可以用来表示透水性,抽水试验可求取出岩土体的渗透系数是多少。崩解性是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的颗粒和矿物成分和矿物结构与岩土的崩解性密切相关。

给水性一般以水度表示,它在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能。给水度作为含水层的重要水文地质参数,场地疏干时间能产生巨大的影响。实验室的方法能够有效的测试出给水度。胀缩性是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。地裂缝、基坑隆起一般是由岩土的胀缩性引起的。此外,岩土的胀缩性与地基变形和土坡表层稳定相关联。膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等可以标定岩土的胀缩性。

3 对地下水引起的岩土工程危害的研究

地下水引起的岩土工程危害由两大原因造成,它们分别是地下水位升降变化和地下水动水压力作用。

3.1对地下水升降变化引起的岩土工程危害的研究。地下水位条件及其升降变化能够对岩土工程造成一定的威胁,所以正确的分析和了解地下水位条件及其升降变化是非常关键的。地下水位的升高与降低与雨季和旱季密切相关。但是地下水位由雨季和旱季的影响的变幅较小,而相对应的人为对地下水位的影响范围较大,且人为的地下水位的变化对工程的影响更为深远。①水位上升对岩土工程产生的危害。潜水位上升主要是由于地质因素和水文气象因素的交叉影响。潜水面上升能导致不良地质现象的发生,如山体滑坡、崩塌。此外,潜水面上升能增强地下水对建筑物的腐蚀性,甚至影响到土壤。②地下水位下降对岩土工程产生的危害。人为因素是地下水位下降的最主要和最关键性的因素。现在很多人无限制的用地下水、不经过实际调查乱建水库、无规划性的大规模采矿,这些都能直接引起地下水位下降,从而引发一系列的问题。现在经常可以看到大面积的地裂和地面快速下沉和地面无故坍塌等等自然灾害,殊不知这些都是由于人为因素造成的地下水位下降引起的。更为严重的是地下水位下降使水资源减少、水质大大不如从前,这些环境问题给人类的持续和和谐发展、给建筑物的稳定性、给岩土体产生巨大的危害,并阻碍人类的进步与发展。

3.2 对地下水位对岩土物理力学性质产生的影响的研究。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,如果地下水升降变化严重,能够直接导致地裂,并对低层的和结构轻型的建筑物产生破坏性的影响。所以,对膨胀性岩土地区的场地水文地质条件的研究是必不可少的。在勘测过程中,应该以研究勘测地区的水位升降的变化及其变化的规律为主。

在勘测调查研究中发现,地下水位在基础底面以下压缩层范围内发生变化时能对建筑物的稳定性产生直接威胁,其地基在建筑工程的范围之内。更糟糕的是,当土质不均匀、地下水位突然下降时,建筑物有可能会变形,然后被破坏。

经调查研究发现,地下水位的变化有规律可循。地下水位岩土层一般可以分为三大类,第一类是地下水位以上,第二类是地下水位变动带,第三类是地下水位以上。地下水以上部分由于经过长期的淋滤作用和铁铝富集,并对颗粒产生胶结和充填作用,从而大大增加了土拉间的连接能力,从而产生一种称之为“硬壳层”的东西,所以地下水位以上有一大一小的变化规律。而位于地下水位变动带的土层因为地下水交替非常地积极和活跃,所以岩土中的铁铝成分很快就被淋失,土质因此而变得非常松,从而导致了含水量、孔隙比增大、压缩模量、承载力降低这样的状况发生。相反的,处于地下水位以下的土层,地下水交替相对缓慢,氧化、水解作用由地下水交替的缓慢而变得相对弱小。扭土层的自重压力作用和土质相对密实这两种情况也能使含水贫、孔隙比减小,压缩模、承载力增高。

岩土的物理学性质变化规律与地下水位有着千丝万缕的关系。以各种各样的软质岩石、成因各有不同的粘性土、风化残积土尤为突出。由此看来,对地下水位的研究是十分重要的,同时得充分理解和分析岩土的物理学性质变化规律与地下水位的关系的研究。

3.3对地下水动水压力作用引起的岩土工程危害的研究。人为的地下水动水压力作用比天然的地下水动水压力作用对岩石工程的危害程度更大,影响范围更广。平常常见的危害如流砂、管涌、基坑突涌等就是由人为的地下水压力作用下改变了地下水天然动力的平衡条件而产生的。由此可见,对地下水动水压力作用的岩土工程危害的研究是很有必要的。

4 结语

由上综述可见,为了有效预防和将地下水对岩石工程的危害降到最小,工程地质勘查工作是不容忽视的。在进行地质勘查工作中,了解清楚所有关于岩土工程的水文地质状况,力求最大限度提高工程勘测质量。根据勘测实际情况,提出实际可行的预防和治理措施,并给设计师和工程队提供有帮助的水文地质材料。水文地质问题由于长期处于被忽视的状态,由此引发各式各样的岩土工程问题。由此可见,水文地质在工程勘测和设计施工中处于举足重轻的位置,不容忽略。尤为重要的是在勘测过程中,一定要查明与岩土工程密切相关的水文地质问题以及它将对岩土工程和建筑物产生什么样的作用和有什么样的影响,从而有效的为设计师和施工人员提供有价值的水文地质资料,力争把危害减到最小。

参考文献:

[1] 乐安祺,宋赞.工程勘察中的水文地质问题不容忽视[J]. 科技咨询导报. 2007(19)

[2] 朱志新.浅议工程地质勘察中水文地质问题的必要性[J]. 科技创新导报. 2011(12)

[3] 刘蓉.在工程地质勘察中注重对水文地质面临的评估[J]. 科技咨询导报. 2006(20)

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2本体知识地图构建的主要技术

本体知识地图构建过程中,往往有着一定的技术特征,本文首先分析了本体知识地图构建过程中所遵循的基本原则,并对其方法作了简单的讲解。

2.1原则

本体知识地图构建的过程中,同样也要遵循一定的基本原则,一方面就要遵循明确性和客观性的基本原则,另一方面就要遵循可扩展性和最小编码偏差的基本原则,其原则往往有着一定的指导性,做好领域的分析和概念的增加,并保证本体知识地图构建有着一定的规范化和科学化。

2.2方法

本体知识地图构建中,往往需要借助于教学软件,同时也要借助于手工的方法,实现本体知识地图的共享性和互操作性。软件开发生命周期中的IEEE1074-1995标准,在某种程度上并不是本体构建方法的标准,仅仅是一种知识工程领域中的软件开发方法。在本体知识地图构建的过程中,往往需要对其需求进行综合性的分析,并对领域本体的建设实施,最后就要做好形式化的编码以及确认评价。

3本体知识地图在工程测绘专业教学中的应用

对于工程测绘专业教学而言,更要结合专业的特色和专业学生的学习心理状态,并做好本体知识地图的综合应用。

3.1需求分析

本体知识地图在工程测绘专业教学中的应用过程中,就要做好需求的分析。就工程测绘专业教学而言,其信息检索系统紧紧是对简单的关键词进行搜索,并没有综合的考虑测绘专业领域相关的知识。当前工程测绘专业知识教学中,主要是由多个知识点组成的,而知识点之间往往存在各种各样的联系。在外部知识排序的过程中,就要对内部排序的基本因素进行详细的了解,做好基础的需求分析。语义检索过程中,更要将用户检索请求的本体化全面提高,借助于本体知识地图进而将关键词检索的局限性打破,将本体层次的检索实现,并将检索的覆盖率和精度全面提高。

3.2教学系统的设计

工程测绘专业教学系统设计中,主要是对B/S模式加以采用,并结合J2EE框架的系统体系结构加以实现,学生和教师借助于浏览器,并对Web接口以及Web页面加以采用,其服务器端更是对多层体系架构设计加以采用。这种教学体系设计的系统结构图主要有用户组、管理员组、语义查询接口、学习资源采集接口以及数据结构本体等,其层次分别有浏览器用户层、视图表现层、应用服务器中间层、数据存储层以及操作系统层和网络层等。检索的过程中,主要是采取直接输入的方式,并对有意义的关键词取出,查询实现的过程中,尽可能的保障其有着一定图元素集合,并借助于可视化的形式,将图元素集合加以表现。

3.3工程测绘专业教学中本体知识地图的建模过程

依据工程测绘专业教学中的具体情况,对工程测绘专业教学的结构领域加以确定,进而对本体知识地图进行建立,并实现对教学和学习的一种辅助,通过借助于系统将学生的学习水平和实际的教学推理机制实现,并将学生将要学习的知识内容加以展现,帮助学生对学习中需要查询的知识进行查询。为用户将精确的查询结果提供。这种本体知识地图系统的用户主要有最终用户和教师教学管理人员两种。所谓的最终用户也即是使用者学生,而教师和教学管理人员则是资源的一种加工者,并借助于提供的接口和网络,对本体知识地图库进行丰富,进而为学生服务。本体知识地图在实际的建模过程中,往往需要长期的进化和改进,通过借助于数据库存储本体作为后台,将OWL接口作为前端,输出输入文件格式采取OWL格式,有利于对当前的Web信息进行综合性的描述。本体知识地图在构建的过程中,就要将测绘专业领域相对重要的概念和关系提出,并将其作为进化的一种中职,在各个专家的深层次交流之后,进而对测绘专业课程的核心主体进行初步的建立。在当前工程测绘专业教学而言,就要对现有的课程本体知识地图相关概论进行严格的分析,并借助于计算机网上技术,对本体进行构建,尽可能的对大量的图片和文字信息等资料进行搜集,借助于教师的教学经验,做好教学内容的综合性分析,尽可能的对部分知识点的结构图进行总结。通过对各个知识点之间的关系进行全面的了解,并对教学内容的大部分重要知识获取,借助于计算机算法的基本设计知识,实现教学内容和教学专家之间的沟通交流,并将内容学习的本体知识地图进行建立,将个别化学习提供给学生。

3.4工程测绘专业教学中本体知识地图的应用实现过程

工程测绘专业教学中,本体知识地图主要是针对学生学习的基本特点和教学情况,借助于现代化信息技术和计算机技术,进而对教学内容的基本概念进行分析和确定,并确定教学的基本方法和教学的技巧,并对教学之间的关系进行分析,对知识的语义模型进行建立。工程测绘专业课程作为一门专业性的技术课程,在整体课程设计中更要对各个章节之间的衔接综合性的考虑,并在实际的实施过程中,做好对信息的收集和处理工作。本体知识地图在工程测绘专业教学中的应用过程中,通过对数据结构、线性结构树形结构等加以采用,进而对测绘专业相关的教学内容进行确定。数据结构主要是对现实世界实体数学模型的一种描述,并借助于计算机操作实现的过程。而线性结构主要是对结构中数据元素的对应关系的一种描述,并保证对应关系中有着某种程度上的关联。教学过程中,本体知识地图查找时,就要借助于某一确定的关键词,实现知识的搜索和教学,更要确定重要性的关系。对于工程测绘专业而言,其课程教学和学习过程往往有着一定的特殊性,而教材不仅仅对教学单元作了主要的安排,同时对于教学的进度也做了不同程度上的安排,而教学关系确定时,更要严格的按照于教学的知识点,并对教学之间的基本概念和相关的方法加以确定。学习资源和测绘专业数据结构的相关知识点更要做好分开的设计,测绘专业教学知识点背景知识、主要内容以及教学的主要特点均要进行详细的说明,对于工程测绘专业学生而言,更要结合知识的难以程度进行划分,尽可能的将教学知识的难度不仅仅要有着非常简单和简单两个划分,同时也要划分为中等、困难和特别困难等级。对于相对典型的目标用户而言,尽可能的将知识点学习的时间延长,并做好知识点角色用户的划分,合理的描述学习资源,对相关知识点的关联属性进行建立,借助于网状结构,实现知识点和资源的连接。总而言之,工程测绘专业教学中本体知识地图的应用,不仅仅为学生的知识学习提供了一定的便利,同时对于教师教学质量的提高和教学效率的提高也有着一定的积极影响作用。

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一、建筑工程地质勘察中所存在的问题

对于有特殊的施工要求或者建筑工程的地质条件较为复杂的比较重大的建筑物地基来说,有时候通过详细的勘察并不能查明所有的情况或者全部的所需资料时,那么就需要对施工勘察加以实行。在当前的民用建筑的工程地质勘察中存在着一些问题,如下:

1.1对工程的地质勘察的重要性与价值认识还不够

对于地质勘察而言,其主要有两个方面,一是对地质构成的揭示,二是对土体力学指标的提供;地质构成决定着基础的处理方案的选择,对于力学指标来说,其对工程造价的影响是非常大的。我们都知道,地下室摸不着也看不见的,只能依靠钻探勘察,由于建设场地具有唯一性的特点,勘察结果也是没有可比性的,因此对于建设单位而言,应该选择一家操作规范严谨并且专业技术强的单位,能对成果进行提供的勘察单位也是相当重要的,对工程施工的顺利进行、建筑的安全,以及节约投资都具有非常重要的意义。

1.2相关地勘部门的地勘报告的质量不高

对于地勘部门而言,其提出的相关地看报告的质量不高,并且还出现一些错误。现在一些的地勘报告的内容已经过于简化,以至对土工试验的指标不予提供,不作评价,同时没有明确的结论以及建议性的工程处理意见不予提出等。对于一些报告而言,该省略的地方不予省略,不该省略的地方却没有;文字不是很多,但却是废话连篇。这种做法是对不懂专业的相关管理人员的欺骗,也是对一些设计人员的迎合,因为他们只需要让其提供地基的承载力这一种指标。

1.3错误的勘探方法

对于一些勘察部门而言,其用静载荷的试验压裂的探坑两侧的土层作为标准来对承载力加以确定,这种做法是一种错误的引导,并且是不科学的。想想看,如果压裂较浅与较深的相关两侧的土层所需要的压力的大小是不一样的,根本就不能确定出该取哪个压力定值作为地基的承载力。除此之外,压裂两侧的土层根本就不能说明这个压力值就是那个竖直方向上的土层地基的持力层的相关承载力。

1.4缺乏对工程地质勘察的监管

一是相关的工程地质勘察是在工程的前期进行的,是由建设单位对勘察单位进行自主的选择,通常建设单位对于这方面的相关专业知识是欠缺的,其对地质勘察的相关重要性的认识是不充足的,所以对勘察单位的要求是不高的,有一个成果便可以,在钻探费用上的考虑就多点,对技术方面的要求也就相对较轻了。二是对于地质勘探而言,其是土工试验、野外作业和资料的整理,在整个过程中只有勘探单位单独的加以完成,没有相关部门的监督,至于到底钻了多深,钻了几个孔,以及土工试样到底做了多少,取了多少的土样,这些方面都存在一定的漏洞。对于现在的施工图审查来说,其也对地质的勘察成果方面进行审查,但是那都是以后的事,只要资料做的足够好就能通过,地质的构成和实际施工存在严重呢的不符现象还时有发生,对于力学指标的相关精确性而言,更是不能对其进行判别。

二、确定地基承载力的方法以及取值问题

对于地基承载力而言,其并不是通过一种方法来进行确定的,而是需要以下的五种方法:(1)根据《规范》的表格进行确定;(2)按照静载荷的试验方法来进行确定;(3)按照动力或者静力的触探方法来加以确定;(4)根据土的相关强度理论来进行计算并且加以确定;(5)根据邻近的条件相似的相关建筑物的经验来予以确定。通过上面的五种方法对承载力加以得到后,再通过分析,进行综合的取值,才能够得到地基的承载力。

在上面的方法中,通常以野外的鉴别以及土的物理力学的性质指标来对《规范》表进行查阅、动力静力的触探方法以及理论公式的计算方法作为主要的相关确定方法。现在质检部门予以承认的现场的静载荷试验法,其实当遇到土质很不均匀、地质条件比较复杂或者遇到重大的工程时才进行采用的一种方法,但是通常在不具备设备的条件或者压力达不到的时候,这种方法是很难被实施的。用现场的静载荷试验进行地基持力层承载力加以确定的方法主要有2种:(1)强度控制法,也就是用比例界限的PO值将其作为地基的土承载力。其主要适用在硬塑~坚硬的粉土、粘性土、碎石土和砂土。(2)极限荷载法。在P~S曲线上的相关比例界限出现了以后,土很快就会达到极限载荷―Pu,将Pu除以安全系数F当成地基土的承载力,也应该用极限荷载法或者强度控制法。对于密实的那些卵石土而言,要对强度控制法加以运用,得到的P~S的曲线上第一个的拐点一定是地基的持力层将要产生的局部剪切的破坏开始点,这时所对应的相关压力也就是比例界限荷载。而且这个拐点的出现,其对于持力层的那些碎石土来说,没有相对充足的压力是很难实现的。至于第二个拐点的出现,使碎石土完全的被剪破,使得连续滑动面得以出现,更是很难达到的。

三、地基土的承载力与其变形的关系

对于设计部门的设计人员而言,其不仅要会设计,同时还要学会阅读以及对地勘报告进行充分的利用,还要对报告中所提供的那些方法加以分析,对于其中所存在的那些问题要提出质疑,不应该只对承载力值加以需要。即使对地基土的承载力值加以需要,也能只是这一种数值。《地基基础设计规范》对承载力的三种值加以提出:(1)地基承载力的基本值;(2)地基承载力的特征值;(3)地基承载力的设计值。基本值是通过大量的工程实践所得出的相关经验值。在《规范》中,各表所列出的各种相关数值都是根据现场标准贯入试验、荷载试验、室内的土工试验以及轻便触探试验数据,并且对相应地基土的承载力方面进行分析、统计而提出的。值得注意的是,设计人员在对承载力特征值进行使用时,不能够对特征值进行直接的使用来进行设计,而是要经过基础宽度与埋深修正以后所得到的承载力的设计值来进行设计。在当前很多的设计人员对特征值进行直接的使用是极其不科学的。

在对承载力的设计值进行采用并且进行设计时,其是为了对建筑物的基础底面与剖面尺寸加以确定,通过相关公式A=N/f-YGD来计算满足P小于或者等于[p]的要求,这也只是考虑了对地基的强度的条件要求加以满足。但是设计人员在相关的设计中很少对变形条件的要求进行考虑,这也是造成相关的地勘报告中对工程的建议性的处理意见不予提供的后果。

在当前的建筑工程中,出现的质量事故很多不是因为强度条件的不满足,而是相关变形条件的不满足造成的。在建筑工程中,对于出现的那些不均匀沉降所造成的房屋倾斜、裂缝,以及局部的倾斜,也就是变形条件的不满足而带来的危害。如果想要工程的变性条件能够得到满足,在地勘报告中就必须对建议性的工程处理措施加以提供,来供相关的设计人员进行参考,对于重要的工程来说,甚至要当作变形来进行计算。

总结:

本文通过对建筑工程地质勘察中所存在的问题加以提出,对确定地基承载力的方法以及取值问题以及地基土的承载力与其变形的关系加以分析与阐述。对建筑工程的地质勘察问题进行了简要的分析与阐述。

参考文献:

[1]迟晶华.试论民用建筑地基施工质量控制.黑龙江科技信息.2009(02)

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关键词:岩土工程;地质灾害防治;问题措施

近年来,地质灾害不断爆发,危害范围也在逐渐扩大,这些很大程度上是因为地下岩土工程的变化而造成的。地质灾害的防治工作也成为了各国关注的焦点。作为全世界面积比较广大,气候条件等变化比较明显的国家,我国的地质灾害防治问题更是迫在眉睫。从2008年至今,中国因地质灾害造成的损失已经可以用不计其数来形容。为什么会有这样的恶性循环呢?究其原因,很大程度上是对岩土工程认识不够造成的。所以在今后的日子里,我们一定要更加深入的探讨岩土工程地质灾害的防治问题,并在实践中逐渐摸索,总结出一套适合中国的地质灾害防治措施将是我们的首要任务。

一、岩土工程特点及与地质灾害的联系

岩土工程作为土木工程的一个分支,近年来广受人们关注。早在二十世纪八十年代末,我国的地质工程学就开始了对岩土工程的研究。总的来讲,岩土工程的探究对于地质灾害的防治有着指导性的作用。因为像泥石流,崩塌等大部分常见的地质灾害都是由地下岩体的变形,变质而引起的。

从概念上来讲,岩土工程是以求解岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题,作为自己的研究对象。所以它具有涉及面广,影响面大等特点。当然,地质灾害的爆发不仅受到岩体等自然因素,也有人为因素的影响,不过不可否认,岩土工程的稳定确实是造成地质灾害的重要原因之一,所以,要预防地质灾害,就必须要知道岩土工程地质灾害的类型,然后通过对岩体等的研究得出起防治措施才是解决问题的根本之道。

二、浅析我国地质灾害的特征及类型

由于我国幅员辽阔,而且地理位置独特,所以我国的地质构造相对其他国家较复杂。在当今这个地球环境多变的世界,加上我国人口众多,本身对地质环境影响因素较多,而且经济相对落后,承载能力较弱,所以我国地质灾害最大的特点就是发生率较高,影响范围较广,强度较高,损失较严重。可以说,地质灾害,已严重影响我国人民的精神和物质生活。

当然,针对此状况,国家也进行了很多的数据分析,据有关资料显示,我国的地质灾害主要包含滑坡,崩塌,泥石流,地陷,地面沉降及地裂,发展十分严重。其中滑坡,泥石流,崩塌的分布甚至已占据整个国土面积的百分之五十,这是一个非常惊人的数字,值得一提的是,西南,西北地区的地质灾害相对更为严重,应该受到有关部门的急切重视。

关于地质灾害的类型,我们可以从两个方面来分析,首先是由于自然界的变化造成岩土变质等问题而引发的地质环境问题,属于自然地质灾害,这类地质灾害往往无法人为直接控制;另一方面,由于人为因素,像是乱砍滥伐等破坏生态环境,日积月累导致泥石流等现象的发生,属于人为地质灾害的范畴,是人为可以控制的。要说明的是,我国百分之五十以上的地质灾害的主要成因是人为因素,可见要防治地质灾害也应该从人们自身做起才行。由此,我们也得到了比较详细的地质灾害类型:

(一)滑坡

滑坡可以说是岩土工程地质灾害最基本得表现形式,它是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。一般在暴雨多发区或是江、河、湖等地或是地形相差较大的峡谷,及山谷铁路公路等地区,发生滑坡的可能性极大,还有一些易滑岩土分布区都是滑坡的发生地带。引发滑坡的因素首先应归咎为地震,这也是为什么汶川地震后滑坡非常严重的原因。其次像降雪,地表水的侵泡都是滑坡产生的根源之一,还有就是河流等地表水体对斜坡坡脚的冲刷,堆填加载,乱砍乱伐等都是滑坡发生的诱因所在。

(二)崩塌

崩塌是第二类常见的岩土工程地质灾害,它是指陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚的地质现象。经过多年的研究,我们总结起来,其实产生崩塌原因主要是人为因素,像是过渡开采矿产资源,由于道路工程建设不得不开挖边坡,还有就是书库蓄水不至于渠道的过渡渗漏,堆渣填土及强烈的震动等,都是引发崩塌的主要原因,这点应该引起大家的高度重视。

(三)泥石流

泥石流也是一种常见的地质灾害,它是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。引发泥石流的诱因跟崩塌类似,以人为因素为主,主要是不合理开挖,弃土弃渣,乱砍滥伐造成的。

(四)地面变形

一般来讲,地面沉降、地面塌陷与地裂缝都属于地面形变的范畴,造成这些地质灾害的因素也大致相同,尤以地面塌陷最为突出。地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。造成它的原因主要是不合理的开采地下矿产资源,这是造成塌陷的主要原因,另外由于岩溶活动或是抽取大量的地下水也是造成地面塌陷的主要成因。当然,地面塌陷必然一起地面沉降,严重事导致地裂,这里就不一一赘述了。

(五)人为因素造成的地质灾害综述

虽然上述以提及人为因素对于地质灾害的影响,但是不详细。笔者在此进一步强调人为因素对于岩土工程地质灾害的重要影响,忘大家予以重视。

大家都知道,人为因素可以加快泥石流,崩塌等现象的发生,但是对于影响状况,很多人都不是很明确。其实对于一般人工诱发的地质灾害的特点,通常我们可以分为以下三个方面来讨论:

首先,人为地质灾害的诱发速度惊人。在自然地质演化及气候变化过程中, 岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生并造成更大的损失。

其次是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。

最后是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展, 人工诱发地质灾害所造成的损失仍会不断增加。

所以说,我们有必要采取各方面的措施来对岩土工程地质危害加以防治,我们不能只看到问题的严重性,只有在其情况下做出相应的行动才是最重要的。

三、岩土工程地质灾害的防治措施

以上我们已经总结了各方面的地质灾害类型,对于地质灾害的严重性笔者人为大家已经有了一个比较深入的认识,以下是一些关于这些地质灾害的防治措施,望可以解决掉一些相关问题。

(一)工程防治措施

工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应:对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。

(二)生物防治措施

生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。 根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。

(三)避让措施

关于这一点,我们可以分两方面讨论,一方面是雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户做转移地点安排。应根据就近原则、转移地不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。另一方面指搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。

(四)教育措施

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[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-132-1

0引言

地质勘查技术包括技术种类较多,主要就是利用物探、钻探、遥感、测绘等对地质结构进行研究与分析,近些年此类技术在矿产工程中的应用也日趋广泛和深入,为矿产工程提供了重要的技术支持。

1矿产工程地质勘查的工作

1.1对资源进行拓展勘查

矿产开发有一定的资源局限性,在开发中矿产开发的年限决定其生产的发展,任何矿产的开发都是有时间限制的,所以多数矿产工程都必须重视持续性开发,所以在矿产工程中必须利用勘查技术对潜在的资源进行勘查,尤其是对铜矿、铅矿等更应进行持续的勘查,发现潜在的资源以保证矿产生产的持续性。

1.2帮助生产勘查

在矿山进行开发的过程中,必须进行持续的地质勘查才能为矿产工程提供必要的数据支持,指导制定的相关的工作计划和生产计划,因为矿山开采是一个持续的过程,且在开发中会不断遇到新的地质问题,所以在生产的过程中也必须进行地质勘查,以此保证矿山的合理开发与充分开发。对于生产中的矿山而言,开采对地质结构是一种破坏和干扰,所以必须对地质情况进行及时的勘查,同时也是对周围矿产蕴藏情况的调查,以此指导进行进一步的开发工作。对已经开发的矿区进行安全评估,对未开发的地区进行矿物勘测,对于矿山生产显然意义重大。

1.3对矿产进行综合性评价

矿产生产与工程中往往存在矿产综合开发的问题,即对矿产的类型以及伴生矿等情况进行分析,进行综合性评价,并制定相关开发计划等,综合开发或者紧缺矿产开发甚至是尾矿生产都离不开地质勘查,因此勘查技术可以帮助其实现综合性开发,提高资源的利用效率。

1.4关闭阶段的地质勘查

矿山生产接近尾声时需要对矿山进行关闭处理以及复垦工作,这些都需要对矿山地质情况进行勘查,并提供重要的资料,指导矿产工程进行后期的坑道关闭以及环境保护等。开发完成之前应进行必要的地质评估,关闭前应提交地质报告方便工作的开展。对于废弃的矿山或者闭坑矿山等,必须进行地质和环境评估主要是保证环境以周围的居民生产和生活的安全。并可以根据资料对矿山的地质环境进行综合性的利用或者开发,因此勘查资料的作用是不容忽视的。

2矿产地质中所采用的勘查方法

2.1地质填图

此类技术就是在矿产地质勘查的过程中利用相关地质理论对所需要开发的地质结构进行分析,对地质矿产的生成以及结构进行全面的分析,主要是细致调查生产区域内的地质结构以及岩层的基本性质,对其成矿的规律以及地质信息进行汇总,除了获得必要的矿产资源分布信息外,也对地质情况进行了解。

2.2砾石分析

砾石分析也是一种重要的地质勘查技术,主要是对矿体表层风化的砾石进行调查与分析,或者根据与矿化相关砾石性质进行分析,因为重力和冰川、水流等作用,砾石会呈现出大范围的分布,且与矿床的分布有直接关系因此通过对砾石的研究与分析可以直接获得山坡、水系、冰川的活动规律从而找到对应的矿床位置。该技术通常可以通过直接的观察与分析来获得最为直接的地质资料,从而帮助矿产工程获得第一手的资料。

2.3重砂分析

在矿产地质分析中可以利用各种疏松的沉积物中的自然矿砂来进行分析比对,从而获得矿床的性质和位置等,并将砂矿作和原生矿作为寻找的目标,通过对重砂的分析来获得矿产的位置与分布情况。

3矿产工程地质勘查技术应用

3.1地形结合工程测量

地形和工程测量就是采用国家地理高程的基准点来对矿区的位置进行标定,如果在勘查中需要对边缘的矿区进行勘查则可以利用全球定位系统进行全面的测量与分析,独立构建一个坐标系统完成测图,获得矿区相关的数据资料。在测图的过程中应选择适应勘查的仪器设备等,并确定定位时间、定位程序等,并对测量的精度等进行全面的规划与分析,确定标准与明确说明,以此提高勘查的准确性。同时对于精度应严格的要求,执行规范中的标准,满足勘查的要求,对于不同的勘探剖面比例尺,应保证实测剖面的准确。

3.2地质填图的应用

地质填图在应用时不论是比例如何其都应作为地质勘查的基础,填图必须精确,必须满足规范中的精度要求。对于比例尺较大的填图而言其服务的对象时矿产勘查、矿山建设等。因此选择比例时应根据实际的工程需求选择,以矿体规模、复杂程度、勘查阶段等作为标准。做好地质点设置的工作,当布点完成后,应利用仪器帮助绘制具体的点的位置。如果是薄矿体、标志层等抑或是特殊地质对象等,应可以扩大进行标识。

3.3水文地质技术应用

水文地质尤其重要的勘查意义,水文地质工作也是勘查的过程之一,对于不同比例的水文地质、工程地质、环境地质等调查的结果,其都应满足相关比例尺的约束范围。同时应满足矿区内的水位地质、工程地质等基本的需求,对于专业的水文地质工作以及岩层矿物物理学性质检测而言,其都应满足向规范的要求,并保证检测结果的真实性。

3.4探矿应用

探矿时应按照勘查技术的应用特征进行选择性应用,利用勘查结果对有利于成矿的区域进行重点勘查,这样容易获得更好的效果。在实际的应用中应重点弄清断裂带的相关分布情况,并对矿田、矿床的展布层次进行细致分析,获得其分布的特征。控制矿田、矿床的断裂曾与控制区域的深大断裂带有着相关的规律。同时在不同的地质构造作用下,形成矿床的条件也会发生改变,此时应注意与区域深大断裂带近于平行或斜交的次级断裂构造控制的矿田、矿床成矿带,并也以一定的间距行排列产出。因此,沿不同级次与成矿关系密切的断裂追索,对比成矿地质条件,易于取得好的找矿效果。

4结束语

技术发展促进了矿产勘查工作的发展,未来可以在矿产工程中获得更好的生产效率,使得自然资源得到利用,并对矿山周围的环境加以保护,勘查技术已经被重视并大范围的应用到生产中,而未来的发展的集中在将传统技术和方法与新技术结合起来,并使之发挥更好的勘查效果上。

参考文献

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【关键词】基坑支护;结构设计;支撑;监测

1.工程概况湖南住宅建筑工程东面为小区道路,距路边约20m;南面为单层临建某酒店,间距约5.5m,该临建基础采用600喷粉桩,桩长约15m,但现场观察有部分墙体有不同程度的开裂,是基础不均匀沉降引起的,如果地下室深基坑支护结构有较大变化,就会对该酒店造成较大不利影响;西面为围墙,距离约10m,北面是八层宿舍楼,间距约13m。该建筑物占地成矩形,长55.52m,宽18.5m。总建筑面积约15500m2,楼高15层,设一层地下室,地下室层高分别为4.4m和3.4m,但外露0.9m在地面上。场地自然标高约为-0.90m,地下室基础承台垫层底标高分别为-6.4m和-7.35m,即地下室挖土深度分别为5.5m及6.45m,具体布置详见图1。图1地下室围堰平面图

2.地质条件

按地质钻探资料提示,地质情况按孔深分层如下:0~3.7m为杂填土,松散;3.7~16.7m为淤泥质粘土,饱和流塑;16.7~24.1m为中细砂角砾层,饱和,中细砂松散,角砾稍密;24.1~26.6m为粉质粘土,饱和硬塑;26.6~29.3m为粉质土层,湿坚硬;29.3~55.5m为强风化花岗片麻岩。地下水位较高,地表下约0.84m。

3.基坑支护结构设计方案的选择

根据该建筑物地形及钻探资料,综合分析该地下基坑有如下几个特点:

(1)基坑开挖深度大。

(2)基坑开挖深度范围内是杂填土、淤泥,土性差;地下水位较高。

(3)地下室南面距某酒店只有5.5m,且酒店有约3.0宽洗车槽场地及海鲜水池设在此5.5m范围内。钻孔桩,喷粉桩等机械无法靠近施工。并且一定要保证酒店正常营业,地下室施工时要保证该酒店建筑物的安全。

通过对多种方案综合分析,最后确定地下室基坑南面采用拉森Ⅲ型钢板桩围护,其余三面采用钻孔桩800间距1100围护,钻孔桩外侧采用500、400喷粉桩联成止水帷幕。钻孔桩除基坑底为-7.35m部分采用两层水平支撑外,其余钻孔桩均采用一层水平支撑设计,钢板桩采用两层水平支撑设计。第一层支撑体系采用钢筋混凝土梁(其中钢板桩仍使用HK300C工字钢作腰梁,节点利用焊接钢筋锚入支撑混凝土中),中间设φ800钻孔支承桩。第二层支撑体系采用HK300C工字钢。由于部分基础承台阻挡节在二层支撑的支撑桩上,考虑到不能拖延加设支撑的时间,因而先加设支撑,然后支撑与承台混凝土一起浇筑

此设计方案本着“安全、经济、施工方便”的原则,一方面采用钻孔桩及钢筋混凝土支撑,经济合理,节省工程开支,又能保证基坑支护结构有足够的刚度和整体性;另一方面,钢板桩可接驳加长,使桩锤能悬空施打板桩,以解决场地限制问题;另外,钢板桩的抗渗性能较好,钢支撑安拆方便,施工速度快,且钢板及钢支撑可重复使用。

4.支护结构设计的验算取值

4.1钻孔桩的计算(按等值梁法计算)

4.1.1r、Ck、ψk按20m范围内的加权平均值计算,求得:r=15.9KN/m,ψK=120;主动土压力系数Ka=tg2(45-12/2)=0.66;被动土压力系数Kp=tg2(45+12/2)=1.52;查表得K=1.28;eAh=rhKa=15.9×5.5×0.66=57.7KN/m2;eAq=qKa=2.64KN/m2;

4.1.2基坑面以下支护结构的反弯点取在土压力零的d点,视为一个等值梁的一个铰支点,计算桩上土压力强度等于零的点离基坑底面下的距离为:y=Pb/r(K·Kp-Ka)=2.94m。

4.1.3按简支梁计算等值梁的两支点反力,求得:Po=127.3KN/m,Ra=134.6KN/m。

4.1.4计算钻孔桩最小入土深度to=X+Y,X=10m,求得:to=12.94m;t=1.13×to=14.62m;Lh+t=5.5+14.62=20.12m。综合考虑桩长取L=20m。

4.1.5按剪力为零处弯矩最大,求得最大弯距:Mmax=246.8KN/m。

4.1.6采用800径钻孔桩,每隔1100mm布置,最大弯矩设计值:Mmax=246.8×1.1×1.2=325.8KN/m桩混凝土等级为C25,通过常规方法计算,钻孔桩选配1620(对称配筋,承受最大弯矩每侧配密)。

4.2水平支撑GL1的截面设计。水平支撑GL1的截面尺寸定为500×900mm,作用于GL1的竖向荷载包括GL1的结构自重g=1.25KN/m和支撑顶面的施工荷载q=9.7KN/m2,作用在支撑结构上的水平力包括由土压力和坑外地面荷载引起的围护墙对腰梁QL1的侧向力。可按围护墙沿腰梁长度方向分布的水平乘以支撑中心距确定,即支撑的轴向力为NO=7.5Ra=7.5×134.6=1009.5KN。

水平支撑GL1按偏心受压构件计算。取内力标准值综合系数为1.2,则GL1上的弯矩M=1.2×(g+q)lo2/8=219.1KN/m;轴力为N=1.2No=1211.4Kn,为了构造简便,GL1采用对称截面配筋,经按常规方法计算,GL1上下各选配625,(四肢)。

4.3腰梁QL1的截面设计。

QL1梁的截面尺寸定为500×800mm,围护墙沿QL1梁长度方向分布的水力为q=Ra=134.6KN/m,考虑八字撑的影响,QL1梁的计算跨度按规范取lo=(l+l1)/2=5.0m,QL1梁按连续梁考虑。查表知Mmax=0.107qlo2×1.2=504.75KN/m,最大剪力Qmax=0.607,qlo=408.5KN。通过正截面承载力计算及斜截面抗能力计算,选配625(每侧),(四肢)。

4.4工字钢I30的强度验算。查表Wx=472.3×103mm2;(f)=215MPa,得f=Mmax/Wx=106.9MPa<(f)),所以,采用I30工字钢偏于安全。

4.5钢板桩的计算。基坑深6.5m,经验算是一层内支撑不满足要求,为此要用第二层内支支撑。采用现在拉森Ⅲ型钢板桩,其截面特性:Wx=1600×103;f=200N/mm2;最大弯矩设计值:Mmax=1.2189.2=227.04KNm/m;f=Mmax/Wx=142﹤200N/mm2;考虑到现有钢板桩规格等因素,经验算桩长设计为20m,保证深基坑支护结构安全。

4.6第二道腰梁QL2的截面设计。设计采用H钢HK300C,其截面特征值:A=225.1×102mm2;Ix=40948×104mm4;Iy=13734×104mm4;Wx=2559×103mm3;Wy=900×103mm3;ix=135mm;iy=78mm;沿QL2梁上分布水平力q=1.2×243.2=291.8KN/m;M=0.107qLo2=780.7KNm;f=M/Wx=305<315N/mm2。4.7第二层水平支撑QL2截面设计。GL2梁采用HK300C钢梁,其自重q=1.77KN/m;自重产生弯矩M=22.2KN/m;轴向力No=7.5RB=2188.8KN;ε=M·A/N;W=0.089<30;λ=lo/iy=117;ψb=0.374;f=260N/mm2﹤315N/mm2。以上结构设计理论值经验算,符合设计规范要求。

5.基坑支护结构的施工处理措施要点

5.1钢板桩的施工。

为避免施工打工程桩时震动及土壤挤压对酒店的基础影响,所以靠近酒店(平行于A轴)的钢板在工程桩施工前先打,打完钢板桩后在板桩背后做排水沟。

5.2钻孔桩及喷粉桩施工。全部钻孔桩均在工程桩完成后才进行钻孔施工,钻孔桩采用“跳打”的方式施工。喷粉桩按钻孔桩的施工进度分段插入施工。

5.3挖土施工及支撑的设置和拆除

5.3.1钻孔桩完成后,降土约1.3m深(即支撑梁面标高-2.2m),制作第一层支撑,该层支撑完成后大面积回填300mm厚土,支撑面为不少于300mm厚的准石粉石渣,这样一方面保护支撑不被机械压坏,另一方面有利于运泥车在场上行走。

5.3.2地下室大面积降土时,根据加设第一层支撑后,未加设第二层支撑之前,保证钢板桩安全的验算挖土深度来开挖土方,并且通过研究核算决定,除坑底设计标高为-7.35m的部分和靠A轴至钢板桩的范围内挖土至-5.9m深,并按I-I剖面图所示在靠近钢板桩留设土台外,其余部位均大面积降土至标高-6.4m。这样,通过预留土台,增加被动土压力的土坑力,保证钢板桩的安全,充分利用机械挖土,加快施工速度。实践证明该方法是可行的,但不同的土质其留设的土台的宽度不同。

5.3.3第二层支撑应在挖土后两天内加设完成,不能拖延时间,保证整个支护结构安全。

5.3.4全部桩承台施工完毕后,用石粉、石渣将基坑回填至于-5.9m处,这样,使整个基坑底回复于一层支撑的深度,然后拆除第二层支撑,继续填土至能施工地下室底板为止。

5.3.5第一层支撑(-2.2m)待±0.00楼面施工完毕,围堰桩与地下室外壁回填土方至-3.00标高外才拆除。

5.4降排水处理措施。基坑上部采用集水井和排水沟联合排水,虽然钢板桩及粉喷桩止水帷幕抗渗性能较好,但为防止基坑开挖时的雨水、少量渗水及土层含水量的影响,基坑底四周共设8个集水井,井壁用砖砌筑,但砖缝必须疏水,井内径为1.0m,井底标高比施工面低0.8m,井内设潜水泵,集水井用排水沟纵横联接。这样,由排水沟、集水井和抽水设备组成一个简易的降排水系统将地下水位降低至6.0m以下。

5.5钢板桩的回收。完成±0.00楼面,全部支撑拆除后,采用吊车在A~B轴的楼面行车回收钢板桩。

6.施工监测为及时掌握基坑支护工程的变化动态,对该项工程采取专门监测,对所定的监测内容定时进行观测,印制标准表格,进行数据整理,绘制位移(沉降)-时间坐标图,以观察各参数随时间的变化趋势,及时反馈信息,指导土方开挖和后续工程施工。

观察项目包括:

(1)观察南面酒店及北面八层宿舍楼的轴线标高变化,在靠近基坑支护工程的墙转角及中间各设四个三角标志;

(2)观察东面小区道路及西面围墙的标高位移变化,各设两个标志;

(3)钢板桩墙及钻孔桩墙每隔15m设一点,观察水平位移和垂直度。

监测结果表明:从挖土到地下室工程完工,共进行18次监测,在整个监测过程中,围堰的位移、倾斜、支撑变化均正常,周围建筑物、道路、管线安全。主要监测结果如下:

(1)南面酒店的轴线无变化,最大沉降量为3mm。

(2)东面小区道路及西面围墙无明显变化。

(3)钢板桩最大倾斜13mm,最大移位为18mm;钻孔桩的最大位移为4mm,无明显倾斜面。监测结果也说明此基坑支护结构设计方案是十分成功的,并且说明采用钢板桩和钻孔桩,钢支撑和钢筋砼支撑所组成的基坑支护结构,刚度及整体性良好。

7.基坑支护结构技术经济分析

该基坑支护结构的总造价约为252万元,总设计基坑支护长度为156.95m,平均每延长米的费用为1.6万。基坑支护结构施工工期为52d。这对于主要土层内磨擦角仅为9°且挖土深度超过6m的地下室基坑支护工程来说是比较经济和省时的。

8.设计体会与监理结论

8.1地下室基坑支护结构的设计必须满足强度和变形两个方面的要求,特别是变形问题。

8.2针对不同的情况,采用因地制宜的围护措施,不仅能达到围护目的,而且安全经济省时。本工程基坑围护针对不同现场情况,不同开挖深度,综合采用了钻孔桩、钢板桩、卸土、挖土预留土台、钢筋混凝土内支撑和钢内支撑等方法,即达到设计的目的,而且围护费也合理。

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1.油田地面建设工程的质量问题的分析

就具体的油田地面工程建设的案例而言,质量问题表现在以下几个方面:一方面,建设施工现场组织混乱。施工现场未能有序摆放、安置建筑材料和设备器械,会出现不同程度的磨损、破坏和损失,影响基本的施工进程和安全系数。例如:地面裂缝造成积水,影响到墙体、地面的稳固支撑性能;混凝土搅拌不均匀造成了墙体地面开裂等;第一方面,建设施工管理环节脱节,人员组织混乱、各环节缺少工作联系、人员未经安全培训和专业技能培训就上岗等等。表现在管线组对接焊口不整洁、螺孔间距不统一、除锈等级、搭接宽度以及层数的数据指数与相关的质量要求不符;第三方面,施工现场设备部分,常见质量包括势垫铁组间距过长;垫铁和设备点焊;地脚螺栓与孔壁距离太近,未及时清理表面;斜垫铁使用不对称;安装设备后接口未进行有利保护;地脚螺栓外露部分未涂防锈油;设备之间连接未考虑温度的因素;塔内设备地脚螺栓未加备帽或者未进行材质复验等诸多因素。

2.油田地面建设工程出现质量问题的根本原因

油田地面建设工程是一项涉及专业多、项目个性要求复杂、专业性强的综合性工程,在工程建设过程中会受到较多不确定因素的影响,因此出现质量问题的原因也是多方面的,但是归结起来不外乎以下几个方面:一是建设单位相关责任人缺乏相应的质量管理意识,从客观上促使施工单位由于赶工期、抢进度而忽视工程的长期效益,过分侧重短期效益,从而影响到工程的质量;二是设计不切合现场需要。设计人员未深入现场充分了解现场的实际情况,在设计前与建设单位沟通不够,使得图纸出现较多变更,且在采用新产品或者新工艺时,技术评价做的不够全面不够科学;三是监理的素质无法与施工要求相对应。监理人员的个人素质有待提高,实践经验相对比较少,现场检查的能力比较差,无法及时发现问题,或者无法找出问题发生的原因及制定出解决方案;四是施工单位自身的问题,其质量管理体系及相应的自控制系统状态不佳,未彻落实三检制及责任制;五是油田建设施工的多年积习,粗放型施工,对上道工序或者成品保护不利,导致出现问题,施工队伍整体素质良莠不齐,施工不规范。

3.油气田地面建设工程的质量管理

3.1 质量管理的目标及方法

实行油气田地面建设工程的质量管理,首先要建立油田建设项目监理部的组织架构,监理人员必须持有专业从业资格的资质,明确其职责,明确分工,各司其职,主要职责内容包括:项目监理部职责、总监理工程师职责以及专业监理工程师职责等等。明确质量管理的目标:以顾客满意为最终目标,保证顾客的需求、期望得到满足,并将其转化为公司的监理服务要求。项目监理部成员要牢记质量方针的内容,从观念上提高质量管理意识。

在油气田地面建设工程质量管理过程中,常用的质量控制方法有两种,即PDCA循环法与三阶段控制法。其中PDCA循环法是指从计划(PLAN)、执行(DO)、检查(CHECK)、处置(ACTION)等4个方面进行质量循环控制;而三阶段控制法则是由事前、事中以及事后等3个控制阶段构成的质量控制系统。通过科学、合理的质量控制手法,可以有效的提高工程质量。

3.2 提高油气田地面建设工程质量的具体措施

3.2.1 从观念上提高认识

工程各级领导要加强质量管理意识,向参建单位宣贯科学处理质量、工期以及工程投资三者的辩证关系,对工程建设各方的质量行为做出进一步规范,严格控制建设程序,使得工程建设的长期效益得到进一步保证。

3.2.2 相关人员要提高业务素质

首先,设计人员承担的是勘察与设计的任务,因此在进行工程设计时要加强专业理论知识的学习,主动参与到现场实践中,取得相关的资质证书;此外,油田还可以与一些资质较高、规模较大、专业性强的设计院或者研究所等建立良好的培训交流学习关系,为设计人员积累更多的实战经验,提高其综合素质。而工程监理人员要做好建设工程项目的质量管理,则要做好下面的工作:首先,监理人员必须要持有相应的资格证书;其次,要改变监理人员只负责质量控制的观念,全方位参与到工程建设活动中来;最后,监理人员要提升自身的综合业务水平。

3.2.3 施工过程中落实“三检”

在实际施工过程中,要切实执行“三检”制度。

操作者的自检工作,要注意以下几个方面:一是特殊工种要具备相应的从业资质证书,因为操作者自身业务水平会对工作程质量产生直接的影响,因此特殊工种的操作人员要对其工艺流程、质量标准非常熟悉,并采取相应的事故防范措施,才能进一步保证工程的质量;二是做好员工培训,将施工规范及标准落实到个人,使得每位操作者的技术素质均有所提高,使得自检落到实处三是制定岗位作业指导书,其主要内容包括风险识别、操作规程、质量标准以及应急对策等,在施工前操作者认真学习作业指导书,可以有效的防止违章操作,从而将质量隐患降至最低。

互检要做好以下工作:第一,要编写施工技术措施,由施工企业专业技术人员编制,技术负责人审批后送报监理单位;第二,要制定相应的质量监督检查计划,结合工程的特点、工期等,列出关键工序、重要部位以及隐蔽工程的质监点,制定合理的质量监督检查计划;第三,保证专业质检人员持证上岗;第四,文件资料准备充分,相关的标准、规范以及工程记录表格等要一应俱全,将实际的工程进度、现场测量的数据以及相关的隐蔽工程等信息均做出全面的记录,并在该过程中做出质量评定,保证资料的准确性、时效性以及可追溯性。

而“专检”则要做好工程招标的监督与检查以及施工过程中的专项检查,具体而言包括:重要的材料与设备、隐蔽工程质量、关键工序以及分项、分部的检查与验收,关键部位还要做相应的抽检与复测,材料则实行见证取样,并根据规定进行封存与送检。

3.2.4 落实工程质量责任制

改变油田工程建设粗放型的工作作风,落实工程质量责任制,在项目质量形成各阶段,建设工程相关环节、相关部门、程序、岗位及个人的责任均做到全面落实,做到质量工作事事有人管、人人有专责、操作有标准、工作有检查,最终形成一个科学、严密的质量责任管理系统。

3.2.5 其它注意事项

在实际地面工程建设过程中,要将工程质量管理全面落实,除了采取上述措施外,还要注意以下两个特殊方面的管理工作:第一,设计变更的质量控制,因为油气田地面建设工程体现出一定的复杂性与系统性,因此在工程建设过程中设计变更是不可避免的,因此这部分的质量控制尤为重要。设计变更分为重大设计变更和普通设计变更,通常普通的设计变更由项目进行审批即可,而重大设计变更则需提出申报,待回复后再进行组织实施。第二,物资的质量控制,工程物资料的质量对工程质量有着决定性影响,因此项目部要成立物资验收小组,利用七方联合验收的方法做好材料的入场工作,七方包括设计方、施工方、监理方、采购方、项目部、客户以及材料供应商,必要时要做取样复检。

参考文献

[1]孙英举.油田地面建设工程施工的质量监督管理[J].黑龙江科技,2009(3).

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二、培养要求

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

具有较扎实的自然科学基础,了解当代科学技术的主要方面和应用前景,熟悉地质工程勘察、设计施工。 掌握工程地质、工程力学、岩土力学的基本理论,地下工程、工程材料、结构分析与设计、地基处理方面的基本知识,掌握有关电工、工程测量与试验、施工技术与组织等方面的基本知识。具有工程制图、计算机应用、主要测试和试验仪器使用的能力;具有综合应用各种手段(包括外语工具)查询资料、获取信息的初步能力。熟悉国家有关工程勘察,建筑工程等方面的政策、规范和法规。具有进行工程勘察、设计、试验、施工、管理和研究的初步能力。

三、主干学科 地质工程

四、主要课程

英语、高等数学、大学物理、普通化学、计算机基础、材料力学、结构力学、岩土力学、建筑材料、钢筋混凝土结构、道路勘测与设计、地下结构、施工技术与施工组织、地质工程经济与企业管理。

五、主要实践性教学环节(内容、要求)

设计1——钢筋混凝土课程设计

时间:1周

内容:钢筋混凝土结构

目的与要求:

通过本课程设计,使学生进一步掌握钢筋混凝土结构设计的基本原理、方法和步骤。受到钢筋混凝土结构设计的初步训练。设计分两部分进行,一部分为钢筋混凝土楼盖设计,一部分为单层厂房结构设计。要求学生完成相应的计算说明书及结构设计图纸。

设计2——岩土体工程课程设计

时间:1周

内容:岩土体稳定性评价、岩土体工程设计

目的与要求:

通过本课程设计,使学生进一步掌握岩土体稳定性评价及岩土体工程设计的原理、方法和步骤,受到岩土体工程设计的初步训练。要求学生在教师的指导下,完成相应的计算说明书和设计图纸。

设计3——基础工程设计

时间:1周

内容:根据工程地质勘察报告及有关资料选择基础方案,并进行设计、计算、绘出施工图。

目的与要求:

通过本课程设计,使学生进一步掌握基础工程设计的原理、方法和步骤。受到基础工程设计的初步训练。要求学生在教师的指导下,完成相应的计算说明书和设计图纸。

测量实习,安排在第5学期,时间1周,内容为工程测量,要求学生在实习结束后,编写一份实习报告。

认识实习,安排在第4学期,时间3周,内容为地质认识实习。

教学实习,安排在第6学期,时间7周,内容包括工程地质勘察、原位测试、室内资料分析与整理。要求编写一份实习报告。

毕业实习及毕业设计(论文),安排在第8学期,时间12周。

毕业实习及毕业设计(论文)是实现本科培养目标的重要阶段,是学生学习、研究与实践成果的全面总结,也是对学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验。通过毕业实习和毕业设计(论文),使学生达到工程师工作能力的初步训练。

要求:选题尽可能结合生产实践,做到一人一题,要求学生在教师的指导下,独立完成毕业设计(论文)。

答辩:毕业设计(论文)完成后,由系统一组织答辩。

六、主要实验

室内试验(岩土物理力学性质测试、建筑材料试验等)、野外现场试验(岩土物理力学性质现场原位测试、工程监测及检测等)

七、最低毕业课内总学时:2500学时

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