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岩土工程对土木工程的重要性精选(九篇)

岩土工程对土木工程的重要性

第1篇:岩土工程对土木工程的重要性范文

关键词:岩土工程;踏勘;重要性

中图分类号:E271 文献标识码: A

引言

随着经济的发展,人口迅速的增长,拓展新的生存空间,开发地下空间已经迫在眉睫,土木工程将飞快的发展。而作为其基础工程的岩土工程也将得到飞快的发展。对于岩土工程来说,踏勘就决定了安全、质量、工期等工程的指标。

一、岩土工程中踏勘的作用

岩土工程是20世纪60年代末至70年代初,将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木工程实际而形成的新学科。岩土工程主要用以研究岩体和土体的问题。而岩体、土体的形成是极其复杂的地质作用的结果,且不同地区、不同类型的岩体,经受的不同的地质作用,其工程性质往往就存在不同。踏勘可以了解其所在地理环境、构造环境以及其所受的地应力作用等具有非常重要的作用。具体有以下几点:第一,踏勘可以详细分析所研究的对象即岩体和土体的形成环境及其所受的地应力作用;第二,踏勘可以通过测量、钻探等基础手段,确定工程参数;第三,在岩土工程中通过踏勘可以确定工程建筑群所出的环境,为工程安全有效的进行提供保障。

二、岩土工程踏勘存在的问题分析

岩土工程的勘探工作主要是包括工程地质检查、勘探和取样、室内试验以及现场检验监测工作。现实生活中不乏一些由于没有重视踏勘工作而引起的工程事故的案例,不仅造成了估计损失,更有甚者造成了人员伤亡。目前踏勘工作存在的一些问题:第一,由于对踏勘工作的重视程度不够,踏勘工作中走马观花,不认真进行踏勘甚至编造数据,或者现场勘探时,为了赶时间,取样不合格,钻探不按照规范要求进行;第二,在勘探报告的编写过程中不进行定量的分析,对于岩体或土体只进行学术性描述,不进行定量的分析,确定有针对性的合理建议措施;第三,缺乏对工程所在地整体环境的研究。在现在一些踏勘的报告中,会出现一些空洞而太缺乏实际性建议的结论,往往会带来很大的经济损失。就像在高层地基勘探中,正常的箱基完全能够满足工程的要求,但是可能由于踏勘单位未能够结合实际,只是沿用较保守的结论建议采用箱基复合基础,造成工期延长,带来很大的经济浪费;(四)现代土木工程建设的发展趋势可以看出有三个明显的特点,即工程的复杂程度越来越大、工程建筑场地的地质条件越来越差、岩土问题越来越难以琢磨。现代人口越来越多,但土地面积是一定,这就会造成在很多本已经高楼林立的地方仍要开始新的工程,这就为新工程建立带来很多问题。工程建筑的基础与地基相互作用并受到周围环境的制约,但在一些踏勘的过程中,由于没能充分认识其与周围环境的关系,造成岩土工程设计不足,引发严重的后果。

三、对岩土工程踏勘工作的建议

(一)加强监督,提高踏勘质量

对一些严重违规行为要记入不良记录名单。加强职业道德教育、进行行业自律、规范市场行为十分必要。勘察单位应加强自我保护意识.对一些业主的不规范行为。要据理力争。逐步实行注册执业制度。报告必须有注册土木丁程师(岩土)签字.并对报告质量负责。

(二)加强对员工的教育,贯彻对国家勘测管理条例的学习

要解决在踏勘中出现的问题,最重要的是提高员工的素质,加强其对各项管理规定的学习。在日常的工作生活中,组织踏勘工作人员一起学习国家等相关部门对踏勘的管理规定及相关的要求,提高对踏勘工作的重视程度,同时明白所承担的责任。对于违反管理规定的行为要严肃处理,提高踏勘工作人员遵守相关管理规定及条例的自觉性。

(三)提高岩土工程技术人员的技术能力

现代岩土工程正朝着更加规范化、标准化的方向发展,同时岩土工程将面临更加复杂的环境,工程开展的难度逐渐增大,这就需要从事岩土工程的科技人员拥有更加扎实的技术能力,用以面对严峻的形式。岩土工程主要是研究岩体和土体,这就需要岩土工程技术人员结合地质工程等学科,综合的分析其研究对象的特点,已确定合理可行的建议和方案,降低经济浪费和对人员的伤害。现代的社会是信息化社会,各项工作的开展都离不开计算机,熟练地将计算机运用到岩土工程开展的具体工作中,将有效地提高工作效率,加强各项数据处理的准确性。通过对岩土工程技术人员以及管理人员的培训,提升其技术能力,以适应现代岩土工程市场的需要。

(四)重视对踏勘区域环境的研究分析,制定完善的踏勘规范

对于岩土工程踏勘,国家制订了统一的踏勘规范,是根据我国各地区不同的特点,结合老一辈工程专家的踏勘经验以及成果而制定出来标准规范。但由于我幅员辽阔,地质环境条件十分复杂,不同地区其地基的形成环境,所经受的定应力作用往往是不同的。甚至同一地区的地基也会存在其特性指数不同的现象。全国性的踏勘规范具有普遍性,但是在应用于部分地区是就会显得过于保守,因此,对于岩土工程的规范必须加强其区域性的研究,制定更加完善的踏勘规范。

结语

岩土工程的发展将围绕现代土木工程建设中出现的岩土工程问题并将融入其他学科取得的新成果。岩土工程涉及土木工程建设中岩石与土的利用、整治或改造,其基本问题是岩体或土体的稳定、变形和渗流问题。现代社会岩土工程以突现出其极其重要的社会地位,而踏勘则是岩土工程中最重要的环节,一旦在踏勘过程中出现问题,就会造成巨大的经济损失,甚至造成人员伤害。要提高岩土工程中踏勘的重要性,同时提高从事踏勘工作的技术人员的技术能力,结合不同学科,运用现代化科技手段,做好踏勘工作的分析,并且为岩土工程提出合理化建议,制定合理可行的方案。本文对踏勘在岩土工程中的重要性进行了简要分析,并提出部分建议,希望做好踏勘工作,以促进岩土工程的发展。

参考文献

[1]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,2010,02:91.

[2]朱良. 岩土工程勘察重要性与方法分析[J]. 民营科技,2011,10:206.

[3]陈志芳. 当前岩土工程勘察中存在的问题分析[J]. 建筑设计管理,2011,12:56-57.

[4]钱小碑. 岩土工程勘察作业的重要性与方法[J]. 湖南农机,2009,01:85-86.

[5]刘冠红. 对岩土工程勘察中水文地质勘察的几点思考[J]. 四川水泥,2014,11:147.

第2篇:岩土工程对土木工程的重要性范文

【关键词】土工试验;岩土工程勘察;资料运用

Abstract: Based on the analysis of a large construction enterprises bear a plurality of railroad, highway project construction claim management present situation, pointed out the enterprise current claims the main problem that the job exists, combine railroad, highway construction project management features, standing in the contractor angle put forward a series of measures to strengthen the construction claim management countermeasure are preliminary research.

Key words: contractor; construction claim management; countermeasure are preliminary research

中图分类号:TU41文献标识码:A 文章编号:

岩土工程勘察是为土木工程建设服务,通过对工程地质的调查、测绘、勘探、采取土试样等方式进行室内试验或者现场检验,对试验结果加以统计、分析,对土木工程施工工地的地质条件进行定性或定量分析,编制满足施工不同阶段所需要的成果报告文件,这对于我国的土木工程建设以及经济建设具有重要意义。对于岩土工程勘察来说,土工试验资料必不可少,因为土与一般的建筑材料不同,其具有特殊的复杂的物理性质,这种特殊的物理性质决定了它本身的特殊复杂的力学性质,不同地区的土又有不同的变化,诸如土的干密度、孔隙比、孔隙度、饱和度、液限与塑限等。土的这些特殊的性质决定了土工试验的必要性,在岩土勘察工程中,通过对土工试验资料的合理运用,能够避免工作中许多问题的出现,同时促进勘察工作的顺利进行。岩土工程勘察主要依据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004),通过对施工场地原始工程地质条件和水文条件的论述,提供各地基土层承载力标准值,其中最重要的是依据土工试验、标贯试验以及静动探试验等资料。本文结合建筑实例来说明土工试验资料在岩土工程勘察中的应用。

一.某建筑概况及其场地岩土工程条件

所选建筑由两栋十三层高级住宅楼,加地下车库,两栋五层住宅楼以及一栋四层的办公楼组成,其中高级住宅楼为剪力墙结构,其他均为框架结构。建筑群所在地区地貌较为平坦,原为郊区农田,地貌单元为平原。所选建筑群地基分六层构成:(1)耕地土壤:黄褐色,松散状,湿度略高,厚度约0.2-2.2米左右;(2)粉质黏土:黄灰色,可塑状态,湿度略低,厚度约1-3米左右;(3)淤泥质粉质黏土:灰黑色,软~流塑,厚度约5-9米左右;(4)粉质黏土:褐色,可塑状态,厚度约1.5-6.5米左右;(5)粉质黏土:黄褐色,硬塑状态,厚度约1.3-6.8米左右;(6)风化闪长岩:厚度3.5-7.8米左右。下层均为风化岩石。所选区域内地下水类型为浅层地下水和深度承压地下水,浅层地下水主要集中在(1)层到(4)层的土层空隙中,深度承压地下水主要集中在第(6)层及其下部。

表1各土层主要物理学性质指标统计表

二.岩土工程分析

1.场地稳定性及抗震性评价

地质结构稳定,土层分布稳定,没有影响工程的不良现象,综合评定属于稳定场地。场地土的类型为中软土质,建筑场地类别为Ⅱ类,抗震设防烈度为5度,属于抗震有利地段。

2.地基土评价

土层第(2)层为湿度略低的可塑粉质黏土,土层压缩系数的计算为a1-2=0.31mPa-1,属于中等偏高压缩性土质,具有一定的承载能力,可作为住宅用地天然地基的持力层。第(3层为)淤泥质粉质黏土,压缩性高,承载力低,第(4)层为可塑粉质黏土,土层压缩系数为a1-2=0.25mPa-1,属于中等偏低压缩性土,具有一定的承载能力,第(5)层为硬塑粉质黏土,土层压缩系数为a1-2=0.18mPa-1,属于中低压缩性土,承载能力相对来说高一些,第(6)层是风化闪长岩,属于软岩,岩体质量等级Ⅴ级,可作为高层住宅预应力管桩桩端持力层。

表2 场地地基承载力特征值和压缩模量

3.基础类型选择

根据各土层主要物理学性质指标统计数据以及场地地基承载力特征值和压缩模量进行分析,本区域内第(2)层的粉质黏土因其压缩性中等偏高,承载能力相对来说较强一些,所以可以用作住宅用地,同时作为住宅楼的独立基础持力层。高层住宅地下车库的建设的基础形式可以选择片筏基础,同样可以将第(2)层作为持力层来使用。地下车库在建设时,基础砌置深度至少6米左右,因此其基底主要在第(2)层粉质黏土上,因地下潜水影响,所以在设计时,要考虑抗浮设计,由此,建议采用桩基础,选择第(4)层为桩基础的持力层。两栋五层住宅楼以及一栋四层的办公楼均建议采用桩基础进行建设,同时以第(6)层闪长岩作为管桩桩基持力层。桩基础在建设时,建议采用预应力管桩,桩基设计时,要考虑桩身会穿过比较厚的松散土层等因素,合理进行桩基建设,在计算基桩承载力的时候,还应考虑到桩侧遇到的阻力,在建筑过程中,加以关注并解决。

表3 桩基设计参数

4.基坑工程

根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)规定,此次建筑工程的重要性等级为二级,地基基础设计等级为乙级,地下车库基坑开挖面积大,深度在6米左右,且由于地下潜水水位较低,对施工影响大,所以条件较为复杂,存在一定的施工难度。根据《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)有关规定,此建筑地基的基坑工程安全等级为二级。如果地下车库的基础采用片筏基础,那么基坑开挖后,由于第(2)粉质黏土的土层比较薄弱,所以必须考虑第(3)层淤泥质粉质黏土(软~流塑)对于建筑物地基的影响,在施工过程中要通过各种措施加以排除,保证建筑物地基安全。

三.勘察探讨

岩土工程勘察涉及科目很多,诸如岩体力学、工程地质学等,这些学科知识的灵活运用建立在良好的实践基础之上。对掩体工程技术人员来说,实际问题的解决既要依靠理论知识,也要依靠专业经验,同时要结合不同工程的实际情况,建立起相应的本构模型,合理运用参数,有针对性地开展试验,那么工程问题的解决就有了良好的前提。技术人员在学习和利用理论知识的过程中,要注意隐藏在公式与规律背后的限定条件和特点,以确保理论知识能够被正确运用。岩土工程勘察工作的复杂性以及固有勘察经验的束缚,易使技术人员犯下错误,为降低勘察失误,技术人员要坚持现场观测,并将现场观测结果进行分析、比较、评估、总结,始终坚持动态设计,注重施工验槽,做到及时发现问题,处理问题,必要时还需进行施工勘察,进行有效补救,以防止造成严重的经济损失和不良的社会影响。

小结

土工试验资料对于我国土木工程建设意义重大,从岩土工程勘察的必要性出发,土工试验必须不断深入拓展,与时俱进,针对土的各种性质不断进行新的探索与创新,为岩土工程勘察提供更多的辅助与使用资料。

【参考文献】

[1]岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(2009版)[M].北京中国建筑工业出版社,2009.

[2]建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)[M].北京中国建筑工业出版社,2011.

[3]高层建筑岩土工程勘察规程(JGJ72-2004)[M]. 北京中国建筑工业出版社,2004.

[4]关海波,宋海滨,韩金才.合理选择工程地质勘察手段的重要性[J].商品与质量•建筑与发展,2010,(6).

第3篇:岩土工程对土木工程的重要性范文

【关键词】纤维增强塑料筋;土木工程;应用;研究

前言:近年来,伴随着经济的发展,对我国的建筑行业发展起到了很大的促进作用,人们针对建筑材料的关注程度也越来越高,针对传统的土木工程建设过程中的种种问题和不足进行了改善,并引进了新的材料。在钢筋混凝土方面,较大的强度是传统钢筋混凝土的重要优势,然而它却同时存在着一些使用过程中的不足,例如使用面积过大造成空间设计的困难和极易腐蚀等现象。伴随着土木工程行业的不断发展,近年来人们研制出纤维增强塑料筋来替代传统的钢筋混凝土,取得了一定程度的进展。

一、纤维增强塑料筋

纤维增强塑料筋作为一种复合型材料是由增强和基体材料组成的,高性能纤维是其最主要的组成成分,合成树脂是基体材料的组成成分,有机和无机纤维是高性能纤维的重要部分,而在有机纤维和无机纤维当中分别由多种纤维来组成。在当今建筑行业的发展过程中,各种复合材料是使用最广泛材料,例如芳纶纤维增强复合材料、钢纤维增强复合材料等[1]。

二、纤维增强塑料筋在桥梁建设工程中的应用

土木工程当中,桥梁的建设是其中重要的组成部分,在传统的桥梁建设当中,载重的能力较弱,桥梁以单行线为主,石料是桥梁建设的主要材料,古代的桥梁还可以建立台阶。伴随着时代的发展,桥梁的建设逐渐采用了新的建筑材料,增强了桥梁的载重能力,同时桥梁的跨度也不断增加,桥梁的基础建设需要钢筋混凝土来起到重要的支撑作用,然而钢筋混凝土由于体积和重量过于庞大使得其无法满足桥梁建设和设计的跨度不断提高的现状,此时就急需一种新的建筑材料来代替传统的钢筋混凝土,并且完善钢筋混凝土易受腐蚀的现状。纤维增强塑料筋在此时被研制出并应用到了桥梁的建设当中,以其小密度、大强度和耐腐蚀的优势极好的取代了钢筋混凝土的使用,它既能够满足桥梁的建设需要,还很好的解决了桥梁自重过大的问题。在水中和土壤当中使用纤维增强塑料筋能够有效降低腐蚀,增强桥梁的寿命。在不断的发展过程中,新型的纤维塑料筋要具备更好的应用优势,它的质量更轻,强度更大,使得劳动成本、布筋劳动强度和施工荷载都得到了很好的降低。在实际的生活当中,应用纤维增强塑料筋建设的桥梁例子很多,例如,美国的DEL351桥,它作为美国第一座使用新型纤维塑料筋的桥梁取得了极大的成功。成功的桥梁建设例子表明,在今后的桥梁建设过程中,要采用科学合理的设计,运用纤维增强塑料筋来替代钢筋混凝土,能够有效降低腐蚀率[2]。

三、纤维增强塑料筋在岩土工程建设中的应用

作为一种新技术类型,岩土工程是土木工程发展过程中的一个分支。在土木工程建设的过程中,相关的岩石和土的知识与技术都要由岩土工程来进行解决,由此就可以看出土木工程当中岩土工程的重要地位。土木工程的施工过程中有一个非常重要的问题,就是容易造成滑坡等自然灾害的产生,造成这些现象的原因很大程度上是钢筋混凝土经过长时间的腐蚀而造成的,同时,不同的岩体还存在着不同的腐蚀性,会造成钢锚锚固工程的失效[3]。伴随着土木工程研究和科学技术的飞速发展,纤维塑料增强筋被应用到了岩土工程当中,它自身较高的耐腐蚀性有效的降低了自然灾害的发生,增强了工程建筑的使用寿命。近年来,国外的岩石工程中对于纤维塑料增强筋的使用非常热衷,以此来代替金属锚杆,有效的降低了刚锚杆被极差的地质条件所腐蚀的问题。

四、纤维增强塑料筋在预防灾害过程中的应用

伴随着社会经济的不断发展和进步,大型土木工程逐渐出现并开始施工,自然灾害是破坏工程的最主要因素,要加强对灾害的预防,才能够促进土木工程的不断发展和进步,例如,预防滑坡的产生和道路护坡的固定等,现阶段在进行自然灾害预防的工作中主要采用的方法是预应力锚固支护技术,这种技术同样存在着易被腐蚀的威胁[4]。在纤维塑料技术得到广泛发展和应用的今天,在预防自然灾害的过程中应大量采用纤维所料增强筋技术,来减少钢筋锈蚀的危害。有效使用纤维所料增强筋技术,以使工程后期的维护工作更加便利,有效节省人力和物力,减少工程成本,还能够对工程起到非常好的保护作用。例如,三峡水电站的成功蓄水后,在经过长久的浸泡和腐蚀过后很容易发生山体或边坡滑移,这种灾害的威胁将是巨大的,因此,有效采用预应力FRP筋来减少被腐蚀的威胁是十分必要的。

结论:伴随着经济的发展,我国的土木工程发展迅速,在不断的发展过程中,纤维增强塑料被有效提出和应用,有效的减少了传统的钢筋混凝土易被腐蚀的缺点,促进了工程施工的安全性,同时还解决了桥梁建筑过程中的建筑难题,纤维增强塑料筋以其质量轻和高强度的特点能够满足现代土木工程的需求,我国应增强对纤维增强塑料筋的研究和运用,不断促进我国土木工程的进步和发展。

参考文献:

[1]张作诚. 碳纤维筋增强混凝土的试验研究及力学性能分析[D].河海大学,2005.

[2]刘喜. 全螺纹玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)空心锚杆的应用及力学性能实验研究[D].贵州大学,2008.

第4篇:岩土工程对土木工程的重要性范文

1·构造土木工程专业基础知识教学大平台。21世纪的土木工程专业的毕业生,应该具备土木工程领域宽厚的专业基础知识。土木工程专业建筑工程方向与本专业其它方向所需的专业基础知识是基本相同的。在现有的教学计划中,土木工程专业各方向在专业基础课的教学内容、学时分配上主要还是沿用传统各专业的基础课。有一些课程仍是分别讲授,其内容和学时数上存在差异。以结构力学课程为例,按现有教学计划,建筑工程方向和交通土建工程方向采用多学时,岩土工程方向采用少学时;介绍荷载时建筑工程方向不介绍车辆移动荷载制式,而交通土建工程方向一般不介绍房屋建筑荷载制式;且各方向分别采用不同的结构力学教材。其它一些专业基础课如制图、建筑材料、结构设计等都不同程度地存在类似问题。作为专业基础课,应该是土木工程专业的专业基础课,而不是土木工程专业中某个方向的专业基础课。因此,土木工程专业内应该统一采用相同的专业基础课教材,且讲授内容与课时数也应统一。尽管土木工程专业各方向的毕业生在以后的实际工作中应用专业基础知识时会有差异,但作为土木工程专业培养模式来看,还是统一为好。因此土木工程专业的专业基础课,应该采用兼顾专业内各方向的材,并安排相同的教学时间。

2·用发展的视点定位建筑工程培养方向的专业方向课。专业方向课的设置除必需的工业与民用建筑工程理论,如砌体与混合房屋结构、混凝土房屋结构、建筑结构抗震、高层建筑结构设计、建筑工程施工技术与组织管理、建筑结构实验与检测等外,根据实际情况,可侧重增设城市道路与工程方面的课程,如城市道路设计、城市立交桥等课程。同时,紧跟现代科技与工程实践的发展趋势,开设学科前沿课程,如结构数值分析、工程结构隔震与减振、建筑CAD等课程。为了使土木工程专业建筑工程方向的毕业生具有较为宽广的专业知识,还可考虑适当增设土木工程专业其它工程方向如交通土建工程方向、岩土工程方向的核心专业方向课程,如基路面工程、桥梁工程,岩土工程等。这样,土木工程专业建筑工程方向的毕业生具备了扎实宽广的专业学科知识,不仅能适应房屋建筑工程的现状和发展需要,也能适应土木工程专业其它工程方向的基本需要,在知识结构上具有较为完整的体系和发展空间。

3·通过教学实践环节,培养学生综合工程实践能力。现在值得探讨的培养模式是:建筑工程方向的学生是否必要再增加土木工程专业其它方向如交通土建工程方向、岩土工程方向的工程实践能力培养。现代科技与经济的发展,特别是随着市场经济的深入发展,土木工程行业各种工程方向(如建筑工程方向与交通土建工程方向)已出现相互结合、共同参与企业生产行为的趋势。一些建筑工程公司已可承担相当数量的道桥工程,一些路桥建设公司也能承担建筑工程项目。土木工程的设计、施工、监理、检测等资质已向着建筑工程、道桥工程、岩土工程等综合具备的方向发展。就城市建筑而论,近年我国的高层建筑发展迅猛,这种客观形势已经要求从事建筑设计、施工、监理的技术人员掌握一定的岩土工程方面的知识。我们应该顺应土木工程界的这种发展趋势,有侧重地综合培养土木工程专业各方向毕业生的综合工程实践能力,使企业在吸收了这样的学生后,能在市场经济的激烈竞争中具备创新和生存能力。对于建筑工程方向学生,除必须进行的教学实践环节,如房屋结构课程设计、建筑工地生产实习、建筑勘测实习、毕业设计外,还可考虑增设交通土建方向、岩土工程方向的核心专业方向课的课程设计或实践环节,如道桥工地生产实习、道路勘测实习、道桥毕业实习、建筑深基坑支护工程设计等教学实践环节。这样,就能培养学生成为具有以建筑工程为主,兼具道路与桥梁工程、岩土工程基本能力的土木工程专业人才,为他们以后适应土木工程领域的专业工作打下更扎实的能力基础。

4·调动学生的内在学习潜力,开设有利于学生个性发展的选修课。开设选修课是拓宽学生知识面、发挥个人特长的必要手段,是增强学生适应能力的重要渠道。与国外高校相比,我国高校本科生选修课普遍存在门数少、课时少等现象,学生没有多大的选择余地。然而,学科发展和社会需求都在要求学校增设选修课。作为选修课既可以是跨专业方向、跨年级、跨系别的选修实验课,以增强学生的动手能力及对科学的探索精神;也可以是一些比较实用的其它选修课,如各类土木工程造价计算、高级计算机语言编程;或是为不同专业方向的学生提供专业上相互交叉发展的机会等。

第5篇:岩土工程对土木工程的重要性范文

关键词:岩土工程;勘察;技术应用

Abstract :Since the nineteen eighties, our country begins to carry out the rock soil engineering system. After thirty years of development, the system has been formed basically; our investigation of geotechnical engineering also had great progress. Along with our country national economy high speed development, many construction projects and infrastructure projects continue to carry out exploration work, has exposed many problems.

Key words: geotechnical engineering; inspections; technology

中图分类号:P58 文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)03-0020-02

一、岩土工程勘察的概念

岩土工程勘察目的是查明场地地基的工程地质条件,提出基础类型建议,提供地基土物理力学指标和地基承载力特征值、桩基等岩土参数,为设计、施工等提供详实、科学、准确的地质资料。岩土工程勘察的对象是建筑场地的岩土体,是自然界长期形成的产物,受区域地质环境、自然条件和人类活动影响较大,其复杂性、多变性和不确定性因素较多。岩土工程勘察受到越来越广泛的重视和应用,作为岩土原位测试技术之一的波速测试技术也得以应用和发展,目前已广泛应用于工业与民用建筑、水利水电工程、路桥工程、油气、码头等众多岩土工程地质勘察领域,并取得了良好的应用效果。

由于岩土工程勘察的对象主要是地面以下的地质体,处于隐蔽状态,不如地面以上部分一目了然,难以直接观察和检查。大多数岩土体是非均质,各异性的,且受力状态复杂,岩土工程类型及其勘察、设计和施工方法繁多,遇到的岩土工程问题多种多样,尤其是在复杂条件下场地自然条件的多变性,有时会产生严重的岩土工程问题。岩土工程勘察工作的复杂性和拟建项目的专业性,决定了岩土工程勘察工作的难度,而且岩土工程是决定整个工程质量的重点,因此勘探工作的实施就显得尤为重要。如果岩土工程勘探不到位,会造成难以补救的损失。

二、岩土工程勘察的技术运用

2.1波速测试。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;提供地震反映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,确定场地上的特征周期。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。

2.1.1工作原理。当固体介质受到外力冲击时,介质受到应力作用而产生应变,在作用于介质的应力消失后,应变和应力失去平衡,应变就在介质中以弹性波的形式由介质中的质点依次向周围传播,这种弹性波成分比较复杂,既有面波又有体波,体波又分为压缩波(P波)和剪切波(S波),剪切波的垂直分量叫S波,其水平分量称S波。在地层表面传播的面波可分为瑞雷波(Ray leigfl)和拉夫波(Love),各种波在介质中传播的特征和速度各不相同。

以岩土体的弹性特征为基础,通过测定不同岩土层的S波、P波的传播速度,计算岩土体的动弹性参数,据此判定岩土体的工程性质,为工程设计提供可靠的科学依据。实测一般采用单孔地表激发孔中接收法,即地面激发弹性波,孔内由检波器接收。当地面震源采用叩板时可正反向激发,并产生S波,利用剪切波震相差180。的特性来识别S波的初至时间。

2.1.2单孔测试。声波测试是弹性波测试方法中的一种,其理论基础建立在固体介质中弹性波的传播理论上,该方法是以人工激振的方法向介质(岩石、岩体、混凝土构筑物)发射声波,在一定的空间距离上接收介质物理特性调制的声波,通过观测和分析声波在不同介质中的传播速度、振幅、频率等声学参数,解决一系列岩土工程中的有关问题。超声波测试在地质勘察中得到广泛应用,如岩体、土体结构特征评价及强度分类;岩体、土体的弹性力学参数、静力学参数测定;岩体岩面爆破、灌浆等施工质量的检查等声波在岩体中传播受其物理力学及结构特征调制。

波速测试一般采用单孔检层法和跨孔法两种,由于单孔法只需一个钻孔,且测试较简便,故实践常用单孔法。单孔检层法也称弹性波速度测井,是在一个垂直钻孔中进行波速测试的一种方法。按照震源和检波器在钻孔中所处的位置,可分为地表激发孔中接收法、孔中激发地表接收法、孔中激发孔中接收法、孔底法等4种测试方法,常用地表激发孔中接收法。实测一般采用单孔检层的地表激发孔中接收法,即地面激发以产生弹性波,孔内由检波器接收弹性波。当地面震源采用叩板时可正反向激发,并产生Sh波(S波的水平分量,其传播速度与S波相等),利用剪切波震相差180。的特性来识别S波的初至时间;在孔口附近垂向激发产生P波。根据下式可计算出U和Vp值。

2.1.3技术要求。单孔法波速测试的技术要求应符合下列规定:(1)测试孔应垂直;(2)将三分量检波器固定在孔内预定深度处,并紧贴孔壁;(3)可采用地面激振或孔内激振;(4)应结合土层布置测点,测点的垂直间距宜取1―3 m。层位变化处加密,并宜自下而上逐点测试。

2.1.5测试方法。实测通常由震源和记录仪器组成,将检波器放至孔底后,自底部向上依地层界面测试,一般用气筒充气固定检波器,使其紧贴孔壁,地面上用木锤或铁锤水平敲击木板两端,敲击所产生的剪切波经地层传播到达测试点,孔中水平检波器接收S波信号,经电缆送人地震仪进行放大、储存和记录。现场测试时首先平整场地,将长约2.5m、宽约0.3m、厚约0.1m的激振板置于距井口1.5m左右且使木板中垂线通过井口中心,压上约500---l000kg重物使木板与地面紧密接触,以获得良好的测试效果。分别敲击木板两端以获得3次清晰S波形为止,然后垂直敲击置于井口一侧的铁板激发P波,测试点距视岩士分层厚度而定(一般为lm)。记录仪由井中三分量检波器和工程地震仪构成,三分量检波器置于孔中一定深度,接收由震源产生的弹性波信号,并通过连接电缆传输给地震仪,再由地震仪记录并储存以备后期数据处理。

2.1.5测试特征。现场测试过程中应注意以下特征:(1)P波传播速度较S波速度快,P波为初至波;(2)正反敲击木板两端时,所产生的剪切波波形相位相差1800,这一特征十分有利于剪切波的分辨。(3)检波器下孔一定深度后,P波波幅变小,频率变高,而S波幅度相对较大,频率相对较低。

2.1.5应注意的事项。波速测试虽然简便,但要测试准确应注意以下事项:①信号质量和测试深度准确是关键,二者直接影响着初至时间的读取。获得较好的信号可采用增强或叠加技术,选取合理的增益和带通滤波。②正确识别s波、P波。P波传播速度较S波速度快,P波为初至波;在激振板两端水平激发时,S波相位反向,而P波相位不变;在距井口一定深度后,P波振幅变小,频率变高,而s波幅度相对较大,频率相对较低。③最小测试深度应大于震源板至孔口之间的距离,以避免浅部高速地层界面可能造成的折射波影响。当场地被混凝土、沥青等硬化后,可在激振板下面均匀地铺一层中细砂或粉土,亦可取得较好的测试效果。

2.1.6技术运用。一般来说,波速测试可原位测定压缩波(P波)、剪切波(S波)在岩(土)体中的传播速度,从而避免了室内测试所带来的误差,它能有效地解决许多地质问题,诸如确定场地土类型、建筑场地类别;提供断层破碎带、估算场地卓越周期及场地土的承载力、评价岩(土)体质量等;并可计算工程动力学参数,如动剪切模量、动弹性模量等,为场地工程地质评价和工程建筑设计提供科学依据。

现代工程建设中为了解场地地层结构及工程场地地震效应,需进行地层PS波测试,目前采用最多、效果较好的方法是单孔法。波速测试技术是地震勘探方法之一,也是工程物探技术的一个重要分支,目前已广泛应用于工业与民用建筑、水利水电工程、铁路工程等众多岩土工程地质勘察领域,取得了良好的应用效果。

2.2其它手段。现代科技的发展为我们提供了电子技术的应用,在目前中国的工程物探的专业技术中也有了弹性波、电磁波理论和电学原理等等理论知识为基础的勘察、采集、处理等设备的运用,这些设备可以为工程中的连续加密测点提供很大帮助,在很大程度上解决了原有技术方面的界面划分问题中的漏判和划分不准确现象,而且由于这些技术设备的先进.也可以解决岩土工程中的暗洞、不明物体等地下分布特征、形态、深度和位置,为工程技术数据提供动力参数和设计地动参数。

采用先进的岩土工程勘察技术在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。岩土工程勘测中,为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析。岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。在进行岩土工程地质钻探过程中必须根据不同的岩体、地层条件和取样、测试要求对钻孔进行设计控制,以达既能满足技术要求又能提高经济效益的目的。例如:在软土、砂土、碎石土中宜采用泥浆护壁,如使用套管,应保持管内水位等于或稍高于地下水位,取样位置应低于管底部3倍孔径以上的距离,以防击入套管时,对拟采取土试样的扰动。采用冲洗、冲击、振动等方式钻进时,应在预计取样位置lm以上改用回转钻进。下放取土器前应仔细清孔,孔底残渣厚度不应大于取土器废土段长度(活塞取土器除外)。采取土样宜采用快速静力连续压入法,亦可采用重锤少击方法,但应有导向装置,避免锤击时摇晃。通过这样的控制。才能保证钻探质量,确保勘探数据的准确性。

第6篇:岩土工程对土木工程的重要性范文

[关键词]土遗址保护;锚杆锚固技术;灌浆材料

[中图分类号]K878 [文献标识码]A [文章编号]1005-3115(2012)08-0104-03

土遗址是指主要建筑材料以土为主的古遗址,它属于不可移动文物,如长城、西夏王陵、交河故城、高昌故城、良渚遗址等。这些土遗址由于长期遭受自然与人为破坏,大部分濒临倾圮倒塌,严重影响遗址的安全。土遗址保护是世界性难题,到目前为止还没有形成一套完整的科学体系。随着科学技术的发展,土遗址的保护越来越受到人们的普遍重视,人们对土遗址的认识逐渐加深,研究也在逐步深入。对土遗址的保护,主要需解决两个问题:一是表面防风化问题;二是稳定性问题。锚杆锚固技术是加固土遗址的重要方法,可以有效地提高土遗址的稳定性。

一、锚固技术简介

锚固技术是通过埋设在岩土体中的锚杆,将结构物与岩土体紧密地连锁在一起。依赖锚杆和岩土体的抗剪强度传递结构物的拉力,使其岩土体自身的不稳定部分得到加固,以保持锚固系统(岩土体、灌浆体、锚杆杆体和这些介质之间的界面)的稳定。岩土锚固是岩土工程领域的重要分支。在岩土工程中采用锚固技术,能较充分地调用和提高岩土体的自稳能力和自身强度,大大减小结构物体积,减轻结构物自重,显著节约施工材料,并有利于施工安全,目前己成为提高岩土工程稳定性和解决复杂的岩土工程问题最有效、最经济的方法之一。

锚固技术经过几十年的发展,几乎已经应用于土木建筑的各个方面。如边坡、建筑基坑、隧洞、地下工程、坝体、码头、海岸、桥梁、悬索建筑的拉力基础等加固工程。锚固技术的各道工序——定位、钻孔、杆体制作、注浆材料及其工艺、锚杆的张拉及锁定等都有先进、专业的设备和操作规范。根据工程对象的工程地质条件和工作状态,可以灵活地选择、设计、采用各类锚固技术。依据不同功能,锚杆分多种类型。按锚固方式(机理),分为粘结型锚杆、摩擦型锚杆、端头锚固型锚杆和混合型锚杆;根据锚杆作用力形式(范围),分为端头锚杆和全长锚固式锚杆;按是否预先施加预应力分为预应力锚杆和非预应力锚杆;按锚固体的传力方式,分为压力型锚杆、拉力型锚杆和剪力型锚杆;按锚固体的形态,分为圆柱形锚杆、端部扩大型锚杆和连续型锚杆等。

锚固技术用于文物保护加固工程始于20世纪80年代初甘肃麦积山石窟的加固保护工程,继而云冈石窟、龙门石窟、炳灵寺石窟、蓬莱丹崖山、大足石刻等大型石刻造像的保护,相继采用锚固技术,既起到了有效的加固作用,又符合文物保护原则的要求,取得了良好的效果。

二、土木工程锚固与文物保护工程锚固的差异

(一)工程对象的规模不同

土木工程锚固的对象一般是整个边坡或巷道或地下工程的整个工程体,规模宏大。而文物保护工程的对象一般都是石窟崖壁或土遗址墙体某区段或某区域的不稳定块体,亦称为危岩体,其规模小。

(二)锚固体的锚固力不同

土木工程上的锚杆体一般要求达到几百吨、上千吨的力;而文物体的工作对象,一般只要求几吨、几十吨的力。

(三)锚杆体的规模不同

土木工程上的锚杆体钻孔孔径大,一般为100~168毫米,长度几十米至上百米;而文物保护工程锚杆体钻孔孔径从几毫米至上百毫米,长度十几厘米、几米至二三十米。

(四)灌浆材料不同

粘接性锚杆在土木工程和文物保护工程中常用,在土木工程中常用的粘结剂有合成树脂、水泥浆、水泥砂浆等,要求这些灌浆材料有足够的粘接力;而文物保护工程中的灌浆材料,尤其是土遗址保护中的灌浆材料,其粘接力不能太大,现在一般采用粘接力较小的水泥砂浆和PS系列浆液。

由于文物的特殊性,在加固时,要特别注意,防止保护带来的新危害。

三、锚固技术在土遗址保护中的研究

土遗址保护由于土体自身强度不够,而且加固体积也不是很大,没有必要也不能使用大吨位的预锚技术,采用预锚技术可能会造成土遗址内部应力过大,而引起其整体破坏,只需使用全长粘接式锚杆即可,加强其整体稳定性,这样对土遗址的扰动最小,也能起到明显的加固效果。锚杆在土遗址保护中的应用主要有两方面:一是用于拉接新砌土坯和土遗址,对于有可能失稳的掏蚀区,补砌土坯是最有效的保护方法,为了使土坯和土遗址协同受力,补砌后砌筑体与文物本体应用锚杆连接,连接后的墙体整体性好,有利于提高其抗裂、抗震能力;二是采用锚杆加固可能造成墙体坍塌的墙体裂缝。裂缝发育能造成墙体坍塌而严重毁坏遗址,因此对于墙体裂缝,特别是对可能造成墙体坍塌的裂缝,应进行加固处理。墙体裂缝加固处理,通常采用锚杆锚固与裂隙灌浆或裂缝充填灌浆相结合的方法。

(一)土遗址保护锚固材料

应用于土遗址加固的锚杆材料主要有钢筋、木材、FRP即增强纤维和楠竹。20世纪90年代开始探索利用锚杆加固土遗址的新技术,薄壁钢管在甘肃安西破城子遗址进行了锚固试验,但大口径薄壁钢管、钢筋一方面造价高,另一方面易锈蚀,即耐久性差,经若干年后锚固强度大幅度下降,不符合文物保护加固的原则。根据实际调查,在西北的土遗址中保存有大量的木质结构,其耐用年限已经超过2000年,仍然能发挥很好的作用,而晚期的遗址中含有的铁质材料已严重腐蚀,耐久性不如木质材料,因此用木锚杆被尝试用来进行加固工程,常选用当地易于采购的楠竹、白蜡杆。通过对夯土加固采用木质锚杆的研究试验结果表明注浆材料与土体及木质锚杆均有较好的固结性,试验表明,木质锚杆的单位锚固力可采用 5 千牛/米,单根锚杆的锚固力大于45千牛/米,符合土遗址保护锚杆的要求。在试验基础上,敦煌研究院在玉门关、西夏王陵、河仓城、交河故城隙望台加固工程中以木质锚杆对破损墙体进行锚固,工程应用效果良好。但木质锚杆只能对小体量的墙体进行锚固,其长度不宜超过 1.5~2米。2005年,在李最雄研究员的主持下,开始楠竹加筋锚杆加固土遗址的研究,取得了较好的效果,并且在交河故城保护中得以应用。楠竹加筋复合锚杆是专门针对大体量土遗址加固设计的一种新型锚杆,南竹加筋复合土锚杆直径大且质量小,外部用环氧树脂包裹2~3层玻璃纤维布面,表面粗糙,摩擦力大,锚固力大,适宜松软土体的锚固。螺纹钢、南竹用环氧树脂封护后,有很好的防锈蚀和防腐蚀效果,锚杆的耐久性非常好,符合古代土遗址保护加固原则。

在高昌故城的保护中,还采用了一种新型复合材料锚杆——土工长丝,杆件以土工长丝作为增强纤维,采用树脂浸裹,而后经挤压成型。杆件表面为挤压肋纹,杆中纤维的含量一般为70%~80%。它具有很好的强度和耐久性,对小型土建筑遗址墙体加固而言,土工长丝锚杆是一类优良的材料,可以代替钢筋锚杆。

不管是薄壁钢管锚杆、楠竹锚杆还是土工长丝锚杆,目前都只是在西北干旱地区土遗址保护当中使用,对中原地区含水率较高的土遗址,以及南方潮湿地区的土遗址,目前还没有成熟的锚固材料。近年来,复合纤维增强塑料简称FRP材料在岩土工程中有了长足的发展,由于其特有的性质,有可能成为今后土遗址保护锚固材料的研究方向。

复合纤维增强塑料锚杆,是由多股纤维(如玻璃纤维、碳纤维、阿拉米德纤维等)采用基底材料(聚酞氨树脂、聚乙烯树脂或环氧树脂等)胶合后,经过特制的模具挤压、拉拔成型的。根据纤维的不同,FRP可分为玻璃纤维增强塑料(Glass FRP)、碳纤维增强塑料(Cabron FRP)、阿拉米德纤维增强塑料(Armadi FRP)。FRP杆材主要采用拉挤压成形工艺生产制作而成。FRP具有轻质、高强(重量约为普通钢筋的1/5,强度约为普通钢筋的6倍)、抗腐蚀、低松弛、非磁性、抗疲劳等优点。

虽然碳纤维增强塑料锚杆的性能在三种纤维增强塑料筋中最适合土遗址保护用锚固材料,但其造价较高,且碳纤维锚杆的研究和制作工艺目前尚不成熟。而玻璃钢锚杆不管是其研究还是制作工艺,都比较成熟,且其造价较低,满足土遗址保护上大量使用的需求。

(二)土遗址保护灌浆材料

灌浆材料强度对锚杆锚固力影响很大,灌浆体强度越大,锚固力就越大,应力扩散得越慢。古遗址加固采用的灌浆体有环保、尽量保持遗址原貌的要求,所以灌浆体的选用受到限制,常用的传统材料如水泥混凝土材料无法选用。目前土遗址保护工程中所用的灌浆材料主要有水泥砂浆和PS系列材料。用碳纤维楠竹锚杆加固高昌故城城墙遗址过程中,采用高强度改性泥浆(土:水泥:粉煤灰70:20:10、5%的膨胀剂,浆体的水灰比为31%);与土工长丝锚杆配合使用的灌浆材料配比为(采用粉质粘土、粉煤灰、水泥)85:10:5配制,采用5%有机硅改性丙烯酸树脂乳液按水灰比0.38~0.45配成泥浆。必要时粉煤灰比例可以适当增大,以增强其流动性。考虑到文物的特性,水泥砂浆类灌浆材料可在土遗址载体上使用,但不能应用于土遗址本体,以免带来保护性的破坏。而PS系列灌浆材料在遗址本体和载体上都可使用,PS系列灌浆材料包括PS-C、PS-F、PS-(F+C)三种,PS是高模数的硅酸钾溶液,C是当地的粉土,F代表粉煤灰。目前的PS灌浆材料一般使用模数为3.9,浓度为24%,分别选用粉煤灰和当地粉土。粉煤灰和当地粉土各半配制浆液,水灰比控制在 0.55~0.65。

四、锚杆破坏形式研究

(一)锚杆的抗拉承载力不足

1.锚杆被拉断

锚杆锚固段处在硬质岩当中时,灌浆体和岩体的粘结强度以及锚杆和灌浆体之间粘结强度足够,且锚固段长度足够,主要由锚杆的屈服强度来决定可以提供锚固力的大小。当锚杆所承受拉力超过钢筋屈服强度时,锚杆就会被拉断。

2.锚杆与锚浆体的结合面粘结破坏

锚杆锚固段处在硬质岩当中时,灌浆体和岩体的粘结强度可能比锚杆和灌浆体的粘结强度还要高,当锚杆和灌浆体的粘结强度不足以抵抗外荷载时,锚杆和灌浆体的结合面就会发生粘结破坏,导致锚杆被拔出。

3.灌浆体和岩土体的结合面粘结破坏

锚杆锚固段处在软质岩或者土层中时,灌浆体和土体的粘结强度可能比锚杆和灌浆体的粘结强度要低得多,这使灌浆体和岩土体的粘结强度所能发挥的摩阻力比锚杆和光浆体的粘结强度所能发挥的摩阻力要低,导致破坏首先发生在灌浆体和岩土体的结合面,锚杆被拔出。

4.灌浆体的破坏

当施加于锚杆上的荷载向灌浆体传递时,灌浆体就会膨胀受压,进一步通过灌浆体将荷载传递到土体上。荷载越大,灌浆体所受到的压力越大,当压力超过灌浆体的抗压强度时,灌浆体就会被压碎破坏,导致锚杆锚固失效。

(二)土体内部破坏

1.锚固段底端有膨胀体的锚杆内部土体的剪切或受压破坏

当锚杆的锚固段底端有膨胀体且锚固段长度较短受荷相对较大时,膨胀体所受压力较大,该处灌浆体和岩土体界面的剪应力以及膨胀体对周围岩土体的亚应力都较大,和值增大到一定程度时,就有可能导致内部岩土体产生受剪破坏或受压破坏,造成锚杆整体失效。如果锚杆锚固段长度足够,一般不会出现此种破坏形式。

2.群锚效应引起的土体破坏

当锚杆布置较密时,岩土体受力区的重叠必然会引起应力和锚杆位移的叠加,就可能造成岩土体的破坏。遗址墙体锚杆加固破坏形式与传统意义上锚杆破坏不完全相同。遗址墙体加固采用的土工锚杆是土工聚合物的一种,截面较小,内部有抗拉能力很高的纤维。外部增加纤维保护材料,同时为了增大锚杆与灌浆体之间的粘结能力,锚杆外部加工有斜向抗滑肋。导致锚杆和灌浆体之间的粘结力在光面锚杆情况下不易得到保证。抗滑肋的增加大大的提高了灌浆体和锚杆之间的粘结能力,使环保和保持遗址原貌的灌浆材料选用成为可能。锚杆加固主要用于分层、开裂墙体之间的连接来提高墙体整体的稳定性。

根据这一原则可判断锚杆是否破坏。土遗址加固锚杆破坏可能有如下几种形式:锚杆与锚浆体的结合面粘结破坏;锚杆外层保护和内部纤维粘结破坏;灌浆体和土体的结合面粘结破坏;群锚效应引起的土体破坏。

五、当前研究存在的问题

锚固技术在土遗址加固保护中得到广泛应用,取得了不少成果。但由于文物本身破坏的不同和工程技术条件复杂多变,而锚杆又深埋在土体中,给锚杆力学行为及锚固机理的研究带来了很大困难。而且目前各种新型锚杆应用在土遗址保护中没有现成的规范可循,亟需要有一套详尽的锚杆研究资料来指导加固设计及施工。总之,目前存在的问题表现在如下几个方面:

第一,目前对锚固力的试验研究中,考虑的因素太少。资料显示,锚固力的大小与锚杆长度、钻孔直径、锚杆直径、灌浆体强度、杆体表面状态和倾斜角度都有关系,在以往土遗址的锚杆试验中,仅有锚固长度和灌浆体强度对锚固力的影响研究,没有考虑其他因素。

第二,缺少影响锚固体应力分布因素的系统研究。土遗址锚杆的试验大多集中在对锚杆锚固力的研究上,很少有人关注在土遗址中锚杆应力的分布情况,这对锚固理论在土遗址抱杆中的应用研究造成了很大的障碍。

第三,缺少针对土遗址锚固系统具体的设计施工方法。目前土遗址所采用的锚杆研究主要是单根锚杆的研究,锚固技术仅作为一种构造措施,未对其提出一种具体的计算设计方法。

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第7篇:岩土工程对土木工程的重要性范文

关键词:土木工程;地质;勘测

中图分类号:U442.2 文献标识码:A从事工程建设必须先了解拟建场地的自然环境,区域和场地的稳定性条件,工程地质和水文地质条件,岩土体在工程荷载作用下及工程活动条件下的稳定性、强度及变形规律。工程地质勘察的目的就是以各种手段和途径了解、掌握上述各方面的情况,在此基础上,再根据工程项目的特点和要求对拟建场地做出综合评价,提出对策及方案建议,作为工程设计和施工的基本依据。

1 工程勘察的目的任务

工程勘察是指运用工程地质理论和各种勘察、测试技术手段和方法,为解决工程建设中的地质问题而进行的调查研究工作。其成果资料是工程规划、设计、施工的重要依据。

工程勘察的目的或任务就是根据工程的规划、设计、施工和运营管理的技术要求,查明、分析、评价场地的岩土性质和工程地质条件,提供场地与周围相关地区内的(岩土工程)工程地质资料和设计参数,预测或查明有关的(岩土工程)工程地质问题,以便使工程建设与工程地质环境相互适应。这样既保证建设工程的安全稳定、经济合理、运行正常,又尽可能地避免因兴建工程而恶化工程地质环境、引起地质灾害,达到合理利用和保护工程地质环境的目的。

2 工程勘察各阶段主要内容

2.1 规划勘察

勘察的任务主要是了解区域工程地质条件,对区域稳定性问题进行论证,对控制性工程地段和可能的建筑区作出定性的工程地质评价,可以提出几个比较方案。主要勘察方法就是广泛搜集已有的地质资料和其他有关资料,进行分析整理,对全区工程地质条件有一概略了解.往往还需要进行路线踏勘和中、小比例尺工程地质测绘,对区域稳定性进行初步论证,对主要建筑区的工程地质问题作出概括性分析。实际的勘探工作量不大,一般只在控制性工程地段和有可能作为第一期开发地区布置少量简单的勘探工程,取得有代表性的勘探剖面。物探常用来指导和配合测绘及勘探工程。试验工作主要是结合勘探取少量有代表性的试样,在室内作基本物理力学性质试验。

2.2 可行性研究勘察

这一阶段的勘察任务就是为满足选定建筑场地的位置、拟定建筑群的布置方式及单个建筑物的形式、规模等要求而进行的。在选址中应对几个比较方案作程度相近的了解,比较详尽地调查各方案的工程地质条件,对主要工程地质问题作出正确的定性分析和适当的定量分析,以说明各方案的优劣,从中选出最优方案,并为初拟建筑类型和规模提供资料。主要勘察方法为大、中比例尺工程地质测绘和工程地质勘探。室内试验工作量较大,并根据情况适当进行现场试验。物探工作仍起很大作用,重要的长期观测工作应开始布置,以取得较长时间序列的资料。

2.3 初步设计勘察

本阶段设计工作要确定主要建筑物的具置、结构形式和具体规模,以及它与各相关建筑物的布置方式等。勘察工作必须为此提供(岩土工程)工程地质资料.所以各种勘察手段都要使用。由于前两个阶段已将场址选定.勘察工作的范围就大大缩小了,一般仅限于工程所辖地段,因而勘察工作比较集中,以便全面详尽地了解场地(岩土工程)工程地质条件,深入地分析各种(岩土工程)工程地质问题.勘察方法以勘探和试验为主,侧绘工作只在地质较复杂、工程较重要的地段进行,比例尺较大精度要求较高。勘探工作量是主要的,能供直接观察的勘探工程可为主要手段之一,以便取得详尽的岩土资料。岩土力学及水文地质试验工作量也较大,常进行原位试验及大型现场试验,以取得较为准确可靠的计算参数。物探工作常用于测井和获得岩土物理力学参数,探测地层结构、地下溶洞等,随着新技术新方法的涌现,物探工作使用范围愈来愈广泛。天然建筑材料在可行性研究勘察就已进行普查,本阶段则应进行详查,对其质量和数量作出详细评价,同时还应开展地下水动态观侧和岩土移监测。

2.4 施工设计勘察(详细勘察)

勘察任务主要是对某些专门性(岩土工程)工程地质问题进行补充性的分析,提出治理意见;进行施工地质工作;布置工程监测工作等,勘察内容视需要而定,进行补充性的工作。以勘探和试验为主,结合地基处理可进行各种成桩试验、灌浆试验;结合基坑排水进行水文地质试验等。

施工地质工作主要是解决施工过程中新揭露的(岩土工程)工程地质问题,观察开挖过程中的地质现象和问题,检验前期勘察资料的准确性,总结经验。现场开挖面展示了清楚的地质现象。应及时进行观察、编录、照相,根据地质现象的变化提出施工地质预报,进行地基开挖工程的验收工作等。

勘察阶段的划分使勘察工作并然有序、经济有效,步步深人。研究的场地范围由人到小,认识的程度由粗略到精细,由地表渐及地下,由定性评价渐至定量评价。大范围的概略了解有利于选择较好的建筑地段,认识建筑场地的地质背景。场地选定后,勘察范围大大缩小,便于集中投人适量的勘探试验工作,深人地了解工程地质条件,取得详细的(岩土工程)工程地质资料和可靠的计算参数。这一勘察程序,符合认识规律,有助于提高勘察质量,应当遵循。当然工程较小、区域已有资料很多、对场地相关地区的(岩土工程)工程地质情况较熟悉时,勘察阶段可以简化。

3 土木工程地质勘测中需要注意的问题

3.1 地下水位的勘测工作。岩土工程勘察工作人员对于地下水位的勘测工作不够重视,岩土工程勘察中地下水位的测量要求所得结果具有很高的准确性。进行地下水位勘测工作时,要对地下水位的开采情况有所考虑,地下水位的测量应该和钻孔坐标、标高回测进行结合。但在实际测量中,工作人员对于这些问题没有充分重视,甚至没有考虑地下水溢出陡壁和勘测目标附近是否有抽水井,这样的工作态度最终导致了所测量的地下水水位数据不准确,在给地下水位勘测工作带来麻烦的同时也给岩土工程勘察工作带来了阻碍,最后使土木工程地质勘测工作出现不必要的困难。

3.2 基础方案的选择。工作岩土工程的勘察工作,需要按照岩土工程勘察工作基础方案一步一步的进行,因此,在进行岩土工程勘察之前,要对基础方案进行讨论和选择,最终从众多方案中选择一个最全面、最具体、最可行的方案来进行岩土工程勘察工作。可见,基础方案的选择工作在岩土工程勘察工作中尤为重要,既是岩土工程勘察工作的基础,也是岩土工程勘察工作的核心。现在的岩土工程勘察工作存在对基础方案选择工作不够重视的现象。大多数勘察单位我行我素,不考虑工程的造价问题,甚至不与工程设计进行协商,仅仅提供自己的单一基础方案。基础方案应该是勘察人员与设计人员共同分析研究得出的既经济又合理的方案,只有选择这样的方案才能保证岩土工程勘察工作的顺利进行。有些勘察单位在提供方案的同时,甚至没有考虑场地的地层情况,这就给岩土工程勘察工作的顺利进行设置了不小的障碍。

结束语

随着整个科学技术的进展,勘察方法也日新月异,新的理论、计算技术渗入到勘察方法的各个方面。我们作为行业的从业人员,一定要细致精确的进行各个阶段的勘测工作,掌握并发展科学技术手段,努力规避需要注意的问题,从而使我们的工作更进一步。

参考文献

[1]胡长明.土木工程概论[M].治金工业出版社,2009.

第8篇:岩土工程对土木工程的重要性范文

关键词高速公路;“一大四小”;通道绿化;管护;江西赣州

为贯彻“生态立省、绿色 发展 ”战略,江西省委、省政府决定从2008年起在全省实施造林绿化“一大四小”工程,即确保实现到2010年全省森林覆盖率达到63%的大目标,抓好城市、乡镇、 农村 以及基础设施、 工业 园区等4个方面的绿化工作。作为“一大四小”工程的重要组成部分,由于见效快、景观效果明显,高速公路等主要通道的绿化常常被各地作为“一大四小”工程中的重点来抓,但因为 科学 养护观念不强,普遍存在“重建轻管”现象,个别路段甚至处于失养状态。为做好“一大四小”通道绿化的养护工作,以赣州“一大四小”高速公路通道绿化为例,根据工程建设实际,提出工程建设后期养护管理措施。

1赣州高速公路沿线地形地貌及生态特点

赣州高速公路沿线的地形地貌以丘陵、山地为主,兼有盆地,丘陵山区湿润季风气候明显,四季分明,热量丰富,雨量充沛,阳光充足,年均气温18.9 ℃,年均积温6 898.5 ℃,年均降水量1 586.9 mm,无霜期287 d。高速公路沿线土壤母质以泥质岩类、酸性结晶岩类风化物为主,并有较大面积的第四纪红色粘土和近代河积物以及紫色岩类、红砂岩类风化物等分布。地带性土壤类型以红壤、黄壤为主,土壤多偏酸性,非地带性土壤类型主要有水稻土、潮土,耕作土壤以水稻土、潮土居多。高速公路沿线处亚热带常绿阔叶林地带,水热条件优越,植物种类丰富,所涉县(市、区)森林植被覆盖率均在55%以上,最高达80.3%。

总体而言,南康、信丰等县(市、区)地势较平坦,以盆地、丘陵为主,紫色页岩较多,立地条件较差;龙南、定南等县(市、区)地势起伏较大,以丘陵、山地为主,立地条件较好,森林植被以针叶林为主,部分针阔混交林,少量阔叶林,林相较好;赣县、于都、会昌等县(市、区)以丘陵、山地为主,紫色页岩较多,立地条件较差,水土流失较重,林相较差。

2赣州“一大四小”高速公路通道绿化工程建设概况

2009—2010年,赣州市“一大四小”高速公路通道绿化工程涉及13个县(市、区),包括已通车的泰赣、赣定、瑞赣、康大、夏蓉高速和计划2010年通车的环城、鹰瑞、石吉高速公路等,单线绿化里程574.2 km。工程建设范围为沿线两侧隔离网以外20 m范围以内可绿化的地段,每侧不少于7排。一般配置为:靠近隔离网栽植不少于2排胸径8 cm以上、高度3.5 m以上的全冠景观乔木树种(以樟树、杜英为主,少量银杏、女贞、柳树等),景观树种之间及之后配置具有观赏价值的灌木(多为夹竹桃,少量木槿、紫薇、三角梅等),其余部分栽植既有景观效果又有 经济 效益的速生树种(如桉树、湿地松等)。

3赣州“一大四小”高速公路通道绿化管护措施

3.1建立健全养护管理制度,统一养护工作方案

杜绝“重种轻管”现象,坚持种管并举原则,做到养护工作的日常性、系统性和科学性[1]。业主要根据各路段实际情况,制定操作性强、规范细致的绿化养护质量管理考核办法,实行绿化养护制度化管理,确保绿化造一片、管一片、活一片、绿一片。

3.2加大宣传 教育 力度

各地政府及行政主管部门要经常开展宣传和教育活动,提高沿线广大农民的绿化意识和守法意识,防止盗窃砍伐、牲畜危害等现象的发生,减少人畜破坏因素[2]。

3.3重点加强紫色页岩区域等造林困难地的管护工作

赣州高速公路沿线部分路段紫色页岩分布较多,干旱贫瘠,岩石,土层浅薄,土壤保水保肥能力差;土壤质地为砂壤至轻粘土,粒状或块状结构,保墒保肥能力低;植被覆盖率低,冲刷现象较严重。为提高紫色页岩区域造林成活率,使其快速绿化与覆盖,应及时更换不适宜的造林树种,造林时应细致整地、就地积土或客土、合理密植、选用适宜树种营造混交林、强化抚育等技术措施。

3.4认真做好后期管护具体工作

3.4.1除草松土。除草松土的主要作用在于切断土壤表层的毛细管,减少土壤水分蒸发和养分消耗,促使植株快速和良好地生长。一般于栽植当年及后续2~3年的5—6月、8—9月进行松土除草除杂。主要是及时刈除穴周影响树木生长的杂草杂灌,并从植穴外缘起由里往外进行扩穴培土,做到里浅外深,不伤苗根,松土后及时培兜。扩穴培土应逐年依次向外扩展,作业时间以天气晴朗或者初晴之后,土壤不过干又不过湿时进行最佳[3]。

3.4.2追肥。抚育时追施复合肥1~2次,可采用环形沟方式施入,沟宽10 cm,深20~30 cm,施肥后覆土。施肥量依苗木大小而定,一般乔木树种0.50 kg/株、灌木0.25 kg/株,当年速生树种0.25~0.50 kg/株,之后视树木生长情况可酌情增加。

3.4.3整形修枝。对萌蘖性强的树种要及时将树高2/3以下的侧芽抹去。对树冠下受光较少的枝条及长久不脱落的枯枝要及时修剪,修枝强度控制在1/3树高以下。对生长较快(下转第256页)

(上接第254页)

的灌木树种进行适当地修枝整形,将内膛过密枝、过长枝从基部剪除,确保枝条分布均匀,树形丰富美观。

3.4.4旱季浇水、雨季防涝。高速公路通道绿化地形复杂,水分管理较为困难,山上部分可采用洒水车浇水,山下部分则可视情况就近取水。如发现植株枝叶脱水萎蔫时要及时浇水,对低洼积水处要及时开挖排水沟,排除地表积水,避免因土壤水分过多而导致植物烂根死亡。

3.4.5病虫害防治。由于高速公路通道绿化线路长,环境多样,给病虫害防治带来了一定的困难,其防治要求加强巡视,搞好病虫测报,坚持“预防为主,综合防治”的基本原则,力争治早、治小、治了[4]。防治方法有营林技术法、生物防治法、物理防治法、化学药杀法等。常用方法:防病害可用多菌灵、甲基托布津、代森锰锌、百菌清等;防治虫害一般可用吡虫啉、啶虫醚、阿维菌素、毒死蜱、功夫、灭幼脲等高效低毒农药;而在秋季离地面1 m左右高的树干上涂刷1次细石灰浆,不仅可以防止菌染腐烂,还可增加美观效果。

3.4.6补植。由于绿化里程长、植株数量多,苗木栽植后可能发生盗失、病枯死及其他人为损害等现象,致使产生缺、损、死株情况。为此,要经常进行巡视,对病死、缺株进行调查、登记,并适时补植。同时,由于规划设计时过分注重整齐划一的统一效果,可能在一定程度上忽视了适地适树原则,在某些地段或区域栽种了一些不适应现实生长环境的树种,致使植株死亡,或栽植后生长不良而达不到应有的绿化美化效果[5],可按照适地适树的原则对此树种进行适当地调整,但要注意调整前后树种的相互衔接,不要影响原规划设计的整体绿化效果。

3.4.7加固支撑。对已倾斜、倒伏的树木进行扶正,用木棍或竹杆捆扎成三角形进行支撑与加固。

3.4.8巡护。根据线路长短及可能的人畜为害程度,设若干名专职或兼职护林员进行经常性的巡护,发现树木倾斜,应及时扶正、踩实,发现病虫害应及时预警预报,对死缺株和生长不良植物进行详细调查、记载。同时,加强日常性的防火、防盗、防人畜危害等工作。

4 参考 文献

第9篇:岩土工程对土木工程的重要性范文

【关键词】地质作用;斜坡稳定;防治措施

一、《工程地质》教学改革的必要性

(1)教学内容单一性不利于技术人才的培养。现代教学应以综合实践能力的培养为中心,应以实践能力培养的系统性代替知识培养的系统性。围绕这个中心教学中应注意让学生掌握与工程紧密联系的知识,例如斜坡的稳定性问题。传统的教学非常注重理论内容,忽略了社会需求,易造成所学知识与社会脱节的现象。(2)《工程地质》教学发展本身的需要。现代教育的发展,教育体制的不断改革,要求学生在基础教育上不断拓宽知识面,不可避免的会有一些课时的缩减。但是《工程地质》的内容并没有减少,相反有时还需要增加一些与时代相适应的新内容,这就需要注意教学方法,明晰重点,掌握关键内容。

二、深化《工程地质》教学改革的几点想法

1.明确课程的定位与目标。土木工程专业以工程地质为专业基础课程,其目的是培养土木、铁道、环境等领域一线的技术与管理人才。该课程的两个主要定位:一是为后续专业课的学习奠定基础;二是使学生具备在交通施工技术与管理工作中分析和解决一般结构问题的能力。通过该课程的学习,培养学生运用地质的基本理论,解决土木工程施工中的常见问题;通过实习,则着重培养学生的感性认识、观察能力和论证知识的能力。

2.明晰重点、难点,掌握解决办法。《工程地质》课程信息量大、覆盖面广。本课程的重点体现在岩石的不同成因类型及其地质构造;地下水的地质作用;不良地质现象的工程地质作用;原位测试。难点主要有课程的新概念太多,学生理解较困难。可以通过结合课程试验及相应的多媒体教学,增加学生感性认识。可利用的课堂教学学时非常有限,在有限的学时数内,讲授工程地质、水文地质知识,学生很难理解、领会。设置更多学时的课外实验环节,加强感性认识,同时设置工程地质野外实习的实践环节,合理利用野外的教学资源,做到理论结合实际,实际验证、弥补理论的效果。

3.合理分配教学学时数,加强实践教学的设计思想。本课程的实践教学主要是配合课堂教学,解决课程难点。通过实践教学,不但使学生的专业素质得到提高,另外学生的意志品质、创新能力、协作精神等都有所提升。主要包括课程试验和工程地质实习两部分。(1)课程实验:主要帮助学生掌握常见造岩矿物的肉眼鉴定方法,并能肉眼鉴定常见矿物;掌握三大类岩石的肉眼的鉴定方法;掌握地质图的作图原理、读图方法,并能分析简单地质图;能阅读工程地质勘测资料,并能应用于土木工程的设计和施工之中。(2)工程地质实习:主要帮助学生深化课堂学习内容,重点掌握野外工作方法、基本地质地貌、地质构造、水文地质调查、崩塌滑坡等各种不良地质现象及对工程影响等内容。野外实习过程中,以老师指导、讲解和学生自主观察、实习为主,作到了教与学的完美结合,使学生能在较短的教学时间内在地质科学的基本知识、基本理论、基本技能方面都能得到更好地训练与提高,为他们今后独立工作打下了较为扎实的基础。

4.发挥课程特色。随着我国经济的发展,工程建设向着深、大、高方向发展。近年来由于工程地质条件或者地质环境不良,导致的工程地质问题愈来愈多,引发的工程事故不断,《工程地质》课程的重要性愈显突出,工程地质课程的教学内容也在不断扩展。因此,本课程对于加强土木工程专业与国际接轨,宽大学生的知识面,有着极其重要的意义。有效的教学方法和手段可以增强学生的学习兴趣,同时,现代化教育技术的发展,为教学方法、教学手段的改革创造了机遇。由于培养计划的改变,总学时减少,也要求提高课堂授课效率。在课堂教学中,不断改进教学方法,注重学生学习能力、实践能力和创新精神的培养,使学生成为学习研究型、复合型、实用型的高素质人才。

教育理念的改革、专业内涵的扩展和学生数量的剧增,促使我们在教学中要与时代接轨,教学改革势在必行。经过探索与研究,可以认识到《工程地质》教改应有明确的课程定位与目标。在教学过程中首先在明晰重点难点的基础上,做到与实际工程相结合,讲授内容要实际实用实效;其次掌握理论的同时加强实践教学,让学生从实践教学中提升感性认识,达到良好的教学效果;最后发挥课程特色,通过实验、野外实习等教学手段提高学生的职业能力。

参考文献

[1]刘勇健,张丽娟.工程地质实习的教学改革与实践[J].广东省岩土工程重点学科.2005(6)

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