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【摘 要】 加强对桥梁地质勘察的研究,是工程施工前期的重要工作内容,是有效保证建筑工程施工质量的举措之一。随着桥梁工程建设的迅速发展,岩土工程地质勘察工作也取得了一定的进步。本文首先分析桥梁岩土工程地质勘察的方法,其次分析了桥梁岩土工程地质勘察存在的问题,并针对这些问题提出了相应的措施。
【关键词】 桥梁;岩土工程;地质勘察
我国经济和社会的发展推动了我国桥梁建设规模的扩大,同时人们对桥梁工程施工质量的要求也变得更高。桥梁岩土工程地质勘察的目的就是为了了解、掌握和解决与桥梁建设工程中存在的与岩土介质的问题,是桥梁建设工程中必不可少的部分。
一、桥梁岩土工程地质勘察方法
1、地质测绘
这是桥梁岩土工程地质勘察的基础性工作,是对现场地面的地质构造和地表状况进行观察和描述,通过分析地表所表现出来的特征来推断地下的地质状况。
2、勘探取样
运用物探、钻探等手段对现场进行勘察和取样,通过勘探手段对场地的地质状况进行进一步了解,并对各岩土层进行取样。
3、试验测试
将取得的岩土样本带回实验室进行室内试验,以获得准确的各项技术指数,如岩土的渗透性指数、岩土的强度指数等。另外对岩土层进行原位测验,即在不脱离岩土本身所处环境的情况下对岩土的性质和特征进行检测。
4、现场监测
把地质测绘结果和试验检验结果与现场实际状况结合起来,进一步核实岩土工程的性质和存在的问题,主要包括对岩土所表现出来的性状进行监测、岩土对施工产生的影响以及岩土环境影响进行监测。
二、桥梁岩土工程地质勘察技术存在问题
1、桥梁岩土工程地质勘察纲要不规范
桥梁岩土工程地质勘察的前期工作要制定一份较清晰的、有具体要求的、规范的勘察纲要,对勘察的目的和内容要进行详细准确的规定。但是在实际操作中,由于桥梁岩土工程地质勘查涉及到桥梁投资者、桥梁设计者以及桥梁技术顾问等各个方面,是一种相互合作、相互配合的运行机制。但是在目前的岩土工程勘察体制下,没有明确各个部门的义务和权利,不论是投资者、设计者和施工单位都有权利对桥梁岩土工程进行勘察,都会基于自身的角度对岩土工程的地质勘察提出要求,这样就会导致桥梁勘察纲要不明确。另外,现有的岩土工程地质勘察技术标准较多,并且这些标准之间存在较大的差异,这些都会影响桥梁岩土工程地质勘察纲要编制的规范性
2、桥梁岩土工程地质勘察外部环境恶化
桥梁岩土工程的外部环境主要是指自然灾害和人为环境破坏。由于地质环境进入新一轮的地质活动期,因此地震、滑坡以及泥石流等自然地质灾害加剧,这种不可抗力对岩土工程的地质勘察造成十分严重的影响。另外由于人为的破坏,导致的环境问题也会对勘察工作造成影响,如人们大量的抽取地下水导致的地面沉降,资源的大量挖掘造成的塌方等,都对岩土工程勘察造成不利影响。
3、桥梁岩土工程地质勘察技术存在问题
勘察技术包括勘察手段、勘察质量以及勘察报告三个方面。在勘察手段方面,由于许多勘察单位所使用的勘察设备落后、勘察手段单一造成勘察的进度跟不上桥梁建设的速度和要求,如在勘察设备方面,许多单位采用的是立轴式岩心钻机进行钻探,但是这种设备的技术标准落后,不能很好满足勘察要求和取样,同时大多数的勘察人员存在缺乏专业知识技能和技术水平不高等问题。在勘察质量方面,由于我国有着较为明确的工程勘察收费标准,但是建设单位在实际操作中为了节约成本,往往对勘察价格进行尽可能的压低,加上许多勘察单位为企业发展和生存而进行激烈市场竞争,往往出现为了追求经济利益,缩短勘察时间和勘察成本,进而影响到勘察质量。由于勘察质量不高,勘察报告就显得较为简陋,很多勘察报告只是对勘察内容简单的定性描述,没有相应的数据支撑,缺乏定量分析。
三、改进和加强桥梁岩土工程地质勘察工作的措施和建议
1、规范桥梁岩土工程地质勘察体制
根据相关法律法规和工程技术标准,结合桥梁工程的特点,制定一套合理、严谨的桥梁岩土工程地质勘察体制,对勘察责任、勘察内容、勘察要求、勘察标准和勘察技术等进行明确的规定,明确违反规定的处罚办法,对勘察工作进行规范有效的指导。此外,还要加强对工程勘察的监督和管理,完善监督机制,及时发現问题并采取有效措施进行解决。
2、提高桥梁岩土工程地质勘察区域环境研究
由于我国地质条件多种多样,桥梁架设在不同的地域所采用的方法和面临的环境是不同的,因此在实际勘察过程中,要加强区域性地质研究,制定相应的勘察技术要求。另外由于桥梁工程建设可能会对区域的土壤环境、水环境和生物等产生负面影响,因此在岩土工程地质勘察工作中要注重环境保护工作。
3、优化桥梁岩土工程地质勘察技术
做好勘察工作的前期准备工作,加强现场勘察与相关资料的搜集,更好的了解地形地貌和地质条件。勘察设备方面尽可能的选取精度高、勘察效果好的设备进行工作,采取代表性强的样本;勘察技术不要拘泥于固定的方式和步骤,根据现场实际状况灵活运用理论和方法,另外还要加强对勘察人员知识和技能的培训,提高从业素质。保证桥梁岩土工程地质勘察工作的质量,不能为了眼前利益而缩短勘察时间和降低质量。
4、深谷地带桥梁设计方案
首先,桥梁上部结构设计中,相等长度、矩度的T型结构桥梁,或者是简支空心板等桥梁是比较常见的,在这种结构上的设计也是较为成熟的,所以桥梁设计者建设者完全可以结合要施工桥梁的具体实际情况参考成熟设计,加以些微改动即可。其次,桥梁下部结构中的桥墩设计:在实际及运作使用情况中,等截面的圆柱桥墩和方柱桥墩是应用最为广泛的,但如果桥墩较高的话,就会运用阶梯形的实心柱桥墩或者变截面空心桥墩等。在桥梁下部结构设计中,不能忽略桥墩自重,所以有限元法是分析高墩稳定性的最常见的方法。最后是桥梁下部的桥台设计:在实际建造中,桥台运用比较广泛的几种是重力式U台、柱式台、薄壁式台等,需要根据建筑工程的实际情况进行选择。 5、桥梁施工区域地震活动状况的分析
地震强度作为桥梁工程设计的主要依据,是对区域地壳稳定性做出评价的主要指标。针对桥梁工程讲,这一工作主要是按照地震局等对当地地震安全状况做出整编。区域地震强度的资料通过搜集,获得关于桥梁施工场地为中心150km范围内的,历史地震和地震台网的相关地震资料。结合前面我们关于地震地质状况,对区域地壳稳定性的特点和地震分布状况进行地震资料的汇总。重点做好以下工作。首先是对区域地震活动的特征做出研究,将地震活动同地震区域或者断裂的关系做全面的阐述,对不同区域的地震活动时间、空间、地震强度特征及地震应变能量积聚做全面的分析。其次,要对桥梁施工场地附近的地震活动状况及地震影响状况作出全面的分析。再次要加强对地震危险特征的分析,进行地震危险分析的方法主要有:桥梁场区现有历史记在的地震影响分析,地震构造比拟分析、概率分析等等。地震危险性概率分析是当前使用较多的分析方法之一,它对地震的发生时间、空间以及地震强度的不均衡、不确定性做了全面、系统的概率统计。统计出来的结果将对桥梁工程投资、工程投资效益、投资风险等做出全面的权衡,提高了抗震设计的安全和可靠性。
6、对桥梁地质状况勘察地壳稳定性的评价策略
按照区域地质构造的环境状况,地质深部的构造特点,新的地质构造的运动特点、地质断裂的活动状况、区域地震活动的性质等,做出全面的地质稳定性条件分析,在对地质进行稳定性条件分析这一基础上面,根据相关的定性与定量的多种指标,做出区域性地壳稳定性的评价。区域地壳稳定性的等级可以分成:稳定的地壳、较为稳定的地壳、较为不稳定的地壳、极为不稳定的地壳等类型。如果区域地震地质条件的构成特别的复杂,区域内各个位置的稳定性差异特别大的条件下,需要我们做出地壳稳定性的分区,在桥梁勘察的过程中一般不进行这一工作,知识做出综合性的勘察评价。在区域稳定性分析这一条件下,根据附近场区地质构造的变形与断裂活动的特征,对桥梁施工区域的稳定性做出准确、全面的评价。并根据对地震危险特征状况的研究,来分析桥梁施工区域地震的强度。
四、结束语
随着我国经济的快速发展,各项基础工程建设全面展开。岩土工程勘察是工程建設的基础和重中之重,为建设工程设计提供可靠依据。在实际操作中,要不断总结经验,根据桥梁建设的区位和所在的环境,采用合适的勘察技术进行地质勘察,为桥梁的合理设计和顺利施工建设提供有力保障。
参考文献:
[1]武小鹏,魏永梁,张军平.探地雷达在多年冻土工程地质勘察中的应用效果研究[J].地震工程学报,2013,35(2):240-245.
[2]田佐全,黄志强,李长杰.风电场场址工程地质勘察技术管理探讨[J].人民长江,2013(6):67-69.
[3]马丽辉,马秋磊.浅谈岩土工程勘察工作中的常见问题及改进措施[J].科技创新与应用,2013(1).
[4]王会清.关于公路桥梁的设计与分析探析[J].城市建设理论研究,2012(8).
【关键词】 桥梁;岩土工程;地质勘察
我国经济和社会的发展推动了我国桥梁建设规模的扩大,同时人们对桥梁工程施工质量的要求也变得更高。桥梁岩土工程地质勘察的目的就是为了了解、掌握和解决与桥梁建设工程中存在的与岩土介质的问题,是桥梁建设工程中必不可少的部分。
一、桥梁岩土工程地质勘察方法
1、地质测绘
这是桥梁岩土工程地质勘察的基础性工作,是对现场地面的地质构造和地表状况进行观察和描述,通过分析地表所表现出来的特征来推断地下的地质状况。
2、勘探取样
运用物探、钻探等手段对现场进行勘察和取样,通过勘探手段对场地的地质状况进行进一步了解,并对各岩土层进行取样。
3、试验测试
将取得的岩土样本带回实验室进行室内试验,以获得准确的各项技术指数,如岩土的渗透性指数、岩土的强度指数等。另外对岩土层进行原位测验,即在不脱离岩土本身所处环境的情况下对岩土的性质和特征进行检测。
4、现场监测
把地质测绘结果和试验检验结果与现场实际状况结合起来,进一步核实岩土工程的性质和存在的问题,主要包括对岩土所表现出来的性状进行监测、岩土对施工产生的影响以及岩土环境影响进行监测。
二、桥梁岩土工程地质勘察技术存在问题
1、桥梁岩土工程地质勘察纲要不规范
桥梁岩土工程地质勘察的前期工作要制定一份较清晰的、有具体要求的、规范的勘察纲要,对勘察的目的和内容要进行详细准确的规定。但是在实际操作中,由于桥梁岩土工程地质勘查涉及到桥梁投资者、桥梁设计者以及桥梁技术顾问等各个方面,是一种相互合作、相互配合的运行机制。但是在目前的岩土工程勘察体制下,没有明确各个部门的义务和权利,不论是投资者、设计者和施工单位都有权利对桥梁岩土工程进行勘察,都会基于自身的角度对岩土工程的地质勘察提出要求,这样就会导致桥梁勘察纲要不明确。另外,现有的岩土工程地质勘察技术标准较多,并且这些标准之间存在较大的差异,这些都会影响桥梁岩土工程地质勘察纲要编制的规范性
2、桥梁岩土工程地质勘察外部环境恶化
桥梁岩土工程的外部环境主要是指自然灾害和人为环境破坏。由于地质环境进入新一轮的地质活动期,因此地震、滑坡以及泥石流等自然地质灾害加剧,这种不可抗力对岩土工程的地质勘察造成十分严重的影响。另外由于人为的破坏,导致的环境问题也会对勘察工作造成影响,如人们大量的抽取地下水导致的地面沉降,资源的大量挖掘造成的塌方等,都对岩土工程勘察造成不利影响。
3、桥梁岩土工程地质勘察技术存在问题
勘察技术包括勘察手段、勘察质量以及勘察报告三个方面。在勘察手段方面,由于许多勘察单位所使用的勘察设备落后、勘察手段单一造成勘察的进度跟不上桥梁建设的速度和要求,如在勘察设备方面,许多单位采用的是立轴式岩心钻机进行钻探,但是这种设备的技术标准落后,不能很好满足勘察要求和取样,同时大多数的勘察人员存在缺乏专业知识技能和技术水平不高等问题。在勘察质量方面,由于我国有着较为明确的工程勘察收费标准,但是建设单位在实际操作中为了节约成本,往往对勘察价格进行尽可能的压低,加上许多勘察单位为企业发展和生存而进行激烈市场竞争,往往出现为了追求经济利益,缩短勘察时间和勘察成本,进而影响到勘察质量。由于勘察质量不高,勘察报告就显得较为简陋,很多勘察报告只是对勘察内容简单的定性描述,没有相应的数据支撑,缺乏定量分析。
三、改进和加强桥梁岩土工程地质勘察工作的措施和建议
1、规范桥梁岩土工程地质勘察体制
根据相关法律法规和工程技术标准,结合桥梁工程的特点,制定一套合理、严谨的桥梁岩土工程地质勘察体制,对勘察责任、勘察内容、勘察要求、勘察标准和勘察技术等进行明确的规定,明确违反规定的处罚办法,对勘察工作进行规范有效的指导。此外,还要加强对工程勘察的监督和管理,完善监督机制,及时发現问题并采取有效措施进行解决。
2、提高桥梁岩土工程地质勘察区域环境研究
由于我国地质条件多种多样,桥梁架设在不同的地域所采用的方法和面临的环境是不同的,因此在实际勘察过程中,要加强区域性地质研究,制定相应的勘察技术要求。另外由于桥梁工程建设可能会对区域的土壤环境、水环境和生物等产生负面影响,因此在岩土工程地质勘察工作中要注重环境保护工作。
3、优化桥梁岩土工程地质勘察技术
做好勘察工作的前期准备工作,加强现场勘察与相关资料的搜集,更好的了解地形地貌和地质条件。勘察设备方面尽可能的选取精度高、勘察效果好的设备进行工作,采取代表性强的样本;勘察技术不要拘泥于固定的方式和步骤,根据现场实际状况灵活运用理论和方法,另外还要加强对勘察人员知识和技能的培训,提高从业素质。保证桥梁岩土工程地质勘察工作的质量,不能为了眼前利益而缩短勘察时间和降低质量。
4、深谷地带桥梁设计方案
首先,桥梁上部结构设计中,相等长度、矩度的T型结构桥梁,或者是简支空心板等桥梁是比较常见的,在这种结构上的设计也是较为成熟的,所以桥梁设计者建设者完全可以结合要施工桥梁的具体实际情况参考成熟设计,加以些微改动即可。其次,桥梁下部结构中的桥墩设计:在实际及运作使用情况中,等截面的圆柱桥墩和方柱桥墩是应用最为广泛的,但如果桥墩较高的话,就会运用阶梯形的实心柱桥墩或者变截面空心桥墩等。在桥梁下部结构设计中,不能忽略桥墩自重,所以有限元法是分析高墩稳定性的最常见的方法。最后是桥梁下部的桥台设计:在实际建造中,桥台运用比较广泛的几种是重力式U台、柱式台、薄壁式台等,需要根据建筑工程的实际情况进行选择。 5、桥梁施工区域地震活动状况的分析
地震强度作为桥梁工程设计的主要依据,是对区域地壳稳定性做出评价的主要指标。针对桥梁工程讲,这一工作主要是按照地震局等对当地地震安全状况做出整编。区域地震强度的资料通过搜集,获得关于桥梁施工场地为中心150km范围内的,历史地震和地震台网的相关地震资料。结合前面我们关于地震地质状况,对区域地壳稳定性的特点和地震分布状况进行地震资料的汇总。重点做好以下工作。首先是对区域地震活动的特征做出研究,将地震活动同地震区域或者断裂的关系做全面的阐述,对不同区域的地震活动时间、空间、地震强度特征及地震应变能量积聚做全面的分析。其次,要对桥梁施工场地附近的地震活动状况及地震影响状况作出全面的分析。再次要加强对地震危险特征的分析,进行地震危险分析的方法主要有:桥梁场区现有历史记在的地震影响分析,地震构造比拟分析、概率分析等等。地震危险性概率分析是当前使用较多的分析方法之一,它对地震的发生时间、空间以及地震强度的不均衡、不确定性做了全面、系统的概率统计。统计出来的结果将对桥梁工程投资、工程投资效益、投资风险等做出全面的权衡,提高了抗震设计的安全和可靠性。
6、对桥梁地质状况勘察地壳稳定性的评价策略
按照区域地质构造的环境状况,地质深部的构造特点,新的地质构造的运动特点、地质断裂的活动状况、区域地震活动的性质等,做出全面的地质稳定性条件分析,在对地质进行稳定性条件分析这一基础上面,根据相关的定性与定量的多种指标,做出区域性地壳稳定性的评价。区域地壳稳定性的等级可以分成:稳定的地壳、较为稳定的地壳、较为不稳定的地壳、极为不稳定的地壳等类型。如果区域地震地质条件的构成特别的复杂,区域内各个位置的稳定性差异特别大的条件下,需要我们做出地壳稳定性的分区,在桥梁勘察的过程中一般不进行这一工作,知识做出综合性的勘察评价。在区域稳定性分析这一条件下,根据附近场区地质构造的变形与断裂活动的特征,对桥梁施工区域的稳定性做出准确、全面的评价。并根据对地震危险特征状况的研究,来分析桥梁施工区域地震的强度。
四、结束语
随着我国经济的快速发展,各项基础工程建设全面展开。岩土工程勘察是工程建設的基础和重中之重,为建设工程设计提供可靠依据。在实际操作中,要不断总结经验,根据桥梁建设的区位和所在的环境,采用合适的勘察技术进行地质勘察,为桥梁的合理设计和顺利施工建设提供有力保障。
参考文献:
[1]武小鹏,魏永梁,张军平.探地雷达在多年冻土工程地质勘察中的应用效果研究[J].地震工程学报,2013,35(2):240-245.
[2]田佐全,黄志强,李长杰.风电场场址工程地质勘察技术管理探讨[J].人民长江,2013(6):67-69.
[3]马丽辉,马秋磊.浅谈岩土工程勘察工作中的常见问题及改进措施[J].科技创新与应用,2013(1).
[4]王会清.关于公路桥梁的设计与分析探析[J].城市建设理论研究,2012(8).