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工程地质和岩土工程的关系范文1
摘 要:本文从岩土工程的勘察、外延、特点以及其它专业的关系进行分析与研究,并指出了岩土工程对自然条件的依赖性、条件的不确定性、参数的不确定性与测试方法的多样性。
关键词:岩土工程 勘察 研究
一、岩土工程的勘察
岩土工程勘察的主要目的是为设计施工提供各类土的设计参数,其报告质量对工程的安全和造价起到重要作用。勘察成果的质量将直接影响建设项目的工程安全和工程造价。一份高质量的岩土工程勘察报告在满足相应规范的基础上,不仅要真实客观地反映勘察场地的地形、地貌、地层构造、地下水、岩土性质和不良地质现象等问题,更重要的是应该进行正确合理的岩土工程分析评价,提供合理可信的岩土工程参数和建议。
二、岩士工程的外延
岩土作为支承体:房屋建筑、道路、桥梁、弃渣场、各种大型设备等等,都建造在岩土体上,岩土体作为地基,作为支承体,研究的主要问题是承载力和变形问题、稳定问题。
岩土作为荷载或自承体:边坡工程、基坑工程、露天采矿工程等地面工程开挖,隧道、地下洞室等地下工程开挖,面临的是另一类稳定和变形问题。这时,岩土体担任的角色,既可能是荷载,也可能是自承体。同时,地下水的时空分布状态常常具有举足轻重的影响。
岩土作为材料:填方工程,特别是大面积高填方、填海造陆,要用大量岩土作为回填材料;水工围堰、水利大坝、填筑路堤等也用岩土作为当地材料,就近取材。这些工程除了研究其稳定和变形等特性外,岩土材料的质量、数量、运距和施工质量控制是主要的岩土工程地质问题。
地质灾害的防治:岩溶、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害,对工程构成严重威胁,防治工程必须针对具体地质条件和地质演化规律进行设计和施工。场地和地基的地震效应也是岩土工程的一部分。
环境岩土工程:随着人们对环保意识的重视,地质和水文地质环境的评价、废弃物的卫生填埋、土石文物的保护等等,都涉及复杂的环境岩土工程问题,环境岩土工程正日益受到更大的重视。
以上各类工程,不仅涉及天然岩土,还包括各种人工土,包括对天然土的加固和改良,利用排水、压实、加筋、改性、注浆、锚定、设置增强体等人工改造方法,改变岩士体的强度、变形和渗透等性能。岩土加固和改良是岩土工程的重要组成部分,也是近年来新兴起来的一门新的岩土工程技术。
三、岩土工程的特点
(一)岩石的裂隙性
岩石总是或稀或密、或宽或窄、或长或短地存在着各种各样的裂隙,这是岩石区别于混凝土的主要特点。这些裂隙有的粗糙不平,有的光滑;有的平直,有的弯曲;有的充填,有的不充填;有的产状规则,有的规律性很差。裂隙的成因复杂多样,有岩浆凝固收缩形成的原生节理.有沉积间断形成的层理,有构造应力形成的构造节理,有表生作用形成的卸荷裂隙和风化裂隙,还有变质作用形成的片理、劈理等等,在岩石中构成极为多样非常复杂的裂隙系统。人们将岩石和裂隙视为一个整体称为“岩体”,将裂隙概化为“结构面”。搞清结构面的产状、参数和分布,是岩土工程勘察设计的重点,也是难点。
(二)土的孔隙性
根据土力学解释:土是一种散体结构的材料,存在孔隙。对于饱和土是固、液两相;对于非饱和土,是固、液、气三相。于是产生了有效压力和孔隙压力;孔隙压力又有孔隙水压力和孔隙气压力。在饱和土中,由于孔隙水压力的增长和消散,不同的加速率地基承载力不同;是否及时支撑,对软土基坑稳定有不同的表现;渗透系数和地层组合的差别。导致基础沉降速率的差别等等。饱和土中的超静水压力可导致挤土效应,使桩被挤断、挤歪和上浮;地震时的超静水压力导致砂土和粉土液化。非饱和土的孔隙气压力形成基质吸力。基质吸力随着土中含水量的增加而降低,因而是不稳定的。膨胀士和黄土随湿度的增加而强度显著降低,非饱和土基坑雨季容易发生事故,花岗岩残积土边坡暴雨容易发生浅层滑坡,都和基质吸力降低有关。总之,把握好孔隙压力是岩土工程的重要关键。
四、岩土工程和其它专业的关系
(一)岩土工程与工程地质的关系
二者的区别:工程地质是地质学的一个分支,是研究与工程建设有关地质问题的科学。工程地质学的产生源于土木工程的需要,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一门工程技术。从事工程地质的是地质专家(地质勘察师),侧重于研究地质现象、地质成因和演化过程、地质规律、地质与工程的相互作用;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用功能要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。因此,无论学科领域、工作内容、关心的问题,两者都是有区别的,各自的侧重点不同。
但是,二者的关系又非常密切。有人说,工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸,虽然不一定十分准确,但有一定道理。岩土工程师面临的岩土材料,无论性能和结构,都是自然形成的,都是经过了漫长的地质历史时期,是多种复杂地质作用下的产物。对岩土的性能和结构,只能通过勘察来查明,而又不能完全查明。一些关键性的问题,需根据地质规律推测或预测。尤其在地质构造复杂的山区,有经验的工程地质学家,通过大量的地面地质调查,综合分析就可大致判断、推断地质构造的框架、轮廓,利用物探、钻探、槽井探等勘探手段揭示,由粗而细,由浅入深,构画出工程地质模型。没有地质学基础,哪能识别断层、裂隙?哪能识别软弱夹层和结构面的空间分布形态?哪能说清地下水的赋存条件和补给、径流、排泄的运动规律?如果要开挖隧道,哪些地段会冒顶?哪些地段会突水?在地质构造复杂地区,离开了工程地质专家,可以说土木工程寸步难行。
工程地质和岩土工程的关系范文2
关键词:岩土工程;地质勘察;质量控制因素
1岩土工程地质勘察中质量控制的重要性
岩土工程的重点工作之一是岩土工程地质勘察的质量控制,也是整个岩土工程勘察的工作主线,是岩土工程的重要组成部分,对后面工程的展开起到相当重要的作用。岩土工程施工过程中,对施工资料掌握的程度及设计方案的确定很大一部分取决地质勘察,只有勘察出正确、完整的地质资料,才能设计出科学合理的施工方案。工程施工的质量在相当大的程度上依赖于地质勘察资料的可靠、准确性。如若地质勘察资料不能很好的、真实有效的反映工程地质信息,那么将给岩土工程带来不可估量的损失。故如果要保证岩土工程的勘察质量,必须严格控制好影响地质勘察中质量控制相关因素。
2岩土工程地质勘察的勘察工作的目的及任务
岩土工程地质勘察是一项最基本的工作,主要包括工程地质、水文地质、环境地质等相关方面的知识,岩土工程勘察工作不仅为工程提供设计的依据还对工程施工环境进行勘察、预测、评价。保证为工程施工方案的设计得出准确的判断,为相关难题提出解决方法,作为一种基本的、重要的工作服务,推动岩土工程建设的发展。
3岩土工程地质勘察质量的控制
3.1软土地基勘察质量分析
(1)软土地基勘察分析的重点:因为软土地基有透水性较差、强度差、土质均匀性较差、高压缩性、触变性、流动性等特点,工程中一旦遇到此类地基,就需要对软土地基进行特殊处理,保证工程的顺利进行。所以软土地基岩土勘察时需要首先确定其等级,然后确定勘察的措施及工作量,进行取样进而确定地下水情况,最后对勘察的数据进行处理、分析,确定软土的相关物理性质,为岩土工程的施工提供资料。(2)软土地基勘察方法分析:软土地基勘察一般采用物探、钻探等多种方法相结合的勘察办法。在岩土工程当中的软土地基的取样一般都是常规土工取样(利用软土取样器进行均匀连续压入的方法进行样品取样或者在软土区使用重锤敲击取样)。由于软土地区原状土样易受扰动,可以采用原位测试(勘察可采用静力触探试验、十字板剪切试验等原位测试手段)的办法来进行不便取样地点的取样。(3)软土地基勘察指标的分析:软土地基取得样品主要是用于分析获得其相关的物理性质参数指标,一般通过力学实验测试及常规物理学实验测试得到所需要的结果。分析方法主要有:三轴剪切实验或直剪等物理实验方法。获取软土样品的相关参数,主要包括:机床系数、烧失量、有机含量等。
3.2卵石地基勘察质量分析
(1)卵石地基勘察重点分析:由于卵石的硬度、颗粒较大,且中间夹杂大量砂砾导致在进行卵石取样十分不易。故如果想了解卵石地基质量特点,卵石取样是问题的关键所在,只有控制好取样,才能避免由于取样的片面导致地基分析的偏差。(2)卵石地基勘察方法分析:在勘察时,由于卵石的物理特性,导致在取样时容易出现塌孔,不能正确取样;有时由于卵石的流动,也不能取到正确的样品;卵石硬度较大,钻孔比较难。如果想实现卵石地基质量的控制需要采用双层单动、双层双动、三层岩芯管、金刚钻头等多种方法保证取样的正确。通过对卵石力学性能的测试进行原位试样测试,通过砂砾干扰法了解水下、水上止角。(3)卵石地基勘察指标分析:通过卵石耐压试验,把卵石的含量、强度、渗透性及最大粒径等指标进行评估。通过这些指标分析出卵石地基的构造及相关分布。
3.3岩溶地基勘察质量分析
(1)岩溶地基勘察重点分析:岩溶是由于可溶性岩层因溶蚀而形成形态各异的地表岩及地下岩溶形态。岩溶地基的勘察就是主要勘察岩溶地基面起伏状况、坡度、覆盖层的厚度,确定岩溶岩面之上土层的稳定性、均匀性等,正确评价地基的稳定性及适用性。还需要勘察出溶洞的分布、埋深、规模、填充性、连通性,地下水与地表水的水力关系,然后根据勘察的结果进行分析,通过分析结果确定岩土工程施工方案。(2)岩溶地基勘察方法分析:岩溶地基勘察工程的控制勘察深度是从勘察深度到岩层浅层发育带,它勘察的主要内容是了解岩溶地基上覆盖层的分布情况及均匀性,给工程设计部门提供相关参数。勘察方法主要有工程地质测绘、钻探、物探、观试和观测四种方法,在初步勘察阶段,采用工程地质测绘和物探相结合的方法,一旦发现特殊地段,就应该选择具有代表性的位置进行钻孔探查以验证核实,并且在规模较大的、情况比较复杂的地下岩洞应该适当增加勘察点,以确保数据的可靠性,保证后续施工的顺利进行。勘探孔应深入完整基岩3~5m或至少穿越溶洞;详细勘察阶段,勘察部门应该做细致的勘察工作以满足施工的需求;补充勘察,一旦工程施工需要更为详细的勘查数据来支持施工,勘察部门应根据需求进行补充勘察,在需要地段适当增加勘察点和勘察深度。(3)勘察指标分析:岩溶地基勘察指标主要包括地形地貌、地质构造、地层岩性以及岩溶形态的规模、密度及其空间分布规律,可溶岩顶部浅层土体的厚度、空间分布及其工程性质和岩溶水的循环交替规律等。这些指标基本就可以把岩溶地基质量勘察的相关内容反映出来,为工程提供相关的岩土参数。
4岩土工程地质勘察中质量控制因素
(1)目标因素:在进行岩土工程地质勘察之前首先要明白勘察过程中想要得到的东西,也就是勘察的目标。根据勘察的目标来确定勘察样品及勘察方法的选择,根据不同的勘察目标,选取不同的勘察方法。(2)方法因素:在岩土勘察工程中取样数量的合理性相当重要,取样少不能得到想要的数据,无法全面了解地质情况。所以样品的选取对整个地质工程勘察有着至关重要的作用。(3)分析控制:分析主要包括指标的选取及科学的分析方法。指标的选取是分析的基础,是勘察工作质量的保障;科学的分析方法是得出准确的分析结果,为工程的后续进行提供重要的数据支撑。
5结束语
岩土工程地质勘察质量控制是整个工程的前提保障,只有控制好3个因素——勘察目标、取样手段、分析方法,才可以实现勘察质量的保障。
作者:赵文胜 单位:江苏省地质矿产局第五地质大队
参考文献:
[1]秦宁.岩土工程地质勘察中控制质量的因素分析[J].城市地理,2014(16).
工程地质和岩土工程的关系范文3
关键词:岩土工程 勘察 措施手段
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。
工程地质和岩土工程的关系范文4
关键词:工程地质勘察;设计;施工;地下水;水文地质;影响
Abstract: the engineering geology survey, design and construction process, hydrological geological problems is always a very important but also is easy to ignore. Therefore, in order to improve the quality and engineering geology exploration level in engineering geological investigation should strengthen the hydrological geological problems of research. Find out and engineering geology of the hydrological geological problems, evaluation of groundwater in geotechnical engineering and the role of the building and its influence, puts forward the prevention and control of the Suggestions for design and construction to provide the necessary hydrogeology material, so as to eliminate or reduce groundwater on the dangers of geotechnical engineering.
Keywords: engineering geological investigation; Design; The construction; Groundwater; Hydrological geology; influence
中图分类号: P641.72 文献标识码:A文章编号:
在工程地质勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。现在大部份的工程地质勘察报告、特别是岩土工程勘察报告只对地下水的埋藏条件、地下水腐蚀性和土层的渗透性及富水性作简单的叙述,有的仅仅提供勘察期间的地下水稳定水位及其高程,没有认真分析水文地质和工程地质二者之间的密切关系,要知道地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,同时又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不够,设计中又忽视了水文地质问题,经常会发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。为提高勘察报告勘察质量和水平,在工程勘察中不仅要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。
1工程地质勘察中水文地质评价的内容
对工程有影响的水文地质因素有:地下水的类型,地下水位及变动幅度,含水层和隔水层的厚度和分布及组合关系,土层或岩层渗透性的强弱及渗透系数,承压含水层的特征及水头等。
但在以往的工程地质勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要来评价地下水对岩土工程的作用和危害,在很多城市地区如在地铁的修建过程中、建筑基坑的施工过程中,已发生了多起因水文地质(由于盲目降水或对基坑范围内不透水层的厚度、岩性、强度及承压水水头的高度,承压水含水层顶板的埋深了解分析不够等原因)造成地面蹋陷、基础下沉和建筑物开裂、基坑瘫蹋、突涌的质量事故。在山区,由于强降水引发的山体滑坡、泥石流等地质灾害直接威胁着人民的生命和财产的事故已不胜枚举。总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程地质勘察中,对水文地质问题的评价,应注意以下内容。
1.1重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。
1.2密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。
1.3查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,分析并预测在人为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。
1.4从工程角度,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:(1)对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼中钢筋的腐蚀性。(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,应预测产生地震液化、潜蚀、流砂、管涌的可能性。(4)在地下室车库设计施工中,由于地下水位变化引起的基坑上浮问题。
2岩土的水理性质
岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质是指岩土与水相互作用时岩土显示出来的各种性质,它不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。如岩土的容水性、持水性、透水性、给水性、软化性、和胀缩性等水理性质,均应仔细分析和认真研究,在勘察报告中逐项进行评价。
3地下水引起的岩土工程危害
3.1地下水升降变化引起的岩土工程危害:地下水位变化可由水文气象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:
1)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颗粒的大小、包气带厚度、水力坡度、岩性水平方向的变化,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。由干潜水面上升对岩土工程可能造成:①土体沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体产生变形、滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、压缩性增大,导致岩土体产生不均匀沉降。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。
2)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,常常诱发地裂缝的产生和复活、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等一系列不良环境问题,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。
3)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。
工程地质和岩土工程的关系范文5
[关键词]岩土工程 水文地质 勘察
[中图分类号] P641.4+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-3-236-2
1引言
岩土工程就是以岩石土体作为工作研究对象,主要的基本内容有工程地质学、岩石力学、土体力学以及基础工程,岩土工程的勘察是一门实践要求很高的学科,他是工程建设的基础,优良的岩石土体工程勘察成果可以节约造价,缩短工期。水文地质工作在建筑物基础持力层选择、基础设计、地质灾害防治、边坡勘察工程、坑道勘察工程中都起着重要的作用,但在实际岩土工程勘察、设计、施工过程中水文地质工作始终是一个重要但也极易被忽视的问题,由于没有深入研究水文地质问题,导致经常发生有地下水引发的各种岩土工程危害问题,是勘查与设计工作处于尴尬的境地。鉴于工程地质勘察的准确与否对房屋的建筑成本有着直接的影响作用,并直接影响着整个建筑项目的综合效益,而岩土水文地质勘察工作在工程地质勘察中也占据着相当重要的地位。在工程的地质勘察中,做好水文地质勘察及研究工作,对于后续项目的顺利进行有着重要而深远的意义。
2水文地质在岩土工程中的重大作用
在岩土工程勘察活动中,最为重要且最易被人们忽视的问题之一,就是水文地质问题。究其原因,是因为工程地质与水文地质之间的关系十分密切,两者之间是相互作用且相互影响的关系。但是,地下水是岩土体的重要组成部分,因此其对岩土体各项物理性质具有重大影响。同时,其对建筑物及其基础的稳定性与持久性具有决定性作用。在我国一些地质、水文情况十分复杂的地区,由于缺乏对水文地质的准确、深刻研究,致使项目设计方在设计过程中忽视了对水文地质条件情况的考虑,时常发生因地下水原因引起的岩土工程事故。在这种情况下,要想切实提高建筑物的施工质量,是难以实现的。由此可见,在进行岩土工程勘察过程中或者对项目进行主体结构设计前,进行严格、精准、全面的水文地质勘察是十分有必要的。
3由地下水引发的岩土工程危害问题
3.1地下水升降变化引起的岩土工程地质问题
(1)由于水位上升引发的地质问题,只是潜水为上升的原因复杂多样的,包括含水层结构与总体的言行产状等地质的因素,还有降水量与温度等水文气象的因素以及像人工灌溉和施工的人为因素,有的时候还可能是多种因素综合的结果。潜水层的上升会对岩土工程产生以下影响:土壤沼泽,加大土体及地下水对建筑物的腐蚀;斜坡、河岸等岩土体造成侧滑、倒塌等地质的不良现象;一些特殊的岩土体的属性以及结构发生破坏,会引起建筑物上部的倾斜、裂缝,甚至会使整体失稳倒塌。
(2)由于水位的下降而引起的岩土工程的地质问题中,大部分是人为因素产生的,例如大量的冀中星的抽排地下水、矿产的开采过程中矿床的疏干及上游筑坝、修建水库劫夺下游的地下水的供给等都会产生地下水位的下降。地下水的不断的下降,会产生地面的沉降、塌陷、裂缝等地质灾害及地下水资源的枯竭、水质的恶化等环境问题,对土体及建筑物的稳定和人类居住的环境都会产生很大的影响。
(3)地下水位的不断变化是岩土工程的水文地质勘查中的一个复杂的难题,地下水位的不断变化,岩土体的收缩膨胀变形就会随之频繁变化并加剧,日积月累,将会对建筑物的安全稳定产生严重危害,给工程的安全使用造成很大的隐患影响。在一些工程项目中,由于水文地质问题没有受到足够的重视,或没有对水文地质进行相关的勘察工作,从而导致岩土工程地质问题频发的案例不在少数。
3.2地下水动水压力作用引起的岩土工程地质问题
在没有人为因素影响的情况下,地下水在天然状态下几乎不会对岩土工程造成危害。相反,如果人为活动使地下水天然动力失去平衡,移动的动水压力作用于岩土工程,就会引发包括管涌、流砂、基坑突水、涌水等危害。
4水文地质勘测内容
建筑工程在进行勘察的过程中,如果没有考虑水文地质因素,将会给工程的安全性以及稳定性造成非常大的影响。而若在工程勘察过程中对工程周边的水文地质条件问题进行深度的勘察研究,并且依据勘察结果对工程周边的水文地质条件做出相应的评价,通过勘察结果同时参考吸取类似工程在水文地质问题方面处理的成功经验等,将能够给后续的工程设计以及工程施工提供非常可靠的依据,而且还可以避免或减轻后续工程施工过程中不必要的水文地质方面的危害问题。在以往的工程勘察过程中,由于缺乏评价地下水对岩土工程的危害,从而引发建筑物地基不均匀沉降以及主体开裂的工程事故时有发生。
针对岩土体对建筑物产生的影响做定性分析,并对地下水对岩土体和建筑物的作用和影响作出相应的评价。提供的详实的水文地质资料的具体内容分为以下几个方面:
(1)自然地理条件,这里包括工程所在地的地形地貌、气象水文特征等内容,地形地貌包括工程地区周围具体的水体以及平原和高原的特征,勘测地形是否开阔平坦及地貌的侵蚀和堆积情况。气象水文特征是指工程地属亚热带还是热带气候或是季风气候,有怎样的湿润度和热量等。
(2)地质环境条件,包括工程所在地区的地质构造、基建构造、土层或岩层渗透性强弱及渗透参数、承压含水层的特征及水头等。
(3)地下水位情况,包括近年来水位的高低及变化幅度趋势、地下水的补给排泄条件、地下水位的影响、地下水和地表水的补排关系及污染程度等。地下水的变化对岩土工程有很大的影响,是工程勘测的重点。
(4)含水层和隔水层的厚度、埋深和分布组合关系,主要含水层的分布、厚度及埋深情况;通过现场测试地层渗透系数等水文地质系数等,不同的地质条件对地下水的影响,判定地下水对建筑物的腐蚀性等内容。
5水文地质勘察参数测定
在水文地质勘查中,影响岩土工程计算的三个方面是地质条件、计算模式、计算参数,因此对水文地质勘测中参数的有真实、准确、可靠的要求,测定水文地质中的相关参数应使用科学合理的方法。现在的薄弱环节是地下水在工程地质勘测评价中定量和定性的分析。
水文地质条件不同,各种勘测参数也不相同,因此只有弄明白水文地质的具体情况才能采取相应的措施。工程地质勘测过程中,凡是经过水地层的都要进行水文地质测定,主要进行测定水位、地下水手头系数和倒水系数、给水度、越流因素、吸水率以及释水系数等。
测定渗透系数。开挖的深基坑都要进行渗透试验,以便能更精确,更迅速的来确定渗透系数。然而一些弱透水地层则需采用室内试验的方法,此外也可以采用现场或室内两种综合的方式来进行实验,以保证数据准确无误。必要时还应计算边坡失稳引起的建筑物不稳。
地基钻孔和测压管观测是水文地质常用的两种测定的方法。测定地下水的渗透系数、单位吸水率和导水系数通常采用抽水、注水、压水实验和采样内渗透试验。在现代的水文地质中越来越看重抽水试验。通过钻孔或在水井中抽水依据渗透系数应用的范围来采用不同的方法是抽水试验法。微水试验是一种简便、快捷的测定方式,主要在野外运用,是通过注入的水量来观察水位的恢复规律和时间的变化参数。
6总结
随着国民经济的发展,地下建筑物的广泛运用,水文地质工作在岩土工程勘察中的作用越来越重要。为处理工程施工过程中因水文地质问题而诱发的安全隐患,必须在勘察阶段就采用科学合理的方法进行相关水文地质参数的测定,并通过行之有效的分析方法给出客观准确的评价。而由此可见,切实做好岩土工程勘察当中对于水文地质方面的问题分析,进一步加强其在岩土工程勘察当中的积极影响和作用,是整个岩土工程勘察行业能够实现可持续发展的源泉。只有对水文地质问题分析明确,才能够对岩土工程的平稳、安全实施,进行良好的预防与治理。
参考文献
[1]曹建生,张万军,刘昌明,杨永辉.裂隙岩体渗流补给特性及边坡稳定对策研究,北京林业大学学报,2007.
工程地质和岩土工程的关系范文6
【关键词】岩土工程;地质勘察技术;应用
一、当前我国岩土工程勘查技术应用情况概述
岩土工程作为一项起源于20世纪欧美国家的技术,其主要对象是地基与基础、边坡和地下工程。岩土工程是一种新型的技术体制,打破了原有的技术限制,主要应用于解决岩体和土体工程中出现的问题。
(一)岩土工程地质勘察的技术问题
岩土工程的地质勘查工作要尽可能的做到全面、仔细,如果地质勘查工作过于马虎就会影响整个岩土工程的质量,加大了后期工程的难度,拖延工期。综合分析我国当前的地质勘查技术的应用情况,我们发现以下问题。首先,勘查区域划分过于混乱,缺乏针对性。不同位置岩土的特性是不同的,勘察人员必须要根据不同的岩土特性科学划分不同的勘察区域。其次,勘察人员的取样工作不全面,分析结果缺少真实性。风化岩、残积土和粗颗粒土等原状岩土在不同的条件下的性质是不同的,工作人员必须对岩土开展全方位的实验,测试岩土的性质变化,得到客观真实的结果。
(二)问题原因分析
对勘查工作出现的问题进行分析,以下是问题的产生原因。首先,整个建筑的设计理念决定建筑应选用何种勘查方法,只有建筑的设计理念作为方法选择的依据才能够保证勘查工作的合理性。但是大多数单位选取的勘察地点太过随意,根本没有考虑建筑的设计计划,降低了勘察的针对性。其次,许多勘查工作根本没有计划,勘查项目的划分不合理。我国有相应的法律规定,各勘察单位必须要以建筑的实际情况设置勘察点及其间隔。但是我国勘察单位的工作大多违背了国家规定,不仅钻孔的深度到不到要求而且勘察的范围也不合理。最后,目前我国的勘查技术水平太低无法满足建筑需要。以我国目前的技术水平,要想勘察碎石层只能使用静力触探法,但是这种方法无法探测岩心采取率不能给后续工作提供帮助。
二、勘查技术在工作中要遵循的原则
为了对施工附近的地质情况有一个全面的了解,满足岩土工程的施工需求,我国的岩土勘察工作必须要遵循以下原则。
(一) 合理规划,完善地质勘查水平
要想促使勘察水平得到提高,工程施工必须要以科学发展观和可持续发展作为工程的施工准则。科学的规划勘察方案,统筹兼顾,选择合理的勘查方法,提高勘查工作质量,促使工作符合国家地质勘察要求。
(二) 合理布局,按照地质勘查规律,以提高勘查的有序性
我国岩土工程的地质条件并不是完全相同的,受地质条件复杂多样影响,地质勘查工作必须要在保证工程的相关性基础上科学合理的进行勘查工作,才能促使勘查工作的技术水平得到提高。
(三) 合理创新,结合地质勘查需求,以促进岩土工程地质勘查技术的创新
要想提高岩土工程的施工水平必须要对勘查技术进行创新,以科学的勘查技术保证勘察质量。工作人员必须要利用先进的技术手段开展岩土工程的地质勘查工作,利用个人经验进行勘察的方法早应该被摒弃。除此以外,要想保证岩土工程地质勘察质量,我们还必须要对各项资源进行合理规划,多变的、先进的手段对岩土进行勘察。
三、提高岩土勘察质量的手段
(一)做好地质勘察测绘
在对岩土进行勘察时还要对岩土的各种测量数据进行绘制,其中绘制图主要包括岩土的地形、地貌和基本条件等信息。设置合理的勘察界限,科学的选择勘察点,消除滑坡和坍塌等安全隐患发生。设置合理的比例在图纸上绘制岩石和各地质体的分布状况。根据岩土附近的水文和地貌以及岩土层关系对地貌单元进行划分。详细的记录岩土下面地下水情况、水位情况和流量等信息并标注在绘制图上,给后续工作提供便利。这些都是绘制勘测图时要做的工作。另外,勘测图绘制完成后还要拍摄一些相片或者绘制素描作为辅助工具。
(二)钻探技术
只有对岩土进行钻探,才能全面的掌握岩土地质情况,为后期工作提供便利。以下是对岩土进行钻探时需要注意的地方。
①我们在选择钻探技术时要充分考虑地质环境的实际情况,不同的地质采用的钻探技术是不同的。例如,勺型钻锤击干法和陶土钻法多用于地下水高于地层的土层。之所以采用这两种方法,主要是因为二者不会破坏土层,有维持土层稳定的作用。基于此,如果需要对深层土层进行钻探,就需要使用其他方法。目前来看,我们多使用岩心回转泥浆护壁钻进法满足深层岩土的钻探需要。双管单动钻进、冲击钻探法也可以钻探深层岩土,但是使用这两种方法不仅无法对成本进行控制而且还会破坏土层稳定。
②要想提高岩土层钻进深度的精准,让误差不超过5cm,必须要对钻机的深度进行控制。对钻机的钻进深度进行控制有利于保证整个勘察工作的质量。要想提高岩心回转泥浆护壁钻进法的精准度,可以使用回次进尺把误差控制在2m。
③对取芯率进行控制,充分考虑不同岩土之间的差异性。例如土层的取芯率是100%,岩石风化残积土的取芯率不可能和土层的取芯率相同一般在85%左右,破碎岩的取芯率和软质岩的取芯率相同,大多不超过65%。
④相关人员要做好钻进记录,每一步都要记录完全,保证记录不违背实际钻进工作,提高钻探技术的分析质量。
(三)取样的试验技术
①取样技术
在选择取样技术时必须要充分考虑地基的实际情况。我们一般选择中风化和微风化岩上端的岩土作为样本,这两种岩石的过渡性比较强,上端的岩土更具有代表性。取样技术人员必须要做好样本的封存工作,除了用油蜡对样本进行封存外还要把样本用胶布完全裹住,防止样本性质发生变化。要想加快样本分析的速度,还需要在每个样本上做记号并记录相关数据最后进行分类保存。
②试验技术
只有完整的、没有受到影响的样本才能保证原位试验的准确性,即使是被扰动或者稍有破坏的样本也不能参与原位试验。荷载、标准贯入和静力触探等手段都是原位试验的方法,目前我国大多使用标准贯入法进行原位试验。
自动落锤法即标准贯入法,使用这种方法时要结合不同的地基深度调整钻探深度。一般的,1m或者1.5m的钻探深度就可以满足要求,但是如果是强风带化的地区可以钻探2.5m。钻探完成后要立即编制勘察报告,编制的勘察报告不能违背《岩土工程勘察规范》。报告完成后还需要对整个工作进行总结。
结束语:综上所述,岩土工程地质勘查工作的综合性很强,影响因素复杂多样。勘查工作经常受到界面划分不科学、没有充分的考虑地质形态和勘察技术水平太低等条件的制约,所以我们需要不断的学习国外先进的勘探技术,提高地质报告的编写质量,科学全方位的评估岩土工程的地质环境,利用高水平的钻孔、取样和原位试验技术促进勘探技术的发展,进而提高整体工程的质量。
参考文献:
[1]李锋民.高层综合楼岩土工程地质勘察的综合评价[J]城市建设理论研究(电子版),2013(14).
[2]王志忠.结合实例论述岩土工程地质勘察的分析应用[J]中华民居,2012(01).