巖土勘探范文10篇
時間:2024-04-06 14:44:01
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談論巖土勘探技術
1現場試驗要點
現場試驗是確定巖土物理力學性質的可靠方法。云南地區最常用的巖土現場試驗有標準貫入、動力觸探等由于地方規范查承載力,主要是由原位測試的標準值所給出的,則原位測試的準確與否,直接關系到報告質量好壞因此,在做測試時,應力求按操作規程執行。標準貫入試驗適用于黏性土、粉土、粉、細、中、粗砂層。而在黏性土、粉土中做試驗時,應避免加水(現在的鉆機在鉆進時加少量的水),否則,其測試擊數將減少,不能真正的映地層的情況,而在做粉細砂時,應力求不做擾動,在水下做測試時,應能甄別異常值。動力觸探試驗,在云南地區適用于粉、細、中、粗、礫砂及碎石類土,有時粉細砂層的實際物理力學性質只能由動力觸探真實反映,由于粉細砂的返沙,標貫試驗無法判定其何時打在未擾動砂層中,故在野外鉆探,應保證在砂類土中有兩種測試方法。有時,為了分層的必要,在黏性土層中,也打一部分動力觸探,可以做為分層的需要,因為肉眼是無法準確分軟塑與可塑土的界限的,而動探數據卻很清晰。
2編錄工作
鉆探編錄則是工程勘察質量保證的基礎工程地質野外編錄應力求簡明準確,抓住顏色、密實度、稠度、物質成分、風化程度等主要特征,準確地描述,并劃分層位。野外編錄首先應抓住分層的關鍵點,即“顏色變了必分層,巖性變了必分層,狀態變了必分層”顏色是判定沉積環境的重要因素,淺色的如褐黃色,黃褐色,是氧化環境形成的,而深色的,如灰色,黑色等,是有水覆蓋情況的還原環境下形成的,并且,褐黃色,紅褐色,往往是Q3的地層,而深顏色的,往往是Q4的地層,所以,顏色是很重要的一個要素。巖性是野外編錄分層的重要依據,而有的勘察人,在編錄時,總喜歡合層,比如定名中粗砂,粉細砂層等,其時一個好的編錄人員,應該把它分開的,如到互層出現,就應該定名為中粗砂互層,不能在野外把它合在一起,只能在室內資料整理的時候,根據需要,可以合理,而在野外,應盡可能的詳細。狀態(稠度,密實度)是資料整理分層的一個重要依據。黏性土是根據其稠度分層,其分層雖然可以參考室內土工試驗,但也應該參照野外的實際觀測,而砂類土,就全部參照野外記錄來分層了。
3土工試驗應注意的重點問題
3.1粉土的劃分
巖土勘探主要問題
眾所周知,巖土工程勘察主要是為建(構)筑物基礎設計,地基處理和施工提供詳細的工程地質資料和技術參數。然而由于當前巖土工程勘察實行市場化,全面放開,一些勘察單位沒有嚴格執行國家收費標準,互相壓價,致使勘察工作粗糙,勘察手段選擇不合理等一系列不規范行為充斥勘察市場,難以滿足規范和設計要求。本文就此問題進行分析,以供參考。
1野外勘探工作
巖土工程勘察一般時間短、任務重且突擊性強,尤其是野外勘探作業。因此,勘探前如果沒有綜合周密的計劃安排,等發現問題時野外勘察工作已基本結束,若重新補充勘探工作勢必事倍功半。
1.1關于勘探點布設、勘探深度問題
《巖土工程勘察規范》(GB50021—2001)4.1.16.1條對勘探點布設有明確規定。但混亂的勘察市場導致不規范的勘探點布設行為:有的把勘探探孔布在建筑物的中間,造成二排孔變成一排孔或變成一個梅花型或折線型孔;有的在復雜的山前傾斜平原中,也不管地質條件復雜程度如何,仍按方格網布孔。孔的間距定在規范允許的上限,造成控制不了查明埋藏的河道、溝洪等對工程不利的埋藏物和夾層或透鏡體的分布范圍。勘探深度視基礎形式的不同,如:一般5-6層磚混結構住宅,勘探孔深15m基本可滿足要求;而5層框架結構住宅由于柱網的柱荷載大,基礎面積大甚至可能采用樁基,勘探孔深度15m則一般不夠。勘探深度隨地層工程地質性質不同也有差異,如:埋藏較淺且工程地質好的密實碎石土及基巖地區,勘探孔深度較淺;而工程地質差的淤泥及松散雜填土地區勘探孔深度較深。這就要求在勘探前對勘探區域地層大致情況有所了解,做到有的放矢。
1.2關于原位測試問題
人工填土巖土勘探
現代城市改造過程中,一般都經歷拆遷、場地清障、回填、平整等幾個過程,待地產公司拍得地塊再開發時,可以說是“幾經變遷”。往往場地淺部填土分布范圍、厚度變化大,成分復雜,還存在是否留有舊建筑的基礎問題等等。而人工填土作為特殊性土,對工程建設,特別是樁基施工、基坑工程施工影響較大,甚至影響到工程造價,勘察過程中必須慎重對待。對這類場地的巖土工程勘察采用常規的勘察手段,已不能滿足建設工程的需要。
1工程概況
工程位于上海市虹口區,原虹口區某機關單位所在地,歷經拆遷、清障、回填,局部平整做為世博臨時停車場,現某地產公司做商業開發。擬建建筑物包含1棟29層主樓,2層裙樓及3層地下室。根據調查和收集相關資料,整個場地填土厚度變化較大,填土成分復雜,局部還可能存在原有建筑地下人防等。整個場地填土厚度及成分,是否存在舊有建筑基礎和人防基礎,對工程樁基和基坑施工影響重大。擬建地塊面積大,填土成分復雜,常規的小螺紋孔探摸方法已不適用。因此,本次巖土工程勘察采用了地震映像、人工源面波工程物探結合鉆探取樣驗證的方法施行。
2工作方法與技術
2.1地震映像法勘查
地震映像法勘查采集的是彈性波的波場,利用面波在地下不均勻體傳播中有散射波出現這一特征,來推斷地下不均勻體的分布、變化情況,可以對地下不均勻體是否存在進行定性解釋。數據采集時選擇合適的偏移距,利用小炮間距激發,將得到的單炮記錄抽成共偏移距炮集剖面,并可以固定增益或Agc兩種方式顯示,經試驗,采集參數為:檢波器28Hz,采樣率0.5ms,采樣長度1s,前放增益36dB,震源人工夯錘,偏移距5m,道距lm、0.5m,12道接收,炮間距lm、0.5m。每條測線,可以抽l2條共偏移距地震剖面。
巖土勘探技術發展
1引言
目前,在各項工程建設中,在設計和施工之前都必須按基本建設程序進行巖土工程勘察,巖土工程勘察的重要性和其質量的可靠性越來越為各級政府所重視。《中華人民共和國建筑法》、《建設工程質量管理條例》、《建設工程勘察設計管理條例》、《實施工程建設強制性條文標準監督規定》、健設工程勘察質量管理辦法》等法律、法規對此都有規定。并于2000年開始實行施工圖設計文件審查制度,對保證工程勘察設計質量起到了重要的作用,并取得了明顯的成效。但是,在各級檢查和施工圖設計文件審查中,勘察問題仍舊突出。當前,施工圖審查主要集中于房屋工程和城市基礎設施,對為城市建設服務的勘察單位來說,既是促進更是考驗。因此,將巖土工程勘察中常見問題加以歸納、分析,對其產生的根源進行了深層次的探討,對提高勘察技術水平、保證勘察成果質量、減少勘察過程中的錯誤不無裨益。自20世紀80年代以來,我國開始實施巖土工程勘察體制。與前者相比,巖土工程勘察體制不僅要正確反映擬建場地或地區的工程地質條件,還要結合工程項目的概況和施工條件進行一定深度的技術論證和分析評價。針對場地特殊的巖土工程條件,提出建議,指導設計選定基礎與結構方案,對施工提出應注意和控制的技術要求,服務于工程建設的全過程,這是新的工程勘察體制的最大改變和增加的重要內容。因此,新的工程勘察體制——巖土工程勘察體制具有較強的工程針對性和指導性,不僅要完成工程地質條件的探明,即反映和提供場地真實的地質情況、地基條件和地基巖土的工程性質,而且還要對擬建工程的設計方案,施工技術措施提出指導性的結論意見,為確保工程建設質量,提高工程建設的經濟效益提供了可靠依據。
2對巖土工程勘察的有效措施
2.1取得的進展
回顧我國推行巖土工程的十多年來,已經取得的巨大進展表現在以下幾方面:
(1)我國已經能夠解決技術要求高嚴,地質條件復雜的巖土工程問題。相應的規范、規程的編制,標志著我國這方面已經積累的經驗達到的水平。
談論巖土勘探常見問題
1傳統的巖土工程勘察方法存在的問題
(1)勘察資料過于地質化。由于部門長期的條塊分割,勘察、設計分散作業,加之巖土工程規范制定和新技術、新方法應用的滯后,以及專業設置過細,巖土工程本身的特殊性等原因,設計與勘察之間脫鉤多,使得勘察提供的巖土工程信息通常以設計人員難以理解的形式出現,而且勘察也較難參與設計的全過程;設計人員也因知識的局限,很難深層次理解巖土工程勘察信息,因而勘察成果在設計中的轉化率較低,造成許多不應有的浪費和損失。
(2)數字化地圖與數字化設計系統間不夠貫通。地形圖是設計系統的底圖或稱基礎數據,由于數字化地圖中的某些環節技術條件不成熟,與CAD設計軟件的接口不匹配,很難順利實現對接,設計系統不得不重新將勘察資料數字化,影響了設計系統CAD的推廣應用。
(3)勘察信息數字化程度低。勘察部門提供的勘察信息往往以圖紙、表格、文字等形式為主,內容上定性描述較多。這一方面造成設計人員對于勘察信息難于準確理解,另一方面造成對勘察信息處理、利用上的困難。
2數字化勘察技術
隨著計算機圖形處理技術的完善,已經完全可以集成以巖土工程建模、巖土工程數字化、巖土工程數據庫管理、巖土工程特性分析、巖土工程地質解釋以及空間分析和預測、地學統計和圖形可視化的一體化系統,繼而發展成為現代化、信息化為一體的巖土工程勘察數字化新體系。數字化巖土工程勘察是指應用當代測繪技術、數據庫技術、計算機技術、網絡通信技術和CAD技術,通過計算機及其軟件,把一個工程項目的所有信息(勘察、設計、進度、計劃、變更等數據)有機地集成起來,建立綜合的計算機輔助信息流程,使勘察設計的技術手段從手工方式向現代化CAD技術轉變,作到數據采集信息化、勘察資料處理數字化、硬件系統網絡化、圖文處理自動化,逐步形成和建立適應多專業、多工種生產的高效益、高柔性、智能化的工程勘察設計體系。該技術體系用系統工程觀點,把勘察、設計的圖紙、圖像、表格、文字等以數字化形式存貯,供各專業設計使用。
探索巖土勘探規范疑問及策略
《巖土工程勘察規范》(GB50021)是國家強制性標準,是進行巖土工程勘察工作的依據,對勘察工作各個方面提出了全面的、可操作執行的要求。但由于規范中的個別條款過于籠統或與其它相關規范(規程)存在矛盾,導致不同工程技術人員在應用中產生不同的理解,在一定程度上影響勘察工作的可操作性。本人將根據近20年來的勘察經驗,分別從巖土工程勘察分級、勘探點數量及各類型勘探點比例、取樣和原位測試的樣本數量、地下水的腐蝕性評價、巖石飽和單軸抗壓強度取值等容易產生不同理解的方面,談談自己的理解和對策,旨在拋磚引玉,期望巖土工程師在巖土工程勘察中應用理論知識和實踐經驗,充分發揮主觀能動性,使巖土工程勘察成果客觀、真實地反映巖土體特征,最有效的服務于建設工程。
1巖土工程勘察分級
巖土工程勘察分級的依據是:工程重要性等級、場地等級和地基等級。《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)(2009年版)(以下簡稱“巖土規范”)的3.1.1條文說明對工程重要性等級的解釋是“《建筑結構可靠度設計統一標準》(GB50068-2001),將建筑結構分為三個安全等級《,建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2002)(以下簡稱“地基規范”)將地基基礎設計分為三個等級,都是從設計角度考慮的。對于勘察,主要考慮工程規模大小和特點,以及由于巖土工程問題造成破壞或影響正常使用的后果。由于涉及各行各業,涉及房屋建筑、地下洞室、線路、電廠及其他工業建筑、廢棄物處理工程等,很難做出具體劃分標準,故本條做了比較原則的規定。以住宅和一般公用建筑為例,30層以上的可定為一級,7~30層的可定為二級,6層及6層以下的可定為三級。”《高層建筑巖土工程勘察規程》(JGJ72-2004)(以下簡稱“高規”)將工程重要性等級進行了細化并分為甲、乙兩個等級,與地基規范的地基基礎設計等級基本相同。反映在規范中的內容歸納有“甲級包括:30層以上或高度超過100米超高層建筑;體形復雜,層數相差超過10層的高低層連成一體的高層建筑;對變形有特殊要求的高層建筑;高度超過200米的高聳構筑物或重要的高聳工業構筑物;位于建筑邊坡或鄰近邊坡的高層建筑和高聳構筑物;對原有工程影響較大的新建高層建筑;有三層或三層以上地下室的高層建筑或軟土地區有二層或二層以上地下室的高層建筑。乙級包括以上不屬于甲級的高層建筑”。《油氣田及管道巖土工程勘察規程》(SY/T0053-2004)指出:油氣田及管道重要性等級都為一級。通過上面的敘述發現同樣的工程不同規范出現不同的勘察分級。如體形復雜,層數相差超過10層的高低層連成一體的高層建筑在“高規”中定為甲級(即工程重要性等級為一級),而按“巖土規范”的規定,勘察等級應為二級。顯然在場地等級和地基等級相同的條件下依據規范不同將會出現勘察分級的不同。因此,建議“巖土規范”繼續引入“地基規范”的設計分級,并參照“高規”的勘察分級。將工程重要性分級的條文說明按以下理解并劃分。一級:30層以上或高度超過100米的建筑;體形復雜,層數相差超過10層的高低層連成一體的建筑;對變形有特殊要求的高層建筑;高度超過200米的高聳構筑物或重要的高聳工業構筑物;位于建筑邊坡或鄰近邊坡的高層建筑和高聳構筑物;對原有工程影響較大的新建高層建筑;有三層或三層以上地下室的建筑或軟土地區有二層或二層以上地下室的建筑。二級:不符合一級高層建筑;對變形有特殊要求的多層建筑;高度200米以下的高聳構筑物或較重要的高聳工業構筑物;位于建筑邊坡或鄰近邊坡的多層建筑和構筑物;對原有工程影響較大的新建多層建筑;有一至二層地下室的建筑或軟土地區有一層地下室的建筑。三級:6層及6層以下且高度24米以下的建筑。地下洞室、岸邊工程、管道和線路架空工程、電廠、水泥工廠及其他工業建筑、廢棄物處理工程等的工程重要性等級劃分應參照相關的行業標準或地方標準規定。
2勘探點數量及各類型勘探點比例
“巖土規范”的4.1.20的1條“采取土試樣和進行原位測試的勘探孔的數量,應根據地層結構、地基土的均勻性和工程特點確定,且不能少于勘探孔總數的1/2,鉆探取土試樣孔的數量不應少于勘探孔總數的1/3”,該規范的4.1.17對高層建筑指出“每棟建筑物至少應有1個控制性勘探點”,但對其它建筑沒有指出控制點的要求。而“高規”指出“控制性勘探點不應少于勘探點總數的1/3且不少于2個”。一方面“巖土規范”與“高規”在控制點數量上面存在矛盾,另一方面巖規對控制點比例沒有明確,在實際操作中不容易把握。本人認為,在勘探點數量及比例上的處理措施是:勘察等級為甲級的單棟建筑的勘探點總數不應少于5個,乙級的不應少于4個,丙級可適當減少勘探點,密集建筑群的勘探點可相互共用。不同類型的勘探點宜均勻布置,控制性勘探點不應少于勘探點總數的1/3,且對于甲、乙級勘察每棟不應少于2個勘探點,丙級不少于1個。采取土試樣和進行原位測試的勘探孔的數量,應根據地層結構、地基土的均勻性和工程特點確定,且不能少于勘探孔總數的1/2,鉆探取土試樣孔的數量不應少于勘探孔總數的1/3。
3取樣和原位測試的樣本數量
巖土勘探問題及對策
巖土工程勘察是建筑工程設計的基礎,主要是為建筑物設計、地基處媸和旌工提供詳細的工程地質資料和技術參數。而巖土參數的合理提供關系到設計的安全性、經濟性和可行性。巖土工程勘察的目的在于解決和處理建設工程中與巖士介質有關的問題,是建設工程中不可或缺的重要環節。但是在復雜的巖土地形地質條件下,搞建筑工程建設,面臨的就是難字,特別是在勘測設計初期,更是困難重重。同時巖土工程勘察的塒象是建筑物場地的巖土體,屬自然界長期形成的產物,受區域地質環境、自然條件和人工活動影響較大,其復雜性、多變性和不確定性因素較多。然而,查明巖土工程區復雜的工程地質條件及水文地質條是勘測人員的要任務,也是工程建設項目是否可行的重要基礎工作。如何在復雜的巖i二地形地質條件F查明建筑工程區工程地質、水文地質條件,是地質工作苕一直潛心研究的一個重要課題。
1巖土工程勘察取得的進展及熱點
1.1取得的進展
回顧我國推行巖上=工程的十多年來,已經取得的巨大進展表現在以L方面:
(1)我國已經能夠解決技術要求高嚴、地質條件復雜的巖土工程問題。相應的規范、規程的編制,標志著我國這方面已經積累的經驗達到的水。
(2)勘察工作已從單一的鉆探、取樣、試驗、提報告模式發展為多種測試手段、綜合評價的模式。多功能靜力觸探、超重型動力觸探、預鉆式和自鉆式旁壓試驗、螺旋板載荷試驗、孔隙水壓力測試、波速試驗等新技術的迅猛發展,大大提高了地基評價的水平。室內t工試驗中高壓同結試驗和三軸壓縮(剪切)試驗的普遍應用,使土力學理論更進一步應用到勘察生產實踐中。另外,土的動力性質的試驗也曰益增多:樁的動力測試已經列入有關規范、規程和手冊中;表面波速法也開始在工程中得到應用;巖土測試的重要性已經越來越顯示出來。
數字化巖土勘探運用
巖土工程勘察研究的對象是巖體和土體。巖體在其形成和存在的整個地質歷史過程中,經受了各種復雜的地質作用,因而有著復雜的結構和地應力場環境。而不同地區的不同類型的巖體,由于經歷的地質作用過程不同,其工程性質往往具有很大的差別。巖石出露地表后,經過風化作用而形成土,它們或留存在原地,或經過風、水及冰川的剝蝕和搬運作用在異地沉積形成土層。在各地質時期各地區的風化環境、搬運和沉積的動力學條件均存在差異性,因此土體不僅工程性質復雜而且其性質的區域性和個性很強。
1巖土工程勘察方法概述
現代的巖土工程勘察中的數字化應用主要包括新測繪技術,數據庫技術,計算機技術,網絡通信技術和CAD技術,主要是通過計算機及其軟件,把該工程項目的所有信息(勘察、設計、進度、計劃、變更等數據)有機地集成起來,建立綜合的計算機輔助信息流程,使勘察設計的技術手段從手工方式向現代化CAD技術轉變,做到數據采集信息化、勘察資料處理數字化、硬件系統網絡化、圖文處理自動化,逐步形成和建立適應多專業、多工種生產的高效益、高柔性、智能化的工程勘察設計體系。該技術體系用系統工程觀點,把勘察、設計的圖紙、圖像、表格、文字等以數字化形式存貯,供各專業設計使用。
2工程勘察中的資料收集
2.1勘探深度及勘探間距
基礎形式及結構形式不同,勘探深度不同。如:一般5層~6層磚混結構住宅,勘探孔深15ITI基本可滿足要求,而5層框架結構商場由于柱網的柱荷載大,基礎面積大甚至可能采用樁基,則勘探孔深度15m一般不夠。可依據原則為一般性鉆孔的勘察深度應能控制主要受力層,不應小于5m;對高層建筑面言,一般性勘察孔應達到基底以下15倍~110倍的基礎寬度,并深入穩定的地層,并滿足控制性鉆孔深度應超過地基變形的計算深度。對于鉆孔間距除滿足巖土工程勘察規范GB5002122001要求外,對于若采用端承型樁基礎,若相鄰兩個勘察點揭露的樁端持力層層面坡度大于10%或持力層起伏較大、地層分布復雜時應適當加密鉆孔加以控制。
巖土勘探技術問題及對策
1巖土工程勘察中存在的主要技術問題
21世紀巖土工程技術作為近代科學中的一部分,是實踐性很強的門年輕學科,發展至今還是不夠嚴謹、不夠完善、不夠成熟的技術學科,因而難度大,潛力更大,需要廣大巖土工程師的繼續努力和不斷實踐,為祖國的現代化建設多做貢獻。同時,隨著我國國民經濟不斷高速發展,眾多基礎建設項目和現代化超高層建筑物不斷興建,基礎和基坑開挖深度越來越深,各種公共建筑物的建筑風格遛異,其平面和立面變化大,給結構和勘察專業帶來諸多的新課題,采用傳統的勘察方法和傳統的勘察手段已經很難滿足設計的需要,存在著許多急需解決的巖土工程勘察技術問題。這些問題主要以下幾個方面:
(1)界面劃分問題:主要有巖土體和巖石風化程度的界面劃分,地質構造和軟弱結構面的判定,以及不良地質體的地質界面等。
(2)地質形態問題:主要有不明地下物體、空洞及其分布形態、埋藏位置和埋藏深度的確定。
(3)巖土參數問題:主要是那些難于取到原狀巖土樣和難于進行室、內外試驗的巖土層即粗顆粒土、殘積土和風化巖等。其巖土設計參數(承載力、變形指標等)難于確定。
(4)綜合能力問題:主要表現在…部分勘察技術人員缺乏對勘察各專業的野外和室內原始資料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨別真偽、去偽存真、補充印證、歸納總結的能力,缺乏建筑、結構設計方面的知識,常造成勘察的目的性不明確,所提供的資料不能滿足設計的需要。
巖溶地區巖土勘探方法
1引言
我國巖溶無論是分布地域還是形成時代上都有相當大的跨度,使得不同地區巖溶發育各具特色。但無論是何種類型巖溶,其共同點是:由于巖溶作用形成了地下架空結構,破壞了巖體的完整性,降低了巖體強度,增加了巖體滲透性,也使得地表面強烈的參差不齊,以及碳酸鹽巖極不規則的基巖面上發育各具特征的地表風化產物一紅粘土,這種由巖溶作用所形成的復雜地基常常會由于下伏溶洞頂板坍塌、土洞發育而形成大規模地面塌陷、巖溶地下水的突襲、不均勻地基沉降等,對工程建設產生重要影響。
2巖溶地區勘察方法
2.1巖土工程的一般勘察方法
巖土工程勘察常用的方法有鉆探工程、坑探工程及地球物理勘探三類。鉆探和坑探工程是直接勘探手段,能較可靠地了解地下地質情況。鉆探工程是使用最廣泛的一類勘探手段,普遍應用于各類工程的勘察中。由于它對一些重要的地質體或地質現象有可能會誤判、遺漏,所以也稱它為“半直接”勘探手段,而坑探工程勘探人員可以在其中觀察編錄,以掌握地質結構的細節,但是重型坑探工程耗資高,勘探周期長,使用時應考慮經濟要求。地球物理勘探簡稱物探,是一種間接的勘探手段,它可以簡便而迅速的探測地下地質情況,且具有立體透視性的特點,但其勘探成果具多解性,使用時往往受一定條件的限制。
2.2巖溶地區物探勘察方法