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摘 要:巖土工程在不同領域有著不同的作用,作為建筑物地基時起著對其上結構和各種荷載的支撐于傳力的作用;本文主要分析巖土工程勘察在建筑工程中應用。
關鍵詞:巖土工程;勘察;應用
Abstract: Geotechnical engineering in different areas have different roles, as building foundation, it played on its structure and various load supported on the force transmission effect; this article mainly analyzes the geotechnical engineering survey and application in engineering.
Key words: geotechnical engineering survey; application;
中圖分類號:P5 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
巖土工程是一門包括巖體工程和土體工程的學科,要熟練掌握巖土工程勘察工作就必須具有地質學、材料學及土力學等方面的知識。
一、巖土工程勘察的基本任務
巖土工程勘察工作就是運用各種勘察手段和技術方法有效查明建筑場地的工程地質條件,分析可能出現的巖土工程問題,對場地地基的穩定性和適宜性做出評價,為工程規劃、設計、施工提供可靠的地質資料,從而利用有利的自然條件避開或改造其不利因素,進而保證工程的安全穩定,經濟合理和正常使用,巖土工程勘察的基本任務是:
1、對場地地基的穩定性進行評價,即查明建筑場地的工程地質條件,指出場地內不良地質作用的發育程度及其對工程建筑的影響。
2、查明場地范圍內地基土體的分布、性狀及地下水的活動規律,提供設計、施工和治理所需的地質資料和有關技術參數。
3、分析研究施工過程可能出現的巖土工程問題,并依此提出對應的措施和合理的施工方法的建議。
4、對建筑地基做出評價。
5、預測工程施工和運行過程中可能出現的問題,并提出保護措施。
6、擬建工程施工對現有工程是否影響作出評價。
7、對重要工程的應進行長期觀測。
二、巖土工程勘察的方法
巖土工程勘察的方法有:工程地質測繪和調查、勘探與取樣、原位測試與室內實驗、現場檢驗與檢測,勘察資料的室內整理等,其中工程地質測繪階段和調查是巖土工程的基礎工作,一般在初期階段進行,在可行性研究勘察階段和初步勘察階段,工程測繪和調查發揮重要作用,為體現巖土工程勘察為設計服務的宗旨,在詳細勘察階段可通過工程地質測繪和調查對某些地質問題做補充調查,對地面地質體和地質現象進行觀察和描述,根據野外調查和測繪結果,繪制工程地質圖,以此分析工程地質條件的特征和規律,從而推斷地下地質情況,特別是需要通過勘探工作驗證,勘探工作包括了物探,鉆探和坑探等方法,其目的是查明地下巖土的性質,分布及地下水的賦存條件,并可利用勘探工程取樣和進行原位測試及監測。物探是一種間接地勘探手段,同時物探又可以為鉆探和坑探布置提供有效指導,作為其先行或輔助階段,但考慮到物探的使用受地形條件等限制及其成果的不唯一性,因此物探需以測繪為指導,并用勘探工程加以驗證。勘探工程是鉆探和坑探的別稱,是查明地下情況最直接最可靠的勘察手段,在巖土工程勘察中必不可少。鉆探工作使用范圍廣泛,可根據勘察條件不同而選用不同的鉆探方法,當鉆探無法達到目的時,可采取采取勘探方法。勘探工作種類繁多,應根據勘察要求選用,勘探工程的布置要以工程地質測繪和物探成果為指導,以避免盲目性和隨意性,加強觀測編錄工作,盡可能以較少工作量取得較多的成果。工程地質測繪、物探和鉆探關系密切配合須得當。原位測試與室內試驗。此法主要目的是為巖土工程問題分析評價提供所需要的技術參數,包括巖土工程的物性指標,強度參數,固結變形特性參數,滲透性參數等,原位測試與室內試驗優點互補相輔相成,配合使用,原位測試一般都借助于勘探工作進行,是詳細勘察階段主要采用的勘察方法。試驗工作要以工程地質測繪和勘探為基礎,在設計提供指標時,更需考慮測繪和勘探的成果,現場檢驗與監測,這是構成巖土工程系統的一個重要環節。
三、巖土工程分析評價
巖土工程的分析評價是勘察成果整理的核心內容。它是巖土工程勘察所得資料的基礎上,密切結合擬建工程特點和要求進行。主要包括以下內容:
1、場地地質條件的穩定性及對擬建工程的適宜性。
2、為巖土工程勘察設計提供詳細的設計參數。
3、對地下水進行腐蝕性評價。
4、預測擬建工程對現有工程的影響,工程建設產生的環境變化及環境變化對工程的影響。
5、提出地基基礎、邊坡工程、地下洞室等各項地下巖土工程方案設計的建議。
6、預測施工過程中可能出現的巖土問題并提出相應的防治措施和合理的施工方案。
四、不良地質作用的巖土工程勘察
不良地質作用是影響巖土工程建設場地穩定性的主要因素,因此,對巖土工程建設場地及其周圍進行不良地質作用的勘察與評價是巖土工程勘察的重要內容。巖溶是地殼中可溶性巖石在具有侵蝕性和腐蝕的水體作用下,以化學溶蝕為特征的綜合作用以及由此產生的現象的統稱,各種巖溶形態及其圖東,地面塌陷會危及地面建筑的穩定和人類生命財產安全,因此,巖溶地區可能會出現以下問題,如溶蝕巖石的強度大為降低,造成地面不均勻起伏、漏斗對地面穩定性的影響。因此,對巖溶場地的強度勘察的內容除了相關規定外還應有巖溶洞隙的分布、狀態和發育規律、顏面起伏、形態和覆蓋層厚度、地下水默存條件。水位變化和運動規律,巖溶發育與地貌、構造、巖性、地下水的關系,土洞和塌陷的部分、形態和發育規律、土洞和塌陷的成因及其發展趨勢,當地治理巖溶的經驗,因而巖溶地區的防治措施中:
1、重要建筑物宜避開容顏強烈發育區,應考慮溶蝕繼續作用的不利影響。
2、不穩定應以地基處理為主。采取消爆換填。淺層填塞。洞底支撐、梁板跨越、調整柱距等處理方法。
3、巖溶水處理宜以輸導為主,但有時采用填塞的方法。
4、在未經處理的隱伏土洞地表塌陷影響范圍內,不應作天然地基。對土洞塌陷宜采用地表截流防滲透堵漏、挖填灌堵巖溶通道。通氣降壓等方法進行處理。同時對重要建筑應采用樁基或墩基,并優先采用大直徑墩基或嵌巖樁。
五、滑坡
滑坡是斜坡矢穩的主要形式之一,由于受到底層巖性、水的作用、地震及人類工程活動等因素。坡體沿貫通剪切破壞面或帶,以一定加速下滑形成滑坡。對工程建筑及人民生命財產造成極大危害。滑坡的治理:
1、防止地面水侵入滑坡體。
2、挖方御荷。
3、支撐盲溝、隔土墻、抗滑樁、抗滑錨桿、抗滑錨素等。
4、焙燒法、灌漿法改善土質。
5、進行動態監測。
6、對滑坡滑動的可能性及其危害性做出預報。
六、特殊性巖土場地巖土工程勘察
特殊性巖土是指具有獨特物理力學性質和工程特征、以及特殊物質組成、結構構造的巖土,主要包括濕陷性土,紅黏土,軟土,混合土,填土,多年凍土,膨脹巖土,風化巖和殘積土及污染土等,如果在這類巖土上修建建筑物,為了安全和經濟,就必須采取一些有效地勘察手段和特殊的評價方法,否則會給工程帶來不良后果。濕陷性土的特點是未受水浸濕時,一般強度較高,壓縮性較小,但受水浸濕后,在上覆土層的自重或自重應力和建筑附加應力的作用下,土的結構迅速破壞,并發生顯著地附加下沉,其強度也隨著迅速降低,因此,應對此類問題的措施有:
1、地基處理措施。
2、防水措施。
3、結構措施。
4、處理軟土地基可充分利用軟土地基表層的密實土層作為基礎的持力層,基礎盡可能淺埋,減少建筑物對地基土的附加壓力,采用架空地面,減少回填土重量,設置地下室等,采用換土墊層,提高地基承載力。采用砂井預壓,使土層排水固結。可采用高壓噴射,深層攪拌,粉體噴射等方法。將土粒膠結,從而改善土的工程性質,形成復合地基,以提高承載力,房屋建筑和構筑物巖土工程勘察,在房屋建筑和構筑物中常見幾種主要巖土工程問題:區域穩定性問題,地基穩定性問題,斜坡穩定性問題,建筑物的配置問題,場地水、土的腐蝕問題、地基施工條件問題、在巖土工程勘察測試結果的基礎上進行巖土工程問題的分析評價是巖土工程勘察報告的精髓和關鍵部分,對房屋與構筑物而言,地基穩定性是巖土工程分析評價中的主要問題,對采用樁基或深層坑開挖的建筑,應進行相關的巖土問題分析。