岩土勘探论文范例6篇

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岩土勘探论文

岩土勘探论文范文1

关键词:省标DB33/T1065-2009勘察规范;国标GB50021-2001勘察规范(2009年版);丙级勘察工程项目;单一的静力触探问题;具体情况应具体分析执行

对软土地基勘察中,萧山严格执行国标《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)第6.3.3和第4.1.20强制性条文的规定,全静探已被全面彻底取消,而这次省标《建设工程岩土工程勘察规范》DB33/T1065-2009提出对丙级勘察工程项目,地基土单一的场地,可采用单一的静力触探测试手段进行勘察,笔者产生有一些粗浅看法,现冒昧提出,敬请批评指正。

1 规范不统一的问题

1.1国标的规定

国标《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)第6.3.3:“软土地区勘察宜采用钻探取样与静力触探相结合的手段”[1], 其中,第4.1.20强制性条文要求有1/2原位测试钻孔,1/3钻探取土试样孔。

1.2省标的规定

省标《建设工程岩土工程勘察规范》DB33/T1065-2009规范第7.1.1条文说明:“对浙江省平原区的丙级勘察工程项目,地基土单一的场地,可采用单一的静力触探测试手段进行勘察”[2]。

从上述国标和省标《岩土工程勘察规范》规定中不难看出,国标《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)规定宜采用钻探取样与静力触探相结合的综合勘察手段进行勘察,而省标《建设工程岩土工程勘察规范》DB33/T1065-2009提出对丙级勘察工程项目可采用单一的静力触探测试手段进行勘察,困惑勘察人员执行规范的实际问题,如何与现行国标《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)衔接、协调、将矛盾统一和正确应用,正是本文要解决关键性的问题。

2勘察现状

2.1 萧山软土的工程地质特性

从沉积学角度,按土的成因类型和沉积时代,萧山平原区的软土可划分为两大类,一类为淤泥质土为主(通常具有浅部“硬壳层”)的软土,主要分布于萧绍滨海平原,系典型的软土地基;二类为饱和粉砂土为主的软土,主要分布于钱塘江冲海积平原,为粉砂土地基。根据众多勘察资料分析,萧山在第四纪期间遭受全新世海侵海退和古钱塘江多次河谷改道,侵蚀切割及近代冲积和人类活动等作用,致使萧山第四纪沉积物具有多种成因类型、岩性相变复杂、土层在竖向上软硬交替、多层组合、厚度变化大等工程地质特性,如表1所示。

岩土地层结构及主要物理力学性质指标表1

2.2执行规范的具体情况

主要有二种情况,一是对多层建筑采用天然地基、短桩基础或存在软弱下卧层和饱和粉砂土地基,以及查明埋藏的河、塘、沟、浜和填土层厚度时,选以静探和钻探取样相结合的综合勘察手段,以静探为主,静探孔占2/3,钻探取土试样孔占1/3,即使是所遇地质条件较为简单且场地较小的丙类建筑,也布以1/3钻探取土试样孔;二是对复杂的岩土地基以及在软土地区有二层及二层或在饱和粉砂土软土地区二层及三层以上地下室的高层、超高层建筑、大跨度空间结构的大型商场、高耸建(构)筑物、公铁立交桥、高架铁路、地下隧(通)道等工程项目,以基岩或深部钱塘江古河道沉积的圆(卵)砾石作为钻孔灌注桩持力层时,多采用全机钻,有的仅在地下室部位布置少量静探孔。

2.3如何理解与执行省标的规定

在国标《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)实施一年以后,省标《建设工程岩土工程勘察规范》DB33/T1065-2009于2010年7月1日起颁布实施,不论从技术法规角度来看,按法按理应执行国标,那么省标又该如何执行呢?笔者认为应视具体情况执行,确实,有的场地地质条件简单,如钱塘边的粉砂土层,岩性单一,性质较好,属中压缩性,地基承载力较高,土层厚度较大,且较均等,在受力层范围内无发现有淤泥质土等软弱夹层或透镜体,地下水位埋藏又较深,常年水位处于基础底之下,拟建厂房为钢结构,单幢,1F,且规模较小,荷载较轻,无有承重设备或设置重型行车,其场地周围勘察精度较高,对这类可不作地基变形计算设计等级为丙级项目,可以采用单一的静力触探测试手段进行勘察,静力触探最大的优点在于精确分层和取值。由此认为,当场地较小且地质条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下一般工业与民用丙级建筑,当采取连续记录的静力触探时,每个场地不应少于3个孔;对次要的单幢低层轻型丙级建筑,用于确定地基承载力和场地附近己有钻探及土工试验资料时,可以使用全静探进行勘察,但引用资料必须应用在勘察成果报告中。如何判定做全静探,.关键要做到以下四点:(1)掌握场地附近的地质资料;(2)地质条件简单;(3)荷载要轻,如单幢低层轻型的丙级建筑;(4)注意静探的适宜性,静探不适宜碎石土层、穿越圆(卵)砾石或所遇的抛石、碳化木头等障碍物。

3结论

通过以上对省标和国标《岩土工程勘察规范》有关采用全静探问题的讨论,可以得出以下几点结论:

(1) 对简单地基、简单场地、荷载分布均匀的七层及七层以下一般工业与民用的丙级建筑,则当采取连续记录的静力触探时,每个场地不应少于3个孔;对次要的单幢低层轻型的丙级建筑,用于确定地基承载力和附近己有钻探及土工试验资料时,可单独使用静探,但引用资料必须应用在勘察成果报告中。.

(2) 对中等复杂地基、中等复杂场地的乙级建筑钻探取土试样孔的数量不应少于勘探孔总数的1/3。

岩土勘探论文范文2

关键词:岩土工程;地形勘探;地基基础;解决方法;施工质量 文献标识码:A

中图分类号:TU472 文章编号:1009-2374(2016)35-0143-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.35.069

岩土工程中最为重要的就是地基基础,它也是整个工程的基础。在对岩土工程进行勘探的时候,工作人员必须要保证地基的稳定性以及地基的均匀性,只有这样才能够确保岩土工程的整个工程质量,地基的稳定性以及地基的均匀性对岩土工程有非常大的影响。所以在对岩土工程进行勘察工作的时候工作人员一定要非常认真,必须要依据工程中地形的主要特征,设计出科学、有效、合理的施工方案。除此之外,工作人员还必须要依据整个地基的不同特征,运用最有效、最合理的施工办法进行地基的处理工作,只有这样才可以确保岩土工程地基的质量。

1 天然地基的均匀性带来的影响

在对建筑施工基础进行设计的初期,相关设计人员对当地的地形条件应该是最为关心的,对于地基的设计主要是对地形条件所导致的地基变形有很大的依赖,严重的话,会导致建筑物后期的变形,比如说沉降量、沉降差和倾斜以及局部倾斜。当前情况下,设计人员大部分使用的极限转台的原则设计就是确保建筑物在后期条件下产生的变形处于允许变形范围之内,产生了这种问题,就是通常我们所讲的“地基不均匀”。

在对岩土工程进行勘探工作的时候,工作人员必须要对整个地基的均匀进行判断,这是一项工作人员必须要完成的工作。因此在岩土工程进行工程施工的时候,工作人员必须要对工程施工的平面面积以及深度面积进行了解,尤其是对天然地基进行判断的时候,它的平面面积以及抗震现场的平面面积有些地方是相同的。不过在对岩土工程地基的均匀性进行判断的时候,工作人员可以将岩土工程的水平投影范围作为判断的标准,但是深度面积的地基均匀性和抗震现场的平面面积在进行判断的时候是不一样的。

工作人员在对岩土工程进行勘探工作的时候,必须要注意地基的稳定性的勘探,它是整个勘探工作中最为重要的。工作人员在对岩土工程地基基础进行设计的时候,地形常常是最为重要的,它也是人们最为关心的问题,地形条件会对地基产生很大的影响,它还决定着整个岩土工程地基基础的变化,当工程地基变形比较严重的时候,就会对其他方面产生很大的影响。

很多工作人员在对岩土工程进行勘探的时候缺少见解,没有自己的创造力,整个勘探报告也非常的不完善,所以工作人员的设计方案在实际施工的时候经常会出现很多的问题,两者之间存在着很大的差异,因此工作人员在对岩土工程进行施工的时候会存在很多的安全问题,还会增加岩土工程施工中的不稳定因素。因此在对岩土工程进行勘探工作的时候,工程施工人员以及施工设计人员必须要依据整个岩土工程地基基础的施工地方的主要特点判断平面面积和深度面积,从而确定施工区域的深度,保证整个岩土工程的施工质量,除此之外还能够保证工作人员在进行工程施工的安全。

2 不均匀地基的稳定性带来的影响

在岩土工程的勘探工作中不均匀地基的稳定性一直有着非常重要的地位,它和天然地基的均匀性一样的重要。工作人员可以运用地基失效验算的办法对工程地基的稳定性进行验算,之后就能够将得到了数据作为工程中的重要资料,工作人员在进行工程设计的时候就能够运用到。工作人员在对岩土工程地基基础进行设计工作的时候,通常情况下都会运用等效分层总和的办法,运用这样的方法对整个工程地基进行验算以及判断。一般情况下工程地基的压缩变形就是岩土工程的地基变形,它对整个岩土工程的施工有着很大的影响,所以工作人员在对地基进行勘探工作的时候,假如工程地基出现不均匀的状况时,工作人员必须要依照标准的设计方案进行岩土工程的设计工作。一般情况下工作人员会运用单向连续性基础的办法。工作人员能够把岩土工程分为三个部分,之后再进行分解以及求解,而这三个部分就是指工程的基础结构、工程地基结构以及上部结构。这三个部分的完整性如果被打乱就会得到不均匀地基的岩土层承载力相关具体的数据。

工作人员在进行设计的时候必须要注意岩土工程的地基岩土层承载力没有办法进行取定值,这个问题会给岩土工程的施工质量带来不小的影响,会存在很大的施工安全问题。工作人员在对工程地基进行勘探时如果发现有不均匀情况,一定要对岩土工程的特点进行分析探讨,之后再对岩土工程的地基的稳定性进行验算。

3 地基问题的解决方法

3.1 水泥粉煤灰碎石桩

它还有一个名称就是CFG桩处理法,CFG桩处理法的作用就在于对软土地基的加固,这是对地基进行护理的施工技术,当前社会一直都在不断发展,CFG桩处理法主要是用沉管碎石桩作为基础的,并且经过改良创新的一种软弱地基办法。水泥粉煤灰碎石桩的运用办法就是以下所说,工作人员必须要先把一定标准的粉煤灰、水泥以及石屑与碎石进行混合搅拌,之后再加入一定标准的水把它制作成桩体的样子,粉煤灰以及水泥会进行胶凝工作,在胶凝之后桩体的强度以及整体的特性就会有很大的提升。在运用的时候必须要利用桩体的承载力,并且工作人员一定要迅速地将重力荷载转移到比较深的层面的地基土层里面。这样所得到的承载力将大于天然地基的土层承载力,除此之外还可以提升软土地基的承

载力。

3.2 土工合成材料地基的解决方法

这种办法是运用工程里面的合成材料,在当前的岩土工程中这种方法很受欢迎。这种合成材料有很多的优点,例如它的重量非常小,在工程进行施工的时候也非常简便,它主要是运用于反滤工序、隔离工序、加固补强工序以及排水工程中。在对这样的工程地基进行处理的时候,一般情况下工作人员要在边坡位置以及比较软弱的地基里面埋藏设置合成材料,这样就能够使岩土工程的地基土体更加有弹力,能够提升软土地基的承

载力。

3.3 砂石垫层法

工作人员可以在工程中运用砂石垫层的处理方法,这个方法主要是将软土层挖去,之后工作人员就可以把基础底面夯实,工作人员可以选择没有腐蚀性的砂石对地面进行逐层夯实。这样就能够让它成为岩土工程低级的持力层,这样能够将岩土工程的承载力大幅度提升,在岩土工程的地基沉降量里面,正常情况下工程地基浅层的沉降量比较大,所以工作人员在进行夯实工作的时候一定要以一个科学的标准进行,这个标准就是夯实工作的基础。因为工程地基的持力层是砂石垫层,因此它必须要有很强的应力扩散的效果,这样才可以有效地、科学化地减轻工程地基垫层以下天然土的压力,从而能够降低沉降量。除此之外,因为砂石垫层还可以起到很好的透水作用,砂石垫层可以将工程地基土质里面孔隙水压力快速的消散,这样就能够达到提升饱和土抗剪强度的效果,可以避免塑性损坏的事故产生。

4 确保施工质量关键

岩土工程勘察中对于地基处理的关键就是施工的质量,而质量能够确保的关键就是设计人员所设计的方案是否具有可行性,施工人员是否具有专业的施工技术。在这种情况下,地基处理还有很多不确定,比如说:施工工期比较段,施工所在地的地质条件有很大的差异,前期没有一个很好的设计,在施工的过程中随意的将工序减少,导致施工质量有很大程度的下降。在对项目进行检查时,没有专业的质量检测人才,这些都是地基处理质量的影响因素。所以施工前要依据施工的地形制定出适合的设计方案,在施工的过程中,要严格地按照施工质量要求开展质量检测,避免由于地基意外变形,从而给施工进度带来影响。

5 结语

在岩土工程中最为重要的就是对地基的施工,工程地基一定要经过科学有效的处理工作,如果没有处理好工程地基的问题,那么上部结构就会因为稳定性差而造成很大的问题,这会给岩土工程带来很大的影响,造成很大的安全问题。在对工程进行勘探工作的时候,只有处理好岩土工程的地基工作,才可以确保岩土工程的质量,这个问题是当前岩土工程中最为重要的,也是必须要解决的。在对岩土工程进行施工的时候,最为基础的工作就是对工程地基的处理,在对岩土工程进行施工的时候,工作人员一定要有严谨的态度,严格、认真地工作。工作人员在对工程进行设计的时候一定要在天然的地质条件下,只有这样才能够确保岩体工程的施工质量以及岩土工程的安全。

参考文献

[1] 敖彦龙,尚伊.软土地基岩土工程的勘察及其数据处理研究[J].建筑科学论文,2014,(7).

[2] 林青青.浅析岩土工程勘察中常用的地基处理方法[J].中国高新技术企业,2013,(3).

岩土勘探论文范文3

关键词:岩土工程;数字化勘察;应用方法

中图分类号:TU198+.2

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2009)13-0298-01

1 引言

岩土工程勘察是工程设计的先决条件。一般岩土工程信息,包括地形地貌、地层界面、断层、地下水位、风化层厚度以及各种物探、化探资料,这些资料只是一些离散的数据,岩土工程技术人员较难直接利用它们再去分析场地中工程地质参数的分布规律,更何况传统的岩土工程资料分析和解释一般都局限于二维、静态的表达,这种表达描述空间构造起伏变化的直观性差,往往不能充分揭示它们空间变化的规律,难以使人们直接、完整、准确地理解,也就越来越不能满足工程的空间分析要求。

随着计算机图形处理技术的完善,已经完全可以集成以岩土工程建模、岩土工程数字化、岩土工程数据库管理、岩土工程特性分析、岩土工程地质解释以及空间分析和预测、地学统计和图形可视化的一体化系统,继而发展成为现代化、信息化为一体的岩土工程勘察数字化新体系。本论文就将主要对数字化的岩土工程勘察进行简单的探讨,以期和同行分享。

2 岩土工程勘察方法概述

2.1 传统的岩土工程勘察方法存在的问题

(1)勘察资料过于地质化。

由于部门长期的条块分割,勘察、设计分散作业,加之岩土工程规范制定和新技术、新方法应用的滞后,以及专业设置过细,岩土工程本身的特殊性等原因,设计与勘察之间脱钩多,使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现,而且勘察也较难参与设计的全过程;设计人员也因知识的局限,很难深层次理解岩土工程勘察信息,因而勘察成果在设计中的转化率较低,造成许多不应有的浪费和损失

(2)数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。

地形图是设计系统的底图或称基础数据,由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟,与CAD设计软件的接口不匹配,很难顺利实现对接,设计系统不得不重新将勘察资料数字化,影响了设计系统CAD的推广应用。

(3)勘察信息数字化程度低。

勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、表格、文字等形式为主,内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准确理解,另一方面造成对勘察信息处理、利用上的困难。

2.2 数字化勘察技术概述

数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术,通过计算机及其软件,把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)有机地集成起来,建立综合的计算机辅助信息流程,使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变,作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化,逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点,把勘察、设计的图纸、图像、表格、文字等以数字化形式存贮,供各专业设计使用。

3 数字化岩土工程勘察应用实现的关键技术探讨

3.1 岩土工程数字化建模方法

岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法,表面模型法(也叫数字表面模型)的历史较早,它的基本内容就是通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法,也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料,包括测点的几何特征数据和属性特征数据,然后利用数据解释结果重构地质体界面。可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来,构成网状曲面片,进而确定整个地质体的空间属性,有很多方法用来表示表面,常用的方法主要有数学模型法和图示模型法,本论文主要讨论图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等,其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法,将做详细分析讨论。

不规则格网法(TIN)是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内,如果任意点不在顶点上,则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程,在三角形内则用三个顶点的高程),所以TIN是一个三维空间的分段线性模型,在整个区域内连续但不可微。有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式,这里采用一个简单的记录方式是:对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录,三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针,边的记录有四个指针字段,包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针;也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段,分别存储X,Y,Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是:对于给定一个三角形,查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率,当然可以在此结构的基础上增加其它变化,以提高某些特殊运算的效率。

3.2 数字化岩土勘察工程数据库系统

基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据,数据来源包括:

(1)基础地理数据这些数据主要包括:

①自然区划图。

该图反映被研究区域的地理区划、河流、道路、居民区、山川、公共设施等等自然地理信息。

②地形、地貌图。

该图反映被研究区域的自然地貌情况。

(2)岩土工程勘察数据这些数据主要包括:

所研究区域的工程地质勘探资料。

经过筛选、处理的各勘探点包括地理、环境、土的物理力学指标在内的所有信息。

各类建筑场地的地层信息,比如液化等级、液化指数、特征周期、年代、沉积相等。

结合上述分析,数字化岩土勘察工程数据库系统可以按以下几个步骤实施构建:

①岩土工程勘察数据库的概念模型设计。

岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题,为了能获得反映信息世界的概念性数据模型,将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来,仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系,并在此基础上建立相对应的数据库表结构。

②数据库建立实现。

岩土工程一体化系统的数据有三类:用户输入的原始数据、系统生成的中间数据及最终数据。原始数据由测点数据组成,而测点数据又由测点几何属性数据(位置)和测点信息属性数据;中间数据包括根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等,根据这些模型可以生成用户需要的各种图件,还可以进行各种信息查询操作;最终数据种类繁多,主要是根据用户需要由中间数据生成,包括图形资料和文档资料(如地质勘察报告等)。

岩土勘探论文范文4

关键词:岩土工程;数字化勘察;应用方法

中图分类号:E271 文献标识码: A

随着计算机图形处理技术的完善,已经完全可以集成以岩土工程建模、岩土工程数字化、岩土工程数据库管理、岩土工程特性分析、岩土工程地质解释以及空间分析和预测、地学统计和图形可视化的一体化系统,继而发展成为现代化、信息化为一体的岩土工程勘察数字化新体系。本论文就将主要对数字化的岩土工程勘察进行简单的探讨,以期和同行分享。

一、岩土工程勘察方法概述

1. 传统的岩土工程勘察方法存在的问题

(1)勘察资料过于地质化。

由于部门长期的条块分割,勘察、设计分散作业,加之岩土工程规范制定和新技术、新方法应用的滞后,以及专业设置过细,岩土工程本身的特殊性等原因,设计与勘察之间脱钩多,使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现,而且勘察也较难参与设计的全过程;设计人员也因知识的局限,很难深层次理解岩土工程勘察信息,因而勘察成果在设计中的转化率较低,造成许多不应有的浪费和损失

(2)数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。

地形图是设计系统的底图或称基础数据,由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟,与CAD设计软件的接口不匹配,很难顺利实现对接,设计系统不得不重新将勘察资料数字化,影响了设计系统CAD的推广应用。

(3)勘察信息数字化程度低。

勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、表格、文字等形式为主,内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准确理解,另一方面造成对勘察信息处理、利用上的困难。

二、数字化勘察技术概述

数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术,通过计算机及其软件,把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)有机地集成起来,建立综合的计算机辅助信息流程,使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变,作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化,逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点,把勘察、设计的图纸、图像、表格、文字等以数字化形式存贮,供各专业设计使用。

三、数字化岩土工程勘察应用实现的关键技术探讨

3.1 岩土工程数字化建模方法

岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法,表面模型法(也叫数字表面模型)的历史较早,它的基本内容就是通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法,也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料,包括测点的几何特征数据和属性特征数据,然后利用数据解释结果重构地质体界面。可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来,构成网状曲面片,进而确定整个地质体的空间属性,有很多方法用来表示表面,常用的方法主要有数学模型法和图示模型法,本论文主要讨论图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等,其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法,将做详细分析讨论。

不规则格网法(TIN)是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内,如果任意点不在顶点上,则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程,在三角形内则用三个顶点的高程),所以TIN是一个三维空间的分段线性模型,在整个区域内连续但不可微。有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式,这里采用一个简单的记录方式是:对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录,三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针,边的记录有四个指针字段,包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针;也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段,分别存储X,Y,Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是:对于给定一个三角形,查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率,当然可以在此结构的基础上增加其它变化,以提高某些特殊运算的效率。

3.2 数字化岩土勘察工程数据库系统

基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据,数据来源包括:

(1)基础地理数据这些数据主要包括:

①自然区划图。

该图反映被研究区域的地理区划、河流、道路、居民区、山川、公共设施等等自然地理信息。

②地形、地貌图。

该图反映被研究区域的自然地貌情况。

(2)岩土工程勘察数据这些数据主要包括:

所研究区域的工程地质勘探资料。

经过筛选、处理的各勘探点包括地理、环境、土的物理力学指标在内的所有信息。

各类建筑场地的地层信息,比如液化等级、液化指数、特征周期、年代、沉积相等。

结合上述分析,数字化岩土勘察工程数据库系统可以按以下几个步骤实施构建:

①岩土工程勘察数据库的概念模型设计。

岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题,为了能获得反映信息世界的概念性数据模型,将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来,仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系,并在此基础上建立相对应的数据库表结构。

②数据库建立实现。

岩土工程一体化系统的数据有三类:用户输入的原始数据、系统生成的中间数据及最终数据。原始数据由测点数据组成,而测点数据又由测点几何属性数据(位置)和测点信息属性数据;中间数据包括根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等,根据这些模型可以生成用户需要的各种图件,还可以进行各种信息查询操作;最终数据种类繁多,主要是根据用户需要由中间数据生成,包括图形资料和文档资料(如地质勘察报告等)。

结束语

作为一门应用型学科,岩土工程最终是为工程建设服务的。工程建设中遇到的各种岩土问题都应该成为岩土工程重点研究的课题。土木工程建设与岩土工程有着密不可分的联系,在中国这种联系表现的更加突出。要提高我国的岩土工程勘察技术,实现数字化是必经之路,也是勘察技术发展的必然趋势。它极大的改变了传统的勘察技术,综合运用各学科的知识,无论在操作方法还是实现效果上都有较大的优越性。但是在当前,这一技术依然处于发展的初级阶段,未来之路依然很长,其中有很多关键性的问题没有得到很好的解决,在人才方面也较为匮乏。因此,我国要大力培养岩土工程勘察设计方面的专业人才,加大该技术研究的投入力度,从真正意义上实现岩土工程勘察技术的数字化。

参考文献:

[1] 岳海东,王梅雨,谢雨繁.岩土工程勘察技术方法措施分析探讨[J].中国房地产业,2011(3).

[2] 赖华东.浅谈民用建筑中的岩土工程勘察技术与防控[J].科技咨询导报,2012(25).

岩土勘探论文范文5

关键词:岩土锚固;锚杆;抗拔

中图分类号:TU74 文献标识码:A

一、引言

岩土锚固技术是将受拉杆件的一部分固定在岩土体中,必要时可对杆件施加预应力,另一部分与工程结构物连接,用来承受结构物产生的拉力或者对于岩土体进行加固,以保持结构物和岩土体的稳定同时改善岩土体的受力状态。

灌浆锚杆是目前在工程中应用最为广泛的锚杆之一,1958 年是由德国 Bauer特种地下工程公司发明并首先将这项技术应用到了加固挡墙的工程中[1],起到了非常好的效果。

高铝水泥是近年来出现的一种新型灌浆材料[2],在-10℃的低温下,这种灌浆材料也可以充分的固结,因此为锚杆在永冻土层基础的施工提供了条件,此外各种添加剂也逐渐在灌浆锚杆中应用增强了锚杆的适用性。

在灌浆技术出现后的两个多世纪中,灌浆技术以及灌浆材料有了长足的进展,从最开始的单一化发展到现在灌浆材料种类繁多适用范围广,施工技术多种多样,基本可以满足各种地基工程,使得现在城市里地铁基坑的开挖、软土上修建超高层成为可能[3]。经过多年的发展锚固技术也得到很大提高,多种先进锚固技术的发明使得锚杆的应用范围更加广泛,性能也更加优越。

(一) 单孔复合锚固技术。传统的全粘结式锚固技术虽然施工简单,但存在一定的缺点,当锚杆受到上拔荷载时会在顶端产生严重的应力集中,只有距载部位较近的锚杆有很大的侧摩阻力,随着距离荷载位置的增加侧摩阻力会急剧下降,而且锚杆的应力也会随之急剧的下降,当荷载传至固定端长度最远之前,上部的锚杆体与灌浆体或灌浆体与土体之间产生了相对位移,从而导致了粘结破坏,因此无法充分发挥整个锚杆体的强度。为了改善锚杆的受力性能,冶金部建筑研究总院等单位成功研制单孔复合锚固技术,在一个锚孔中设置多个锚杆单元,这些单元之间是相互独立的,每个锚杆有独立杆体、锚固体和自由长度,而作用荷载时也是通过对于每个锚杆进行分别张拉,并且通过补偿张拉(补偿各个锚杆单元由于自身的差别导致在相同荷载下产生位移差)以达到每个锚杆受到几乎相同的荷载[4, 5]。

单孔锚固复合技术根据受力类型不同主要可以分为拉力分散型和压力分散型两类。与传统的拉力型锚固技术相比有其显著的优越性:

1.克服了锚杆随着长度的增加荷载无法得到有效传递的缺点,使得每个锚杆都能比较均匀的承受荷载,大幅度提高了锚杆的抗拔力,同时也减小了锚杆在荷载作用下的位移。

2.可以使得锚杆在各种土层中都能充分的发挥自身的强度并且充分利用土体的强度。

3. 密实性很好,不易发生开裂,对于锚杆形成了多层的保护,大幅堵增强了锚杆的耐久性。

(二) 旋喷灌浆扩底技术。通过高压喷射原理在锚固段范围内对土体进行切割扩孔并且用水泥浆置换填充,形成一个圆柱状的扩大头,充分的发挥扩大头的端承作用,极大的提高了锚杆的抗拔力[6]。

(三) 预应力锚固技术。这项技术最早产生于英国,充分利用了钢材的抗拉强度高,增强了岩土体的强度及自身稳定性,有效的利用了土体的潜力,同时可以节约工程成本保证了工程的安全性,从而成为提高岩土稳定性的最为经济和有效的一种途径[7]。

二、研究现状

锚杆在现在的岩土工程加固方面应用十分广泛,但不同的工程情况对于锚杆的要求也有区别,因此随着锚杆技术的发展,根据实际工程中的需要逐渐产生了适用于不同环境的新型锚杆。

(一) 快硬水泥锚杆

快硬水泥锚杆类似与普通的灌浆水泥锚杆类似,它也是粘结式锚杆的一种,施工之前先将水泥加水搅拌三分钟左右,然后将水泥灌注到锚杆的底部很快凝结[8]。对于这项技术的使用美国、法国等国家已经非常成熟并且进入批量发展的阶段。我国近几年来对于这种新型锚杆的研究也有了很大的进展,煤炭科研院建井所已经研制成功并进行了少量的试生产。

(二) 二次高压灌浆锚杆

这种方法是在第一次注浆体形成 5MPa 左右的强度时,采用特殊设备进行压力达 3~3.5MPa 的二次注浆,使得原来的注浆体产生贯通的裂缝,二次注浆液深入土层中,这样不但提高了注浆体的抗剪能力,同时也增大了注浆体与土体的接触面积,有效的提高了锚杆的抗拔力[9]。

(三) 让压锚杆(屈服锚杆)

在传统的粘结式锚杆中,当作用在锚杆上的荷载达到了锚杆的极限承载力时,锚固体和土体之间的接触面就会产生相对滑移导致侧摩阻力急剧减小或者锚杆体本身屈服甚至断裂,锚杆的锚固力的达到峰值以后会急剧下降甚至完全消失,导致锚杆失效;而让压锚杆能够克服这一点,在锚杆达到极限荷载时,能够保证抗拔力不变的情况下不发生断裂破坏,甚至在发生较大位移的情况下可以保持锚固力[8]。这种锚杆主要通过两种方法对传统锚杆进行改进,一种方法是对锚杆体的结构进行改变:①比较简单的方法是在锚杆体的垫板和螺母间加入弹簧垫片,这种方法施工简单,但其所能承受的抗拔力也较小并且让压效果较差。②将一些钢珠放入一个内部为锥形的套筒中,当锚杆在荷载作用下发生位移时会将钢珠不断的拉入套筒从而增加了锚杆和套筒的摩擦力,平衡不断增加的荷载,这种方法的让压性能较好,锚固力可以达到 200kN~250 kN。但这两种方法的缺点在于钻孔直径较大、成本高。另外一种方法是改变锚头的结构。①摩擦滑移锚杆,这种锚杆是在锚头处设置楔形体装置,锚杆随着荷载增加产生的滑移使得楔形体越拉越紧直到阻止锚杆的移动。②可伸长的滑动锚杆,特殊钢制成起剪切作用的凸块,锚杆体套有一根钢管,并将灌浆材料注入钻孔和套管以及锚杆体与套管之间,使得所有构件凝固在一起。当锚杆受到较大荷载时,剪切凸块通过旋转剪碎树脂砂使锚杆伸长,可以产生比较大的滑动距离并保持恒定的阻力。

(四) 螺旋锚杆

螺旋锚杆最早在桩基触探实验中作为反力装置而使用,这种锚杆通过作用旋转力矩而钻入土体中。它的优点在于成本低、施工速度快,并且施工时未对土体施加震动,所以土体受到扰动性较小强度不会减弱,而且施工结束后能立刻承受荷载。而且对于一些临时性的工程,可以进行重复利用[8]。

(五)可回收锚杆

可回收锚杆主要应用在一些临时性建筑中,锚杆使用完毕以后可以进行回收重复使用[10]。这种锚杆与传统锚杆的形式和施工方式并无太大差别,只是采用了特殊的锚杆、灌浆体以及承载体,但这种方法还处于研究阶段。这种锚杆主要可以分为以下三类:

1.机械可回收锚杆。在锚杆施工时,将在锚杆体上设置一个连接装置,当锚杆使用完毕时,在锚杆上作用反向荷载使得锚杆和连接装置脱离从而被拉出回收。

2.力学式可回收锚杆。在锚杆体和灌浆体之间采用特殊材料设置隔层,回收时直接拉出便可。

3.化学式可回收锚杆。在锚固段设置爆破装置,使用完毕后引爆爆炸装置将其回收。

(六)自钻式注浆锚杆

自钻式注浆锚杆将带有钻头的杆体直接作为锚杆,当锚杆钻到所需深度时直接灌注水泥浆进行锚固[8]。在一些比较松散的土体或者岩层中应用较广,因为这类地层成孔较为困难,钻孔过程中易发生坍塌。

(七)塑料锚杆

塑料锚杆主要有塑料锚杆和玻璃钢锚杆两种。玻璃钢锚杆采用玻璃纤维对作为增强材料,运用拉挤成型的方法制成,它的优点是成本低、可弯性和抗腐蚀性较好,可以在一定程度上取代金属锚杆,比较适用于煤矿巷道的施工中[11]。塑料锚杆并非完全由塑料制成,而是塑料和金属杆体的复合体。这种锚杆的优点是成本低、重量轻、节约钢材、抗腐蚀性好,并且抗拔力可以达到200~300kN。

(八) 分散压缩型锚杆

分散压缩型锚杆的主要特征是:通过采用多个承载体以及对锚固体施加压缩应力,把传递到地层周围的粘结摩阻力峰值控制到了最低的限度[11]。

三、结语与展望

随着沿海地区经济的发展,在软土甚至淤泥质土中应用抗拔锚杆也是现在工程发展的一个重要方向。本文参考国内外文献,对岩土锚固技术进行了系统总结, 并对今后的研究提出展望。总结如下:

近几年来少数工程在软土中采用了旋喷灌浆型锚杆,使得锚杆的锚固力大幅

度提高,但采用这种方法的工程很少,并且在确定抗拔力方面完全都是根据实验而得到,需采用有限元分析作深入具体的研究。

实际工程中的土层由于地质条件的不同会产生分层,且每层土之间会有较大差别,因此需要进一步的研究不同土质对于各种锚杆的影响。

目前的研究成果大多针对单根锚杆,而实际工程中很少采用单根锚杆,往往是作为锚杆群来使用,锚杆之间又会产生互相影响,所以锚杆群的应用有待深入分析研究。

参考文献:

[1] 韩军等. 锚杆灌浆体与岩(土)体间的粘结强度[J]. 部岩石力学与工程学报, 2005, 19: 84-88.

[2] K.w.Biggar 等. 永冻层基桩施工用高铝水泥基灌浆材料的室内研究和现场应用性能. 《北美最新反循环矿产和水井钻探及基础工程施工钻进工艺与设备》, 地质矿产部勘探技术研究所编, 1994.

[3] 吴昌勇. 水电站引水隧洞固结灌浆试验研究[D]. 武汉: 武汉理工大学, 2007.

[4] A D Barley. The Single Bore Multiple Anchor System[C]. London: Ground Anchorages and Anchored Structures, 1997.

[5] 程良奎. 单孔复合锚固法的机理与实践[C]. 岩土锚固技术的新进展论文集, 北京: 人民交通出版社, 2000.

[6] 韩军, 丁秀丽, 朱杰兵. 岩土锚固技术的新进展[J]. 长江科学院院报, 2001, 5: 第65-67.

[7] 苗国航. 我国预应力岩土锚固技术的现状与发展[J]. 地质与勘探, 2003, 3: 91-94.

[8] 张乐文, 刘传波. 新型锚杆及岩土锚固新技术[J]. 公路交通科技, 2004, 7: 26-29.

[9] 唐保付等. 二次高压灌浆提高土锚承法力机理研究[C]. 岩土锚固新技术论文集, 北京: 人民交通出版社, 1998.

岩土勘探论文范文6

关键词:岩土工程;勘察技术;发展趋势

Abstract:Survey of geotechnical engineering is an important step in engineering construction and the prerequisite for engineering design. After decades of rapid development, China's geotechnical engineering survey technology achieves continuous improvement. Whether the survey means, survey equipment, survey technology of digital or the breadth and depth of knowledge of the technical staff have achieved great development. The author of this article through researching of present situation and the trend of development of Chinese and foreign rock soil engineering system, and introducing the characteristics of geotechnical engineering and theoretical basis to prospect the development trend of geotechnical engineering survey technology. The views in the paper is for reference.

Keywords:geotechnical engineering;survey technology;development trend

中图分类号:U469.6+92 文献标识码: A 文章编号:

岩土工程勘察是一项综合性的工程地质调查工作,其目的是运用各种勘察测试手段和方法,对建筑场地进行调查研究。岩土工程勘察的目的是:运用各种勘察测试手段和方法,对建筑场地进行调查研究,对修建各种建筑物的地质条件和建设对自然地质环境的影响作出分析判断;保证地基和上部结构共同工作时,地基的强度、稳定性以及不致于产生过大沉降变形的措施,分析并提出地基的承载能力;提供基础设计,施工以及必要时进行地基加固所需要的工程地质和岩土工程资料。

一、岩土工程体系的现状

1.1中外现状的对比

调查研究,在欧美一些发达国家等地区,岩土工程师主要是在一些咨询公司提供服务。 这些公司具有一批既有理论又有经验的工程师,为社会各界人士提供不同形式的服务,像勘察、设计、监测、监理之类。 他们主要是提供知识和信息,属于科技含量高知识密集型企业。 他们有高水平的科技人才和高质量的设备,一般设有属于第三产业的钻探或岩土工程施工力量,与属于第二产业的施工企业相比 其区别是十分明显的。在我国由于市场经济起步比较晚,岩土工程专业体制还不够完善,故目前从事这个专业的企业不定型,这是过渡时期的自然状态。 但是知识密集型和劳动密集型迟早是会分离的。目前我国勘察行业与发达地区存在一定差距主要体现在从业人员多,工人比例大,人员素质低。 根据国家《建筑勘察技术政策》(1996― 2010),将会改变这种状况,国家将在完善法制、规范净化市场的基础上,调整产业结构,鼓励有条件的单位改造成与国际接轨的高技术含量企业。

随着建国以来数十年工程实践的积累以及改革开放的巨大技术进步,我国岩土工程勘察的技术水平有了明显提高,已经完全可以承担各类大型复杂工程的勘察、设计以及施工。 并且每两年评选一次优秀勘察项目, 金质奖和银质奖都达到国际先进水平。但是同时也存在一些未完全与国际接轨的一系列问题包括水平参差不齐、成果质量下降甚至弄虚作假。 可以预见,未来数年,随着我国市场的逐步完善和国内国际两大市场的逐渐融合,逐渐形成自己的特色和优势,使岩土工程业务制度走向世界。

1.2国内岩土工程体系已基本形成

在建国初,我国开始引进国外的勘测技术,把只负责查明工程场地的地质、评估地质条件等等的工程地质勘察演变为岩土工程勘察, 由原来的不参与解决工程实际问题或具体办法的状态,逐渐转型为勘察工作报告中还要涉及拟定工程地基基础的合理方案、相关的注意事项、选定施工方案的理由等等工作。 因此,它既不作出指导性的建议,也不用走进基层工作中,导致其工程勘察工作范围比较狭隘,其发展也比较缓慢,“重前期轻后期”的现象令勘测工作与工程设计和工程实际施工不相符,也令勘察成效在工程整体操作流程中不能有效的发挥作用,但在当时国内岩土工程体系已经逐渐形成。市场经济国家普遍实行的专业体制岩土工程在发达国家已有 40 年左右的历史。 它要求勘察与设计、施工、监测密切结合:要求服务于工程建设的全过程:要求在获取系统准确资料的基础上, 深入论证岩土工程利用以及整治方案;要求提出技术可行、经济合理的具体建议。因此,这种体制与工程实际更贴近,更注重于解决工程实际问题,从而要求技术人员具备全面的知识,贡献出最大的力量。

二、岩土工程的特点

岩石的裂隙性和土的孔隙性是岩石和土区别于混凝土、钢材等人工材料的主要特点。

(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,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和难点。

(二)岩土的孔隙性

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,不同的加荷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。 膨胀土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环节。

三、近年来我国的岩土勘察技术取得的进展

岩土工程在本国已经有十多年的发展史,相继取得以下几个方面的有效性进展:

(1)地基处理水平大幅度提升。这几年来,为了满足岩土工程建设需求,我们不断吸取、发展各种地基处理技术的实践经验。对于地表大部分都松散,地表厚度大小变化大,地表相变较为剧烈且成分复杂的第四纪地基的处理技术已经有了凸出的表现。

(2)把勘察与设计、施工试行性的结合起来,初次形成了设计、施工、监测为一体,的岩土工程体系。

(3)我们已经达到技术要求,并能够解决地质条件较为复杂的岩土工程。相关的规定、标准,标志着我国岩土工程勘察已经在实践积累下一个较为稳定的技术水平。

(4) 多样化的岩土工程勘察工作已经逐渐取代单一的取样、试验、报告、钻探的模式。螺旋板载荷试验、超重型动力触探、预钻式和自钻式旁压试验、 孔隙水压力测试等的创新技术相继出现,不仅提高了地基水平的评估工作,还推动了岩土工程勘察工作的效率和精确度。 还有室内土质工程检验中的高压圃结试验、三轴压缩(剪切)试验等方法,使土力学理论与勘察工作有机的结合起来。此外,在桩动力试验上也列出了规定与操作手册;土质的动力性质测验方法也不断增加:岩土测验的必要性已经嚣现重要。工程勘察系统经过巨大变革后,勘察结果文案中包含了多个重要技术要点。比如,场地稳定性的评价、在建工程的安全性的预测评定、拟建场地提出岩土工程评估等等。

四、岩土工程勘察的发展趋势

传统的岩士工程勘察方法存在以下几方面问题:(1)勘察资料过于地质化。 (2)数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。(3)勘察信息数字化程度低。 今年来数字化勘察技术被广泛应用,数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术计算机技术、网络通信技术和 CAD 技术,通过计算机及其软件,把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)有机地集成起来,建立综合的计算机辅助信息流程,使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化 CAD 技术转变,作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化,逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。 该技术体系用系统工程观点,把勘察、设计的图纸、图像、表格、文字等以数字化形式存贮,供各专业设计使用。

对岩土工程勘察方法实施改进, 逐步过渡到数字化勘察技术,并推广其广泛应用,这是勘察工程发展的必然趋势,但是这其中还有一段很长的路要走,不仅仪是因为其中还有一些关键技术问题尚未完全攻克,而且我国目前在数字化勘察、勘探方面的专业人才也很匮乏,因此,必须加大数字化岩土工程勘察技术人才的培养,并加快该技术的研究应用,以真正实现岩土工程的数字化勘察的广泛应用。

五、结束语

总而言之,目前我国的岩土工程勘察技术较多,且众多勘察方法、技术发展的成熟程度不尽相同,所以我们要在实际勘察设计工程中积累经验、重视有效性的发展、时刻应用新科学新技术来发展我国的工程勘察技术,把我国的勘察技术提高到一个更高的水平。

参考文献: