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【摘 要】 本文从岩土工程勘察土木试验的重要性出发,分析了岩土工程勘察土木试验数据的应用,针对提高岩土工程勘察土工试驗质量与管理的有效策略进行详细探析。
【关键词】 岩土工程;土工试验;质量管理
引言:
岩土工程勘察作为工程建设的“先行官”,是结构设计和基础施工的重要依据,准确详实的岩土工程勘察成果对后续的设计方案选择、造价控制、施工质量和安全保证都起着很大的作用。近些年来,国内在岩土工程勘察方面进步很大,为我国土木工程建设提供了诸多便利。
一、岩土工程勘察土木试验的重要性
岩土工程属于土木工程的一种,主要是研究解决岩石、土体问题的工程,涉及岩石力学、地质学等多个领域。如今,土地资源十分紧张,对地下空间的开挖利用在当前广受重视,加上边坡维护等,岩土工程的作用日益突出。勘察是开展工程的前提工作,对现场的岩土、水文、地质等进行勘察试验,详细记录其性能、类型、结构等各项参数,为以后的工作提供基本数据和基础资料。设计工作多依赖于勘察试验所获得的数据资料,若数据失真或与实际误差较大,则编制的勘察报告必定不合理,影响到设计效果,进而对施工质量带来不利影响,甚至会酿成安全事故。因此,在勘察中必须重视岩土条件试验分析,提高数据的精确度,为设计工作提供较好的保障[1]。
二、分析岩土工程勘察土木试验数据的应用
1、工程实例
某新建电厂,场地岩土层以卵(漂)石、砂泥岩、粘土层以及素填土为主,一般厚度6.00~15.00米之间。砂泥岩微风化层天然抗压强度在10MPa以上,中风化岩石的天然抗压强度多在5MPa~9MPa之间。岩石强风化层强度偏低,厚度变化较大,且与粘土层上下互层、混杂。按设计基础埋置深度-6.00米考虑,砂泥岩、卵(漂)石层地基土强度均可满足设计要求。结合设计要求,以砂泥岩中风化层作为持力层,确保其有足够的强度和厚度。
2、出现的问题
勘察经常有3步,即可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察。在详细勘察后,将勘查结果和试验结果相对比,地质人员发现,两者之间存在着较大误差。主要体现在部分岩石的抗压强度减弱,还不到5MPa,甚至某些钻孔,从同一个岩样中切取不同的试块,所得到的结果都存在着很大差异。如果按照这一试验数据进行设计施工,则需要削掉一定厚度的基岩,挖掘工作量增多,不但耗费大量资金,还会延长工期。如果放弃这些数据不用,中风化岩层强度可能达不到荷载要求,使得工程质量难以保证。这就要求加强对试验数据的分析,提高其准确性。
3、关于试验数据的分析
从以往的经验来看,试验单位在对试样开展试验后,编制的报告以各项数据为主,很少有相关的明确说明。设计者或其他人员使用时,对这些数据的准确性也很少怀疑。以至于在初步分析时,难以找出主要原因。再次对现场进行勘查后,进一步分析土性,才找出影响抗压强度的因素。主要包括以下3点:
3.1岩石特征
该电厂所在场地的岩性以泥岩和泥质砂岩为主,自然情况下,其中风化泥岩层的抗压强度较高,可达5MPa以上。然而在风干失水时,尤其是长时间暴露地表失水后,岩层迅速风化,因水分缺乏易开裂剥落,或在水的浸泡作用后导致岩石软化、崩解,使泥层岩土强度急剧下降。可见,此类岩石受环境影响较大,不同状态下可能会有很大的强度差别。
3.2试验之前的因素
开展天然抗压试验时,对试样有着极为严格的要求。该电厂所在场地试验的岩样在长途运输中受到颠簸,或等待试验时间过长,加工过程中样品出现剧烈震动的情况,都会影响到岩石的特性,使其内部稳定性减弱,结构受损,进而开裂。但这些现象只在岩石内部进行,从外面难以看出,这就是岩石强度降低的主要原因。
3.3样品破坏形式
在测试岩石的抗压强度时,由于上面几种原因的存在,使得无侧限状态下受压破坏后得出一组数据,却因为破坏形式的不同,导致所获得的数据并不能对岩石的天然抗压强度做出真实反映。然而,以往所得到的试验报告并未指出岩石在抗压状态下的破坏形式,在使用时很容易将试验数据当做岩石的真实极限抗压强度。关于其破坏形式,主要有以下几种:第一,剪切破坏,因为岩石局部存在结构面,在无侧限试验过程中,岩石会沿着结构面首先出现剪切破坏,但并不是真正受压极限破坏;第二,断面碎裂,即岩石两端在受压后易率先破坏,但样品整体的完整性并未破坏,原因多是岩石特征所致;第三,整体碎裂,指的是无侧限受压后的极限破坏,所得的强度指标才是岩石极限抗压强度的真实值[2]。
4、解决途径
明确引发问题出现的原因后,在施工阶段勘察时,对样品的破坏形式加以鉴定说明。排除上述几种破坏形式后,真正极限抗压强度指标都在5MPa~9MPa之间,与现场值相符。对于地基不均匀性问题,采取有效措施调节不均匀沉降的问题或适当的基础形式等结构措施,从而解决了因岩石强度带来的困难,可保证基础施工顺利进行。
三、提高岩土工程勘察土工试验质量与管理的有效策略
1、增加科技投入,提高技术水平
随着经济建设的快速发展,对勘察工作的质量和速度要求越来越高。除了要求从业人员巩固理论知识,探索新技术、新方法外,还建议主管部门在制定制度和和规范规程时,鼓励和引导勘察单位增加科技投入,加强技术储备和技术创新,在勘察工作中采用新技术、新工艺、新设备,只有依靠科技进步,不断提高勘察单位的技术水平和技术含量,才能适应形势发展,不断提高勘察工作质量。而勘察企业也应当积极主动更新勘察设备,实现勘察设备电子化,优化勘察工作管理,提高工作效率。先进技术的合理运用,能够减少工作量和资源损耗,也能够全面提高工作水平。
2、勘察设计一体化
岩土工程勘察与设计长期被分离,是我国岩土勘察工作面临的最主要问题,勘察设计一体化能有效地减少工程资源的浪费,减少人力的损耗,也能够很好地降低人为操作的一些失误风险,从而综合提高勘察的效率。勘察设计一体化作业的主要特点是勘察设计各环节使用计算机作业,勘察阶段为设计阶段、上道工序为下道工序以及各专业工种间提供接口数据文件,使数据传递流畅,达到数据共享的目的,这样不但能缩短勘察设计周期,使文件资料整洁优质,而且能提高岩土工程勘察设计的效率、节省人力、提高经济效益。而要实现岩土工程的数字化和网络化,则必须掌握先进的地理信息技术、空间数据管理技术、岩土工程建模技术、地质统计技术等,以此推进岩土工程勘察设计的数字化、一体化进程[3]。 3、规范市场秩序,提高人员素质
為了促进勘察行业的健康发展和公平竞争,建议建设行政主管部门加大市场监管力度,定期或不定期进行市场检查;提高勘察单位准入门槛,规范建设单位行为,合理确定勘察费用和工作周期;坚决制止任意压缩勘察周期、片面追求低价中标等不良倾向,保障岩土工程勘察市场健康有序发展,提高岩土工程勘察工作质量。勘察行业是科技型企业,但归根结底是人的企业,不论多么先进的仪器设备,也不论功能多么强大的计算机软件,都需要人来操作,不同素质的人员,即使使用同一种软件,同一种设备,得出的结果常常是不同的,有时差别甚至是相当大的。因此,加强职业道德的教育以及技术交流和培训,提高勘察从业人员的专业技能、工作责任心和职业道德,不断改善勘察从业人员的工作环境和生活条件,创造一个吸引人才、留住人才、用好人才的良好环境,提高勘察从业人员的积极性和责任感,是提高勘察工作质量的基础。
4、建立勘察监理制度
勘察工作如果仅仅依靠相关主管部门的监督管理,必定显得鞭长莫及,因此积极推行勘察监理制度才是治标治本的良策。监理制度从建立至今,在我国工程建设中发挥了重要作用,取得了显著成效,大大提高了工程建设质量。但目前监理制度主要是在工程设计和施工过程中实施,在岩土工程勘察过程中却缺少正规的勘察监理制度,仅在部分重点工程和行业,或者在部分建设单位的要求下才实行了勘察监理。由于岩土工程勘察工作具有隐蔽性、复杂性、综合性等特点,其质量的优劣直接影响到工程的安全、投资及工期,为了有效控制岩土工程勘察质量,对勘察工作从方案制定、野外作业到提交勘察成果进行全过程监控,防止出现勘察工作方案不合理,特别是外业工作中的弄虚作假等问题。建立和完善岩土工程勘察监理制度在当前显得尤为迫切和必要,只有采用事前、事中、事后控制相结合的方法,才能最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。
四、结束语
综上所述,岩土工程勘查工作是工程设计施工的前提,对岩石或土体进行试验分析,可得出相关参数,如强度、含水量等,进而为设计提供必要的依据。鉴于其重要意义,必须确保试验数据的精确性,以提高工程质量。
参考文献:
[1]唐晓波.争议岩土地质勘查工程中的技术分析[J].中华民居,2012(22):171.
[2]罗慧芬.岩土测试工作的历史发展及前景展望[J].江苏地质,1998(03):214.
[3]刘健.岩土工程勘察质量有关问题及对策[J].地质学报,2010,30(6):212-214.
本文所有参考资料来源于中国知网。
【关键词】 岩土工程;土工试验;质量管理
引言:
岩土工程勘察作为工程建设的“先行官”,是结构设计和基础施工的重要依据,准确详实的岩土工程勘察成果对后续的设计方案选择、造价控制、施工质量和安全保证都起着很大的作用。近些年来,国内在岩土工程勘察方面进步很大,为我国土木工程建设提供了诸多便利。
一、岩土工程勘察土木试验的重要性
岩土工程属于土木工程的一种,主要是研究解决岩石、土体问题的工程,涉及岩石力学、地质学等多个领域。如今,土地资源十分紧张,对地下空间的开挖利用在当前广受重视,加上边坡维护等,岩土工程的作用日益突出。勘察是开展工程的前提工作,对现场的岩土、水文、地质等进行勘察试验,详细记录其性能、类型、结构等各项参数,为以后的工作提供基本数据和基础资料。设计工作多依赖于勘察试验所获得的数据资料,若数据失真或与实际误差较大,则编制的勘察报告必定不合理,影响到设计效果,进而对施工质量带来不利影响,甚至会酿成安全事故。因此,在勘察中必须重视岩土条件试验分析,提高数据的精确度,为设计工作提供较好的保障[1]。
二、分析岩土工程勘察土木试验数据的应用
1、工程实例
某新建电厂,场地岩土层以卵(漂)石、砂泥岩、粘土层以及素填土为主,一般厚度6.00~15.00米之间。砂泥岩微风化层天然抗压强度在10MPa以上,中风化岩石的天然抗压强度多在5MPa~9MPa之间。岩石强风化层强度偏低,厚度变化较大,且与粘土层上下互层、混杂。按设计基础埋置深度-6.00米考虑,砂泥岩、卵(漂)石层地基土强度均可满足设计要求。结合设计要求,以砂泥岩中风化层作为持力层,确保其有足够的强度和厚度。
2、出现的问题
勘察经常有3步,即可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察。在详细勘察后,将勘查结果和试验结果相对比,地质人员发现,两者之间存在着较大误差。主要体现在部分岩石的抗压强度减弱,还不到5MPa,甚至某些钻孔,从同一个岩样中切取不同的试块,所得到的结果都存在着很大差异。如果按照这一试验数据进行设计施工,则需要削掉一定厚度的基岩,挖掘工作量增多,不但耗费大量资金,还会延长工期。如果放弃这些数据不用,中风化岩层强度可能达不到荷载要求,使得工程质量难以保证。这就要求加强对试验数据的分析,提高其准确性。
3、关于试验数据的分析
从以往的经验来看,试验单位在对试样开展试验后,编制的报告以各项数据为主,很少有相关的明确说明。设计者或其他人员使用时,对这些数据的准确性也很少怀疑。以至于在初步分析时,难以找出主要原因。再次对现场进行勘查后,进一步分析土性,才找出影响抗压强度的因素。主要包括以下3点:
3.1岩石特征
该电厂所在场地的岩性以泥岩和泥质砂岩为主,自然情况下,其中风化泥岩层的抗压强度较高,可达5MPa以上。然而在风干失水时,尤其是长时间暴露地表失水后,岩层迅速风化,因水分缺乏易开裂剥落,或在水的浸泡作用后导致岩石软化、崩解,使泥层岩土强度急剧下降。可见,此类岩石受环境影响较大,不同状态下可能会有很大的强度差别。
3.2试验之前的因素
开展天然抗压试验时,对试样有着极为严格的要求。该电厂所在场地试验的岩样在长途运输中受到颠簸,或等待试验时间过长,加工过程中样品出现剧烈震动的情况,都会影响到岩石的特性,使其内部稳定性减弱,结构受损,进而开裂。但这些现象只在岩石内部进行,从外面难以看出,这就是岩石强度降低的主要原因。
3.3样品破坏形式
在测试岩石的抗压强度时,由于上面几种原因的存在,使得无侧限状态下受压破坏后得出一组数据,却因为破坏形式的不同,导致所获得的数据并不能对岩石的天然抗压强度做出真实反映。然而,以往所得到的试验报告并未指出岩石在抗压状态下的破坏形式,在使用时很容易将试验数据当做岩石的真实极限抗压强度。关于其破坏形式,主要有以下几种:第一,剪切破坏,因为岩石局部存在结构面,在无侧限试验过程中,岩石会沿着结构面首先出现剪切破坏,但并不是真正受压极限破坏;第二,断面碎裂,即岩石两端在受压后易率先破坏,但样品整体的完整性并未破坏,原因多是岩石特征所致;第三,整体碎裂,指的是无侧限受压后的极限破坏,所得的强度指标才是岩石极限抗压强度的真实值[2]。
4、解决途径
明确引发问题出现的原因后,在施工阶段勘察时,对样品的破坏形式加以鉴定说明。排除上述几种破坏形式后,真正极限抗压强度指标都在5MPa~9MPa之间,与现场值相符。对于地基不均匀性问题,采取有效措施调节不均匀沉降的问题或适当的基础形式等结构措施,从而解决了因岩石强度带来的困难,可保证基础施工顺利进行。
三、提高岩土工程勘察土工试验质量与管理的有效策略
1、增加科技投入,提高技术水平
随着经济建设的快速发展,对勘察工作的质量和速度要求越来越高。除了要求从业人员巩固理论知识,探索新技术、新方法外,还建议主管部门在制定制度和和规范规程时,鼓励和引导勘察单位增加科技投入,加强技术储备和技术创新,在勘察工作中采用新技术、新工艺、新设备,只有依靠科技进步,不断提高勘察单位的技术水平和技术含量,才能适应形势发展,不断提高勘察工作质量。而勘察企业也应当积极主动更新勘察设备,实现勘察设备电子化,优化勘察工作管理,提高工作效率。先进技术的合理运用,能够减少工作量和资源损耗,也能够全面提高工作水平。
2、勘察设计一体化
岩土工程勘察与设计长期被分离,是我国岩土勘察工作面临的最主要问题,勘察设计一体化能有效地减少工程资源的浪费,减少人力的损耗,也能够很好地降低人为操作的一些失误风险,从而综合提高勘察的效率。勘察设计一体化作业的主要特点是勘察设计各环节使用计算机作业,勘察阶段为设计阶段、上道工序为下道工序以及各专业工种间提供接口数据文件,使数据传递流畅,达到数据共享的目的,这样不但能缩短勘察设计周期,使文件资料整洁优质,而且能提高岩土工程勘察设计的效率、节省人力、提高经济效益。而要实现岩土工程的数字化和网络化,则必须掌握先进的地理信息技术、空间数据管理技术、岩土工程建模技术、地质统计技术等,以此推进岩土工程勘察设计的数字化、一体化进程[3]。 3、规范市场秩序,提高人员素质
為了促进勘察行业的健康发展和公平竞争,建议建设行政主管部门加大市场监管力度,定期或不定期进行市场检查;提高勘察单位准入门槛,规范建设单位行为,合理确定勘察费用和工作周期;坚决制止任意压缩勘察周期、片面追求低价中标等不良倾向,保障岩土工程勘察市场健康有序发展,提高岩土工程勘察工作质量。勘察行业是科技型企业,但归根结底是人的企业,不论多么先进的仪器设备,也不论功能多么强大的计算机软件,都需要人来操作,不同素质的人员,即使使用同一种软件,同一种设备,得出的结果常常是不同的,有时差别甚至是相当大的。因此,加强职业道德的教育以及技术交流和培训,提高勘察从业人员的专业技能、工作责任心和职业道德,不断改善勘察从业人员的工作环境和生活条件,创造一个吸引人才、留住人才、用好人才的良好环境,提高勘察从业人员的积极性和责任感,是提高勘察工作质量的基础。
4、建立勘察监理制度
勘察工作如果仅仅依靠相关主管部门的监督管理,必定显得鞭长莫及,因此积极推行勘察监理制度才是治标治本的良策。监理制度从建立至今,在我国工程建设中发挥了重要作用,取得了显著成效,大大提高了工程建设质量。但目前监理制度主要是在工程设计和施工过程中实施,在岩土工程勘察过程中却缺少正规的勘察监理制度,仅在部分重点工程和行业,或者在部分建设单位的要求下才实行了勘察监理。由于岩土工程勘察工作具有隐蔽性、复杂性、综合性等特点,其质量的优劣直接影响到工程的安全、投资及工期,为了有效控制岩土工程勘察质量,对勘察工作从方案制定、野外作业到提交勘察成果进行全过程监控,防止出现勘察工作方案不合理,特别是外业工作中的弄虚作假等问题。建立和完善岩土工程勘察监理制度在当前显得尤为迫切和必要,只有采用事前、事中、事后控制相结合的方法,才能最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。
四、结束语
综上所述,岩土工程勘查工作是工程设计施工的前提,对岩石或土体进行试验分析,可得出相关参数,如强度、含水量等,进而为设计提供必要的依据。鉴于其重要意义,必须确保试验数据的精确性,以提高工程质量。
参考文献:
[1]唐晓波.争议岩土地质勘查工程中的技术分析[J].中华民居,2012(22):171.
[2]罗慧芬.岩土测试工作的历史发展及前景展望[J].江苏地质,1998(03):214.
[3]刘健.岩土工程勘察质量有关问题及对策[J].地质学报,2010,30(6):212-214.
本文所有参考资料来源于中国知网。