岩土工程中

2024-07-07

岩土工程中(共12篇)

岩土工程中 篇1

伴随着科学技术的快速进步和在岩土测试方面取得的突破性进展, 一些传统的测试技术在重难点的克服中很难再取得突破性的进展。而现在较为流行和占据优势地位的虚拟岩土测试技术则已经开始在岩土工程测试技术中被广泛的应用。因此, 怎样最大限度的利用现有的科学技术来推动岩土工程测试技术的快速发展, 成为目前社会关注的重点。同时, 怎样利用其它的科学技术, 例如电子计算机技术、电子测量技术、声波测试技术、遥感测试技术等来促进岩土工程测试的发展也是目前研究的重点。只有岩土测试技术的不断进步才能保证岩土工程测试结果的稳定性以及可重复性。除此之外, 在整体科技水平提高的基础上, 以及岩土测试技术形式和设备的不断改进, 在不久的将来, 必将会导致岩土工程方面测试结果的可靠性, 以及在岩土工程勘察中发挥出关键的作用, 推动岩土工程勘察的快速、健康发展。

1 岩土工程测试

一般岩土工程测试的主要内容包括:岩石测试、室内土工测试、原位测试和现场监测。而在整个岩土工程和岩土工程勘察中, 岩土测试占有极其特殊地位, 并起到极其关键的作用。下面主要探讨两个方面的问题:

(1) 标准化的取样技术

目前, 我国岩土工程测试在取样的过程中存在严重的漏洞。一是所取得的岩土样品的质量不过关, 甚至有很多的工程技术人员也会出现怀疑的态度;二是目前我国使用的采样技术不同于国际上的标准, 不被国际所认可;三是在实际中执行相关的规程或是制度时, 很少有人能够认真执行。目前我国所制定的《岩土工程勘察规范》和《原状土取样技术标准》等已经在标准上基本和国际一致, 同时也考虑到了我国的实际国情, 但是由于体制和经济等因素限制, 导致执行力度不够。

(2) 建立测试资质认定制度

为了能够尽快的和国际接轨, 我国应该在ISO9000的规定范围内, 积极的完善和改进相应的法规和标准 (包括仪器标准和方法标准) , 并在严格执法的基础上, 建立国家对测试单位、测试报告签字人员及仪器生产厂家的资质进行认定的制度。除此之外, 在使用国家指定的专业测试设备和产品时, 也要定期严格的对设备仪器进行检查。

2 岩土测试对样品的要求

严谨的岩土样品测试结果是保证岩土工程勘察结果可靠的重要基础, 同时也是科学准确反映出岩土工程性质的前提条件。因此, 在岩土工程取样中必须要严把质量关, 只有符合质量要求的的样品才能在高精密仪器和测试人员的努力下, 获得精准可靠的结果, 为岩土工程勘察和后续的岩土工程顺利进行提供坚实的基础。在现实的测试中, 对岩土样品的要求具体如下:

首先, 所取的岩土样本必须能够准确的反应出岩土所在区域的工程特性, 也就是说, 样品必须具备充足的代表性;

其次, 保证在采样的过程中, 岩土的天然性状不会发生严重的改变, 主要是在采样时样品的结构不会受到严重的扰动, 含水量变化微小;

再次, 所取的岩土样品和数量必须满足各个试验所需要的最小限度。通常情况下, 常规的岩土试验要求的岩土直径大于7厘米, 长一般在20厘米左右, 准备6块 (φ5cm×10cm) 左右的岩土标准样品用于岩石单轴抗压强度试验, 而其他的一些特殊试验, 则需要根据该实验的具体情况来选择适当的样品规格。除了合格的样品规格外, 还应该具备精密的仪器设备来保证试验的顺利进行。

3 岩土测试项目的确定及试验条件的选择

一般常规的测试项目是测试人员都比较熟悉的, 但是针对一些特殊性较强的试验项目, 则需要测试人员对测试项目进行具体的研究分析:

首先, 常规的低压试验—固结试验, 可以为建筑物地基进行沉降计算提供重要参数。因此, 在实际中, 应该根据具体情况选择适当的变形计算方法, 针对不同的建筑物使用目的, 选用不同的试验方法。例如, 在计算中如果需要按照分层总和法进行沉降计算时, 其试验最大荷级只要大于预计的土自重压力与附加压力之和就可以。但是, 当土层的各向异性出现明显的显著性时, 则必须要在明确垂直荷载作用的前提下, 熟悉的掌握土层水平方向的排水固结情况。

其次, 岩土测试所选用的试验方法直接影响到抗剪强度试验土的抗剪强度的计算。因此, 岩土测试试验方法的选择应该根据排水条件和施工速度等综合因素来确定。

4 地基土中涉及到一些特殊成分土的问题

在岩土工程勘察中进行岩土测试时, 经常会遇到区别于常见土的一些特殊土。因此, 要针对这些土进行特殊的分析:

首先, 粉土;粉土区别于目前的粘性土, 但是由于某些振动作用会使粉土发生液化而具备和粉砂一些相似的性质, 而同时又因为粉土的颗粒中可能会含有微量的粘土而使其又具有一些粘土的性质。但是, 粉土中的颗粒80% (或更多) 是粉粒或极细砂粒, 存在于这些颗粒之间的微量水分足以使这些土颗粒聚集在一起, 进而出现“假塑性”现象, 这一现象则可以导致搓条法塑性试验不能真正反映这类土的可塑状态下限。

其次, 玄武岩风化土;在我国部分地区富含一些玄武岩风化土, 但是这些岩土又会因为所处的地理区域不同, 而具有不同的性状特点, 例如在吉林省南部地区公主岭市等区域, 玄武岩风化土其风化层多呈灰绿色, 色较杂, 而我国南部地区多呈红色, 褐红色。但是, 岩土层处于地下水位之下时, 则会导致岩土的缝隙之间充满水, 使得具有较高的含水量。而在此条件下测定的承载力明显偏低。因此, 如果取样不当以及扰动时结果离散性较大, 都会导致和实际情况不符, 造成岩土测试结果的不准确。

5 结束语

随着经济的快速发展和人们生活水平的快速提升, 人们对于建筑物类型要求越来越多。由此导致的建筑物的多样化、功能越来越复杂化, 以及在地质条件复杂的地区进行施工的越来越多。因此, 对岩土测试的要求也越来越高, 提出的标准也越来越严格。这就要求在岩土工程的勘察过程中, 尽可能的保证岩土测试结果的稳定性和可靠性, 同时还要根据工程的要求和岩土的具体性状等条件, 提出相应的对策和施工方案。

参考文献

[1]贯惠林.岩土工程勘察问题分析[J].中华民居, 2011 (08) .

[2]万晖.岩土工程勘察中岩土测试问题分析[J].城市建设, 2010 (29) .

[3]罗慧芬.岩土测试工作的历史发展与前景展望[J].江苏地质, 1998 (03) .

[4]唐晓波.刍议岩土地质勘查工程中的技术分析[J].中华民居, 2012 (22) .

岩土工程中 篇2

摘要岩土工程勘察工作应根据拟建物的性质、规模、荷载、结构特点和拟建场地的岩土特点、地基复杂程序等情况综合确定。对当前岩土工程勘察中的常见问题,对其产生的根源进行分析。

关键词岩土工程勘察;存在问题;分析

中图分类号P5文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)071-0064-01

0引言

岩土工程勘察是工程建设中必不可少的环节,其主要目的为:如实弄清拟建场区水文地质和工程地质条件,提供准确的岩土工程特性指标和地基基础设计参数,对建筑场地进行稳定性和适宜性评价,并提出经济合理的岩土利用、整治、改造的建议和方案。虽然近几年建设部对岩土工程勘察的质量监管方面颁布了不少强制性规定,各地主管部门也采取各种手段进行监督抽查,对严重违规问题进行严肃查处,但由于其监管上存在一定的难度,总有部分勘察单位存有侥幸心理,质量意识淡薄,在具体工程项目的勘察施工中或多或少出现一些质量问题。

1常见问题及分析

1)建筑荷载较小,地基上部土层工程性质良好,可以按天然地基布置勘察工作量。

产生认识偏差的原因包括:①认为地基承载力满足要求即可,忽略了建筑物对变形的要求。地基主要受力层内存在下列情形之一的,应按桩基勘察布置勘察工作量:地基主要受力层内存在厚度分布严重不均匀的压缩性差异较大的岩土层,建筑荷载作用下可能产生的不均匀沉降量超出规范要求范围的;地基主要受力层内存在厚度较大的高压缩性土层,建筑荷载作用下可能产生的沉降量超出规范要求范围的。②没有收集场区整平标高资料。设计±0.00标高大大高于勘察时地面标高,需填土厚度较大,采用天然地基不经济时,应按桩基勘察布置勘察工作量。

2)忽视详细勘察的勘探深度自基础底面算起的规定。规范明确规定详细勘察的勘探深度自基础底面算起。在一些建设工程中,场平标高低于原有地面标高,勘探时场区尚未挖方整平。勘察前因没有收集场区整平标高资料或忽视详细勘察的勘探深度自基础底面算起的规定,导致勘探深度小于规范强制性条文规定,甚至高于基础底面标高。

3)不应利用填土,应予以挖除。因为这样的认识失误,往往缺少填土层的试验和测试数据,在经济上也可能导致一些工程建设不必要的浪费。如填土厚度较大,采用大开挖换填垫层、桩基处理不经济,根据拟建建筑结构、荷载特点和填土性质,适宜采用碾压、强夯法、注浆法等改造利用时,应对填土进行测试,判别其均匀性、密实度,并采取试样进行试验提供可能采用的地基处理方法所需的指标和参数。

4)每个场地每一主要土层的原状土样或原位测试数据只需要6件(组)就能满足规范规定引起该失误主要原因可能在于忽视了下列情况:①采取的原状土样取土质量较差,某些试验项目明显异常的试验数据不应参与统计。②土层性质不均匀,岩土参数的统计变异系数较大离散性较强,应增加取土数量或原位测试工作。③《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)规定:设计等级为甲级建筑物应提供荷载试验指标、抗剪强度指标变形参数指标和触探资料;设计等级为乙级的建筑物应提供抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料;设计等级为丙级的建筑物应提供触探及必要的钻探和土工试验资料。除此外,尚应提供建筑物地基基础、基坑支护、地下水控制等设计和处理所需的岩土参数。因此,取土数量应满足提供所需的各类岩土参数试验和统计要求。

5)基坑工程勘察的深度为开挖深度的2~3倍即可。基坑工程勘察的深度应根据支护结构设计要求(包括渗流计算)、单纯地下室基坑的抗浮设计要求确定,而非简单的“基坑工程勘察的深度为开挖深度的2~3倍”的规定。存在下列情形之一时,尤应注意:①深厚软土分布;②基坑影响深度范围内有透水性较好的土层分布,应进行渗流计算的;③单纯地下室基坑,需设计抗浮桩的。

6)不考虑荷载与结构条件,在深厚软土分布地区,一味地要求勘探孔都应穿透软土。当前,勘察市场竞争激烈,许多工程勘察以总价一次性包死的形式签定合同。诚然,勘探孔穿透软土进入良好土层一定深度,这样的要求没有错,这样能满足桩基勘察要求;但应考虑上部荷载与结构条件,应优先考虑采用浅部处理。在深厚软土分布地区,满足规范《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第3.0.2条规定的可不作地基变形计算,设计等级为丙级的建筑物,若采用浅部处理,其地基承载力能够满足要求,则在该建筑物勘察时勘探深度并不必须穿透软土层,可按一般性孔控制主要受力层,控制性孔穿透软土层的方式布置勘探深度。

7)布置勘察工作时,仅从拟建建筑的荷载条件考虑,未考虑对建筑场地的稳定性和适宜性评价要求。勘察工作的内容,不仅应提供满足拟建建筑的结构、荷载条件所需的岩土工程特性指标和地基基础设计参数,尚应包含可能影响工程稳定的不良地质作用、建筑场地类别、建筑抗震地段划分和岩土地震稳定性等对建筑场地的稳定性和适宜性评价所需的内容。

8)钻探时采用泥浆护壁或在弱透水层中加水钻进,未经有效处理,量测到的水位就作为地下水位;钻探时带水钻进,未经有效处理,采集到的水样就作为地下水样。钻探时采用泥浆护壁或在弱透水层中加水钻进,孔内外加的水难以渗入地层,未经有效处理,量测到的水位为假水位,应高于地下水位,甚至地层可能本没有地下水分布。钻探时采用泥浆护壁或加水钻进影响地下水位量测时,应采用套管护壁或干钻。若钻探时带水钻进,应采取措施抽出钻孔内外加的水使地层内水体渗出,这样,采集到的水样才是地下水样,才具有代表意义。

9)钻孔深度范围内有2个以上含水层,未经隔水处理,量测到的混合水位作为含水层的地下水位。钻孔深度范围内有2个以上含水层,应分层量测水位,在钻穿第一含水层(到下一含水层之前)并进行静止水位观测之后,应采用套管隔水,抽干孔内存水,变径钻进,再对下一含水层进行水位观测。这样,量测到的水位才为含水层分层水位。

2结语

许多弄清地基岩土的性状和获取其工程特性指标的岩土工程勘察手段是间接的,非直观的,岩土工程勘察工作者应掌握与岩土工程勘察有关的各类规范、规程,勘察工作中应仔细、认真、考虑全面,并且不断总结、提高,这样才能使勘察工作有条不紊地开展,能够确保勘察成果满足设计使用要求,也能避免或减少不必要的浪费。

参考文献

浅析岩土工程勘察中的岩土测试 篇3

【关键词】岩土工程;工程勘察;岩土测试

岩土测试技术是保证岩土工程设计合理性和保证施工质量的重要手段。通常,我们将岩土工程测试技术概括为原位试验技术和室内试验技术等几方面的内容。一般在原位测试过程中将应力场的测试以及地下结构表面的压力测试作为岩土工程测试的研究重点。但是,伴随着科学技术的快速进步和在岩土测试方面取得的突破性进展,一些传统的测试技术在重难点的克服中很难再取得突破性的进展。而现在较为流行和占据优势地位的虚拟岩土测试技术则已经开始在岩土工程测试技术中被广泛的应用。因此,怎样最大限度的利用现有的科学技术来推动岩土工程测试技术的快速发展,成为目前社会关注的重点。同时,怎样利用其它的科学技术,例如电子计算机技术、电子测量技术、声波测试技术、遥感测试技术等来促进岩土工程测试的发展也是目前研究的重点。只有岩土测试技术的不断进步才能保证岩土工程测试结果的稳定性以及可重复性。除此之外,在整体科技水平提高的基础上,以及岩土测试技术形式和设备的不断改进,在不久的将来,必将会导致岩土工程方面测试结果的可靠性,以及在岩土工程勘察中发挥出关键的作用,推动岩土工程勘察的快速、健康发展。

一、岩土工程测试

一般岩土工程测试的主要内容包括:岩石测试、室内土工测试、原位测试和现场监测。而在整个岩土工程和岩土工程勘察中,岩土测试占有极其特殊地位,并起到极其关键的作用。下面主要探讨两个方面的问题:

(一)标准化的取样技术

目前,我国岩土工程测试在取样的过程中存在严重的漏洞。一是所取得的岩土样品的质量不过关,甚至有很多的工程技术人员也会出现怀疑的态度;二是目前我国使用的采样技术不同于国际上的标准,不被国际所认可;三是在实际中执行相关的规程或是制度时,很少有人能够认真执行。目前我国所制定的《岩土工程勘察规范》和《原状土取样技术标准》等已经在标准上基本和国际一致,同时也考虑到了我国的实际国情,但是由于体制和经济等因素限制,导致执行力度不够。

(二)建立测试资质认定制度

为了能够尽快的和国际接轨,我国应该在ISO9000的规定范围内,积极的完善和改进相应的法规和标准(包括仪器标准和方法标准),并在严格执法的基础上,建立国家对测试单位、测试报告签字人员及仪器生产厂家的资质进行认定的制度。除此之外,在使用国家指定的专业测试设备和产品时,也要定期严格的对设备仪器进行检查。

二、岩土测试对样品的要求

严谨的岩土样品测试结果是保证岩土工程勘察结果可靠的重要基础,同时也是科学准确反映出岩土工程性质的前提条件。因此,在岩土工程取样中必须要严把质量关,只有符合质量要求的的样品才能在高精密仪器和测试人员的努力下,获得精准可靠的结果,为岩土工程勘察和后续的岩土工程顺利进行提供坚实的基础。在现实的测试中,对岩土样品的要求具体如下:

首先,所取的岩土样本必须能够准确的反应出岩土所在区域的工程特性,也就是说,样品必须具备充足的代表性;

其次,保证在采样的过程中,岩土的天然性状不会发生严重的改变,主要是在采样时样品的结构不会受到严重的扰动,含水量变化微小;

再次,所取的岩土样品和数量必须满足各个试验所需要的最小限度。通常情况下,常规的岩土试验要求的岩土直径大于7厘米,长一般在20厘米左右,准备6块(φ5cm×10cm)左右的岩土标准样品用于岩石单轴抗压强度试验,而其他的一些特殊试验,则需要根据该实验的具体情况来选择适当的样品规格。除了合格的样品规格外,还应该具备精密的仪器设备来保证试验的顺利进行。

三、岩土测试项目的确定及试验条件的选择

一般常规的测试项目是测试人员都比较熟悉的,但是针对一些特殊性较强的试验项目,则需要测试人员对测试项目进行具体的研究分析:

首先,常规的低压试验—固结试验,可以为建筑物地基进行沉降计算提供重要参数。因此,在实际中,应该根据具体情况选择适当的变形计算方法,针对不同的建筑物使用目的,选用不同的试验方法。例如,在计算中如果需要按照分层总和法进行沉降计算时,其试验最大荷级只要大于预计的土自重压力与附加压力之和就可以。但是,当土层的各向异性出现明显的显著性时,则必须要在明确垂直荷载作用的前提下,熟悉的掌握土层水平方向的排水固结情况。

其次,岩土测试所选用的试验方法直接影响到抗剪强度试验土的抗剪强度的计算。因此,岩土测试试验方法的选择应该根据排水条件和施工速度等综合因素来确定。

四、地基土中涉及到一些特殊成分土的问题

在岩土工程勘察中进行岩土测试时,经常会遇到区别于常见土的一些特殊土。因此,要针对这些土进行特殊的分析:

首先,粉土;粉土区别于目前的粘性土,但是由于某些振动作用会使粉土发生液化而具备和粉砂一些相似的性质,而同时又因为粉土的颗粒中可能会含有微量的粘土而使其又具有一些粘土的性质。但是,粉土中的颗粒80%(或更多)是粉粒或极细砂粒,存在于这些颗粒之间的微量水分足以使这些土颗粒聚集在一起,进而出现“假塑性”现象,这一现象则可以导致搓条法塑性试验不能真正反映这类土的可塑状态下限。

其次,玄武岩风化土;在我国部分地区富含一些玄武岩风化土,但是这些岩土又会因为所处的地理区域不同,而具有不同的性状特点,例如在吉林省南部地区公主岭市等区域,玄武岩风化土其风化层多呈灰绿色,色较杂,而我国南部地区多呈红色,褐红色。但是,岩土层处于地下水位之下时,则会导致岩土的缝隙之间充满水,使得具有较高的含水量。而在此条件下测定的承载力明显偏低。因此,如果取样不当以及扰动时结果离散性较大,都会导致和实际情况不符,造成岩土测试结果的不准确。

五、结束语

随着经济的快速发展和人们生活水平的快速提升,人们对于建筑物类型要求越来越多。由此导致的建筑物的多样化、功能越来越复杂化,以及在地质条件复杂的地区进行施工的越来越多。因此,对岩土测试的要求也越来越高,提出的标准也越来越严格。这就要求在岩土工程的勘察过程中,尽可能的保证岩土测试结果的稳定性和可靠性,同时还要根据工程的要求和岩土的具体性状等条件,提出相应的对策和施工方案。

参考文献

[1]贯惠林.岩土工程勘察问题分析[J].中华民居,2011(08).

[2]万晖.岩土工程勘察中岩土测试问题分析[J].城市建设,2010(29).

[3]罗慧芬.岩土测试工作的历史发展与前景展望[J].江苏地质,1998(03).

地下工程中的环境岩土工程问题 篇4

环境岩土工程是研究人类岩土工程活动产生的环境问题。是岩土工程与环境科学密切结合的一门新兴的边缘交叉学科。它主要应用岩土工程的观点、技术和方法为治理及保护环境服务。环境岩土工程不仅覆盖了传统岩土工程问题,而且延伸到:(1)有害有毒废料控制;(2)湿地、海岸边、疏浚和海相沉积物;(3)干旱和沙漠地区;(4)敏感性生态地质环境及考古技术。

2 环境岩土工程研究内容

就目前涉及的环境问题的成因,环境岩土工程的研究内容可归为如下两大类:第一类是人类与自然环境之间的共同作用问题。

第二类是人类的生活、生产和工程活动引起的与环境之间的共同作用问题。它的动因主要是人类自身,有关这方面的问题统称为小环境问题。由生产活动引起的问题有采矿造成的采空区塌陷,工业有毒有害废弃物的排放,开采地下水及油气资源引起的地面沉降、海水入侵等。由工程活动引起的问题有城市建设产生的振动与土体变移动等。

3 地下工程中遇到的环境岩土工程问题

3.1 地面沉降

地面沉降是指某一区域内由于自然或人类活动引起的地面下沉的现象,其特点是波及范围广,下沉速率缓慢,所以早期一般不易察觉,也不易引起人们的重视,它多发生在大中城市,对人们的生产、生活影响极大,已经成为一种严重的环境地质问题,影响和制约着当地国民经济的可持续发展。自20世纪80年代以来,我国地面沉降已由沿海城市向大面积区域性扩展,由于深部含水层开采量的增加,以及开采由浅部向深部发展,已形成以长江三角洲地区和黄淮海平原地区为中心的两大沉降区域。

引起沉降的原因很多,除了活动断裂和构造沉降等自然因素外,还有地下工程开挖施工,基坑降水和抽汲地下水等人为因素。从全世界范围看,过量抽汲地下水引起地层压密、固结是造成地面沉降的主要原因。

由于地面沉降具有不可逆性,一旦产生,其带来的破坏性后果是不可估量的。所以在工程降水前,首先要查明场地的水文地质条件、周围建筑物的分布情况及地下管线性质及分布范围,根据实际情况设计科学的降水方案与防范措施。如在基坑工程降水中设置竖向止水帷幕,实施坑内降水;井点降水应连续运转,尽量避免间歇和反复抽水造成的累加沉降;采用井点降水与回灌相结合的技术,在井点降水管井与需保护的建筑、管线间设置回灌井点、回灌砂井或回灌砂沟,持续、不断地用清洁水进行回灌,形成一道水幕,以减少降水曲面向外扩张,防止临近建筑物、管线等基础下土层因释放水而沉降。

3.2 地下水污染

造成城市地下水污染除了生活污染及工业污染外,由下列的情况引起的水质污染也不容忽视:(1)长期超采地下水使潜水位下降,增加了包气带厚度,包气带岩土的矿化作用及氧化作用增强,使潜水含盐量增多。另外,潜水含水层变薄,水量减少,水稀释作用减弱,水中各组分浓度增大,因而矿化度升高;(2)由于城区下部承压水开采量大,形成降落漏斗,增加了水力坡度,加速地表水体对地下水的补给作用,致使地下水污染速度加快。受污染的潜水通过弱隔水层补给下部承压水,造成承压水污染;(3)建设工程施工引起的地下水污染;(4)工程钻探或建筑施工中使用的各类有机或无机的液体,导致水质的污染;(5)地下水开采引起水文地质条件改变,特别是多层组地下水混合开采,成井工艺不当,止水失效,以及废井使上层承压水向下渗,造成下层水质污染;(6)地下油库渗漏及城市排污管道损坏、泄漏引起地下水水质污染;(7)回灌水质不良引起人工回灌地区地下水污染。

3.3 基坑开挖中的环境工程问题

(1)支护结构发生变形和位移引起的环境效应:由于支撑物受弯破坏或锚杆体系抗拔力不足,拉杆自身断裂或拉杆及锚座的连接不牢导致支护结构自身破坏,导致边坡失稳支护结构发生变形和位移而引起邻近建筑设施破坏。(2)打桩对周围土工环境扰动影响问题:锤击沉桩施工过程中引起的桩身及桩周附近地基土体的强烈振动,这种振动在垂直和水平方向同时存在,在振动频率较低的地基土中,垂直振动比水平振动容易感受到,且垂直振动比水平振动所引起的危害影响更大;由于振动会以应力波的形式向更远范围的地基土体扩散传播,造成沉桩区及其邻近地基土的水平位移和竖向位移,从而影响周围建(构)筑物。

保护环境和发展经济是关系到人类前途和命运的大事,环境岩土工程作为一个需要多学科交叉研究的新兴领域,显示出其旺盛的生命力和十分宽广的发展前景。所以在进行开发时要充分的考虑环境的代价,地下空间的开发利用是保证城市可持续发展的重要措施,充分的调查研究地下空间的开发利用中所涉及的环境工程问题,以做到合理开发、合理利用并及时解决存在的工程问题,防患于未然,造福于人民。因此,岩土工程活动应积极利用并研制环境岩土工程控制新技术,使损害减少到最小程度。

参考文献

[1]方晓阳.21世纪环境岩土工程展望[J].岩土工程学报,2000,22(1):1-11.

[2]白彦光,武胜忠,等.环境岩土工程的内容和特点[J].太原理工大学学报,2003,34(1).

岩土工程中 篇5

(1)浅层分辨反射波技术相关研究表明,不同的介质波存在不同的阻抗差异度,因此,当反射波进入地下介质面后,会出现显著变化,尤其是在遇到强度相对较大的介质时,反射波的振幅将会大大降低,结合相关资料,对波幅进行分析和计算,可以确定各个标准反射层的层次。在向下传播时,波会存在相应的层次分解,从而产生反射,反射波可以被专业的勘察仪器接受和记录。在经过不同的介质时,反射波的传播路径、波形以及强度都会出现一定的变化,可以由此对地层以及岩石的性质进行判断,达到预期的岩土勘察目标。与其他技术相比,浅层分辨反射波技术的优点在于波长短、横波波速低、分辨率高,而且在不同的介质上也不会出现巨大的转化。

(2)多道瞬态面波法多道瞬态面波法主要是利用波的特性,进行相应的勘察工作,其基本原理是结合岩土物理性质与波的扩散和速度的相关性,对岩土的各种参数进行判断,从而得到相应的勘察数据,为岩土工程问题的解决提供相应的参考。相比较而言,多道瞬态面波法的优点众多,不仅不需要钻孔,也不需要进行复杂的计算,适用范围非常广。实际上,多道瞬态面波法与浅层分辨反射波技术存在很多的相似点,都是以波的特性为基础,前者能够获得岩土的物理性状,分析岩土本身,后者则可以从波的层面上对岩土参数进行计算,各自都存在相应的优势[3]。

(3)高密度电阻率法这种勘察方法的优点在于,能够实现大量信息的存储,可以实现信息采集的自动化以及信息处理的高效化,还可以利用图像,将信息直观地显示出来,结合专业的计算机软件,能够确保图像的成功合成。在利用高密度电阻率法进行岩土勘察时,应该大致了解勘察现场的具体情况,以确保勘察的有效性和勘察结果的准确性。结合外业勘察得到的各种数据资料,利用电阻率成像,可以对现场岩土地质的剖面图进行绘制,结合岩石起伏的电阻率曲线以及岩土层的电性差异,可以得到岩土的整体形态布局。

4结语

总而言之,岩土勘察在岩土工程技术中的应用,有着非常巨大的作用,能够为岩土工程的规划设计与施工提供相应的支持和保障,在一定程度上解决土地资源紧张的问题,推动岩土工程的快速发展,应该得到相关部门的重视,对岩土勘察技术进行深入研究和持续创新,促进我国社会的持续健康发展。

参考文献:

[1]赵福滨.浅析岩土勘察在岩土工程技术中的现状与发展[J].建材发展导向(上),,(7):300-301.

[2]赵文军.岩土勘察在岩土工程技术中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,,(2):74.

岩土工程勘察中存在的问题分析 篇6

关键词:岩土工程勘察;勘察报告;野外勘察;界面划分

中图分类号:TU195 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)26-0087-02

岩土工程勘察为工程的规划、设计、施工提供准确的地质资料和技术数据,对工程的实施建设意义重大。但是随着人们对建设工程质量要求的提高,岩土工程勘察工作中面临着新的问题和挑战。在岩土工程勘察工作问题的影响因素中,既有主观的人为因素,也存在着一定的客观环境因素。所以,对影响岩土工程勘察工作的因素进行实质性的分析是非常有必要的,只有对其进行针对性的分析,我们才能制定出更为科学、更加合理的应对方案,从而促使工程的利进行。

1 岩土工程勘察技术中存在的主要问题

1.1 勘察的技术手段比较单一

岩土工程勘察时需要采用多种手段进行地质勘察。然而目前从事岩土工程勘察的一些单位在进行勘察工作时,仍然按照老式的勘察手段进行地质勘察工作,并没有做到新老方法的有效结合,同时,勘察报告也只强调定性分析,却忽略了分析有关的定性评价数据。从而严重影响了勘察工作效果。

1.2 野外勘察工作质量有待提高

一方面随着经济的不断发展,有相当大部分的岩土工程勘察单位开始采用自负盈亏的经济制度,它们只想到了自己眼前的经济利益,却并没有注重勘察工作的质量,这样,最终导致岩土工程勘察报告整体质量的下降,更严重的是,个别岩土工程勘察单位为了能够获得勘察任务,在做预算造价时故意压低价格,同时勘察单位为了获得更大的经济效益不得不把工作量进行缩减,必须或是应该进行的勘察工作不去做或者少做。例如:没有根据规范要求进行勘察钻探取样工作,从而难以准确确定出分层的位置。有的单位甚至对于地质体采样不完整不连续,甚至不使用取样器,而从岩芯中直接取样,取样的数量也不多,并不满足规定的试样要求,这样得到的数据并不具有代表性,从而导致不能对建设场地地基土做出完整、准确的分析

评价。

另一方面在室外的勘察工程过程中,由于野外实际的现场变化等客观原因,很多计划好的勘察工作需要临时做出变动,所以这样进行下来,很多以前没设想进去的方案都要加进去,工作量就会增加并且勘察仪器也会增加,一时间很多现场负责人工作量增加,但是他们管理力度很难跟上,仪器也不能更好地使用,因此,极大地降低了勘查结果的真实性。而且,如果记录勘察工程资料人员的职业素质比较低,也会降低勘察结果的真实性。在实际野外勘察中,很多现场负责人为了减少工作量、减少工期,岩土样本没有按照规定进行采取,如样本量不够,不够代表性等,并且记录人员没有按照规定进行记录,数据错乱,负责人最后也不进行检查。这些没有职业素质的行为严重影响了岩土勘察工程的最后结果。

1.3 勘察报告内容不完整,形式不规范

岩土勘察工作结束后,我们还要对勘察结果及整个过程进行总结,写一套完整的勘察报告。但是在很多情况下,由于很多公司的总结人员不具有岩土勘察工程的专业性,对岩土勘察工作没有系统的认识,使他们写出的勘察报告没有专业性,而且也不够详细。如有的勘查报告只写出了勘察结果,对于勘察过程和出现的问题以及解决办法没有写出等。而且由于许多工作人员工作没有条理性,摆放勘察结果及数据错乱不堪,这样也严重影响了勘察报告的书写内容。

1.4 界面的划分问题和地质的形态问题及岩土的参数

问题

主要按岩土体和岩石风化程度划分,不良地质体的地质界面以及地质构造和软弱结构面的判定等。有空洞、不明的地下物体和分布的状况、埋藏的位置深度的确定。主要是难于取到原状岩土样和难于进行室内、外试验的岩土层即风化岩、残积土和粗颗粒土等。

2 探讨问题的对策

2.1 应用先进的岩土工程勘察技术

改变岩土工程勘探技术的单一,采用多种方法进行地质勘探。应用数字化岩土工程勘察技术、利用岩土工程数字化建模方法及利用基于GIS岩土工程勘察技术等。

2.2 加强技术人员的能力

不断加强勘察技术人员的再教育以及技术培训,并且形成一种定期制度,促进人员知识的更新。勘察单位必须施行内部岗位轮换制度,促进勘察技术的交流和知识渗透,尽可能地组织技术人员参加各种相关的学术活动、讲座,达到扩大勘察技术人员的知识广度和深度的目的,强调计算机技术的应用,以提高他们的技术综合能力。

2.3 加强监督与管理,推行监理体制

要想做到对勘察市场的有效监督与管理,就必须做到以下三点:第一,要严格审查和管理勘察合同和勘察纲要,避免越级和盲目勘察的现象发生;第二,要对勘察的现场工作做好监督工作,避免打假孔或者不规范的编录试验;第三,要加强审查工作,特别是对勘察报告的审查,要逐一审查勘察成果报告的勘察质量、数据分析等,尤其是对基础选型的论证过程、施工建设等,避免勘察成果报告中只有描述,没有深入分析的现象。因此,岩土工程勘察单位要建立健全质量管理体系,同时政府要加强对勘察市场的监督与管理,推行岩土工程的监理体制,保证勘察市场的可持续发展。

2.4 加强特殊地段的管理

如果顶板破碎或过构造带,施工人员进入工作面煤壁工作时,必须先敲帮问顶并在工作地点上方用大板封闭好,防止矸石向下滚落。

2.5 妥善处理理论与实践的关系

对于岩土工程技术人员而言,扎实的理论和丰富的经验、良好的工程判断力均是尤为重要的。在学习和运用理论的过程,要注意隐藏在公式和规律背后的背景知识和真正实际内涵及其假定边界条件。而积累经验的过程可分为分析学习与预测→现场观测→对比分析、预测和现场观测结果、分析、评估和总结三大过程。总之,经验积累与理论是相辅相成的。岩土工程勘察中的理论与实践,具有同等重要的地位,偏倚任何一方都将失之偏颇。

3 结语

随着岩土工程勘察技术的不断进步,岩土勘察工作者不仅要学好理论知识,而且要加强理论与实践的有效结合,掌握新兴的勘察技术,提高工作质量。岩土勘察工作者必须要有良好的职业道德和责任感,遵循“先勘察、后设计、再施工”的科学建设程序,为上部结构设计提供准确详实的岩土工程资料,全面掌握岩土工程的规章制度,仔细地开展勘察工作,不断积累工作经验。不断研究新情况,解决问题,同时加强技术的创新,为我国经济建设做出贡献。

参考文献

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[4]姜明友.岩土工程勘察中常见问题的分析和解决措施[J].中国新技术新产品,2010,(18).

岩土工程勘察中的岩土测试探微 篇7

1 岩土测试的作用

对于岩土工程的勘测而言, 岩土测试主要具有如下作用:其一, 岩土测试系确保岩土工程勘测合理可行的关键手段, 它可以促进岩土工程勘测的顺利进行;其二, 对于大型岩土工程信息化项目而言, 岩土测试系岩土工程勘测过程中必不可少的关键组成部分;其三, 岩土测试系确保大型核心岩土工程长时间顺利运转的重要手段之一;其四, 岩土工程测试对于岩土工程理论的产生及发展具有至关重要的作用。

2 合格样品应符合的要求

精确的岩土样品检测结果系确保岩土工程勘测结果正确性的关键保障, 同时它还能对岩土工程性质进行正确的反映, 所以相关人员在进行岩土工程的取样时理应将质量放在岩土检测的重心位置, 惟有质量达标的样品才能够在先进仪器及工作人员的努力下取得准确可靠的数据, 给岩土工程勘探及以后岩土工程正常实施打下牢固的基础。在实际的测试中, 岩土样品必须符合如下要求:第一, 所采集的岩土样品理应可以精确地反应出岩土所处环境的工程特性, 换言之, 样品理应具有充分的代表性;第二, 确保在样品采集的时候, 岩土所具有的自然属性及特点不会产生特别大的改变, 一般指样品在采集的过程中结构不出现严重的变化, 含水量变化不能太大;第三, 所采集的岩土样品质量及数量理应满足每个试验所规定的最小限度。一般情况下, 普通的岩土试验对于岩土样品的要求是φ≥7cm;长通常为20cm左右, 采集6块 (φ4.5×9cm) 左右的岩土样品进行岩土单轴抗压强度的检测, 然而对于其他某些特殊测试, 则应该按照测试的具体情况来进行恰当样品规定的挑选。除了拥有质量合格的样品之外, 我们还必须准备先进的检验仪器, 如此检测才能正常进行。

3 检测项目的确定与检测环境的选择

相对于特殊岩土检测项目而言, 工作人员对于常规岩土检测项目的了解要更多一些, 可是对于那些特殊性相当高的检测项目, 诸多工作人员却并不是十分了解。所以对于当下的某些建筑场地岩土的勘察而言, 工作人员们必须对以下实验项目进行分析及研究:

第一, 固结系岩土工程检测中最为关键的项目之一, 固结实际上指的就是压缩岩土样品的固结试验, 它属于常规低压检测之一, 同时它也属于具有特殊性的检测项目, 其核心目的为给建筑物地基展开沉降计算提供相关的参数及数据。因此在实际的检测过程中, 工作人员理应依据目的及变形计算方法的不同选择恰当的检验方法进行岩土样品的检测。此项目主要有如下三种情况:

其一, 如果工作人员选择用有侧限压缩测试的压缩模量, 当他们采用分层总和法展开沉降计算时, 其测试最高荷级仅需高出估算的岩土自重压力及附加压力之和便可以了。

其二, 当工作人员需要对土层压力史的固结沉降因素进行考虑时, 那么其测试的最大压力则必须符合绘制完备的e-10p曲线的要求。也就是说必须加到出现较长的直线段才行, 如此便可以求出先期固结压力PC、回弹再压缩指数CS等。如果沉降速率是检测过程中工作人员必须考虑的内容, 那么工作人员还应同时对固结系数CV进行检测。

其三, 当岩土层出现特别明显的特殊变化时, 比方说岩土层出现薄层状淤或粉细砂夹层时, 工作人员必须对其在垂直荷载环境下, 岩土水平方向所存在的排水固结状况进行分析及研究。此试验系在轴向压力环境下, 样品顶部及底部不排水情况下, 而是通过水平方向展开径向排水环境下实施固结的过程中得出水平固结系数和水平渗透系数的数值。

第二, 抗剪强度岩土样品检测出来所具有的抗剪强度与检测方法有着密不可分的联系, 其检测方法理应依据所使用的计算方法、排水环境及施工效率等因素决定。

4 地基中与某些特殊成分土相关的问题

工程师们在岩土工程勘察中实施岩土测试时常常会碰到与常见土不相同的某些特殊土。为了更顺利地进行岩土测试, 我们理应对这些特殊土展开深入的研究及分析。

(1) 粉土

粉土与现在的粘性土属于完全不同的两个概念, 然而鉴于某些振动作用会导致粉土出现液化现象, 因此它也就拥有了一些与粉砂相似的特性, 同时又由于粉土微粒中或多或少会含有一定的粘土, 因而又导致粉土具有一些与粘土相似的性质。可是粉土中的微粒八成以上为粉粒及极细砂粒, 流离于这些微粒之间的少量水分足以让那些土微粒汇集在一起, 最终导致“假塑性”情况的出现。这一情况则能够造成搓条法塑性试验无法正确反映此类土的可塑性下限。

(2) 玄武岩风化土

在我国某些地区存在特别多的玄武岩风化土, 然而此种岩土所具有的属性特点又会由于其所处环境的不同而不一样, 比方说, 我国吉林省便是拥有此类岩土的省份, 其公主岭区域内的玄武岩风化土的风化层通常呈灰绿色, 并且颜色特别杂;可是中国南部地区的玄武岩风化土则一般呈红色, 多数为褐红色。当岩土层位于地下水位以下时, 岩土的缝隙便会被水灌满, 如此岩土便会出现含水量较高的情况, 同时在此种情况下检测出来的岩土承载力肯定是要比正常情况下岩土的承载力低的。

5 结语

鉴于现代建筑物类型的日益增多, 功能的日益复杂, 人们对地质环境较为复杂的地区施工的项目也日益增多了。为了更好地提高岩土工程勘察成效, 工作人员们理应对沿途样品、项目及取值等进行深入的研究及分析, 以便得出更精确的检测数据及答案。除此之外, 工作人员在进行岩土测试的过程中还应对地质与岩土资料进行勘察及测试, 依据工程的要求及岩土性状等因素制定一系列行之有效的对策及施工方案。

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) .

岩土工程勘察在工程实例中的应用 篇8

本工程为某市一栋8层建筑物的建设工程。本工程的总建筑面积为10 224.03 m2, 该建筑物呈矩形, 长度为43.6 m, 宽度为28.8 m, 建筑结构采用框架结构, 地下部分则为1层地下室。在进行建设之前, 应先对工程地质情况进行勘察。以下将对岩土工程勘察中的关键技术措施进行阐述。

2 岩土工程勘察关键技术措施

2.1 勘察方案部署以及勘察手段

在进行勘探孔深度和间距的布置时应充分考虑基础形式和结构形式, 同时地基的复杂程度不同, 也会影响勘探孔的间距布置。在进行岩土工程勘探时, 如果遇到较为复杂的地质情况, 应适当的加密勘探孔的间距, 如果因经济和工期等问题而维持原勘探方案, 这样势必无法对工程地质情况进行详细的勘探, 这无疑会给施工带来安全隐患。通常情况下, 高层建筑的勘探点密度应比一般建筑的大, 同时所确定的安全等级也相对较高。实际上钻孔的间距布置主要取决于施工现场的地质复杂程度, 如果场地内存在暗沟、塘等异常地带时, 钻孔间距的布置应确保能够准确的反映水平和垂直两个方向上的土质情况, 同时也应能够覆盖地下水的赋存形态, 而不是由建筑物的安全等级对钻孔间距进行确定。当然在进行钻孔的布置时, 也应考虑到建筑物的具体情况, 比如在主体建筑角上、荷载或建筑体形比边缘较大的地方都应布置勘察孔进行控制。此外, 当场地内存在不同地貌的变化时, 在其交接处应适当加密勘察孔。如图1所示为钻探施工示意图。

勘探孔深度的总结如下:1) 天然地基:控制孔深应为基础埋深与地基压缩层厚度的和;而一般孔深为基础埋深与0.7倍基础宽度的和。2) 桩基:控制孔深应为基础埋深、预计桩长、桩端平面下压缩层厚度的和;而一般孔深则为基面埋深与预计桩长的和并加上5 m。另外, 当施工现场和附近区域没有存在可信的相关地质资料时, 在进行钻孔的布置时, 应确保至少存在一个钻孔能够满足地震场地划分对覆盖层厚度的要求。

本工程进行岩土工程勘察, 主要采用的勘察方法为钻探、标贯试验以及室内土工试验。在施工场地内一共布置的钻孔有14个。其中建筑部分一共布置有6个钻孔, 控制性钻孔为4个, 间距控制在22 m~29 m之间, 而孔深则控制在30.1 m~30.2 m之间, 一般性钻孔为2个, 孔深控制在25.1 m~25.2 m;基础部分一共布置有8个钻孔, 其中控制性钻孔为4个, 间距控制在22.5 m~32 m之间, 孔深控制在20.1 m~20.3 m之间, 一般性钻孔有4个, 孔深控制在15 m~15.2 m之间。本工程主要采用的现场测试试验为钻探和原位试验, 钻探采用液压钻机进行试验, 而原位试验是进行标准灌入试验。同时还进行了室内土工试验, 其进行的具体试验为常规土工试验以及快剪试验, 并且还对地下水进行了试验, 主要是对其进行取样测量其水质情况, 主要采用的试验方法为简要化学分析试验。在进行勘察孔的测放施工时, 主要采用的设备为南方RTK卫星实时定位系统 (1+1) 。

2.2 地基土的工程性能

1) 地形地貌。本工程所处区域地势较为平坦, 在21世纪初进行过人工填海改造, 地形高程分布在2.81 m~2.38 m之间, 较为低矮, 工程场地地势较为宽阔, 局部地方存在小水坑, 原始地貌属于滨海滩涂湿地。

2) 区域地质构造背景。本工程位于新生代断陷盆地北翼, 在盆地内沿着东西向受到断裂带的切割, 同时盆地的发展受到该断裂带的控制。根据相关的地质资料, 可以知道该断裂带已经超过本工程场地的安全避让距离。

2.3 地下水的测定

在工程场地内进行地下水的测定时, 应注意以下问题:

1) 在进行实际量测时, 应同时进行地下水位的观测。在最后一个钻孔施工完成之后, 并间隔至少24 h才可进行量测。

2) 在进行地下水位的观测时, 应考虑周围地下水的开采所造成的影响。通常在进行地下水的观测时, 如果附近存在抽水井下降漏斗, 则地下水位的观测结果可能存在偏差, 会稍深点。

3) 在进行水位量测时, 可以利用钻孔坐标和标高回测时的机会进行测量。通常情况下, 勘察孔附近的地面不是在同一个水平面上的, 这会导致在进行水位测量时由于所依据的勘察孔不同而出现水位深度变化较大的问题, 这往往可能产生测量误差, 甚至有可能达到几厘米以上的误差, 这样根本无法正确的预测地下水的流向, 而对于地下水位的测量, 应满足规范规定的精度要求, 通常应控制在±2 cm以内, 因此应采取措施解决因孔口不同而引起的测量误差。解决的措施为:当在进行孔位坐标和标高的回测时, 应结合标高回测时的孔口位置, 将其作为参考孔口向下两侧地下水位的深度, 这样可以有效的解决这个误差。

4) 不仅应对现阶段的地下水位进行量测, 同时应对近年地下水相关数据进行分析, 了解地下水的变化情况, 以及历史最高水位和最低水位。

5) 当在钻孔的深度范围内存在两个含水夹层时, 应分别对每个夹层的水位进行量测。首先钻穿第一个含水层, 对静止水位进行观测, 但并未钻穿第二个含水层, 水位记录之后接着采用套管进行隔水, 然后将孔内存在的水抽出, 并再一次进行钻进, 钻进到第二层含水层, 同样对第二层含水层的静止水位进行观测。通过两次的观测就能正确测量含水层的分层水位。

本工程场地进行钻孔测量后, 一共揭露出两层含水层, 第一层含水层处于杂填土中, 而第二层含水层则处于中砂层中。第一层含水层主要是通过降雨和河水的补充获得水源的, 而主要的排泄途径是通过地表蒸发和排入河中;第二层含水层主要是通过降雨和层间越流获得水源的, 而主要是通过侧向径流和人工开采进行排泄的。根据近年相关的水位变化资料, 可以知道地下水位每年的变化幅度在0.8 m左右, 第一层含水层主要是受到海水和季节性变化的影响。

3 岩土工程勘查技术中存在的问题

1) 勘察资料过于地质化。通常岩土工程勘察与设计是相互独立的, 同时由于岩土工程勘察专业的特色性, 设计方面往往与勘察没有什么联系, 因此在通过岩土勘察得到的很多工程信息设计人员并不能完全理解, 同时勘察也不能参与到设计中, 这导致很多勘察中的有用信息在设计中并不能得到充分的利用, 造成了信息的浪费和损伤。

2) 数字化勘察技术。随着信息技术的发展, 已经可以通过计算机实现岩土工程建模、岩土工程数字化、岩土工程数据库管理、岩土工程特性分析等。

3) 勘察信息数字化程度低。岩土工程勘察所提供的最后结果往往以图纸、表格和文字的形式进行表达, 这样不仅使得设计人员存在理解上的困难, 同时很多有用的勘察信息也无法得到充分的利用。

4 结语

对于工程项目施工前采取岩土工程勘察, 可以更加科学合理的制定施工方案。文章通过结合具体的工程建设实例, 对岩土工程勘察理论与经验、勘察的经济性等有关问题进行了探讨, 总结出岩土工程勘察的技术措施, 希望能对类似工程起到借鉴作用。

摘要:结合具体的工程建设实例, 简要介绍了岩土工程勘察的技术措施, 并对勘察中存在的主要问题进行了分析, 以期通过岩土工程勘察工作充分了解工程的地质情况, 制定出更加合理科学的施工方案。

关键词:岩土工程,勘察,地下水,测定

参考文献

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[3]刘健, 刘军, 贾兴安.岩土工程勘察报告的主要内容及重点[J].四川地质学报, 2011 (3) :28-34.

岩土工程勘察中钻探工艺的选取 篇9

一、岩土工程勘察中的钻探设备和钻进方法

1. 钻探设备

在岩土工程勘察当中, 主要采用的钻探设备包括钻机、泵、空气压缩机、动力机、传动装置等, 此外还有一些与之组合搭配使用的拧管、钻塔等工具和材料。这些设备主要是以组合式、整体式等不同的装载形式存在的。其中, 整体式的装备主要包括自行式、托引式、固定式等。根据不同的用途, 钻探设备还能够分为不同的种类。一些设备是专门用于岩土工程勘察中的钻探工作使用, 还有一些设备能够在多个不同领域中进行应用。在进行岩土工程勘察的过程中, 主要采用取样钻探设备、岩芯钻探设备等, 对地质进行钻探和取样, 从而获得准确的岩土情况。

2. 钻进方法

在岩土工程勘察工作当中, 钻进方法主要包括一切能够实现设备钻进的方法, 在实际钻进工作当中, 能够选取很多种不同的钻进方法。对于钻进方法的分类来说, 可以根据不同的钻进工艺划分, 也可根据钻进过程中是否采取岩芯进行划分, 还可以根据回转钻进中破碎岩石采用的不同磨料进行划分。但是, 无论是何种钻进方法, 在钻进的过程中, 都需要实现破碎孔和破碎井底岩石。

二、不同地质条件下钻探工艺的选取

1. 软弱粘性土层

在软弱粘性土层、可塑偏软粘性土层等地质条件的钻探当中, 将螺旋钻钻具的叶片长度控制在1m左右的长度, 其直径要比改换螺旋钻具钻孔的直径稍小。在0.5m到1.0m的范围当中进行每回次的进尺。考虑到螺旋钻自身存在着一定的厚度, 在土样的取出过程中, 其也会收到一定的扰动。因此, 螺旋钻采取1.0m的进尺, 实际取出土样则超过了1.0m以上的长度。其中, 土层的塑性指标、螺旋钻的相关参数等, 会对增加的长度数值产生影响。具体来说, 如果土质越软, 就会产生越小的长度增加值。因此, 应当根据实际情况进行区别, 从而对层位变化、层位状态等进行准确的分析。

在软弱粘性土层中, 钻探速度不应超过每分钟90转到每分钟100转。在慢提升和慢速钻进的过程中, 孔内存在的水能够发挥出一定的润滑作用, 从而使上钻的阻力降低。相反的, 如果提高了钻具的转速和提钻上升的速度, 地下水将会对其造成不良的影响, 从而导致土样从叶片上脱落, 无法实现良好的取样。在提钻过程中, 如果产生了较大的阻力, 应当利用油缸, 将钻具进行缓慢的提升, 不能采用回转提升的方法进行操作。由于土层较软, 因此提出钻具之后, 土层可能会发生缩径的情况。因此, 在以后的钻探取样当中, 应当对刮落部分进行准确的区分, 并且对取样长度进行精确的计算。

2. 硬粘性土层

针对坚硬粘性土、硬塑粘性土、可塑偏硬粘性土等地质条件, 在岩土工程勘察的钻探过程中, 应当选择回转钻进的钻探工艺。在实际操作中, 要先慢速钻进, 让钻头能够在土层中进行良好的切入。如果土层过于坚硬, 可以适当进行加压钻进。在顺利切入土层之后, 将钻进速度转换为中速, 这样不但能够提高钻进速度, 在回次进尺的时候, 还能够有效的降低钻具提升阻力。在提升钻具的过程中, 应当对速度进行良好的控制, 避免孔底形成真空状态。在钻探过程中如果发生卡钻的现象, 由于粘性土具有一定的抗拉硬度, 因此不能采用转升的方法, 而是应当将岩芯拧断, 以降低提升阻力。

在冲击回转钻进工艺的实际应用当中, 应当严格控制水泵的流量。在对可塑偏硬粘性土进行钻进的过程中, 应采用低速的水泵流量。如果对硬塑粘性土和坚硬粘性土进行钻探时, 则应采用中速的水泵流量。在采取岩芯的过程中, 可以利用干孔卡取法进行获取。同时在提钻过程中, 要尽量避免岩芯脱落, 以确保良好的岩芯采取率。可以对活动分水头球钻具进行应用, 从而更好地实现干钻取芯。

3. 砂层

在针对砂层地质的钻探当中, 要根据地层中不同的颗粒粒径大小, 选择相应的钻探工艺。对于砾砂、中粗砂来说, 在钻进中可以采用灌浆无泵反循环的工艺, 采取低速钻进。在钻进过程中, 将钻进不断的进行浮动, 快速下放并缓速上提, 在孔底形成反循环。在进行提钻之前, 应当及时地利用清泥浆进行洗孔, 以确保良好的卡芯效果和取芯率。当孔内悬浮的砾砂、中粗砂等全部被泥浆带入泥浆池之后, 才可以停泵, 这样才能够避免沉砂卡钻的发生。此外, 还应当进行0.2m到0.3m的停泵干钻, 并且停止浮动钻具进行干钻卡芯。

对于粉细砂夹粘性土的地质条件来说, 在钻进过程中, 应当对钻进压力进行有效控制, 同时避免其上下活动。采用低钻速, 调整到似流状态的泵量, 再开始进行钻进。在每回次结束之前, 也要采用清泥浆对孔进行清晰, 将其中悬浮的粉细砂带入泥浆池, 再停泵, 防止沉砂卡钻的发生。然后同样进行0.3m到0.5m的停泵干钻, 防止岩芯脱落。

4. 卵 (碎) 石层

针对卵 (碎) 石层的地质条件, 在选择钻探工艺的过程中, 需要考虑到地层中是否存在充填的粘性土, 以及其中的含水率、密实度等条件较。在不同的情况下, 也要有针对性的选择不同的钻探工艺。在通常情况下, 应当控制在200kg到300kg的钻孔压力。

对于密实的卵 (碎) 石层, 如果其中含有粘性土充填, 并且含水率较小, 可以采用合金干钻的方法进行钻探。在钻进过程中, 将相应参数控制在较低的数值上, 随着进尺的增加, 再逐渐进行增加。在钻进的时候, 应当对钻具进行适当的上下活动, 以防止钻头堵死或烧死。

对于稍密到中密程度的卵 (碎) 石层, 如果其中有粘性土充填, 并且含水率较小, 可以采用回转跟管的钻探工艺。在钻进过程中, 采用每分钟20转到每分钟40转的速度。在钻进当中, 如果钻具能够保持平稳的回转状态, 可以对钻进参数进行适当地提升。如果压力表发生了大幅度的跳动, 应当第一时间进行提钻, 以避免钻机设备或钻头合金的损坏。

对于松散的卵 (碎) 石层, 如果其中只含有少量粘性土, 其植物胶护壁效果必然十分有限, 因此可以采用跟管钻进的钻探工艺。每次控制在3m到6m的跟管长度, 采用每分钟30转到每分钟60转的转速, 同时避免随意对钻进参数进行变更。此外, 还可以采用投粘土球的钻探工艺, 但需要注意避免过分地追求进尺而造成孔内坍塌的事故。

三、结论

岩土工程勘察中存在的问题分析 篇10

一、岩土工程勘察中存在的问题

(一) 勘察过程中对勘探点的设置和取样不够科学

我国相关机构对勘探技术人员的培训力度不够, 导致相当一部分技术人员职业素质较低, 甚至不能正确分析勘探地点的基础结构形式, 导致勘探点的设置常常存在偏差, 造成勘探失误;也不能正确分析勘探地点地质的性质和地形的复杂度, 导致其构建的勘探方案也一般不够科学合理, 没有办法达到勘探最优化的效果。还有一部分技术人员对取样问题不够重视, 在完全不对勘探现场做调查的情况下, 只是简单地对勘探地点进行最基本的6件取样, 忽视了实际情况对取样的要求, 使样品不具代表性甚至没有研究价值。这就导致勘探结果与实际岩土地质状况存在差异, 在一定程度上可能会造成严重的经济损失。

(二) 原始的勘察记录质量较差

原始资料作为岩土工程勘察最基本的借鉴依据, 会对勘察结果产生最为直接的影响, 但是我国地质管理档案部门对地质原始资料的管理并不规范, 对资料质量也没有具体的要求, 这就导致我国岩土工程勘察接触到的原始资料一般质量较差, 甚至还会出现资料造假现象。例如在对静力触探进行现场测试时, 按标准的操作规定在进行测试之前要将设备的定深清零, 从而避免在测试中出现过多的零漂, 但是一些勘探单位为了利益需要, 常常不按照操作规范对定深进行及时的清零, 造成数据误差, 影响勘探结果;又如在进行最为基础的贯人试验时, 施工工人往往出于对报酬的考量而私自减少正当的操作工序, 甚至编造假的标准贯人数据, 对勘探结果造成严重的影响。

(三) 对勘察成果只进行浅显的评价分析

我国岩土工程的勘察中存在的问题还表现在勘探技术人员在进行了分部勘查后一般不会对得到的数据进行深入的评价分析, 从而得出勘察结果, 而只是对数据进行简单的了解就会在现场给出勘察结果, 导致勘察结果具有不确定性。例如, 一般情况下技术人员在分析岩土性质参数时只以平均值作为参考;在测试结果与实际的现场岩土性状发生偏差时, 参照数据结果给出方案, 不考虑出现偏差的原因;在对岩土的承载能力进行评估时, 一般会采用几种方式进行测试, 但是却没有对方法的适用性进行探讨;甚至在为建筑施工单位推荐适用方案时, 勘察单位往往出于自身的方便而不考虑方案的工程造价和可行性, 也不会综合考虑建筑形式和岩土质量是否搭配, 会对建筑工程造成很大的影响。

二、解决岩土工程勘察中问题的相应措施

(一) 为勘察工作设置相应的监管体系

我国岩土工程勘察存在的问题一般与勘察技术人员的勘察技术能力和态度有关, 一部分勘察人员不光技术能力相对较差, 甚至对勘察工作相对的轻视, 没有注意到勘察工作对整个建筑工程施工的影响。因此工程勘察的相关部门一定要为勘察工作建立相应的监管体系, 一方面加强对勘察现场工作的管理, 保证勘察工作合理有序的进行, 另一方面也要加强对整个勘察工作的监理, 严格规范技术人员的操作手法, 保证勘察的质量, 对勘察的基础性工作进行严格把关, 对容易出现问题的操作更要随时进行抽检, 最大限度的避免勘察工作出现问题, 影响勘察质量。

(二) 规范勘察市场的秩序

为了摆脱勘察市场恶意竞争的现象, 促进岩土工程勘察行业健康稳定的发展, 国家和社会上的相关市场监管部门就要加强对岩土工程勘察市场的监管力度, 对该勘察市场进行定期检查或临时抽检, 鞭策勘察部门的工作行为;同时勘察行业还应该加强对技术人员职业素质和职业道德的重视, 既要保证技术人员的技术水平使其在实际的勘查工作中能够规范操作, 提升勘察水平, 也要保证勘察人员的职业道德过关, 使其认识到勘察工作的重要性, 尽量避免勘察数据造假事件的发生。此外, 还要坚决制止勘察市场中为了增强竞争力而恶意压缩勘察工作的正常周期, 单纯的追求低价竞标的不良竞争的现象, 科学合理的规范勘察市场的秩序, 促进市场健康发展, 进而切实提高整个行业的勘察水平。

(三) 促进勘察与设计统一发展

我国的岩土工程的勘察与设计长期分离, 已经开始制约勘察行业的发展, 是提升行业的勘察水平不得不解决的问题。然而勘察与设计从来都是一个统一的整体, 将二者分离开来必然会对勘察工作造成不良影响, 所以, 要提高勘察水平就必须注意加强二者之间的联系, 促进勘察设计向着一体化发展。勘察与设计一体化具体来说就是在对勘察工作进行计算机运作的基础上, 加强勘察与设计在上下阶段、工序甚至各分部的专业工种之间的衔接, 使二者的数据连接和传递都方便快捷, 从而达到迅速的共享勘察数据的目的。这样, 促进勘察和设计的统一发展不但能够有效的提升勘察设计的工作效率、缩短勘察设计周期, 还能提高勘察设计的整体水平, 节省人力物力, 最大限度的保证勘察设计单位的经济社会效益。

(四) 提高勘察人员的素质

勘察人员自身素质的高低对勘察工作有着直接的影响, 不但会影响勘察结果的好坏, 还关系着建筑工程施工能否顺利进行, 因此要提高勘察行业的整体工作水平, 必须加强对勘察技术人员职业技术培训, 强化其对各种技术操作的规范性认识, 切实提高技术人员的职业素养。勘察行业是一种高科技精细化的行业, 对人才的技术水平要求较高, 不同素质的技术人员对先进设备的操作得出的结果一般是不同的, 而素质较高的人员得出的结果往往更加具有可靠性, 所以提高从业人员的职业素养是未来勘察行业人才培养的必然趋势, 只有高素质的工作人员才能得出可靠性的结论, 才能促进勘察行业整体勘察水平的提升。

结语

随着我国建筑工程行业的发展, 国家和社会对岩土工程的勘察日渐重视, 相关勘察部门已经开始对勘察工作进行逐步的改革, 勘察行业也日渐由传统的技术操作性行业向现代的高科技企业转变, 所以必须及时的处理现阶段我国勘察工作中存在的问题, 大力推动勘察企业的转型, 提升行业整体的勘察质量, 促进行业健康有序的发展。

摘要:岩土工程勘察一般包含两个阶段的内容, 即外业和内业, 并且通常情况下外业会对内业产生直接的影响, 所以勘察人员更加注重外业的发展, 而在具体勘察中存在的问题也一般是指外业存在的问题。近几年随着建筑工程行业的发展, 岩土工程勘察作为建筑施工中的一个必要环节, 其勘察结果的好坏直接关系到工程质量的优劣。但是外业问题的存在直接影响着勘察工作的质量, 进而又对整个工程造成进一步的影响, 所以本文在具体分析岩土工程勘察中存在问题的基础上, 针对这些问题寻求了相应的解决措施, 希望能够真正的提高岩土工程勘察的质量, 使岩土工程勘察能够更好地为建筑工程服务。

关键词:岩土工程,勘察,问题,对策

参考文献

[1]齐艳华.试论岩土工程勘察问题及技术的应用[J].地球, 2013 (04) .

[2]陈瑞莲.岩土工程勘察问题及技术应用探讨[J].建筑工程技术与设计, 2014 (05) .

岩土工程中 篇11

在设计和施工之前,要进行地质勘察工作,为建筑设计和施工提供科学、合理的地质条件和相应的技术帮助,可以说,地质勘察工作是工程施工的基础性工作,在提高工程质量方面起着不可替代的作用。在现代化工程施工过程中,结构与技术复杂成为工程施工的难点,工程施工的形式逐渐复杂,为了充分满足工程施工的要求,地质勘察工作要与时俱进,不断改进勘察方法与手段,从而促进工程施工质量的提高。

一、岩土工程勘察与基础地质概述

岩土工程勘察属于我国工程地质专业范畴,在经济条件的影响下,岩土工程勘察成为工程地质专业的发展趋势,并对工程地质专业的发展方向起着不容忽视的影响。随着岩土勘察水平的提高,岩土工程的测试设备、试验仪器以及勘测手段等都发生了相应的变化。基础地质调查研究的目的是为了通过一份详细的地质资料为整个岩土工程勘察奠定基础,在这一过程中,应当满足的基本条件是低成本和高技术,才能实现工程效益。在岩土地质勘察工作当中,勘察的主要内容是地形图、建筑物、已有资料和现场条件,以此来判断过程现场的地质情况、岩土工程参数和地质条件是否适合施工,并编撰出勘察报告,为工程施工提供参考依据。此外,基础地质参数与基础设计的安全性和经济性密切相关,岩土勘察工程结果影响到施工工程造价和施工安全,一旦勘察结果出现偏差,就会威胁到施工人员的生命安全,为工程带来经济损失。在原状土取样、现场钻探、室内试验和原位测试等环节,岩土工程勘察需格外注意,必须严格操作规范与国家相关规范规范规程,同时勘察结果要结合当地的施工经验,保证勘测结果的真实性和准确性。一份高质量的岩土工程勘察报告不仅能够客观地反映出勘察场地的地貌、地形、地层、地质构造等基本情况,还能够对岩土工程进行合理的分析评价,为岩土工程提供可靠的参数和建设。

二、基础地质在岩土工程勘察中的具体应用

(一)野外踏勘和资料收集

野外勘察可以获得第一手资料,为室内高质量勘察报告的获得奠定良好的基础,由此可见,野外勘察在岩土工程勘察中的重要作用。野外勘察及相关基础地质资料的收集主要有两点作用,一是指导勘察工作,避免勘察工作出现失误,减少施工勘察人员的工程量,二是促使勘察成本的投入更加合理化、科学化,降低施工勘察单位的经济损失,增强施工勘察单位的市场竞争力。由于野外现场是岩土工程勘察工作进行的主要场所,为了保证勘察工作有序进行,必须做好充分的准备工作,避免返工和延误工期。岩土工程勘察工作调查的主要内容包括地形图、建筑物、已有资料和现场条件。

1、野外勘察地层的划分

工程野外勘察地层应当按照不同的指标进行详细的划分,比如岩土的状态、颜色、湿度及钻进程度的难易、岩心采取率等,提供最科学、详细的编录地质资料。当遇到多钻机共同作业的情况时,为了便利勘察资料的整理工作,应当勘探1~2个钻孔,统一勘察编录形式,并规范勘察工作的原位测试工作。

2、静力触探试验

在进行静力触探试验时,为了减少零漂,应定深调零,尤其是在施工区域的地温与气温相差较大的季节,或者工程勘察的触探指标相差较大时,更需定深调零。对于标准贯入试验,应按照规定进行杆长和孔深校正,将缩径和孔底有残留的时间控制在应测试段,及时发现极软地层标贯自陷、自沉现象,确保标工程贯入数据的真实性。对于重型及超重型动力触探试验,需按照规定采取连续贯入的方式。碎石类土的相对较软层难以被发现,但其均匀性严重影响到基础地基的变形程度,连续贯入的主要目的是为了发现碎石土的相对较软夹层,并判定碎石土的密实程度合均匀性。

3、区域地下水位观测

区域低下水位的观测要充分考虑到周围地下水的开采情况,在最后一个钻孔施工24小时后再进行,并与钻孔标高回测相结合。在实际的地下水观测工作中,±2cm是水位换算地下水的正确流向的允许误差范围,但是水位测却不能直接参照孔口。

(二)室内测试

岩土的室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标,对于送达的地质岩土样,应严格按照国家各种操作规程及时进行开样测试,避免与现场数据出现矛盾的情况。岩土的室内测试结果受到原状的土、岩样和实验分析方法的影响,任何一个因素都可能降低试验指标的可信度。因此,岩土的室内测试应当注意以下几个问题。根据岩土的性质,应当采取不同的取样器采取样,比如硬度较高的土可以采用单懂或双动二重管取土器,软土可采用薄壁取土器,并进行妥善保管、及时送样和合理存放,避免出现土样受热、振动的情况。此外,还要加深对各种土的基本工程性质的了解,并掌握各种类型土的的区域分布情况。以膨胀土和粉尘土为例,膨胀土具有液限及塑性指数高、具裂缝的特征,膨胀力要求在50~100kPa之间,在此压力团结试验时,将出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形的情况;分尘土在定名时需参照两个指标,一是塑性指数≤10,二是粒径<0.075mm的粒径质量不超过总质量的50%,同时,要依据钻粒含量来计算粉土的承载力深宽和判别液化。剪切方法主要包括直剪、快剪和三轴剪,应当更根据岩土来进行选择,在对粉土进行剪切试验时,应使用三轴剪的剪切方法,提高试验结果的可信度。

结束语

综上所述,岩土工程勘察是一项工程的基础性工作,对于整个工程的质量产生极大的影响,岩土工程勘察单位应当提高勘察信息的准确性与真实性,提高勘察水平,确保勘察工作顺利进行。

(作者单位:江西省地矿局赣西北大队)

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岩土工程中的数值方法综述 篇12

对于岩土工程数值分析方法按照其特点可以分为连续变形分析和非连续变形分析两大类方法, 主要包括:1) 有限差分法;2) 边界元法;3) 无网格方法;4) 耦合方法等。由于数值分析方法能够在较短时间内完成大量的计算分析工作, 计算成本低、效率高, 因此在大型水利、土木、矿山、隧道、交通等工程的设计分析中起到了重要的作用。随着数值分析方法的不断发展, 也为岩土工程的数值分析与模拟提供了新的途径。

1.1 边界元法

边界元法是继有限元法之后发展起来的一种新数值方法, 与有限元法在连续体域内划分单元的基本思想不同, 边界元法是只在定义域的边界上划分单元, 用满足控制方程的函数去逼近边界条件。所以边界元法与有限元法相比, 具有单元个数少、数据准备简单、对问题降维求解计算精度高、可以处理无限域和半无限域的问题等优点。它的基本思想就是把所要求解的微分方程转化成相应的边界积分方程, 然后采用边界积分方程的数值解法求得原问题的数值解。这种方法的离散化所引起的误差仅仅来源于边界, 提高了计算精度。

然而该方法对变系数、非线性以及时间相关问题较为难适应, 且它的应用是基于所求解方程有无基本解。因此, 边界元法与其他数值分析方法, 比如有限元法的联合使用, 充分发挥各自的优势, 提高了计算效率和计算精度。

1.2 无网格法

无网格方法是在数值计算中不需要生成网格, 而是按照一些任意分布的坐标点构造插值函数离散控制方程, 就可方便的模拟各种复杂形状的流场。无网格法主要可以分为四大类:基于核函数近似、最小二乘近似、点插值近似和自然邻接点插值近似的无网格方法。具有代表性的方法有:无网格伽辽金法、有限点法、局部边界积分法等。这些无网格方法均能减少或消除网格划分给数值分析带来的不便, 其中尤以无网格伽辽金法因具有求解精度高、收敛快、能消除体积自锁和数值解稳定等优点而应用最为广泛。

相比于有限元法, 无网格伽辽金法有如下优势:

无网格伽辽金法可以彻底或部分消除网格, 而采用基于滑动最小二乘法的点的近似位移函数, 可以完全抛弃网格重构, 减少了因网格畸变而引起的困难, 适用于处理高速碰撞、动态断裂、塑性流动、流固耦合等涉及大变形和需要动态调整节点位置 (网格) 的各类应用问题。

无网格伽辽金法的基函数可以包含能够反映待求问题特性的函数系列, 适用于分析各类具有高梯度、奇异性等特殊性质的应用问题。

无网格伽辽金法的前处理只要节点位置信息, 不用网格信息, 比有限元法简单。

无网格伽辽金法计算的结果是光滑连续的, 不必再进行应力光顺化等后处理。

但是, 它在以下几个方面还存在着需要完善的地方, 极大地限制了其应用范围:

滑动最小二乘近似的形函数形式复杂, 计算量大, 造成了无网格伽辽金的整体运算时间比有限元法慢4倍~10倍以上, 对于大型或需要非线性迭代的问题, 费用十分高昂。

滑动最小二乘近似的形函数不满足δij条件, 难于准确地施加本质边界条件, 给许多问题的求解带来了困难。

滑动最小二乘近似函数具有较好的连续性。

选取不同的权函数对求解结果的精度有很大的影响, 而如何选取合适的权函数目前还没有统一的做法。

1.3 耦合方法

除了上述各种数值方法与计算模型外, 耦合计算方法也得到了发展与应用, 如有限元与边界元的耦合、有限元与离散元的耦合、离散元与边界元的耦合等, 这些耦合方法可分别发挥各种方法的优点并进行耦合提高。

这些数值方法中, 以有限元法为代表的连续变形分析方法在实际岩土工程中的应用较为广泛, 特别是对于岩体比较完整、节理裂隙密集且符合统计规律、裂隙不贯通的岩体更是如此。从学科发展来看, 在普遍意义上更符合实际岩体变形特点的非连续变形分析方法将具有广阔的发展空间。上述岩土力学数值方法的发展过程也表明了这种趋势, 但连续性分析、开裂以及非连续性分析的统一问题长期没有得到很好解决, 有待于进行更深入的理论研究。

2 有限元法与无网格法比较

基于以上各种数值方法优缺点的比较, 现以结构工程中常见的桁架结构节点为例, 研究含裂纹管节点在静力荷载作用下的断裂性能, 说明有限元法的劣势, 突出无网格法的优势。

众所周知, 在大跨桥梁以及高耸塔架结构中, 常采用钢管混凝土结构的桁架形式。但是这些结构常承受自然界中的风荷载, 地震荷载等循环荷载, 同时由于桁架结构中的钢管混凝土节点均是焊接而成的, 在焊接部位存在较高的焊接残余应力。因此, 在循环荷载作用下, 易在该部位出现疲劳表面裂纹, 裂纹在循环荷载作用下不断扩展, 最终导致结构破坏。

采用有限元法对桁架结构中T形节点的断裂性能进行分析, 对T形节点进行网格离散化。由于有限元法不能模拟裂纹的扩展, 因此只能通过自行编制含裂纹管节点的程序, 与大型有限元软件做一接口, 导入到有限元软件中, 进行计算。但是实际工程中疲劳表面裂纹的形状不一定完全是理想的半椭圆形, 而自行编制的含裂纹程序只能按照预定的裂纹形状产生网格 (如图1所示) , 并且裂纹只能沿着深度方向扩展, 不能沿裂纹长度方向扩展, 因此使得该方法不具有通用性。同时, 裂纹尖端应力具有奇异性, 裂纹尖端处需要细化网格, 使得节点网格数量偏大。在外荷载作用下, 易出现网格的畸变, 导致计算结果难以收敛, 需要大量的计算时间。

由于无网格伽辽金法能方便求解的优势领域是同种均匀材料的大变形、裂纹扩展等网格不断变动的问题。因此, 对于上述管节点中出现的疲劳表面裂纹问题, 可以尝试性的采用无网格方法进行求解。因为无网格方法对各类问题都能得到比较好的应力位移解, 将其用于裂纹扩展大变形等需要在分析过程中不断更新网格的问题时, 将更为有效。由此可见, 无网格法有很广阔的应用前景。

3 结语

本文基于对岩土工程中各种数值分析方法的特点进行分析, 各种方法均有优势和劣势, 但均处于不断发展中, 其分析精度均不断提高。由于实际岩土工程问题的复杂性, 单独使用某种数值分析方法进行工程问题的分析是远远不够的, 因此, 可以充分利用数值分析方法中的耦合分析, 以达到最有效的分析结果, 给实际工程提供较高的使用价值。但是同时, 岩土工程材料是一种复杂的地质材料, 具有高度非连续性、非均匀性以及各向异性等地质特点, 在力学性质上表现出强烈的非线性、非弹性等力学行为。因此, 要不断的改进数值分析的思路与方法, 使其更好的满足实际工程需要。

摘要:主要对边界元法、无网格法、耦合方法等岩土工程中的数值分析方法进行了介绍, 阐述了各种方法的优缺点, 并结合实例比较了工程应用中有限元法的劣势及无网格法的优势, 为岩土工程的数值分析与模拟提供参考。

关键词:岩土工程,数值方法,计算,优势

参考文献

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