岩土工程的定义范例6篇

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岩土工程的定义

岩土工程的定义范文1

1岩土工程

1.1 岩土工程及其研究的对象、内容和任务

在JSJ 84―94建筑岩土工程勘察基本术语标准中定义为“以土力学、岩体力学及工程地质学为理论基础,运用各种勘察探测技术对岩土体进行综合整治、改造和利用而进行的系统性工作”。 GB/T 50279.98岩土工程基本术语标准中定义为“土木工程中涉及岩石、土的利用、处理或改良的科学技术”。从岩土工程的定义中可以看到,岩石和土(包括岩土中的水)是岩土工程研究的基本对象。在这个对象分类中,当岩土作为承载体地基时,主要研究的是岩土的强度和变形问题,在地基基础设计中强调地基变形控制原则;当岩土体作为荷载或者是自承体时,面临的是岩土体的变形和稳定问题;另外,当岩土作为建筑材料应用于堤坝、围堰及填方工程时,以岩土材料的选用和质量控制作为主要研究方向,并兼顾岩土体的稳定和变形。当然,地质灾害和环境工程方面也是以岩土的各种性质为另一个研究方向。

岩土工程的主要工作内容有以下几方面:岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测、岩土工程检测。

1.2 岩土工程的特点

岩土工程是土木工程的一个分支,作为一门独立的技术科学,有其特有的一些特点,下面仅谈谈其主要特点:

(1)岩土工程和其他一些相关学科有密切的联系,其中同工程地质和结构工程密切关系尤为突出。工程地质是研究地质体的工程缺陷,岩土工程则强调对岩土体的合理利用、整治和改造。研究地基的岩土工程和研究上部结构的结构工程之间关系密切。无论何种建(构)筑物、道路桥梁和隧道洞室等都是建造在地基上甚至是岩土体内,地基和上部结构之间必须同时满足静力平衡和变形协调两个前提条件。地基的变形会改变结构的应力,结构的荷载分布和刚度变化又会产生不同的地基变形,地基是否破坏、变形是否过大直接影响结构的安全和使用功能。因此,地基和上部结构是相互影响、相互作用的一个有机整体。

(2)岩石和土本身具有的特点也赋予了岩土工程与众不同的特性――复杂性。岩石和土不同于混凝土、钢材等性质较为均匀连续的人工材料。土具有碎散性、三相体系、自然变异性等特征;岩石的主要特征是具有裂隙性,岩石与其结构面构成的岩体具有非连续性、非均质性、各向异性等特点。以上岩石和土的复杂性赋予了岩土工程特殊的复杂性。

(3)岩土工程具有不确定、不严密、不完整和不成熟性。岩土工程是由土力学、岩体力学对岩土的工程地质性质和力学性质进行研究,是以传统力学为基础发展而来的。力学的计算要求有相对明确的计算条件,而岩土体的复杂性则决定了它无法确定一个相对明确的计算条件。

(4)前景可观:岩土工程作为一门应用科学,是土木工程的一个分支,随着土木工程建设的发展,土木工程中的岩土工程问题会不断出现,也必然会不断地促进岩土工程的持续发展。另外,由于岩土工程与其他相邻学科存在相互重叠、相互搭接的部分,其他相邻学科以及电子、计算机等应用技术的发展必将促进岩土工程的发展。今后岩土工程不但会在水利工程、矿山(井)工程、建筑工程、市政工程和交通工程等方面继续发挥重要作用,还将在人类不断向地下、海洋、沙漠拓展生存空间的过程中发挥先锋作用。

2岩土工程的发展方向 展望岩土工程的发展,笔者认为需要综合考虑岩土工程学科特点、工程建设对岩土工程发展的要求,以及相关学科发展对岩土工程的影响。

岩土工程的定义范文2

【关键词】岩土工程勘察规范;问题;处置建议

0 引言

《岩土工程勘察规范》作为指导岩土工程勘察工作开展的国家强制性标准,其虽对各类工程不同阶段勘察目的、任务以及评价等有详细的要求,但在规范执行过程中发现其内部存在某些条款描述不具体甚至与其他相关规范标准存在冲突,给勘察技术人员正常开展勘察工作带来困扰。

本文就《岩土工程勘察规范》中存在的部分问题进行了分析并结合自身工作实践提出了自己的建议,以期能对当前岩土工程勘察准确有效开展有所帮助。

1 岩土工程勘察中重要性等级划分

1.1 问题描述

作为岩土工程勘察分级重要依据的工程重要性等级,不同的规范标准有不同的分级方法与标准。其中《岩土工程勘察规范》(以下简称“岩土规范”)中对于住宅和一般公用建筑的重要性等级作了原则性的规定,30层以上可定为一级,7~30层可定为二级,7层以下可定为三级;《建筑结构可靠度设计统一标准》中将建筑结构划分为三个安全等级,《建筑地基基础设计规范》(以下简称“地基规范”)中也将地基基础划分为三个设计等级。与地基规范关于地基基础设计等级类似,《高层建筑岩土工程勘察规程》(以下简称“高规”)定义了甲、乙两种工程重要性等级。(相关条款详见各规范标准)

通过对比分析,可以发现针对同一工程,不同规范标准中相关规定会存在矛盾。例如:对于体形复杂,高低层相差10层以上的一体高层连体建筑,其根据“高规”将会被确定为甲级(即工程重要性等级为一级),但按照“岩土规范”其勘察等级却被划分为二级。如此在场地等级与地基等级相同的情况下,依据这两个规范将会得到不同的勘察分级。

1.2 问题处置建议

对于该问题,笔者建议将“地基规范”设计分级以及“高规”中勘察分级标准引入“岩土规范”中,对工程重要性分级作如下定义:

(1)一级:超过30层或总高100m以上的建筑物;体形复杂,高低层相差10层以上的一体高层连体建筑物;对变形有特殊要求的高层建筑;重要高耸工业构筑物或总高200m以上的高耸构筑物;于边坡或靠近边坡位置建造的高层建筑以及高耸构筑物;对既有工程有较大影响的较大新建高层建筑;配有两层以上地下室的建筑物(软土地区一层以上地下室)。

(2)二级:不满足一级标准的高层建筑物;对变形有特殊要求的多层建筑;较为重要的高耸工业构筑物或总高不超过200m的高耸构筑物;边坡或靠近边坡位置建造的多层建筑以及构筑物;对既有工程有较大影响的较大新建多层建筑;配有两层及两层以下地下室的建筑物(软土地区一层地下室)。

(3)三级:7层以下且总高24m以下的建筑物。

2 勘探点数量及控制性勘探点比例

2.1 问题描述

“岩土规范”4.1.20条1款对勘察过程中各类勘探孔数量作了规定。4.1.17条则对高层建筑控制性勘探点最少数量作了规定,但这一规定与“高规”中规定不一致,存在冲突。此外,“岩土规范”中也未就除高层建筑外的其他建筑物控制性勘探点比例作出规定。

2.2 问题处置建议

(1)勘探点数量确定:对于每栋建筑物,甲级勘察等级勘探点点数应大于等于5个,乙级应大于等于4个,丙级则酌情减少;对于密集建筑群,其勘探点可统一考虑,结合使用。

(2)控制性勘探点的确定:控制性勘探点与总勘探点的比例应大于等于1/3,且勘察等级为甲、乙级的建筑物应大于等于2个点,丙级则应大于等于1个点。

3 取样和原位测试的样本数量

3.1 问题描述

“岩土规范”4.1.20条、《工程建设标准强制性条文实施手则》以及“高规”4.1.7条均对每个场地每一主要土层的取样或原位测试的样本数量作了规定。

其中,关于“每个场地”的理解存在分歧,大多数勘察单位视一次勘察工程范围为“一个场地”。考虑到不同勘察工程规模可能为单栋建筑物,也可能是多栋建筑物。若仅根据少数满足规范最低标准数量要求的点所获取的力学性能去预测大面积场区地质情况,显然存在较大不确定性。

3.2 问题处置建议

针对上述问题,笔者建议应综合考虑一次勘察范围、建筑属性与高度,对取样和原位测试的样本数量作如下规定:

(1)对于具备采取原状土样的地层,应优先采取原状土试验作为基本控制指标。其次才考虑采用原位测试作为控制指标(如碎石土等)。

(2)有必要结合“高规”进一步明确“样本数量”,如勘察等级不低于乙级的建筑,每栋建筑物各主要土层内原状土取件数量及原位测试宜大于等于6件(组)次;丙级建筑物则严格要求应大于等于6件(组)次。对于各取样和原位测试点位竖向间距,勘察等级不低于乙级的建筑物,基底以下1倍基础宽度范围内宜取1~2m,其他范围以及丙级建筑物可结合土层实际情况适当加大间距。

4 结语

《岩土工程勘察规范》作为指导岩土工程勘察工作开展的国家强制性标准,所有勘察活动都严格遵守该规范的相关规定,对于其存在的部分条款描述不具体或与其他相关规范标准存在冲突的情况,勘察技术人员应当根据工程实践经验,勤思考、善总结,找出问题解决问题,为岩土工程勘察事业的健康快速发展尽微薄之力。

【参考文献】

[1]GB50021-2001 岩土工程勘察规范[S].

[2]GB50007-2002 建筑地基基础设计规范[S].

[3]JGJ72-2004 高层建筑岩土工程勘察规程[S].

[4]赖国任.浅析岩土工程勘察中的常见误区[J].大众科技,2007(9):26-27.

岩土工程的定义范文3

关键词:岩土工程勘察 常见问题 解决方法 技术措施

Abstract: geotechnical engineering investigation is very important, the quality of survey results will directly foundation for engineering design, construction has a direct effect, but also to the entire construction project safety issues and the overall construction cost relationship. This paper briefly described the common problems in geotechnical engineering investigation of current and solving measures, so as to provide reference.

Keywords : geotechnical engineering investigation of common problem solving techniques measure method

[中图分类号] TU195 [文献标识码]A[文章编号]

随着我国建筑行业的快速发展,各种基础设施建筑工程和高层建筑层出不穷,基础基坑的深度不断地加深,再加上个性化的建筑风格需求,其结构上的变化多端,这给岩土工程勘察技术带来了新的挑战和机遇,在岩土工程勘察中,经常出现以下问题。

1.岩土工程勘察中常见问题

1.1施工人员技术水平和综合能力低

这个问题主要来自于岩土工程勘察的技术人员知识范围狭窄,对于现代的岩土工程勘察的服务对象以及岩土工程勘察的技术不够了解和熟悉,一旦接到大型的工程项目或者较为复杂的技术问题是便无力承担。施工人员的综合素质水平不高,这主要体现在部分的勘测技术人员缺乏专业的室内外的勘察只是,以及原始数据和资料的管理能力,不能正确的分析利用所录得勘察数据,缺乏土木建筑结构方面的知识,这使得勘察的目的性变得不明确,勘测的技术指标不能达到标准,不符合设计的要求。

1.2地质形态以及岩土参数产生的问题

这方面的问题主要是在勘察的过程中在勘察的地下有不清楚的不明物体,地下空间的不确定性以及埋藏位置和深度都没有得到准确的信息,这是由于地质形态的问题产生的。在岩土参数问题上面,主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层,即粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设计参数(承载力、变形指标等)难以确定。

1.3资料搜集上的困难和界面划分的问题

界面的划分问题是指岩体中的石化风化程度界面的划分,地质结构的软弱面的客观判定,还有地下位置的地质界面的判断。

2.岩土工程勘察中常见问题产生的原因分析

2.1岩土工程勘察的市场因素

虽然现在我国对岩土工程勘察市场的收费标准以及业务的许可范围有明确的标准的规定,但是纵观现在的岩土工程勘察市场,依然可以看到混乱的场面,岩土工程勘察单位互相压低价格,转包,分包以及挂靠甚至是出卖自己的图章标记等等不好的现象依然发生着。

2.2岩土工程勘察单位对国家规范的错误理解

这在勘测行业中是普遍的现象,即便是在施工图审查的专家在检验的过程中也会发生这样的问题。规范中一些模糊的规定使得不同的施工单位产生不同的理解,这就使得岩土工程勘察行业的施工规则收到严重的变化,使得岩土工程勘察行业的标准失去方向和作用,甚至带来不好的后果。

岩土工程勘察中对于常见问题的处理措施

3.1进行波速实验

波速测试是利用波速确定地基土的物理力学性质或工程指标的现场测试方法。主要用于测定各种类岩土体的压缩波、剪切波或瑞利波的波速,以此来划分场地类型;提供地震效应分析所需的地基土动力参数(动剪切模量、阻尼比、动剪切刚度等);提供动力机器基础设计所需的地基土动力参数(抗压、抗剪、抗扭刚度及刚度系数、阻尼等);判断地基土液化的可能性,划分场地类别,确定场地土的特征周期。另外,波速测试本身可以用来评价地基土的类别和检验地基加固效果。

3.2在勘察是进行标准灌入实验

标准贯入试验。标准贯入试验是利用规定的落锤能量(锤质量为63.5kg、落距76cm)将贯入器打入土中,根据贯入的难易程度,用贯入30cm的击数N判定土的物理力学性质。它操作简单,地层适用性广,对不易钻探取样的砂土和砂质粉土尤为适用,当土中含有较大碎石时,使用受限制。通过试验可取得扰动土样,进行鉴别土类的有关试验。该试验的缺点是离散性比较大,所以只能粗略地评定土的工程性质。与圆锥动力触探试验相似,它不能直接测定地基土的物理力学性质,而是通过与其他原位测试手段或室内实验成果进行对比,建立关系式,积累地区经验,才能用于评价地基土的物理力学性质。

3.3制定合理的市场规范

对岩土工程勘察行业市场采取必要的措施,鼓励在勘测工程中进行全程化的建立。建筑工程的建造顺序一定要严格按照勘察、设计、施工这样的环节来进行,切不可颠倒顺序,更不可以在没有勘察的情况下就开始进行施工。

3.4提高岩土工程勘察技术人员的水平

岩土工程勘察施工人员的自身水平直接影响到了整个勘测过程的质量和数据的准确性,这就要求对岩土工程勘察技术人员定期进行技术培训。勘察的单位实行勘察岗位的轮流值班制度,并且定期组织人员进行技术交流以及参加一些学术性的讲座,来达到拓宽技术人员的知识面。在网络时代,岩土工程勘察技术人员要努力学习计算机信息技术在岩土工程勘察中的应用,例如进行利用计算机进行土层厚度的计算,压力的计算以及各种动静类有限元的分析计算等等。利用计算机技术可以很好的解决这些问题,不仅提高了数据的准确性,也大大减少的勘察的难度和勘察所消耗的时间。

3.5加强岩土工程勘察人员的管理

岩土工程勘察技术人员的技术水平得到提升后,一定要制定标准规范的制度来对人员进行调度和管理,这是勘察作业有序快速进行的前提和保证。

结束语

岩土工程勘察技术在土木建筑工程中占有重要地位,发现岩土工程勘察中的技术性和人为性问题,并研究和制定相对应的解决措施,有利于岩土工程勘察技术的发展和建筑行业的进步。

参考资料:

[1]陈新民.岩土工程勘察.中国建筑工业出版社 2008

[2]刘之葵等..岩土工程勘察.中国建筑工业出版社2012-8

岩土工程的定义范文4

关键词:工民建;岩土工程;勘察技术;改进方法

中图分类号:E271文献标识码: A

引言

岩土工程比较复杂,涉及地质学、岩体力学、工程学等诸多领域的知识,勘察工作是其基础,是工程开展的前提,通过对岩土的勘察来获取施工现场的地质特征、土体力学性质等相关因素,为工程选址、设计以及地基处理、治理保护等工作提供必要依据。勘察工作极其重要,而其效果与勘察技术密不可分,尤其是当前各种高新技术层出不穷,加上勘察工作的复杂性,勘察技术的作用更为重要。

一、岩土工程勘察方法的技术介绍

1、工程地质测绘

工程地质测绘是在对岩土进行施工勘察过程中最基础的工作,该工作的主要任务是为了掌握地形地貌与其地层、不良地质作用之间的关系,进行地貌单元的划分,测定岩层的风化层度,查明岩土的具体年代、成因、性质和分布等。

2、勘探技术

2.1钻探

回转钻探、震动钻探、冲击钻探和冲洗钻探是钻探方法中比较常用的四种钻探方法。这里主要介绍一下回转钻探。孔径应该满足取样和各种必要的原位测试的需要。回转钻探时,勘探孔深度应该根据岩土工程的实际要求来确定。

2.2井探、槽探和洞探

在勘察过程中,当出现钻探方法无法准确识别地下的情况,就应该改为使用井探、槽探的勘探方法。在对坝址、地下工程、大型边坡进行勘察时,出现需要详细了解深部岩层性质、构造特征的情况,就可采用竖井或者平洞的勘探方法。其中,探井的深度不能超过地下水位,竖井和平洞的深度、长度、断面要按照岩土工程要求来确定。

2.3地球物理勘察

通常,地球物理勘探作为原位测试手段,它能测定岩土的波速、动弹性模量、动剪切模量、卓越周期、电阻率、放射性辐射参数等等。

3、取样

应该根据场地地层的不同情况,采取取样分析的方法对样本实验数据进行分析,进而更好的对岩土工程进行施工勘察。

4、原位测试

原位测试方法多种多样,常用的方法主要有载荷测试、静力触探测试、圆锥动力触探测试、标准贯入试验、剪切试验和波速测试。在进行原位测试的时候,应该根据岩土条件、设计对参数的要求、地区经验和测试方法的适用性等因素选用测试方法。原位测试可以说有利也有弊,利是它测试的样本不脱离原来的环境,可以直接反映出宏观结构的岩石和土壤性质,且试用期比较短,效率高;弊是它的试验应力路径很难控制,边界条件比较复杂。

二、岩土工程的数字化勘察技术

1、数字化建模

通过建模,可以更直观形象地对勘测结果进行观察,以便分析,数字表面模型法是当前较为普遍的一种建模方法,在表达地面状况等方面具有很大优势。所谓数字表面模型,指的是按照特定规则将具有相同属性的点相连接,形成一个网状的曲面片,从而将地质体的空间属性明确地表达出来。该方法在获取数据时,通常是先获取测点资料,如测点的属性、几何特征等,这些资料具有离散性,需要借助数据解释结果对地质体的界面进行重构。在对地形进行建模时,主要是利用当地的DEM数据,凭借遥感影像的叠加显示出勘察区域的三维地形。对正射影像图进行投影变换,然后借助Photoshop进行调色,将其作为地形纹理。

2、数据库系统

首先要设计数据库的模型,勘察数字化系统涉及诸多方面,数据库在其中占据着重要地位,要存储大量的勘察数据,并对这些数据进行处理,加以合理利用。为了获得概念性数据模型,并真实地反映客观信息,需将与实体和联系相关的功能和行为剥离出来,从现实中实体的数据侧面建立模型,以此为基础,建立相应的数据库表结构。其次,要实现数据库的建立。岩土勘察系统中主要涉及三种数据,一是用户原始数据,以测点为基础,由其信息属性及其他属性数据组成测点数据,进而组合成原始数据;二是系统中间数据,原始数据系统在生成地层剖面、等值线等模型后,中间数据系统对其做进一步分析,并根据用户需求生成相应的图件,同时具备有信息查询的功能;三是最终数据,最终数据主要来自中间数据生成,有很多种类,如文档资料、图形资料等。

3、岩土工程数字化勘察技术的实际应用

某岩土工程的地理环境比较恶劣,勘察工作十分困难,为保证勘察工作能够顺利进行,且结果有所保证,采用了数字化勘察技术,贯穿于整个勘察过程中。在初步勘察阶段,主要是确定施工现场是否符合工程要求、是否适合进行工程建设以及建筑区的选择、地基设施等准备工作,具体内容包括设计勘察方案;分析不良地质形成的原因以及其影响程度;搜集相关资料;了解现场的岩土特性、地质地层条件;估测构造断裂的影响等。在详细勘察阶段,是对整个工程的细节进行勘察的过程,勘察内容包括项目工程的总体平面设计图,建筑坐标、规模等数据要齐全;确定地基承载力和建筑物的结构类型等;计算建筑物的沉降程度;如何预防不良地质造成的影响;详细把握地下水位的变化情况;做好抗震工作。通过数字化建模等,将施工现场的各种信息做了精确勘测,将收集到的信息转换为数字形式,并清晰地表示出来,然后经过分析处理,做成勘察报表,为下一步工作提供必要依据,取得了很大成功。

三、岩土工程地质勘查技术改进方法探究

1、认真编写勘察报告

勘察报告的准确编写可使勘察工作少走弯路,若不能满足建设要求,会使本可一次完成的勘察工作进行复工,不仅会使业主有更多的费用支出还会延长施工的时闻。所以,在勘察前一定弄清建设要求和建筑结构概况,然后选择合适的测量方法,再有切实根据的情况下勘察,消除编写误区,才能使报告在各方面满足土建设计要求。

2、合理选用测试方法

应根据拟建工程的规模和重要性,岩土的性质以及按要求提供的设计参数合理选用澍试方法,在软土地区的勘察工作中配合一定量的勘探孔,以满足直接取样和鉴别地层的要求。在勘察前,尽可能搜集工程附近的地质资料,了解工程的规模和可采取的地基基础型式,熟悉原位测试方法的适用性是技术人员必须要做的。然后,方能确定采用何种测试方法,以确保勘察结果的正确性。

3、明确粉土的定义及划分界限

明确粉土的定义,建筑地基基础规范对粉土的定义为:塑性指数IP小于等于10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重的50%的土。只有明确了粉土的定义和划分界限,才能在实际的勘察工作中更好的对不同质地的粉土和粉砂等进行划分,从而采用合理的勘察方式,为工程建设施工提供可靠的技术数据。

4、严格勘查水位分层

对于多层地下水位勘察单位应该严格分层观察,不能以混合水位代替;观测水位时应考虑到四周地下水的开采情况的影响,看测得的水位是否偏深;要分析历年地下水的水位变化幅度及历史水位;规范要求提供地下水位与其变化幅度,查明埋藏条件,勘察人员应结合各地的实际情况总结地下水位的变化情况。

5、加强培训和教育

加强对技术勘察人员的培训和素质教育,是技术人员的只是能够不断的更新换代,跟上社会发展的步伐。勘察单位内部实行轮班制度。促进各部门的技术交流和知识渗透,多组织技术人员参加各种相关的学术活动和知识讲座,以扩大技术人员知识的广度和深度,另外,计算机的应用也可极大地提高工作效率。

结束语

随着城市工业民用建筑规模的扩大,岩土工程建设也变得尤为重要,作为其基础工作,岩土勘察的作用不言而喻,而勘察技术则直接影响着勘察结果,为提高勘察结果的精确度,需不断完善勘察技术。

参考文献

[1]李本富.岩土工程勘察技术应用探究[J].中国高新技术企业,2012.24(35):47-49.

岩土工程的定义范文5

关键词:岩土工程;工程勘察;重要性;方法

引言:岩土工程勘察主要是为了解决和处理工程建设中与岩土介质相关的问题,进而为工程项目建设后续工作的有序进行提供有力保障。可以说,岩土工程勘察质量的优劣直接影响着工程建设的施工进度、质量与安全。现阶段,岩土工程勘察单位必须要对岩土工程勘察的重要性给予足够的重视,并积极采用先进的勘察技术与方法,不断提升勘察技术水平,为工程建设的顺利进行提供保证。

岩土工程勘察的重要性

所谓岩土工程勘察就是指在综合考虑工程建设项目实际要求的基础上,运用工程地质学的理论和方法对工程拟建场地的环境特征、地质、岩土工程条件等级进行勘察、分析与评价,进而将勘察结果以勘察报告的形式提供给相关建筑企业的活动。

岩土工程勘察是岩土工程实施过程中必不可少的一个重要环节。在工程项目设计与施工开始之前,工程施工企业应委托相关岩土勘察单位严格按照相关规范要求进行岩土工程勘察,为工程后续的规划设计与施工提供准确的依据和指导,促使工程建设能够充分利用有利条件、避免不利条件或将其转化为有利条件,为工程施工的顺利进行提供有力保障。

岩土工程勘察方法

总的来说,岩土工程勘察方法主要包括工程地质测绘与调查、勘探与取样、岩土工程试验三个,具体分析如下:

(一)工程地质测绘与调查

1.定义

所谓工程地质测绘与调查就是指对拟建场地及其邻近地段的工程地质条件等的具体情况进行详细的调查研究,也就是通常所说的工程地质填图。

具体来说,就是利用工程地质理论和技术方法,详细地观察与描述与工程建设相关的地表、地质现象,与此同时,还要按照一定的比例把地貌、地层岩性、构造、不良地质作用等的界线及泉、井、不良地质作用等的位置填绘在地形底图上,最后再将其绘制成工程的地质图件,并依其对地下地质情况进行推测,分析评价拟建场地的稳定性及适宜性等,作为场地选择、勘探、试验等工作的依据。

采用这一方法,能够在较短的时间内了解和掌握拟建地区的实际工程地质条件,而且不需复杂的设备,成本投入低,该方法主要用于项目选址或者是初步设计阶段的岩土工程勘察。在实际工作中,如果遇到地质条件较为复杂、地质地貌变化较多的场地,通常情况下都要进行工程地质测绘。相反地,如果地形相对较为平坦且场地狭小,则可采用调查的方法代替工程地质测绘。

2.内容

总的来说,工程地质测绘与调查设计内容较为广泛,包括地形地貌、地质构造、地层岩性、不良地质作用及水文地质条件等各个方面。在实际勘查工作中,要严格依据工程建设的实际要求及测区的工作和研究程度来明确测绘与调查的具体内容,对于那些与工程建设关系不大的内容一般可忽略。

3.技术要求

为了提高工程测绘与调查质量,必须要积极采取各种有效的技术措施,进而为工程建设的提供更为准确的依据。

首先,合理选用比例尺。如何选用科学合理的比例尺,做到经济有效是工程地质测绘与调查工作的首要任务。一般来说,比例尺越大,图中所表示的地质内容越详细、位置越具体、质量越有保证。但与此同时,也增加了工作量,并且需要投入更多的成本。

其次,合理确定测绘范围。一般来说,测绘范围越大,勘查质量越有保证,但工作量较大;反之工作量较小,但是又难以满足工程的实际需求。因此,在实际工作中,既要保证所选的测量范围能够解决实际工程问题,又不会增加无谓的工作量。一般应比工程拟建场地范围略大,要将拟建场地及其周围邻近地段涵盖进去。

最后,还应尽可能提升测绘精度,在进行测绘填图时,应保证所划分的填图单元尽可能细微,此外,还要尽可能准确地将观测点及各种填图单元界线准确地标绘在图上,工程建筑地段的标绘误差应小于3mm,其它地段的误差也应严格控制在5mm范围之内。除此之外,还应尽可能详细描述各种地质现象。

4.程序及方法

总的来说,工程地质测绘包含准备、现场测绘以及室内资料整理三个阶段。

在准备阶段应充分做好测绘前的准备工作,全面收集和研究相关资料,进行现场踏勘,并且还要合理编制工程地质测绘纲要。

在现场测绘阶段,工作人员应严格依据测绘任务和测绘纲要的具体要求,全面开展野外工程地质测绘与调查工作,准确查明测绘范围内的工程地质条件。在实际工作中,要掌握好路线穿越法、界线追索法和布点控制法这三种基本的工程地质测绘方法,并依据实际工作需要加以灵活采用。

最后,在室内资料整理阶段,要严格检查和校对野外测绘资料是否齐全,对各种原始图件所划分的各种界线是否与野外实际情况相一致等等。另外,还要对校审后的原始资料进行整理和综合分析并清绘草图,最终还要编制工程地质图件和测绘报告书。

总之,工程地质测绘与调查是一种最经济、最有效的工程勘察方法,切实保证测绘质量具有重要的指导意义。

(二)勘探与取样

勘探、取样都是岩土工程勘察经常采用的一种重要的工作方法。所谓勘探就是通过采用某种方法来揭示地下岩土体的岩性特征及其空间分布和变化特征等的活动。而取样则是之对各种试验所需的样品进行鉴定,进而更好地了解工程地质特性。

1.勘探

勘探主要包括触探、物探、钻探及坑探四种方法,在实际勘查工作中,应结合勘察的目的以及岩土的特性灵活选用勘探方法。

相比较而言,物探较为轻便,经济性较强,在实际勘探过程中,采用这一方法能够及时有效地了解和掌握难以推断的地质情况,该方法通常与测绘工作相互配合使用,除此之外,还能够辅助钻探和坑探工作。

钻探和坑探是一种较为直接的勘探手段,能够可靠地了解工程的地下地质情况。在实际工作中,钻探法应用最为广泛。所谓钻探即利用专门的钻探机具钻入岩土层中,揭示地下岩土体的岩性特征、空间分布与变化等。在进行岩土工程地质钻探作业中,应对钻进地层的岩性进行鉴别并明确其埋藏的深度与厚度,采取符合质量要求的岩土和地下水试样,并且还要进行原位测试;此外,还要查明钻进深度范围内地下水的赋存与埋藏分布特征。总的来说,钻探方法有冲击钻探、回转钻探、振动钻探及冲洗钻探等很多种,在实际工作中,要根据实际情况灵活运用。

坑探这种方法便于直接观察,有利于采取原状岩土试样和进行现场原位测试,广泛应用于不良地质作用岩土工程勘察中。此外,坑探工程的类型较多,在实际工程勘查中要根据勘察要求合理选用。

触探包括动力触探和静力触探。它主要是利用特制探头,用动力或静力将其打入或压入土层中,根据所受阻力的大小测得土体的各种物理力学性质指标。

2.取样

在岩土工程勘察过程中,进行取样主要通过对样块进行室内土工试验,进而测定岩土的各项物理力学性质指标。《岩土工程勘察规范》等相关条文规定应对每个场地、每个主要岩土层至少取样六6件(组)。与此同时,要尽可能避开分层交界处、钻进回次的底部等部位进行式样选取,从而有效保证试验的准确性。

3.现场监测

现场监测的主要工作通常是在工程施工和运营期间所进行的,它是岩土工程勘察作业的重要环节,有利于保证工程质量和安全,切实提升工程效益。

总的来说,现场监测主要是对各类荷载对岩土反应性状、施工和运营中的结构物等进行监测。利用监测资料能够反求出某些工程技术参数,为修正设计提供依据。

(三)岩土工程试验

进行岩土工程试验能够有效的获取岩土的各种物理力学性质指标及其它工程特性指标,在实际试验中,必须要采取有效的试验或测试技术方法。它是岩土工程勘察的一个重要部分,试验结果的准确性与否直接影响着岩土工程的定量评价与工程设计,因此,必须要给与足够的重视。现场原位测试及室内试验时岩土工程试验的两大内容。

1.原位测试

在实际工程勘查中,对于无粘性沉积土等特殊样品,难以获取不受扰动的原状试样,在这种情况下,我们要通过原位测试法来获取此类样品的强度、密实度以及压缩性评价等。原位测试方法应根据岩土条件,设计对参数的要求,地区经验和测试方法的适用性等因素选用。

2.室内试验

总的来说,室内试验的具体方法、内容繁多,主要包括土的物理性质和力学性质试验、土的动力性质和化学性质试验、水质分析试验及岩石试验等。在实际勘查工作中,要结合工程要求和岩土性质的要求灵活选用试验项目和试验方法。

参考文献:

[1]朱良;岩土工程勘察重要性与方法分析[J]. 民营科技.2011年第10期

[2]陈强;解析岩土工程勘察重要性与方法[J].中国新技术新产品.2010年第2期

[3]张其锋;岩土工程勘察工作中常见问题[J].施工技术.2009年第S1期

岩土工程的定义范文6

关键词:GIS岩土工程 应用

中图分类号:F470.1 文献标识码:A

前言

在不同的发展阶段,GIS在岩土工程生产中发挥着不同的作用,随着GIS技术的提高,它势会必促进岩土工程生产、管理的信息化.我国正处在迈人和建设信息化测绘的初级阶段,GIS会得到前所未有的发展,我们应该把握这个时机,提高GIS在为岩土工程服务的能力,更好解决实际工程问题。

一、地理信息系统(GIS)

GIS至今尚没有国际统一的定义,不同学科和不同领域对GIS的理解不尽相同。美国联邦数字地图协调委员会(FICCDS)对GIS的定义是:“G1S是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统;该系统具有支持空间数据的获取、管理、处理、分析、建模和显示的功能,并可解决复杂的规划管理问题。”地理信息系统具有以下基本特性:

1、所有的相关信息均按特定的坐标系统进行严格的坐标定位,对空间数据和属性数据

进行统一的存储和管理。

2、将多信息源的空问数据和统计数据进行分级分类、规范化和标准化,使其适应计算机输入输出的要求,便于进行社会经济和自然资源、环境要素之间的对比和相关分析。

3、具有图形与数据双向查询检索的基本功能,并可按照指定的范围进行图形查询和提供综合的空问分析数据。

4、向用户提供空间数据多因素空间分析、复合评价、预测预报和模拟优化等技术手段。

5、G1S与一般数据库应用有关,但又有较大的区别。在一个GIS里的所有信息都与空间位置有关。一般数据库电可能会包含位置信息(如:矿点位置),但是,一般数据库只使用地理参照来作为存储和访问信息的主要方法。

6、GIS集成技术。GIS可以集成GPS、RS、CAD等技术,例如遥感数据已经成为GIS的重要数据来源。

二、在岩土工程领域所涉及到的地理信息系统

在岩土工程领域,像地理地质信息方面的,系统和整体被广泛应用在该领域,比如生态问题、能源节约问题、险情预警、金融评估、职能部门的管理工作等很多地方都在广泛的应用地理方面的信息系统和体制。

1、在工程勘察管理中GIS 的应用评价

在21 世纪70 年代,好几十个信息系统在美国地质调查所建成,并且用来管理地理、地质和水资源等领域空间信息,后来很多科学家开始研究GIS 的大型数据库。在1997 年两位加拿大科学家,把GIS 的最新技术运用起来,提出了模糊分类和虚拟现实技术,提供依据给工程勘察管理和检测。GIS 具有资源保管、资源展示的功能,因此有科学家在保留上述功能的前提之下加入了叠加运算和DEM 模型的功能,分类别的把土地能力实施评级,通过整体分析,把斜坡稳定性的分区图做出来,并且进行合理的应用。

2、GIS 在地质灾害当中的应用

(1) 滑坡方面的应用。

现在有各种各样的滑坡类型和滑坡群,其区别是十分明显的,而且在时间上具有速度的差异,共性就是,自然灾害受到意外因素触发,并产生危险的后果。滑坡灾害现象的发生,和空间位置紧密相关,在一些灾害信息记录方面就可以用到GIS技术,同时还可以对滑坡发生的原因进行分析,并且统计分析结果,对可能产生的灾害范围进行定量或半定量地进行评价,并评价滑坡灾害发生的风险系数。很多科学家在分析滑坡灾害的时候都是把GIS 技术中的DEM 方面利用起来,对滑坡产生的位置和样式都做出了模拟,并用图像和图形来显示;使用数字型的模型,也就是DTM,把沟谷和山脊的界线勾绘出来,而且对切剖面进行辅助,评价深层滑坡灾害。归结起来,在滑坡灾害研究中,GIS 的主要应用于对滑坡信息进行管理并进行分析;把滑坡的自然灾害分门别类,对滑坡灾害的风险提前做出评估;并分析滑坡产生的各种因素,以及产生的影响和周边环境的关系等。

(2)对砂土液化的应用分析。

分析砂土液化的方法有很多种,并且每种方法都有各自的特点和优势,但是很多通过简单的检验,通过计算来获得结果,所有的工作都是由人来做,没有掺杂任何的机械。砂土液化有不少的原因,并且和空间位置有着紧密的联系,在整个防灾救灾的系统工程中,也会成为其中的一部分,因此不能用孤立的和低效的方法来分析。所以在砂土液化分析当中,GIS 的引入就十分有必要。在21 实际90 年代,美国著名的科学家在进行砂土液化研究的时候就把GIS 利用到其中,对本地曾经产生自然灾害的历史和地理因素进行分析,因此获得很多的信息,使用相关软件对信息进行处理,并且划分有6 个图层,实现砂土液化的透明管理,同时很多同行也可以参照记录记载的信息,尽可能的把问题给避开,政府职能部门在对城市进行规划的时候,也会因此而考虑到信息记载中的因素。

(3)针对地质灾害综合评估。

我国针对GIS 在地质灾害当中运用也有显著的成就,比如在评价岩溶凹陷的时候就利用了GIS 技术,利用了GIS 各种分析功能,分析了地质灾害产生的原因和影响。我国的学者,在对地质滑坡灾害实施预测的时候,使用了预警系统,并且取得很大的效果。在研究砂土液化的时候,我国科学家利用了桌面GIS 系统Mapinfo,采取某典型的路段进行液化分析,因此画出了液化危害性分布图,并且有各种程度的图像,而且分析了很多数据,因此GIS 在进行砂土液化分析的时候是非常可行的,而且具有非常良好的适用性。由于自然灾害的频繁发生,防灾和减灾活动开始受到重视,所以在总体评价地质灾害的方面,GIS 的应用进展得非常的好。

三、岩土工程GlS发展趋势

基于G1S的岩土工程数据库信息系统,由于GIS开发平台各异,GIS软件的存储格式互不兼容,限制了数据库之间的联系和应用,造成重复建设,资源浪费严重。由于开发周期较长,有些系统已不能完全满足用户的需求,特别是在网络查询方面不能跟上技术发展的步伐。总的来说未来的发展可从3个方面来看;

1、硬件方面,当前的GIS主要运行于图形工作站和PC机,而近年来PC机性能大大提高,使得PC机与图形工作站的概念越来越模糊。此外,分布式计算机环境、多媒体技术、虚拟现实技术等都将改善GIS的工作环境和状态,这势必会使岩土工程问题更加科学、简便、快捷。

2、软件方面,岩土工程研究的主要对象(即地质体)的不规则性、非均匀性决定了几何建模的复杂性,目前,由于无统一完善的三维地质体编码、分层行业标准等,使得三维GIS的岩土工程地质数据共享难以实现,阻碍了三维GIS在岩土工程中的应用,因此,三维GIS将成为今后的热点课题之一。

3、GIS、RS、GPS的集成3S(GIS、RS、GPS)技术的应用是最近乃至将来研究的热门技术之一。目前,RS与G1S的集成已达到了“无缝结合”的阶段,但GRS、RS、GPS三者的真正意义上的集成还未解决,尚需进一步研究,这一课题研究一旦取得成果,将使GIS在岩土工程领域的应用产生一个质的飞跃。未来的岩士工程将继续加大力学、化学、环境科学、地质科学乃至社会科学的交叉和融合,这势必要求G1S有关专业分析模型的继续扩展,如数量化理论模型、信息论模型、模糊数学模型、神经网络模型、人工智能模型及专家系统模型等。如何建立一个准确的模型,并将其恰如其分应用到CIS系统中去,这是解决岩土工程问题的关键所在。

结束语

当前,GIS软件对空间数据和属性数据的处理技术尚待优化,在岩土工程学领域的实际应用中,没有充分发挥GIS技术的优势,极大地妨碍了有关技术的开发和应用。当然目前国内外已较广泛的开展了GIS技术和数据库技术相结合的岩土工程数据库系统的开发和研究工作。并取得了可喜的成绩。

参考文献

[1] 吕治辉.地理信息系统(GIS)在岩土工程中的应用[J]. 中国科技信息. 2009(11)

[2] 远,包春燕.GIS在岩土工程中的开发与应用[J]. 山西建筑. 2010(05)