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岩土工程设计案例精选(九篇)

岩土工程设计案例

第1篇:岩土工程设计案例范文

关键词:岩土工程;勘察;设计;问题

中图分类号: F470.1文献标识码:A 文章编号:

一、岩土工程的勘察中应注意的问题

1、勘察方案制定中应注意的问题

(1)掌握工程概况,充分了解设计意图

工程概况包括工程规模和特征,工程所处场地的复杂程度,建筑物地基的复杂程度等,掌握了这些情况才能确定勘察的等级。了解设计意图主要指清楚设计所需的工程地质资料参数。不同工程功能不同,荷载不同,结构不同,变形要求不同,因此对岩土参数的要求也不同。例如,在平原土石坝水库建设中,主要应考虑库区岩土体渗透性,坝体的稳定性,沉降,因此勘察要提供岩土体的渗透系数,变形系数,抗剪强度指标及地基承载力,而在高层建筑中,平原地区大多需要打桩处理,因而要提供桩基参数,变形模量等指标。只有掌握了工程概况,充分了解设计意图,才能使勘察工作具有针对性、目的性,做到有的放矢。

(2)重视现场踏勘

确定勘察的方法、手段之前,需要初步了解工程现场情况和区域地质资料。现场踏勘是了解工程现场情况和区域地质资料的最有效手段之一,是对工作现场的地质条件和施工条件等进行实地的概略调查和了解,使地质工作的设计和部署切合于实际。我国幅员辽阔,各地地形地貌不同,岩土体成因复杂多变,因而各地的不良地质作用不一,岩土体的物理力学性质不同,而岩土参数往往是通过多次试验、分析统计得出的,具有区域性和经验型,例如岩溶地区,喀斯特溶洞及土洞是主要不良地质作用,而在滨海地区,软弱土及盐渍土是勘察时必须重视的,在黄土高原, 黄土的湿陷又是勘察的重点,因此,要进行现场踏勘,收集临近工程的地质资料,充分了解区域地质特点和工程现场情况,为下一步工作打下坚实的基础。

2、勘察方案实施中应注意问题

(1)技术交底

从事现场作业的人员大多为近几年毕业的学生,缺乏应有的经历和经验,要重视初业人员技术交底。工作现场中技术、安全等交底不能流于形式,要针对项目的工程特点、场地环境进行技术、安全等交底,不能使现场人员知其然不知其所以然。

(2)根据现场情况适当调整勘察方案

由于岩土的复杂多变性,制定方案可能与实际情况有出入,在实施过程中要根据情况适当调整。比如勘探孔在预定深度内遇到厚度较大,且分布均匀的坚实土层时,一般性勘探孔深度可适当减小,而在预定深度内有软弱土层时,勘探孔深度应适当增大。又如在滨海地区勘察时,当遇到较厚砂层时宜适当增加标准贯入点,而遇到分布广、厚度大软弱层时要增加静力触探点和十字板剪切试验。因此现场调整勘察方案有它的必要性。

(3)室内试验条件要尽量接近工程实际状态

勘察是为工程设计服务的,要为工程设计提供必要的岩土参数,在室内试验时试验条件越接近工程实际工作状态,试验结果越符合工程实际。例如,在平原土石坝水库建设中,土试样试验前要先饱水,这是因为水库运行时,大堤浸没线以下是饱水的,正因为饱水,大堤上浸没线以下土的物理力学性质指标比浸没线以上指标要差。又如,在对击实土样做强度和渗透性试验中,不应用最大干密度对应的土试样,而一般采用压实系数为0. 94 左右的土样,这是因为在筑堤时,土体压实质量控制一般取压实系数0. 94 左右。

二、岩土工程的设计中应注意的问题

岩土工程设计做到可行比较简单,但是做到合理则很困难,因为它不仅依赖地形条件与地质条件,而且还依赖施工方法。进行岩土工程项目设计首先必须根据地质状况拟订初步设计方案,根据初步设计方案制定施工方法,根据施工方法验算设计方案的可行性,最后将详细的设计方案、施工方法与施工要求作为设计文件一并提交,在施工过程中还必须时时跟踪,发现地形地质变化较大还应及时变更设计。因此作为一名岩土工程技术人员,不仅要求具备良好的设计知识,掌握各种岩土工程的设计方法与要点,而且要求具备丰富的实践经验,了解岩土工程各种成熟的施工方法与注意事项,这样才能立于不败之地。

1、注意进行多种方法的比选。

首先应保证方法的有效性,然后选择方法的经济性。如在岩层中锚杆加固比挡土墙效果好;在土层中防护措施与削减坡度结合采用比单纯增强加固措施效果好;预应力锚索与抗滑桩结合比单纯采用抗滑桩效果好。

2、注意对工程永久安全度的认识

土体的蠕变变形作用,锚杆的锈蚀作用,预应力的松弛作用以及土体遇水软化均会对防护结构的永久安全度产生较大的削弱。

3、当需要加强防护措施时要注意分清加强措施的真伪

在某些条件下,加强防护措施可能并不能增加防护安全度,如仅仅增加锚杆直径或提高锚杆密度而不增加锚杆长度;增加锚杆长度而减小成孔直径;增加预应力锚杆的总体长度与强度但未相应增加锚固长度;承受水平荷载的桩增加长度而不增加直径;锚杆、锚索及桩未穿过滑动面或穿过长度不够等等。

4、注意对环境影响的评价

岩土体开挖一般要引起附近地表沉降变形,施工爆破在附近产生较大的震动与噪声以及引起地下水位出现较大变化而使附近地下水减少、地表水体不能长时间保持等等。

5、计划变更

在设计过程中必须提出施工质量检查措施和设计变更条件,这是由于现场地形地质条件复杂多变而保证岩土工程施工质量所必须的。

岩土工程更依赖于地质条件,一旦地质工作出现失误,轻者对设计方案进行局部修正或调整施工方法,重者必须改变整个设计方案,造成工程建设管理上的被动和经济上的损失,所以必须对岩土工程的地质勘察工作充分重视。岩土工程项目的地质勘察工作首先表现在对勘察的范围要求更广: 不仅在“点”和“线”上要明确,而且在工程影响范围内的“面”上甚至“三维空间”上均必须把握;其次表现在对岩土体的物理力学性质的要求更全面: 不仅要求提供岩土体的容重、承载能力和极限摩阻力等等,而且要求提供孔隙比,内摩擦角,内聚力,弹性模量等等,且不同的工程方法要求不一样。要搞好岩土工程的勘察设计,必须熟悉每一类岩土工程的设计方法,了解每一类岩土工程的工程影响范围以及对岩土体的物理力学参数的要求。对于岩土工程应该从方法的有效性、工程的永久可靠度、环境保护以及防止出现较大的地质灾害等多方面综合分析,做到工程既不浪费又有充分的可靠度。

第2篇:岩土工程设计案例范文

关键词:岩石力学;试题库;工程案例库;教学质量;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0135-02

“岩石力学”在中国矿业大学(以下简称“我校”)2012版本科培养方案中被列为土木工程专业的专业主干课程,其研究对象是各类工程岩体,涉及领域广泛,如边坡工程、地基工程、道路与桥梁工程、隧道工程、港口工程、水利工程、深部矿山工程等,贯穿于工程建设全过程。该课程内容设置丰富,包括岩石的基本物理力学性质及其实验方法、岩体的物理力学性质及岩体强度理论、原岩应力及其测量理论和方法,岩石地下工程、边坡工程和岩石地基工程的设计方法和稳定性分析方法等相关内容。其教学目的在于使学生掌握岩石力学的基本概念、基本原理和基本方法,熟悉岩石力学的基本实验内容与方法,学会运用岩石力学的基本原理分析岩石工程问题,增强其解决实际岩石工程问题的能力。它的任务是为后续课程如隧道工程、软岩支护技术、岩土加固技术等专业课程提供岩石力学基本知识,也为从事岩土科学技术的专门研究奠定必要的理论基础。

为了提高“岩石力学”课程的教学质量,国内许多学者对“岩石力学”课程的教学方法、教学手段和教学模式进行了深入研究,取得了可喜的研究成果。将许多新的教学方法引入“岩石力学”课程教学改革中,如案例教学法、[1]研究型教学法、[2]数值仿真试验教学法,[3]提出了许多新的教学模式,如模块式教学模式、[4]创新教学实践模式。[5]但遗憾的是,目前“岩石力学”课程还没有完备的试题库和工程案例库,这方面的研究在国内还处于空白,这不利于授课质量的提高和教学效果的有效考核,因此,科学、客观、正确地建立“岩石力学”课程的试题库和工程案例库是亟待解决的问题。

一、“岩石力学”课程的重要性及意义

我国是世界上最大的发展中国家,改革开放以来,国民经济大约以每年8%~10%的速度递增。随着国民经济的持续稳定发展,我国的大规模基础建设越来越为世人所瞩目。目前,我国已建或在建的三峡水利枢纽、西气东输、南水北调、西电东送、青藏铁路、越江跨海隧道、深部采矿等工程无不令国际同行惊羡不已,这为我国岩石力学的发展创造了前所未有的良好条件,“岩石力学”与工程在我国已经成为名符其实的朝阳产业。另外,我国岩石工程规模从跨度、长度、高度、深度等方面都有大幅度增加,同时工程地质条件也越趋复杂(高地应力、高地温、高孔隙水压或气压),技术难度空前,新理论、新方法、新技术层出不穷。

从上面的分析可以看出,随着我国能源、交通、环保、国防等事业的发展,复杂而巨大的岩石工程日益增多,这为岩石力学服务的相关学科人才的培养提供了前所未有的机遇与挑战。在工程建设过程中,如果对岩石力学缺乏足够的研究与认识,将造成巨大工程事故,甚至造成灾难性的后果。如最为著名的法国马尔帕塞(Malpasset)拱坝垮坝(导致 421人死亡,财产损失达 300 亿法郎)及意大利瓦依昂(Vajont)工程的大滑坡(摧毁一个小镇与邻近几个村庄,造成约 2500 人死亡)。

中国矿业大学属于国内外知名煤炭高校,面向的对象为深部地下工程。目前我国煤炭开采深度已突破1300m,随着开采深度的加大,工程地质条件越来越复杂,各种工程灾害不断涌现,如岩爆、突水突泥、塌方、大变形等,严重影响了工程的正常建设。实践证明,能否安全经济地进行工程建设,很大程度上取决于人们是否能够运用近代岩石力学的原理和方法去解决工程问题。由此可见,通过“岩石力学”课程的学习,掌握岩石力学基本理论和原理,并利用所学知识去解决实际工程问题,对预防工程灾害,减少经济损失和人员伤亡,保障岩石工程的安全建设具有重要现实意义。“岩石力学”课程对于土木工程专业的本科生以后走上工作岗位进行工程设计与施工,具有重要现实意义。因此,必须找到当前课程教学中存在的主要问题,并提出有效的解决思路,才能达到“教好、学好、用好”的目的。

二、“岩石力学”教学中存在的主要问题

“岩石力学”课程具有内容繁杂、理论性强的特点,对于力学功底不是很好的学生较难掌握,容易使学生产生畏难和厌学情绪,致使学生上课睡觉、作业应付的现象严重。根据笔者自己在这门课程授课中的感受和对这门课的理解,并结合学生对这门课的反应,认为目前该课程教学中存在的突出问题主要有以下两点:

1.考核机制不健全

目前“岩石力学”课程采用期末闭卷考试的方式进行考核,但历年考题重复现象严重,缺乏合理的试题库。教师出题主要是通过网络下载很多相同内容的试题,或是局限于几本教学参考书或资料,这样组成的试卷所包含的知识点的分布和比例往往有缺陷,而且所用的时间比较多。有些学得不好的学生甚至能通过网络和搜集历年考试题最终取得较高的考试成绩。另外每年考题变化不大,灵活性差。因此,当前由于缺乏科学合理的试题库,不能有效评价学生掌握知识的能力,无法体现公平性。

2.与工程实践脱节严重

“岩石力学”是一门工程实践性很强的课程,然而受场地、资金和工程条件等因素制约,现在的教学模式主要以书本知识传授为主,缺乏与工程实践的有机结合。学习岩石力学的最终目的是为工程服务,而对于与工程应用紧密结合的章节,如地应力及其测量方法、地下工程维护原则与支护技术等内容,学生在课堂上只能靠课本想象,与工程实践严重脱节,这不符合“岩石力学”理论与实践兼备的课程特点,因此难以激发学生学习的积极性和主动性,更不用提培养学生的创造性。因此,迫切需要建设科学合理的工程案例库,在课堂教学中引入工程案例教学模块,通过最新的工程案例讲解和讨论,提高学生的兴趣,激发其自主学习的热情。

通过建立完备的习题库和典型的工程案例库,一方面,在原有教学基础上,可以增加习题教学和案例教学环节,丰富课堂教学模式,实现启发式教学,从而改变目前教学模式单一的现状,激发学生的兴趣,提高学生主动学习的积极性;另一方面,可以规范课程管理,促进教学改革,实现考教分离,理论与实践紧密结合。

三、“岩石力学”试题库与工程案例库的建设思路

通过建设“岩石力学”课程的精要试题库和典型工程案例库,可以改善当前的教学方法,提高教学质量,有利于不断提升教师的教学水平,提高学生学习的主动性和自觉性。

1.“岩石力学”试题库的建设思路

(1)搜集和整理“岩石力学”习题和试题:对目前国内所使用的“岩石力学”教材,完成课后思考题的解答。搜索、查阅其他院校(如山东科技大学、西南交通大学等)的“岩石力学”试题,特别是对具有代表性、典型性的试题进行收集、整理,并制订标准答案。然后,根据不同的知识点进行分类,形成精要习题集。

(2)根据“岩石力学”教学大纲,明确课程定位,根据教学过程中发现学生学习中的难点,结合课程重点,加强相应习题内容的建设。针对每一章的重点难点,构建相应题型,通过课题提问形式进行课堂讲授,并有针对性地布置习题进行课后复习和预习,实现学生对重点难点的及时掌握和有效巩固。

(3)编题与征题:题目来源初步定为以几个下方面:1)网络收集,查阅一些知名网站进行下载。2)搜集有“岩石力学”丰富教学经验老师的历年考试命题。3)从注册岩土工程师习题集和历年真题中选取。4)从各种教材、习题集中精选试题。5)根据自身授课体会和学生反映的重难点自己编制试题。

(4)命题题型:根据“岩石力学”课程的特点,“岩石力学”试题库的题型主要有以下几种:选择题、判断题、填空题、简答题、计算题、论述题;试题难易程度要适中。

(5)采用相关计算机软件,开发“岩石力学”习题库系统,便于学生网上学习和答题,以引导学生自主学习,进行有效的课前预习和课后复习。同时建立“岩石力学”试题库系统,确保以后出题的过程中能够基本覆盖所有知识点。

2.“岩石力学”工程案例库的建设思路

(1)通过文献、书籍阅读及网络浏览,搜集国内外大型岩石工程案例和典型工程灾害资料,如大型水利工程、长大隧道工程、深部煤矿工程的现场图片及相关资料,并运用岩石力学原理对具体工程及灾害进行深入剖析,形成工程案例库。结合构建的案例库,增设课程案例教学模块,激发学生的学习兴趣,提高学生自主学习和独立思考的能力。

(2)进入工程现场,从现场搜集大量第一手资料,进行归类整理和深入剖析。一方面,通过在平时带领学生实习的过程中或者利用互联网的丰富资源来搜集各种工程图片,增强学生的感官认识;另一方面,结合当前的煤矿工程热点问题,如巷道失稳、冲击地压、突水等问题进行专题讨论和案例讲解分析,实现案例教学和启发式教学,提高学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。

(3)结合构建的“岩石力学”课程习题库和工程案例库,对目前的“岩石力学”课件进行改进完善。对各章节进行相应习题和案例补充,并对当前几种典型“岩石力学”教材(如贺永年编著、张永兴主编、沈明荣编著等)进行详细阅读,科学编辑,根据学科发展对课程内容进行部分更新和调整,优化课程内容,并充分发挥多媒体的优势,形成一套图文并茂的课件,从而调动学生学习“岩石力学”课程的积极性与主动性,提升课堂教学效果。

四、结语

对于土木类专业的本科生来说,“岩石力学”课程无论对他们的考试、毕业设计和其他专业课学习,还是以后走上工作岗位,进行工程设计与施工,都具有重要意义。进行“岩石力学”课程的试题库和工程案例库建设,对课程考核、教学模式改革和提高课堂授课质量以及实施素质教育等都具有十分重要的现实意义和参考价值。但需要指出的是,对“岩石力学”试题库和工程案例库的建设与维护是一项长期而艰巨的任务,试题库的建设决非是一个简单的试题堆积过程,而是一个艰苦的近乎枯燥的过程;工程案例库也绝不是简单将工程资料拼凑的过程,而需要结合课程教学大纲,进行深入的案例剖析。因此,试题库和案例库的建设需要一个长期的过程,应遵循循序渐进、逐步完善的原则。相信随着计算机技术的不断发展,教学改革的不断深入,将会探索出许多新的更适用的教学模式与教学方法。

参考文献:

[1]王亮清,梁烨.案例教学在岩体力学教学中的应用[J].今日科苑,2006,(6):24.

[2]唐海.研究型教学在岩体力学课程教学中的应用[J].当代教育论坛(综合版),2010,(3):99-100.

[3]王述红,梁成,杨勇,等.应用真三维岩体建模仿真技术推动岩石力学教学改革[J].力学与实践,2011,33(1):89-91.

第3篇:岩土工程设计案例范文

论文摘要:公路工程地质勘察报告是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价公路构筑物的场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为公路工程设计和施工提供合理适用的建议。

公路工程地质勘察报告是公路工程地质勘察的最终成果,是公路路基及构筑物地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和施工能否安全可靠、措施得当、 经济 合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同。下面谈一谈有关公路工程地质勘察报告的编写工作。

一、公路工程地质勘察内容

1.路线工程地质勘察。主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案,在地形、地质条件复杂的地段,重点调查对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题,确定路线的合理布设。

2.路基、路面工程地质勘察。在初勘、定测阶段,根据选定的路线位置,对中线两侧一定范围的地带,进行详细的工程地质勘察,为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。

3.桥涵工程地质勘察。按初勘、详勘阶段的不同深度要求,进行相应的工程地质勘察,为桥涵的基础设计提供地质资料。Www.133229.COm一是对各比较方案进行调查,配合路线、桥梁专业人员,选择地质条件比较好的桥位;二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察,为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。

4.隧道工程地质勘察。隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容:一是隧道方案与位置的选择,包括隧道与展线或明挖的比较;二是隧道洞口与洞身的勘察。

5.天然筑路材料工程地质勘察。筑路材料勘察的任务是充分发掘、改造和就近利用沿线的一切材料对分布在沿线的天然筑路材料和 工业 废料,按初勘和详勘阶段的不同深度进行勘察,为公路设计提供筑路材料的资料。

二、报告的编制程序

1.外业实物工作量的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是试验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)工程地质平面图。

2.对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与试验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。

3.对整个报告进行框架结构规划。由于公路工程地质有其特殊性,属于多专业合作工程。因此,对整个报告提前进行整体框架结构规划是十分必要的。

4.编绘钻孔工程地质综合柱状图。柱状图中标明各层的地质年代、成因类型、承载力基本容许值、摩阻力标准值和地下水位及地质描述。

5.划分岩土工程地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。另外应注意,工程地质层的划分,不是越细越好,当然也不是越粗越好,除了遵循一般的划分原则之外,还应结合工程对象进行划分。在正确划分出工程地质层后,编制分层统计表。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。

6.编绘工程地质纵断面图和其他专门图件。公路工程地质纵断面图是公路工程地质勘察报告的重要组成部分,对公路工程的设计和施工有着重要意义。

7.编写工点工程地质勘察报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。

8.编写全线工程地质总说明书。总说明书是报告的核心框架,它全面地分析了整条路线的工程特征,是设计人员掌握全线地质情况的指南。

三、全线工程地质总说明书论述的主要内容

一个完整的全线工程地质总说明书应由下面几部分组成:

1.前言:要叙述工程概况、勘察的目的和任务,勘察依据、勘察的方法和完成的工作量。本部分重点要注意的是:公路的等级,勘察所属阶段,编制报告所使用的规范、规程一定要保证是现行版本,已经废弃的规范不能作为勘察依据。

2.工程地质条件: 自然 地理、气象和水文条件、地形地貌、区域地质构造、区域地层岩性、工程地质分区。地震活动性和抗震设计主要参数、沿线不良地质和特殊性岩土问题、水文地质特征。

3.岩土的主要物理力学指标:本部分主要是把整条路线的岩土参数,按照岩土形成时间、成因及性质进行数据分类统计分析,然后依据分析结果对各类岩土进行概括性评价。

4.工程地质评价:包括勘区稳定性和适宜性的评价、重点工点工程地质评价和路线方案评价。对于路线方案的比较,主要根据各路线方案所经地区的地质情况的差异进行比较分析,最终推荐出地质情况相对较好的路线方案。

5.沿线天然筑路材料:取土场要依据有关规范的要求,根据土料强度cbr、含水率w、液限wp、塑性指数ip等参数对料场质量进行评述。

6.结论及建议:结论是勘察报告的精华,一般包括以下几点:(1)区域地质构造单元、地震参数和建筑适宜性的评价;(2)勘区不良地质、特殊性岩土的分布及地质灾害对工程影响的大小;(3)重要构筑物的地基情况、基础形式及其他处理措施;(4)勘区内的地下水及地表水的腐蚀性评价;(5)路线方案的评选;(6)其他需要专门说明的问题。

7.附表及附图:全线工程地质总说明书的附表和附图主要包括:完成工程量一览表、地震液化判别 计算 表、水质评价表、水质分析报告、路基分段说明表、不良地质地段表、区域地质构造图、路线工程地质平面图、路线工程地质纵断面图、取土场工程地质柱状图、路基工程地质柱状图等。

四、工点工程地质勘察报告的内容

应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定,主要包括以下内容:

1.拟建工程概述,介绍拟建构筑物的地理位置、中心里程和规模。

2.勘察方法和勘察任务布置,介绍本工点所使用的勘察手段及布设工作量的多少。

3.地质地貌概况,应从以下三个方面加以论述:(1)地质结构。主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,路线所经地区的构造状况,构造与线路关系及影响程度;岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度;(2)地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分;(3)不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。

4.地基岩土分层及其物理力学性质,这一部分是工点工程地质勘察报告着重论述的问题,为工程地质评价、基础类型和地基处理方案建议提供基础数据。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容:

(1)分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理,厚度小而反复出现可作互层处理。

(2)分层编号方法。常见三种编号法:第一,从上至下连续编号,即①、②、③……层;第二,土层、岩层分别连续编号,如土层ⅰ-1、ⅰ-2、ⅰ-3……岩层ⅱ-1、ⅱ-2、ⅱ-3……第三,按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1;冲积黏土2-1、冲积粉质黏土2-2,冲积细砂2-3;残积可塑状粉质黏土3-1、残积硬塑状粉质黏土3-2;强风化花岗岩4-1,中风化花岗岩4-2,微风花岗岩4-3。目前,大多数分层是采用第一种方法,并已逐步地加以完善。总之,地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。

(3)分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容:

分布:通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。

埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。

岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度;裂隙的发育情况,要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况;关于岩心的完整程度,除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外,还应描述岩心的形状,即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。

取样和试验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。对叙述的每一物理力学指标,应有最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。

原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。

承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力基本容许值和摩阻力标准值。

5.地下水简述:地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中一般涉及有关地下水的参数有:(1)地下水埋藏条件:是孔隙水,或是裂隙水,或是岩溶水;是承压水,或是潜水,或是滞水,或是层间水,含水岩组的岩性,渗透性大小空间分布特征。(2)地下水的动态:水位水量随年度、季节等时段的变化 规律 和幅度大小,水质变化情况,径流方向的变化。(3)补径排条件:补给区在哪,补给量多大,补给范围多大;径流区在哪,径流量多大,径流方向如何;排泄区在哪,排汇量多少。(4)水质特征:一般性指标,腐蚀性指标,特殊指标(如矿泉水)。

6.场地稳定性和适宜性的评价:场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:(1)场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层;(2)地震基本烈度,地震动峰值加速度;(3)场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷;(4)场地及其附近有无不良地质现象,其 发展 趋势如何;(5)地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土;(6)地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。

7.其他专门要求,论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题,报告应予以论述。

8.结论与建议。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。

9.对于公路工程中的收费站及服务区的勘察及报告编写,属于 工业 与民用建筑范畴,要依据现行版的《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑地震设计规范》和其他相关规范。

五、工程地质图表编制要点

1.综合工程地质平面图,在总说明中的附图,要求提纲契领,应纲要性标出各种工程地质现象,或可作专门图件,不能图省事以“路线工程地质平面图”来替代“综合工程地质平面图”。

2.勘探点平面布置图,勘探点平面布置图是在地形图上标明工程构筑物、各勘探点、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置,并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。该图应在较大比例尺的工程地质图上进行编制,地形地貌复杂时应专门作测绘工作。

3.钻孔柱状图,反映场地的地层变化情况,在图上应标明地层代号、岩土分层序号、层底深度、层底标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、里程、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用整比例,如1∶100或1∶150。

4.工程地质剖面图,此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。理论上剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状,但由于公路工程中的构筑物一般呈条带状,如大中桥等,致使纵、横比例尺一般相差较大,一般横比例尺采用(1∶2000),受报告篇幅影响,纵比例尺一般采用(1∶200)~(1∶500),具体比例要按钻孔的深度而定。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或f-f′。剖面中各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。

5.土工试验成果表,主要有抗剪强度曲线、压缩曲线等,一般由土工试验室提供。

6.现场原位测试图件,包括载荷试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等的成果图件。

7.桩基力学参数表,如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。

8.其他专门图件,对于特殊地质条件及专门性工程,根据各自的特殊需要,绘制相应的专门图件等。

六、结语

本文简单介绍了公路工程地质勘察报告的编制方法,由于公路工程的勘察阶段较多,线路工程所跨越的地质单元繁杂,一般每个工程对报告的编制都会有特殊的要求,因此本文很难将各种情况一一尽述,更详尽的内容,有待于进一步论述。

参考 文献

[1]公路工程地质勘察规范(jtj064-98)[s].

第4篇:岩土工程设计案例范文

关键词:岩土工程;基坑支护设计;问题

1基坑支护工程概述

在不同工程项目中,基坑支护设计存在一定的差异性,因此要想提升岩土工程中基坑支护设计质量,需明确认知其工程特点,从而进行有针对性的设计。

1.1不确定性特点

在岩土工程中,受岩土内部结构、土质条件、自然条件、检测方法等因素的影响,岩土工程基坑支护工程在实践操作中存在一定的不确定性。与此同时,由于基坑支护工程存在不确定性,加之多数岩土工程存在工期长、施工场地环境恶劣等问题,使得岩土工程基坑支护工程具有多事故性。因此,在进行基坑支护设计过程中,为保证工程安全与工程工期,需明确把握各项影响因素,进行具体规划。

1.2区域、实践性特点

基坑支护工程作为区域性工程项目,需结合区域实际情况进行勘测、分析与规划。因此,基坑支护工程具有实践性、区域差异性等特点。

1.3综合性特点

在岩土工程基坑支护设计工程中,不仅需对岩土工程内部结构、土质、自然环境等进行综合分析,也需根据具体情况合理选择施工工艺。因此,基坑支护工程具有综合性特征,其工艺技术含量较高,涉及学科领域较广,是一项系统化工程。

2岩土工程基坑支护设计常见问题

2.1设计方案存在不合理性

基坑支护工程存在不确定性特征,在进行基坑开挖时根据岩土工程内部结构的变化,其物理力学参数(包括摩擦角度、含水系数等)发生了改变。对此,基坑施工工艺、支护结构需根据实际变化情况进行更改。但是,在实践工程中,施工企业为追求工程进度,并未结合实际情况进行合理规划与科学操作。加之部分设计人员专业知识与实践经验的缺乏,导致设计力学参数选择不合理,致使设计方案缺乏适用性,严重的影响了工程质量。

2.2基坑勘察问题

在岩土工程的基坑支护设计中,依据工程建设需求,要亲临现场进行勘察,对建筑工程地质土层进行取样分析,用以获取地质信息,保证各指标选用与规划的合理性、科学性。但是,在实践过程中,普遍存在基坑土体取样不科学、勘察工作不到位等问题,正在一定程度上导致基坑支护设计与实际需求不相符,实践施工与施工设计差异性大。

2.3基坑空间效应问题频发

基坑空间效应问题主要表现为“边坡失稳”,是岩土工程基坑开挖过程中一种常见的问题。因此,在基坑支护设计过程中,为避免空间效应问题的产生,设计工作者需根据实际情况,严格遵循“平面应变规定”设计原则进行合理设计与动态调整。

2.4基坑支护设计管理问题

目前在岩土工程的基坑支护施工工程中普遍存在基坑开挖技术与边坡支护管理不协调问题。虽然施工企业具备良好的基坑支护施工工艺技术,但是严重缺乏基坑支护管理能力,导致施工过程中出现“边挖边堆”现象,严重影响了基坑支护工程施工质量,形成基坑变形、坍塌、塔吊失衡等施工安全风险。

3岩土工程基坑支护设计的优化对策

3.1革新基坑支护设计理念,提升重视性

随着科学技术的创新与普及应用,基坑支护技术得到的创新与完善。在新技术下,基坑支护受力规律、岩土工程地基实际情况勘测、基坑支护结构形态等得到了全新发展,为设计理念的创新奠定了基础。因此,应注重设计的与时俱进性,根据不同岩土工程需求,采用先进、合理的计算方式(如等值梁法)、基坑支护结构(如桩撑支护、桩锚支护、重力式挡墙等)进行具体设计,通过建立信息反馈系统、动态监测系统进行动态管理,保证实践与设计的统一性、协调性。与此同时,相关部门应建立完善的基坑支护设计方案评审机制,在提升设计工作人员综合素质与专业能力的同时,对岩土工程基坑支护设计方案进行评审,用以保证设计方案选用的科学性、合理性、适用性。在对工作人员进行培训过程中,可采用专家讲座、专业知识培训、先进理念引进、经典案例分析、职业素养教育等方式进行设计水平、设计能力、职业素养的培养与强化。

3.2加强基坑支护设计方法与技术的创新

在基坑支护工艺技术不断完善的基础上,为保证基坑支护工艺技术应用的合理性与准确性。需实现基坑支护结构计算方法、设计方法以及技术应用的创新。例如,在岩土工程基坑支护工程特点的基础上,对工程涉及内容进行全面分析,包括工程地质情况、工程结构、工程建设要求、自然条件、水文条件等;依据调查、计算与统计分析结果,在遵循全面性、系统性、综合性、经济性、准确性、可行性等设计原则的基础上,进行方案规划、评定与选用,并形成系统化、创新性的基坑设计理论体系,用以提高基坑支护设计整体质量。

3.3加强基坑支护管理与监督力度

相关企业与工作人员应加强基坑支护工程的管理与监督力度。通过制定完善的监督与管理制度,规范工作人员操作行为,采用责任制进行各环节工作的有效落实。在基坑开挖与土方支护过程中,严格遵循相关需求进行工艺操作,并对基坑边坡变形、基坑支护工程变形进行实时观测,用以降低施工中不稳定性因素的影响性,及时发现施工工程中存在的问题,并给予有效处理,避免施工安全事故的发生。与此同时,通过实践勘察与数据综合分析,制定完善的应急预案,从根源上提升基坑支护施工的安全性、稳定性,降低安全事故发生概率,提升整体施工管理质量与工程效率。

4结束语

总而言之,在当今高速发展的建筑领域中,岩土工程已成为建筑工程项目体系中的重要组成部分。在追求建筑建设质量与安全性的新形势下,加强岩土工程基坑支护设计质量具有重要现实意义。本质旨在通过对岩土工程基坑支护设计常见问题的研究,探寻优化对策,提升建筑工程项目建设水平。

参考文献:

[1]肖亚鸣.基于岩土工程中的深基坑支护设计问题和对策探讨[J].低碳世界,2016,31:107-108.

[2]许传遒.基于岩土工程中的深基坑支护设计问题和对策探讨[J].世界有色金属,2017,(4):153-154.

第5篇:岩土工程设计案例范文

关键词:边坡;岩土工程;对策

Abstract: this paper aims to specific for slope of geotechnical engineering uncertain factors were analyzed, and based on many years of design experience and the former part summarizes these uncertainties are put forward for decreasing the influence of countermeasures, make its wide application progresses in the practice of geotechnical engineering.

Keywords: slope; The geotechnical engineering; countermeasures

中图分类号: U213.1+3文献标识码:A文章编号:

0 前言

对于岩土边坡,目前国内很多部门一直还在按照单一的地质勘察、分析设计、实际施工的思路,这实际是一种静态的设计施工过程,是不完善的,并不能对施工过程中出现的变化情况作出反应,其不确定性因素带来的缺陷是明显的。我们怎样能减少这些不确定性因素的影响,国内已有设计人员对常规设计模式提出了质疑并提出了相应的解决方法。

1不确定性的分类

在岩土工程应用中,不确定性的主要因素归纳为以下3个方面:

1.1岩土参数

岩土参数就是边坡的岩土物理力学指标。它的不确定性很容易理解,这些参数依据时空而有显著变化,即具有空间变异性和时间变异性。尽管我们在勘察阶段采取缩短土样存放时间、严格密封等多种方法可以减少时间因素带来的影响,但我们无法克服岩土体的空间变异性必须要用统计的方法处理岩土的空间变异性和离散性。空间变异性是岩土工程所特有的,我们只有尽可能地描述它,而不能实质性地减少它。最终得到的参数也只能是通过统计学方法得到的理论值参考值,而非真值。

1.2岩土模型

模型是原型的理想化替代物,它反映原型的主要特征。对于边坡岩土分析,模型并不是唯一的,模型的不确定性由此而来。在岩土工程实践中发展起来的分析模型,就其实用性和复杂程度来说,是与人的认识水平和分析能力直接相关的。边坡岩土工程设计发展趋势是越来越多的考虑实际坡体结构的特点和性能,这就必然要求岩土工程使用越来越复杂的模型,在确定了模型后,关键还在于选取合理的数值计算方法,如:有限单元法、有限差分法、极限分析法、通用条分法、滑移线法、边界元法、离散元法、拉格朗日元法、流形元法、非连续变形分析法、半解析法等,各种方法都有其优缺点及适用条件,可以单独使用,也可以联合使用。而实践中,设计者大都选择与实际岩土特征类似的经典岩土体计算模型及数值计算方法。

1.3岩土工程中的人为因素

设计的若干个比较方案中,必须选出实际要实施的方案。最佳方案的确定是一个人为决策的问题。从力学观点看,每个设计方案均有自身的破坏可能性和可靠指标;而从经济观点看,每个方案又需要不同的经费。由于决策者思维方式和价值观念的不同,可能会选用截然不同的方案。他们可能根据比较充分的科学事实作出决策,而有时所作出的选择只凭自己的经验和主观感觉。

2边坡岩土工程不确定性的对策

2.1常用的对策

2.1.1经验设计

岩土工程以前经历过完全依靠经验设计的阶段,而且直到现在,工程经验特别是地方经验仍然在岩土工程设计中占有十分重要的地位。岩土工程问题中,有很多因素是不确定的,因此很难进行准确的分析,我们只能通过经验再加上工程的具体独有的特点,从而设计出一套解决方案。岩土工程师多年的实践经验可以在一定程度上减少岩土参数和岩土计算模型不确定性因素的影响。

2.1.2安全系数

在岩土工程设计中,很早就采用了安全系数这样一个非常重要的概念,它可以有效地部分解决岩土参数、岩土计算模型不确定性因素的影响。但采用多大的安全系数往往成为问题的关键,特别是就2种不同的岩土计算模型来说,如果取相同的安全系数,其安全程度并不一定相同,这也增加了设计者把握的难度。例如铁路和公路相关设计规范中,对于计算滑坡下滑力分别采用了不平衡推力法的显式和隐式表达式,如果取相同的安全系数,计算得出的下滑力并不一样。

2.1.3不足之处

以上是常用的2种减少岩土不确定性影响的方法,但也可以看出,经验性的、保守的、感性直观的因素是目前边坡工程设计中普遍存在的一种现象,它可以表现为过分保守地确定岩土体力学参数、构建相对保守的岩土计算模型,采用相对保守的安全系数,较多地考虑其它危险因素等等。当设计者对岩土有关的不确定性了解很少时,这样考虑问题是合理的。但是,随着我国现代化建设事业的不断发展,工程建设逐步由低标准向高标准发展,这种方法目前已不适应现代化大型工程建设的需要,现在的岩土工程需要考虑本项目工程建设以外的自然环境、社会意义等因素的影响,所以要进行更加科学的分析与决策。

作者根据多年的实践经验提出了边坡岩土工程先进的设计模式:动态设计与施工。

2.2推荐对策――动态设计与施工

边坡岩土工程的岩土模型选取、力学分析较为复杂,尤其是对于地质条件稍微复杂的地区来说,其分析计算的难度就更大,当边坡施工过程开始后,一些原来较为模糊的地质条件就会逐渐地明晰,甚至还会出现设计时并未勘明的地质情况。如果还按照原设计图按部就班地施工,很有可能造成不可挽回的严重后果。

动态设计与施工方法使边坡岩土工程具有弹性,即使整个岩土工程具有可改变的余地。对于边坡岩土工程,按照单一的地质勘察、分析设计、按图施工这样的思路是不科学的,这实际是一种静态的设计施工过程,并不能对施工过程中出现的变化情况作出反应,而这正是目前很多部门在设计时采取的方法,其缺陷是明显的。由于边坡岩土工程在实际施工中经常会出现各种新情况,因此,必须对原有的设计进行适当调整后再施工。这种动态的设计施工处理方法能对实际情况作出及时反应,使设计更加适合现场真实情况。并且,我们还可以在施工过程中进行现场监测以便估计施工现场的的安全性并用判断是否要修改先期设计。动态设计与施工本身就是根据不断获得的信息来消除设计与施工方面的不确定性。

对于边坡岩土工程来说,设计往往具有超前性,而施工则直接体现了现实性。二者之间不可避免地要产生矛盾,为解决矛盾就需要把施工中不断获得的新信息经处理后传递给设计,以此不断修改、完善设计,直至最终解决矛盾。为此,提出边坡岩土工程的动态设计施工模式,如图1所示。

图1 边坡岩土工程动态设计与施工的基本程序

在各级边坡施工过程中,将观察信息和钻探信息及时同最近设计的依据相比较,判断是否有较大的误差;同时,及时分析整理监测信息,以此作为判断设计合理性的重要依据。经过比较,若发现施工中的反馈信息同最近的设计依据有较大出入或监测结果表明设计具有不合理性时,均应修改设计,于是在下一级坡施工时就可采用修改设计的结果;若本级边坡施工中获得的信息均比较合理,则仍按最近的设计进行下一级坡的施工。如此反复螺旋式循环操作,直到各级坡都施工完成。需要说明的是,在整个坡体施工完成后,进行施工后的监测仍是必要的,因为这是检验设计施工效果的重要判据。

因此,在施工过程中获取有效的信息对于边坡工程的变更设计和后续的施工都有重要的指导作用。

4工程实例应用

动态设计与施工方法已成功的运用到重庆某高速公路高边坡工程中。现就以该工程中较典型的路堑滑坡整治工程实例来进行说明。

此段滑坡是由路基明槽开挖使边坡变陡,坡脚下切前缘失去岩体支撑反压,形成新的有效临空面,破坏了原始坡体的平衡条件,从而导致坡体变形破坏。经地质调查、工程类比和专家分析初步确定了原始滑坡体的地质力学模型,比较确切地得到了滑坡体的周界,而对滑面的较准确位置及潜在滑面位置不是很清楚。同时,经地质物探基本查明滑坡区覆盖粉质黏土,下伏路基坡面开挖揭露地层为钙质泥岩、粉砂质泥岩。滑坡堆积物由粉质粘土及全风化钙质泥岩组成。在综合许多相关信息的基础上,进行了该滑坡的初步设计,即坡体根据现有坡面情况开挖成8级边坡台阶,每级台阶高度8m,坡率为1:l~1:1.25,从第8级向下开挖施工(坡级数编号自坡体上部向下依次减小),采用预应力锚索(杆)地梁加固坡体,地梁间设浆砌植被护坡。经过开挖边坡及锚索钻孔发现深层岩体的岩性也与设计的基本一致,这说明设计时所使用的岩性依据比较可靠。然而,在已完成第5级边坡的加固防护工程后,在集中暴雨的影响下,第4―6级边坡发生较大范围的变形,其中第6级边坡已施工的框架锚杆纵梁多处被拉断,或整体下移,5级边坡浆砌护坡下沉、拉裂,后缘裂缝不断向后扩展,另据第4级边坡2个锚索钻孔揭示,滑动面深度较原设计时深了近7m。根据现有资料表明,滑坡体一直存在着斜向下的位移,雨水的影响更加剧了坡面的变形,并产生了深层的滑动面。这说明5、6级坡开挖后,虽然进行了加固处理,但无法达到应有的效果,因此,在7、8级坡施工完成的基础上,把当前得到的有关资料进行分析整理,对设计计算采用的岩土力学模型进行了适当的修改,使修改后模型计算出的位移和应力尽量与施工过程中的监测结果相一致。这样再以此模型为基础,对6级进行修复设计,并对4、5级坡进行优化设计施工。第5级边坡增设地梁锚索,第4级边坡框架梁锚杆(索)均变更设计为框架梁锚索,长度增长为24.0m,第4、5级坡施工期间,观察得到的岩性情况基本一致,钻孔得到的岩性及画面情况则更为细致,并对滑坡的周界和规模有了更为明确的判断,为进一步完善设计计算模型补充了重要的信息。在4、5级坡施工完成后,通过现场监测,发现坡体内位移的变化有了较大程度的减小,而且坡面位移的增大趋势也有了较多的下降,说明4、5级坡施工完成后,坡体的加固处理措施明显限制了滑坡体和坡面的位移,加固处理方法产生了效果。把4级以上边坡坡施工完成后得到的信息再进行分析整理,同时结合监测资料和实际情况又可以继续完善设计计算模型,为剩下三级坡的设计打下基础。由于第3级平台由于外侧土体较松散,采取留大平台措施,宽度为6~10m。对于3级坡,根据完善计算模型后的力学分析,部分段仍采用预应力锚索地梁加固坡体,部分滑体较厚段采用第2级平台锚索桩加固,而对于l级坡,考虑坡脚应力集中以及本工程的特点,设计采用框架梁锚杆加固。在这3级坡的施工过程中,观察信息与钻孔信息均与设计依据基本一致,而在施工完成后,监测得到的坡体内和坡面上位移基本没有变化,坡体的加固支挡措施起到了显著的作用。至此,该高边坡的动态设计施工完成,为确认其长期效果,现场监测仍在继续,以便及时反馈分析,确保该高边坡工程的长久稳定。

5 结论

第6篇:岩土工程设计案例范文

仪器的生产单位不断增加,各种个体仪器设备生产厂家增长迅速,但对土工试验仪器设备的生产监管却不够,一些仪器设备往往出厂时就不符合规范或标准要求,甚至有的仪器设备对于不同性质的软土和砂土进行试验后竟得出相同的结果而目前正规的大型国有企业产品价格相对较高,售后服务却欠佳另外,随着ISO-9000标准的推广执行,许多单位都开展了计量认证工作,由于这是项每年都要进行的工作,费用较大,对于一些较小的企业,尤其是自负盈亏、承包式的土工试验室,在每年的计量工作中常常应付了事。目前有些单位土工试验室的仪器设备都是上世纪七八十年代的产品,仪器设备严重老化,由于没有专门的管理部门(权威)检查监督、限制,大部分单位为了追求经济利益,继续使用这些设备,严重影响了土工试验测试结果的可信度。岩土工程勘测造价管理存在不科学、不合理的问题。这些原因直接导致部分项目勘测质量水平不高不良后果。相对于建设项目总投资来看,岩土工程勘察的造价所占比例的确不大,但岩土工程勘察质量关系到建设项目决策的正确性,关系到投资估算的准确性,关系到工程设计的安全性和经济性,关系到工程施工的可行性。勘测造价管理在很大程度上影响着建设项目经济效益、社会效益及环境效益的顺利实现因此,需要加强对岩土工程勘察造价管理的研究工作。

加强国家岩土工程勘测管理的中的强制性条文的贯彻与落实。强制性条文是工程建设全过程中的强制性技术规定。贯彻落实强制性条文,应首先与行业协会一起,组织对新规范和强制性条文的学习培训;同时对平时勘测工作中违反国家强制性条文的进行严肃查处,提高执行国家强制性条文的自觉性意识。加强对员工的教育,提高对做好细节工作重要性的认识。相当部分的技术员虽然受过高等教育,但也某种程度存在着一定程度的浮躁心态,认为“天生我才为大用”,对岩土工程中的诸多细节工作不愿认真去做,工作中“丢三拉四”现象时有发生,还常常不以为然;没有认识到许多细节工作如果出现失误,将可能对岩土工程勘测报告带来严重的质量问题,甚至对工程带来严重的事故隐患,乃致影响到单位的生存和发展。提高对做好细节工作的重要性的认识,可在某种程度上避免不必要的损失。开发岩土工程勘测的系统和相关数据库。应用先进的计算机技术,开发适合岩土工程勘测需要的岩土工程的专家系统,例如地理信息系统(GIS),并以此为基础扩展到其他行业。也可用Access设计岩土程勘测管理数据库,能对岩土工程勘察各个环节实行全面的、信息化的管理。对各环节的管理信息实现录入、查询、修改、打印数据和表格的功能;实现管理图件(图片)、声音、影像等多媒体功能;实现信息动态的网络化功能。提高岩土工程勘测的技术。在现阶段,应用多种勘测手段和先进的测试技术是解决工程问题的有效方法。如在上海外高桥电厂份期)的勘测中,应用静力触探试验(单通道、双通道)、标准贯入试验、十字板剪切试验、原位渗透试验、旁压试验及跨孔波速试验测定土的力学特性,研究液化和七度地震的震陷问题;用微振动测试确定电厂和灰场场地土的卓越周期;用测气钻孔实测冷却水引、排水管路的沼气含量和侧压力系数。加强对勘测的监管,把集中整治与规范管理相结合,完善长效管理机制。健全和完善各项规章制度,依法保障勘察市场的有效运行。整顿和长效的规范管理须相结合,标本兼治。对质量检查不合格的单位实行经济处罚、暂停营业整顿、直至取消单位的资质,加大企业违规的成本。应用过程管理方法管理岩土工程勘测质量。岩土工程勘测工作是项技术性、专业性很强的工作,从事岩土工程勘测的人员在熟练掌握其专业知识和相关法律、法规、规范的同时,还应详细了解其工作特点和操作方式,按照质量控制的基本过程方法来对岩土工程勘测工作进行质量控制。加强岩土工程勘测的档案管理。岩土勘测生产和管理部门在生产、科研和管理中积累了大量的、品种繁多的岩土勘测档案资料,这些档案资料在城市建设、国民经济和社会发展中发挥着越来越重要的作用。管理好、利用好这样珍贵的勘测档案资源可以为岩土勘测工作提供更多理论依据。

目前我国的岩土工程勘测技术刚刚起步,针对管理中出现的诸多混乱状况,加强国家有关强制性条文的贯彻与落实,加强对员工的教育,开发岩土工程勘测的系统和相关数据库,应用多种勘测手段和先进的测试技术,加强对勘测的监管,应用过程管理,加强岩土工程勘测的档案管理等方法,是提高岩土工程勘测技术水平的有效途径。

第7篇:岩土工程设计案例范文

关键词:坡地建筑;基础设计;基础承载力;沉降变形;边坡稳定

中图分类号:U213.1+3 文献标识码:A

引言:广东梅州位于粤东北山区,北邻赣南,东连闽西,地形复杂;梅州市地质构造比较复杂,主要由花岗岩、喷出岩、变质岩、砂页岩、红色岩和灰岩六大岩石构成台地、丘陵、山地、阶地和平原五大类地貌类型。全市山地面积占24.3%;丘陵及台地、阶地面积占56.6%;平原面积占13.7%;河流和水库等水面积占5.4%.在梅州有很多建筑坐落在山地丘陵间,在基础设计中如果处理复杂的坡地地基基础就摆在结构设计人员眼前,如何合理、经济的选择基础类型以及如何防止地质灾害的发生是设计的关键,而根据工程地质勘察报告及地质灾害评估报告,并结合工程特点因地制宜的进行基础设计是根本。下面通过几个工程实例来探讨坡地建筑基础设计和地质灾害防治。

1.案例:某高层住宅基础设计及边坡围护

本工程位于梅州某度假村西部,基地东面、南面靠山坡,北面靠道路,西面靠村庄,地貌上属丘陵,场地不平,高差较大,东部、南部靠较陡山坡,场地开挖,易引起山体滑坡;西北部地势低,靠近村庄,填土高8左右,大量填土,易引起填土坍塌,危及村庄安全。土层结构情况为:1.人工素土层,平均约4.50m;

1.1粉质粘土层,平均约2.0m;,3.淤泥质粘土,少数钻探孔有分布;4.粉细砂,少数钻探孔有分布;5.粉质粘土层,平均厚度4.50m;6.前泥盆系全风化混合岩,场地内分布厚度与埋深变化较大,平均厚度3.30m;7.前泥盆系强风化混合岩,场地内分布厚度与埋深变化较大,平均厚度15m;8.前泥盆系中风化混合岩,岩心上部呈破碎状、砂粒状,下部呈破碎状、少量短柱状,裂隙极发育,岩石上部极破碎,局部夹薄层强风化软弱层,下部破碎、较破碎;场地内分布厚度与埋深变化较大。地质勘察报告显示地下水水位较深。工程概况为:主楼为4栋25层剪力墙结构住宅,裙楼为3层框架结构,地下一层。主楼与裙楼层数相差大,荷载相差大。经多方案比较确定基础类型为钻孔灌注桩基础,主楼部分桩径选用1000-1600mm,桩端进入中风化层3-8米,桩长约25-35m,裙楼部分桩径选用800-1000mm,桩端进入强风化层3-6m,桩长约15-20米;验算基础的沉降满足设计规范要求。由于场地高差比较大,桩端持力层中风化层厚度与埋深变化加大,要求在桩基础施工前进行超前钻,同时在施工过程中加强对桩端持力层的检查和记录统计,确实保证按设计的入岩深度施工。东部南部紧邻陡坡,高差约10米,开挖土层为粉质粘土,结合施工现场土质情况选用土钉墙对基坑进行临时支护,方案分两级放坡,没级5米,平台6米,土钉孔径选择120mm,上一级长度6米,水平间距1米,竖向间距2米,下一级长度5米,水平间距1米,竖向间距1.5米,采用HRB400钢筋,直径18mm,C25细石混凝土灌孔。面层采用HPB270直径8,间距100mm,厚度120mm,C25混凝土浇捣。西北部靠近村庄,填土高8米左右,在基础施工前进行边坡支护,采用衡重式毛石挡土墙方案。

2.案例:某风景区多层酒店基础设计优化

本工程位于梅州某县风景区内,框架结构6层,局部5层,柱网比较规则,柱底轴力较小;基地北面毗邻江边,原有5米左右毛石挡土墙,有4米回填土;土层分布情况为:1.填土,厚度3-6米;2.粉质粘土层,埋深与分布厚度相差较大4-8米;3.卵石层,4-5米,含水较大;4.强风化花岗岩,10-15米;5.中风化花岗岩,20米左右。设计任务书要求在不破坏原毛石挡土墙的情况下选择基础类型。由于拟建工程紧邻河道,基坑开挖难于保证原挡土墙的安全,原有设计基础类型选择钻孔灌注桩,桩径800mm,桩端持力层为中风化花岗岩,桩长约20-25m。由于经济指标的问题,原有方案被业主否决了,基础设计方案进行优化。在基础优化工程中考虑到粉质粘土层埋置深度不大(3-6米),上部结构柱网规则,柱底轴力不大,本层土层承载力能满足要求(未进行深宽修正前150KPa),决定选用天然扩展基础,持力层选取粉质粘土层;根据地勘报告显示,持力层分布深度差别较大,基础设计时因地制宜将基础按两个台地设计,为保证地基土的稳定性,在台地相邻的基础最小间距满足1.5倍高差。在与施工单位交流意见之后,为了保证原有挡土墙的稳定性,决定在基坑开挖过程中分段开挖,开挖之后及时进行下一道工序施工,及早回填,在施工过程中根据实际情况选择不同的支护方案,同时制定严密的基坑观测方案,专人负责,确保安全。经过优化后的基础方案较原有方案大大节省了造价,且有效地缩短了工期。

3.案例:某石灰岩地区桩基础处理

本工程为板柱-剪力墙结构6层,建筑功能为仓库,处于某厂区之内,属于坡地建筑。土层分布情况为:1.填土层,约1.5m厚,2.细沙层,约4.5m厚,3.卵石层,约4米后,4.强风化石灰岩层,35-45米厚,5.中风化石灰岩层。中风化石灰岩层溶洞、夹层发育。原基础设计为钻孔灌注桩,持力层为中风化石灰岩层,要求桩底3倍桩径及5m范围内无夹层、空洞、破碎带。设计桩长约55米,由于持力层夹层、溶洞较多,实际桩长超出设计桩长。原基础设计中,桩长过大,造价过高,且因为桩端持力层情况较难弄清,施工难度大,所以对原有基础方案进行优化。由于单桩承载力较大,超过了5000KN,按规范要求进行施工超前钻,更准确得摸清溶洞、夹层的位置和厚度,发现夹层、溶洞所在位置处于中分化层较深位置,桩端可利用中分化层上部做持力层,减小桩长。一般情况由于进入中分化的长度变短了,就需增大桩径,加大桩身摩擦力,这样容易造成造价增大,但本工程原设计加大进入中分化深度是为了跨越溶洞、夹层,并不是单桩承载力计算不足所致。现按照地质情况,利用强风化层较厚的特点按摩擦桩设计,通过认真计算确定利用桩身卵石层和强分化层的摩擦力能满足单桩承载力的要求,设计桩端进入中风化层只是为了满足沉降和稳定要求。优化后的基础方案,大大缩短了桩长,减低了成本,也大大减低了桩基的施工难度。在施工过程中,要求施工单位认真做好施工记录,与施工超前钻资料认真比对,确保桩侧土层与设计土层相符,确保桩基满足设计要求。基础项目施工结束后,进行桩基的检测,结果都能够满足规范要求,顺利验收。本工程现已通过整体验收并投入使用,主体结构安全可靠。

4.结语

梅州地区地处山区,较多坡地建筑,为了建筑结构的安全性、经济性,对坡地结构的基础进行多方案比较,认真优化具有现实意义。建筑随着社会的发展与进步,越来越多的建筑师希望借助坡地的优势来凸显建筑的功能和效果。重视坡地建筑结构设计对于现实生活中具有重要的意义。 随着当代社会经济起飞,我国城市化进程高速发展,土地资源日趋紧张,对坡地的开发日趋受到重视,开发及合理利用坡地可以节约土地资源,减少占用耕地,为人类开拓新的生存空间。结构设计人员在进行基础设计时应多方位收集地质资料、水文资料,仔细分析工程所在场地的特点和难点,还要结合施工技术,考虑施工的难易度,综合考虑选用合适的基础方案,做到安全、经济。

参考文献:

【1】王方,杨智;斜坡高填土地基上的建筑结构设计探讨[J];建筑结构;2001年10期

第8篇:岩土工程设计案例范文

【关键词】岩土工程;基坑支护工程;问题;对策

1.基坑支护工程的特点

基坑工程在建筑工程中属于临时性工程,但其技术性含量较高,并较为复杂,稍有不慎,就可能造成重大损失。因此,了解基坑支护工程的特点,是顺利开展基坑支护工程建设的基础保证。总结基坑支护工程的特点,主要有以下几点。

1.1不确定性和多事故性

在基坑支护工程中存在多种不确定性因素,如岩土内部结构构造、岩土的性质等差异大,勘察数据具有很大离散性,自然条件、监测方法、设计方式等会随着具体情况的变化而变化。除此之外,很多基坑工程会在较狭小的场地进行施工,与道路较为接近,加上施工条件较差、施工周期较长、难度较大等因素,发生事故的概率较高。

1.2实践性和区域性

由于岩土工程中的基坑支护工程的区域性较强,因此,在进行基坑支护施工时,应对岩土工程的施工场地进行仔细勘察。包括基坑的地质构造、水质情况、地下水位情况。即使是同一城市中,也存在基坑支护工程区域差异性。

1.3综合性和系统性

基坑支护工程是一门复杂的综合性系统学科,包含岩土工程、结构工程、施工工艺等多方面的内容,这些内容互相影响、互相交叉,体现了其综合性和系统性的特点。这也决定了在进行基坑支护施工时需要综合考虑多个方面的因素。

2.岩土工程中基坑支护存在的问题

2.1超挖、欠挖现象较为严重

在基坑支护工程施工过程中,超挖、欠挖现象比较常见,这些现象的出现影响了工程质量。分析超挖、欠挖的现象的原因,主要与施工人员操作不规范有直接关系,即施工人员,尤其是机械操作人员的操作技术水平低下是造成以上现象的主要原因。机械操作人员在操作机械开挖后,由于受到施工条件的限制,其开挖有一定难度要求。若操作人员的技术达不到一定水准或欠缺责任意识,极易出现边坡表面不平整、顺直度不规则等质量不达标现象[1]。从而造成施工质量低下,并加大施工量,从而影响施工进度。

2.2实际施工与施工设计间存在较大差异

在进行基坑支护工程建设前,为施工提供参照标准和依据,一般需要对基坑支护工程做规划和设计。但在实际施工过程中,普遍存在不按施工设计进行,与设计脱离的现象[2]。如深层搅拌桩的水泥没有按照设计标准进行配置,导致掺量不足,对水泥土的支护强度造成不利影响,并易使水泥出现裂缝现象,影响施工质量。

分析实际施工与施工设计存在较大差异的原因,主要有:⑴施工企业一味追求速度和利润最大化,在施工过程中偷工减料、赶进度、强行施工等,在施工过程中频频出现质量问题。⑵施工设计人员设计的方案欠妥。由于施工设计方案都是按照假设施工设计的,因此,不能排除设计人员在设计中存在方案不切实际或不妥的地方。如一些设计人员受传统设计模式的影响,在设计中没有对基坑开挖施工进行空间问题处理设计,还沿用传统的以平面应变问题的模型。导致在实际施工中难以按照设计方案进行。综上所述,造成实际施工与施工设计脱节现象的原因,设计人员、施工人员均负有相关责任。

2.3土层开挖与边坡支护间存在不配套现象

一般而言,土方的开挖技术含量较低,对其进行管理也较为简单。与之相反,挡土支护的技术含量和管理水平要求比较高。在实际施工过程中,这两项内容都是由专业队伍负责完成的,并签订了2个平行的施工合同[3],但这给具体实施带来一定难度。例如土方开挖方为赶进度或者拖延工期,在管理上比较混乱。有些施工单位不顾及挡土支护施工所需要的工作面,尤其是雨期,留下的操作界面难以进行接下来的支护施工操作,致使支护工期未能按时按进度完成。

3.岩土工程中基坑支护工程的改进措施

3.1加强基坑支护工程设计质量管理及设计理念的优化

建议行政主管部门建立专门机构对基坑支护设计方案进行审查和评价。对于基坑设计人员的资质应有明确要求,不具备设计资质的人员或单位不能从事基坑支护设计工作。基坑支护设计人员应加强自身的素质的修养,不断提高自身的设计水平,包括选择技术参数取值的准确性、适用性,加强基坑支护理论研究,对于基坑变形的控制设计等。

另外,实践离不开理论,设计理念对施工具有指导作用。因此,对设计理念进行优化,是提高施工质量的有效方法。改变以往不合时宜的传统设计方式或土压力计算方法,根据具体要求和情况,建立以施工监测为主导的信息反馈设计体系。例如,进行基坑施工时对周围环境有一定影响,如土体卸载会造成周边建筑、地下结构以及管线等偏移或沉降。因此,在进行施工前需要对施工周边环境进行勘察,制定出操作性强、并有针对性的设计方案,严格遵守“先撑后挖、开槽支撑、严禁超挖(或欠挖)”的原则,尽量减少施工对周围环境的影响。

3.2在施工过程中实时观测和监测

观测的主要内容为基坑边坡变形情况、地下管道变形情况、对周围建筑影响情况等。通过实时观测可对土方开挖和支护有及时的了解,有效分析对比实际施工与设计方案间存在的异常情况或偏差,以便及时调整设计参数和方案。除此之外,应加强基坑支护工程施工的监测,完善监测的警报系统,防范突发事件和安全事故,保证施工的安全进行。另外,为预防突发事故,并能及时处理,应建立基坑支护工程的应急处理预案,以尽量减少或避免突发事故造成的人员及经济损失。例如,在基坑开挖中,若对地下水处理不当,极易引发安全事故。因此,除了在基坑开挖过程中注意施工相关技术技巧之外,还应综合施工环境和条件,制定一份科学的应急预案,力从源头上控制和预防安全事故的发生,尽量降低和避免事故带来的危害和损失。

3.3加强基坑支护的技术研究

加强基坑支护技术的科研研究,对提高基坑支护技术具有重要作用。众所周知,试验数据的准确性对科研质量的优劣有重大影响。因此,应加大对基坑支护结构的变形、内力的实测和研究,积累相关的实测数据。同时,总结不同地质条件和水文条件下的施工工艺经验,形成一定区域一定条件内基坑设计的标准,并将已有的定性经验形成定量的计算方法,真正提高基坑支护的设计及施工质量。

参考文献

[1]邵开胜,王广超,陈玉茹.深基坑工程存在的主要问题及对策[J].煤炭科技,2010(03):13-15.

[2]王修胜.岩土工程中基坑支护工程存在的问题及对策[J].民营科技,2011(07):344.

[3]吴颖奕.试论岩土工程基坑支护的重要性.世界华商经济年鉴·城乡建设,2013(06):41.

第9篇:岩土工程设计案例范文

【关键词】岩土工程;施工技术;难点;问题;解决措施

一、岩土工程施工技术的特点和难点分析

在岩土工程的施工过程中,施工时必须结合岩土工程的实际情况根据施工技术的特点来制定科学合理的施工方案,岩土工程的施工特点主要有以下几方面:不确定性、依赖性、隐蔽性、不稳定性、前导性、区域性等。

(一)岩土工程施工技术的不确定性

岩土工程的施工现场由于岩土的实际情况不同所以在进行现场勘查时仅能获得较少的数据,导致岩土情况难以准确的、完整的被描述清楚,多数地区的岩土易受到外部的干扰和环境条件改变的影响使得岩土的结构以及性能参数也随之变动,这将给施工带来不确定性因素。而施工过程中因为地下岩土层所带来的变动是无法避免的,同时施工技术人员会根据实际情况改变工程施工的工艺参数甚至改变原计划的施工工艺来应对外界条件改变的干扰,这些不确定性因素为后期岩土工程的施工带来了一定的影响。

(二)岩土工程施工技术的隐蔽性

岩土工程在施工过程中的隐蔽施工主要有以下几点:地基处理、地下连续墙、桩基和锚杆等。这些项目在施工完成后都是在隐蔽的条件下运行的,很难被发现出问题,而另一方面,一旦这些方面出现问题则很难去判断和处理,同时处理后还需要较长的时间去验证是否完全解决。

(三)岩土工程施工技术的依赖性

随着我国经济的不断发展和科学技术水平的提高,各种高科技设备及先进技术逐渐涌入,为我国岩土工程的施工带来的较大的便利,例如高压喷射注浆法、真空预压法的出现,真空泵技术的使用以及大吨位静压力桩运用依赖于液压技术的出现、超声波检测技术的运用等,大大的推动了岩土工程的发展和进步。由于岩土在不同的自然条件下的特质是不一样的且差距较大,所以岩土工程的施工技术具有一定的依赖性,针对不同的环境条件,岩土工程的施工技术都要采取不同的方法和手段来进行勘探和施工,工程依赖环境和施工技术较大,而环境经常会因各种突发因素的影响而改变,使得施工技术也随之改变,这就为施工增加了难度。另外,不同地区存在的石灰岩和石膏等特质的可溶性岩石会被空气中的水分和二氧化碳所侵蚀,地下水含量较丰富导致基岩强度过高等问题都为施工技术增添了一定的难度。

(四)岩土工程施工技术的不稳定性

在岩土工程的施工过程中,还有较大的难点是锁口管的施工技术,由于地址的特点以及实际情况的不同,岩土工程的顺利开展必须保证锁口管的稳定性,但因锁口管的位置需用吊车固定,而吊车自身力度难以控制会造成锁口管的位置偏移,造成锁口管倾斜,为后期施工增加了难度系数。

(五)岩土工程施工技术的前导性

虽然施工方在施工前确定了施工技术和设计方法以及计算理论,预想了完成的效果,但是岩土工程的施工技术和设计方法及计算理论尚未成熟,相对而言没有太大进步,导致不能完全融合运用到实际施工中。

二、选用岩土工程施工技术的原则

(一)适用性

岩土工程的施工技术需考虑多个方面的影响,最大可能的满足工程的整体要求,在进行施工时,必须综合考虑每一方面的影响,例如空间人物、时间、使用、维修等方面。还要考虑到岩土工程施工过程隐蔽性的特点,不能仅靠其中的几个数据来以偏概全判定技术的好坏,必须选择最合适的施工技术而不一定是最好的施工技术。

(二)实践性

由于岩土工程施工技术中存在太多的不确定性因素,所以仅仅依靠理论方法来判断施工技术是否可行是不可取的。随着科学技术的不断发展,新的设备和技术在不断地完善和改进,在不同的环境条件下,使用的设备和方法不尽相同,所以实践比理论更为重要,方法不是一成不变的,要在施工过程中学会变通,注重实践的重要性。

(三)经济性

针对岩土工程施工技术的不确定性特点,每个地区不能仅靠一种方法来进行施工,为了达到施工的要求和目的,技术人员必须准备多种方案,综合考虑经济、技术、设备、安全、环境等方面,选择最合适的方案进行施工,经济性是施工技术的重要考虑因素。

三、岩土工程施工技术中的问题对策

施工过程中出现的问题及难点需采用针对性的对策来解决:面对溶洞厚度较小的问题,可以通过选用优质泥浆护壁对第四系的覆盖层进行填充,反复多次对表层进行紧密覆盖,还可采用将钢护筒压实岩面的措施来防止塌方问题的发生;对于特大溶洞的问题可以利用单双层交替的钢护层对溶洞进行成孔操作;对于溶洞漏浆发育完全的孔可以利用堆积片石和粘土来填补。

另一方面针对岩土工程施工技术的不不确定性和隐蔽性的特点,在控制地下连续墙中的技术难点时,重点保证泥浆的制作过程。根据调查考量结果显示,新拌出的泥浆不一定完全符合现在合成槽的需求,施工人员在进行注入泥浆时需对时间进行严格控制,而且要配合科学有效的方案,若施工人员未能全面规划泥浆的制作过程就会导致设计与实际发生冲突,进而影响整个施工过程的进行。所以设计过程必须与实际情况相结合,综合考虑地区的水文和地质,采用有效的方法进行施工。泥浆的搅拌必须选取膨润土或纯碱类材料,保证成分的有效控制和利用,同时检查人员要对工程严格监督和验收,对岩土工程的相关设备和配置按国家规范进行检修、配置,有效节约资源,保证工程的科学性以及经济性。

为避免成槽出现误差,可以放宽宽度后找取合适的连接符来拓宽,解决左右偏差问题,水位高度控制在50厘米以外的导墙中来利用,避免水液面进入槽内,提高岩土工程的质量,保证工程施工的顺利完成。

四、结束语

总的来说,岩土工程施工是工程建设的重要内容,施工过程会出现各种复杂的问题,而岩土的性质具有特殊性,所以在不同环境的影响下会阻碍技术人员的研究与施工,为保证岩土工程的顺利施工,必须对岩土工程施工技术的难点和问题及时解决,采用合理有效的措施和对策来提高施工的质量,把握岩土工程施工技术的发展趋势,不断总结经验,利用先进的设备和技术更好地满足工程建设的需要,有效地促进施工效率和工程质量的提高。

参考文献:

[1]朱绍波. 优化岩土工程施工技术的思考[J]. 硅谷,2015,02:150+140.

[2]谭中权,王荣. 岩土工程施工技术中的难点与对策分析[J]. 低碳世界,2015,01:109-110.

[3]刘进波. 岩土工程施工技术的应用分析[J]. 科技传播,2011,13:178+181.

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