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岩土工程主要内容

岩土工程主要内容

岩土工程主要内容范文第1篇

关键词: 岩土工程勘察; 水文地质勘查; 岩土; 地下水

岩土工程勘察范围之广,不仅包括岩土本身的物质勘察,还包括水文地质的勘察。岩土工程勘察在建筑领域发挥着重要的指导作用,而水文地质勘查在岩土工程勘察中扮演着重要的角色。实际现场施工表明,水文地质的因素制约着岩土工程的质量。运用先进的水文地质勘查技术,做好水文地质的勘察评估,对勘察结果进行客观分析研究,判断岩土工程的地质水文条件,对岩土工程的顶层设计和基层施工有着重要参考意义,是岩土工程的理论依据,成为建筑行业迅速发展原动力。有鉴于此,本文将基于笔者研究及工作实践经验,重点对岩土程勘察中水文地质勘查的地位及内容谈一谈自己的认识,以供广大同行参考。

1. 水文地质勘查的概念

水文地质勘查是岩土工程勘察的重要构成环节,主要研究水文地质在工程建设中的影响作用。主要是在前期的水文地质基础数据前提下,使用适当的比例进行科学验证,运用先进的勘察技术和仪器设备对水文地质指标因素进行分析判断,探究影响水文地质勘查结果各个环境因素,分析水文地质各个参数变量对整个岩土工程的影响程度。

2. 水文地质勘查在岩土工程勘察的地位

2.1 水文地质勘查影响建筑的基础埋深

建筑物在地基的埋深的程度与水文地质情况有着密不可分的关系,地基的打入的深浅,都是依据前期的水文地质各个参数的数据分析,进而推断地基的深浅数据,选择符合地基的合理埋深范围的指标。掌握水文地质的动态数据,结合实际的施工现场周边环境,判断建筑物在地下的埋深尺寸。在实际的岩土工程地基设计中,勘察出准确的静态地下水位。一般来说建筑物的埋深必须在地下水位的上面,但也存在着特殊的建筑工程,地下水位较高,地基的基础埋深必须符合客观的基础埋深的区间范围,那么建筑物埋深位置必须低于于地下水位,这就要求在施工前期采用先进手段进行降低水位,保障建筑物的埋深位置处在不受地下水影响的深度。此外,岩土受到地下水流经会降低土壤的硬度,容易出现软化的岩石层,这些软化的土壤易出现岩石干裂的情况,对建筑物的地基埋深有着消极的影响,因此必要的水文地质的勘察,保障建筑物的埋深处在最良好状态的岩石层上。

2.2 水文地质影响建筑工程的质量

地下水位受到多种因素影响,出现水位高低起伏不平稳的水文现象。高水位和低水位都是制约着建筑工程的良性发展的关键因素。具体而言,土壤都有其的酸碱平衡,才能维持土壤的稳定性和坚硬度,然而当水位升高时,这种岩石的平衡会被地下水打破,地下水丰富的可溶性的盐物质会对建筑材料有一定的腐蚀作用,这种情况下,建筑物的基础承载力受到一定程度的降低。同时水位上升造成的暗河积水,更易致使建筑材料出现裂缝缺陷。当水位降低时,地下水本身承载着对建筑物的压力就会减弱,建筑物的基础水压降低,造成地基下沉,建筑物凹陷,岩石层中的土壤固有的颗粒和粉砂分散流失,对建筑物的基础建筑材料的基础结构受到破坏,这对建筑工程的安全性造成巨大的威胁。

2.3 水文地质影响建筑工程的支护效果

地下水动力循环是一个良性的循环过程,在自然条件和地质条件的多种作用下,处在一种平衡的水动力循环状态,然而当受到人才因素的影响,这种平衡将被打破,给建筑工程的稳定性和安全性带来不可估量的消极影响。例如,在受到人口激增的时代背景下,地产商对土地的开发有限,土地的使用权限也受到一定程度的制s,因此必须采取加高楼层的方式进行建筑物的高结构的建造。而楼层越高越需要更深的地基,则会采取抽水或者垂直开挖的降低水位的方式,这种严重破坏地下水动力的人为手段,极度造成地下水所处的地质环境发生质变,地下岩层出现空心等土壤结构,这降低了岩土工程的后期建设的质量,减少了建筑物的使用寿命。

3. 岩土工程勘察中水文地质勘查的内容

通过对相关文献研究以及结合笔者工作实践来看,岩土工程勘察中水文地质勘查主要有以下5个方面:

3.1 自然地理条件

自然地理条件是影响勘察的主要因素之一,因此对自然地理条件进行客观勘察,是水文地质勘查的最基本的内容,为水文地质勘查项目的有序开展提供基础性的保障。自然地理条件的勘察内容多样,层次鲜明,涵盖面积广,主要涉及施工环境的方方面面,例如气候特点、水文特征、地形地貌特征等。气候特点主要勘察内容为气象特征,施工区域的气候分布为热带气候、亚热带气候还是温带,大气湿度热度的指标参数,风向指标风速情况。水文特征主要指的是周边水系数量,地下水位置特点、流向、流速等。地形地脉勘察内容为岩土工程所在位置的地形平原、高原特征,地貌被侵袭程度,地形冲刷效果,地形堆积形态。

3.2 地质环境

水文地质勘查的重要勘察内容为地质环境的勘察,主要由地质特征、基底构造、岩石性质、新构造运动、第四系厚度控制等内容构成。分析岩土工程所在区域的地质环境,分析岩层的对水作用的抗压能力,并测定岩层的腐蚀程度,有效的判断岩土工程的建筑物的耐久性。

3.3 地下水位情况

由于地下水位对岩土工程的影响重大,水位直接关系着建筑物地基稳固性。地下水位是水文勘察的重点内容。主要包括地下水位的升降特点,水位变化趋势,周边岩石环境的水补充作用,地下水在岩土的排泄情况,勘察地下水最高水位和最高水位的历史特点,并分析造成高低水位的具体历史原因。每个岩石层面的物质性质不同,地下水蕴藏程度不一致,水类型和水流速的变动差异也是水文勘察的内容。动态水位分析,对岩土工程的基底调整有指导性的意义,及时的等基底建设进行改进和调整。在地下水的勘察中,针对不同的地质水系选择不同的测定方法,可通过钻孔、探井的方法测定水位;同时在测定水位时,主意测定的时效性,需要在静止的地下水位测定一定的时间,分析地下水的渗透情况和地下水的赋存状态。

3.4 含水层、隔水层情况

含水层和隔水层是水文勘察内容重点之一,直接影响到建筑物的地基结构的层次和稳固性。含水层、隔水层的勘察主要有以下的内容:各个含水层的埋深条件和埋深水位,主要水层的厚度分布和水位情况,各水层的地下水的类型和流速流向及水位动态情况。在现场的地质水文勘察中,注意结合岩土工程的建筑材料的对水的敏感度,科学合理应用地下水的渗透系数,结合施工现场的地质结构和周边的地理环境,着重分析各个水层对建筑材料的腐蚀程度,并据此判断指导岩土工程的材料设计。

3.5 水文地质参数的测定

水文地质参数的测定主要方式通过抽水试验。在岩土工程的际试验中,选取准确的岩层样本,岩心的选择尽量保证其完整的岩心,在试验过程,注意岩心的测试受到客观因素干扰,避免造成岩心破裂和污染。抽水试验要经过多次试验过程,通过三次对地下水减低深度,最终讲深的位置与建筑设计的埋深程度一致,测量时使用统一的测量仪器设备,达到统一的测定口径。抽水试验结束后,及时补充水位,恢复水位上升后进行必要的测量。同时,采用软化方法,判断岩石对地下水的软化程度。由于岩石的受力情况与岩石的干燥程度呈现正比关系,用软化的办法对岩石层面的耐风性、耐水性、透水性的指标参数进行测定,保证水文地质参数测量工作数据准确性和科学性。

4. 结束语

水文地质勘查作为岩土工程勘察中重要组成部分,其勘查质量的高低会对岩土工程建设质量与安全性构成严重影响。这就要求广大地质工作者除了要明确岩土工程勘察中水文地质勘查的地位外,还应对其勘查内容充分掌握,这样一来为水文地质勘查工作地有效开展打下坚实的基础。

参考文献:

[1] 张超.论水文地质勘查对岩土工程的重要性[J].西部资源,2016(2).

[2] 马猛.岩土工程勘察中水文地质勘查与评价的研究[J].地球,2016(6).

[3] 白先祥.浅谈岩土工程勘察中水文地质勘查的地位及内容[J].地球,2014(9).

[4] 叶勇吉.岩土工程勘察中水文地质勘查的地位及内容探讨[J].今日科苑,2015(4):80-81.

[5] 陈健.岩土工程勘察中水文地质勘查的地位及内容[J].低碳世界,2015(5):92-93.

[6] 逯彦虎,贾晓东.岩土工程勘察中水文地质勘查的地位及内容[J].城市建设理论研究:电子版,2015(22).

岩土工程主要内容范文第2篇

[关键词]卓越工程师教育培养计划 岩土工程测试技术 教学改革 创新能力 实践能力

引言

“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》实施的高等教育重大计划,2010年6月教育部启动了“卓越计划”[1]。2011年10月,重庆交通大学入选教育部第二批卓越工程师教育培养计划,为适应人才培养从传统的教育模式向“卓越计划”培养模式的转变,重庆交通大学土木工程专业中实践性较强的课程均在积极探索全新的教育改革模式。

“岩土工程测试技术”主要介绍了边坡、软土地基、桩基、城市地铁区间隧道盾构、基坑、地下隧洞矿山巷道等岩土工程现场监测和检测技术以及无损检测与声发射技术。该课程的主要目的和任务是:通过对本课程的学习,掌握岩土工程测试的基本理论和方法、常用测试仪器工作原理、不同岩土工程的测试项目、测试方法、数据采集和整理等。该课程是土木工程(岩土工程方向)理论与实践结合的至关重要课程,也是培养学生工程实践能力、锻炼学生综合能力和执行“卓越计划”的最佳课程之一。

本文以重庆交通大学岩土工程专业课程 “岩土工程测试技术”为例,进行了适应“卓越计划”人才培养的教学改革探讨。首先,分析现有“岩土工程测试技术”课程教学现状和存在问题;其次,探讨该教学模式与“卓越计划”要求之间的差距;第三,针对现阶段教学模式的问题进行改革,探索一套与“卓越计划”人才培养相适应的教学模式。

一、教学模式现状及存在问题

在土木工程(岩土工程方向)课程设置体系中,“岩土工程测试技术”课程具有毋庸置疑的重要地位,是从基本理论过渡到工程实际的重要桥梁。本校开设了“岩土工程测试技术”课程和“岩土工程测试技术”实验课程。

传统教学模式主要包括多媒体教学、工程现场教学、换位教学法、以施工图为中心的教学法及情境教学法等,这些教学措施悉数被应用于普通本科及高职院校的“岩土工程测试技术”课程教学[2]。多媒体教学在播放岩土工程勘察测试技术动画、视频与现场录像或现场参观等方面起到了至关重要的作用,加深了学生对测试技术的感性认识,激发了学生一定的创造欲和兴趣。但是由于课时的限制、课程内容安排以及教学条件的限制,不能运用多元化的教学手段,最终还是落入以教师为主体,满堂灌、注入式的教学方法和多媒体配合板书的教学手段,取得的教学效果也相应不如人意。

因此,针对以上传统教学模式和理念,结合课程内容未能体现前沿科技、重理论轻实践、实验项目与课程不符、考核方式死板等问题,对“岩土工程测试技术”这门实践性、综合性较强的课程而言,不能满足其教学目标和要求。

(一)课程内容未能体现前沿科技

本校采用任建喜主编、武汉理工大学出版社出版的《岩土工程测试技术》为主要教材,内容共分9章,介绍了岩土工程测试技术中常用的传感器的原理和使用方法后,重点介绍岩土工程现场监测和检测技术,包括边坡工程、软土地基和路基、桩基工程、城市地铁区间隧道、基坑工程、隧道工程和地下洞室等,以及地下工程无损检测技术和声发射技术等内容。

现行使用教材为第1版,书中难免有逻辑和编写上的错误;现行课程教学虽然在前期教学中有所积累和改进,但很大程度上都是传统课程内容的沿袭。现有教学内容体系虽然在知识的系统性和完整性上尚可,但对知识的进一步拓展、新材料、新技术、新工艺等方面知识点和前沿科技尚有待完善。

新技术历来都是岩土工程领域发展水平的一个重要标志,也是岩土工程建设的重要支撑。随着近年来岩土工程技术取得了突飞猛进的发展,很多新型测试装备、创新性的技术被应用到岩土工程监测与检测工程中,如岩土体的室内测试技术、CT技术、离心模拟技术、遥感影像技术、多功能触探装置、多功能钻机以及各种新型智能化岩土工程测试仪器和技术等[3, 4]。

(二)重理论轻实践

本校为“岩土工程测试技术”安排56学时的理论教学和16学时的实验教学,一共4学分,教学内容和课时安排较合理。但是,一方面,由于教学主要以教师为主体,强调教材作用,很难将工程实践内容贯穿于课堂教学始终[5];另一方面,施工单位鉴于安全和工期方面的压力,不愿接收大量学生到工程现场参观学习课堂;第三,教学中的实践环节主要靠任课教师根据所参与的工程科技服务项目及经验积累,在课堂教学之外未曾安排施工现场观摩学习。因此,以上种种条件的制约,学生看到的只是某一阶段的状态,很难看到全过程,这就直接导致课堂理论教学和工程实践之间脱节现象。学生的工程实践能力、动手能力以及协同创新能力无法得到充分锻炼。

(三) 实验项目与课程不符

本校为“岩土工程测试技术”安排的16学时的实验教学,对应的实验教学大纲如表1所示。鉴于实验场地和实验设备的不足,实验项目存在拼凑的嫌疑。一方面,实验教学内容一共有8个,其中5个演示实验,学生的动手能力和实践能力得不到发挥和体现;另一方面;“岩土工程测试技术”课程安排内容主要涉及前4个实验项目,其他4个实验项目没有涉及;第三,实验项目存在和其他课程重复的现场,如材料疲劳强度测试实验应该是力学实验、岩石三轴实验为岩石力学实验、土体三轴实验为土力学实验等。

表1:“岩土工程测试技术”实验教学内容

(四) 考核方式死板

科学、合理的考核方式既是对学生知识掌握情况的检验也是教师教学质量的体现,因此具有重要意义[2]。不同的考核方式,对学生的学习方式及知识的掌握有很大关系。

本课程教学大纲规定课程考核方式主要采取笔试形式,兼顾学生实验成绩和平时考勤成绩,即课程成绩=平时成绩×10%+实验成绩×20%+期末成绩×70%。试卷题目类型主要包括填空题、简答题与论述题。对于这种题型较单一和死板的卷面考核,学生主要还是根据考试范围死记硬背,印象不深刻,而最后落入应试教育,埋没了学生的个性和兴趣。因此,对于“岩土工程测试技术”这种实践性很强的课程而言,无法考核学生的实践能力、创新能力和解决实际问题的综合能力。

二、与“卓越计划”要求的差距

现行教学模式主要以教师为主、强调学生对基础知识的理解与掌握,对实践能力的培养尚有欠缺,对创新能力、团队协作能力与综合解决问题能力的培养基本为零。因此,为满足卓越土木工程师培养需求,在“岩土工程测试技术”教学改革方面应具有符合“卓越计划”要求的全新模式。

三、课程教学模式改革

(一) 完善教学目标与任务

针对“卓越计划”的三大培养特点,在“岩土工程测试技术”教学过程中应更加侧重工程实践能力、创新能力的培养。通过教学内容的调整、教学模式的改革、考核机制的完善,掌握岩土工程测试的基本理论和方法、常用测试仪器工作原理和使用方法,达到岩土工程行业对检测员的基本要求。

本课程以新教学大纲安排的教学内容为主线,重视基础理论和应用技术的掌握,嵌入对应的岩土工程监测工程实例、室内演示实验和综合实验、工程监测布置的实地观摩,培养学生的动手能力、团队合作能力、交流能力、创新能力等。

(二) 课程教学内容调整

根据“卓越计划”的目标与任务,结合“卓越计划”的三个培养特点,对现行的教学内容进行调整及优化。

优化教学内容。存在以下三方面优化项目:教学内容缺少常规以及新型检测仪器的使用和原理介绍,监测方法比较陈旧,某些工程实例针对性不强等问题;扩充教学内容,增加滑坡工程的监测内容,第三章边坡工程监测合并;近年来,随着国内外岩土工程测试技术的发展,更经济合理的新监测方法出现,机械化、信息化和智能化程度更高的新测试仪器设备研发,因此,教学课程中应加入新型监测方法和仪器的使用方法介绍。

调整教学重点。重点讲解边坡与滑坡工程、软土地基和路基、桩基工程、隧道工程、基坑工程等现场监测和检测技术,其中监测仪器的使用和监测方案的制定(监测项目、监测布置、监测方法)是重点。

精简教授内容。首先,如果前期相关课程如岩石力学、土力学、工程测量涉及的内容只做简要提及,并不详细介绍。其次,将和隧道工程有关的两章合成一章内容,避免重复讲述。

增加岩土工程测试技术方案制定。结合全院教师参与的各种岩土工程监测项目,让学生以实际工程为背景,根据所学基础知识和工程实例制作岩土工程检测技术方案,这不但培养了学生工程实践能力、创新能力,还培养了学生的组织能力。

(三) 教学实验内容调整

以“卓越计划”要求的各种“能力”培养为主线,完成教学实验内容调整。新实验教学内容保留了原实验教学大纲的四个项目,将另外四个项目替换为:常用传感器原理、使用与标定、桩基工程低应变动测法实验、隧道周边位移收敛量测和隧道围岩内部位移量测,具体见表2所示。由于本校的岩土工程侧重于隧道与地下工程,因此实验教学内容有较多项目涉及。调整后的新教学实验大纲,侧重于学生的实践能力、团队合作能力的培养,鼓励创新性项目的开展。

表2:“岩土工程测试技术”新实验教学内容

(四)考核方式调整与完善

考评是引导师生的指挥棒,大多数学生和教师总是在现行的评价体系引导下寻求“佳绩”[2]。以考核学生各项综合能力为目的,重点考评学生对书本知识的掌握以及应用、分析和解决实际问题的能力。“岩土工程测试技术”课程考评改革包括以下四方面内容。第一,基础理论卷面考核。保留通过闭卷考试形式进行基础知识掌握情况考核的传统方式。考试题型增加单选题、判断题、多项选择题以及案例分析题,结合原有的填空题、简答题与论述题,一共有七道大题,实现了题型的多样化。题目的设计注意不要落入死记硬背的套路,着重考核的是学生对基本理论的理解和运用,注意平时积累,参与课堂讨论与案例分析之中,达到综合分析能力和实践技能的提高。第二,增加“岩土工程测试技术”课程设计,考核学生的综合分析能力、实践能力、创新能力和团队协作能力。根据本学院教师参与项目,变换各种设计参数、环境条件和目的要求,设计具有实际背景的岩土工程监测项目,鼓励学生充分发挥个人优势和团队协作能力,设计出具有创新性的方案。第三,实验成绩。依照实验大纲安排的实验教学内容,根据学生实验报告考察学生的动手能力、实践能力和实验结果分析处理能力综合评定成绩。第四,平时成绩。根据学生的考勤、课堂上的积极性和主动性以及急性思维的活跃度计分。根据以上四部分所占本课程的比重,考评计分采用以下算法:课程成绩=平时成绩×10%+实验成绩×25%+课程设计成绩×15%+期末成绩×50%。

四、结语

根据“卓越计划”的目的和任务,结合“卓越计划”的三个培养特点,针对现行课程教学中存在未能体现前沿科技、重理论轻实践、实验项目与课程不符、考核方式死板等问题,对“岩土工程测试技术”课程开展以下四方面的教学改革:完善教学目标与任务;课程教学内容调整、教学实验内容调整、考核方式调整与完善等。

此项教改以培养学生综合分析能力、实践能力、创新能力与团队协作能力为目标,培养出复合型、高素质、满足“卓越计划”要求的优秀工程型人才。

[参考文献]

[1]中华人民共和国教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].2011,1,18.

[2]朱劲松.面向卓越工程师培养的桥梁施工课程教学改革与实践[J].高等建筑教育,2012,21(3):71-75.

[3]伍法权.我国岩土与工程研究的现状与展望――第三届全国岩土与工程大会学术总结[J].工程地质学报,2009,17(4):463-468.

[4]包承纲.岩土工程试验研究中的若干新进展[J].岩土力学,2011,32(增2):1-9.

[5]董倩,刘东燕,黄林青.卓越土木工程师实践教学体系构建[J].高等建筑教育,2012,21(4):74-77.

岩土工程主要内容范文第3篇

关键词 工程地质勘察;水文地质;问题;勘察质量

中图分类号:TU42 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)07-0153-01在工程地质勘察中,不仅要注重水文的物理性质,也应注重水文地质问题,特别是水文地质中岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害,若不注重这些水文地质问题,则容易应该建筑物的稳定性是寿命周期,因此,在工程地质勘察中注重水文地质问题,并采取有效的措施,以保证工程地质勘查工作到位。

1 水文地质问题的评价内容在工程建筑地质勘察中的重要性

做好水文地质评价内容,对提高工程地质勘察质量具有十分重要的意义,因此,水文地质问题的评价内容应包括以下几个方面。

1)评价地下水对岩土体和工程建筑的影响,对地下水而引起的水文地质问题和工程地质危害进行预测,并提出有效的防范措施。

2)做好工程地基的选型,查找相关建筑物地基的水文地质问题,为建筑物地基基础类型选择提供参考依据。

3)重点评价地下水对工程建筑物作用与影响的水文地质问题,这就要求应充分考虑以下几点:①对于埋在地下水水位以下的建筑物基础,应充分考虑地下水对建筑物中混凝土钢筋结构的腐蚀性;②针对岩土体的建筑物,如软质岩石、残积土等岩土体,应重点评价地下水对岩土体建筑物场地所产生的作用于影响,充分考虑岩土体软化、胀缩作用而影响建筑物地基质量,重点评价建筑物地基基础压缩层可能存在松散、粉土的现象,预测地基基础压缩层因松散、粉土而产生液化、流砂、管涌的可能性;③对于工程建筑物地基下部的基础基坑开挖工程,应采用渗透试验和富水试验对地下水文计算并重点评价地下水文对承压水冲毁基坑底板的影响,另外,人工降水也容易影响建筑地基的稳定性,如地质边坡失稳,评价人工降水影响建筑物稳定性、安全性的可能性。

2 在水文地质问题中,岩土水理性质的测试方法

在过去岩土地质勘察中,往往只重视岩土物理性质的测试,却忽略了岩土水理性质测试在地质勘察中的重要性,做好岩土水理性质的处理,有利于提高工程建筑物的可靠性和使用寿命。因此,在工程地质勘察中,岩土水理性质的测试方法主要包括地下水赋存形式对岩土水理性质的影响和岩土水理性质的测试方法。

1)地下水赋存形式主要包括由强结合水和弱结合水组成的结合水、毛细管水、重力水。

2)岩土水理性质测试方法主要包括软化性、透水性、崩解性、给水性、胀缩性等五种方法。

软化性测试方法,主要采用软化系数来判断岩土体浸水后岩石耐风化和耐水浸能力的力学强度指标。

透水性测试方法,是指根据水重力作用而影响岩土透水的性能,其主要体现在松散岩土和坚硬岩土等方面,对于松散岩土,若松散岩土的颗粒存在不均匀的现象,松散岩土的透水性将减弱,而坚硬岩土的透水性会随着岩溶愈发育而越强,通常采用渗透系数来表示岩土以允许水透过的性能,并采用抽水试验方式来测定岩土体的渗透系数。

给水性测试方法,是指采用水度来表示在重力作用下饱水岩土流出的水量,一般情况下,采用实验方法来测定饱水岩土从孔隙和裂隙流程水量的水度。

胀缩性测试方法,是指根据岩土吸水、失水的体积变化来测定的方法,即岩土颗粒表面结合水水膜受吸水、失水而造成岩土的胀缩性。

3 水文地质问题中,分析地下水对引起地质勘察质量的影响

1)地下水水位变化对地质勘察的影响。地质中地下水位变化主要体现在上升和下降,地下水位上升和下降主要受自然、人为环境因素的影响,地下水位升降变化引起的岩土工程危害主要体现在地下水位上升对地质勘察质量的影响、地下水位下降对地质勘察质量的影响和地质地下水上升和下降频率大地质勘察的影响。

地下水位上升对地质勘察质量的影响,地质中地下水位上升的原因主要体现在降雨量、气温等水温气象因素、灌溉施工等人为因素和岩土地质因素等方面,地下水位上升对岩土造成的危害主要包括以下几点:①地下水过多容易造成岩土体松动、土壤性质发生变化,进而造成建筑物容易受到腐蚀;②地下水水位上升容易造成岩土体结构发生变化、尤其是岩土体岸边结构,容易发生崩塌事故;③岩土体结构发生变化,影响岩土体的强度和压缩性,尤其是膨胀性岩土,容易产生胀缩变形;④影响建筑物的稳定性,特别是地下水位以下的建筑物基础,由于地下水位上升而造成地下建筑物上浮。

地下水位下降引起的岩土工程危害主要是受人为因素的影响,如采矿活动或修建水库因造成地下水的大幅度下降,若不合理抽取地下水,工程建筑物容易发生裂缝、塌陷等地质灾害,甚至可能引发环境地质问题。

地下水升降频繁对岩土工程的危害主要体现在膨胀性岩土方面,由于膨胀性岩土容易发生膨胀不均匀现象,若地下水位升降频繁,则容易造成膨胀岩土收缩变形频繁而导致岩土膨胀收缩幅度变大,进而造成工程建筑物的破坏。

2)地下水在环境变化状态下产生动水压力作用对地质勘察的影响,通常在自然环境状态下地下水动水压力作用是不会引起岩土工程危害的,但是,在人为工程活动中,如地下水的大量抽取,若人们过多抽取地下水资源,则容易造成地下水天然动力出现不平衡现象,致使地下水动水压力作用在地质中发生相应的改变,其主要表现在流砂、管涌等方面。

4 结束语

在工程地质勘查中,应充分考虑水文地质问题,尤其是岩土水理性质的测试和地下水对地质勘察质量的影响,做好水文地质中存在的问题,并采取有效的措施,从而提高工程地质勘察质量。

参考文献

[1]郭岐山.工程地质勘察中水文地质问题的探讨[J].科技风,2010(16):117.

[2]王燕.工程地质勘察中的水文地质危害分析及对策研究[J].科技致富向导,2012(09):255,277.

岩土工程主要内容范文第4篇

【关键词】岩土勘察报告 对策

一、岩土工程勘察报告的主要内容

完整的岩土工程勘察报告一般包括以下几个部分:

1.勘察工作概况

(1)拟建工程概况。包括工程名称、委托单位、项目所处位置、规模(层数、高度、建筑面积等)结构类型、荷载大小,抗震设防类别、设计室内外地坪标高、拟采用的基础形式、埋深以及拟建工程与已建工程地基基础之间右能存在的相互影响等。

(2)目的任务和依据的技术标准。勘察目的任务要以勘察任务书和勘察合同为依据,技术标准必须是最新的有效版本。

(3)方法、工作布置及完成情况。勘察工作布置原则及指导思想,勘察方法、钻探、取样器类型,钻探工艺、取样方法;原位测试的种类、仪器设备的规格型号,试验的方法及工序;岩土室内试验的项目、试验方法;测量系统以及引测依据;勘察工作的起止时间、完成的测绘、钻探、原位测试以及室内试验工作量和质量评述。

2.场地岩土工程条件

(1)地形地貌、地质构造以及岩土层工程地质特征。包括地面高程、坡度、倾斜方向、场地所处地貌单元、微地貌形态,切割况以及自然边坡稳定情况等;地层岩性、厚度、成因及分布规律;岩石的产状、结构、风化程度及风化带的划分;地质构造的类型、产状、分布规律及对场地的影响;埋藏的古河道、浜沟、墓穴、防空洞、孤石等对工程的不利影响;不良地质作用和地质灾害的种类、分布、发展趋势及对工程的影响。

(2)地下水。主要包括:①场地地下水类型、含水层埋深、厚度及分布规律。②勘察期间地下水初见水位、稳定水位以及年变化幅度、历史最高水位、近3~5年最高水位等。地下水位量测方法应符合规范要求。③地下水的补给、径流、排泄条件,地下水与地表水的补排关系,是否存在对地下水和地表水的污染源以及污染程度。④分析评价地下水(土)对建筑材料的腐蚀性。应根据水、土分析结果,结合场地环境类型判定水土腐蚀性,报告中应列出用以判定的主要分析指标。

3.岩土工程分析与评价

岩土工程分析评价要在定性分析的基础上,进行定量分析,岩土体的变形、强度和稳定应作定量分析,对场地的稳定性和适宜性可仅作定性分析。岩土工程分析与评价的主要内容包括岩土工程地质分层及岩土参数的统计分析、场地稳定性和适宜性、场地地震效应、地基基础方案、基坑工程等。

4.岩土工程勘察报告应附的主要图表

(1)勘探点(钻孔)平面位置图。表示的主要内容:① 建筑平面轮廓;②钻孔类别、编号、深度和孔口标高;③剖面线和编号;④地质界线和地貌界线;⑤不良地质现象、特征性地貌点;⑥地理方位。

(2)钻孔工程地质综合柱状图。钻孔柱状图的内容主要有:地层代号、岩土分层序号、层顶深度、层顶标高、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。在地质柱状图上,第四系与下伏基岩应表示出不整合接触关系。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。

(3)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。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。在剖面图上。剖面各孔柱,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。

(4)主要附表、插表。①岩土试验成果表。②原位测试成果表。③钻孔抽水试验成果表。④桩基力学参数表。

二、工程报告的编制程序

1.外业和实验资料的汇集。介入统计,此荐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,特别是是实验资料是否完全,同时可编制测量成果表,勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)平面位置图。

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实验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和实验资料相矛盾,产生诸如此类的矛盾,或由于野外分层深度和定名不正确,或试验资料不准确,应找出原因,并修改校正,使野外对岩土的定名或状态鉴定会与实验资料和原位测试数据相吻合。

3.编制钻孔工程地质综合柱状图。划分岩土地质层,划分岩土地质层,编制分层统计表,进行数理统计,地基岩土的分层恰当是否,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,然后编制分层统计表,包括各岩土层的分布状态和埋藏条件统计表,以及原位测试和实验测试的物理力学统计表等,最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。

4.编制工程地质冲面图和其它专门图件。

5.编写文字报告,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,在较大的勘察场地或地质地貌条件比较复杂的场地,应分区进行其它评价。

三、提高报告编写能力的途径

一份好的岩土工程勘察报告,应该是资料收集和场地调查充分,工程量布置合理,工程性质和场地条件阐述简练、清楚、图表清晰、整洁、美观、真空反映场地岩土层的工程特性。对场地不良地质作用的分析评价正确,建议处治措施得当;对设计以及施工的建议切实可行。可见要编写出一份好的勘察报告决不是一件容易的事。首先要求岩土工程技术人员必须具备坚实的基本理论基础。其次,由于岩土工程是一门半经验半理论的学科,必须重视学习别人的经验并不断积累自己的工程经验,积极探索、不断创新,提高综合分析,解决实际问题能力。要熟悉和掌握国家、行业以及地方岩土工程勘察以及地基基础设计方面的有关规范、规程。因为规范、规程是成熟经验的总结,具有可靠的基础和成熟的应用实践,在一定程度上体理着国家的技术经济政策,是技术工作的指南,对实际工作具有很好的指导作用,特别是国家有关工程建设方面的强制性条文,必须严格执行。另外对国内外有关岩土工程方面的新理论,新技术,新方法,应另强学习,以不断提高基本理论和实际工作能力。总之,只有勤学苦干,善于思考,善于总结,不断创新,才能写出符合规范要求,便于设计使用的岩土工程勘察报告。

参考文献

[1]GB 50021―2001],岩土工程勘察规范[S]。 [2]GB5007―2002,建筑地基基础设计规范[S].

[2]林宗元,等,简明岩土工程勘察设计手册[M]。北京:中国建筑工业出版社,2003.

岩土工程主要内容范文第5篇

摘要:本文首先分析了岩土工程勘察中水文地质评价内容,然后探讨来如何重视岩土水理性质的测试和研究,最后研究了水文地质问题对岩土工程的危害,具有重要的意义和价值,供参考。

关键词:岩土工程;水文地质;水理性质;地下水;危害

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

实践证明,在岩土工程、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视,是在实际的施工过程中,在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深入,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。下面就深圳地区工程地质勘察和水文地质工作现状,对在岩土工程施工中需要注意的水文地质问题进行简单的介绍。

1岩土工程勘察中水文地质评价内容

在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,在深圳地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故,总结以往的经验和教训,今后在岩土工程施工中,对水文地质问题的要求,主要应考虑以下内容:

(1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。

(2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。

(3)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。

(4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:

①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性。

②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。

③在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。

④当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。

⑤在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。

2重视岩土水理性质的测试和研究

岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。

岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。

(1)地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

①-1强结合水,又称吸湿水,吸湿水被分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜,是紧附于颗粒表面结合最牢固的一层水,其吸附力高达10MPa,在强压下,其密度接近普通水的两倍,具有极大粘滞性和弹性,可以抗剪切,但不受重力作用,也不能传递静水压力。

①-2弱结合水,又称弱薄膜水,它处于吸着水之外,厚度大于吸着水。弱结合水所受的吸附力小于强结合水,可以在颗粒水膜之间作缓慢的移动,薄膜水在外界压力下可以变形,但同样不受重力影响,且不能传递静水压力。结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质,因其受强力束缚,活动范围极为有限,对岩土的动态水理性质影响较小。

②毛细管水,是指由毛细管作用保持在岩土毛细管空隙中的地下水,可细分为孤立毛细管水、悬挂毛细管水、真正毛细管水。它同时受毛细管力和重力的作用,当毛细管力大于重力时,毛细管水就上升,因此地下水潜水面以上的普遍形式是一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。毛细管水能传递静水压力,并能在空隙中垂直上下运动,对岩土体能起到软化的作用,有时会引起土壤的沼泽化或盐渍化增强岩土体及地下水对建筑材料的腐蚀性。毛细管水在砂土和粉土中含量较高,在砂砾层含量较少,在粘土中含量很少。

③重力水,是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水,即我们通常所称的狭义“地下水”。它不受分子力的影响,不能抗剪切,可以传递静水压力。由于重力水在天然和人为因素的影响下,在岩土中的渗流活动非常活跃,对岩土的水理性质有显著的影响。重力水是我们研究岩土水理性质的重点关注对象。

(2)岩土的主要的水理性质及其测试办法:

①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。

②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性,其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。

③崩解性,是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,以广东地区的残积土为例,一般崩解时间5~24h,崩解量1.79~34%,以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。

④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,它不但影响基坑涌水量大小,同时也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。

⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性、容水性、毛细管性、可塑性等等,在这里不再一一叙述。

3水文地质问题对岩土工程的危害

水文地质问题对岩土工程的危害主要是因为地下水径流、地下水位升降变化、压力的作用、地下水动力等因素导致的。其地下水位的变化主要分为人为因素和天然因素,当到达一定程度的水位变化时,都会影响到岩土工程的安全和稳定。因地下水位变化而引起的岩土工程危害主要有以下一些方式:

(一)潜水位上升

很多种原因都会导致潜水位的上升,而地质因素的影响则是最主要的。如总体岩性产状、含水层结构、水文气象因素(气温、降雨量等)、人为因素(施工、灌溉)等。多数情况下都是多种因素的综合作用而引起潜水位上升的。一般来说,潜水位的上升会危害到岩土工程的稳定和安全,如盐渍化、土壤沼泽化等都会对岩土工程进行严重的腐蚀,使其结构受到破坏,出现斜坡、岩体滑移、崩塌等地质现象。此外,一些特殊性的岩土体(花岗岩残积土、泥质砂岩、泥岩、页岩)的结构也会受到破坏,引发粉土饱和液化和粉细砂,造成管漏、流砂等严重的现象出现,此时,水会将地下洞室淹没,使基础上浮,影响建筑物得稳定。

(二)人为因素造成地下水位的降低

地下水位的下降,会导致岩土工程的重大危害,如采矿中的矿床疏干、上游筑坝、水库截夺下游地下水的补给、地下水的集中抽取等。种种现象会很大程度上对地下水的补给产生影响,因常常达不到有效地补给,会造成地面坍塌、地面沉降、地裂现象等严重的地质灾害,并引起水源恶化和地下水源枯竭等环境危害,对人们的生活和建筑物的稳定都会造成大的威胁。如:建筑物开裂、建筑物失稳破坏、地面不均匀坍塌、坝基地下水渗流等;其次还会引发隧洞膨胀变形的破坏,如洞顶坍方、洞底鼓胀、侧壁滑塌。

(三)地下水频繁升降的危害

膨胀性岩土的不均匀胀缩变形是地下水的升降变化引起的,如果地下水升降严重时,就会形成岩土的膨胀收缩,还是其收缩幅度有所增大,引起地裂造成建筑物的塌陷和破坏。在地下水升降的变动中,由于其变化的频繁交替,会淋失土层中的铝、铁等胶结物质,而失去胶结能力的土层会变的非常的松软,这就降低了承载力和压缩模量,增大了含水量孔隙比,从而给岩土工程基础的处理和选择带来许多的困扰。

(四)地下水压力、动力作用产生的危害

在天然的状态中,地下水的压力和动力的作用就会相对的薄弱,不会产生什么重大的危害,但由于受到人类活动的影响,使地下水的动力平衡条件遭到破坏和改变,在动水压力的影响下,就会造成管涌、流砂、基坑突涌等一些严重的岩土工程危害。

结语

总而言之,在建筑工程中的建筑物持力层选择、工程地质灾害的防治、基础设计等内容上,水文地质工作起着非常重要的作用。在具体的岩土工程勘察实施时,有关水文地质问题的查明就非常的必要,只有明确地下水对岩土的影响,制定出有效的防治措施,才能进一步消除地下水对工程的危害,从而发挥提高勘察水平的重要作用。

参考文献