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岩土工程勘察创新探讨

2014-09-24孔德宇

城市建设理论研究 2014年25期
关键词:勘察岩土工程

孔德宇

摘要:岩土工程勘察是一种综合性的工程地质调查工作。岩土工程勘察的目的是:运用各种勘察测试手段和方法,对建筑场地进行调查研究,对修建各种建筑物的地质条件和建设对自然地质环境的影响作出分析判断;保证地基和上部结构共同工作时,地基的强度、稳定性以及不致于产生过大沉降变形的措施,分析并提出地基的承载能力;提供基础设计、施工以及必要时进行地基加固所需要的工程地质和岩土工程资料。

关键词:岩土 勘察 工程

中图分类号:TU2 文献标识码: A

一、岩土工程勘察的方法或技术手段

为了查明场地的工程地质条件,分析其存在的工程地质问题,需要采取一系列的勘察方法和手段。建筑场地岩土工程勘察方法一般包括工程地质测绘与调查、勘探和取样、工程地质试验、现场检验及观测和勘察资料的室内整理。

1、 工程地质测绘与调查

工程地质测绘与调查是岩土工程勘察中一项基础工作,在可行性研究阶段或初步设计阶段,工程地质测绘与调查往往是主要勘察手段。

这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘;但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质测绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。

由于岩土工程设计划分为低级到高级的不同阶段,因此,岩土工程勘察可分为四个阶段:可行性研究勘察阶段(又称“选址勘察”),初步勘察阶段,详细勘察阶段,施工勘察阶段。而工程地质测绘与调查正是在第一第二阶段起着重要作用。

2、 勘探与取样

为了查明地下岩土的性质、分布及地下水等条件,勘察工作中常需进行勘探并取样进行试验工作。勘探包括地球物理勘探、钻探和坑探。勘察工作中具体勘探手段的选择应符合勘察目的、要求及岩土层的特点,力求以合理的工作量达到应有的技术效果。

勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的;并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。

(1)物探

物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,岩土,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。

(2) 钻探和坑探

勘探工程是钻探和坑探的别称,是查明地下情况最直接最可靠的勘察手段,在岩土工程勘察中必不可少。

钻探工作使用范围广泛,可根据勘察条件不同而选用不同的钻探方法。当钻探无法达到目的时,可采取勘探方法。勘探工作种类繁多,应根据勘察要求选用。勘探工程的布置要以工程地质测绘和物探成果为指导,以避免盲目性和随意性。但勘探工作一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力物力较多,有些勘探工程周期长且易受条件限制,因此勘探工程应做到目的明确、经济合理,加强观测编录工作,尽可能以较少工作量取得较多的成果。工程地质测绘、物探和钻探关系密切配合须得当。

在岩土工程勘察中,常规使用的是钻探方法。与坑探、物探相比较,钻探有其突出的优点,它可以在各种环境下进行,一般不受地形、地质条件的限制;能直接观察岩心和取样,勘探精度较高;能提供作原位测试和监测工作,最大限度地发挥综合效益;勘探深度大,效率较高。

二、 岩土工程勘察创新探讨与实践

1 应用数字化岩土工程勘察技术

数字化岩土工程勘察是应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术及CAD技术,通过计算机及其软件,将工程项目的所有信息有机地集成起来,建立综合的计算机辅助信息流程,使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变,作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化,逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的智能化的工程勘察设计体系,主要要解决的是岩土工程勘察中场地方域的数字化、场地物性指标的数字化、场地地层的数字化和岩土工程勘察数据库的设计。

2 岩土工程数字化建模方法

岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法,主要通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法。其数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料,包括测点的几何特征数据和属性特征数据,然后利用数据解释结果重构地质体界面。可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来,构成网状曲面片,进而确定整个地质体的空间属性,有很多方法用来表示表面,可以采用不规则格网法,就是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内,如果任意点不在顶点上,则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程,在三角形内则用三个顶点的高程),所以TIN是一个三维空间的分段线性模型,在整个区域内连续但不可微。

3 基于GIS的岩土工程勘察技术

将岩土工程地质勘察与地理信息系统(GIS)结合起来,利用地理信息系统强大的数据采集、管理能力和空间查询、分析能力,解决了传统岩土工程勘察由于勘察数据内容上的复杂性和形式上的多样性而在数据处理上无能为力的状况,而且利用地理信息系统强大的可视化操作能力为岩土工程勘察提供了一个可视化的操作平台,实现岩土工程勘察数字化系统中场地方域的数字化。由于岩土工程勘察设计需要涉及到大量的勘察数据处理、图件绘制、自动计算及辅助决策等,将GIS 技术引入岩土勘察设计领域,可以大大提高工作效率,节省人力物力资源,提高勘察设计结果的准确性。

结束语

岩土工程勘察是应用岩土工程的观点、技术和方法,查明、分析、评价建设场地的地质环境特征和岩土工程条件。工程建设前,进行岩土工程勘察,查明建设场地的地质条件,对存在或可能存在的岩士工程问题提出解决方案,对存在的不良地质作用提前采取防治措施,可以有效防止地质灾害的发生。同时,岩土工程勘察所占工程投资比例甚低,通过勘察可以充分利用有利条件,避免或改造不利条件,减少工程后期处理费用,提高工程质量。因此,工程建设过程中,岩土工程勘察十分重要。近年来,随着汉中市城区规模的不断扩大,高层建筑发展较快。在土木工程中遇到诸多岩土工程技术问题,不断探索岩土工程勘察新途径,对确保工程安全,防范和减少地质灾害具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1] 藏一鸣.《工程物探技术在岩土工程中的应用 》[J].福建建筑.2004

[2] 林宗元.《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

[3]黄福昌.探讨岩士工程勘察中的若干常见问题[J].2009,(04).

[4]GB5002l-2001.岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑工业出版社.2002.

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