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工程地质对土木工程的影响范文1
【关键词】工程地质勘察;岩土;水文地质
前言
在工程地质勘察中我们应对水文地质问题高度重视,在进行岩土工程的勘察、设计和施工的过程中,我们均要考虑水文地质的重要作用,避免水文地质对岩土工程产生不良的影响。随着我们对工程地质勘察质量的要求不断提高,岩土的水理性质在工程地质勘察中必然扮演着重要的角色。岩土水理性质勘察工作的高效完成,必然会提高工程地质勘察的质量,具有非常重要的现实意义。
一、水文地质评价内容分析研究
调查以往的工程地质勘察报告发现,由于很多土木工程在进行设计和施工时没有考虑到水文地质的影响,进而导致很多例因水文地质影响而造成建筑工程的建筑物开裂以及基础下沉等工程事故的发生。因此,为了保障人员和财物的安全,在进行工程地质勘察时应充分考虑水文地质的影响。
1、在进行工程地质勘察时应对勘察范围内地下水的天然状态和天然条件下的影响有详细的了解,进而预测地下水在人为工程施工中的具体变化情况以及地下水对建筑物和岩土体的作用效应。
2、在调查水文地质时应根据实际建筑工程的需要,能够根据实际情况提供相关水文地质的详细资料。
3、从工程角度分析地下水对岩土工程的反作用,并能够根据实际的工程情况对地下水提出不同的评价标准:①对于在岩土工程地基施工范围内的土质存在饱和、松散的粉土、粉细砂的情况,应考虑到可能产生管涌、流砂、潜蚀以及地震液化等情况;②对建筑场地的承载部位地质选用膨胀土、残积土、强风化岩以及软质岩石等岩土体的情况,应预测上述岩土体由于地下水活动可能发生胀缩、崩解以及软化等现象。
二、岩土的水理性质问题分析研究
岩土的工程地质性质不仅包括岩土的物理性质,也包括岩土的水理性质。岩土的水理性质是值得我们在工程地质勘察过程中应考虑的一个重要因素,因为其不仅能够影响岩土的强度性能和塑性性能,有些特殊的性质还能够直接对岩土工程的稳定性产生影响。
1、地下水储存形式。依据地下水岩土中的储存形式,地下水可以分为以下三种:重力水、毛细管水以及结合水,其中,以结合水形式存在的地下水又可分为弱结合水和强结合水。
2、地下水对岩土水理性质的影响。一是胀缩性。岩土在失去地下水后体积变小、吸取地下水后体积变大的特性即为岩土的胀缩性。岩土的胀缩性能够直接影响土坡表层稳定性以及地基的变形情况,岩土工程产生裂缝、基坑隆起等的现象大多是由岩土的胀缩性所引起的。二是给水性。饱水岩土在受到重力的作用时,能够从岩土孔隙中流出一定的水量即为岩土的给水性,可以用给水度表示。给水度不仅会影响工程施工区域疏干的时间,也是地下含水层重要的水文地质参数之一,其测定方法一般采用实验室方法。三是崩解性。由于岩土的土粒不断被破坏和削弱,岩土在受到水浸后会发生土体解体和崩散的性质即为岩土的崩解行。岩土的结构、矿物成分以及颗粒大小等都会影响岩土的崩解性。其中不同的岩土具有不同的崩解形式,主要成分为石英的岩土多以裂开状形式崩解,而主要成分为高岭土、水云母以及蒙脱石的岩土在崩解时多呈散开的方式。四是透水性。岩土透水为岩土容许水在受到重力作用时透过岩土的性质。一般坚硬岩石的岩溶或者裂隙发育现象越严重,岩土的透水能力就越强;松散岩土的颗粒越不均匀、越细,则岩土的透水能力就越弱。一般可以用渗透系数表示岩土的透水性,我们可以通过压水试验、渗水试验以及抽水试验等求取岩土的渗透系数。五是软化性。岩土在受到水浸后其力学性能降低的性质即为岩土的软化性,可以用软化系数来表示。岩土软化性是影响岩石耐水浸能力以及耐风化重要因子。软化是岩土的一种特性,普遍存在于各类成因的泥质砂岩、页岩、泥岩以及粘性土层等。
三、地下水对岩土工程的影响问题分析研究
当岩土工程区域的地下水发生升降变化时容易对岩土工程产生影响。自然环境或者人为因素均有可能引起地下水水位的变化,当地下水位的变化超过一定的极限时就会对岩土工程产生不良的影响。
1、水位上升对岩土工程的影响。引起地下水水位上升现象的因素多种多样。其中地质因素如总体岩性产状以及含水层结构等是其中重要的一个因素;气象因素如气温、降雨量等也会影响地下水的水位;人为因素如工程施工、灌溉等也会对地下水位造成影响。地处我国某地的公路是一条交通主干道,建于20世纪末,日通车量高达8000~9000辆。该交通要道的某段坡体在 2008 年 2 月 3 日左右由于斜坡失稳出现七条较大的裂缝,又发生滑坡的潜在隐患。相关的工作人员经现场勘察得知,平面上观察滑坡周围区域呈现簸箕形状。滑坡的边缘部分标高为 184m,此处在滑坡前的标高为 124~134m;滑坡的两侧大约以山脊向山谷过渡部分为界,海拔高程为124~184m,地形坡度为14~34°,公路下部的切坡段为55~65°。此地的排水系统由于年久失修已经不能正常使用;在这段公路的局部坡上发现“马刀树”,相关人员猜测滑坡体可能有滑移现象,目前此地段处于蠕滑的状态。在 2008 年冬季这部分地区出现大雪,积雪存在的时间较长,部分融化的雪水渗入公路的坡体并反复胀冻,降低了岩土体的强度,最终导致公路在此段出现七条裂缝,裂缝断续出现,裂缝的方向大致与公路方向平行,其中裂缝宽约0.3~1.4m,长约5~21m,深约0.6~3.4m。滑坡的宽度宽约为120m,最大斜长部分约长128m;滑坡体主要成分为全风化熔结凝灰岩、粉质粘土以及含碎石粉质粘土等。工作人员在调查中发现,在此段坡体发生滑坡前在其边缘处并没有发现基岩内有泉水渗透,经综合调查取样后确定,该路段的滑坡为中型浅层滑坡。目前坡体滑坡现象还不明显,有较大的剩余推力,处于临界稳定的状态,在遭到强降雨或连续降雨的侵袭时非常容易滑动。坡体滑坡的主滑方向225~245°,因为地处交通主干道,所以对人员和财物的潜在危害较大,需要对此段坡体滑坡进行治理才能继续投入使用。最终确定的治理方案为坡上排水、格构梁护坡以及放坡等措施对其进行综合治理,竣工后能够满足安全要求。
2、水位下降对岩土工程的影响。一般引起地下水位的降低的因素多是人为因素,其中人为因素包括上游修建水库、筑坝等阻断了下游地下水的补给水源、采矿活动中的矿床疏干以及对某地地下水大量集中的抽取等,这些都会引起地下水水位的下降[6]。地下水水位下降会引起严重的后果,如地面塌陷、地面沉降、诱发地裂等地质灾害,也会造成水质恶化、地下水源枯竭等一系列问题,会严重危害岩土工程的稳定性以及人员和财物的安全等。
四、结语
水文地质问题是进行工程地质勘察和设计以及具体的施工过程中的一个具有实际意义的问题,其与工程地质的关系相当密切。在某些地区水文地质情况相当的复杂,若是在工程地质勘察中工作人员没能够详细了解水文地质情况,在对工程进行设计时又自动忽略了水文地质问题对于工程的影响,极易导致由地下水引发的各种土木工程灾害的发生。为了保证工程地质勘察的质量,我们有必要足够重视水文地质问题。
参考文献:
[1]陈国明.浅谈地下水危害及工程勘察水文地质评价[J].西部探矿工程,2009
[2]郭永海,王 驹.高放废物地质处置中的地质,水文地质,地球化学关键科学问题[J].岩石力学与工程学报,2009
工程地质对土木工程的影响范文2
【关键词】岩土工程;灾害防治;岩土勘察;治理措施
我国生态地质环境复杂而且脆弱,岩土工程灾害在一些地质条件差的地区发生频率高,这些灾害给工程建设和人民生命财产都带来了巨大的损失。因此,如何最大限度的避免自然条件对岩土工程的影响和限制,提高工程施工的安全性和总体施工水平,就是当下最重要的工作。岩土勘察工作是岩土工程设计施工的基础,是工程建筑的最重要部分。因此,岩土勘察工作一定要细致科学,精确查明地质条件,分析地质环境,对施工地区的地质环境作出全方位的测评,进而制定正确的施工设计方案。
一、岩土灾害
从总体的宏观的角度定义岩土工程灾害就是指,由于具有冲击力和破坏力的自然因素或者是不规范的人为因素等造成的经济损失和人员伤亡的自然性和社会性事故。岩土灾害破坏力大,对人类生命财产危害严重。一般来说,岩土工程是土木工程的一个分支。岩土工程重点涉及到岩石工程、土壤和土层工程、地下土层和岩石层工程。在具体的工程建设中包括:道路工程、桥梁工程、隧道工程、水利工程、建筑工程等等。这些工程的主要建设基础就是岩质层和土质层。因此,岩质层和土质层的结构和性质对岩土工程的施工有着最重要的影响。在工程的施工前必须要有详细的工程勘察,并且要对岩土层的形成过程、地质构造、发展趋势作必要的分析和解读。对岩土体的力学性质、组成成分详细探究,仔细了解岩土体在受到外部环境影响时会发生的变化,并针对这种变化做出必要的施工调整,保证工程的顺利施工。
二、岩土勘察在岩土工程中的现状
岩土工程的施工建设之前都必须要对施工地域进行岩土勘察,进而确定岩土工程施工的地质条件和岩土地质对施工的影响。只有科学合理的勘查工作才是整个岩土工程顺利开工建设的保证。不过现阶段,我国很多岩土工程的前期勘察存在严重问题,为岩土工程的安全实施带来了困难。
(一)前期勘查工作规范混乱
在我国,岩土工程发展所用到的经验技术和建设规范很大程度上都是从外国学习来的。工程建设的标准大多都是照搬外国的,而且不同的工程管理部所采用的管理标准都不相同。岩土勘察工作中,很多人就把建筑工程和地质工程的地质勘查标准混为一谈,难以保证勘查工作的质量。另外,不同的工程管理部门之间的不同标准也让地质勘查工作困难重重。因此,混乱的岩土勘察规范让岩土工程勘察工作失去准确性和可靠性,不同部门之间由于不同的勘察标准也使得资源共享变得困难。
(二)技术人员素质不够
岩土工程的前期勘查,工作难度大,技术要求高,对工作人员的素质要求很高。而当前的工程地质勘察人员的组成很复杂,很多人员缺少专业的业务知识,没有受过系统的勘察教育和培训,难以胜任实际的勘察工作。也有很多工作人员不能有效掌握和使用先进的勘查技术和勘察设备,致使工作的效率低下。
(三)监理力度不够
在任何工程项目中,工程监理都是重要而且不可缺少的一个环节。岩土工程建设施工要保证保量的完成就必须进行科学严格的工程施工监理。目前而言,我国的岩土勘察中还没有形成有效的独立工程监理系统。这样一来很多的工程前期勘察工作得不到有效监督,勘查工作质量差。很多岩土工程在施工中遇到地质难题或者发生地质灾害都与前期地质勘察工作质量不高有着密切关系。
三、提高岩土工程地质勘察的质量
岩土工程的施工建设人员应该加强对工程灾害的重视,加强施工地环境的建设力度,通过植树造林、退耕还林等方式保护岩土工程施工地域的整体环境。加强对地下采水的管理。保证地下水水位正常。在岩土工程施工之前,做详细的地质勘查,对工程的施工地域的岩土层结构和性能做细致分析。对一些容易发生泥石流、滑坡等地质灾害的地区采取必要的避让和人工改造。如果涉及到矿产开发,就应该对矿产资源的开发做科学规划,同时规范勘探行业的工作标准,减少由于矿产开发带来的岩土灾害。
(一)加强岩土工程技术人员的培训
岩土工程的灾害避免和防治重点是加强岩土工程前期的工程勘察工作,而加强工程勘查工作就必要加强勘察工作人员素质培训。现阶段,我国正在制定有关岩土工程的统一规范,大力推行岩土工程体质。这些体制规范的建立,大大提高岩土勘察工作的质量。不过,要彻底改变我国在岩土勘察工作中的落后局面,就要解决人才短缺和施工人员素质不高的现状。因此,在今后的工作中要多注意对优秀人才的引进,对原有的岩土勘察施工人员定期的培训并进行考核。对那些拥有多年勘察经验和管理经验的老员工,适当让他们更新自己的知识结构,并学习和掌握一些能用于勘查工作的新技术和新装备。一步步提高岩土工程勘察人员的整体素质,使他们工作更加准确,有质量。在此基础上,确保岩土工程建设的合理性,最大限度避免地质灾害对工程造成的影响。
(二)勘察工作向数字化发展
随着经济的发展和社会进步,数字化的新技术革命使世界发生了巨大的改变。在岩土勘察工作中也要重视数字化技术和手段的应用,提高岩土勘察的总体水平。现在主要的发达国家都已经实现了岩土勘察工作的智能化和数字化,工作效率和准确度大大提高。在我国也要重视这方面的新技术的使用和探究。很多特殊的地质,传统的勘察手段难以有效展开,而且很多地方的勘察工作都需要手工完成。这样一来,岩土勘察测量数据的精确度就会大大降低,影响后面的工程设计施工。现在,对岩土勘察工作的数字化管理把测量数据保存到电脑里,工程设计部门利用数据进行电脑设计和加工,能有效减少勘察工作量和数据记录时间,提高勘察的效率。
(三)建立完善的勘察监督制度
岩土工程前期工程勘察必须要在严格的监管之下进行。我国现阶段工程建设中存在的最大问题就是现场的工程监管不到位,缺少相应的监理部门。因此,要进行科学的岩土勘察工作,就要有一个能独立于施工部门之外的完善的工程监理体系。这个监理体系要对工程前期的勘察、工程中期的施工和后期的工程验收都要负责任,确保所有工作的科学规范。只有这样,才能提升岩土勘察数据的真实度和准确度,才能有效减少工程灾害,保证工程建设质量。
(四)建立工程应急机制
岩土工程实施的过程中要建立必要的工程应急机制。前期的勘察工作和施工中管理工作都不能完全消除工程灾害的发生。所以当地质灾害发生的时候,只有完善的应急机制才能有效降低地质灾害带来的损失。工程建设同时制定多种应对地质灾害的应急预案,最大限度保证工程建设安全进行。
四、结语
现阶段,我国的岩土工程建设规模和数量越来越大,建设水平也在不断提升。与此同时,岩土工程灾害的防治和控制工作也在稳步推进。对于岩土工程的治理要强调重点、多管齐下,努力提升工程前期的岩土勘察工作质量,最大限度的避免岩土工程灾害,保证工程的顺利进行。
参考文献:
[1] 王秀茹,韩兴,朱国平,等.关于土地开发整理与生态环境问题的分析[J].水土保持研究,2004(3)
工程地质对土木工程的影响范文3
关键词:土工试验;问题;分析
Abstract: In civil engineering, geotechnical test is an important content of the work, is the basic work of engineering geology, the quality will directly affect the engineering construction. In this paper, a simple analysis of several common problems and summarized in soil test, and puts forward several problems of geotechnical test should pay attention to in the course of the operation, so as to improve the quality of soil test work, design and construction of the final service to engineering.
Keywords:Soil test; problem; analysis
中图分类号:TU41文献标识码:A 文章编号:
引言
土工试验在工程设计和施工中具有不可忽视的作用。土工试验为设计计算提供了土的物理力学性质指标,它的结果不仅为解决各类岩土工程实际问题提供力学方面的参照,也在准确测定土性参数的问题上对工程的勘察效果产生影响,可以说土工试验从根本上保证了岩土工程设计的经济合理性和准确性。
1与土的比重、密度、含水量试验有关的问题
在土的物性试验中,最基本的三个试验是对土的相对密度、密度、含水量的检测,而且它们是土的干密度、孔隙度、孔隙比及饱和度指标的基础。这三项指标很重要,如果其中的一项发生改变,都会影响土一系列的力学指标。所以,准确地测定它们的值,有着极其重要的意义。
1.1土的比重试验
土的比重是一个相对稳定的值,它由土的矿物成分决定,一般为2.6~2.8。现在很多为简化操作比重试验,当同一地区且同一类型的土的比重基本相同时,会直接选用比重的经验值,但是这样会直接对工程施工精密度产生影响。需要注意的是,若土中含有机质,土的比重便会降至2.4以下,这种情况下应改用中性液体,如汽油、二甲苯、和煤油,且采用抽气排气法来实测,而且通过这种方法,土的工程特性才能反映出来。试验人员可以将各类土的试验数据统计收集和整理并建立适用于本地区施工的各类土的比重值,便于今后试验操作及选用比重经验值。
1.2土密度试验
土的密度是土的物质组成及结构特征的综合反应,且这一特征由土粒重量、孔隙中水重量和孔隙体积决定。用环刀将土样取入后,对环刀两侧的土样需用专门的刮土刀来做,注意刀法在在切样过程中的使用。这对试验人员有很高要求,要在开始就规范试验人员,当错误再出现时,能及时找出错误的原因,为确保样品的质量需要换新的刮土刀。只有这样,才会增加密度试验的结果的准确性。
1.3土含水量试验
由于土的含水量会对成果准确度造成间接影响,试验人员需要取两个及以上的土样来进行平行的试验,这才符合试验规程的严格做法。且要去除离散性较大的值后再取平均值,结合实际的情况,对于不利因素要克服。因为土的含水量最为不稳定,含水量不同,土的性质也就不同,出于各种原因,例如土层不均匀或者是取土的时候不是规范操作,土样在运输和保存期间发生变化,都会影响对于土的准确性能的测定,所以在这段时间内需要着重注意的是取样的代表性和均匀性是否符合要求,要及时装盒和加盖来避免水分损失,从而才能较准确地来测出指标。
2土的液限和塑限试验
做土的液限和塑限试验时,有人使用液塑限联合测定仪,有的是锥式液限仪,这样就造成由于手法不一样导致的同一指标不同,得出不同的结果。有的是因为不均匀调土,使用的圆锥仪磨损严重,得出了偏大的液限值。
做塑限试验时,普遍被认同的是搓条法,但是不易掌握标准,存在较大的人为因素影响,尤其是在低塑性土的测验更为明显。在有的单位,工作人员不直接测定值,而是会利用液、塑限间的相关性公式来计算塑限值。若此间接计算的塑限值限定为有大量对比资料的基础上,误差还可以事先估计,但是这种计算盲目扩大的话,套用失控,会使测试成果与实际值相差甚远。要想测出那最真实数据,首先要提高试验人员素质,且执行相应规范。除此之外,粉土的粒径大于0.075mm,质量不会超过总质量的一半,塑性指数小于10。在试验中,颗分试验复杂度高,大多数试验室仍仅按塑性指数是否大于10来判定粉土,做法不合理,如果需要测得粘粒的含量还要测定密度或用移液管法进行测定。
以上两点是对土的物理性指标进行的测定,由于它们之间是相互关联的,当以上的指标测出来之后,我们也可以将在同一土层的物理性指标放在一起来进行综合的分析,从而确定这些测得的物理性指标的准确性。举个例子,在开土的时候,如果发现土处于硬塑的状态,但是测试结果却显示土是处于流塑的状态,在这种情况下,有可能是含水量的测定出了问题,也可能是液塑限的结果有偏差。然而在大多数的情况下,出于含水量测定不准确占很大比重。这就是通过统一分析来进行判别,可以使试验的结果精度提高很多。
3土的力学性试验及存在问题
3.1土的固结试验
固结试验的目的是测定土体在各级垂直荷载压力作用下的压缩特性,为工程中涉及变形方面的问题提供重要参数。大多数固结试验在室内进行。目前,固结试验中存在的问题是:固结试验标准没有把一小时快速法列入其内。为了缩短试验的历时,大多数的单位习惯的做法是当黏性土最大固结压力允许值小于400kPa时,用平均一小时加荷一级的快速法,且用综合固结度来校正。但是,在最大固结压力大于400kPa时,有些人仍用一小时来加荷一级快速法,没有按慢速法及用次固结增量法来代替快速法,这对试验结果的准确度会有严重影响,是不可取的做法。有些时候,在测验找不出原因的情况下,重新取土进行测验也是很有必要的。
3.2土的直接剪切试验
土的抗剪度是指土体在抵抗剪切破坏条件下的极限能力,是土的重要力学性质之一。在评价地基、基坑的稳定性以及计算挡土墙上的土压力时,都会用到土的抗剪强度指标,所以正确测定土的抗剪强度会在工程上有重要意义。试验抗剪强度的方法有许多种,而在试验室内最常用的有直接剪切试验、三无侧限抗压强度试验和轴压缩试验。对于直接剪切试验,虽然会受仪器结构限制,有不少缺点,但在生产实践中直接剪切试验指标已积累大量经验,广泛应用于一般工程中。值得注意的是,在对粉土及较柔软的土进行剪切试验的时候,虽然这种方法比较简单,但由于缺乏对这类土的强度指标的可信度,需要工作人员做好准备工作,分次施压,从而防止土样被挤出,影响试验结果。由于室内外测出的数据有一定的差距,工作人员在对待试验的态度上要谨慎为上。
土的固结试验结果和土的抗剪强度之间有着一定的联系,一般情况而言,土的压缩性高,它的压缩模量就会越低,而它的抗剪强度就会越小。不过这只是一些情况下的关系,当土需要做固结快剪试验时,上述关系就不能成立,因此在测验时需要根据测验强度来进行具体的分析。
在一般情况下,土的物理性质对于土的力学性质有基本的决定作用,我们可以根据土的物理性质来判断土的最高的承载能力,尤其在室内试验时,可以以此为依据进行比较。我们可以对于有着不同的含水量、密度、液限、塑限的土,来测定其压缩性质及抗剪的强度有着怎么样的变化,从中可以找到一些规律,进行总结。但是实际上,土的形式很复杂,总会出现一些预想之外的情况,这时我们要保持实事求是态度,对结果进行准确测量分析,确保准确性,也为研究土的性质间关系做更充足的准备。
4其他问题总结
4.1土工试验的人员素质问题
基本上,土工试验人员由技术部和土工试验操作部组成。目前,对各试验人员重视业务培训,开展技术性竞赛活动,使他们具较丰富实践经验。随信息技术的发展,很多土工试验人员对于计算机不是能熟练应用。另外,土工试验的工作不受重视,在人员布置方面也存在问题,在试验中,我们会发现根本不懂这方面的工作人员有很多,其没有操作经验,未经过专业培训。出于成本考虑,很多土工试验室会雇佣民工和在校生来替代专业的技术人员,且这些人员不经过专业培训会直接上岗,但是大部分人的文化素质不够,不能实现多元化发展。对于他们来说,测试任务非常繁重,每天有很大的任务量,导致很多人员不规范的操作,影响试验结果准确性及可靠性。因此,加大土工试验专业培训刻不容缓,使土工试验人员系统地掌握土工测验专业知识,培训出多方面发展的人才。
4.2仪器设备的管理问题
近年来,仪器设备生产单位的迅速发展,尤其是生产个体仪器设备厂家的增长速度较快,不过却没有保证仪器设备的规范化和标准化。对于有威信的厂家,他们的仪器卖价高,且售后差,而一些小单位卖价适当,且有好的售后服务,基于此,很多单位就选择后者来买设备,导致对于试验结果备受质疑。在大多数的工序复杂工期紧迫的土工试验,没有计量的时间,使得计量合格证也存在失真性,降低土工试验的结果可靠性及准确性。
总之,在土工试验中,不能忽略试验室的仪器设备的管理。这样可以保证土工检测工作的准确可靠进行,避免重复劳动和无效劳动。
对于各项土工试验规章制度要建立健全,对于各项试验的基本操作过程规范化。要定期去保养和检测试验仪器,并经常性检查。即使更新不符合要求的仪器,及时整修影响试验的仪器。要经常组织部分试验人员去学习国标及有关的规范及规程,使得人员对所得到的试验数据可以有正确的判断,对于出现偏差或异常数据,员工能迅速找出原因并更正。
5结语
土工试验是对土类定名和土层划分很重要的依据,同时也为工程的设计和施工提出有效的测试结果。与工程质量和安全有直接影响。因此应高度重视试验本身,消除质量隐患,确保测试结果的质量,更好的为工程设计服务。
参考文献:
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