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巖土工程課程群作為土木工程專業(yè)課程模塊的一個(gè)重要組成部分,與工程實(shí)踐有著緊密的聯(lián)系.在工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)資格制度逐漸推廣的背景下,土建類行業(yè)需要綜合能力強(qiáng)、實(shí)踐能力過硬的應(yīng)用型高素質(zhì)人才.本文從教學(xué)大綱及內(nèi)容、教學(xué)方法及形式、實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)、課程考核和教學(xué)特色五個(gè)方面闡述了我校土木工程專業(yè)在巖土工程課程群教學(xué)改革方面的具體舉措,對(duì)于應(yīng)用型工科院校巖土工程課程群教改具有一定的指導(dǎo)意義.
關(guān)鍵字:
巖土工程課程群;教學(xué)大綱;教學(xué)方法;實(shí)踐教學(xué);課程考核;教學(xué)特色
1緒論
土木工程專業(yè)巖土工程課程群主要包含工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、巖土工程等課程.巖土工程課程群課程特點(diǎn)為理論性與實(shí)踐性均較強(qiáng),對(duì)于我校應(yīng)用型的辦學(xué)定位而言,需要將應(yīng)用性、工程實(shí)踐能力及素養(yǎng)灌輸?shù)綄I(yè)課程中去,因此要對(duì)該課程群進(jìn)行教改.國(guó)內(nèi)外部分開設(shè)土木工程專業(yè)的學(xué)校和專家在總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和勇敢創(chuàng)新的基礎(chǔ)上也在探索土木工程專業(yè)課程群的教改.周德泉等[1]介紹了長(zhǎng)沙理工大學(xué)巖土工程課程群建設(shè)經(jīng)驗(yàn),該校通過引進(jìn)培養(yǎng)青年人才、優(yōu)化教學(xué)大綱內(nèi)容、獨(dú)立編寫教材、豐富教學(xué)電子資源等途徑對(duì)巖土工程課程群進(jìn)行教改并取得較好的效果.王迎超等[2]結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)剖析了巖石力學(xué)課程特點(diǎn),針對(duì)在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題,提出采用工程案例進(jìn)行巖石力學(xué)課程教改,提升了學(xué)習(xí)巖石力學(xué)的樂趣.程建軍等[3]依據(jù)學(xué)生反饋的教學(xué)信息,結(jié)合工程實(shí)踐,對(duì)巖土工程課程群之間的課程銜接優(yōu)化進(jìn)行了闡述.周德泉等[4]等從精品課程建設(shè)、開設(shè)雙語(yǔ)教學(xué)、強(qiáng)化教學(xué)團(tuán)隊(duì)等方面對(duì)地基基礎(chǔ)及地質(zhì)勘察課程群進(jìn)行教改探索.宿州學(xué)院作為安徽省首批示范應(yīng)用型本科院校,所開設(shè)的土木工程專業(yè)主要培養(yǎng)具有良好工程實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)的本科生,針對(duì)巖土工程課程群在教學(xué)中碰到的問題,本文立足于專業(yè)課程群模塊化的特色,分別從教學(xué)大綱及內(nèi)容、教學(xué)形式與方法、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)、課程考核、教學(xué)特色等方面闡述應(yīng)用型本科院校土木工程專業(yè)巖土工程課程群的教學(xué)改革.
2教改內(nèi)容
2.1教學(xué)大綱與教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)大綱是實(shí)施教學(xué)進(jìn)度安排及確定教學(xué)內(nèi)容的指導(dǎo)性文件,在當(dāng)下課程多、學(xué)時(shí)少的狀況下,如何精簡(jiǎn)課程教學(xué)內(nèi)容,合理安排教學(xué)計(jì)劃是進(jìn)行教改首先要解決的問題.其中《工程地質(zhì)學(xué)》是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,旨在培養(yǎng)學(xué)生了解建筑工程地質(zhì)勘察的目的及方法,學(xué)習(xí)運(yùn)用地質(zhì)勘察報(bào)告等資料評(píng)價(jià)場(chǎng)地的地質(zhì)條件,為設(shè)計(jì)和施工提供可靠的地質(zhì)勘察資料.《工程地質(zhì)學(xué)》[5]教學(xué)主要內(nèi)容有:礦物與巖石、特殊土及工程地質(zhì)特征、不良地質(zhì)條件下的工程地質(zhì)問題、工程地質(zhì)勘察等.《土力學(xué)》[6]是在學(xué)習(xí)理論力學(xué)和材料力學(xué)的基礎(chǔ)之上,利用力學(xué)原理研究土體的物理力學(xué)性質(zhì)以及受荷后土體的強(qiáng)度變化規(guī)律,為后續(xù)《基礎(chǔ)工程》、《路基工程》等專業(yè)課程儲(chǔ)備理論知識(shí).《土力學(xué)》[6]教學(xué)內(nèi)容主要包括:土體的物理性質(zhì)及工程分類、土中應(yīng)力計(jì)算、土的壓縮性與地基沉降計(jì)算、地基承載力、土坡穩(wěn)定分析、地基勘察及勘察報(bào)告的運(yùn)用等.《基礎(chǔ)工程》是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程,其主要闡明建筑物或者構(gòu)筑物下部地基和基礎(chǔ)的有關(guān)問題.《基礎(chǔ)工程》[7]授課主要內(nèi)容:地基勘察、淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、地基處理、基坑開挖、特殊土地基等內(nèi)容.《巖土工程》[8]以地基與基礎(chǔ)、邊坡與地下工程問題為研究對(duì)象,主要包含各類巖土體的勘察、設(shè)計(jì)、施工等內(nèi)容.《巖土工程勘察技術(shù)》[8]主要教學(xué)內(nèi)容:巖土工程勘察方法、土體原位測(cè)試、特殊土、不良工程地質(zhì)場(chǎng)地勘察、新興建筑巖土工程勘察等.不難發(fā)現(xiàn)上述四門課程教學(xué)內(nèi)容很相當(dāng)部分是重復(fù)的,比如:土體的分類在《工程地質(zhì)學(xué)》、《土力學(xué)》及《巖土工程》中均有提及;特殊土在《工程地質(zhì)學(xué)》、《基礎(chǔ)工程》及《巖土工程》均以單獨(dú)的小節(jié)出現(xiàn);《土力學(xué)》、《巖土工程》課程均講授土坡穩(wěn)定性計(jì)算機(jī)分析內(nèi)容等.內(nèi)容的重復(fù)不僅會(huì)造成學(xué)時(shí)的浪費(fèi),同時(shí)也會(huì)讓學(xué)生因知識(shí)重復(fù)而喪失學(xué)習(xí)的興趣.我校土木工程專業(yè)在近兩年巖土工程課程群教師采用“集體備課、集體研討”的方法制定相關(guān)課程的教學(xué)大綱和教學(xué)進(jìn)度表.依據(jù)課程安排的先后順序和后繼課程學(xué)習(xí)的需要,將重復(fù)的內(nèi)容只安排在一門課程內(nèi),課上可由授課教師強(qiáng)調(diào)此知識(shí)點(diǎn)的重要性及其在其他課程中的應(yīng)用.除此之外,為了凸顯我校地方性、應(yīng)用型的辦學(xué)特色,對(duì)于和本專業(yè)聯(lián)系不太緊密的一些知識(shí)點(diǎn)從教學(xué)大綱均予以刪除,重點(diǎn)講授和實(shí)際工程案例相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),并邀請(qǐng)當(dāng)?shù)赝两愋袠I(yè)專家進(jìn)校參與課程教學(xué)大綱的修改及完善工作.做到教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容緊扣專業(yè)發(fā)展趨勢(shì)同時(shí)兼顧工程能力與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)問題.
2.2教學(xué)形式與方法
專業(yè)課程傳統(tǒng)的教學(xué)形式如板書和多媒體結(jié)合,授課過程以“教師”為主體,學(xué)生為客體,學(xué)生只是被動(dòng)的接受教師所講的知識(shí).由于工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程及巖土工程這幾門課程理論性性較強(qiáng),尤其是工程地質(zhì)學(xué)和巖土工程,雖然多媒體課件采用了圖片、音視頻等素材,但授課發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)基本定義、原理、公式計(jì)算等內(nèi)容時(shí)參與度不高.為了調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,采用多種教學(xué)形式講解知識(shí)點(diǎn).比如:在講解巖石及土體的分類時(shí),通過帶學(xué)生到標(biāo)本實(shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí),讓學(xué)生自己總結(jié)所見所感,然后再查詢書上的表述,加深學(xué)生的理解和記憶能力;《土力學(xué)》講解土中應(yīng)力和地基沉降計(jì)算時(shí),不再采用傳統(tǒng)的手算,通過留課外作業(yè),讓學(xué)生通過使用Matlab計(jì)算軟件進(jìn)行編程計(jì)算,不僅克服了學(xué)生怕記公式、怕計(jì)算的問題,也鍛煉了學(xué)生使用常規(guī)數(shù)值計(jì)算軟件的能力;《巖土工程》講解新興建筑巖土工程技術(shù)時(shí),提前兩周給學(xué)生分組,讓學(xué)生以小組為單位,自行利用中國(guó)知網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)等資源制作PPT,以組為單位進(jìn)行匯報(bào)巖土工程新技術(shù)、新進(jìn)展,從而提高了學(xué)生的參與度.
2.3實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)
實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)是體現(xiàn)“應(yīng)用型”辦學(xué)定位最為重要的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),我校土木工程專業(yè)在制定人才培養(yǎng)方案時(shí),實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)學(xué)分占總學(xué)分的40%以上,經(jīng)計(jì)算巖土工程課程群所包含的實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐學(xué)分占總實(shí)踐學(xué)分的大于20%.主要包含了工程地質(zhì)學(xué)實(shí)習(xí)、土的三相比例指標(biāo)實(shí)驗(yàn)、土的壓縮與固結(jié)實(shí)驗(yàn)、土的直剪與三軸實(shí)驗(yàn)、原位測(cè)試、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容.對(duì)于以下小型的室內(nèi)實(shí)驗(yàn),依托我校省級(jí)煤礦勘探工程技術(shù)中心實(shí)驗(yàn)室完成.傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大部分采用教師講解原理和操作方法,學(xué)生按部就班的操作,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告.我校土木工程專業(yè)對(duì)于這部分實(shí)驗(yàn)的開設(shè)鼓勵(lì)增加開放性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),盡量減少演示性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生提前準(zhǔn)備,在科學(xué)的思維前提下自己思考并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),然后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案的科學(xué)性.對(duì)于較大型的實(shí)驗(yàn),比如《基礎(chǔ)工程》中豎向承壓樁單樁承載力的測(cè)試、抗拔承載力的測(cè)試,在保證學(xué)生安全的前提下,聯(lián)系校企合作單位,讓學(xué)生進(jìn)現(xiàn)場(chǎng),直接觀察實(shí)驗(yàn)操作;巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的手段,讓學(xué)生先進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),然后采用有限元模擬軟件FLAC進(jìn)行模擬對(duì)比,不僅讓學(xué)生參與了實(shí)驗(yàn)操作,也提升了學(xué)生的科研素養(yǎng).
2.4課程考核
傳統(tǒng)的課程考核模式基本為閉卷考試,平時(shí)成績(jī)占30%,期末考試成績(jī)占70%.部分學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候存在僥幸心理,為了應(yīng)付期末考試而突擊學(xué)習(xí)的現(xiàn)象比較嚴(yán)重.為了改變這種現(xiàn)狀,我校土木工程專業(yè)一直探索著考試改革.以《土力學(xué)》課程為例,考試成績(jī)構(gòu)成為:平時(shí)成績(jī)(20%)+實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)(20%)+末考(60%).其中實(shí)驗(yàn)操作考試為學(xué)生在考前通過抽簽決定要操作的實(shí)驗(yàn),教師依據(jù)學(xué)生操作的過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄為其打分.這種方式可以有效地解決部分學(xué)生依賴他人而自身不想?yún)⑴c實(shí)驗(yàn)的問題.末考采用機(jī)試成績(jī)和筆試成績(jī)各占50%的模式,機(jī)試?yán)脤I(yè)教師所制作的《土力學(xué)》題庫(kù),多以選擇和判斷題型為主,主要考核課程內(nèi)一些零碎、記憶性的理論知識(shí)點(diǎn),解決了學(xué)生為了應(yīng)付考試死記硬背概念,考后就拋之腦后的問題;而筆試主要考核案例分析,不再單純考核學(xué)生套公式計(jì)算,讓學(xué)生在案例中找問題、找線索,然后再利用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行解答,題目更靈活,更能有效考核學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維能力.這與我校培養(yǎng)工程實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的人才培養(yǎng)目標(biāo)是一致的.
2.5教學(xué)特色
巖土工程課程群是土木工程專業(yè)各個(gè)方向都要學(xué)習(xí)的課程模塊,我校作為省級(jí)示范性應(yīng)用型本科院校,一直在探尋巖土工程課程群課程的教學(xué)特色.伴隨著土建類行業(yè)已全面實(shí)行執(zhí)業(yè)資格制度,我校土木工程專業(yè)在教學(xué)時(shí),專業(yè)課內(nèi)容緊扣行業(yè)最新規(guī)范,積極與職業(yè)資格考試(如一、二級(jí)注冊(cè)建造師考試、注冊(cè)巖土工程師考試等)掛鉤,把資格考試中碰到的案例推進(jìn)到正常的教學(xué)活動(dòng)中去,讓學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)為畢業(yè)后職業(yè)資格考試打下良好的基礎(chǔ).以《基礎(chǔ)工程》為例,在講解地基處理的時(shí)候,不再拘泥于書本上針對(duì)某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的例題,而是把建造師考試中的經(jīng)典案例引進(jìn)來,讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題,從而擺脫學(xué)生只知道原理而不會(huì)應(yīng)用的窘境.
3結(jié)語(yǔ)
巖土工程課程群各課程之間互有交叉,對(duì)于各課程重復(fù)出現(xiàn)的內(nèi)容,在制定課程教學(xué)大綱時(shí)應(yīng)合理有序的安排這部分知識(shí)點(diǎn),避免學(xué)時(shí)的浪費(fèi).采用多樣且有效地教學(xué)方法可以幫助引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并注意培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng).課程考核作為檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要環(huán)節(jié),要勇于創(chuàng)新,改革考核方法,讓學(xué)生能夠真的參與到學(xué)習(xí)中去,并且真的能學(xué)到有用的專業(yè)知識(shí).我校土木工程專業(yè)一直積極探索職業(yè)資格制度下巖土工程課程群的建設(shè),為了能夠培養(yǎng)出工程實(shí)踐能力更為突出的高素質(zhì)人才,還需要進(jìn)一步深化教學(xué)改革.
作者:丁點(diǎn)點(diǎn) 單位:宿州學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:鹽漬土;巖土工程特性;研究現(xiàn)狀;進(jìn)展
中圖分類號(hào):K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、引言
鹽漬土包括堿土、鹽土和不同程度堿化、鹽化的土壤。根據(jù)《巖石工程勘察規(guī)范》的規(guī)定,如果巖土中的易溶鹽含量在0.3%以上時(shí),且具有腐蝕、鹽脹、溶陷等特征,就可稱為鹽漬土。鹽漬土對(duì)工程性質(zhì)和結(jié)構(gòu)有很大影響,危害民用建筑和工業(yè)建筑的使用性能,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此,世界各國(guó)都對(duì)鹽漬土巖石工程特性進(jìn)行了研究,并提出了一些防治措施,以提高鹽漬土的利用效率。
二、鹽漬土國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
(一)國(guó)外
從上世紀(jì)四十年代開始,前蘇聯(lián)開始研究鹽漬土,并提出了系統(tǒng)性的理論。國(guó)外鹽漬土研究是建立在Darcy定律基礎(chǔ)上的,以固體熱傳導(dǎo)方程為計(jì)算方法,為鹽漬土的研究奠定了基礎(chǔ)。在土壤水鹽運(yùn)動(dòng)中,將能量概念遷移到鹽漬土研究中,對(duì)鹽漬土研究開始了定量分析。隨著色相分離理論的發(fā)展,鹽漬土研究也出現(xiàn)了新的變化,在鹽漬土研究中普遍采用了置換理論。所謂置換理論,即溶液通量是由彌散、擴(kuò)散、對(duì)流引起的。在土壤溶質(zhì)遷移時(shí),對(duì)流和擴(kuò)散也會(huì)同時(shí)出現(xiàn)。
在1952年,Amundson和Lapidus提出了對(duì)流-彌散方程的模擬模型,對(duì)鹽漬土鹽分轉(zhuǎn)移進(jìn)行了很好的闡述。并將其擴(kuò)張為三維情況,在穩(wěn)態(tài)流、均質(zhì)土壤情況下,推導(dǎo)出了溶質(zhì)遷移密度函數(shù),結(jié)合溶質(zhì)遷移時(shí)的彌散作用,推動(dòng)了溶質(zhì)遷移理論的發(fā)展。在1965年,分子擴(kuò)散理論也應(yīng)用到鹽漬土研究中,引入彌散度概念,通過模擬模型來分析對(duì)流-彌散方程,描述了鹽分在介質(zhì)中遷移的規(guī)律。
(二)國(guó)內(nèi)
上世紀(jì)七十年代,我國(guó)在修建青藏鐵路時(shí)就對(duì)西北地區(qū)的鹽漬土工程特性、分布、成因和對(duì)路基工程的影響進(jìn)行了研究。至八十年代末,我國(guó)加大了對(duì)鹽漬土的開發(fā)力度,對(duì)鹽漬土結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成、鹽漬土地基的腐蝕性、鹽脹性、溶陷性等工程特性進(jìn)行了研究。下面就從鹽漬土巖石工程特性的目的和方向,對(duì)鹽漬土溶質(zhì)轉(zhuǎn)移以及工程特性的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析。
1.鹽漬土的結(jié)構(gòu)和水鹽轉(zhuǎn)移。在鹽漬土結(jié)構(gòu)研究方面,雷華陽(yáng)等人認(rèn)為,鹽漬土結(jié)構(gòu)主要有鹽溶液、氣體、難溶鹽結(jié)晶、易溶鹽結(jié)晶和土顆粒。當(dāng)土體中的含鹽量不斷增加時(shí),會(huì)出現(xiàn)鹽晶體,土壤顆粒會(huì)發(fā)生變化,土壤的可塑性會(huì)降低。在鹽漬土出現(xiàn)相變時(shí),如土壤中的鹽分在遇水融化后,土壤的物理性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化,土壤強(qiáng)度會(huì)降低,導(dǎo)致地基溶陷。
近年來,我國(guó)密切關(guān)注鹽漬土研究的發(fā)展方向,通過室內(nèi)、室外研究方法對(duì)鹽漬土的水鹽運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了一系列試驗(yàn)研究。張雷娜等通過對(duì)濱海鹽漬土的水鹽遷移因素和變化規(guī)律的模擬研究,得出了水鹽運(yùn)動(dòng)在脫鹽過程中的3個(gè)階段:鹽峰形成、下移、消失,對(duì)脫鹽過程中土體結(jié)構(gòu)和土壤鹽分的含量也進(jìn)行了分析。史文娟等人在雷志棟公式基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有蒸發(fā)條件,對(duì)鹽漬土的蒸發(fā)特性進(jìn)行分析和計(jì)算。
2. 鹽漬土巖土工程特性。由于鹽分會(huì)忽視地下設(shè)施、建筑物,影響了鹽漬土工程性質(zhì)的穩(wěn)定性。從八十年代開始,由于鹽漬土的開發(fā)和利用,我國(guó)開始了對(duì)鹽漬土巖石工程特性的研究,具體表現(xiàn)在三個(gè)方面:一是對(duì)鹽漬土的滲透性進(jìn)行研究。在鹽漬土滲透性方面,從鹽漬土水理性質(zhì)出發(fā),將鹽漬土視為敏感性土壤,其工程特性會(huì)受到水環(huán)境、含鹽量、溫度的影響。在水分滲透的影響下,土壤中的鹽分?jǐn)?shù)量和相態(tài)會(huì)發(fā)生變化,鹽漬土的穩(wěn)定性也受到影響。雷華陽(yáng)等人通過原位滲透的方法對(duì)鹽漬土滲透性進(jìn)行了分析,建立了滲透計(jì)算的模型。二是對(duì)鹽漬土變形特征和強(qiáng)度進(jìn)行研究。我國(guó)對(duì)鹽漬土強(qiáng)度的研究比較活躍,取得了較好的從成果。徐攸在《鹽漬土地基》中,參數(shù)了鹽漬土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工程性質(zhì)、工程特性、地基勘察和處理等問題,分析了鹽漬土地基對(duì)建筑物的危害,并提出了處理的方法——鹽化處理法。三是對(duì)鹽漬土巖石工程特性進(jìn)行研究。鹽漬土工程特性會(huì)主要為腐蝕性、溶陷性、鹽脹性,對(duì)建筑物地基造成破壞。針對(duì)這個(gè)問題,學(xué)者提出了一些新的研究方法。趙景森分析了鹽漬土的腐蝕性,對(duì)鹽漬土地基進(jìn)行防腐處理。并對(duì)鹽漬土的腐蝕性進(jìn)行了詳細(xì)分析,得出了鹽漬土中的碳酸鹽、硫酸鹽、氯鹽會(huì)對(duì)建筑物地基產(chǎn)生腐蝕。
三、西北地區(qū)鹽漬土巖土工程特性研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
在上世紀(jì)五十年代,我國(guó)在修建青藏鐵路和建設(shè)新疆農(nóng)墾時(shí),由于受到當(dāng)?shù)赝寥罈l件的限制,對(duì)西北地區(qū)的鹽漬土進(jìn)行了觀測(cè)和研究。在西部大開發(fā)戰(zhàn)略、南水北調(diào)工程建設(shè)過程中,西北地區(qū)鹽漬土研究也日益受到重視。近50年來,清華大學(xué)、蘭州大學(xué)、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院等單位對(duì)西北地區(qū)鹽漬土的發(fā)展變化進(jìn)行了分析,預(yù)測(cè)了鹽漬土的發(fā)展趨勢(shì),并對(duì)工程危害和處理提出了一些建議。
羅偉甫等人通過對(duì)西北地區(qū)的鹽漬土成因、危害進(jìn)行分析,探討了公路路基設(shè)計(jì)、選項(xiàng)布局、施工注意事項(xiàng)以及施工方法。沈秋武、華遵孟對(duì)西北內(nèi)陸盆地的鹽漬土成因、分布規(guī)律、賦存形態(tài)、工程危害、地基處理等進(jìn)行了分析。從西北地區(qū)鹽漬土的工程特性研究情況來看,大多數(shù)是以工程實(shí)例為背景的,對(duì)具體的工程案例進(jìn)行針對(duì)性研究,進(jìn)而提出以化學(xué)防腐、整體巖基、土體加固、去除鹽分、隔斷水分等為主治方法的處理方案。
四、鹽漬土巖土工程特性研究的展望
目前,我國(guó)在鹽漬土巖石工程特性研究方面已經(jīng)取得了較好的成就,隨著青藏鐵路、南水北調(diào)工程的建成,推動(dòng)了鹽漬土巖石工程特性的研究。但也應(yīng)認(rèn)識(shí)到,鹽漬土巖土工程特性研究還存在著一些問題,有待繼續(xù)深入:
(一)對(duì)鹽漬土的腐蝕性、溶陷性、鹽脹性、水鹽運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)等進(jìn)行分析,進(jìn)而探討鹽漬土對(duì)建筑物地基造成的破壞,根據(jù)鹽漬土的特點(diǎn)建立了分析模型,逐步完善了鹽漬土研究的理論體系。
(二)在鹽漬土病害治理方面還有待加強(qiáng)。目前,耐久性方案的制定一般是根據(jù)具體的工程項(xiàng)目而言,方案的經(jīng)濟(jì)性和普適性有待加強(qiáng)。
(三)雖然西北地區(qū)的鹽漬土研究發(fā)展較早,但主要工作還集中在公路建設(shè)、鐵路建設(shè)方面,對(duì)具體的工程項(xiàng)目開展病害防治,并提出了以化學(xué)防腐、整體巖基、土體加固、去除鹽分、隔斷水分等為主治方法的處理方案,但是由于研究的手段比較單一,仍然以半定量和定性評(píng)價(jià)為主。在西部大開發(fā)戰(zhàn)略實(shí)施的過程中,很多工程項(xiàng)目都需要在鹽漬土上進(jìn)行施工,工程類型要受到地表承載力的影響,因此,應(yīng)從工程項(xiàng)目出發(fā),制定切實(shí)可行的鹽漬土治理方案。
(四)加大鹽漬土巖石工程特性試驗(yàn)方法和測(cè)試技術(shù)開發(fā),便于數(shù)據(jù)獲取,也保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,尤其是對(duì)于西北高寒地區(qū),需要加大理論研究和試驗(yàn)研究。
(五)鹽漬土是具有潛在危害的一種土壤,在鹽漬土治理中,應(yīng)結(jié)合自然災(zāi)害進(jìn)行防治,引入風(fēng)險(xiǎn)分析方法,為工程建設(shè)和決策提供依據(jù)。
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關(guān)鍵詞:巖土工程 ;施工監(jiān)理;技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
Abstract: along with the engineering construction field in the full implementation of the construction supervision system, construction supervision system as the new system is an important part, and gradually play an important role of the guarantee. Improve the management of engineering construction mode, regulate the engineering construction procedure, strengthened the project construction process management and control, makes the construction of the speed, quality, management and economic benefits and social benefits, which have been significantly improved. Supervision unit, as in the construction market of three big one of the main body, the construction market has become the subject of technical service system. The geotechnical engineering supervision, is not only an important geotechnical engineering the indispensable part. And at the same time, construction supervision is an important part of this, this paper tries to architectural engineering of geotechnical engineering supervision of techniques, methods, special Angle of preliminary research, study, in order to strengthen and standardize construction engineering geotechnical engineering special supervision have beneficial effects.
Keywords: geotechnical engineering; Construction supervision; Technical standard
中圖分類號(hào): U415 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、巖土工程監(jiān)理發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題
在我國(guó),巖土工程監(jiān)理是在建設(shè)監(jiān)理工作的開展過程中涉及巖土工程專業(yè)問題時(shí)而展開起來的,起步較晚,迄今為止,國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)其研究較少,尚未形成專門針對(duì)巖土監(jiān)理的理論和方法,監(jiān)理工作尚未全面開展,已開展的也僅僅是進(jìn)行巖土工程的施工監(jiān)理,對(duì)巖土工程勘察和設(shè)計(jì)基本上未進(jìn)行監(jiān)理。
(一)當(dāng)前巖土工程監(jiān)理有關(guān)專門理論內(nèi)容概述
通過查閱有關(guān)資料文獻(xiàn)和大量工程實(shí)例調(diào)查,結(jié)合對(duì)巖土工程監(jiān)理實(shí)踐的分析、總結(jié),對(duì)目前有關(guān)巖土工程監(jiān)理的理論內(nèi)容、監(jiān)理方法進(jìn)行如下概略歸納,并對(duì)當(dāng)前巖土工程監(jiān)理中存在的問題加以分析。
1、巖土工程監(jiān)理的概念
巖土工程監(jiān)理亦稱巖土工程咨詢(Geotechnical Engineering Supervision),可理解為:依照法律、法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,綜合運(yùn)用組織、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、合同措施,對(duì)巖土工程工作參與者的行為及其責(zé)權(quán)利進(jìn)行必要的協(xié)調(diào)和約束,保證巖土工程工作順利進(jìn)行,以取得質(zhì)量、工期和投資的好、快、省。
2、巖土工程監(jiān)理的業(yè)務(wù)范圍
①在工程內(nèi)容上包括:巖土工程勘察監(jiān)理,巖土工程設(shè)計(jì)監(jiān)理,巖土工程監(jiān)測(cè)監(jiān)理,巖土工程施工監(jiān)理。
②在工程對(duì)象上包括:房屋建筑巖土工程監(jiān)理,地下隧道、隧洞、人防巖土工程監(jiān)理,鐵路等。
③在巖土工程施工方法上包括:換(填)土處理施工監(jiān)理,土樁與灰土樁施工監(jiān)理,石灰施工監(jiān)理等。
3、巖土工程監(jiān)理的基本特點(diǎn)
巖土工程師研究和解決問題的主要對(duì)象通常是地面以下的部分,主要是地基基礎(chǔ)、邊坡與滑坡的治理等以及地下工程,并且為地面以上部分的工程結(jié)構(gòu)服務(wù),與地面結(jié)構(gòu)的建設(shè)監(jiān)理相比,巖土工程監(jiān)理主要有以下特點(diǎn):
① 隱蔽性,②復(fù)雜性③風(fēng)險(xiǎn)性④時(shí)效性, ⑤獨(dú)立性,⑥綜合性
4、巖土工程監(jiān)理工作的基本準(zhǔn)則
①責(zé)權(quán)一致 ②總監(jiān)負(fù)責(zé)制 ③監(jiān)理回避 ④實(shí)時(shí)監(jiān)控 ⑤嚴(yán)格控制 ⑥統(tǒng)籌全局 ⑦熱情服務(wù)
(二)當(dāng)前巖土工程監(jiān)理工作實(shí)踐中存在的問題
1、巖土工程監(jiān)理機(jī)構(gòu)和專業(yè)監(jiān)理人員缺乏
2、巖土工程監(jiān)理介入的工程階段 ,如何建立有效的監(jiān)理介入機(jī)制,真正實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土工程勘察、設(shè)計(jì)和施工的全面監(jiān)理,是一個(gè)需要深入探索的課題。
3、巖土工程監(jiān)理的控制和管理,由于巖土工程有其特殊性和復(fù)雜性, 對(duì)巖土工程的監(jiān)理還應(yīng)有特殊要求。
二、巖土工程監(jiān)理技術(shù)方法的探討和實(shí)施
首先應(yīng)符合工程監(jiān)理理論的要求,即:必須按照監(jiān)理規(guī)范的規(guī)定,進(jìn)行質(zhì)量、進(jìn)度、投資控制和信息管理、合同管理、組織協(xié)調(diào)。同時(shí),又必須針對(duì)工程的巖土工程特點(diǎn),通過組織、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、合同等多方面手段,來制定其“三控兩管一協(xié)調(diào)"的具體監(jiān)理措施。
(一)最大限度彌補(bǔ)缺失勘察監(jiān)理的缺陷
基于對(duì)勘察工作及其成果重要性的認(rèn)識(shí),尤其針對(duì)本工程施工要求的特殊性,監(jiān)理部對(duì)勘察成果的質(zhì)量極為重視,必須保證其準(zhǔn)確性和可靠性。為此,監(jiān)理項(xiàng)目部開展工作后,不僅按常規(guī)立即熟悉和了解巖土工程勘察報(bào)告和抽水試驗(yàn)報(bào)告,而且,馬上組織相關(guān)監(jiān)理人員進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)踏勘、廣泛收集了解區(qū)域地質(zhì)資料,對(duì)勘察報(bào)告和抽水試驗(yàn)報(bào)告做細(xì)致的審核分析。
(二)監(jiān)理工作盡量向設(shè)計(jì)延伸
本工程樁基設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn)是樁長(zhǎng)不確定,而是由樁端入巖長(zhǎng)度控制,并且根據(jù)最終樁長(zhǎng)的不同,樁端入巖長(zhǎng)度要求不同(如:當(dāng)樁長(zhǎng)≥19m時(shí),樁端進(jìn) 入持力層深度保證大于2000ram;當(dāng)樁長(zhǎng)
(三)施工監(jiān)理質(zhì)量控制
質(zhì)量控制檢查程序,質(zhì)量缺陷與事故處理程序,監(jiān)理試驗(yàn)工作程序作為質(zhì)量控制程序的主線,進(jìn)行控制。
(四)施工監(jiān)理進(jìn)度控制
巖土工程施工進(jìn)度監(jiān)理控制,以審批承包商編制的施工進(jìn)度計(jì)劃,并對(duì)己批準(zhǔn)的進(jìn)度計(jì)劃的執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)督,動(dòng)態(tài)掌握影響施工進(jìn)度計(jì)劃所有條件的變化情況,對(duì)進(jìn)度計(jì)劃的執(zhí)行進(jìn)行控制和調(diào)整為主線.
(五)施工監(jiān)理投資控制
在工程施工階段,監(jiān)理工程師以計(jì)劃投資額為投資控制目標(biāo)值??刂苾?nèi)容主要是審查施工組織設(shè)計(jì)或施工方案,做好技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析;在巖土工程施工投資控制中,監(jiān)理工程師除做好以上工作外,其控制內(nèi)容和措施必須體現(xiàn)巖土工程特點(diǎn),具有針對(duì)性。
(六)施工監(jiān)理合同管理
施工監(jiān)理合同管理必須是全過程全方位的、系統(tǒng)的、動(dòng)態(tài)的。監(jiān)理合同、設(shè)計(jì)合同、施工總承包合同、樁基施工分包合同、材料設(shè)備采購(gòu)合同、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)委托合同等相關(guān)的技術(shù)合同、運(yùn)輸合同、保險(xiǎn)合同等等,是監(jiān)理工作的基本依據(jù),其中監(jiān)理合同、施工合同是合同雙方因工程建設(shè)而明確權(quán)利、義務(wù)、責(zé)任的協(xié)議,是監(jiān)理工程師對(duì)工程項(xiàng)目實(shí)施監(jiān)督管理的主要依據(jù)。監(jiān)理項(xiàng)目部開展工作后,即全面收集和掌握,對(duì)表述不一致、約定不清楚等可能引起合同糾紛和造成索賠爭(zhēng)議的內(nèi)容,召集各方討論一致,加以明確。
(七)施工監(jiān)理信息管理
嵌巖灌注樁工程施工監(jiān)理,信息管理極其重要。首先,全面收集各種圖紙、合同、各承包單位資質(zhì)、勘察和實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)報(bào)告、施工組織設(shè)計(jì)及其他文字、數(shù)據(jù)以及各種報(bào)表、聲音、圖像、照片等資料信息,認(rèn)真審閱掌握。編目存檔。監(jiān)理過程中,施工設(shè)備的布局、開工順序和工序安排、樁位驗(yàn)收、鉆桿垂直度控制、泥漿比重和粘度控制、沉渣測(cè)量控制、巖層判定、入巖深度和樁長(zhǎng)控制、原材料質(zhì)量和混凝土質(zhì)量控制、鋼筋籠長(zhǎng)度確定和鋼筋籠隱蔽工程驗(yàn)收、混凝土灌注過程控制、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)控制、中間驗(yàn)收和竣工驗(yàn)收、進(jìn)度監(jiān)控、投資控制、合同管理、組織協(xié)調(diào)等,無不需要及時(shí)準(zhǔn)確的信息采集、分析、反饋和處理。
(八)施工監(jiān)理組織協(xié)調(diào)
通過召開各方參加的監(jiān)理專門協(xié)調(diào)會(huì)和監(jiān)理例會(huì),理順業(yè)主、監(jiān)理、總包和樁基施工專業(yè)單位之間的關(guān)系;協(xié)調(diào)各樁基施工專業(yè)單位之間的關(guān)系:合理組織施工分區(qū),調(diào)度鉆機(jī)開工順序、開行路線、工序銜接:通過大量的組織協(xié)調(diào)工作,使工程在有多方參與管理、多家單位多臺(tái)設(shè)備同時(shí)施工、多工序交叉的復(fù)雜情況下,沒有發(fā)生矛盾糾紛、設(shè)備沖突干擾、工序脫節(jié)等現(xiàn)象,保證了工程的順利進(jìn)展。
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一般情況下,巖體和土體都是綜合體,巖體工程是由不同形態(tài)、規(guī)模、方向和成因的巖石組成,巖體不連續(xù)的特點(diǎn)決定了巖體工程的異性和不均一。土體主要是由固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種成分組成,三種成分的作用會(huì)影響工程的土質(zhì)性質(zhì)。技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)對(duì)巖體斷裂力學(xué)、結(jié)構(gòu)面力學(xué)以及幾何學(xué)效應(yīng)的研究,將新的研究理論和研究方法應(yīng)用到工程介質(zhì)之間相互作用的研究中。巖土工程施工一般要對(duì)工程的地基進(jìn)行相關(guān)的處理,將天然地基轉(zhuǎn)變成人工地基,按照工程施工的要求和地形的特點(diǎn)來選擇樁基礎(chǔ)施工、復(fù)合地基施工以及人工地基施工,減少地基的變形,提高地基的整體承載力??傊?,巖土工程施工中要加強(qiáng)土體與巖體以及樁基與土體之間作用的研究,對(duì)各種地形數(shù)據(jù)資料進(jìn)行詳細(xì)的分析,提高工程施工的質(zhì)量。
復(fù)合地基的處理
我國(guó)國(guó)土面積遼闊,軟粘土的范圍較廣,復(fù)合地基處理技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣,增強(qiáng)了天然地基的穩(wěn)定性,減輕了地基的變形。巖土工程中常見的地基形式包括淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和復(fù)合地基,復(fù)合地基就是對(duì)天然地基的部分土體進(jìn)行增強(qiáng)或者換置,通過加筋材料的增加來提高地基的整體承載力。復(fù)合地基包括了基體和增強(qiáng)體,原有的天然地基是基體,而人工地基則是增強(qiáng)體。
現(xiàn)有的人工地基處理技術(shù)包括了水平向的增強(qiáng)體和豎向的增強(qiáng)體,而豎向的增強(qiáng)體又包括了柔性樁、剛性樁以及散體材料樁。此外,淺基礎(chǔ)的地基形式是指樁土應(yīng)力比為1.0的土樁,技術(shù)人員要對(duì)淺基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)的承載力以及沉降進(jìn)行計(jì)算,提高樁基施工的準(zhǔn)確性。復(fù)合地基具有較為復(fù)雜的特點(diǎn),技術(shù)人員不可能對(duì)復(fù)合地基的承載力以及沉降進(jìn)行計(jì)算,復(fù)合地基的理論研究還存在一定的滯后性,設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)復(fù)合地基的優(yōu)化設(shè)計(jì),提高地基的抗震性和可靠度,提高地基的整體性狀,確保巖土工程處理可以滿足設(shè)計(jì)和施工的要求。
基坑工程圍護(hù)體系的研究
基坑工程包括了支護(hù)結(jié)構(gòu)的采取、土方的開挖和回填等,基坑工程可以保障巖體工程的安全,降低工程施工對(duì)周圍環(huán)境的破壞。基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系是巖土工程施工中較為綜合的研究課題,基坑工程的施工不僅要保證土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定,還要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,巖土工程施工已經(jīng)越來越頻繁,基坑的深度和面積進(jìn)一步加大,基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工難度進(jìn)一步加大?;庸こ虈o(hù)結(jié)構(gòu)的主要問題是變形,基坑的開挖會(huì)對(duì)巖土工程周圍環(huán)境造成不良的影響造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形。技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)合理型式、適用范圍的研究,對(duì)土體的變形和滲流進(jìn)行整體的考慮,提高工程的穩(wěn)定性。
基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在壓力較大的情況下會(huì)發(fā)生變形,對(duì)工程的穩(wěn)定性造成影響,嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)滲流現(xiàn)象,造成地面的變形,技術(shù)人員、設(shè)計(jì)人員和施工人員要加強(qiáng)研究和配合,對(duì)土壓力進(jìn)行較為準(zhǔn)確的計(jì)算,對(duì)泥土的蠕變性進(jìn)行充分考慮,控制土壓力對(duì)工程的作用時(shí)間,采取合適的措施來減輕土壓力對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響,對(duì)擋土結(jié)構(gòu)位移進(jìn)行控制,提高基工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性,進(jìn)而提高巖土工程處理的整體質(zhì)量。
結(jié)語(yǔ)
摘要:在工程建設(shè)高速發(fā)展的今天,巖土工程勘察的技術(shù)方法顯得越來越重要。其目的在于勘察建設(shè)工程中工程地質(zhì)條件,提供準(zhǔn)確的地基設(shè)計(jì)參數(shù)、巖土工程參數(shù)和認(rèn)識(shí)地基巖土的物理力學(xué)屬性,為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供必須的依據(jù)。本文通過自身的工作經(jīng)驗(yàn),結(jié)合實(shí)際情況,提出常用的巖土工程勘察方法,供同行探討分析。
關(guān)鍵詞:巖土勘察方法
Abstract: in the engineering construction, the current rapid development of geotechnical engineering technical method is becoming more and more important. Its purpose lies in the construction engineering survey in engineering geology condition, provide the accurate foundation design parameters, geotechnical parameter and understanding of physical and mechanical properties of the foundation rock for the foundation design, provide necessary basis. This article through their own work experience, and combining the actual situation, proposed the commonly used geotechnical engineering analysis method for the counterparts.
Keywords: geotechnicalinvestigationmethod
中圖分類號(hào):K826.16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
前言
巖土工程勘察工作研究的主要對(duì)象是地基和基礎(chǔ)以及地下工程的關(guān)系。由于地基土是因地而異的,在接受一項(xiàng)巖土工程勘察任務(wù)時(shí),必須明確該工程的主要技術(shù)問題在哪里,并如何解決這些工程勘察技術(shù)問題。在對(duì)設(shè)計(jì)要求以及工程建筑物載荷了解及掌握的情況下,根據(jù)工程具體要求及施工過程中可能遇到的困難,提出充分的論證,最終提出最經(jīng)濟(jì)、最合理、最可行的方案。由此看出,巖土工程勘察在工程建設(shè)上起著尤為重要的作用。
一、巖土工程勘察的方法
1、勘察前期工作
一般在勘察的初期階段,工程地質(zhì)測(cè)繪是巖土工程勘察的最基礎(chǔ)工作。首先對(duì)地面的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行勘察和和分析,總結(jié)其性質(zhì)和規(guī)律。在場(chǎng)地的仔細(xì)觀察有沒有其他不良的地質(zhì)現(xiàn)象。同時(shí)還要認(rèn)真收集擬建工程的基本資料,為勘探、測(cè)試等工作提供充分依據(jù)。對(duì)于比較復(fù)雜的場(chǎng)地必須經(jīng)過反復(fù)仔細(xì)的測(cè)繪。從而為外業(yè)前期工作量的布置提供依據(jù)。所以工程測(cè)繪是其他勘察方法的基礎(chǔ)。
二、勘探
1勘探
勘探工作基本包括物探、鉆探和坑探等方法。其主要作用是通過取樣進(jìn)行原化測(cè)試和監(jiān)測(cè)和凋查地下地質(zhì)情況的。我們可以根據(jù)巖土自身的特性選用勘探方法。其中物探的特點(diǎn)是輕便、經(jīng)濟(jì)、迅速。常用在當(dāng)工程地質(zhì)測(cè)繪比較難以判斷地下地質(zhì)情況狀態(tài)下,因此可與測(cè)繪工作搭配使用。鉆探和坑探的特點(diǎn)是能可靠、直接地了解地下地質(zhì)情況,此方法比較直接,所以被廣泛應(yīng)用。具體采用哪種方法,我們必須根據(jù)地層類別和勘察爰求選用不同的鉆探方法。
2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)是在高級(jí)勘察階段開始實(shí)施時(shí)的—個(gè)重要步驟,它的主要目的在于保證工程質(zhì)量和安全,提高工程效益?,F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的主要目的在于對(duì)巖土工程施工監(jiān)理和質(zhì)量控制??赏ㄟ^所獲取的資料計(jì)算出相關(guān)技術(shù)參數(shù),及時(shí)修正設(shè)計(jì),使技術(shù)采納與經(jīng)濟(jì)消耗方面得到優(yōu)化?,F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作主要在施工期間進(jìn)行。
3原位測(cè)試
(1)土體原位測(cè)試有載荷試驗(yàn),靜力觸探,旁壓試驗(yàn),圓錐動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn),十字板剪切實(shí)驗(yàn),抽注水實(shí)驗(yàn)。
(2)巖體原位測(cè)試有:波速實(shí)驗(yàn)、巖體變形實(shí)驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)直剪實(shí)驗(yàn),巖體應(yīng)力測(cè)試。
兩種測(cè)試都會(huì)得出如:地基土承載力特征值fk。地基土的變形模量E?;A(chǔ)的沉降量,劃分土層剖面,確定沙土孔隙比、相對(duì)密度,粉土、粘性土的稠度,估算圖的強(qiáng)度、變形,反算地基土不排水抗剪強(qiáng)度等巖土勘察所需的必要參數(shù)。
4圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)。
圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)是用錘擊的方式將圓錐探頭擊打進(jìn)入巖土中,根據(jù)擊打進(jìn)入土中的阻力程度來判斷土的性質(zhì)的一種現(xiàn)揚(yáng)測(cè)試方法。我們可以根據(jù)試驗(yàn)得出的參數(shù)進(jìn)行地基土力學(xué)分層,從而評(píng)價(jià)地基土的各項(xiàng)性質(zhì),查明滑動(dòng)面、土洞、軟硬土層界面的位置。此種方法優(yōu)點(diǎn)是:適應(yīng)性廣,可連續(xù)貫入。缺點(diǎn)是:試驗(yàn)誤差大,再現(xiàn)性差。
5波速測(cè)試。波速測(cè)試是利用波速確定地基土的物理力學(xué)性質(zhì)或工程指標(biāo)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法。主要是用來測(cè)定不同巖土土體的壓縮波或瑞利波的波速,從而更好的采集地震反映分析所需的地基土動(dòng)力的各項(xiàng)基本參數(shù)。判斷地基土是否有液化的可能性,區(qū)分場(chǎng)地類別,確定場(chǎng)地土的特征周期。另外,波速測(cè)試本身可以用來評(píng)價(jià)地基土的類別和檢驗(yàn)地基加固效果。
6. 室內(nèi)試驗(yàn)。根據(jù)擬建場(chǎng)地存在的巖土工程問題有針對(duì)性地進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),這種方法可以確定所測(cè)巖土的物理力學(xué)性能指標(biāo),由此可確定出巖土工程綜合評(píng)價(jià)和確定土石工程分級(jí)。室內(nèi)試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是:試驗(yàn)條件比較容易控制,邊界條件明確,應(yīng)力應(yīng)變條件可以控制等。所以我們可以大量進(jìn)行采集取樣。其試驗(yàn)一般分兩部分:
(1)一般物性指標(biāo)試驗(yàn):測(cè)定土的一般物理性質(zhì)指標(biāo),用來判定土的一般物理性質(zhì)。壓縮試驗(yàn):用來判定土的壓縮性,測(cè)定各層土的壓縮模量、壓縮系數(shù)顆粒分析:砂土樣作顆粒分析,確定砂土的準(zhǔn)確定名。
(2)水質(zhì)分析:主要用來判定地下水的水化學(xué)類型和腐蝕性。
3結(jié)語(yǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,在巖土工程勘察領(lǐng)域中也不斷引進(jìn)了很多高端技術(shù)。比如,地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)等技術(shù);這些高端技術(shù)手段對(duì)于比較復(fù)雜的場(chǎng)地和比較重要的建筑都起到相當(dāng)行之有效的作用。只有不斷掌握這些技術(shù),才能從勘察工作中獲得更加準(zhǔn)確的符合實(shí)際巖土的工程技術(shù)參數(shù)。最后,作為一名合格的勘察工作人員,應(yīng)努力鉆研勘察技術(shù),不斷從實(shí)際工作中總結(jié)技術(shù)經(jīng)驗(yàn),更好的在勘察領(lǐng)域做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】沉管隧道 巖土工程 勘察
隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,人們對(duì)工程項(xiàng)目的需求和要求逐漸增加?,F(xiàn)階段,為了方便人們的生產(chǎn)生活,我國(guó)逐漸重視對(duì)水下工程項(xiàng)目的開發(fā)工作,尤其是水下隧道。在水下隧道的構(gòu)建中,沉管隧道是非常常見的建設(shè)方式。早在19世紀(jì),美國(guó)就成功建成了世界上第一條沉管隧道。截止到目前為止,我國(guó)也已經(jīng)成功的構(gòu)建了十多條沉管隧道。在沉管隧道的修建過程中,巖土勘察工作是非常重要的,如何科學(xué)合理的開展巖土勘察工作是人們非常關(guān)心的問題。本文以沉管隧道巖土勘察為研究對(duì)象,首先介紹了沉管隧道的沉降特性,接下來探討了沉管隧道巖土工程的勘察要點(diǎn)。
一、沉管隧道的沉降特性
沉管隧道的最大特點(diǎn)就是對(duì)所處地區(qū)的沉降比較靈敏,這主要是因?yàn)樵摲N隧道結(jié)構(gòu)可以接受的沉降形變相對(duì)比較小。當(dāng)該地區(qū)的沉降在沉管隧道可以承受的范圍時(shí),該隧道就是安全的;當(dāng)該地區(qū)的沉降超出了沉管隧道可以承受的范圍時(shí),該隧道就會(huì)出現(xiàn)一系列的問題,包括滲漏現(xiàn)象,管道出現(xiàn)裂縫等等。
總的說來,對(duì)沉管隧道可以產(chǎn)生影響的因素是多種多樣的,包括潮汐、隧道中行駛車輛的載荷、地震等等。上述因素都是沉管隧道在使用中需要承受的沉降的主要來源,此外在沉管隧道的施工過程中,也存在一些可以產(chǎn)生沉降的因素。相關(guān)研究顯示,沉管隧道的施工過程是產(chǎn)生沉降的主要階段,在這一時(shí)期產(chǎn)生的沉降量在沉降總量中的比例可以達(dá)到60%。因此,如何在施工過程中控制沉降是非常值得研究的工作。
二、沉管隧道巖土工程勘察要點(diǎn)
對(duì)沉管隧道的巖土勘察工作是十分重要的,而且?guī)r土勘察工作的環(huán)境也是十分復(fù)雜的,筆者認(rèn)為相關(guān)人員在勘察工作中應(yīng)該關(guān)注下述幾個(gè)要點(diǎn):
(一)勘察原則
在開展沉管隧道的巖土勘察工作時(shí)工作人員應(yīng)該遵循以下幾個(gè)原則:
第一,保證勘察結(jié)果的真實(shí)性。在開展沉管隧道的巖土勘察工作時(shí),工作人員面對(duì)的工作環(huán)境極具挑戰(zhàn)性。即使在惡劣的環(huán)境中,為了保證隧道設(shè)計(jì)和施工工作的順利進(jìn)行,勘察人員應(yīng)該認(rèn)真開展相關(guān)工作,保證勘察結(jié)果的真實(shí)性。
第二,明確勘察重點(diǎn),因地制宜。對(duì)于不同的區(qū)域,巖土勘察工作的重點(diǎn)是不一樣的,此時(shí)工作人員應(yīng)該十分清楚自己的工作任務(wù),有針對(duì)性的開展勘察工作。
第三,以點(diǎn)代面。在勘察過程中,工作人員應(yīng)該找到區(qū)域中最具有代表性的點(diǎn),進(jìn)而通過科學(xué)合理的勘察手段開展相關(guān)工作,這樣既可以適當(dāng)減少工作量,也可以保證勘察結(jié)果的有效性。
第四,開展綜合分析工作,保證勘察工作的全面性??偟恼f來,巖土勘察工作是十分繁瑣和復(fù)雜的,這就要求工作人員必須能夠通過合理的手段得到大量的勘察結(jié)果數(shù)據(jù)。接下來,還需要對(duì)勘察結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,最終的分析結(jié)果可以作為后續(xù)工作的有效依據(jù)。
(二)勘察大綱制定的三大基本要素
相關(guān)人員在正式開始勘察工作之前,首先需要做的工作就是對(duì)勘察工作進(jìn)行合理的規(guī)劃,勘察規(guī)劃對(duì)勘察結(jié)果具有重要影響。總的說來,勘察規(guī)劃的內(nèi)容包括:第一,本次勘察工作的主要目的;第二,在本次勘察中需要實(shí)現(xiàn)的具體工作內(nèi)容;第三,為了得到相關(guān)數(shù)據(jù)需要使用的勘察手段;第四,在勘察過程中需要的設(shè)備支持;第五,對(duì)本次勘察工作的整體進(jìn)度安排等等。
在撰寫勘察規(guī)劃時(shí),相關(guān)人員可以參考的主要資料就是沉管隧道的勘察合約,以及勘察技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。在撰寫勘察規(guī)劃之前,工作人員需要對(duì)勘察現(xiàn)場(chǎng)具有一定的了解,這樣才能保證勘察規(guī)劃的合理性和科學(xué)性??辈烊藛T主要需要了解下述三個(gè)方面的內(nèi)容:
第一,沉管隧道的工程特點(diǎn)。具體來講,勘察人員需要明確該沉管隧道工程的平面結(jié)構(gòu),斷面大小,變形情況,和巖土相關(guān)的參數(shù)等等。
第二,工況條件。具體來講包括:所要勘察地區(qū)的氣候情況,以及沉管隧道所在地區(qū)的水文情況等。
第三,勘察地區(qū)的巖土特性。主要需要明確勘察地區(qū)的地層特點(diǎn),這是勘察人員確定勘察手段的主要影響因素。
(三)勘察過程中的關(guān)鍵點(diǎn)
勘察人員在開展沉管隧道的巖土勘察工作時(shí)需要關(guān)注以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:
第一,及時(shí)和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行交流,通過交流勘察人員可以明確隧道地區(qū)的相關(guān)巖土參數(shù),這樣也就方便勘察人員明確自己的勘察重點(diǎn)。
第二,選擇合適的勘察方案??辈旆桨笇?duì)最終的勘察結(jié)果具有重要影響,勘察人員應(yīng)該在和設(shè)計(jì)單位充分溝通的基礎(chǔ)之上,構(gòu)建科學(xué)合理的勘察方案,保證勘察工作的有效性。在勘察過程中,不同的區(qū)域需要使用不同的勘察手段??辈烊藛T需要根據(jù)實(shí)際需要確定合理的勘察深度和勘察點(diǎn)間距等等。
第三,重點(diǎn)關(guān)注關(guān)鍵性指標(biāo)。在勘察過程中,勘察人員需要重視關(guān)鍵性指標(biāo),包括軟土強(qiáng)度指標(biāo)、地層指標(biāo)以及關(guān)于土的變形指標(biāo)等。
三、結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)沉管隧道的巖土勘察工作進(jìn)行了探討,希望可以為相關(guān)人員提供一定的參考。
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關(guān)鍵詞:采空區(qū);巖土工程
Abstract: the author of mined-out area in geotechnical engineering do some theory and practice, this paper mainly includes the ground deformation caused by on the analysis of the affecting factors, and the management measures of mined-out area are introduced.
Keywords: goaf; Geotechnical engineering
中圖分類號(hào):TU4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
隨著礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,蘊(yùn)藏在地下的礦體被大量采出,因此而形成的地下采空區(qū)面積也在逐年的增長(zhǎng)。礦體被采出后,采空區(qū)圍巖原始應(yīng)力平衡狀態(tài)被破壞,導(dǎo)致應(yīng)力重新分布,此影響如果發(fā)展到地表,將產(chǎn)生連續(xù)或非連續(xù)的地表變形,引起一系列巖土工程問題。采空區(qū)的存在不僅給礦區(qū)人民的生產(chǎn)生活帶來巨大的影響和損失,同時(shí)也給礦區(qū)未來工程建設(shè)留下了巨大的隱患。因此,開展對(duì)采空區(qū)的巖土工程問題及治理措施的研究,對(duì)采空區(qū)處理和保障人類生產(chǎn)生活安全等都具有極其重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值[1]。
1采空區(qū)引起的地面變形影響因素的分析
1.1巖土體力學(xué)性質(zhì)
采空區(qū)地面變形在極大程度上受到采空區(qū)圍巖的巖性和力學(xué)性質(zhì)的影響,不同成因的地層,力學(xué)性質(zhì)的差異很大,不同巖層的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度都不一樣。因此,不同物質(zhì)組成的巖體其破壞強(qiáng)度和所能承擔(dān)的最大荷載不同。所以采空區(qū)周圍巖土體的巖性和力學(xué)性質(zhì)是影響采空區(qū)地面變形的重要因素。這一因素不僅要從巖體的分類來討論,還要從巖體的各項(xiàng)力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)來討論。采空區(qū)上覆巖體的力學(xué)性質(zhì)與組成巖體的材料、成因、結(jié)構(gòu)、礦物成分都有很大的關(guān)系。
巖石的分類:巖石按成因可以分成巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類,各類巖石在地殼中的分布極不均勻。在地殼表面大約有75%是沉積巖覆蓋,變質(zhì)巖和巖漿巖只占25%左右,但在地下深處則不同,從地表到深度為16公里的區(qū)域中,巖漿巖占主要部分。不同地域條件下的采空區(qū),地層中所包含的巖體類型不同,了解研究區(qū)的巖石成因具有現(xiàn)實(shí)意義;不同類型巖體的力學(xué)性質(zhì)差異很大,分清巖體的類別有助于更好地了解巖體的力學(xué)性質(zhì)。
巖石組構(gòu):是指巖石組織和構(gòu)造的總稱,是影響巖石力學(xué)性質(zhì)的根本因素。巖石的組織與其結(jié)晶程度、礦物顆粒大小、形狀、顆粒間的連接有關(guān),一般可以分為全結(jié)晶和非全結(jié)晶類型。其中非全結(jié)晶巖石又和膠結(jié)物有關(guān),膠結(jié)類型主要有:基底型、接觸型、間隙型、溶蝕型。膠結(jié)物可以是各式各樣的,有硅質(zhì)、鐵質(zhì)、石灰質(zhì)、泥質(zhì)、泥灰質(zhì)的、石膏質(zhì)等。從巖石的構(gòu)造來看主要有整體構(gòu)造、多孔構(gòu)造、層狀構(gòu)造,同時(shí)還伴有弱面、節(jié)理等因素,使得巖體的離散性很大,造成巖石的力學(xué)性質(zhì)在很大的范圍內(nèi)浮動(dòng)[2]。
1.2開采厚度與寬度
采空區(qū)的穩(wěn)定及地面變形在極大程度上受到開采厚度與開采寬度的影響,隨著開采厚度與開采寬度的增加,原本平衡的條件不再滿足。開采厚度增加,地表水平、豎向位移均迅速增加,原因在于采空區(qū)上方冒落帶高度與開采厚度成正比,較大的開采厚度會(huì)引起較大的塌落高度,隨之裂縫帶、彎曲帶的影響范圍上升,對(duì)地表沉降的影響程度增大。開采寬度增加,上部巖土體受到的彎矩增大,暴露面積增大,完整性概率減小。構(gòu)造面暴露之后,巖土體的整體性降低,穩(wěn)定性降低,裂隙帶和垮落帶向上延伸,導(dǎo)致采空區(qū)上部巖土體整體坍塌。研究區(qū)內(nèi)的南北大槽開采厚度和寬度都比較大,上部覆蓋第四紀(jì)松散堆積物,其承受彎曲的能力很低,整體性差,開采的厚度與寬度影響了采空區(qū)的地面變形,導(dǎo)致采礦之后發(fā)生了大面積的塌陷。
1.3采空區(qū)的埋藏深度
采空區(qū)的埋藏深度對(duì)采空區(qū)穩(wěn)定性的影響也很大,隨著采空區(qū)埋藏深度的增加,地表水平、豎向位移均明顯減小。其原因在于采空區(qū)上方裂縫帶之上的彎曲帶巖層本身可自成平衡壓力拱,埋藏越深,壓力拱效應(yīng)越顯著,采空區(qū)對(duì)地表沉降的影響也就越小。在開采厚度、松散層厚度、開采寬度一定的條件下,隨著采空區(qū)埋藏深度的增大,地表的移動(dòng)和變形逐漸減小,地表變形影響的范圍卻有所增大,其變形最大值發(fā)生在采空區(qū)上方且向煤柱一側(cè)移動(dòng)。采空區(qū)埋藏深度愈小,采動(dòng)期間,特別是開采初期,地表移動(dòng)與變形值較大,其后期地表的蠕動(dòng)變形會(huì)較小,開采結(jié)束后達(dá)到穩(wěn)定時(shí)所需要的時(shí)間較短。當(dāng)采深在100-200m時(shí),地表移動(dòng)延續(xù)時(shí)間一般為1-2年。有的可達(dá)十余年,但大多數(shù)不超過5年[3]。
2采空區(qū)治理措施
2.1采空區(qū)處理方法
對(duì)于采空區(qū)處理的實(shí)質(zhì)就是要改變巖土體的應(yīng)力集中,使巖土體內(nèi)的應(yīng)力集中程度得以弱化,幫助巖土體的應(yīng)力重新達(dá)到一個(gè)相對(duì)平衡的狀態(tài),從而達(dá)到對(duì)地壓力的控制和管理,確保采空區(qū)不在發(fā)生大的變形和沉陷,保證地表環(huán)境不受到采空區(qū)的威脅,保證礦山的安全。
在研究區(qū)域內(nèi)的采空區(qū)從勘探的結(jié)果來看,六道灣煤礦南北大槽的地下空體分布多為不連續(xù)分布,由于在此之前的回填和放頂工作,部分屬于沒有回填而留下的采空區(qū),還有一部分屬于回填不實(shí)而形成的地下空體,目前的地下空體比較復(fù)雜,分布不連續(xù),地下空體有深有淺,有大有小。就此采空區(qū)的具體情況,對(duì)于地下空體埋深較大的,且不易進(jìn)入機(jī)械和人員的地下空體建議選用充填處理法,干式充填在六道灣采空區(qū)已經(jīng)不合適,因?yàn)楦墒匠涮钚枰泄┻\(yùn)輸機(jī)械運(yùn)輸?shù)耐ǖ溃⑶已芯繀^(qū)域內(nèi)的采空區(qū)空體分布在不同深度,不連續(xù),對(duì)開辟運(yùn)輸通道來說并不容易,所以就具體情況選擇濕式充填較好。對(duì)于采空區(qū)內(nèi)埋深在30m以上的空體可以選擇人工放頂后分層碾壓或注漿充填處理,對(duì)于埋深在30m以下的地下空體選擇鉆孔注漿充填。
2.2注漿材料應(yīng)滿足的要求
注漿材料的種類多,理想的注漿材料應(yīng)滿足下列要求
(1)漿液粘度低,流動(dòng)性好,可注性好,能夠進(jìn)入細(xì)小隙縫和粉細(xì)砂層;
(2)漿液凝固時(shí)間能夠在幾秒至幾小時(shí)內(nèi)任意調(diào)節(jié),并能準(zhǔn)確地控制;
(3)漿液的穩(wěn)定性好,常溫、常壓下較長(zhǎng)時(shí)間存放不改變其基本性質(zhì),不發(fā)生強(qiáng)烈化學(xué)反映;
(4)漿液無毒、無臭,不污染環(huán)境,對(duì)人體無害,屬非易燃、易爆物品;
(5)漿液對(duì)注漿設(shè)備、管路、混凝土建筑物及橡膠制品無腐蝕性,并且容易清洗;
(6)漿液固化時(shí),無收縮現(xiàn)象,固化后有一定的粘結(jié)性,能牢固地與巖石、混凝土及砂子等粘結(jié);
(7)漿液結(jié)石率高,結(jié)石體有一定的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度,不龜裂,抗?jié)B性好;
(8)結(jié)石體耐老化性能好,能長(zhǎng)期耐酸、堿、鹽、生物細(xì)菌等腐蝕,并且不受溫度、濕度的影響;
(9)注漿材料的粒度越細(xì),注漿效果越好,但漿液成本也就越高;
(10)漿液配制方便,操作容易掌握,原材料物源豐富,價(jià)格便宜,能夠大規(guī)模使用。
但是一種注漿材料同時(shí)滿足上述要求是比較困難的,因此,一種漿液只要符合其中的幾項(xiàng)要求即可,在施工中根據(jù)具體情況和要求,選擇最合適的一種或幾種漿液配合使用,以達(dá)到預(yù)期的效果。
3結(jié)論
總之,采空區(qū)的存在對(duì)研究區(qū)域來說是一個(gè)嚴(yán)重的潛在危害,對(duì)采空區(qū)地面變形影響因素、采空區(qū)引起的地面變形、采空區(qū)的穩(wěn)定性、采空區(qū)治理措施的研究己成為相當(dāng)棘手的問題。采空區(qū)及時(shí)處理時(shí)或采取恰當(dāng)?shù)靥幚泶胧?,因此,必須?duì)采空區(qū)進(jìn)行及時(shí)處理并采取恰當(dāng)?shù)靥幚泶胧?,?duì)采空區(qū)處理和保障人類生產(chǎn)生活安全等都具有極其重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】巖土工程;勘探;取樣
一、不同土質(zhì)的巖土工程勘探技術(shù)分析
由于我國(guó)各個(gè)地區(qū)的土質(zhì)條件存在很大的差別,這就要求巖土工程勘探過程中,必須根據(jù)土質(zhì)的類型采取相應(yīng)的勘探技術(shù)措施,以此來確??碧匠晒臏?zhǔn)確性和可靠性。
(一)軟土地質(zhì)的巖土工程勘探
我國(guó)現(xiàn)行的GB50021-2009規(guī)范對(duì)軟土進(jìn)行了如下定義,即天然孔隙比≥1.0、天然含水量大于液限的細(xì)粒土統(tǒng)稱為軟土。
1.在對(duì)軟土地質(zhì)進(jìn)行勘探的過程中,除了應(yīng)當(dāng)符合一般性的規(guī)定要求之外,還應(yīng)當(dāng)查明如下內(nèi)容:軟土的成因、分布規(guī)律、水平及垂直方向的均勻性;埋深及填土的具體情況以及工程所在地的勘探經(jīng)驗(yàn);挖填、支護(hù)、降水等施工技術(shù)措施對(duì)軟土應(yīng)力狀態(tài)、壓縮性、強(qiáng)度的影響。
2.在對(duì)軟土地區(qū)進(jìn)行工程勘探的過程中,應(yīng)當(dāng)采取鉆探法與靜力觸探法相結(jié)合的技術(shù)手段,同時(shí)在進(jìn)行勘探點(diǎn)位的布設(shè)時(shí),應(yīng)當(dāng)按照土質(zhì)的成因類型以及地基基礎(chǔ)的復(fù)雜程度加以確定;如果土層的變化相對(duì)較大,或是存在暗埋的溝、坑時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)勘探點(diǎn)進(jìn)行加密。
3.在對(duì)軟土進(jìn)行原位測(cè)試的過程中,可以采用以下試驗(yàn)方法:靜力觸探試驗(yàn)法、旁壓試驗(yàn)法等等。同時(shí),在確定軟土的力學(xué)參數(shù)時(shí),可以采取室內(nèi)與原位測(cè)試相結(jié)合的方式,如果條件允許,也可以采用堆載試驗(yàn)對(duì)其力學(xué)參數(shù)進(jìn)行確定。
(二)混合土地質(zhì)的巖土工程勘探
所謂的混合土具體是指由細(xì)粒土和粗粒土混雜而成且缺乏中間粒徑的土體。依據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的GB50021-2009規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定,可按照如下條件對(duì)混合土進(jìn)行判定:碎石土中粒徑小于0.075mm的細(xì)粒土質(zhì)量超過總質(zhì)量的25%時(shí),可將之判定為粗?;旌贤粒划?dāng)粘性土或是粉土中粒徑大于2mm的粗粒土質(zhì)量超過總質(zhì)量的25%時(shí),可將其判定為細(xì)?;旌贤痢?/p>
1.勘探過程中,要仔細(xì)查明地形及地貌特征,并進(jìn)一步查明混合土的具體形成原因及其分布情況,同時(shí),還應(yīng)查明混合土的組成成分、均勻性及其在水平與垂直方向上的變化規(guī)律。
2.在對(duì)混合土進(jìn)行勘探的過程中,勘探點(diǎn)位的布設(shè)間距以及勘探孔的深度應(yīng)當(dāng)符合GB50021-2009規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定要求,并且應(yīng)當(dāng)進(jìn)行加密加深。
3.實(shí)際勘探中,應(yīng)當(dāng)布置一定數(shù)量探井,同時(shí)在進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)定時(shí),應(yīng)當(dāng)采取大體積試樣進(jìn)行顆粒分析。
4.當(dāng)判定混合土為粗?;旌贤?xí)r,可以采取動(dòng)力觸探試驗(yàn)法進(jìn)行勘探,并且應(yīng)當(dāng)有一定數(shù)量的鉆孔或是探井進(jìn)行檢驗(yàn)。
5.在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)的過程中,應(yīng)當(dāng)確保承壓板和剪切面的直徑均超過土層最大粒徑的5倍,并且承壓板的面積最小不得小于0.5,剪切面的面積則不可小于0.25。
(三)填土地質(zhì)的巖土工程勘探
按照物質(zhì)組成成分以及堆填方式的不同,大體上可將填土分為以下幾大類:雜填土、素填土、壓實(shí)填土以及沖填土等等。
1.勘探過程中,要做好相關(guān)資料的搜集工作,并對(duì)地形以及地物的變遷情況進(jìn)行認(rèn)真調(diào)查,同時(shí),要明確填土的來源及其堆積年限。此外,要進(jìn)一步查明填土的分布情況、具體厚度、物質(zhì)組成成分、顆粒級(jí)配等。
2.在對(duì)填土進(jìn)行勘探時(shí),應(yīng)當(dāng)采取加密的方式對(duì)勘探點(diǎn)進(jìn)行布設(shè),同時(shí),要準(zhǔn)確確定出暗埋塘、坑的具體范圍,需要特別注意的是,勘探孔的實(shí)際深度必須穿透填土層。
3.在進(jìn)行勘探方法的選擇時(shí),應(yīng)當(dāng)充分考慮填土本身的性質(zhì),并在此基礎(chǔ)上選擇最為合理、可行的勘探方法。
(四)膨脹巖土的工程勘探
所謂的膨脹巖土具體是指含有大量親水性礦物,會(huì)隨著濕度變化而出現(xiàn)體積變化,并且在變形受到約束的前提下會(huì)產(chǎn)生出較大內(nèi)應(yīng)力的巖土。
1.在布設(shè)勘探點(diǎn)時(shí),應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合地貌單元以及微地貌形態(tài)進(jìn)行布置,點(diǎn)位布置的具體數(shù)量應(yīng)當(dāng)較之非膨脹巖土地區(qū)多一些,同時(shí),應(yīng)確保采取試樣的勘探點(diǎn)不少于總勘探點(diǎn)的50%。
2.勘探孔的實(shí)際鉆孔深度,除了應(yīng)當(dāng)滿足基礎(chǔ)埋深以及附加應(yīng)力的影響深度之外,還必須超過大氣的影響深度,若是控制性勘探孔,其深度不得小于8m,如果一般性質(zhì)的勘探孔,其深度不得小于5m。
3.在對(duì)膨脹巖土進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)的過程中,除應(yīng)當(dāng)符合GB50021-2009規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定要求之外,還應(yīng)當(dāng)對(duì)如下指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定:巖土的自由膨脹率、收縮系數(shù)、膨脹力等等。
4.對(duì)于比較重要或是有特殊要求的工程場(chǎng)地,應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行浸水載荷試驗(yàn)和剪切試驗(yàn),同時(shí),應(yīng)對(duì)膨脹巖進(jìn)取型抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。此外,對(duì)與初步判定為膨脹巖土的地區(qū),應(yīng)當(dāng)按照國(guó)家現(xiàn)行的GBJ 112規(guī)范給出的計(jì)算方法對(duì)巖土的膨脹變形量、收縮和脹縮變形量進(jìn)行計(jì)算,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)巖土的脹縮等級(jí)進(jìn)行劃分。
二、巖土工程野外勘探的取樣工作要點(diǎn)研究
通常情況下,在鉆探取樣以及試樣制備的過程中,常常會(huì)出現(xiàn)不同程度的擾動(dòng),這會(huì)使測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性受到一定程度的影響。同時(shí),由于巖土本身屬于非均質(zhì)體,從而使得測(cè)試結(jié)果是否具備足夠的代表性成為關(guān)鍵性問題。鑒于此,在實(shí)際勘探時(shí),取樣工作除了要嚴(yán)格遵守國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定要求之外,還必須了解并掌握取樣要點(diǎn),這不僅有助于確保取樣工作的順利開展,而且還能進(jìn)一步提高取樣質(zhì)量。
(一)巖土工程取樣的常用工具及方法
在巖土工程取樣中,較為常用的取樣工具由以下幾種:薄壁取土器、回轉(zhuǎn)取土器、厚壁敞口取土器、標(biāo)準(zhǔn)貫入器、螺紋鉆頭、巖芯鉆頭等等;取樣方法可大致分為兩種:一種是從探井或是探槽中直接刻取土樣,另一種則是用鉆孔取土器從鉆孔當(dāng)中采取土樣。
(二)取樣工作要點(diǎn)
在鉆孔中對(duì)Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)土試樣進(jìn)行采取的過程中,應(yīng)當(dāng)符合以下技術(shù)要求:
1.對(duì)于軟土地質(zhì)而言,在鉆孔取樣時(shí),應(yīng)當(dāng)采取泥漿護(hù)壁的技術(shù)措施,如果使用套管,則應(yīng)當(dāng)管內(nèi)的水位大于等于地下水位,同時(shí),應(yīng)確保取樣的位置低于套管底部三倍孔徑的距離。
2.采用沖擊或是振動(dòng)等鉆進(jìn)方式進(jìn)行取樣時(shí),應(yīng)當(dāng)在預(yù)計(jì)取樣位置1m以上改為回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。
3.鉆孔完畢后應(yīng)當(dāng)做好清孔工作,并將孔內(nèi)的擾動(dòng)土全部清除干凈,此時(shí)方可下方取土器,需要特別注意的是,鉆孔底部殘留的覆土厚度不得超過取土器廢土段的實(shí)際長(zhǎng)度。
4.應(yīng)當(dāng)對(duì)采取完畢的土樣進(jìn)行密封保存,避免因濕度變化對(duì)土樣造成影響;在土樣的運(yùn)輸過程中,要采取有效的措施防止過度振動(dòng),樣品的保存時(shí)間盡可能不要超過21d,以免影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
5.由于某些土樣非常容易發(fā)生振動(dòng)液化現(xiàn)象,針對(duì)這一情況,應(yīng)當(dāng)盡量就近完成試驗(yàn),以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
結(jié)論:
總而言之,巖土工程勘探是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作,在實(shí)際勘探中,應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同的土質(zhì)采取相應(yīng)的勘探技術(shù),同時(shí),還應(yīng)了解并掌握取樣工作要點(diǎn),以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。在未來一段時(shí)期,應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,對(duì)巖土工程勘探技術(shù)進(jìn)行不斷改進(jìn)和完善,使其能夠更好地為工程建設(shè)服務(wù)。
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一、建筑施工中巖土工程勘察存在的問題
(一)巖土工程勘察在工期上存在的問題
巖土工程勘察是一項(xiàng)有著特殊屬性的工作,因此其對(duì)工期也就有著特定的要求,但這并不代表僅憑提高施工效率就能夠控制工期,人為的縮短勘察工期,不僅不能取得更好的施工質(zhì)量,而且還會(huì)為建筑工程的施工帶來很多不必要的問題,影響了整個(gè)工程施工的進(jìn)度與效果。在實(shí)際的巖土工程勘察中,很多技術(shù)操作人員都沒有對(duì)工期問題引起重視,從而嚴(yán)重影響了建筑施工的進(jìn)程[2]。
(二)巖土工程勘察在界面劃分上存在的問題
巖土工程勘察工作基本上都是在施工現(xiàn)場(chǎng)中進(jìn)行作業(yè),在施工現(xiàn)場(chǎng)收集資料與勘探,從而明確施工建筑工程的地質(zhì)類型、結(jié)構(gòu)以及基本的荷載情況等,然后再編寫勘察大綱,制定出后期勘察的工作量。然而在現(xiàn)實(shí)的巖土工程勘察中,由于勘察技術(shù)人員沒有對(duì)勘探區(qū)域中的地層情況掌握一個(gè)全面的了解,使得在劃分巖石和巖土體風(fēng)化程度的界面時(shí)存在著很多的不足,而且也無法對(duì)軟弱結(jié)構(gòu)面與地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行準(zhǔn)確的判定,在巖土工程勘察中涌現(xiàn)出了很多的問題,比如測(cè)試取樣分布的缺乏合理性、間距定位與勘探孔深度的不準(zhǔn)確性等,嚴(yán)重影響了巖土工程勘察的質(zhì)量。
(三)巖土工程勘察在工作人員素質(zhì)上存在的問題
就目前來說,雖然我國(guó)的工程市場(chǎng)的勘察技術(shù)得到了很大的進(jìn)步,但是與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比而言,我國(guó)工程市場(chǎng)勘察技術(shù)的先進(jìn)性還不夠高,使得相關(guān)的巖土工程勘察工作技術(shù)人員難以對(duì)勘察中的資料與信息進(jìn)行準(zhǔn)確的分析總結(jié)與運(yùn)用,在真?zhèn)钨Y料上也難以進(jìn)行準(zhǔn)確的辨別,在與建筑設(shè)計(jì)相關(guān)的方面也缺乏完善的專業(yè)性知識(shí),這些都致使其所提供的資源信息難以適應(yīng)建筑工程設(shè)計(jì)的實(shí)際要求[3]。此外,由于巖土工程勘察工作技術(shù)人員的知識(shí)面不夠?qū)掗?,勘察?nèi)部的各個(gè)專業(yè)之間沒有進(jìn)行及時(shí)有效的交流溝通,這樣一來,一旦在遇到一些難度比較大的復(fù)雜工程項(xiàng)目時(shí),常常會(huì)出現(xiàn)盲目工作的現(xiàn)象,工作人員不知道該選擇那種技術(shù)手段或者方法來解決問題,最后導(dǎo)致問題越來越嚴(yán)重。
二、針對(duì)建筑施工中巖土工程勘察勘察存在的問題的相關(guān)對(duì)策
(一)選擇合理的土工試驗(yàn)方法,對(duì)巖土工程的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理選取
土樣級(jí)別的不同,則進(jìn)行的試驗(yàn)內(nèi)容也會(huì)具有很大的差異。在進(jìn)行試驗(yàn)之前,首先要確定土樣的四個(gè)不同級(jí)別,在開土的時(shí)候,對(duì)土樣的級(jí)別加以鑒別,確定能夠進(jìn)行試驗(yàn)的土樣,避免出現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果無法客觀反應(yīng)地基土相關(guān)參數(shù)的問題。同時(shí),還要保證試驗(yàn)?zāi)軌蚺c巖土工程的實(shí)際條件具有高度的相似性。比如,在展開室內(nèi)剪切試驗(yàn)的時(shí)候,要盡量模擬施工現(xiàn)場(chǎng)中土樣所具有的剪切條件[4]。最后,要根據(jù)試驗(yàn)所得結(jié)果,正確的選取巖土工程的相關(guān)參數(shù),比如內(nèi)聚力、滲透系數(shù)以及壓縮系數(shù)等。
(二)在巖土工程勘察中引進(jìn)先進(jìn)科學(xué)的探測(cè)設(shè)備
隨著自動(dòng)化、工業(yè)化、電氣化與信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,進(jìn)一步完善了與巖土工程勘察相關(guān)的專業(yè)理論,并且一大批具有低成本、高效率、廣信息量與高采集密度等優(yōu)點(diǎn)的巖土工程勘察探測(cè)設(shè)備也被研發(fā)出來。通過這些先進(jìn)的探測(cè)設(shè)備或技術(shù),能夠獲得連續(xù)的地質(zhì)界面,進(jìn)而也就解決了過去存在的勘察間距定位與探孔深度不準(zhǔn)確等問題。而且與過去的巖土工程勘察手段相比而言,現(xiàn)代先進(jìn)的工程勘察探測(cè)設(shè)備在使用起來更加方便快捷,地形與環(huán)境不會(huì)對(duì)其使用產(chǎn)生很大的影響,而且能夠節(jié)省很多的時(shí)間、精力與投資,具有非常高的勘察精度。但是在使用先進(jìn)探測(cè)設(shè)備的過程中還需要注意到一個(gè)重要問題,如果在巖土工程勘察中單使用一種技術(shù),在很多情況下是無法取得實(shí)質(zhì)性效果的[5]。因此,最好的就是要將其結(jié)合其他的工程鉆探技術(shù)來使用,起到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的作用,提高勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性,保證建筑工程的施工能夠得到更加順利規(guī)范的進(jìn)行。
(三)對(duì)巖土工程勘察工作技術(shù)人員加強(qiáng)相關(guān)理論知識(shí)與專業(yè)技能的培訓(xùn)
在建筑施工中的巖土工程勘察過程中,負(fù)責(zé)巖土工程勘察的工作人員的知識(shí)素養(yǎng)與技能水平的高低會(huì)直接影響到勘探以及施工的質(zhì)量。隨著時(shí)代的不斷前進(jìn),與巖土工程勘察相關(guān)的技術(shù)知識(shí)也在不斷更新,因此,相關(guān)工作人員應(yīng)具有的理論知識(shí)與專業(yè)技能也應(yīng)該一起更新。巖土工程勘察單位可以在單位內(nèi)部采取崗位輪換體制,提高工程勘察各個(gè)專業(yè)之間的溝通與聯(lián)系,讓其在知識(shí)共享與技術(shù)交流上取得更好的成效。此外,巖土工程勘察單位還要為勘察工作人員安排一些相關(guān)的勘察知識(shí)講座活動(dòng),組織工作人員積極參加類似活動(dòng),讓技術(shù)工作人員在活動(dòng)中不斷提升理論知識(shí)的水平。最后,勘察工作所具有的計(jì)算機(jī)知識(shí)水平也會(huì)關(guān)系到其勘察工作的質(zhì)量,要不斷培養(yǎng)工作人員對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的應(yīng)用能力,掌握基礎(chǔ)與專業(yè)的計(jì)算機(jī)知識(shí),通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行更加科學(xué)化的巖土工程勘察工作[6]。