巖土工程勘察設計論文

巖土工程勘察設計論文

　　巖土工程勘察是一項綜合性的工程地質(zhì)調查工作。下面小編為大家愛(ài)分享巖土工程勘察設計論文，歡迎大家參考借鑒。

　　【摘 要】

　　勘察設計是一項工程的生命，尤其是基礎工程一旦出錯鑄成損失就無(wú)法挽回。工程地質(zhì)勘察設計按規范要求對樁端持力層復雜地區(如巖溶地區)是需要逐樁鉆孔勘察或是逐樁多孔進(jìn)行勘察，概率才能接近準確。在施工過(guò)程中。若不是及時(shí)發(fā)現存在的不良地質(zhì)問(wèn)題，以施工勘察進(jìn)行補救，很有可能在工程建成后造成嚴重的經(jīng)濟損失和不良的社會(huì )影響。

　　【關(guān)鍵詞】

　　巖土工程;勘察;設計

　　引言

　　巖土工程勘察是一項綜合性的工程地質(zhì)調查工作。巖土工程勘察的目的是運用各種勘察測試手段和方法，對建筑場(chǎng)地進(jìn)行調查研究，分析判斷修建各種工程建筑物的地質(zhì)條件以及建設對自然地質(zhì)環(huán)境的影響;研究地基和上部結構共同工作時(shí)，保證地基強度、穩定性以及不致產(chǎn)生過(guò)大沉降變形的措施，分析并提出地基的承載能力;提供基礎設計、施工以及必要時(shí)進(jìn)行地基加固所需要的工程地質(zhì)和巖土工程資料。

　　1、巖土工程勘察的不確定性

　　巖土層是在漫長(cháng)的地質(zhì)年代里自然形成的，土層物質(zhì)來(lái)源、搬運物質(zhì)的自然營(yíng)力的性質(zhì)與規模、土體沉積以后的成土環(huán)境等都是變化的，基本上是無(wú)序的、隨機的。其中巖石的裂隙性和土的孔隙性以及空間分布的不均勻性，是區別于混凝土、鋼材等人工材料的主要特點(diǎn)。

　　1.1巖石的裂隙性

　　巖石總是或稀或密、或寬或窄、或長(cháng)或短地存在著(zhù)各種各樣的裂隙,這是巖石區別于混凝土的主要特點(diǎn)。這些裂隙有的粗糙不平,有的光滑;有的平直,有的彎曲;有的充填,有的不充填;有的產(chǎn)狀規則,有的規律性很差。裂隙的成因復雜多樣,有巖漿凝固收縮形成的原生節理,有沉積間斷形成的層理,有構造應力形成的構造節理,有表生作用形成的卸荷裂隙和風(fēng)化裂隙,還有變質(zhì)作用形成的片理、劈理等,在巖石中構成極為多樣非常復雜的裂隙系統。人們將巖石和裂隙視為一個(gè)整體稱(chēng)為“巖體”,將裂隙概化為“結構面”。裂隙的發(fā)育程度直接影響巖體的強度和承載能力,搞清結構面的發(fā)育情況,特別是軟弱結構面的產(chǎn)狀、強度參數等,是巖土工程勘察設計的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

　　1.2土的孔隙性

　　根據土力學(xué)解釋:土是一種散體結構的材料,存在孔隙。對于飽和土是固、液兩相;對于非飽和土,是固、液、氣三相。于是產(chǎn)生了有效壓力和孔隙壓力;孔隙壓力又有孔隙水壓力和孔隙氣壓力。在飽和土中,由于孔隙水壓力的增長(cháng)和消散,不同的加荷速率地基承載力不同;是否及時(shí)支撐,對軟土基坑穩定有不同的表現;滲透系數和地層組合的差別,導致基礎沉降速率的差別等等。飽和土中的超靜水壓力可導致擠土效應,使樁被擠斷、擠歪和上浮;地震時(shí)的超靜水壓力導致砂土和粉土液化。非飽和土的孔隙氣壓力形成基質(zhì)吸力,基質(zhì)吸力隨著(zhù)土中含水量的增加而降低,因而是不穩定的。膨脹土和黃土隨濕度的增加而強度顯著(zhù)降低,非飽和土基坑雨季容易發(fā)生事故,花崗巖殘積土邊坡暴雨容易發(fā)生淺層滑坡,都和基質(zhì)吸力降低有關(guān)�？傊�,把握好孔隙壓力,特別是地下水的影響,是巖土工程的重要環(huán)節。

　　1.3地層空間分布的不均勻性

　　自然地質(zhì)條件是復雜的,巖土體是不均勻的,巖土工程勘察工作,需要從地質(zhì)成因和地質(zhì)年代上對巖土層進(jìn)行區分。對巖層進(jìn)行不同風(fēng)化程度的劃分,對土層還要區分是沖洪積還是坡殘積，是河漫灘還是階地,是第四紀地層還是老地層,需要針對等等的不均勻性特征,進(jìn)行地質(zhì)單元的劃分,這就需要用勘探點(diǎn)的間距來(lái)控制其平面分布和豎向厚度變化,不同的基礎類(lèi)型對地層厚度的敏感性不同,因而布孔間距的要求是不同的。特別是對于十分明顯的不均勻地基,例如軟硬不均的地基、部分基巖出露的地基、半挖半填的地基,存在暗浜的地基、巖溶地基等等,必須布置一定數量的勘探點(diǎn)來(lái)查明其空間分布及其工程特性,必要時(shí)還需進(jìn)行施工補充勘察工作。

　　2、巖土工程設計模型的不確定性

　　巖土工程設計涉及工程地質(zhì)理論、土力學(xué)的理論、工程力學(xué)理論等,這些工程理論都是一種半科學(xué)半經(jīng)驗的理論,很多理論是建立在經(jīng)驗的基礎上的,如很多公式都是經(jīng)驗公式。巖土工程的理論研究和工程實(shí)踐計算應用大都離不開(kāi)模型,采用規范計算公式也往往需考慮邊界條件,選擇適當的計算模型。因為模型是原型的理想化替代物,它反映原型的主要特征,而略去了次要特征,在巖土工程實(shí)踐中,對于各種問(wèn)題其分析模型并不是唯一的,因此模型的不確定性由此而來(lái),模型選擇不同,分析和計算結果就不同,甚至有很大差異。由于人們所采用的分析模型,就其實(shí)用性和復雜性來(lái)說(shuō),是與人們的認識水平和分析能力直接相關(guān)的,巖土工程設計發(fā)展趨勢是越來(lái)越多的考慮實(shí)際結構的特點(diǎn)和性能,這就要求使用越來(lái)越復雜的模型,工程實(shí)踐中也需要結合地區經(jīng)驗,考慮工程地質(zhì)條件的復雜性,必要時(shí)需進(jìn)行補充勘察并進(jìn)行設計方案調整,做到技術(shù)可靠和經(jīng)濟合理。

　　3、巖土工程實(shí)例

　　3.1工程概況

　　某大型鋼鐵企業(yè)決定投資2億元建設1臺360m2大型燒結機,采用先進(jìn)技術(shù)和工藝節能降耗,加強環(huán)境治理,達到國內同類(lèi)型燒結廠(chǎng)裝備水平,爭取將燒結工藝和裝備水平邁上一個(gè)新臺階,3年半內收回投資,獲得良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。其燒結機主廠(chǎng)房為鋼筋混凝土結構,5層,高46m,廠(chǎng)房面積137m×22m。設計委托巖土工程勘察要求提供巖土技術(shù)參數及分析評價(jià),并對基礎設計及處理,對不良地質(zhì)現象防治作出論證和建議,經(jīng)業(yè)主委托,工程地質(zhì)勘察單位組織施工,提交場(chǎng)地資料如下:主要土層分布為雜填土、粘土、粉質(zhì)粘土、強風(fēng)化頁(yè)巖(埋深為28～30mm),中風(fēng)化頁(yè)巖等。水文地質(zhì)狀況為:上層滯水、水量不大。區域地質(zhì)構造為低山丘陵與平原地帶,區域斷裂比較發(fā)育。根據構造調查,擬建場(chǎng)區無(wú)斷裂通過(guò)。結論為:所建場(chǎng)區地層分布穩定,無(wú)斷裂通過(guò)無(wú)不良地質(zhì)作用,場(chǎng)地是穩定的,適宜建筑。

　　3.2現場(chǎng)樁基施工現狀

　　根據現場(chǎng)條件和施工總體網(wǎng)絡(luò )計劃安排,挖孔樁基礎計劃1個(gè)半月全部完成,工程施工月個(gè)多月有一根樁(C17)在挖至16.8m時(shí)出現涌水,C18樁在23m出現大量涌水,其后三四天共有16根樁陸續出現涌水現象。B18號樁日涌水量達2000m3以上,采用水泵排水無(wú)法排干。經(jīng)測量,其靜止水位標高大部分在-19～-20m,其樁底離中風(fēng)化巖面還有4m左右。根據詳勘報告,地下水量不大,這與實(shí)際情況不符。另外,從另一處(B18樁)取樣也發(fā)現巖性異常,即出現灰巖夾層。由于地質(zhì)情況發(fā)生變化,整個(gè)挖孔樁工程全面停工。根據施工現場(chǎng)所反映的情況,設計單位對現場(chǎng)情況進(jìn)行了詳細分析,由于出現地下涌水和灰巖巖性,工程地質(zhì)實(shí)際情況與原詳勘報告不符合,采用排水疏干的辦法難以奏效而機械鉆孔受設備能力限制樁徑為2700大口徑,且需嵌巖),難以實(shí)施,故擬采用樁筏基礎。同時(shí)提出對施工區域進(jìn)行工程補勘:對地下水性質(zhì)進(jìn)行綜合評價(jià),判明巖土整體性和穩定性,并查明是否有巖溶、斷裂等不良地質(zhì)作用。

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