岩土工程监测技术范例6篇

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岩土工程监测技术

岩土工程监测技术范文1

在本文中,对岩土工程和深基坑主要内容检测技术进行了介绍,并详细介绍了深基坑监测技术工程实例的应用程序,以个人工作经验角度指出,监测中应注意的问题,并为执行监控施工过程中发现的建设问题,采取适当措施,以确保项目的安全顺利进行。

关键词:

岩土工程;深基坑;技术;监测

一、对于岩土工程深基坑监测内容与技术分析

(一)对基坑支护进行位移监测

1监测支护结构顶部水平位移的情况与垂直沉降情况。对于深基坑的检测,通常检测其支护结构顶部水平位移的情况与垂直沉降情况,这也是观测内容的重点。发现基坑支护结构出现的任意位移(水平、垂直)情况。依照固定参照点的数值变化进行曲线构图。同时注意该参照点的设置应避免对工程施工造成影响。

2监测基坑支护结构倾斜位移情况。只有对支护结构倾斜位移情况进行监测,才能更好地观测支护结构的深层挠曲变形情况。是控制深基坑产生位移的主要方法。一般都是以埋设测斜装置得以实现。

(二)监测支护结构体系应力情况

1监测支护结构体系的内应力情况,目的是依照所测定构件受力钢筋的应力情况,结合钢筋和混凝同协作条件进行反算获得。

2监测土压力情况时应将压力计设置在围护结构迎土面的上面,避免混凝土不包裹压力计。

(三)监测孔隙水压力

在任意位置进行孔隙水压力监测,就可以发现土层是否发生沉降,特别是在控制支护结构导致的沉井下沉、地表隆起、基坑开挖等方面具有非常突出的作用。

(四)对于坑内土层的监测

此监测是针对基层隆起的监测,仪器的选择一般就是水准仪。通常情况下由于其不具备特殊的破坏形式,都不予以监测。只在特殊的情况(土质不良、重要建筑)下进行。

二、对于岩土工程中深基坑监测技术的应用分析

(一)例如某个过江通道N线南岸工作井深基坑,其开挖深度是29.60m,为超深的盾构隧道上岸基坑

过江穿越地段区域地势良好,地面高程是6m~12.3m,没有较大的高差,并且设有防洪堤,堤顶标高约+10m。土层分析包括(杂填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土夹粉砂、粉细砂、卵砾石、中等风化砂岩)等,且上下依次分布。而基坑开挖层就是该土层的淤泥质粉质粘土层,淤泥质粉质粘土与粉质粘土层是工程所在的含水层,其富有水性透水性差,为孔隙潜水。天然地面下0.20m~1.00m是其上层潜水水位,承压水水位有56.00m~60.65m,天然地面下0.00m为其抗浮设计水位,这些都会使钢筋、混凝土产生轻微腐蚀,因加以重视。

(二)相关设计

1对支护以及连续墙施工分析。工作井平面外轮廓24.8m×24.8m,20m×20m的静空,底板埋深29.60m。其工程场地地面标高是+7.50m,施工场坪标高为+7.20m。Φ1200mm的地下混凝土连续墙是其维护结构,深度可达61m,7层围檩,利用系统支撑,为了使地基土承载力得以提高,防止槽壁出现坍塌等不稳定情况的发生,开挖前进行了15m的地下基土加固措施。导墙是地下连续墙控制的基准,所以,经过同上述加固程序待达到符合实际强度时,用现浇混凝土C25级+钢筋混结构,以“”形进行导墙施工,导墙顶以高出地面10cm为宜,宽度大于地下连续墙的厚度。地下连续墙以顺槽法进行成槽开挖,作嵌岩设计,泥浆液面达到地下水位以上0.5m。对钢筋笼进行布设,而且相应的布设钢筋接驳器,安装基坑监测元件按照预定监测设计,对预埋件进行正确安装,混凝土为C35级,具有P10、P8级抗渗等级。为保证很好的降水,同时将2个井布置于基坑内,进行水位监测,而且要确保基坑内水位应置于开挖面下1.0m处,在开挖基坑与标高下14.90m时,作减压降水作业。

2监测。由于工作井属于深基坑,其深度是29.60m,对其进行相应的内容监测。

三、对其监测技术与结果分析

(一)监测其土体及地下连续墙侧向变形情况:

由于土体侧向变形监测管已经埋设于地下连续墙墙后土体中,而且预先将围护结构变形监测管以15m~20m的距离,安装布设于地下连续墙的钢筋笼上,为PVC材质,管径70mm,在其中将两对导槽以垂直180°的形式互设其中,对准基坑内侧,此位移方向是以后进行监测测量与土体、地下连续墙水平位移的方向。利用侧斜仪对深层水平位移进行测量,达到0.02mm/500mm的分辨率,精度应达到0.25mm/m以上,系统精度为±7mm/30m。经研究得出,开挖深度对地下连续墙变形有很大影响,呈正相比。水平位移点随开挖深度下移,深开挖阶段与开挖前期相比较,相对稳定。

(二)监测其墙顶水平位移、竖向位移情况:

依照支护方式,布置10m~15m的测点间距,功用1个测点对各个点为进行水平位移和竖向位移监测。为实现更好地观测水平位移情况,浇筑压顶梁时将φ12mm螺纹钢嵌入其内,并在其头部锯十字丝,施测前应对基点稳定性进行校核,以视准轴线法、小角法等进行施测。精密水准测量方法对其竖向位移情况进行监测,运用基点和附近水准点联测的方法获得初始高程,以最小0.1mm对全站仪进行读数,相对点位误差1mm。运用往返测或单程双测站对首次沉降于高程控制测量进行观测。后续观测以单程观测方法。每测站视线长度≤50m,前后视距差≤2.0m,视线高度≥0.3m。结合本工程实际,使其监测数据达到更加精确,对其墙后土体测斜管的埋设,必须与地下连续墙深度一致。

(三)监测围护结构内力情况:

测点布设应由上而下在其监测断面上每隔5m进行布设,以迎土、与背土面两个钢筋进行计量,布设≥3处测点、6个钢筋计于每个断面上。对钢筋计量程而言,必须达到其设计值的1.2倍,≥0.5%F•S的精度,≥0.2%F•S的分辨率。就本工程而言,深度30m附近是其弯矩最大值,若出现截面开裂,就会腐蚀钢筋,导致降低连续墙的承载力。

(四)监测支撑轴力情况:

一般都是运用钢筋应变计或混凝土应变计进行监测,钢筋计量程应达到其设计值1.2倍,≥0.5%F•S精度,≥0.2%F•S分辨率。应变计布设位置以及超出其量程范围都会导致无法测得支撑轴力情况。为避免此种情况发生,应补充布置混凝土应变计,进行数据复对。

作者:张彦召 单位:贵州大学明德学院

参考文献

[1]齐术京,王长龙.深基坑岩土工程施工中的监测技术的处理[J].科技信息,2011(06):351-352.

[2]丁鑫.深基坑施工中支护结构分析与监测技术研究[D].武汉理工大学,2014.

岩土工程监测技术范文2

关键词:岩土工程;地基检测技术;发展

中图分类号:V448.25+1 文献标识码:A

引言

最近几十年来,我国开始致力于岩土工程地基检测技术的研究,通过实际动手实践,积累了大量的操作经验。但是,我国关于此方面技术的研究还远远不够,无法达到生产生活的需要,这不仅反映在岩土工程地基处理与岩土工程地基检测的不协调上,还反映在其发展的落后性上。究其根源,很大程度是因为地方对此项技术的重视程度还不够。根据数据采样,可以得出结论,大多数土建事故时有岩土工程地基问题所引起的。

鉴于此上情况,相关工作人员应该对现有的岩土工程地基检测技术进行翻新,不断地与先进科技进行融合,使检测方法具有科学性,先进性,标准型等特性。只有这样,岩土工程地基检测方法才能真正的为土建工程服务,达到它本该达到的效果。

一、现有的岩土工程地基检测方法以及存在的某些问题

工程物探、原位测试、室内土工等都被包括在岩土工程地基检测范围之内。其中十字板剪切、室内土工、动探、静力触探、旁压试验等等,不仅是岩土工程最重要的组成部分,也是最常见的勘测手段。

(一)静力触探

在岩土工程地基检测方法之中,静力触探可以算得上是一种比较广泛而常见的测试技术。这个方法被创造于上个世纪初,发展至如今,一共有三个阶段。如今这三个阶段发展状况各不相同,单桥发展良好,受到广泛使用,双桥渐渐走进人们视野,逐步被人们所接收,而孔压则是发展最为缓慢的。它们主要被用来进行划分土类,确定土的物理指标等等,近些年来,也常常被用来加强岩土工程地基检测。

静力触探在岩土工程地基检测板块发展时间较长,技术也比较成熟,但也并非毫无缺陷。包括有限元法、孔穴扩张法、应变路径法等理论虽然已经十分成熟但里面依旧存在着一些假设性设定。然而,这些假设性设定碰上岩土工程地基的复杂与不确定性体质,就给触探探究以及岩土工程地基检测带来了很多无法轻易解决的困难。比如砂土,因为不同类型之间密度其有很大差异,所以并不能用统一的模式去对它进行参考描述。

有时相关工作人员在下钻去,因为探杆不容易控制,测量成果可能无法十分精确,会有人为差异,所以,某些程序并不能用该种方法进行操作。这就进一步说明了,静力触探在实际使用中还存在一些局限性。最后,不同地方的工作人员在对触探结果进行处理的时候,使用的方式,公式也不尽相同,这就要求处理人员必须有着非常丰富的实践经验。

另外,因为静力触探样本有限,对同一块地的接触也就有限,所以在实际研究中,此种方法只能够对场地的岩土工程地基情况进行大概的反映,而不能细化反映。

(二)动力触探法

动力触探法是一种具有悠长历史的岩土工程地基检测方法,它通过对地面进行敲击来进行土地原位测试,拥有直观、快速、实用性广、经济、常见等特性,是一种比较全能的检测方法。

动力触探法主要被用于划分土层、确定液化密度、区分土地类别等等。这种方法虽然用法简单直观,但是结论通常是根据相关公式直接计算出来的,无论是可靠度、精确度都有着很大的探讨空间。并且在实际测试的时候,影响因素较多,无法做到精密准确。另外,此种方法的数据统计通常是根据简单估算配合公式计算得出的,这种方法其实比较草率,会造成结果数据粗糙、不精确、离散性大。对于场地,此种方法无法均匀得对场地进行反映,具有很大的浮动性,会造成工作人员评价的不客观和不稳定。

在实际应用之中,如果测试土地有着较多的粘土层以及砾石层,可以对动力触探法进行优先考虑。不仅如此,还可以将静力触探和动力触探相结合,对岩土工程地基进行客观评价。

(三)平板载荷

平板载荷是一种模拟性的岩土工程地基测试方式,它主要是通过向检测岩土工程地基施加荷载来进行的。这种方法最初出现于上个世纪初,通常我们在进行大型工程岩土工程地基检测时,必须要使用此种方法。这种方法主要被用于评价湿性岩土工程地基、确定岩土工程地基沉降等。

相关学者通过分析之后得出结论,荷载板大约有板宽两倍左右的影响,且对于大型工程建筑,它的影响会比一般建筑更大。由此我们可以得出结论,尺寸效应会对载荷试验产生影响,使受力具有不确定性,甚至可能引发安全隐患。且通过大量的实际操作,我们可以得知,载荷试验与实际构筑有着非常大的差别,载荷试验更容易对水泥土进行错误评估最终造成工程事故,近些年来,以载荷试验作为评价标准的工作大部分都因为事故而停止使用。因此,我们应该吸取教训,正视此种方法存在的问题,并且想办法将其解决,使它能够更好的为岩土工程地基检测工作做贡献。

(四)岩土工程地基检测的其他检测方法

目前社会上的岩土工程地基检测,不仅仅有上面提到的三种方法,还有其他的方法,比如旁压测试、野外十字板剪切等等,这些方法虽然有着各自的优点,但不可避免的都存在着或多或少的问题,无法做到相对完善的岩土工程地基检测。

二、岩土工程地基检测方法的发展情况

但值得庆幸的时,随着社会经济与科技的不断发展,人民对于岩土工程地基检测也是越来越重视。相关工作人员开始将各个领域加以结合,寻求新的突破点,而原有监测方法的缺点也促使着检测方式的不断更新,社会开始出现了一批新兴的检测方法。

(一)瑞利波法

在上个世纪五十年代,土建工程相关的工作人员开始对瑞利波法进行研究,希望能将其运用到岩土工程地基检测中去,而我国,也紧随其后才是对此种技术进行研究。在进行了长时间的研究之后,此种技术开始逐步被运用到岩土工程地基检测中。

该种方法是利用瑞雷波的传递而进行工作的,不同的频率,不同的介质,瑞雷波的传递速度都有所不同。

和现在社会上所使用的检测方法相比,瑞利波不但具有经济、简便、可大范围操作、快速、操作容易上手等特性,还能够对岩土工程地基的一些特性进行反应,这就在一定程度上将离散性大的传统方法缺点进行了克服。当此种方法尚未被完全开发出来,还需要对它进行全方面的检测和试验,因此,我们还不能确定其实际功能的大小。为此,许多学者都在对它进行严谨的探讨,希望能够尽快将它投入使用。

(二)探地雷达法

这种方法是于上个世纪八十年代被提出来的,其主要原理是对高频脉冲进行电磁波的检测。相比于瑞利波法来说,这种方法发展速度更快,已经开始被运用到实际的岩土工程地基检测中去了。

这种方法具有准确、快速、经济等特性,能够较好的对岩土工程地基进行评估。但此种方法并未完全在社会上普及,因此,相关工作人员进行对此进行全面推广,让它能够被广泛利用。

(三)其他测试方法

在岩土工程地基检测方法的发展之中,还有些其他不同的方法,比如说小应变测等等,它们在原有检测方法的基础上进行了积极创新,对原有的技术漏洞进行了克服,更为基地检测提供了新的思路。而我们应该知道的是,不同岩土工程地基地有着不同的特性,我们需要对这些特性进行认识,然后采取适合此特性的不同检测方式。这就需要我们对岩土工程地基检测方式进行不断地更新,利用不断发展地科技将其包装起来,克服原本存在的问题,达到不同的检测目的与要求,最终得出最正确,最精准的答案,使得土建工程能够顺利安全的施工。

岩土工程监测技术范文3

1.1样品选取的重要性及其注意事项举例来说,某省具有代表性的水利工程的地基是土层,由于施工前检测选取的土壤没有代表性,导致该工程刚刚建成就发生倾斜。经过一系列的勘察发现导致该水利工程坍塌的原因就是岩土试验选取的样本土壤不具代表性。地基岩土工程试验检测中样品检测至关重要,所选取的样品应该具有代表性、有效性和适用性。在选取地基岩土的样品时,首先需要注意的是控制岩土的数量。实践表明,在同一场地选取样品时,样品数量需要3~5组,而且在选取样品时要注意均衡分布。在不同厚度的地基上也要选取不低于三组样品,这样才能够确保地基岩土层的实际物理力学性质。除此之外,在边坡工程中采取地基岩层的岩土时要注意安全。该土层由于受地理环境条件的限制,导致其结构较为松散,再受到降雨的影响,使得雨水进入了岩土内。此外,地下水还会对岩土造成影响,从而导致边坡土体发生蠕动,使得土层的结构发生改变,结构逐渐由密集变为松散。当处于旱季时,其土体逐渐变得密集;但是雨季来临时,往往又变得较为松散。当蠕变超过土体所能承受的力度时,原有的土体结构就会发生改变,导致土体逐渐遭受破坏。尤其当暴雨来临时,大量的雨水进入土体,导致其破坏范围逐渐扩大。因此,在进行现场检测时要注意选取具有代表性的岩土样品,在标签上还要注明其上下位置以及其重要性。岩土层检测的最终目的是为所需水利工程的地基提供重要的参数。现场选取土样的主要方法是原状土样采取法,这种方法是通过在钻孔内加入取土器来实现取样的。其中,可以在钻孔内利用取土器压入来取出样品,还可以在钻孔内泥浆护壁来进行回转取出样品,另外还能够直接在地基的基坑内提取一些样品,该类取样工作的进行需要相关技术人员进行督促,保证取样工作的顺利进行。

1.2样品封存的重要性及其注意事项(1)土壤样品:采取好的样品,不论是原状土还是扰动土,都应立即密封取土筒并附上标签;取土筒所有的缝隙均应以胶布封严并涂上融蜡;若原状土取样时不满取土筒应以扰动土充填土与筒壁之间的缝隙,扰动土应选择近似天然湿度的扰动土;土壤样品应认真填写送样单,应填明取土图纸资料的符号以及标签说明;取好的土壤样品应及时送往实验室。(2)岩石样品:为保持岩石样品原有的天然湿度状态,取好的岩石试件应立即包装封闭处理,其中硅质硬岩样可不作处理,泥质岩样品可用纱布包裹后全部以融蜡浇注;岩石样品标注岩石的上下记号;无论是硅质硬岩样其岩样品还是泥质岩样品均应附上标签;取好的岩石样品试件应与送样单一起及时运往实验室。2.3岩土土样运输安全的重要性分析从现场取样之后到达试验地点之前还需要进行样品的运输,样品从选出到送往试验室需要把握好时间,以便样品及时的送去试验。在选好样品之后,需要将样品放置在一个可以防震动的箱子内,其中的缝隙需要用软垫进行填充。软垫材料的选取可以是稻草还可以是麦草,以减少岩土土样在运输的过程受到的震动影响,确保将影响程度降到最小,在卸载时也要注意轻拿轻放。

2岩土试验工作的结论及相关建议

2.1总结要想实现岩石以及土壤样品质量的提高,促使其为建设工程作出相关贡献,为建设工程提供相关数据,就应该做到以下几点:(1)需要充分了解建设工程场地岩土的地质条件以及地层要素,根据相关的建设要求来制定有效的采样方案。(2)在采取样品时要做到认真负责,采取一些较有代表性的岩土样品,取好样品之后还需要立即记录样品的基本属性,及时送往试验室。(3)需要在运输过程中要做好防震措施,尽量减少震动样品的影响,要保质保量地将样品送往试验地。

2.2相关建议在制定地基岩土采样的方案以及实施采取方案时还要注意以下几点问题:(1)在制定地基岩土采样方案时要注意对于该建设工程的地层有足够的了解,在实施采样时将措施做到位,避免出现制定出的方案与实际实施脱节的现象,在采取岩土样品时要事先明确采样的目的和样品的用处,认真对待采样工作,不能敷衍了事。(2)需要注意妥善处理对样品的包装,尽量减少外界因素对其的影响。(3)需要采取适当的方法来装卸样品,确保操作的科学、规范。为了确保岩土样品的参数具有科学性,需要做好以下工作:要在原有采样方案中增加一条“关于如何解决实际勘察过程中出现问题的解决方法”,在发现问题时要通过该方法进行参考以便及时补救;在完成样品包装之后,需要再次进行检查,确保没有问题再运输至实验室检测,一旦发现样品变质或样品不合格就必须重新采样;在对样品进行装卸时,要注意进行严格的检查,要确保防护措施得当;在将样品送到试验室时,需要负责护送样品的一方与实验室检测样品的一方同时进行岩土样品的验收,并且办理好相关手续,双方检查后没有问题还需要签字确认。以上关于水利工程地基基础岩土试验检测技术研究还较为初步,相信经过专家的讨论之后可以有更加深刻的见解。水利工程地基基础岩土试验检测技术与建设工程的安全性以及稳定性关联甚大,国家必须给予其足够的重视,相关企业也要遵守相关的规章制度,共同推动地基基础岩石试验检测技术的提高,为水利工程的发展做出贡献。

3结语

岩土工程监测技术范文4

关键词:混凝土强度;检测;回弹法;超声回弹综合法;钻芯法

中图分类号: TU528 文献标识码: A 文章编号:

1 钻芯法及在工程检测中遇到的问题及解决

钻芯法在实际应用中有许多问题,如取样部位不当,轻则削弱构件承载力,重则损伤主筋或钻断主筋等。为避免钻芯对结构安全造成影响,笔者对自己多年工程检测实践以及众多工程技术人员的经验进行了总结和探讨。

⑴外界影响

在钻芯前,应根据结构图并借助仪器查明钢筋、预埋件和管线的位置,以确定钻芯位置。现在常用的是电磁感应法检测,比较适用于配筋稀疏和混凝土保护层不太厚的钢筋检测。钢筋位置在同一平面或在不同平面内距离较大时,测得的结果比较满意;但在上下双层钢筋间距较小、钢筋之间间距较密、保护层过厚或因施工质量不良,导致钢筋粘结在一起时,电磁感应法检测时电磁场干扰严重,必须多次进行往返探测确定位置。多次往返探测结果仍有较大偏差时,应在构件表面开槽,直接找到钢筋确定钻芯位置。靠近或安装有电视、电讯发射塔的房屋,由于电磁波干扰,磁感仪根本无法正常工作。此时应在构件表面开槽,直接找到钢筋确定钻芯位置。

⑵掺有粉煤灰的商品混凝土强度检测

我国目前使用的商品混凝土普遍掺用了粉煤灰,由于粉煤灰质量的差异、掺量的不同都会对混凝土强度造成很大影响。掺有粉煤灰的混凝土强度增长较慢,存在早期强度低,后期强度高的特点。新建工程在工期要求范围内的混凝土强度检测结果通常偏低,往往引起质量判断上的失误。在对某办公大楼的商品混凝土检测中,混凝土设计强度为C40,第一次钻芯抽样检测结果普遍偏低,混凝土供应商表示质疑要求再次检测,第二次检测与第一次检测间隔26d,而且特意再次检测相同构件,检测结果却大不一样,比第一次检测结果有较大提高。见表所示。

建议在目前没有相应完善的规范、标准的情况下。对掺加粉煤灰的混凝土进行检测时,如第一次检测结果不合格,先不要出报告,隔一段时间(最好超过30d)再做一次检测。这样能够更真实的反映混凝土的实际强度,避免检测结果失误。

⑶钻芯机的固定

在实际检测过程中,钻筒高速的运转使混凝土产生强烈磨擦抖动,使钻芯机渐渐变松,钻筒与结构面不垂直,造成所取的芯样容易出现芯样裂缝、缺边、少角、错位、倾斜及喇叭口变形、端面与轴线的不垂直度超过2度等缺陷,甚至打断钻头的钢齿。带有缺陷的芯样会造成混凝土检测强度与实际强度偏差较大,影响对结构作出真实评价,甚至出现误判。所以,在固定钻芯机时,一定要注意施工现场周围的具体环境、所钻取的混凝土强度的范围(不宜在强度低于10MPa的混凝土上钻芯,因为钻芯机较难固定),在钻芯机主轴的旋转轴线与被钻芯样的混凝土表面相垂直的情况下,才能进行钻芯样工作。

⑷排水问题

钻芯样需要采用水冷却机器钻头,产生较多含有泥浆的废水,会直接从钻头部位流出污染环境,造成事后的卫生很难清理,引起客户或使用人的不满。甚至有因钻芯时钻到预埋的电线管道,污水顺着预埋的电线管道从四周灯具流出,造成电线短路。采用带有排水管的集水罩可以较好的解决这个问题。集水罩采用的是直径约200mm的塑料盆,在盆底切割直径约150mm圆孔,盆边缘粘上厚橡胶管套,然后在盆壁上钻排水孔接软管。

在柱和梁侧面钻芯时,直接罩在机器钻头部位压紧,污水会顺排水管排到水桶中。在钻取楼板芯样时,可在钻芯部位周边约20mm区域内用小直径长钻头钻穿楼板,将排水管由孔洞穿过,在钻芯时压紧集水罩,污水会随重力作用往下排。使用集水罩不会增加多少工作量,现场废水集中易于排放,因钻头飞溅污染的面积很小易于清理。

2 回弹法在工程检测中遇到的问题及解决方法

回弹法检测混凝土强度具有非破损、仪器轻便、操作简便、测试范围分布广的优点,因此得到检测单位的广泛应用。但回弹法是以构件混凝土的回弹值来间接地推算混凝土强度的,当混凝土表面质量和内部质量有差异时,测试结果误差较大。例如随着商品混凝土的普遍应用,商品混凝土中的粉煤灰、外加剂对回弹值有较大影响,给回弹法测强结果带来较大误差。

⑴施工中采用不同的模板对回弹值是有一定影响的,会引入较大误差。例如一般使用钢模或使用模板内加铺设防水膜成型的构件混凝土回弹值普遍偏高,钢模的保水性较好,对表面10mm内厚度的表面强度和表面密度都很有提高,但实际内部混凝土强度并未提高。而木模由于木料本身的吸水性,表面的强度发展就远不如钢模。

⑵构件表面平整度对回弹值有较大的影响,由于模板漏浆或振捣在混凝土构件表面形成蜂窝孔洞、微小的气泡,表面不平整将大幅降低其回弹值。

⑶商品混凝土中粉煤灰等掺合料以及高效减水剂的普遍应用,大大提高了混凝土的工作性能、泵送性能、降低了水化热。但是这些掺合料、外加剂会造成混凝土表面硬度降低,对混凝土的回弹值均有一定影响。商品混凝土若掺加了较多的粉煤灰和缓凝剂,或者施工单位在施工中振捣时间过长造成粉煤灰颗粒集中于表面,也会出现混凝土凝结缓慢,造成强度偏低。

由于不同地区的原材料情况不同,甚至不同批次拌制的混凝土所采用的原材料情况都不尽相同,因此对于这些掺合料、外加剂引起的回弹值变化,难以采用统一的修正系数加以修正。

某办公大楼商品混凝土二次钻芯检测结果对照表

⑷由于夏季炎热,且日照时间长,在实际检测中发现夏季施工的强度等级设计在C30以下的混凝土构件,若早期养护不好,则混凝土碳化深度增长会很快,对于这种短龄期大碳化的混凝土构件,仅用回弹法评定其强度,检测结果偏差较大,无法真实反映混凝土的实际强度。在检测某商品楼时曾遇到这种情况,检测时5层柱、梁的龄期为164d,碳化深度却普遍达到6mm以上,发现碳化过深后马上采用钻芯法进行修正,所得到的修正系数为:1.32和1.25。也就是说,单独使用回弹法检测,检测误差达到32%和25%。统计分析指出,当碳化深度为1mm时,强度降低5%~8%;当碳化深度为6mm时,强度降低32%~40%。可见,对混凝土碳化深度的测量需引起足够的重视。

回弹法检测中所遇到的问题,最佳的解决方法就是采用钻芯法进行修正。对于使用外加剂等造成的强度偏低,同样建议先不要出报告,隔一段时间(最好超过30d)采用钻芯法再做一次检测。

3 超声回弹综合法在工程检测中遇到的问题及解决办法

超声回弹综合法是根据实测声速值和回弹值综合推定混凝土强度的检测方法。使用超声回弹综合法测定混凝土强度,既能反映混凝土的弹性,又能反映混凝土的塑性; 既能反映表面状态,又能反映内部构造,内外结合,故能较全面反映结构混凝土的质量。但实际现场操作中,特别是已建结构的检测中使用超声回弹综合法测强,对检测人员要求较高,操作稍有偏差就会给检测数据带来许多影响。

⑴碳化深度的影响

在回弹法测强中,碳化对回弹值有显著影响,因而必须把碳化深度作为一个重要参量。但是,试验证明,在综合法中碳化深度每增加1mm,用回弹值、声速关系推算出来的混凝土推定强度仅比实际强度高0.6%左右。为了简化修正项,在实际检测中基本上可不予考虑碳化因素。

⑵测试面的位置及表面平整度的影响

采用钢模或木模施工时,混凝土的表面平整度明显不同,采用木模浇筑的混凝土表面不平整,往往影响超声波发射头的耦合,因而使声速偏低,回弹值也偏低。但这一影响与木模的平整程度有关,很难用一个统一的系数来修理,因此应对不平整表面必须进行磨光处理。

在混凝土浇筑上表面或底面进行测试时,由于石子离析下沉及表面泌水、浮浆等因素的影响,其声速与回弹值均与侧面测量时不同。若以侧面测量为准,上表面或底面测量时对声速及回弹值均应进行修正。已建工程(即既有房屋)中限制条件多,根据规范每个构件必须铲出10个测区,现场操作反而难度较大,特别是已经装修的房屋,业主几乎均不同意选择一定数量的构件铲出如此多的测区面。

⑶超声回弹综合法对遭受冻伤、化学腐蚀、火灾、高温损伤的混凝土,及环境温度低于-4℃或高于60℃的情况下,不宜使用,若必须使用时,应作为特殊问题研究解决。总之,凡是不宜进行回弹法或超声单一参数检测的工程,综合法也不宜使用。

⑷现场操作时,超声的测试点应布置在同一个测区的回弹值测试面上,但探头安放位置不宜与弹击点重叠。每个测区内应在相对测试面上对应地布置3个测点,相对面上的收、发探头应在同一轴线上。只有在同一个测区内所测得的回弹值和声速值才能作为推算强度的综合参数,不同测区的测值不可混淆。

岩土工程监测技术范文5

【关键词】岩土工程勘察;重要;重视

1.前言

我国工程地质勘察经过长期努力,已实现了向岩土工程勘察方向发展,技术人员的知识得到了更新换代,岩土工程技术不管从勘探手段、测试设备、试验仪器、计算机技术的应用还是技术人员知识的广度和深度都有了很大的提高,《岩土工程勘察规范》也日趋完善。但是,我们应该看到随着我国经济改革的进一步深入,勘察市场竞争越来越激烈,岩土工程勘察中还存在一些问题,比如不少工程的勘察工作采取低价中标,勘察收费越来越低,使许多勘察单位不愿意采用(购置)先进的设备和先进的手段,这导致勘察成果质量有停滞不前甚至倒退的趋势,许多与工程密切相关的课题得不到解决,甚至已影响到勘察成果的质量。

2.有关岩土工程勘察

2.1岩土工程勘察的定义。岩土工程勘察,就是根据建设工程的要求,查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件,编制勘察文件的活动。

2.2岩土工程勘察的内容。岩土工程勘察的内容主要有:工程地质调查和测绘、勘探及采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测,最终根据以上几种或全部手段,对场地工程地质条件进行定性或定量分析评价,编制满足不同阶段所需的成果报告文件。

2.3岩土工程勘察阶段:建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求;初步勘察应符合初步设计的要求;详细勘察应符合施工图设计的要求;场地条件复杂或有特殊要求的工程,宜进行施工勘察。场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定,且场地或其附近已有岩土工程资料时,可根据实际情况,直接进行详细勘察。

2.4岩土工程勘察的方法与技术。岩土工程勘察的方法或技术手段,有以下几种:

2.4.1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。

2.4.2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。

2.4.3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。原位测试一般都借助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。

2.4.4现场检验与监测。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。现场监测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,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣工运营期间继续进行。

3.对岩土工程勘察的认识

(1)各项工程建设在设计与施工之前,必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。岩土工程勘察是工程规划、设计、建设的前提和基础性工作,在工程建设过程中具有十分重要的地位,岩土工程勘察的目的是为了查明拟建场地的地质情况,给出基础类型建议、地基承载力特征值等,为工程的规划和设计、建设提供依据。

(2)当前新乡地区的岩土工程勘察大多是建筑平面图已经确定,建设方案已基本确定,直接进行详细勘察。主要的勘察手段为:钻探、取样、原位测试、室内试验、剪切波速测试等。

4.当前一些问题应引起重视

4.1恶性竞争,收费偏低。不少工程的勘察工作采取低价中标的方式,逼着众多勘察单位为了生存相互压价;勘察收费长期以来按钻探进尺工作量计算,使一些人将钻探等同于岩土工程勘察,将岩土工程勘察单位等同于一般的施工单位,忽视了岩土工程勘察的技术性,认为勘察工作很简单,造成了勘察价格的持续走低。

4.2随着城市的发展,土地资源的紧缺,建筑越来越多的以高层、超高层的形式出现,对岩土工程勘察工作的要求越来越高。高层、超高层建筑大多伴随着基坑、降水、支护以及桩基或复合地基,这增大了岩土工程勘察工作的难度,勘察收费却一降再降。

4.3 不重视勘察工作,常常是捡了芝麻丢了西瓜。勘察成果可比作商品,大家都清楚一分价钱一分货,但很多人不考虑实际情况,一味在勘察费用上下功夫。过低的收费,必然不能保证勘察过程的严谨性,没有严格的过程就谈不上高质量的成果。勘察成果直接影响基坑、支护、降水、桩基或复合地基及上部结构的设计与施工,勘察成果应对建筑场地进行科学分析、准确评价其岩土特征,过于保守,将会导致工程的造价大幅提高;反之,会严重影响到工程的安全性。一些开发商账面上节约了一点勘察费用,无形中却可能付出了很大的代价而不自知。

4.4 新乡地区多属黄河冲积平原,地层多呈一定的规律性,且相对较稳定,这使得本地区勘察工作中经验常常占据上风。但经验可以指导勘察工作,却不能代替勘察工作。正如常人到医院去体检,宁可花了体检费没查出病来,也不可不体检留下隐患。

4.5 工期紧,任务重,甚至违背科学规律。勘察既不同于施工,也不同于设计,不是单靠加班加点就可以无限的压缩工期的。勘察工作既要野外钻探、原位测试,又要严格的室内试验、整理资料、综合分析,必须要遵守科学规律,不能无限制的压缩工期。不能保障勘察过程的严谨,就无从谈起科学的勘察成果。当前,很多工程一旦立项,就无限压缩工期,甚至勘察、设计、施工同步进行,违背科学规律,勘察成果的质量必将难以保证。

5. 结语

岩土工程勘察是工程规划、设计、建设的前提和基础性工作,在工程建设过程中具有十分重要的地位。我们一定要遵守先勘察后设计的原则,更应尊重岩土工程勘察工作,重视岩土工程勘察成果的质量,依据岩土工程勘察成果进行设计和施工。勘察成果的准确性对工程的基础形式、结构方案有着重要的影响。勘察成果应对建筑场地进行科学分析准确评价其岩土特征,过于保守,将会导致工程的造价大幅提高;反之,会严重影响到工程的安全性。

参考文献

[1] 《岩土工程勘察规范》( GB 50021-2001)(2009版).

岩土工程监测技术范文6

[关键词]卓越工程师教育培养计划 岩土工程测试技术 教学改革 创新能力 实践能力

引言

“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》实施的高等教育重大计划,2010年6月教育部启动了“卓越计划”[1]。2011年10月,重庆交通大学入选教育部第二批卓越工程师教育培养计划,为适应人才培养从传统的教育模式向“卓越计划”培养模式的转变,重庆交通大学土木工程专业中实践性较强的课程均在积极探索全新的教育改革模式。

“岩土工程测试技术”主要介绍了边坡、软土地基、桩基、城市地铁区间隧道盾构、基坑、地下隧洞矿山巷道等岩土工程现场监测和检测技术以及无损检测与声发射技术。该课程的主要目的和任务是:通过对本课程的学习,掌握岩土工程测试的基本理论和方法、常用测试仪器工作原理、不同岩土工程的测试项目、测试方法、数据采集和整理等。该课程是土木工程(岩土工程方向)理论与实践结合的至关重要课程,也是培养学生工程实践能力、锻炼学生综合能力和执行“卓越计划”的最佳课程之一。

本文以重庆交通大学岩土工程专业课程 “岩土工程测试技术”为例,进行了适应“卓越计划”人才培养的教学改革探讨。首先,分析现有“岩土工程测试技术”课程教学现状和存在问题;其次,探讨该教学模式与“卓越计划”要求之间的差距;第三,针对现阶段教学模式的问题进行改革,探索一套与“卓越计划”人才培养相适应的教学模式。

一、教学模式现状及存在问题

在土木工程(岩土工程方向)课程设置体系中,“岩土工程测试技术”课程具有毋庸置疑的重要地位,是从基本理论过渡到工程实际的重要桥梁。本校开设了“岩土工程测试技术”课程和“岩土工程测试技术”实验课程。

传统教学模式主要包括多媒体教学、工程现场教学、换位教学法、以施工图为中心的教学法及情境教学法等,这些教学措施悉数被应用于普通本科及高职院校的“岩土工程测试技术”课程教学[2]。多媒体教学在播放岩土工程勘察测试技术动画、视频与现场录像或现场参观等方面起到了至关重要的作用,加深了学生对测试技术的感性认识,激发了学生一定的创造欲和兴趣。但是由于课时的限制、课程内容安排以及教学条件的限制,不能运用多元化的教学手段,最终还是落入以教师为主体,满堂灌、注入式的教学方法和多媒体配合板书的教学手段,取得的教学效果也相应不如人意。

因此,针对以上传统教学模式和理念,结合课程内容未能体现前沿科技、重理论轻实践、实验项目与课程不符、考核方式死板等问题,对“岩土工程测试技术”这门实践性、综合性较强的课程而言,不能满足其教学目标和要求。

(一)课程内容未能体现前沿科技

本校采用任建喜主编、武汉理工大学出版社出版的《岩土工程测试技术》为主要教材,内容共分9章,介绍了岩土工程测试技术中常用的传感器的原理和使用方法后,重点介绍岩土工程现场监测和检测技术,包括边坡工程、软土地基和路基、桩基工程、城市地铁区间隧道、基坑工程、隧道工程和地下洞室等,以及地下工程无损检测技术和声发射技术等内容。

现行使用教材为第1版,书中难免有逻辑和编写上的错误;现行课程教学虽然在前期教学中有所积累和改进,但很大程度上都是传统课程内容的沿袭。现有教学内容体系虽然在知识的系统性和完整性上尚可,但对知识的进一步拓展、新材料、新技术、新工艺等方面知识点和前沿科技尚有待完善。

新技术历来都是岩土工程领域发展水平的一个重要标志,也是岩土工程建设的重要支撑。随着近年来岩土工程技术取得了突飞猛进的发展,很多新型测试装备、创新性的技术被应用到岩土工程监测与检测工程中,如岩土体的室内测试技术、CT技术、离心模拟技术、遥感影像技术、多功能触探装置、多功能钻机以及各种新型智能化岩土工程测试仪器和技术等[3, 4]。

(二)重理论轻实践

本校为“岩土工程测试技术”安排56学时的理论教学和16学时的实验教学,一共4学分,教学内容和课时安排较合理。但是,一方面,由于教学主要以教师为主体,强调教材作用,很难将工程实践内容贯穿于课堂教学始终[5];另一方面,施工单位鉴于安全和工期方面的压力,不愿接收大量学生到工程现场参观学习课堂;第三,教学中的实践环节主要靠任课教师根据所参与的工程科技服务项目及经验积累,在课堂教学之外未曾安排施工现场观摩学习。因此,以上种种条件的制约,学生看到的只是某一阶段的状态,很难看到全过程,这就直接导致课堂理论教学和工程实践之间脱节现象。学生的工程实践能力、动手能力以及协同创新能力无法得到充分锻炼。

(三) 实验项目与课程不符

本校为“岩土工程测试技术”安排的16学时的实验教学,对应的实验教学大纲如表1所示。鉴于实验场地和实验设备的不足,实验项目存在拼凑的嫌疑。一方面,实验教学内容一共有8个,其中5个演示实验,学生的动手能力和实践能力得不到发挥和体现;另一方面;“岩土工程测试技术”课程安排内容主要涉及前4个实验项目,其他4个实验项目没有涉及;第三,实验项目存在和其他课程重复的现场,如材料疲劳强度测试实验应该是力学实验、岩石三轴实验为岩石力学实验、土体三轴实验为土力学实验等。

表1:“岩土工程测试技术”实验教学内容

(四) 考核方式死板

科学、合理的考核方式既是对学生知识掌握情况的检验也是教师教学质量的体现,因此具有重要意义[2]。不同的考核方式,对学生的学习方式及知识的掌握有很大关系。

本课程教学大纲规定课程考核方式主要采取笔试形式,兼顾学生实验成绩和平时考勤成绩,即课程成绩=平时成绩×10%+实验成绩×20%+期末成绩×70%。试卷题目类型主要包括填空题、简答题与论述题。对于这种题型较单一和死板的卷面考核,学生主要还是根据考试范围死记硬背,印象不深刻,而最后落入应试教育,埋没了学生的个性和兴趣。因此,对于“岩土工程测试技术”这种实践性很强的课程而言,无法考核学生的实践能力、创新能力和解决实际问题的综合能力。

二、与“卓越计划”要求的差距

现行教学模式主要以教师为主、强调学生对基础知识的理解与掌握,对实践能力的培养尚有欠缺,对创新能力、团队协作能力与综合解决问题能力的培养基本为零。因此,为满足卓越土木工程师培养需求,在“岩土工程测试技术”教学改革方面应具有符合“卓越计划”要求的全新模式。

三、课程教学模式改革

(一) 完善教学目标与任务

针对“卓越计划”的三大培养特点,在“岩土工程测试技术”教学过程中应更加侧重工程实践能力、创新能力的培养。通过教学内容的调整、教学模式的改革、考核机制的完善,掌握岩土工程测试的基本理论和方法、常用测试仪器工作原理和使用方法,达到岩土工程行业对检测员的基本要求。

本课程以新教学大纲安排的教学内容为主线,重视基础理论和应用技术的掌握,嵌入对应的岩土工程监测工程实例、室内演示实验和综合实验、工程监测布置的实地观摩,培养学生的动手能力、团队合作能力、交流能力、创新能力等。

(二) 课程教学内容调整

根据“卓越计划”的目标与任务,结合“卓越计划”的三个培养特点,对现行的教学内容进行调整及优化。

优化教学内容。存在以下三方面优化项目:教学内容缺少常规以及新型检测仪器的使用和原理介绍,监测方法比较陈旧,某些工程实例针对性不强等问题;扩充教学内容,增加滑坡工程的监测内容,第三章边坡工程监测合并;近年来,随着国内外岩土工程测试技术的发展,更经济合理的新监测方法出现,机械化、信息化和智能化程度更高的新测试仪器设备研发,因此,教学课程中应加入新型监测方法和仪器的使用方法介绍。

调整教学重点。重点讲解边坡与滑坡工程、软土地基和路基、桩基工程、隧道工程、基坑工程等现场监测和检测技术,其中监测仪器的使用和监测方案的制定(监测项目、监测布置、监测方法)是重点。

精简教授内容。首先,如果前期相关课程如岩石力学、土力学、工程测量涉及的内容只做简要提及,并不详细介绍。其次,将和隧道工程有关的两章合成一章内容,避免重复讲述。

增加岩土工程测试技术方案制定。结合全院教师参与的各种岩土工程监测项目,让学生以实际工程为背景,根据所学基础知识和工程实例制作岩土工程检测技术方案,这不但培养了学生工程实践能力、创新能力,还培养了学生的组织能力。

(三) 教学实验内容调整

以“卓越计划”要求的各种“能力”培养为主线,完成教学实验内容调整。新实验教学内容保留了原实验教学大纲的四个项目,将另外四个项目替换为:常用传感器原理、使用与标定、桩基工程低应变动测法实验、隧道周边位移收敛量测和隧道围岩内部位移量测,具体见表2所示。由于本校的岩土工程侧重于隧道与地下工程,因此实验教学内容有较多项目涉及。调整后的新教学实验大纲,侧重于学生的实践能力、团队合作能力的培养,鼓励创新性项目的开展。

表2:“岩土工程测试技术”新实验教学内容

(四)考核方式调整与完善

考评是引导师生的指挥棒,大多数学生和教师总是在现行的评价体系引导下寻求“佳绩”[2]。以考核学生各项综合能力为目的,重点考评学生对书本知识的掌握以及应用、分析和解决实际问题的能力。“岩土工程测试技术”课程考评改革包括以下四方面内容。第一,基础理论卷面考核。保留通过闭卷考试形式进行基础知识掌握情况考核的传统方式。考试题型增加单选题、判断题、多项选择题以及案例分析题,结合原有的填空题、简答题与论述题,一共有七道大题,实现了题型的多样化。题目的设计注意不要落入死记硬背的套路,着重考核的是学生对基本理论的理解和运用,注意平时积累,参与课堂讨论与案例分析之中,达到综合分析能力和实践技能的提高。第二,增加“岩土工程测试技术”课程设计,考核学生的综合分析能力、实践能力、创新能力和团队协作能力。根据本学院教师参与项目,变换各种设计参数、环境条件和目的要求,设计具有实际背景的岩土工程监测项目,鼓励学生充分发挥个人优势和团队协作能力,设计出具有创新性的方案。第三,实验成绩。依照实验大纲安排的实验教学内容,根据学生实验报告考察学生的动手能力、实践能力和实验结果分析处理能力综合评定成绩。第四,平时成绩。根据学生的考勤、课堂上的积极性和主动性以及急性思维的活跃度计分。根据以上四部分所占本课程的比重,考评计分采用以下算法:课程成绩=平时成绩×10%+实验成绩×25%+课程设计成绩×15%+期末成绩×50%。

四、结语

根据“卓越计划”的目的和任务,结合“卓越计划”的三个培养特点,针对现行课程教学中存在未能体现前沿科技、重理论轻实践、实验项目与课程不符、考核方式死板等问题,对“岩土工程测试技术”课程开展以下四方面的教学改革:完善教学目标与任务;课程教学内容调整、教学实验内容调整、考核方式调整与完善等。

此项教改以培养学生综合分析能力、实践能力、创新能力与团队协作能力为目标,培养出复合型、高素质、满足“卓越计划”要求的优秀工程型人才。

[参考文献]

[1]中华人民共和国教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].2011,1,18.

[2]朱劲松.面向卓越工程师培养的桥梁施工课程教学改革与实践[J].高等建筑教育,2012,21(3):71-75.

[3]伍法权.我国岩土与工程研究的现状与展望――第三届全国岩土与工程大会学术总结[J].工程地质学报,2009,17(4):463-468.

[4]包承纲.岩土工程试验研究中的若干新进展[J].岩土力学,2011,32(增2):1-9.

[5]董倩,刘东燕,黄林青.卓越土木工程师实践教学体系构建[J].高等建筑教育,2012,21(4):74-77.