工程勘察与施工范文

时间:2023-06-20 17:43:37

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工程勘察与施工

篇1

以往的岩土工程采用的是分别进行的建设模式,这种模式是先勘察、其次再设计、最后进行施工的一个过程。但随着建筑行业的不断发展,人们对于岩土工程建设的质量与施工效率要求越来越高,以往的分别进行建设模式已经不能满足目前建筑工程的需求,同时不利于建筑企业的可持续发展。且在建筑经济市场竞争越来越激烈的环境下,这种分别进行模式的弊端慢慢显现。因此,要弥补以往分别进行建设模式的不足,需要对其进行科学创新,而将其转换为一体化的建设模式更有利于工程的顺利开展,为工作质量奠定良好的基础。

1.一体化建设模式的优点分析

1.1施工速度快,工期短

以往的分别进行建设模式,施工的过程必须按照先后顺序进行,这种施工的方式在一定程度上给工程正常开展带来极大的影响[1]。而一体化建设模式与分别进行模式不同,其不仅具备了分别进行模式的优点,还弥补分别进行模式的不足。两种建设模式的施工环节区别较大,一体化建设模式中的勘察、设计与施工者三个环节不是脱节,而是一个环环相扣的整体,三个施工环节之间属于紧密联系的关系。岩土工程建设期间,相关的承包单位主要负责施工与设计内容,与业主及时交流建设的进程,避免出现信息交流的矛盾,从而使施工的效率得到了进一步的提升,缩短了工程建设的时间。

1.2有利于技术创新与应用

在岩土工程建设过程中,引入一体化模式,可以改变参与工程建设人员被动的工作状态,使工作人员的工作积极性进一步提升。且工作人员在完成自己的工作任务时还会考虑到其他的工程建设环节,为施工技术的创新奠定良好的基础,从而达到提高工作人员工作效率的目的[2]。比如设计岩土工程的人员,在设置相关的施工图纸与方案时,会考虑到现场施工期间可能出现的问题。为解决其施工的问题,设计人员会主动地应用新技术来完善岩土工程施工的设计,从而减少外力因素对工程质量的影响。

1.3提高工程经济效益

想要实现一体化建设模式充分发挥自身作用的目的,在将一体化模式应用在岩土工程建设过程中,必须要求所有的工程建设环节由同一个工程承包单位负责,这样一来投资工程的企业单位在工程进行实际施工过程中不需要与每个环节的负责人进行资金方面的交流及沟通,而只需要与承包单位完成资金方面的交涉工作。这种交涉的方式不仅避免了出现沟通失误的情况,还保障了资金的安全性,使资金可以得到有效的使用,从而达到提高工程经济效益的目的。

2.岩土工程一体化模式的实行

2.1完善承包企业内部的组织结构体系

为了使一体化模式的作用在岩土工程建设过程中可以得到充分的发挥,并为工程的顺利进行奠定良好的基础,岩土工程的承包单位需要改变以往的组织管理模式。首先应该专门为承包单位构建一个完善的内部组织结构体系,其次收集与一体化建设模式的相关资料,并将采集的资料进行分析与整理。结合企业单位的实际情况,专门成立一个项目部,为一体化模式的应用提供更好的服务。项目部的工作内容以组织与决策为主,工作的主题是一体化实践模式。同时对项目部负责人的管理水平进行考核,保证其管理规范。对企业单位的财力与人力资源进行有效的整合,为一体化模式的运行予以支持。除此之外,要保证岩土工程的质量水平不受外来因素的影响,需要在勘察、设计与施工这三个环节上配备职业综合素质较高的人才,对这三个环节进行监督与科学性的指导。因此,从企业组织结构内部的各个方面来规范,才可以为一体化模式的顺利开展奠定良好的基础。

2.2转换经营管理机制

在岩土工程建设过程中,全面实施一体化的模式,改变了以往的建筑经营管理方式的单调性,这种建设模式扩展了采购、员工培训与施工安装的范围。在岩土工程实际施工的过程中,风险事件发生较多一般在技术与非技术环节进行期间,这两种风险的出现引发的危害与损失给整个工程建设带来严重的影响。在这种环境下,对建筑企业单位的控制风险水平要求比以往更高。因此,要降低非技术与技术风险带来的影响,必须创新工程建设的观念,改变以往建筑企业的经营管理机制,对现有的资源进行适当的更新与调整,优化资源的配置,使一体化模式的作用在岩土工程建设能够得到充分的发挥。

3.结语

综上所述,在社会经济快速发展的环节下,人们对于岩土工程建设的质量与施工效率要求越来越高,以往单一的建设管理方式与分别进行的建设模式已经不能达到现代工程建设的标准。因此,要实现岩土工程建设的良好效果,需要结合目前岩土工程建设的实际情况,与建筑企业的经营状况,引用一体化建设模式为工程顺利的进行奠定良好的基础。同时对建筑企业单位的人力资源与财力资源进行有效的整合,使建筑企业单位的经济综合实力与合同管理水平有进一步的提高,从而实现岩土工程勘察、设计与施工一体化建设模式的科学管理。

参考文献

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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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海洋是人类生存与发展的重要资源,为人类社会的发展与进步提供着丰富的能源,促进了经济的发展以及生活水平的提高。海域的岩土工程勘察包括了那些在海域上进行钻探开采、取样测试以及勘察测绘等作业,涉及到了对于水面下的沉积物、海底结构以及水下地形等内容的探测,为今后的海上建筑物的场址选择以及结构设计提供了科学的数据,是海洋工程安全可靠的基础。

一、海域岩土工程勘察施工的前期准备

1.确定勘察步骤,明确阶段任务。在勘察工作开始之前需要对勘察工作的主要步骤进行规划,比如工程规模的确定、建筑物的功能特点、荷载、基础型式等内容,并对各个阶段的任务与目标进行明确,进而保证勘察工作能够有条不紊的进行,提高勘察工作的科学性。

2.测绘工程海域海底地形图,获取工程场区水深情况及坐标位置。施工海域的水深对于施工勘察有着关键性的影响,所以在开始勘察之前需要在施工的平面图中表明目标区域的水深,并能够根据目标区域内的具体地点,将平面图与施工海域进行一一对应,为此需要使用GPS定位系统对基准点的地理坐标进行定位,进而获得地图上各个点之间的数据关系以及换算的参数,为勘察工作提供科学具体的数据参考。

3.钻孔定位及坐标测量。钻孔定位可采用高精度测量仪器(星站差分GPS)。勘察作业开展前,需将钻孔的平面坐标转换成WGS84经纬坐标,坐标转换时需注意平面坐标与WGS84经纬坐标转换参数的坐标系一致。在勘察过程中,随时对已测量放样的钻孔坐标、高程进行复核,以便及时发现错误并改正。

二、海域岩土工程勘察施工的仪器准备

1.定位仪。通常来讲,在海域岩土工程的勘察工作中主要使用的定位仪器都是差分GPS,并且是那些定位精度在一米之内的亚米级的定位仪,在使用其进行测量之前需要对仪器的稳定性进行检测,在确定了其性能之后,便可以使用其进行钻孔的单点导航定位以及偏移的监控了,在施工船固定之后,需要将就位的偏差控制在允许的范围内,才能够保证测量监控结果的有效性。

2.测深仪。海域岩土工程勘察工作的主要目的之一便是对于水下钻孔的孔深进行校正,确保钻孔的深度达标,所以在对钻孔的深度进行测量的过程中需要使用到测深仪,深度的测量开始于施工船稳定之后,并且在提钻的同时要记录下当时的水深。

三、海域岩土工程勘察施工的组织准备

勘察施工工作结果的科学性以及可信性,很大程度上取决于施工队伍的专业性,所以在开始勘察之前,需要选拔组建一批专业技能高超以及勘察经验丰富的勘察工作人员。

此外,便是为勘察队伍配备必须的设备以及工具,比如GXY型钻机、动力大的泥浆泵以及作业面积大、能够实现绞锚并且防水性以及安全性均较好的施工船舶。

最后,便是在勘察作业的过程中需要为钻具安装套管,保护钻具的安全,如果经济条件允许,还可以选用那些专业的海洋钻探滑管,以防在海潮涨落的过程中套管随之发生升降,影响钻探勘察工作的进行。

四、海域岩土工程勘察施工的过程

1.抛锚定位。抛锚之前需要考虑到风向、水流的流向以潮汐规律对于抛锚的影响,才能够正是抛锚固定船身,钻孔定位和施工船抛锚固定时建议选在涨潮或落潮的平水期,这时水流速度最小,施工定位较容易。

具体的过程为:在位于孔口的顶流线上六十至八十米左右的距离上抛下船首的大锚,之后调整船头,使得船身能够顺着水流漂流至孔口二十米左右的距离,再抛下余下的船锚,尽量保证船锚之间能够保持交叉垂直的状态,之后调整船身的位置,使其能够固定在预定的孔位,最后将船身固定,进行实际坐标的测量,计算其与设计的坐标之间的差值,衡量差值是否在允许的范围之内,然后才可以开始钻探工作。

2.钻探取样。海底的地形千差万别,海底的土质也不尽相同,对于不同性质的土壤需要采取不同的钻进方法。比如,对于淤泥性质的软粘土或是粉质的土壤则可以使用薄壁的取土器以匀速转动取土的方式来完成目标区域的取样工作;而那些质地坚硬的土壤,则需要厚壁的取土器配合以锤击的办法来实现取土的目的。

取回来的土壤样本需要进行密封,并贴好相应的标签,牢固的粘贴在土壤的容器外侧,并将样本放在温湿度变化均较小的环境中,以便勘察工作完成之后送回实验室检验。

3.勘察记录。勘察工序步骤繁多,程序复杂,为了保证勘察工作的有效性,需要在工作进行的同时保持对工作过程的记录,不仅要做好对于地质条件的清晰记录,还要做好施工班报的记录,详细的记载每一次钻探的水深、钻具的长度、岩心的长度以及岩心的采取率,不仅是当次工作分析总结的依据,也是今后数据分析工作的参考,所以记录的工作一定要与钻探同步,且一定要保证准确性。

五、海域岩土工程勘察施工建议

(一)掌握海域岩土工程勘察的气象信息

海域岩土工程勘察工作的主要作业区均是在海面上进行,一旦气象条件发生变化,将会造成经济与人身安全的双重威胁与损失,所以在作业开始之前,便需要对施工海域的气象条件进行了解与预测,进而保证勘察施工的安全性。

不仅要掌握目标海域的风向,还要了解当地的潮汐规律以及洋流方向,掌握施工区域内的暗礁、养殖场以及海底管线等对施工作业有一定影响的地理因素,方便施工作业的顺利进行。

(二)海域岩土工程勘察过程中的突发状况应对

海洋环境具有瞬息万变的特点,所以水上作业具有一定的危险性,在勘察的过程中不仅要保证突发状况下工作的继续进行,还要将勘察队伍的安全放在重要位置,保证勘察工作的安全、顺利。

如果在勘察的过程中出现脱锚现象,则应该及时的停止作业,提出钻具与套管查找原因,并且重新下锚定位;如果缆绳出现松懈的现象,则需要立即将缆绳收紧,保持其对船锚的作用,保证定位的准确性;如果突遇大风大浪,则需要暂停施工,启程返航。

六、结语

海域岩土工程勘察施工工作相较于陆地上的岩土工程在施工过程、影响因素以及环境威胁等方面均具有较复杂的表现,所以勘察工作的任务也更艰巨,需要时刻保持警惕,避免事故的发生。

篇4

一、工程勘察中水文地质工作内容

根据以往的经验和教训,对水文地质勘察工作主要有以下几方面内容:

1、查明地层的分布特征,尤其是砂岩类(含水层)和泥岩类(相对隔水层)的分布、厚度、裂隙发育程度以及泉点的分布,以此分析地下水的补给、径流与排泄特征。对地下水作水质成果分析时,注意同一含水层或不同含水层各种阴阳离子的含量变化与对比,根据结果作出定性分析变化较大产生的原因。查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料,并预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。

2、从工程角度上分析,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:

①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。

②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。

③在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。

④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。

⑤在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,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性的可能性。

3、不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,还要分析预测在人类工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。

二、工程勘察中水文地质实践

以某地考察为例,该工程地处低山区和丘陵地带,其主要地层为三叠系须家河组砂泥页岩互层,也属自贡主要含盐卤水区。砂岩多为含水层,而泥页岩为相对隔水层,独立含水层系统较多。因此,该地区水文地质勘察对于防渗论证具有重要意义。

1、工程地质概况

该工程处于高山背斜核部一带。高山山脊线呈北东东―南西西向延伸,与构造线基本一致,高山地形整体趋势为北东高而南西低,顺两翼地貌由低山逐渐过渡为丘陵。而工程头尾部分分别位于高山背斜北南两翼,其核部发育为F1高山断层(上游)、F2瓜瓢洞断层(下游),两断层互为对冲式。

区内地层共分为六段,第四段分三层,第三段共分七层。地表泉点分布于河床两岸,泉点多分布在砂岩与下部泥页岩分界面附近,为接触泉,长观资料表明,大多数泉点流量随季节降雨量变化较大。

区内地下水按其含水层性质和埋藏条件主要分为第四系松散堆积层孔隙潜水、基岩裂隙潜水、基岩裂隙承压水三种类型。孔隙潜水主要分布于河床、漫滩的松散堆积层中,且覆盖层较薄,水文地质意义不大,对工程影响甚微,故主要是讨论基岩裂隙潜水、承压水两种类型。

2、水文地质条件分析

2.1基岩裂隙潜水

基岩裂隙潜水主要分布在Ty4-3层和Ty4-1砂岩层中。Ty4-3层由于所处位置较高受风化卸荷影响,裂隙较发育,不利于地下水贮藏,仅砂岩层底部靠Ty4-2层局部有地下水出露,其水化学类型为重碳酸钙型水,矿化度为150~200mg/L。该泉点表明,该泉点流量随季节性变化明显,而其它该层中钻孔长观表明,水温及水位年变化较小。

Ty4-1层底板处于河床以下,由于河流切割,地下水埋藏于此层下部,水位略高于河水。地下水化学类型为重碳酸钙镁型、重碳酸钠型、氯重碳酸钠型水,矿化度为132~850mg/L。各钻孔终孔水位表明,该层地下水位线平缓。

2.2基岩裂隙承压水分析

基岩裂隙承压水主要分布在Ty3-5、Ty3-3、Ty2层砂岩中,其特征见表1。

表1承压含水层特征及涌水试验成果表

Ty3-5层含水层厚度约为20~28m,以Ty3-6、Ty3-4层为相对隔水顶底板。工程段初始水头较稳定,高程为348~350m,由于岩层倾向下游,倾角为10~12°,其实际水头为50~80m甚至更大。本层水化学类型为氯钠型水,矿化度为2000~10000mg/L。长观资料表明,其水化学动态稳定。在工程轴线上游分布一上升泉,出露高程也与钻孔揭示的初始水位基本一致。

Ty3-3层含水层厚度约为30m,以Ty3-6、Ty3-4层为相对隔水顶底板。工程段承压水头高程约为370m,高出含水层顶板约为100m。本层水化学类型为氯钠型水,矿化度为10000~12000mg/L。长观资料表明,其水化学动态稳定。

Ty2层含水层厚度约为70m,以Ty3-2、Ty3-1层为相对隔水顶板。据CK15、CK3钻孔表明,其水头地面超高分别为47.5m、55.22m。CK15钻孔涌水量较大,最达951.87m3/d,钻孔水化学类型为氯钠型水,矿化度为2650mg/L,其水化学动态稳定。

2.3岩体透水性特征

钻孔压水、抽水、涌水试验表明:工程段岩体透水性受岩层分布、风化卸荷、裂隙发育程度、连通性、以及软弱夹层的分布特征等控制。特征如下:

(1)Ty4-2、Ty3-6、Ty3-4等岩层主要为泥页岩,岩体透水率大多小于1lu,透水性微弱,可视为相对隔水层。

(2)Ty4地层两岸砂岩随着深度的增加,岩体透水性逐渐减弱,但受裂隙发育程度的影响,局部透水率较大,大于100lu,属强透水层,且其分布规律性不强。一般而言,钻孔深50~70m以下,岩体透水率小于3Lu。河床中Ty4-1砂岩含水层由于位于谷底,由于层面及构造裂隙发育,与地表水水力联系明显,单位涌水量多在1L/sm以上,且涌水量随降深增加不明显;抽水试验成果表明,Ty4-1河床砂岩渗透系数为4.58~14.28m/d,影响半径为68~166m;在斜硐Ty4-1砂岩中抽水时,地下水多沿层面及横向裂隙以股状呈悬挂式向汇点集中,随深度增加,出水点也向下迁移,证明其裂隙是普遍存在的,且周围的长观孔地下水位显著降低,形成降落漏斗,由于岩体渗透性差异,观测分析表明,降落漏斗影响范围向左岸约25~30m,而向右岸约85~90m。

(3)Ty3-5、Ty3-3、Ty2层涌水试验表明:Ty3-5、Ty3-3层水头较高而流量较小,单位涌水量多在0.1L/sm以下,其渗透系数分别为0.049~0.395 m/d、0.012~2.066 m/d,部分钻孔揭示该层未见有承压水或不明显,反映出岩体裂隙发育极不均匀,各向异性大。Ty2层水头大,为176.5m,涌水量大,但深埋地下,具有极大的非均匀性。

2.4地下水类型、补给与排泄及动态变化

高山背斜由北东向南西方向倾伏,地形整体也北东高南西低。地下水主要沿砂岩裂隙由北东向南西方向运动,呈层分布,工程为地下水的排汇和径流区。

综合分析之后,Ty4-3、Ty4-1地下水并非严格意义上的潜水,它们有各自独立的隔水顶、底板,远离工程一带,应具有(半)承压性质,只不过由于河流切割,在工区一带具有自己独立的自由水面,局部受大气降水影响明显,准确地说,应为(半)承压―潜水,Ty4-1层地下水类型较复杂主要也是这方面的原因。

Ty3-5、Ty3-3、Ty2层中承压水为自贡井盐区盐卤水的一种类型,俗称为黄卤。其补给范围主要为越溪河上游的荣县双古、威远复立一带,距工区约15km以上,为高山背斜核部,因沟谷切割侵蚀而使上述含水层有较大范围出露,该段最低高程为460m,因此工程段承压水头具有较高的特点。由于含水层的砂岩与泥页岩相间成层,使承压水表现较多的层次,也导致各含水层在水质、水量、水头等存在较大的差异。承压水循环径流途径长,交替缓慢,与岩石发生溶滤作用,导致地下水矿化度较高。Ty2比Ty3层水量较大、矿化度低的原因是由于该层厚度大,原生状水平裂隙发育,结构疏松,富水性能好,地下水交替相对较快。

3、工程防渗帷幕深度的确定

根据钻孔压水、抽水试验表明,工程基岩体中存在强~弱透水层,应进行帷幕防渗。左右岸存在明显的相对隔水层(透水率q

河床中存在多层含水层,砂岩类透水率变化较大,个别达65Lu,而泥岩类透水率小。工程属单斜构造,岩层产状倾向下游偏右岸,虽然Ty3-3、Ty3-5层砂岩透水率较大,但其上部的Ty3-6层泥岩厚度较大(10~15m)、稳定且往下游埋深逐渐增加,可作为河床工程基隔水层,防渗帷幕深入该层5~10m即可。由于在工程轴线上游局部Ty3-6泥岩薄(厚度2~3m),且有Ty3-5层出露的上升泉,蓄水后,库水势必与Ty3-5层地下水连通,水工计算考虑扬压力时,其承压水头高程就不应是350m,而是正常蓄水位431m。

4、F1、F2断层的渗漏评价

F1、F2断层为区域性断层,横穿整个库区,其渗透性对整个水库蓄水构成一定的影响。断层破碎带宽2~8m,主要由糜棱岩、断层泥、断层角砾等组成。根据钻孔压水试验,透水率q一般小于1Lu,为微透水层。但勘察时,有些同志对断层影响带的透水性提出了怀疑,事实上,承压水的分布就是一个很好的反证。在F1、F2之间在五六十年代有自流的盐井,其层位为Ty3-5,在F2上游上工程河床钻孔在Ty4-1层也发现了承压水,其承压水头为145m,地面超高为69m,流量为4.7L/s。地层分布表明,F1、F2上下游及其间的承压水含水层、隔水顶底板皆被F1、F2断层切断,若断层影响带是透水的,就不能形成层次多、高水头、矿化度差异大的承压水。所以,F1、F2断层其渗透性是很微弱的,具有较好的防渗性。

三、结束语

以往的工程勘察报告中,多数只是对天然状态下的水文地质条件作一般性评价,很少结合基础设计和施工的需要评价地下水对岩土工程的作用和危害。在一些水文地质条件比较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题调查研究不深人,设计中又忽视了水文地质问题,有时导致地下水引起的各种岩土工程危害。因此,工程勘察中要切实做好有关水文地质测试工作和地下水监测工作,为水文地质勘察和工程建设提供充分、可靠的依据。

参考文献

[1]地质勘查资质管理条例及工程地质勘察工作实用手册.中国矿业出版社.2008-3

篇5

1引言

海洋是人类赖以生存的重要环境,海洋资源的开发离不开海洋工程企业的参与。目前,我国海洋工程企业已经开始参与到国际海洋工程项目中,并且得到了很多国外企业的认可。海洋岩土工程勘察是指利用水上钻探、取样、原位测试、工程物探、工程测绘等综合手段查明水下沉积物的成分、结构、物理力学性质及水下地形等,为拟建场地的选择和拟建筑物的结构设计提供可靠的地质资料,以确保海洋工程的安全。海洋工程岩土工程勘察和陆地工程岩土工程勘察相比较,在施工过程、影响因素及遇到的突发状况等方面更为复杂,本文的目的是确保海洋工程岩土工程勘察质量的同时,避免事故的发生。

2海域工程岩土工程勘察施工

2.1施工前期准备工作

(1)明确勘察阶段,勘察目的和任务;明确拟建工程的基本信息,包括工程规模、基础底面设计标高、码头前沿设计水深等。

(2)需要有附带施工海域水深图的拟建工区平面图,并要知道工区内3个或3个以上基准点的具置,并且其实际位置需和平面图中的位置相对应。基准点的作用是用来静态比对差分GPS,获取GPS定位系统中坐标系和工区平面图中坐标系的关系及换算参数。

(3)选择一个靠近海面已知高程的基准点作为验潮点,其作用是在开钻前、施工中、施工完毕时,采用钢卷尺在验潮点同步测量即时潮高(船上的技术人员在测量即时水深的同时,打电话或通过对讲机通知岸上验潮人员测量及时潮高)。海域钻孔通过验潮点高程、即时潮高值、即时水深值的处理,可确定钻孔海底孔口高程值。

图1钻孔海底孔口高程计算参数示意图

H孔口高程=H验潮点高程-H即时潮高值-H即时水深值

2.2需要准备的仪器

(1)定位用的定位仪,即差分GPS,精度要求为亚米级(定位精度≤1.0m,在施工之前需要做静态稳定性检验,检验其是否稳定),其作用是进行钻孔单点导航定位与偏移监控,导航定位方式采用差分GPS系统目标点导航,施工船抛锚固定后定位的方式,钻探就位偏差控制在允许偏差范围内。

(2)测水深用的测深仪,海域施工水深测量的目的是对钻探孔深进行水深校正,确保孔深值准确,并提供钻孔海底孔口标高计算数据。水深测量要求在工作船就位之后测量一次(初始水深),每次提钻时同步进行水深测量。

2.3施工组织

(1)需要有专业的海上钻探施工队伍。

(2)钻探设备:GXY型工程钻机,需配置单独的且动力大的泥浆泵。

(3)钻具要求:在海洋钻探过程中,为保护海面以下的钻具,在钻探时须下套管。为应对涨潮和落潮时套管的升降问题,有条件的施工队伍还需要配备海洋钻探专用滑管。

(4)船只的租用钻探船所必备的条件是:要有足够大的作业面积、要有绞锚设备、安全、不漏水、有动力。

(5)海上钻探安全措施施工船作业平台四周需设置防护网,船上需配备灭火器、救生圈;施工及现场技术人员要穿救生衣,戴安全帽;船只上配备雾灯、航行信号灯等。

2.4了解当地气象及水文情况

(1)了解当地经常刮的风向。

(2)了解当地水流方向及潮水涨落的规律,水流和潮水涨落的关系。

(3)了解工区内是否有渔网、养殖区、暗礁、浅滩、海上漂浮物、海底管线等内容。

3施工过程

3.1抛锚定位

在抛锚的过程中要同时考虑实时风向、流向和海水涨落潮的规律。定位时,使GPS天线位于钻机井口正上方,实时导航指挥施工船,根据流向和风向下锚。具体过程如下:在顶流并远离孔位60m~80m左右,下船艏前大锚,调整船头,使船头位于顶流的方向,待船自由漂流至距孔位20m左右时,收紧前缆,通过抛锚船下船艏的另外一口锚,然后下船尾的另外两口锚,尽量使4口锚的位置呈交叉垂直状,然后通过绞缆设备收紧锚缆,调整船位至设计孔位,将船固定。核定实际就位坐标与设计孔位坐标误差在允许范围内,且船无漂移后,记录坐标值,而后开始钻探工作。

3.2海上钻探施工

采用套管隔水,冲击钻进与回转钻进(结合套管跟进与泥浆护壁)相结合的方式,确保地层结实连续。

3.3海上钻探取样

淤泥质土、软粘性土和部分粉土原状样采用薄壁取土器匀速连续压入法采取;硬粘性土Ⅱ级原状样采用厚壁取土器以重锤少击法采取,硬粘性土Ⅲ级样及砂性土扰动样在钻进岩心管中采取,样品数量满足进行室内测试要求。取得土样之后及时密封,密封后每个土样均填贴标签,标签上下与土样上下一致,并牢固的粘贴于容器外壁。密封后将取得的土样置于温度及湿度变化小的环境中。待完成一部分钻孔后,将所取土样及时送回土工试验室进行试验。

3.4原位测试

包括标准贯入试验、圆锥动力触探试验、静力触探试验、原位十字板剪切试验。

3.5地质记录与施工班报记录

钻孔地质记录工作随同钻探进行,对钻探岩心按规定内容进行详细描述,并做到了记录清晰、描述准确。施工班报记录亦随钻探同时进行,对每一回次水深、钻具长度、机上余尺、岩心长度、采取率以及海况都进行了详细记录。钻探孔深=钻具总长度+主钻杆长度-钻机机高-机上余尺-平台至水面高度-实时水深。

4影响海上正常施工的因素

4.1风

风,即空气相对于地面的水平运动,是影响海上正常钻探施工最主要的因素。钻探船在出海作业的头一天,必须要知道第二天的天气预报,当天气预报海上风力在5级或5级以上,或6级以上台风预警时,严禁出海作业。在海上钻探施工过程中突遇大风时,应立即停止施工,在无法坚持施工的情况下立即返港。一般情况下,天气预报中,海上的风向和陆地上的风向是一致的,但风力要比陆地上的强1级~2级,如天气预报内陆风向及风力为东北风3级~4级,则海上的风向和风力为东北风4级~5级。同时应注意预报中的阵风,所谓阵风是指风速在短暂时间内,有突然出现忽大忽小变化的风,阵风的产生对海上钻探施工影响极大。

4.2雨

下雨时,钻探船严禁出海作业,在海上钻探施工过程中突遇大雨时,应立即停止施工。

4.3雷电、闪电

由于海面空旷且没有障碍物,在闪电或雷电时,钻探船及设备很容易成为闪电击中的目标。在雷雨天时,钻探船严禁出海作业,在海上钻探施工过程中突遇雷电时,应立即停止施工,返港。

4.4波浪

海洋中的波浪可分为风浪、涌浪、近岸浪等数种,其中最常见的就是风浪和涌浪。风浪是海水在风直接作用下产生的水面波动。涌浪是其他海区传来、或者当地风力迅速减小或风向改变后遗留下来的浪。涌浪传到浅水区域时便形成近岸浪,近岸浪受海底地形影响,往往能量巨大,在岸边会产生惊涛拍岸的景象。一般情况下,当海面浪高在1.5m或以上时,会对海上钻探施工产生影响。

4.5水流、潮汐

水流的大小、方向往往和当地的近岸地形有关,一般情况下水流是沿着海岸顺时针或逆时针循环流动的,并且海水涨潮时的流向和落潮时的流向是相反的。在海上定位时,如果锚抛的位置不好或者船头没有顶流,在水流长时间的冲击下,钻探船很容易偏离原始点位,影响正常的钻探施工。

4.6海雾

海雾是海面低层大气中一种水蒸气凝结的天气现象,常呈乳白色,往往能见度小于1km。大雾产生时,能见度很低,尤其是在海上航道内钻探时,容易产生撞船事故。解决方法:加强船艏和船尾的望,在船桅杆上安置雾灯及信号灯,必要时要经常鸣笛。

4.7过往船只的影响

钻探船在定位后会在海面以上留下4条锚缆,过往船只由于船速过快,较难发现锚缆的位置,其螺旋桨容易和锚缆绞到一起,使钻探船偏离原始点位。解决方法:加强船艏和船尾的望,在锚缆靠近锚的一端拴上有鲜艳颜色的漂浮物,避免过往船只绞缆,影响钻探施工。

4.8暗礁及浅滩

暗礁,指经常位于海面以下的岩体或礁体。多孤立地分布在海岸带的下部,是海上航行时的,常对海上航运造成危害。在海上定位施工之前,应查找工区海图,并确定暗礁在海图上的确切位置,采取提前绕行的方法,并在航行过程中加强望。浅滩,指水深较周围海区有明显变浅,顶部较平坦的海底高地。

4.9渔网、海带及海贝养殖区

海上定位和钻探施工时,尽量避开渔网及养殖区。如果有钻孔在渔网和养殖区内,则需要找到其所有人进行协商,在协商之前不可以到养殖区内定位及钻探,以免产生摩擦。

4.10海底管线

海底管线包括海底光缆、海底电缆、海底输送油管道等。在海上钻探施工之前,通过甲方要海底管线分布图,在海上定位时,注意海面上的警示标识。

4.11海上漂浮物

海上漂浮物包括生活垃圾、海冰、各种浮游植物等。这些漂浮物往往会随着海流漂移,钻探船会阻碍其漂移的路径,使漂浮物在钻探船的一侧越积越多,影响船只整体的稳定性。

5钻探时突况及其处理

5.1脱锚

如果发生脱锚事故,应立即停止钻探,提钻、提套管,及时找出脱锚的原因,并重新下锚定位。造成钻探船脱锚的原因有很多:①在下锚的过程中,锚的位置不当;②锚型选择不当;③风浪及水流过大;④过往船只绞缆。解决方法:在下锚的过程中尽量使4口锚的位置呈交叉垂直状;根据海底地层的软硬选择合适的锚型;加强船艏及船尾的望,在锚缆靠近锚的一端拴上有鲜艳颜色的漂浮物,起到警示作用。

5.2缆绳变松

由于海水的涨、落潮及水流方向的改变,会使原来收紧的锚缆变松,钻探船会移位。解决方法:加强船艏及船尾的望,如发现锚缆变松,应立即收紧。

5.3埋钻

由于海底地层多为海相沉积的砂、碎石及卵石层,埋钻现象经常发生。为防止埋钻,在海上钻探过程中,应使用套管跟进并结合泥浆护壁的方法。如果发现埋钻,应立即停止施工,查找埋钻原因,根据不同的原因采取不同的处理方法。

5.4突遇大风、大浪、大雾等极端天气

海上钻探施工时,海况变化莫测。在突遇大风、大浪、大雾等极端天气时,应立即停止施工,在无法坚持施工时起锚回港。

6结语

篇6

Ocean Survey Characteristics and Engineering Practice on Grape Island

WANG Bao-cai

(Qinhuangdao Mineral Hydrological Engineering Geological Team, Qinhuangdao Hebei 066000,China)

【Abstract】Ocean survey is different from the land survey.Different ocean、geomorphic unit and stratum situation deside the different construction methods.This paper sums up the survey characteristics and key points of construction for the surrounding waters.It can be applied to the ocean survey with the similar construction conditions.It has great significance to shorten the construction period, improve the work efficiency.

【Key words】Grape island;Cean survey;Engineering practice

0 引言

近年来,伴随着我国经济发展的热潮旅游业逐渐升温,旅游已经成为了人们生活当中不可或缺的一部分。秦皇岛是改革开放的首批优秀旅游城市,旅游业是秦皇岛市国民经济的支柱产业,在全市经济发展中发挥了十分重要的作用。滨海、生态旅游成为秦皇岛滨海旅游城市的一大靓点。与之相适应的基础设施、服务设施建设尤其是港口建设、航道工程、围海造地工程逐年增多。葡萄岛旅游综合项目就属于人工填海造地工程之一,本项目由四个圆形人工岛组成,距离海岸线约500m,由跨海观光大桥与陆地连接,总用海面积114.8441公顷,其中填海造地面积48.5478公顷,水域面积35.9025公顷;透水构筑物面积19.8086公顷,非透水构筑物面积10.5852公顷;总建筑面积为974726m2。

本文通过葡萄岛海域勘察的工程实例总结出附近海域勘察的特点及施工要点,对相近施工条件的海域工程勘察具有一定的指导借鉴意义。

1 葡萄岛海域勘察特点

1.1 场区位置

本项目位于秦皇岛市抚宁县南戴河旅游区近海海域,属规划的北戴河新区,南北两侧为南戴河旅游区和南戴河娱乐中心,离洋河口约5km。

南戴河地处冀东扇形旅游景区的轴心,地理位置优越。旅游区距205国道5公里,距102国道16公里,距北戴河火车站6公里,距秦皇岛港20公里,距山海关机场30公里,形成了陆、海、空交通网络。区内沿海公路横贯东西、牛(头崖)南(戴河)。公路纵贯南北,公交汽车常年运营、交通十分便捷。京沈高速公路及沿海高速通车、昌黎机场的建设,与京东、辽西的交通更加方便。区位优势明显。具置见图1。

1.2 工程特点及钻孔布置

1.2.1 工程特点

水工工程:防波堤外侧长3824m,内侧长2640m,顶宽76.5m;护岸长9579m;透水构筑物18.8123 万m2,游艇泊位约1000个;陆域形成48.5478万 m2;跨海观光大桥1座,桥长415m,面积7885m2。透水构筑物包括四个半岛和商业广场,总面积约9.46万m2,根据项目前期规划,基础拟采用桩基结构型式;口门桥位于口门处,净长50m,基础拟采用桩基结构型式。

建筑工程:商业街,海景公寓,私人游艇会所,游艇服务基地,游泳俱乐部,道路19条,总面积97536 m2;桥梁20座,总面积4220 m2;管网综合的各种管线。

1.2.2 钻孔布置

根据工程特点,共布置钻孔138个,孔深8-50m不等。其中防波堤区域沿堤身轴线布置勘探线1条,勘探点距150m,布置钻孔24个;内护岸区域沿护岸轴线布置勘探线1条,勘探点距120m,布置钻孔63个,钻孔深度:防波堤、内护岸区域取土及标贯结合孔20m左右(控制性钻孔35m),十字板孔约5m(遇砂即停)。

1.2.3 地形地貌

东起戴河口,西至老河口,南戴河海岸线17.5km。岸边沙宽100~250m,宽敞坦荡。它柔如地毯,软似棉絮,远近高低,犹如金色的海浪。这里的海滨,沙软潮平,滩宽水清,潮汐稳定,风爽无尘。岸边上,林带苍翠,绿树成阴。

场区属于海蚀型砂质海岸及浅滩,海底面标高-0.50~0.0m,西北至东南略微倾斜。

1.2.4 地层岩性

根据勘探资料,场区在勘探深度范围内地层主要为第四系冲海相沉积物。 按年代成因、岩性、岩土体特征和物理力学性质指标可分为8个工程地质主层、4个亚层。地层为全新统冲、海相沉积物(Q4 al+m):主要为淤泥质土、粉质粘土、细砂、中砂等;晚更新统冲洪积物(Q3 al):主要为灰黄色~黄褐色粉质粘土、粗砂、砾砂等。

根据勘察结果,各层工程地质特征如下:

①1细砂(Q4 m):灰黑,饱和,松散,成分为长石石英质砂,混淤泥质,含贝壳碎片,分选一般,磨圆较好。

①淤泥质粉质粘土(Q4 m):灰黑,流塑~软塑,含贝壳碎片。

②细砂(Q4 m):灰-黄褐色,饱和,以稍密~中密为主,零星松散和密实状态。成分为长石石英质砂,分选磨圆较好,夹粉质粘土层。

③粉质粘土(Q4 m):灰-灰黑色,软塑-可塑,切面稍有光泽,无摇振反应,干强度和韧性中等,含砂粒,夹砂层。

③1中砂(Q4 m):灰黑色-灰黄色,饱和,以稍密-中密状态为主,零星表层呈松散状态。成分为石英、长石质砂,分选磨圆较好。

④中砂(Q4 m):灰黑色-灰黄色,饱和,以稍密-中密状态为主,底部呈密实状态。成分为石英、长石质砂,分选磨圆较好。

④1粉质粘土(Q4 m):灰黑色-灰黄色,可塑,切面稍有光泽,无摇振反应,干强度和韧性中等,含砂粒。

⑤粉质粘土(Q 4 al):灰黑-灰黄色,可塑,土质较均,切面稍有光泽,无摇振反应,干强度和韧性中等,含砂粒。

⑥粗砂(Q3 al):灰黄色-黄褐色,饱和,中密-密实,分选磨圆一般,成分为石英、长石质砂,局部含少量砾石。分选一般,磨圆度较好,该层分布较稳定。夹粉质粘土层。

⑥1粉质粘土(Q3 al):灰绿-黄褐色,可塑,土质较均,切面稍有光泽,无摇振反应,干强度和韧性中等,含砂粒。

⑦粉质粘土(Q3al):黄褐色,饱和,可塑-硬塑,切面稍有光泽,无摇振反应,干强度和韧性中等,含砂粒。

⑧砾砂(Q3al):黄褐色,饱和,密实,分选性一般,局部顶部为细砂,成分为石英、长石质,局部砾石含量较高,磨圆较好,粒径约2-5cm。

2 影响海域勘察的因素

海域钻探影响因素有水深、水流、波浪、潮汐、底质类型、水下地形等。[2]海域勘察和陆域勘察最大的区别就是陆域勘察是把钻机固定在汽车上或直接稳固于地面,而海域勘察是把钻机固定在船体上。因此船体的稳定性对施工的影响至关重要,影响船体稳定最直接的因素则是风浪及水流的作用。而岸边地形地貌则影响风力及风向;堤坝等岸边工程以及海底地形则对水流有不同程度的阻挡作用。此外地层因素也直接影响锚固及护孔套管打入进而影响工程施工进度。

2.1 水深

水太浅不利于行船与锚固;水太深也不利于施工。该区域靠近岸边地带海底多为细砂,低潮时水深在1.0m以下,因此宜选择吃水较浅的平底船,并在及平潮期施工。

2.2 水流

该区域海底多为泥砂质,比较平缓,海岸线近于平直,两侧3km 范围内无大的堤坝等阻水工程,因此该区域的水流流速较缓慢,流向主要随潮汐而动。

2.3 风浪

该场区岸边有宽1km的防护林带,对北风、偏北风有一定的阻挡作用,作业区距岸边距离很近,所以北及偏北方向的风不易形成大的波浪,风力在6,7级内大型铁壳船可正常施工。而在南及偏南风向施工时,风力应在5级以内。而小型木船则适宜在靠近岸边区域施工,风力在4级以内。

2.4 潮汐

该区域潮汐为规则全日潮,以秦皇岛港理论最低潮面为基准,潮汐特征值为:极端位+2.66m,极端低潮位-1.71m;历年最低潮位-1.43m[1973-12-24],历年最位+2.55m[1960-07-28];平均潮差0.73 m,最大潮差2.63 m。潮汐的变化会对钻船的锚固系统和套管的稳定有一定影响。

2.5 地层

该区域水面以下多为泥砂质,地形较平缓,当以细砂为主时不利于钻船锚固及套管稳定;当泥质较厚时利于钻船稳固及套管稳定。

3 钻探船类型选取与设备安装

3.1 钻场分类

海域钻场类型可分为架空钻场和漂浮钻场。[1]

架空钻场是通过固定设施直接将承载钻探设备的作业平台固定在底质岩土层中的勘[1]察装置。架空钻场满足承载钻探设备、人员及抗风浪的结构强度即可,目前应用较多的是用脚手架搭建的钢管桁架式钻场,现场拼装,平台面一般高出水面(位)不低于1.5m,载重安全系数(钻场额定荷载与设计钻探荷载之比)应大于3。

漂浮钻场是将钻探设备及附属设备、管材、工具及其它材料等承托在水面上的装置。[1]漂浮钻场应满足以下要求:① 具有足够的强度,能经受风浪潮流的冲击作用。② 应适应工作时的水深。③ 有容纳所必用的设备、工具、材料,并能提供安全的工作场所和必要的生活条件。④ 应具有较好的稳定性和保持位置的能力,在风浪潮流等的综合作用下,其运动参数不超过规定的范围。即:摇摆度

图2

3.2 钻场选取

根据本区水深、水流、地层等因素综合考虑本工程分别采用自航式单体铁壳钻探船和自航式木质双体钻探船,钻机安装采用双船中出式、单船船体中心式和单船船侧伸出式。

4 海域工程勘察施工要点

(1)测量放点:坐标系采用1954年北京坐标系,中央子午线东经120度,高程基准采用秦皇岛港理论最低潮面作为零点。先用GPS导航,以小木船在孔位投掷浮漂定位,钻探船施工时采用四锚固定,调节锚绳长度精确定位。

(2)根据本次勘察成果该海域勘察施工时,近岸边区域由于风浪较小,宜选用双体木船,由两个长17.0-25.0m,宽6.0-7.5m,动力80马力小型木船用圆木及钢丝绳捆绑成为一体,钻机固定在两船中间;距岸边较远的区域宜选用大型铁壳船,船长37.0-45.0m,宽7.5-9.0m,动力300马力。锚绳长45.0-60.0 m,四根锚绳呈X型,锚绳与水平面的夹角10-15度。钻机采用GJ-200型工程钻机,安装采取船体中部打孔及船侧搭建辅助平台的形式。

(3)当有风及涌浪时,由于风对于钻探船的影响不论风向或风力都是随时改变的,而涌浪对于钻探船的影响则相对稳定且作用力较大,因此钻探船停放时船头要首先迎向涌浪的方向。

(4)打入套管前先量测水深,根据水深和孔口平台至水面高度确定下入套管的长度及先后次序,原则上先将短套管连接成5m、3m等不同长度的单根并先从较长的下起,接近孔口处应以0.5-1.0m单根套管调节至合适高度,使套管口与钻机底盘之间留有0.2-0.5m空间,以免因潮水涨落无法加减钻杆、钻具。

(5)加密测量水深,使孔深误差达到最小。

【参考文献】

[1]蒋建良,潘永坚,吴炳华,等.海域岛礁桥梁地基综合勘察技术指南(报批稿) [Z].2010,9.

[2]潘永坚,朱章通.岛礁海域工程勘察施工难点和对策[J].探矿工程・岩土钻掘工程,2009,36(9:):11-14.

[3]河北省地勘局秦皇岛矿产水文工程地质大队.葡萄岛旅游综合项目(一期)水运工程和陆岛连接桥工程地质勘察报告(施工图设计阶段勘察)[R].2010.

[4]刘月辉,周世冲,李圃林.海洋工程勘察的实践与探索[J].岩土工程技术2011,4,25(4,总116期):183-186.

篇7

        0 引言

        岩土工程勘察在快速的发展过程中,不论是在体制还是在勘察方法、计算机辅助软件、勘察报告编制等各方面工作都有了长足的进步,并且还在在不断优化中。岩土工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要解决哪些主要技术间题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,岩土工程勘察才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。

        1 岩土工程勘察的方法

        1.1 工程地质测绘。工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。

        1.2 勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。

        1.3 原位测试与室内试验。原位测试与室内试验的主要目的, 是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确,应力应变条件可以控制等入可以大量取样。

        1.4 现场检验与监侧。现场检验与监测的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监朋则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,井以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。

   2 岩土工程勘察常见的问题

        2.1 勘察质量不高。目前许多勘察单位已实行企业化,由原来的行政拨款改为自负盈亏,勘察任务也由原来的上级下达改为单位自找。于是,有的勘察单位为了眼前利益,放松了对勘察质量的管理,造成勘察成果质量下降。主要表现有:第一,由于勘察工作量不足,为了能争取任务,只好压低预算价,但又要利润,就减少工作量,该做的项目不做或者少做;其次,是钻探、测试及取样不符合规范要求,现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2~3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄的软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样。更有甚的是个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。

        2.2 勘察纲要编制不完整。部分单位勘察纲要内容不完整,甚至未经审核审定就施工。也没有勘探点平面布置图。个别单位甚至无勘察纲要。责任人签名或仪器编号填写不全。如室内土工试验、野外施工记录、静探试验记录缺责任者签名及试验日期,缺乏可追溯性,部分漏签、部分自动记录静探数据无责任人签名。不少单位对勘察原始资料的校审未真正落到实处少数单位原始资料归档制度不完善,有的原始资料缺失。

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中图分类号:C35 文章标识码:A

引言

岩土工程勘察项目的主要探查对象都是隐伏于地下的非可见形态,且大多数对地表岩土工程有相应的地质构造都位于无法直观探查的深部岩层中。岩层的发育具有不均衡的特点,表现在不同区域的岩石特性不同,同一区域岩石在不同方向上的力学性质也存在差异,因此很难用统一的方法或是经验公式进行合理外推,必须实地进行分析和考察,这就造成了岩土工程勘察的复杂性、多变性和不确定性。一旦岩土工程勘察过程不能对区域地质构造调查清楚,或是调查结果出现偏差,就会影响地表岩土工程施工,严重的甚至出现地质灾害。岩土工程勘察具有高度的专业性,同时其勘察结果也决定了岩土工程项目的可行性与最终规划,因此必须高度重视岩土勘察中的技术管理和施工规范,如若出现技术性错误,将对岩土工程项目产生巨大的危害。

1岩土工程勘察工作阶段的划分及勘察技术的重要性

岩土勘察工作可划分为可研究勘察、初步勘查及详细勘察几个阶段,岩土工程建设须严格遵守先勘察,后设计,再施工的工作程序,其中勘查是最基础的环节。建设中开展岩土工程勘察,工作人员能够对工程建设地点的水文地质情况以及工程条件进行全面掌握,对施工地所具有的稳定性和适宜性进行准确评估,为工程的开展提供更加准确的施工方案,保证工程的顺利开展。

2岩土工程勘查技术中存在的主要问题

勘察过程中总体上要做好三个方面的工作:收集资料、布置钻孔和现场踏勘定位。由于地质水文情况复杂多样,勘察过程充满了未知性,探明地质水文情况,为岩土工程后续阶段提供勘察数据及结论,是勘察工作的主要任务。

勘察技术对勘察数据及分析结论准确性的重要影响具体体现如下:

2.1岩石界面的划分

对岩土部分和风化区域的界面划分不准确,会导致地质构造面的受力强弱的判定失误,以及可能引发地质问题的地质界面的确定错误。

2.2地质形态的确认

对岩土的组成和地下存在的管道,空洞,暗沟,等不明地下物体影响判定不准确,会影响后续工程的开展,甚至会严重影响工程进度,增加工程预算。

2.3岩土参数的获取和确定

岩土参数一方面受到取样,测试方法及选取的标准值影响,一方面有些在勘探工作中没有对岩土参数精确设计,还有部分土样受技术水平限制测定困难,无法提供准确的数据。

2.4据资料的分析总结

数据资料收集不准确,整理混乱,分析错误,资料不全面,不能满足工程开展的需要。

3岩土工程勘查技术存在问题的原因分析

3.1勘察技术人员的专业素质参差不齐

有些技术人员缺乏相应的专业知识和技能,表现在勘察方法的选择不合理;不能充分合理利用先进的技术和设备,缺少实际勘察过程中处理问题的经验;数据的收集分析和处理能力不足;还有些技术人员存在操作不符合规范,如取样点数量设置不足,随意编造数据等。

3.2勘察技术水平及设备落后

勘察技术不断发展,新的技术设备体现了快速准确便捷的特性,并且能实现以前的勘察技术无法实现的结果,对勘察工作起到很大帮助,先进的技术和设备,可以大大提高勘察技术水平,

3.3业主方不重视及市场竞争制约

现阶段还存在部分业主方对勘察工作不够重视,提供资料不够全面,不能积极组织勘察人员与设计施工人员及时沟通交流,随意压缩勘察费用和时间,使勘察工作无法顺利开展,先进勘查技术手段无法得到发挥,间接导致无法及时准确提供真实有效的勘察数据和结论的情况。一些勘察单位为了承接业务随意降低价格,导致开展工作的过程中,不能正常使用较为先进的设备和手段,导致许多勘察技术问题的出现。

4解决岩土工程勘察技术问题的具体措施

4.1提高人员的专业素质

一方面定期对技术人员进行培训,保证其掌握必备的勘察技术方法,能够正确使用仪器设备,并随着勘察水平的发展不断提高自身的能力;一方面需提升技术人员的沟通交流能力,使其能够准确理解工程背景和设计意图,能够和设计人员及时沟通交流,并能协同各专业人员共同解决复杂的问题;须加强对技术人员的管理,要求技术人员在勘察工作中严格遵守技术规范的操作方法和流程,提高数据有效性和可靠性。

4.2合理选择勘察方法

针对不同地质水文情况,认真选取合理的勘察方法。如软土地基应采用钻探的勘察方法;湿陷性黄土地基则由于坑探对地基扰动小,坑探的准确性高于钻探;膨胀土地基可采用钻探和静探相结合的方法等,合理的勘察方法可避免人力物力的浪费。相同的条件和要求下,如何在保证勘察质量的前提下用最经济的方法得到勘察结果,也是勘察技术水平的高低的体现。

4.3充分利用先进技术和设备

使用先进可靠的勘察设备和技术,做好内业和外业工作的衔接。如可通过物探加密测点获取连续界面,增加界面划分的准确性;利用探地雷达等先进物探技术与钻探相结合,解决地质形态不明确的问题。加强原始资料的科学管理,并利用计算机辅助技术进行制图及分析工作。

4.4加强勘察成果的利用

岩土勘查工程具有地域性,工作中注意进行相同地域类似工程的技术总结归纳,用于往后的工作中,可以起到事半功倍的效果。

4.5实现勘察与设计的有机结合

岩土工程勘察工作的最终目的就是为建设工程提供可靠的实际数据,便于建设单位设计出安全可靠的施工方案,因此岩土工程勘察工作必须要始终与设计保持一体,也就是实现岩土工程勘察设计一体化,运用现代计算机信息处理技术能够较为轻松的实现该要求。利用计算机信息处理技术能够排除设计中的人为主观因素,避免由于工作疏忽产生的数据抄录错误等问题。同时还能提高勘察数据的分析汇总效率,减少勘察设计时间,因此勘察单位在实际工作中要注意引用先进的工程建模技术、数据处理技术等,实现勘察与设计的有机结合。

4.6积极对岩土工程进行分析监测

目前部分勘察单位在勘察报告中依然沿用比较传统的方式,传统方式大部分以文字描述为主,缺乏对问题的定量分析,不能很好的为施工设计提供有价值的意见。比如对于某个地基以及桩基的承载力估计不准确,就会对施工过程中不能很好的制定相关基础性工作,如果对岩土参数的取值理解不正确,就会造成勘察结果分析误差较大,从而影响施工人员对场地的分析,积极对岩土工程进行数据分析检测,不仅能够对勘察数据进行及时的补充和修改,便于施工单位制定出可靠的施工方案,而且勘察单位还可以通过对数据的分析处理不断的积累经验,提高勘察的质量,因此勘察单位要强化对岩土工程的监督工作。

5结论

通过对现阶段岩土工程勘察技术产生的一些问题以及解决措施的探讨可以了解到,在岩土工程勘察过程中,需注意各个阶段和环节,从细节着手,全面正确认识勘察过程中产生的问题,积极的寻求解决方法,这样才能保证勘察技术工作的顺利开展。

参考文献:

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[2] 谢豪辉.浅论岩土工程项目勘察方法及强化措施管理[A]. 建材建设工程优秀论文集[C]. 2011

[3] 任宽林,黄如生.超高层建筑岩土工程勘察实践[A]. 2011建材非金属矿地质勘查技术研讨会论文集[C]. 2011

[4] 曹家泉,王治军,何军,曹力.输油管道穿越岩土工程勘察与工程水文设计[A]. 2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C]. 2002

[5] 赵凤娥.岩土工程勘察试验数据的分析和应用[A]. 中国地质学会工程地质专业委员会2007年学术年会暨“生态环境脆弱区工程地质”学术论坛论文集[C]. 2007

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中图分类号:TU412 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)23-0388-01

随着城市建设速度的不断加快,高层建筑建设步伐不断加快,在这种形势下,岩土工程勘察工作中对施工、地基基础处理等提供的参数显得非常重要,这些数据主要是岩土工程勘察的结果,通过岩土工程勘察可以针对各项岩土特性展开分析,并对其中存在的问题进行研究,将研究的结果用到实际施工之中。随着科学技术的不断发展,目前岩土工程勘察中已经对数字化技术进行了广泛的应用,数字化技术得以应用之后,有效的弥补了传统勘察技术中存在的不足。

1 岩土工程勘察方法概述

数字化技术在岩土工程勘察中的应用主要是指对数据库技术、测绘技术以及计算机技术等进行有机的结合,利用这些先进技术对工程项目中的信息进行集成,进而建立起全面的计算机辅助信息流程,这些技术在岩土工程勘察领域中应用以后,勘察设计技术手段发生了重大的改变,逐渐从手工方式转变为现代化CAD技术,朝着勘察资料处理数字化、数据采集信息化等方向发展,并在此基础上形成了高度智能化、专业化的工程勘察设计体系。这项技术将系统工程领域中的一些观点应用到岩土工程勘察工作中,对图像、文字等进行数字化的存储,以供各领域的设计进行使用。

2 传统岩土工程勘察方法中存在的局限性

2.1 勘察资料过分重视地质化

近年来社会上科学技术已经得到了高速的发展,在这种形势下岩土工程勘察领域中各种新方法与新技术也应运而生,但是勘察单位接受这些技术与方法的过程显得过于缓慢,加上长期以来勘察部门在专业设计、条块分割等方面存在的问题,使得勘察工作与设计进行分散作业,在这种情况下,勘察与设计之间出现了严重脱节的现象,勘察工作很难与设计过程相结合,直接导致了多数设计人员不能对勘查工作中的岩土工程资料进行正确的分析。同时,勘察领域中相关工作人员的专业素质与知识储备也非常有限,这些问题的存在使得设计人员很难对岩土工程勘察信息进行进一步的理解和分析,因此,勘察成果在设计工作中的转化率并不高,还导致很多浪费现象的出现。

2.2 数字化地图与设计系统之间贯通度的缺乏

地形图在岩土工程中是进行设计的重要基础,但是因为某些环节中数字化地形图的应用技术尚不成熟,因此在与CAD接口匹配的时候,二者之间的接口就很难得到顺利的实现,在这种情况下,设计系统就会对勘察资料与数据进行数字化,从一定程度上来讲,着对设计系统CAD的进一步推广产生了重要的影响。

2.3 设计软件工程非常单一

在现阶段的岩土工程设计工作中,很多新开发的软件是很难岁设计前沿的工作进行胜任的,究其原因主要在于现阶段新开发的设计软件功能非常单一,同时数据共享也很难得到实现,这种情况下很容易会出现耗时以及出现错误的现象。

2.4 勘察信息数字化程度比较低

一般来说,勘察部门提供的信息都是文字、表格以及图纸的形式,其内容比较定性,在这种情况下,设计人员很难对勘察信息进行准确的理解,同时在无形之中也加大了设计人员在信息处理上的困难。此外,在岩土工程勘察工作中,主要涉及到交通、经济以及环境等多方面的信息,这些信息的指标和特征之间存在一定的差异,其中既有确定性也存在不确定性,导致目前在岩土工程勘察设计工作中,对各种信息进行表达和分析的时候在手段上使缺乏的,系统的综合能力非常差。

3 数字化技术在岩土工程勘察中的实现

3.1 数字化勘察技术分析

近年来随着科学技术的发展,岩土工程勘察领域开始引进计算机等科学技术,从此岩土工程勘察工作开始进入到数字化的时代之中。岩土工程勘察的数字化主要是指对数据库技术、测绘技术以及计算机网络技术等进行利用,在计算机软件平台中对于工程勘察相关的信息进行集成与整合,在此基础上建立起一种综合的计算机辅助信息流程,这就是数字化勘察技术。岩土工程勘察领域中引入了数字化勘察技术以后,以前的手工方式得到了彻底的改变,逐渐朝着现代化CAD的方向发展,从一定程度上来说,数据采集的信息化、图文信息的自动化以及硬件系统的网络化均得到了实现,逐渐演变成一种集数字化和智能化等特点于一身的岩土工程勘察设计系统。

3.2 数字化建模方式分析

一般来说,在岩土工程勘察工作中经常使用表面模型法,这种方法兴起的时间比较早,主要通过测点得到离散测点资料,在此基础上得到有关表面模型的数据,再对数据结构进行利用,对地质体截面进行重构。为了形成一种网状的曲面片,对地质体的空间属性进行确定,需要在多种表面方法中进行选择,主要由图示模型法、数学模型法等,其中,不规格网法是经常使用的一种方法,这种方法主要在于对区域中的各个有限个点进行划分,进而形成一个三角面网络。这种不规则格网法的拓扑结构存在的存储方式有很多种,其中,最简单的一种表达方式就是:每一种记录特征都会有一各三角形、边、节点与其对应,三角形记录中主要包括三个不同指针的记录,主要指向与其相邻的三条边,边记录存在四个指针记录,分别指向与其相邻的三角形,两个点分别指向与其相邻的两个顶点。在每个节点记录中都同时对X、Y、Z三个坐标值字段进行存储,通常来说在实际应用过程中已经给定了一个三角形,这时如果对沿直线的地形剖面线进行计算,其计算效率就会比较高,从这一点上来看,这种方法可以使一些特殊运算的效率得到提高。

结语

综上所述,随着社会经济水平的不断提高,数字化时代的到来已经势不可挡,目前社会各行各业都开始对数字化手段进行应用,以期促进本行业的发展。在这种情况下,岩土工程勘察领域也开始顺应潮流,将数字化技术引入到勘察工作中,与传统勘察技术相结合,结合二者的优势,不断朝着数字化、精确化的方向迈进。从事勘察工作的技术人员应该与实际情况相结合,根据自己本门的特点,对数字化应用系统进行建设。虽然现在很多数字化技术中的关键技术尚未发展成熟,但是相信随着科学技术的不断发展,必将促进我国勘察技术水平的不断提高。

参考文献

[1] 齐恩明,袁栓勇,王子伟.数字化技术在岩土工程勘察中的应用[J].技术与市场,2013,(8):145.

[2] 杨映红,李向新,任磊.基于GIS的通用岩土工程勘察数据库系统的设计[J].科学技术与工程,2011,(6):1363-1367.

篇10

中图分类号:F407.6文献标识码:A 文章编号:

0 引言

岩土工程勘察在快速的发展过程中,不论是在体制还是在勘察方法、计算机辅助软件、勘察报告编制等各方面工作都有了长足的进步,并且还在在不断优化中。岩土工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要解决哪些主要技术问题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,岩土工程勘察才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。

1 岩土工程勘察的方法

1.1 工程地质测绘。工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。

1.2 勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。

1.3 原位测试与室内试验。原位测试与室内试验的主要目的, 是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确,应力应变条件可以控制等入可以大量取样。

1.4 现场检验与监侧。现场检验与监测的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监朋则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,井以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。

2 岩土工程勘察常见的问题

2.1 勘察质量不高。目前许多勘察单位已实行企业化,由原来的行政拨款改为自负盈亏,勘察任务也由原来的上级下达改为单位自找。于是,有的勘察单位为了眼前利益,放松了对勘察质量的管理,造成勘察成果质量下降。主要表现有:第一,由于勘察工作量不足,为了能争取任务,只好压低预算价,但又要利润,就减少工作量,该做的项目不做或者少做;其次,是钻探、测试及取样不符合规范要求,现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2~3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄的软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样。更有甚的是个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。

2.2 勘察纲要编制不完整。部分单位勘察纲要内容不完整,甚至未经审核审定就施工。也没有勘探点平面布置图。个别单位甚至无勘察纲要。责任人签名或仪器编号填写不全。如室内土工试验、野外施工记录、静探试验记录缺责任者签名及试验日期,缺乏可追溯性,部分漏签、部分自动记录静探数据无责任人签名。不少单位对勘察原始资料的校审未真正落到实处少数单位原始资料归档制度不完善,有的原始资料缺失。

2.3 忽视生态环境的论证。一些勘察单位对岩土工程设计、施工论证不足,其结果是导致灾难性后果。如建筑场地四面紧邻高层建筑物或马路,对于这种建筑场地,岩土工程勘察时,除了按高层建筑岩土工程勘察规定的一般要求进行外,还应重点论证工程施工及运营时对周围环境的影响,但勘察报告中常常忽略这方面的工作,致使无法满足岩土工程施工及设计的要求。基坑开挖时使用的很多技术手段很难取得预期效果,反而造成很大的经济损失。

3 强化岩土工程勘察的措施

3.1 严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。

3.2 严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。

3.3 加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理ISO9001∶2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。

3.4 采用先进的岩土工程勘察技术 在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。岩土工程勘测中,为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析。岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。

参考文献:

篇11

Abstract: The survey is the first step in the construction of the project, to provide first-hand information for follow-up design, construction and safe use of economic and security relationship works. Done well because of the investigation caused major security incidents, and huge losses to state property to social insecurity. Therefore, the quality of geotechnical engineering investigation is directly related to project safety and economy, following the author from the analysis of the major problems affecting the quality of geotechnical investigation at present, to talk about personal views to improve the quality of geotechnical engineering investigation.

Keywords: geotechnical investigation; main factors;

中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:

岩土工程勘察是工程建设中必不可少的环节,其主要目的为如实弄清拟建场区水文地质和工程地质条件,提供准确的岩土工程特性指标和地基基础设计参数,对建筑场地进行稳定性和适宜性评价,并提出经济合理的岩土利用、整治、改造的建议和方案。勘察工作质量是工程质量的基础,其质量的好坏直接影响到工程的质量以及经济和社会效益。重视和提高岩土工程勘察的质量,对工程建设具有十分重要的意义。近年来,国家建设行政主管部门在岩土工程勘察方面出台了不少规定、条例等,各地建设主管部门也采取了多种监管手段,对严重违规问题进行了处理,但由于种种原因,各种管理措施尚不能完全落实到位。在各级建筑工程质量检查和施工图文件审查中,发现勘察方面仍然存在诸多问题。下面就岩土工程勘察质量的有关问题,谈谈自己的浅见。

一、影响岩土工程勘察质量的主要因素

1、勘察企业的方面

勘察企业作为勘察质量的主要责任单位,在市场经济的浪潮下,为了最大的经济利益,忽视了企业的责任。一方面,有些勘察单位为了追求经济利益,放任个体老板挂靠本单位,只收取管理费,忽视质量。另一方面,有些勘察单位舍不得投入,勘察设备老化,严重影响了岩土测试成果的真实性、准确性和可靠性。再有,在勘察人员技术水平的培训方面投入不够,现在的规范和技术设备在不断的更新中,每隔一段时间,应让相应的技术人员接受培训,提高专业能力。

2、缺少勘察的纲领性文件

岩土工程勘察纲要是指导和保证勘察各项工作顺利进行的重要的文件,然而,在目前的勘察工作中,许多勘察单位对纲要的重要性没有引起足够的重视,有的没有编写勘察纲要;有的项目虽然有勘察纲要,但是没有从自身的具体实际出发,存在着照抄照搬的现象;有的纲要没有针对性,只是泛泛而谈,发挥不了应有的指导意义,最终影响到勘察的效果。

3、勘察人员方面

一方面,现在有些勘察项目负责人,就是直接拿到项目的人,谁拿到项目谁就是项目负责人,这其中有些负责人什么都不懂,接了项目就是直接转包或找个体老板去做,至于后面的质量就可想而知了。另一方面,一些项目负责人,在谈项目时根据建设单位愿意以低价中标或以低价来选择勘察单位为原则,为了能承揽到勘察业务,竞相压价,恶性竞争,使勘察单价无法应付正常成本,这时项目负责人采取少钻孔、少做原位测试试验、少做室内实验等来降低成本,获取经济利益。再有,就是具体从事勘察的技术人员和操作员,现在一些搞勘察技术的主要负责人,有时身兼数职,几个场地跑来跑去,具体工作全交给钻探工人。而钻探工人很多没经过系统的培训,随市场经济的发展,有些还是直接从农民工转来,专业理论知识基本为零,国家规范的强制条文也没放在眼里,就是项目负责人说了,具体的操作也难以按要求做到位。

4、缺乏勘察报告

勘察报告只注重定性分析,数据较少,建议措施针对性差。目前,一些勘察单位尚没有摆脱原先工程地质勘察报告的模式,岩土工程勘察报告仍以描述为主,定性分析的多,定量分析的少,设计施工真正需要的内容不全或不准,岩土工程分析评价不合理,提供的地基承载力、桩基承载力参数安全系数偏大,结果所下的结论和建议比较笼统,工程措施缺乏针对性。设计施工人员很难采用。在岩土参数的统计与分析中,对异常值不加分析剔除,一律参与统计分析,导致分析误差过大,标准差、变异系数过大,得出场地分析不合理、不正确的结论。

5、忽视生态环境的论证

工程施工中一些灾难的产生往往是由勘察单位对岩土工程设计,施工的论证不够充分导致的。如对于紧临高层建筑和公路的施工场地,在进行岩土工程勘察时,既要考虑到高层建筑岩土工程勘察所规定的要求,更应论证工程施工和运营对周围环境的影响。但这些工作往往不被勘察单位所重视,从而造成重大的经济

损失和灾难。

6、勘察手段单一,技术装备落后

目前我国勘察单位主要勘察手段仍然是以传统的钻探取样为主要勘察手段,配以静力触探、动力触探,勘察手段较为单一,室内试验依旧是传统的常规试验。与国外勘探技术和手段相比还有比较大的差距,特别是室内外岩土测试技术落后,旁压试验、螺旋板载荷试验、孔隙水压力测试、现场波速试验,三轴试验等仅在少数大型和重点工程中使用,一般工程中应用甚少。岩土测试技术的落后,部分勘察单位仪器设备老化,严重影响了岩土测试结果的真实性、准确性和可靠性,严重影响了岩土工程勘察质量。

二、提高岩土工程勘察质量的措施

1、加强勘察单位的管理

一方面提高勘察企业的市场准入制,除了应相应的技术人员进行严格审查外,还应包括设备和质量管理体系等进行严格的审查,淘掉那些技术人员不足、技术设备落后和质量管理混乱的勘察企业。另一方面,在制度上和规程上加强对勘察企业在科技投入的管理,如建筑行业行政部门在制度和规程上要多引导和鼓励企业增加科技投入,加强技术储备和技术创新。只有依靠科技进步,更新技术装备,才能提高勘察企业的技术水平和技术含量,才能提高勘察质量。

2、加强岩土工程勘察的体制化建设和人员培训

在当前的形势下,如何完善市场准入制度,加强行业自律、约束机制,从根本上杜绝岩土勘察行业中的弊端,真正体现岩土工程师的价值。工程地质专业人员对岩土工程的理论、内容及方法等缺乏了解,习惯于工程勘察的原理及方法。当务之急是加强岩土工程技术人员及管理人员的培训,特别是岩土工程设计及施工技术人员的培训,以适应岩土工程市场发展的急需。

3、增加科技投入,是提高勘察质量的重要手段

随着我国经济建设的快速发展,对勘察工作的质量和速度要求越来越高。建议行业行政主管部门在制定制度和和规范规程时,要鼓励和引导勘察单位增加科技投入,加强技术储备和技术创新,在勘察工作中采用新技术、新工艺、新设备,才能更好地适应这一要求。只有依靠科技进步,更新技术设备,不断提高勘察单位的技术水平和技术含量,才能适应形势发展,不断提高勘察工作质量。

4、重视工程与环境的共同作用

工程兴建对环境的影响特别是工程施工及运营时对环境可能产生的不良岩土问题必须作充分论证和预测辨提出相应的治理措施。

5、力争在岩土工程勘测中采用先进的勘察技术

为提高准确性,在进行岩土工程的分析评价时,可采用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。还可在勘测中运用回归分析法来确定地基的承载力特征值。最后为保证结果的正确性,在对勘测资料的整理中可运用计算机来进行处理。

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软土地基工程勘察中存在诸多问题,这主要体现在测绘技术有待提升、没有针对软土地基特性、勘探点布置需要优化等方面。

1.1测绘技术有待提升

测绘技术有待提升主要是指我国现阶段的测绘技术在软土地基分布地段地形与地貌的测绘与勘测都有待提升。除此之外,测绘技术有待提升还体现在我国部分工程对软土的成因、分布范围和基底地层的性质无法进行更加合理的判定,也很难对软土层内砂夹层的厚度和颗粒组成以及排水性能进行精确的分析,从而使软土地基对建筑物的稳固和支撑作用较小。

1.2没有针对软土地基特性

没有针对软土地基特性通常是指我国部分软土地基工程勘察工作没有根据软土的理化特点开展。软土最大的特点就是触变性较强,这就意味着在外力的作用下,尤其是连续的震动或高强度的起伏作用,往往会造成软土结构的破坏,且在这一过程中软土的结构强度降低。因此,工作人员在勘察软土地基的过程中应注重对这一特性进行相应的技术优化。但是在实际勘察中,这一技术优化往往没有得到有效的执行,从而使软土地基工程勘察工作的可靠性和精确性受到了极大的影响。

1.3勘探点布置需要优化

我国部分软土地基工程勘察中的布置深度不够合理。通常来说,勘探点的间距应设置在30m以内较为合适,而勘探点的深度则应当根据实际的地质条件和建筑物的特点来确定。除此之外,勘探点布置需要优化还集中体现在勘探工作往往无视土层出现不连续、不均质的问题,从而使建筑物在施工与建成后往往受到不同程度的影响,比如出现剪切力,最终严重影响建筑物的稳定性和安全性。

2软土地基工程勘察问题的应对措施

软土地基工程勘察问题的应对措施包括诸多内容,比如调查软土基本信息、判断软土力学性质、优化相应勘察工作等内容。

2.1调查软土基本信息

调查软土基本信息是软土地基工程勘察的基础和前提。在调查软土基本信息的过程中,工作人员应注重查明软土土层的成因类型、成层条件和分布规律,并调查土层均匀性,持力层条件、分布与起伏,基岩上部风化程度等。除此之外,工作人员还应深刻地认识到软土的不均匀性、软土地基的成因复杂,会因环境的变化和沉积条件的不同而出现软土结构和分布上的均匀性和强度上的差别。在调查软土基本信息的过程中,通过引进先进的勘察技术,能够有效缩短勘察周期、提升勘察精度,从而在此基础上促进软土地基工程勘察水平的有效提升。

2.2判断软土力学性质

判断软土力学性质对于软土地基工程勘察的重要性不言而喻。在判断软土力学性质的过程中,工作人员应注重查明软土的固结历史,并确定是欠固结、正常固结,还是超固结。由于先期固结压力前后变形特性有很大的不同,这就意味着工作人员需要准确确定先期固结压力,并且保证取样的质量。另外,工作人员还应认识到灵敏性黏土受扰动后其结构破坏对强度变形的影响。因此,在勘察工作从取样到试验的过程中必须全程采取保护措施,从而能够在此基础上促进软土地基工程勘察效率的持续提升。

2.3优化相应勘察工作

优化相应勘察工作是软土地基工程勘察的核心内容与重中之重。在优化相应勘察工作的过程中,工作人员应注重查明微地貌、旧堤、堆土场,暗埋的塘、浜、沟、穴等,这样有助于查明软土层的分布;应考虑到预防软土应力状态、强度、压缩性变化等问题。除此之外,工作人员还应注重在原始材料和设计参数上继续加强可靠性和正确性,从而能够更好地针对软土地基的特点,灵活选用工程勘察技术和方法,以更加经济、合理的软土地基工程勘察技术取得准确而翔实的软土地基工程勘察结果,最终能够在此基础上促进软土地基工程勘察可靠性和精确性的不断提升。

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