時間:2023-03-03 15:44:35
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇勘察工程論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。

1.1.我國工程地質(zhì)研究部門引進和開發(fā)實用軟件。引進邊坡穩(wěn)定計算程序用于滑坡、塌岸穩(wěn)定分析,提高勘察成果的定量化判識水平;引進開發(fā)了勘探圖件、地質(zhì)剖面制作程序及三維成像技術(shù),開發(fā)并進一步完善“工程地質(zhì)軟件包程序”,較好地解決了鉆孔成圖中的很多難題,也為地質(zhì)平面及剖面圖的繪制起到了較好的輔助設(shè)計作用,取得了較好的效果。
1.2.結(jié)合工程實踐研究和開發(fā)新技術(shù)。我國工程地質(zhì)研究部門開發(fā)邊坡斜面攝影成像技術(shù)用于工程實踐,提高了地質(zhì)編錄工作效率,獲得了大量的工程地質(zhì)數(shù)字信息;開發(fā)水電站樞紐區(qū)工程地質(zhì)三維可視化建模與分析研究系統(tǒng),已應(yīng)用于生產(chǎn)之中。
1.3.積極引進并應(yīng)用新的地質(zhì)勘察和分析手段。在水電站勘察過程中,根據(jù)地質(zhì)分析的需要,在右岸構(gòu)造軟弱巖帶勘察中,使用了地震波CT測試技術(shù);采用模型洞原位變形觀測分析地下洞室穩(wěn)定性;在右岸構(gòu)造軟弱巖帶穩(wěn)定性分析、左岸地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析及溢洪道邊坡穩(wěn)定性分析均采用了目前比較先進的三維彈塑性有限法分析和三維流形元分析方法,為穩(wěn)定性評價和工程施工設(shè)計提供了可靠的基礎(chǔ)資料和參考依據(jù)。
1.4.其他新方法新技術(shù)的引進和應(yīng)用。地下洞室圍巖分類、壩基巖體質(zhì)量分類、邊坡巖體質(zhì)量分類、邊坡穩(wěn)定分析、巖體彈塑性理論、地質(zhì)力學(xué)模型、巖(土)體物理力學(xué)性試驗方法的發(fā)展應(yīng)用;電腦與工程地質(zhì)軟件包的開發(fā)應(yīng)用;勘測手段及鉆進取芯技術(shù)的提高、物探各種測試手段的廣泛應(yīng)用強有力地促進了工程地質(zhì)勘察中獲取工程地質(zhì)資料周期的縮短和工程地質(zhì)條件快速分析評價;充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),進一步提高了地質(zhì)專業(yè)勞動生產(chǎn)率。
近幾年,我國從生產(chǎn)需要出發(fā),新技術(shù)新工藝得到很好地推廣應(yīng)用:選取適合各類地層(的金剛石鉆頭,提高鉆進效率,降低生產(chǎn)成本;繼續(xù)完善大壩灌漿變形觀測和抬動觀測技術(shù),確保壩體安全和工程質(zhì)量滿足要求;在河床沖積層勘探中,采用了SM膠取芯技術(shù),保證了試驗樣品的原始狀態(tài),為沖積層特性研究提供了真實可靠的材料。.5水文勘測開發(fā)的電波流速儀,在電站簡易測流中投入使用,達到了預(yù)期的效果。近年,又開發(fā)出水情自動測報系統(tǒng),現(xiàn)已逐步應(yīng)用于大型水電站的測報中;為改善以往在水情測報中一直采用的點測量及測流時間過長等問題,水文勘測技術(shù)人員正著手對聲學(xué)“多普勒剖面流速儀(簡稱ADCD)”技術(shù)進行論證和調(diào)研,并逐步將此技術(shù)運用在對西部山區(qū)性河流的水情預(yù)報中,計劃通過不斷實踐和探索,最終實現(xiàn)水情的“瞬時”測量預(yù)報。
1.6工程物探在水電站開展了大范圍的河床沖積層地震波探測;應(yīng)用聲波垂直反射波法、聲波CT法及紅外線熱成像三種相結(jié)合的方法,準確地探測到了壩體面板脫空等工程質(zhì)量問題;在多項水利工程和多個水電站勘察中,應(yīng)用高密度電法勘探方法,解決了水庫漏水問題和斷層構(gòu)造發(fā)育范圍及深厚覆蓋層地質(zhì)問題,且成效顯著。研究并應(yīng)用“隧洞施工監(jiān)控量測一體化”,“壩基巖體質(zhì)量測試的空間分析”,“數(shù)字式全景鉆孔攝像系統(tǒng)”,“堆積體的綜合物理探測技術(shù)”,“大壩面板脫空綜合物理探測技術(shù)”,“小波變換在水電工程地球物理中的應(yīng)用”等新方法新技術(shù),拓展了物探的應(yīng)用領(lǐng)域,提高了物探的探測精度。
2.勘察專題研究成果應(yīng)用
2.1大型水庫庫岸穩(wěn)定工程地質(zhì)勘察成果應(yīng)用20世紀80年代以來,采用了航空遙感技術(shù)與實地驗證相結(jié)合的方法,相繼對一批大型水電站進行了庫岸穩(wěn)定性研究,為快速、高質(zhì)量地評價庫岸穩(wěn)定性及其他水庫工程地質(zhì)問題發(fā)揮了良好的作用。形成了一套較完整的勘察、研究、評價、預(yù)測水庫區(qū)天然狀況和蓄水運行條件下庫岸穩(wěn)定性問題的思路和工作方法,包括岸坡類型劃分及其變形破壞機制、庫岸再造及滑坡穩(wěn)定性分析評價及預(yù)測、岸坡失穩(wěn)及水庫誘發(fā)地震災(zāi)害調(diào)查與分析預(yù)測、移民安置選點與處理措施建議等。該項目成果在后來開工建設(shè)的大、中型水電工程水庫庫岸穩(wěn)定性地質(zhì)調(diào)查中得到廣泛應(yīng)用,提高了水庫庫岸穩(wěn)定與移(居)民點調(diào)查地質(zhì)工作效率及成果質(zhì)量。
2.2大壩面板脫空無損探測研究與應(yīng)用“大壩面板脫空無損探測研究與應(yīng)用”是通過試驗比較論證提出了采用3種物探方法(聲波垂直反射法、遠紅外熱成像法、地質(zhì)雷達法)進行綜合評價的方法。為消除大壩病害,采取相應(yīng)的處理措施,提高大壩的安全性提供了重要的依據(jù)。與傳統(tǒng)的單一物探方法相比,本項研究成果具有多種方法互為驗證、利用了不同的物性差異特征﹑探測成果準確可靠的優(yōu)點。大壩面板脫空的處理質(zhì)量,節(jié)約了處理成本,而且具有廣闊的推廣應(yīng)用前景,具有較高的經(jīng)濟效益和社會效益。
2.3采用EH4進行深厚堆積體厚度探測應(yīng)用該方法測量深度大,野外勞動強度小,生產(chǎn)效率高,現(xiàn)場測量直接成像,能十分清楚地辨別地下二度體的異常。該項新技術(shù)即EH4電導(dǎo)率成像探測非常實用。而該方法不受這些因素影響,較準確地探測出了堆積體厚度。研究成果及時運用于工程中,減少了工程量,節(jié)約了工程投資,節(jié)省了時間,經(jīng)濟效益顯著。
2.4軟弱巖帶的工程地質(zhì)特性研究成果應(yīng)用:對壩址右岸構(gòu)造軟弱巖帶的分布范圍和工程地質(zhì)特性進行了大量有針對性的勘探以及室內(nèi)和現(xiàn)場試驗工作,并完成了現(xiàn)場高壓固結(jié)灌漿試驗和現(xiàn)場滲透變形試驗,針對軟弱巖帶的工程特性、成因進行了系統(tǒng)的分析論證,對工程適宜性進行了分析評價,并提出了切實可行的基礎(chǔ)處理措施。該專題成果為可行性研究的經(jīng)濟技術(shù)分析論證提供了堅實的基礎(chǔ),對國內(nèi)外同類工程的地質(zhì)勘察和設(shè)計工作具有很好的參考價值。.5“深挖高邊坡快速地質(zhì)編錄成圖技術(shù)”在高陡邊坡地質(zhì)資料收集應(yīng)用中取得了較好的效果。引進該項技術(shù)用于水電站具有針對性強、收效高、安全快速等良好作用。該技術(shù)運用攝影測量的原理,通過計算機軟件技術(shù),完成高陡邊坡影像的正射、線畫圖的生成,從而完成了地質(zhì)編錄工作。其技術(shù)特點:①在地質(zhì)編錄生產(chǎn)中高效、實時;②減少現(xiàn)場工作量,提高工作效率;③利用無站標(biāo)測量技術(shù)和手段可完成傳統(tǒng)方法無法完成的任務(wù);④高邊坡計算機快速編錄成圖還可以不斷地積累邊坡數(shù)字化的編錄數(shù)據(jù),為以后建立工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫提供良好的數(shù)據(jù)源。該技術(shù)在小灣主體工程邊坡及壩基開挖中均有應(yīng)用,可實現(xiàn)安全、高效、準確地進行地質(zhì)編錄,通過軟件功能還可在圖像上對地質(zhì)現(xiàn)象進行較精確的定位,這是傳統(tǒng)的地質(zhì)編錄所難以做到的。
3.今后工程勘察技術(shù)在實踐中應(yīng)用的總體思路
近幾年來,我國在高邊坡系統(tǒng)排水、錨索加固、復(fù)合支護、變形監(jiān)測、標(biāo)準化與動態(tài)設(shè)計方面有所創(chuàng)新和突破,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)字可視化技術(shù)、地理信息技術(shù)等不斷地被應(yīng)用到勘察各專業(yè),取得了一定的效果。在計算機建設(shè)上已實現(xiàn)局域網(wǎng)共享資源;基本實現(xiàn)計算機輔助工程勘察,達到信息化初始階段目標(biāo);由于工程勘察專業(yè)具有多樣性、復(fù)雜性、隨機性和數(shù)據(jù)海量性等特點,信息化水平還有待進一步提高。要密切關(guān)注、跟蹤、研究國內(nèi)一流的工程勘察企業(yè)的技術(shù)水平和發(fā)展動態(tài),通過加強行業(yè)協(xié)作及與國內(nèi)高校、科研院所的密切合作,在引進、消化、吸收國內(nèi)外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上,進行技術(shù)創(chuàng)新。今后技術(shù)發(fā)展總體思路如下:(1)注重研究復(fù)雜壩基、高邊坡及大型地下洞室群巖體(圍巖)穩(wěn)定性量化分析及三維地質(zhì)數(shù)字模型軟件與三維成像技術(shù),并對復(fù)雜巖體(包括軟弱蝕變巖體、大型松散堆積體、卸荷松動巖體、高地應(yīng)力區(qū)巖體)成因機制、工程地質(zhì)性狀、工程適應(yīng)性進行科學(xué)試驗研究;同時開展區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)科學(xué)研究及對水電工程開發(fā)、建設(shè)的影響。(2)重點研究水電水利工程地質(zhì)綜合勘察技術(shù),開展巖土工程和環(huán)境工程地質(zhì)方面的研究并向深度拓展;開展地質(zhì)災(zāi)害勘察、防治與治理,地質(zhì)災(zāi)害險性評估方面的實踐與研究。(3)完善和提高目前使用的常規(guī)物探方法,使其應(yīng)用技術(shù)水平達到或超過本行業(yè)平均水平,積極開展新技術(shù)、新方法的引進應(yīng)用工作,結(jié)合目前物探應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展情況,對新技術(shù)、新方法進行重點研究。(4)廣泛應(yīng)用全站型自動速測儀、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)于水利水電工程建設(shè);在野外數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、提供等方面逐步完善計算機技術(shù)在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用,以提高全數(shù)字攝影測量及全野外數(shù)字成圖的精度和速度,增加測繪產(chǎn)品的多樣化,滿足市場需求。(5)積極配合新的鉆探規(guī)程、抽水試驗規(guī)程、壓水試驗規(guī)程的貫徹實施。對勘探設(shè)備和試驗工器具進行重新整合,盡快開展“自由震蕩法”抽水試驗的研究工作,研制小口徑雙管鉆具軸承儲油密封系統(tǒng),并研究特殊巖體取芯技術(shù)。(6)開發(fā)先進的水情自動測報軟硬件技術(shù),自主開發(fā)改裝一些較先進適用的水文測驗儀器,特別是泥沙采樣器。加快水文數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。
摘要:工程勘察在工程建設(shè)中具有重要的作用,如何積極采用新技術(shù)、新方法和新工藝,創(chuàng)新發(fā)展模式,提高勘察技術(shù)水平,縮短勘測周期,是工程勘察行業(yè)面臨的共同問題。為此,本文對近年來工程勘察新技術(shù)在實踐應(yīng)用中的情況進行了介紹。
引言
巖土工程勘察在快速的發(fā)展過程中,不論是在體制還是在勘察方法、計算機輔助軟件、勘察報告編制等各方面工作都有了長足的進步,并且還在在不斷優(yōu)化中。巖土工程勘察工作研究的主要對象是地基和基礎(chǔ)以及地下工程的關(guān)系。由于地基土是因地而異的,在接受一項巖土工程勘察任務(wù)時,必須明確該工程的主要技術(shù)矛盾是什么,需要解決哪些主要技術(shù)間題。在對設(shè)計意圖和設(shè)計要求以及建筑物荷載情況了如指掌的情況下,在巖土工程勘察實施過程中,根據(jù)工程的具體情況,就基礎(chǔ)及地下工程的設(shè)計、施工過程中可能遇到的問題,給以充分的論證和分析,最終提出經(jīng)濟合理、技術(shù)可行的解決方案。只有這樣,巖土工程勘察才能提高勘察成果質(zhì)量,才能有較大的市場。
一、巖土工程勘察的方法
1.1工程地質(zhì)測繪。工程地質(zhì)測繪是巖土工程勘察的基礎(chǔ)工作,一般在勘察的初期階段進行。這一方法的本質(zhì)是運用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論,對地面的地質(zhì)現(xiàn)象進行觀察和描述,分析其性質(zhì)和規(guī)律,并藉以推斷地下地質(zhì)情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質(zhì)條件較復(fù)雜的場地,必須進行工程地質(zhì)測繪但對地形平坦、地質(zhì)條件簡單且較狹小的場地,則可采用調(diào)查代替工程地質(zhì)繪。工程地質(zhì)測繪是認識場地工程地質(zhì)條件最經(jīng)濟、最有效的方法,高質(zhì)量的測繪工作能相當(dāng)準確地推斷地下地質(zhì)情況,起到有效地指導(dǎo)其他勘察方法的作用。
1.2勘探與取樣??碧焦ぷ靼ㄎ锾?、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調(diào)查地下地質(zhì)情況的并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監(jiān)測。應(yīng)根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。物探是一種間接的勘探手段,它的優(yōu)點是較之鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟而迅速,能夠及時解決工程地質(zhì)測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質(zhì)情況,所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,其成果需用勘探工程來驗證。鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質(zhì)情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用最為廣泛,可根據(jù)地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當(dāng)鉆探方法難以查明地下地質(zhì)情況時,可采用坑探方法??犹焦こ痰念愋洼^多,應(yīng)根據(jù)勘察要求選用??碧焦こ桃话愣夹枰獎佑脵C械和動力設(shè)備,耗費人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長,而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時應(yīng)具有經(jīng)濟觀點,布置勘探工程需要以工程地質(zhì)測繪和物探成果為依據(jù),切避盲目性和隨意性。
1.3原位測試與室內(nèi)試驗。原位測試與室內(nèi)試驗的主要目的,是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術(shù)參數(shù),包括巖土的物性指標(biāo)、強度參數(shù)、固結(jié)變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應(yīng)力、應(yīng)變時間關(guān)系的參數(shù)等。原位測試一般都藉助于勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。原位測試的優(yōu)點是試樣不脫離原來的環(huán)境,基本上在原位應(yīng)力條件下進行試驗所測定的巖土體尺寸大,能反映宏觀結(jié)構(gòu)對巖土性質(zhì)的影響,代表性好。試驗周期較短,效率高尤其對難以采樣的巖土層仍能通過試驗評定其工程性質(zhì)。缺點是試驗時的應(yīng)力路徑難以控制、邊界條件也較復(fù)雜有些試驗耗費人力、物力較多,不可能大量進行。室內(nèi)試驗的優(yōu)點是試驗條件比較容易控制邊界條件明確,應(yīng)力應(yīng)變條件可以控制等入可以大量取樣。
1.4現(xiàn)場檢驗與監(jiān)側(cè)?,F(xiàn)場檢驗與監(jiān)測的主要目的在于保證工程質(zhì)量和安全,提高工程效益?,F(xiàn)場檢驗的涵義,包括施工階段對先前巖土工程勘察成果的驗證核查以及巖土工程施工監(jiān)理和質(zhì)量控制?,F(xiàn)場監(jiān)朋則主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應(yīng)性狀的監(jiān)測、施工和運營中的結(jié)構(gòu)物監(jiān)測和對環(huán)境影響的監(jiān)測等方面。檢驗與監(jiān)測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術(shù)參數(shù),井以此為依據(jù)及時修正設(shè)計,使之在技術(shù)和經(jīng)濟方面優(yōu)化。
二、巖土工程勘察常見的問題
2.1勘察質(zhì)量不高。目前許多勘察單位已實行企業(yè)化,由原來的行政撥款改為自負盈虧,勘察任務(wù)也由原來的上級下達改為單位自找。于是,有的勘察單位為了眼前利益,放松了對勘察質(zhì)量的管理,造成勘察成果質(zhì)量下降。主要表現(xiàn)有:第一,由于勘察工作量不足,為了能爭取任務(wù),只好壓低預(yù)算價,但又要利潤,就減少工作量,該做的項目不做或者少做;其次,是鉆探、測試及取樣不符合規(guī)范要求,現(xiàn)場勘察時,為了搶速度,鉆探取樣不執(zhí)行規(guī)范,往往是2~3m才提一次鉆,結(jié)果往往造成分層位置不準確,或漏掉一些特殊的地質(zhì)現(xiàn)象,如薄的軟弱透鏡體,小裂隙等。此外取樣時,有的不用取樣器,而直接從巖芯管中取原狀土樣。更有甚的是個別單位原位測試時,現(xiàn)場只做少量幾個,其余的照此編造了事。
2.2勘察綱要編制不完整。部分單位勘察綱要內(nèi)容不完整,甚至未經(jīng)審核審定就施工。也沒有勘探點平面布置圖。個別單位甚至無勘察綱要。責(zé)任人簽名或儀器編號填寫不全。如室內(nèi)土工試驗、野外施工記錄、靜探試驗記錄缺責(zé)任者簽名及試驗日期,缺乏可追溯性,部分漏簽、部分自動記錄靜探數(shù)據(jù)無責(zé)任人簽名。不少單位對勘察原始資料的校審未真正落到實處少數(shù)單位原始資料歸檔制度不完善,有的原始資料缺失。
2.3忽視生態(tài)環(huán)境的論證。一些勘察單位對巖土工程設(shè)計、施工論證不足,其結(jié)果是導(dǎo)致災(zāi)難性后果。如建筑場地四面緊鄰高層建筑物或馬路,對于這種建筑場地,巖土工程勘察時,除了按高層建筑巖土工程勘察規(guī)定的一般要求進行外,還應(yīng)重點論證工程施工及運營時對周圍環(huán)境的影響,但勘察報告中常常忽略這方面的工作,致使無法滿足巖土工程施工及設(shè)計的要求?;娱_挖時使用的很多技術(shù)手段很難取得預(yù)期效果,反而造成很大的經(jīng)濟損失。
三、強化巖土工程勘察的措施
3.1嚴格執(zhí)行建設(shè)程序、規(guī)范市場行為、推行全程化監(jiān)理科學(xué)的建設(shè)程序應(yīng)當(dāng)遵循“先勘察、后設(shè)計、再施工”的原則。不按原則辦事,必然會受到自然規(guī)律的懲罰。一方面必須仰仗政府主管部門按國家的法律、法規(guī),對項目招投標(biāo)和實施過程中的行為主體進行全面有效的監(jiān)督管理,另一方面應(yīng)積極推行工程監(jiān)理全程化,采用事前、事中、事后控制相結(jié)合的方法,最大限度地避免不當(dāng)行為的發(fā)生,保證勘察質(zhì)量和投資效益最大化。
3.2嚴格市場準入、盡快實施注冊土木工程師制度,加強相關(guān)人員培訓(xùn)經(jīng)過近年勘察設(shè)計資質(zhì)換證,對勘察設(shè)計單位進行了一定的清理整頓,對規(guī)范市場起到了一定的作用。但應(yīng)該清醒地看到,我國的勘察資質(zhì)門檻很低,尤其是打破行業(yè)壁壘后不同行業(yè)間的銜接過渡尚未完成,以高級工程師的數(shù)量來衡量技術(shù)水平不能如實反映勘察企業(yè)的技術(shù)實力。建議盡快實施注冊土木工程師制度,通過采用企業(yè)資質(zhì)和個人執(zhí)業(yè)資質(zhì)雙重控制來規(guī)范勘察市場、促進勘察技術(shù)水平的提高。
3.3加強勘察設(shè)計單位的質(zhì)量認證,健全質(zhì)量管理ISO9001∶2000質(zhì)量管理體系確立了以過程模式作為標(biāo)準的結(jié)構(gòu)??辈煸O(shè)計企業(yè)應(yīng)通過有效應(yīng)量管理體系的要求,運用過程方法,采用PDCA循環(huán)進行巖土工程勘察的實施和管理,持續(xù)改進。提高勘察設(shè)計的能力,增加顧客的滿意程度。:
3.4采用先進的巖土工程勘察技術(shù)在巖土工程勘測中,為了避免勘探點布置的隨意性,可使用克里格法。在巖土工程分析評價中,為提高精確度,可使用多道瞬態(tài)面波勘探技術(shù)和高密度點法。巖土工程勘測中,為了準確確定地基承載力特征值,可使用回歸分析。巖土工程勘測資料的整理中,為了保證成果的正確性,應(yīng)使用計算機進行處理。
參考文獻:
2.基坑勘察技術(shù)發(fā)揮作用應(yīng)遵循的規(guī)則
2.1根據(jù)基坑的開挖深度及巖土工程條件確定勘探范圍?;硬贾每碧近c時應(yīng)注意孔位起碼要設(shè)置在基坑深度的一倍以上,當(dāng)需要錨桿時基坑的勘探點要保證在基坑深度的兩倍以上,而當(dāng)基坑的無法布置相應(yīng)的勘探點時勘察人員需要結(jié)合相關(guān)的勘察資料與施工現(xiàn)場的場地條件進行綜合分析以最終得出更為精確的勘察方案。
2.2勘探點的具體布置。巖土工程施工中基坑的勘探點應(yīng)以15米至25米的間距沿著基坑的邊緣進行布置,而當(dāng)施工現(xiàn)場的巖土土質(zhì)屬于軟弱土層、暗溝或巖溶等復(fù)雜的地質(zhì)條件時勘察人員應(yīng)結(jié)合GIS系統(tǒng)或物探技術(shù)等巖土工程中常見的勘探技術(shù)對土質(zhì)進行勘察以詳細的總結(jié)出地質(zhì)分布情況并結(jié)合利用GIS的制圖功能對地下土質(zhì)情況進行圖標(biāo)繪制,進而適當(dāng)加密勘探點以強化勘察質(zhì)量。
2.3基坑周圍勘探孔的深度設(shè)置?;又車目碧娇椎纳疃仍O(shè)置應(yīng)保證在基坑深度的兩倍以上并結(jié)合抗拔樁設(shè)計樁長綜合確定,以保證穿過軟弱下臥層并滿足設(shè)計樁基驗算要求。
2.4強化對地下水的勘察。利用GIS或物探技術(shù)對基坑下方的地質(zhì)、水文情況進行勘探,如果基坑下方有地下水則應(yīng)利用各種勘探技術(shù)查明含水層的埋深、厚度以及分布情況,這樣更有利于勘探人員結(jié)合具體的資料對地下水的類型、補給以及排泄條件進行確定。當(dāng)基坑下方有承壓水時應(yīng)采取分層測量的方式查明其水頭的高度,以最終精確計算出其含水量及承壓性。
2.5基坑降水情況的處理。巖土工程中由于地下含水量過高會對基坑的穩(wěn)定性能造成一定的影響,因而有必要適當(dāng)降低基坑中的水位,在進行降水作業(yè)的過程中應(yīng)當(dāng)采用抽水試驗的方法對各個含水層的滲透系數(shù)與影響半徑進行測定,并將其最終結(jié)論明確的體現(xiàn)在勘察報告中。
軟土勘察包括:對軟土固結(jié)狀況進行勘察,分析總結(jié)其變形、強度特征及伴隨應(yīng)力變化的整體規(guī)律,并掌握其結(jié)構(gòu)破壞對變形與強度的影響程度;勘察軟土的層理特征、形成方式、表層硬殼厚度、立體分布的均勻性、底部硬土層狀況、分布與發(fā)展規(guī)律、埋藏深度及滲透性能等;了解地下水埋藏狀況,探討軟土對安全保護措施、施工材料級周圍環(huán)境的影響;勘察軟土內(nèi)包含的地形地貌差異、河道與填土的分布深度及范圍等。
1.2軟土地基勘察的工作準備
(1)等級確定:巖土工程勘察應(yīng)依據(jù)工程形成,按照干巖土工程勘察規(guī)范在對地基復(fù)雜程度、地基設(shè)計、現(xiàn)場場地復(fù)雜狀況分析的基礎(chǔ)上,與工程實踐相結(jié)合開展等級劃分,如若某軟土工程依照規(guī)范設(shè)定為二級,則場地等級與復(fù)雜程度等都應(yīng)依據(jù)二級標(biāo)準,也就是場地中包含灰色粉質(zhì)土、雜填土、中粗砂、粉質(zhì)土、粉質(zhì)粘土及細砂等土質(zhì)成分,所以工程勘察等級定為乙級。
(2)工作量與勘察手段確定:工程勘察前應(yīng)先估算工作量,初步確定需用的勘察技術(shù)手段;如對建筑周圍的勘察點不知,孔深與間距確定及鉆孔數(shù)量計算,由此整理匯總為整體工程所需的工程量及總采樣數(shù)量;整理完成后制定恰當(dāng)?shù)墓こ塘鞒滩⑦x用有效勘察手段。
(3)取樣數(shù)量:在前期土壤勘察基礎(chǔ)上可相應(yīng)的制定試驗取樣位置與數(shù)量,以保證在標(biāo)準時間內(nèi)完成樣品檢測;取樣數(shù)量的設(shè)定還要以工程量為依據(jù),明確勘察試驗的具體時間流程,以確保試驗充分。
(4)工程水文狀況:勘察過程中應(yīng)及時了解工程周圍的水文狀況,如掌握地下水的排泄、徑流情況等。由于地下水對軟土地基影響較大,地下水的波動可能會造成勘察失誤,所以應(yīng)根據(jù)地下水狀況實行有效的勘察及試驗手段,以防止周期性地下水波動干擾勘察試驗結(jié)果。
2軟土地基工程勘察技術(shù)要點
2.1調(diào)查測繪
調(diào)查測繪中需注意的要點包括:軟土層厚度、埋深與層間性質(zhì)類型;軟土分布范圍、形成方式與基地低層類型;地下水排泄與補給狀況及其與地表水的水利聯(lián)系;軟土內(nèi)砂夾層的顆粒成分、厚度及透水性能;軟土地基上已完成建筑對于地基變形及強度的影響;軟土地基分布路段的地貌、地形及第四紀地層沉積聯(lián)系。
2.2勘探點布置及深度
(1)勘探點應(yīng)以建筑周邊線及角點為依據(jù)進行布置,對于地基的主要受力層或下臥層起伏過大的部位應(yīng)加設(shè)勘探點以探測其變化過程;對于單棟高層建筑,需符合地基均勻性評價標(biāo)準,勘探點布置應(yīng)在4個以上;對于建筑密集區(qū)域,勘探點可適當(dāng)減少,但應(yīng)保證各棟建筑含有1個控制性勘探點;
(2)勘探孔深度應(yīng)能控制地基主要受力層,若基礎(chǔ)底面寬度在5m以下時,勘探孔的深度對獨立柱基礎(chǔ)應(yīng)大于基礎(chǔ)底面寬度的1.5倍,對條形基礎(chǔ)應(yīng)大于基礎(chǔ)底面寬度的3倍,且均應(yīng)在5m以上;當(dāng)存在大面積軟弱下臥層或地面堆載時需適當(dāng)調(diào)整控制性勘探孔深度;高層建筑的一般性勘探孔深度應(yīng)為基底下基礎(chǔ)寬度的0.5~1倍,且應(yīng)深入至穩(wěn)定地層。
2.3鉆探
鉆探是進行巖土工程土層劃分的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其主要用于探測軟土顏色、厚度、層位、狀態(tài),掌握地下水的排泄條件、徑流方式及埋入深度,了解巖土層的基本物理學(xué)性質(zhì)指標(biāo)等。鉆探技術(shù)要點包括:
(1)對于軟土的取樣應(yīng)盡量使用薄壁取土器靜壓法,由取樣到試驗的整體過程都應(yīng)采取有效保護措施,以避免樣品收到水分流失、變形及擾動等外界環(huán)境條件影響;
(2)對于鐵路或高速公路軟土地基巖土工程的勘察,為防止軟粘土收到擾動和地層性質(zhì)受到破壞,通常采用干鉆法;若需選用泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆進時,應(yīng)采取保護措施以保證軟土地基結(jié)構(gòu)變化不會對土層原始物理力學(xué)性質(zhì)造成影響;
(3)鉆孔數(shù)量與質(zhì)量應(yīng)符合施工方案標(biāo)準,鉆孔深度需滿足變形與應(yīng)力設(shè)計計算要求;鉆探時各項深度數(shù)據(jù)都通過丈量采集,累積測量誤差應(yīng)控制在5cm以下。
2.4測試
(1)原位測試:①剪切波速測試應(yīng)在沿線選取具有樣本代表性的地段開展,以保證軟土震陷評價的有效性和地基剛度、巖土動力學(xué)參數(shù)、阻尼比計算的準確性;合理劃分建筑場地搞震設(shè)計類別,對于場地地基的卓越周期計算要以樣品性質(zhì)為依據(jù);②十字板剪切測試應(yīng)選取代表性路段沿深度方向?qū)Φ鼗€(wěn)定性存在不同程度影響的軟土層進行測定,勘察在無排泄條件下土層的參與抗剪強度、抗剪強度及靈敏性指標(biāo);準確計算地基承載力以確定軟土地基臨界高度,分析軟土固結(jié)歷史;測試點的安設(shè)間距應(yīng)符合各代表性路段的每段軟土低層內(nèi)都存在大于兩組的有效現(xiàn)場剪切標(biāo)準;③靜力觸探可利用貫入阻力的變化探查軟土在垂直和水平方向上的狀況,并可依據(jù)勘探資料和土層劃分狀況,分析軟土的變形模量、承載力、類別等其他力學(xué)性能指標(biāo);其觸點間距可依據(jù)場地環(huán)境類型進行確定。
(2)軟土剪切試驗:若軟土的卸載和加載頻率過高,其內(nèi)部水產(chǎn)生的空隙水壓消散速率同時出現(xiàn)變化,此時應(yīng)選用自重壓力預(yù)固結(jié)德爾不固結(jié)排水三軸剪切試驗;對于透水性能較差的粘性土質(zhì)可選用無側(cè)限的壓強度試驗或十字板剪切試驗;對于可能出現(xiàn)較大突變項目的土體在探測其殘余剪切強度時可采用動態(tài)扭剪切試驗、蠕變試驗和動態(tài)三軸試驗;對于軟土排水速率快但施工精度較慢可采用直接剪切試驗或固結(jié)不排水三軸剪切試驗。
(3)室內(nèi)測試:為有效評估地下水對建筑材料的腐蝕影響,應(yīng)對地下水開展水質(zhì)化學(xué)分析試驗;對于力學(xué)試驗中的加荷標(biāo)準與級別、應(yīng)力及路徑條件、試驗邊界條件確定等應(yīng)以工程現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境作為主要參考,并結(jié)合運營期、預(yù)壓期、施工工期等進行綜合分析判定;試驗項目也能夠包含前期固結(jié)壓力、酸堿度、有機物含量、天然快剪、壓縮系數(shù)、液限、粒徑成分、天然密度、固結(jié)快剪、天然含水量等。
近年來,由于科技水平提高,巖土工程地質(zhì)勘察設(shè)備和技術(shù)也不斷提高,這也要求巖土工程地質(zhì)勘察人員也需要具備更高的技術(shù)素養(yǎng)和實際操作能力,才能正確使用先進的勘察設(shè)備。但是,實際巖土工程一線地質(zhì)勘察工作人員為農(nóng)民工,他們不具備專業(yè)的技術(shù)知識和操作技能,也缺乏相應(yīng)的安全意識和質(zhì)量意識,導(dǎo)致地質(zhì)勘察質(zhì)量難以得到保證。不僅如此,許多巖土工程地質(zhì)勘察工作的工期較短,促使勘察人員采用不規(guī)范、不科學(xué)的方法進行巖土勘察,導(dǎo)致勘察結(jié)果與實際結(jié)果的誤差較大,嚴重干擾正常的巖土工程地質(zhì)勘察工作,得出的勘察結(jié)果報表也不具有真實性。
1.2勘察方法
勘察方法問題主要表現(xiàn)在勘探鉆進方法單一和取樣方法不合理上。鉆井措施需要根據(jù)地質(zhì)條件選擇勘探方法,這要求勘探單位對工程情況進行詳細的地質(zhì)調(diào)查,在根據(jù)勘探與布置勘探工程的結(jié)果選擇勘探方法。但是一些勘探單位在未進行地質(zhì)調(diào)查的情況下直接使用電力設(shè)備和機械設(shè)備進行鉆進,不僅增加勘探時間,也消耗更多的資源。在取樣方法上,勘探單位未根據(jù)設(shè)計勘察點的實際情況進行取樣。如有些人員對軟弱下臥層不進行取樣分析,甚至因為表面上滿足不少于件組的要求而將應(yīng)當(dāng)分層的層位加以合并,對數(shù)據(jù)的變異性不作檢驗、剔除??辈旖Y(jié)果經(jīng)不得推敲,嚴重影響工程設(shè)計和建設(shè)質(zhì)量。
1.3市場制度
雖然近年來我國巖土工程地質(zhì)勘察單位的數(shù)量顯著增加,但地質(zhì)勘察市場化程度并不高,地質(zhì)勘察市場制度嚴重缺失,市場調(diào)節(jié)作用失靈。而且許多新成立的地質(zhì)勘察單位存在許多“水分”,存在許多皮包公司和外掛單位,嚴重擾亂地質(zhì)勘察市場秩序,加劇行業(yè)內(nèi)惡性競爭。激烈的惡性競爭導(dǎo)致一些地質(zhì)勘察企業(yè)或單位為搶占勘察市場,采用壓低報價方式提高市場競爭力。這種做法導(dǎo)致地質(zhì)勘察單位為減少損失而采取偷工減料方式降低勘察成本,最終影響地質(zhì)勘察質(zhì)量。
2.巖土工程勘察質(zhì)量控制對策勘察
2.1建立高水平勘察隊伍
針對當(dāng)前許多一線地質(zhì)勘察人員非專業(yè)人員問題,首先可通過招聘方式引進專業(yè)人才,鞏固一線地質(zhì)勘察隊伍,提高專業(yè)勘察能力。此外,還應(yīng)針對當(dāng)前一線勘察人員專業(yè)水平較低、知識結(jié)構(gòu)陳舊問題,應(yīng)加強人員培訓(xùn)工作,實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)更新與新技術(shù)設(shè)備推廣,提高巖土勘察工程人員的專業(yè)素質(zhì)。最后,建立有效的激勵機制。如建立兩支或以上勘察隊伍,實行內(nèi)部競爭制度,促使勘察人員主動提高自身專業(yè)水平。
2.2運用新的勘察方法和技術(shù)
運用新的勘察方法和技術(shù)不僅可以提高勘察效率,還能提高勘察結(jié)果的質(zhì)量和準確性,提高取樣工作的精度。在選擇鉆進方法上,勘察人員要嚴格根據(jù)勘察規(guī)范做好實地地質(zhì)勘察工作,并以此為基礎(chǔ)選擇正確的鉆進方法;再結(jié)合更先進的鉆探設(shè)備,改進傳統(tǒng)鉆探技術(shù)方法的不足。提高勘察方技術(shù)和方法的數(shù)字化水平,國際工程施工所采用的先進的設(shè)備一般都是數(shù)字化管理、智能控制。我國許多較為先進的巖體勘察部門也已經(jīng)引進了先進的數(shù)字技術(shù)替代了傳統(tǒng)的勘察技術(shù)。例如地形勘測方面,傳統(tǒng)地形勘測需要借助手工測量,容易引起較大的誤差。如采用新型數(shù)字化設(shè)備,可以方便地得到較為精確的測量結(jié)果。對于取樣問題,應(yīng)控制取樣質(zhì)量。如根據(jù)不同地質(zhì)條件的不同選取不同的樣本,如不同深度、不同類型的地質(zhì)樣本。
2.3完善巖土工程地質(zhì)勘察制度
針對地質(zhì)勘察市場混亂問題,必須建立有效的勘察監(jiān)督制度,實行嚴格規(guī)范的勘察監(jiān)督制度對勘察工作進行有效的監(jiān)督,實行事前、事中和事后控制相結(jié)合,最大限度避免不當(dāng)行為,保證勘察質(zhì)量。嚴格市場準入機制,建立注冊土木工程師制度。市場因素對勘察質(zhì)量主要由于地質(zhì)勘察資質(zhì)門檻不高,導(dǎo)致地質(zhì)勘察企業(yè)水平參差不齊。因而應(yīng)盡快實施注冊土木工程師制度,控制地質(zhì)勘察企業(yè)及個人的職業(yè)資質(zhì)。最后,加強勘察涉及單位的質(zhì)量認證,健全質(zhì)量管理。如采用PDCA循環(huán)思進行巖土工程勘察的實施和管理,提高勘察設(shè)計能力。
巖土勘探工程是通過鉆機鉆進地表中,并在地下形成圓柱形的鉆孔,從而從鉆孔中來獲取不同深度的巖芯、土和水樣品,獲取后的樣品經(jīng)過實驗室分析后所得到的資料即是勘探的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。進行巖土勘探時不僅工藝較為復(fù)雜,而且具有較強的綜合性,因此需要準確劃分地層和測定界限,還要做好原位測試工作,對原狀土進行采集,所以在巖土工程勘察中,勘察質(zhì)量往往取決于鉆探技術(shù)和鉆探方法的好壞。
1.1鉆探設(shè)備
在進行巖土工程勘探時,進行鉆孔所需要的所有裝備都可以稱之為鉆探設(shè)備,其不僅包括鉆機、鉆探用泵、空氣壓縮機、動力機和傳動裝置,同時還包括與之配套的鉆塔、擰管裝置等。其以整體式和組裝式兩種裝載方式存在,而在整體式中還可以將其分為固定式、拖引式和自行式。而且鉆探設(shè)備按其用途不同還可以進行多種劃分,其應(yīng)用的領(lǐng)域也較為廣泛,部分專用鉆探設(shè)備則專用于其領(lǐng)域內(nèi)的鉆進工作。巖土工程勘探時,通過巖芯鉆探設(shè)備和取樣鉆探設(shè)備來實現(xiàn)對地質(zhì)的取樣勘察。
1.2鉆進方法
在巖土工程勘察過程中,在進行鉆進過程中所采用的一切方法即稱為鉆進方法。在實際鉆進過程中,可以采取的鉆進方法較多,不論是按鉆進工藝,還是鉆進時是否采取巖芯或是回轉(zhuǎn)鉆進時破碎巖石所使用磨料的不同,都可以將鉆進方法分為不同的類型。但無論哪種鉆進方法都是為了在鉆進過程中能夠?qū)崿F(xiàn)破碎孔和破碎井底巖石的需要。
2不同地層的鉆探工藝
2.1粘性土
(可塑偏軟/硬粘性土)針對軟弱粘性土強度低、壓縮性很大且滲透系數(shù)很小、觸變性及流變性大等特點,可采取重錘沖擊鉆進和長/短螺旋鉆進,如果鉆探環(huán)境位于地下水位以下,可采取套管螺旋鉆進或沖擊回轉(zhuǎn)鉆進。重錘沖擊鉆進效率比較低,且對孔底附近一定范圍內(nèi)地層有擾動。螺旋鉆進通過電動機帶動螺旋鉆桿在鉆壓作用下使鉆頭回轉(zhuǎn)吃入地層,將地層按螺旋線逐步切削,切刮下的土質(zhì)碎屑沿螺旋葉片上返到孔口,該方法鉆進效率高且不用清洗設(shè)備。長螺旋鉆進直徑應(yīng)小于1m,深度不超過15~20m之間。短螺旋鉆進屬于非連續(xù)型鉆機,較之長螺旋鉆效率稍低,其孔徑多在2~3m內(nèi),鉆進深度一般小于30m,最深不超過50m。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進對泥漿比例要求較高(表1),避免水流將鉆進土層沖散混入泥漿。必要時可在回次終了時,停止送水,增加干鉆進尺距離已獲得土層樣品,或采用雙動雙管取心鉆具。對于硬塑狀粘性土,一般的螺旋鉆進在土的粘性較大時易發(fā)生埋鉆或鉆桿折斷的現(xiàn)象,且對土層擾動較大,應(yīng)盡量選用小肋骨鉆頭,沖擊回轉(zhuǎn)鉆進方法。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進技術(shù)分)液動、氣動和氣液混合動力三種,具有效率高、鉆具轉(zhuǎn)速低、鉆頭壽命長和孔內(nèi)事故少等特點。液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進以清水或泥漿形成高壓作為動力,鉆孔直徑一般為56~130mm,最大不超過400mm,鉆孔深可達800~1000m;氣動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進以高壓空氣為動力,鉆孔直徑介于65~228mm之間,最大可達到762mm。施工中應(yīng)先慢速鉆進,使鉆頭切入土層后改用中速轉(zhuǎn)進,可加快鉆進速度且鉆具提升阻力小。
2.2砂層
該地層的鉆探工藝與砂粒粒徑有很大關(guān)系,且受地下水影響較大。螺旋鉆進適合砂土中粘粒含量較高且砂粒主要為粉細砂的地質(zhì)環(huán)境,如果需深孔鉆進,可在施工后期換用小直徑螺旋鉆。粉細砂雜粘性土情況下,應(yīng)降低鉆速,減小鉆進壓力,泵量調(diào)整至適中?;卮谓K了前,應(yīng)以泥漿清洗鉆孔,將孔內(nèi)懸浮的粉細砂帶入泥漿池后方可停泵,減小沉砂卡鉆事故發(fā)生的幾率,停泵后干鉆0.3~0.5m,確保巖心不脫落。對于中粗砂、礫沙以及地下水位以下的沙土,一般采用品字形硬質(zhì)合金鉆頭,低轉(zhuǎn)速,灌漿泵吸反循環(huán)鉆進,過程中需不斷浮動鉆具,慢提快放,形成空底反循環(huán)。因鉆頭外徑略大于巖芯管,所以能很好地約束巖芯管,確保巖芯的原始結(jié)構(gòu)。沒回次終了前,以泥漿清洗鉆孔,去除空中懸浮粗、礫沙,防止沉砂卡鉆。最后停泵干鉆0.2~0.3m,停止浮動鉆具精細干燒,防止鉆孔周壁坍塌造成廢孔,并帶出巖芯樣品。
2.3卵石層
在卵石層進行鉆探時,其工藝受到的影響較多,所以在不同的地層條件下需要采用不同的鉆探工藝來進行勘探工作。對于較薄地層情況下,可以利用泥漿護壁回轉(zhuǎn)方法進行鉆進,而當(dāng)遇到較厚地層時,在粘性土含量較低的情況下,則可以利用跟管進行鉆進,確保進尺的連續(xù)性和順利性。利用回轉(zhuǎn)鉆時時則適用于地層密實度較高的情況,這樣可以有有效的起到保護孔壁坍塌的發(fā)生。為了確??妆谀軌虻玫接行У谋Wo,必要時也可以采用投入粘土球的方法進行鉆進。而一時有塌孔現(xiàn)象發(fā)生時,則需要采取必要的措施,往往是通過加大泥漿濃度,或是在鉆到一定深度后拔出鉆具放入跟管的方法來繼續(xù)進行鉆進,而且在對鉆進的速度進行有效的控制。利用反絲套管來避免出現(xiàn)絲扣脫滑現(xiàn)象的發(fā)生。另外在砂層和卵石層鉆進時,則需要采用高質(zhì)量的泥漿進行鉆進,有效的起到保護孔壁的作用。
我國已建江河堤防工程總長20余萬公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在規(guī)劃建設(shè)中。許多已建堤防工程過去基本上沒有進行過真正工程意義上的工程地質(zhì)勘察,更談不上各大江河湖海堤防工程系統(tǒng)化規(guī)范性的地質(zhì)資料的匯編與分析整理工作。正因為如此,許多堤防工程在98特大洪水期間險象環(huán)生,出險堤段堤基的地質(zhì)條件沒有足夠的資料可供搶險分析,為確保萬無一失,只能按最壞情況進行搶險,其人力物力的巨大付出實在是不得已而為之;洪水期間上至中央下到地方的各級領(lǐng)導(dǎo)以及全國人民的精神緊張程度和精力耗費更是無法用實物價值去衡量。如此被動局面,一方面是大自然教訓(xùn)人類的生動一課,另一方面則是祖先給我們留下的世紀難題。
建國以來,隨著大規(guī)模工程建設(shè)的需要,工程地質(zhì)專業(yè)從無到有,日益發(fā)展壯大,成為國家工程建設(shè)不可缺少的重要基礎(chǔ)性專業(yè)。工程地質(zhì)勘察的法規(guī)性準則也逐漸成熟與完善,與工程地質(zhì)相關(guān)的規(guī)程規(guī)范相繼出臺,并結(jié)合工程實踐的反饋信息進行修訂修編。水利部1997年2月了行業(yè)標(biāo)準《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》,編號SL/T188,同年5月1日起實施),這是我國堤防工程地質(zhì)勘察的第一部法規(guī)性行業(yè)標(biāo)準。而國家標(biāo)準《堤防工程設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》,編號為GB50286-98,自1998年10月15日起施行)則是98特大洪水之后出臺的。特大洪水前后出臺的這兩部法定標(biāo)準或許是歷史的巧合,也許是歷史的必然。巧合與必然都說明這樣一個事實:工程地質(zhì)是工程建設(shè)的基礎(chǔ)和偵察兵,具有超前意識和預(yù)見性,信不信由你。
《規(guī)程》頒布前的堤防工程地質(zhì)勘察工作基本上沒有什么標(biāo)準?!兑?guī)程》頒布后,地質(zhì)工作有規(guī)可循,有法可依。更為98特大洪水后大規(guī)模堤防建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。首次頒布此《規(guī)程》,與工程實際存在一些差異再所難免?!兑?guī)程》實施三年多來,主要存在三方面的問題,一是《規(guī)程》本身的實踐性與可操作性問題;二是地質(zhì)師對《規(guī)程》的理解程度與把握尺度;三是人們對堤防工程地質(zhì)勘察的認識程度與理解程度。近兩年來,生產(chǎn)第一線的廣大地質(zhì)師對《規(guī)程》提出了許多好的意見和建議,我們在工程審查過程中,也在逐漸地深化對堤防工程和《規(guī)程》的理解,力求較準確地把握審查尺度,緊密地與工程實際相結(jié)合,避免教條和呆板地執(zhí)行《規(guī)程》中明顯與工程實際不相符合的條款,要求客觀地、創(chuàng)造性地應(yīng)用和執(zhí)行《規(guī)程》,同時也強調(diào)執(zhí)行《規(guī)程》的嚴肅性。
近年來,堤防工程地質(zhì)勘察工作基本上可以滿足堤防工程設(shè)計與施工的要求。隨著工程實踐經(jīng)驗的積累和對堤防工程深層次的認識與理解,一些具有全局性和普遍性的問題,迫切需要提出來進行討論,以便引起足夠的重視。
2堤防工程隱患與險情分類
2.1分類的意義與原則
堤防工程存在隱患出現(xiàn)險情,導(dǎo)致大洪水時十分緊張。大規(guī)模的堤防工程建設(shè)正是針對隱患和險情而提出來的“整險加固”或“除險加固”。顯然,對隱患和險情實施科學(xué)分類,不僅是從實踐上升到理論的成熟過程,也為堤防工程的勘測設(shè)計工作明確了任務(wù),同時為“加固”工程指明方向,提供依據(jù)。
在分類之前,我們先給出險情和隱患的定義:
險情是指正在發(fā)生或發(fā)生過程中被搶險保住了的事故堤段,具有直觀性,措施明確性等特點。針對險情,需要分析出險原因,界定險情性質(zhì),預(yù)測再次出險的可能性,落實工程措施,確保大堤安全。
隱患是指尚未發(fā)生或可能將要發(fā)生險情的事故堤段,具有隱伏性,隨機性,再生性等特點,更需要技術(shù)人員的分析判斷,以便對癥下藥,采取措施消除隱患。
險情與隱患有明顯區(qū)別但又并沒有嚴格的界線,往往在險情中存在著隱患,在隱患中孕育著險情。辯證地看,險情是隱患發(fā)展到一定程度后的質(zhì)變或必然結(jié)果,隱患是潛藏著的險情。從過程時態(tài)來看,險情是現(xiàn)在進行時或過去完成時態(tài);隱患是過去、現(xiàn)在和將來組成的全過程時態(tài),或單個過程時態(tài)。
本文分類的原則主要體現(xiàn)在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)與天然地質(zhì)體(堤基)區(qū)別開來,出險堤段和存在隱患的堤段與非出險堤段和不存在隱患的堤段區(qū)別開來,再按險情和隱患的性質(zhì)進一步細化,作為指導(dǎo)后續(xù)工作的綱要。
2.2堤防工程險情分類
按出險部位可分為堤基險情、崩岸險情、堤身險情和穿堤建筑物險情,這是出險時首先要明確的基本類型。前兩類與地質(zhì)條件直接有關(guān),后兩類與地質(zhì)條件間接有關(guān)??蛇M一步劃分如下:
(1)與地質(zhì)條件與河勢演變均有關(guān)系的險情:崩岸險情,具有可預(yù)見性、直觀性、發(fā)展性和多變性特征。
崩岸類險情多發(fā)生在河流凹岸迎流頂沖或深弘逼岸區(qū)段,地質(zhì)條件往往是抗沖刷能力較差的細砂類土或粘性土。由于河水位與河勢流態(tài)的變化關(guān)系,有的崩岸險情并不發(fā)生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以進一步將崩岸險情分為洪水期崩岸險情和枯水期崩岸險情,前者搶險緊張,后者可以從容對待。
(2)與地質(zhì)條件直接有關(guān)的險情(主要為堤基險情,包括穿堤建筑物地基險情):堤基滲透破壞險情、堤基滑動破壞險情和堤基沉降破壞險情等。
堤基滲透破壞險情具有一定的隱伏性,往往不易準確判斷,洪水期發(fā)生的滲透破壞實例與理論計算有較大出入。另外,還需注意將承壓水性質(zhì)的滲透破壞與堤基接觸沖刷或砂性土堤基滲透破壞區(qū)別開來,因為滲透破壞機制不同,工程措施當(dāng)然也不一樣。
存在滑動或沉降破壞險情的堤段,堤基大多分布有軟弱土層,土體抗剪強度低,壓縮系數(shù)大;另一類滑動或沉降破壞是隨著崩岸險情而產(chǎn)生的,此類險情危害最大,搶險最困難。此外,堤基內(nèi)或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出現(xiàn)類似破壞。
以上險情實際上也就是我們通常要求界定明確的堤防工程的三大主要工程地質(zhì)問題:崩岸、滲透破壞、滑動或沉降破壞。
(3)與地質(zhì)條件基本無關(guān)或關(guān)系不大的險情(主要為堤身險情):堤身滲透破壞險情(與堤身質(zhì)量有關(guān),如堤身土體的密實程度、填筑土體的滲透性質(zhì)和堤身單薄等)、堤身滑動破壞險情和堤身沉降破壞險情等。
2.3堤防工程隱患分類
按隱患存在的部位可分為:堤身隱患、穿堤建筑物隱患和堤基隱患。
按隱患的性質(zhì)可分為:常規(guī)患和特殊患。
常規(guī)患:堤身單薄,堤坡太陡,填筑質(zhì)量差,填筑體中存在砂性土夾層,有明顯的堤身裂縫等。與地質(zhì)條件直接有關(guān)的主要為堤基類隱患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土層薄,或本身即為砂性土堤基(包括淺層砂性土透鏡體),存在滲透破壞的可能性;堤基有軟弱土層分布,存在滑動穩(wěn)定問題。
常規(guī)患具有直觀性和可檢測性,隱患的分析和工程處理措施都較為明確,一般情況下可以通過常規(guī)性的堤防工程維修加固予以消除。
特殊患:進一步可分為隨機患(堤身或堤基隨機分布有生物洞穴、植物腐爛物等)、再生患(生物洞穴類隱患具有再生性)、人類活動留下的隱患(例如城市區(qū)與堤外江河相通的早已被廢棄了的各類排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的鉆孔等)以及地質(zhì)條件不明的堤基隱患等等。
特殊患規(guī)律性差,檢測困難,在洪水期一旦演變成險情,其突發(fā)性質(zhì)增加了搶險難度。
2.4險情和隱患與堤型之間的關(guān)系
堤防工程的主體~防洪大堤,絕大多數(shù)為就地取材填筑的土堤類型,由于筑堤的歷史條件、筑堤材料、自然環(huán)境等等因素復(fù)雜,為后人留下了長期隱患,洪水期險情不斷,令人心驚。鑒于土堤存在的這些問題,近年來一些城市區(qū)的堤防工程比較傾向于改土堤為混凝土防洪墻(堤)?;炷翂梢曰九懦躺黼[患和險情,但卻增加了堤基的出險負擔(dān)。一是堤基的受力條件發(fā)生了較大變化,原來的土堤是大面積分布荷載,混凝土墻改為集中荷載;二是堤基較長滲徑變?yōu)樗^集中的較短滲徑。混凝土墻顯然對堤基地質(zhì)條件提出了更高的要求,這是地質(zhì)工作需要重視的。
另一方面,險情和隱患與堤防工程的擋水性質(zhì)在很大關(guān)系。例如一些丘陵山區(qū)城市堤防工程,其擋水性質(zhì)為暴漲暴落,遠不能與長江中下游堤防工程高水位較長時間運行情況相提并論,其險情和隱患的性質(zhì)也是有差別的,需要區(qū)別對待。而《規(guī)范》中只是對堤防工程的等級標(biāo)準有所規(guī)定,并沒有對反映出險情和隱患與等級標(biāo)準之間的關(guān)系,需要由有經(jīng)驗的地質(zhì)師和設(shè)計師根據(jù)具體情況去理解與把握。
3堤基工程地質(zhì)分段
3.1堤基工程地質(zhì)分段存在的問題
自然界的地質(zhì)條件千差萬別。堤防工程是長距離線狀工程,跨越了不同的地質(zhì)單元,不進行分段分類區(qū)別對待顯然是不行的。堤基工程地質(zhì)分段又稱堤基工程地質(zhì)分類。在實際工程中,一些勘測設(shè)計單位不進行工程地質(zhì)分段,或分段不合理,或即便是進行了地質(zhì)分段,但其巖土體的物理力學(xué)參數(shù)又不進行分段統(tǒng)計分析,工程地質(zhì)條件明顯不同的堤段沒有區(qū)別開來。還有一些堤基工程地質(zhì)分段的結(jié)果不同程度地存在自相矛盾性,對工程設(shè)計和工程措施的選定缺乏針對性。當(dāng)然,更多的情況是工程地質(zhì)分段的合理性與科學(xué)性不足。
例如某設(shè)計院參加過大量堤防工程地質(zhì)勘察,有豐富的堤防工程地質(zhì)勘察經(jīng)驗,他們進行堤基工程地質(zhì)分段所考慮的因素有:上覆粘性土層的厚度、外灘寬度和歷史險情等,將堤基分為工程地質(zhì)條件好、較好、較差和差四個等級。如此分段其大原則沒有什么問題,但對于一些特殊組合則不易明確。例如,某堤基段其上覆粘性土層足夠厚,堤內(nèi)也沒有任何險情,但堤外無灘,受水流沖刷崩岸嚴重,是典型的險工險段。將這種堤段分成工程地質(zhì)條件差或較差都不一定合適。因為出現(xiàn)的險情不是堤基本身的工程地質(zhì)條件差,而是堤外腳受水流沖刷產(chǎn)生的崩塌或塌滑,且在不同水位條件下其險情不同,與江河水流及河勢變化都有關(guān)系。顯然,崩岸類險工險段在堤基工程地質(zhì)分段時應(yīng)結(jié)合河勢水流特征單獨進行分類,以便于有針對性考慮工程處理措施。例如對某一類崩岸問題,拋石護腳是有效的,而另一類崩岸問題或許要與“丁壩”挑流改變流態(tài)相結(jié)合才能從根本上解決問題,或者無建“丁堤”的條件,則需考慮“樁”、“籠”等工程措施。
另一方面,對于堤基工程地質(zhì)條件用“好”與“差”來評價,其針對性不強。例如,存在滲透破壞的堤基劃為工程地質(zhì)條件差,而實際上可能此類堤基的承載能力和抗滑穩(wěn)定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥質(zhì)土類堤基,其承載能力和抗滑穩(wěn)定性差些,但滲透系數(shù)卻很小,抗?jié)B條件是好的。如此等等,用常規(guī)的工程地質(zhì)條件好或差來評價,都存在明顯的矛盾。
目前各勘測單位自行制定的堤基工程地質(zhì)分段原則,基本上是以工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ),再考慮一些自然因素和工程因素,筆者認為這種分段法的思路源自于常規(guī)的工程地質(zhì)分類法,跳不出傳統(tǒng)思維的約束,不能較好地適應(yīng)堤防工程的實際,需要探索新路。
3.2堤基工程地質(zhì)分段
我們在進行傳統(tǒng)意義上的工程地質(zhì)評價時,通常從工程地質(zhì)條件出發(fā),結(jié)合工程建筑物特點,界定出主要工程地質(zhì)問題。在堤基工程地質(zhì)分段中,我們不妨借用逆向思維的思想,以工程地質(zhì)問題為主線,以工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ),再結(jié)合歷史險情類型,爭取探討出一個符合工程實際的堤基工程地質(zhì)分段法。
本文強調(diào)的是“工程地質(zhì)”分段,因此主要是對堤基而言的。我們知道,無論堤基地質(zhì)條件有多復(fù)雜,其主要工程地質(zhì)問題則是明確的,歸納起來主要為三類(即三大主要工程地質(zhì)問題):崩岸、滲透破壞、滑動與沉降變形。絕大多數(shù)堤基巖土體不外乎為:砂性土、粘性土和砂性土與粘性土的混合結(jié)構(gòu);城市區(qū)雜填土較為復(fù)雜,另當(dāng)別論。
根據(jù)以上以工程地質(zhì)問題為主線的分段原則,我們首先將堤基分為三大類:Ⅰ類(不存在問題的堤基)、Ⅱ類(可能存在問題的堤基)和Ⅲ類(存在問題的堤基)。對于Ⅱ類和Ⅲ類堤基,按其存在問題的性質(zhì)可繼續(xù)劃分亞類。
(1)Ⅲ類(存在問題的堤基)
堤基發(fā)生過歷史險情,尤其是一些每年汛期都要出險的部位,在汛期要投入大量的人力物力搶險才能保證大堤安全的堤段。按出除性質(zhì)又分為兩個亞類:Ⅲ-1和Ⅲ-2類。
Ⅲ-1類:主要指崩岸類,這是在堤基分段時對有問題的堤基段應(yīng)首先分出來的一類。
Ⅲ-2類:除崩岸之外的一切堤基存在問題的堤段。按工程地質(zhì)問題繼續(xù)分出兩個子類:
Ⅲ-2-1類:存在滲透破壞的堤基段。汛期出現(xiàn)過冒砂、涌混水等險情;堤基為砂性土,或表層粘性土較薄,或淺層有砂性土透境體分布,或堤身與堤基接觸部位存在滲漏破壞問題。
Ⅲ-2-2類:存在滑動與沉降變形的堤基段。運行期或施工期發(fā)生過堤基土層滑動,或沉降過大導(dǎo)致堤身開裂;堤基有壓縮性大、承載力和抗剪強度低的軟弱土層分布,或堤基清基不徹底,導(dǎo)致堤身與堤基接觸面存在滑動軟弱帶。
(2)Ⅱ類(可能存在問題的堤基段)
此類與前述的堤基隱患相對應(yīng)。在汛期有一定滲水情況發(fā)生,但并未發(fā)展成為險情;或經(jīng)地質(zhì)勘察,地基中存在砂性土透鏡體、軟弱夾層等不利地質(zhì)條件,經(jīng)滲控或穩(wěn)定性驗算,安全系數(shù)達不到規(guī)范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隱患的堤基。
(3)Ⅰ類(不存在問題堤基段)
歷史上無險情發(fā)生,堤基為厚度較大的粘性土或基巖,物性指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)均較好,不存在三大主要工程地質(zhì)問題。
(4)結(jié)合工程實際進一步細分亞類的原則
以上分類法,從宏觀上將堤基分為三大類別,但在具體實施過程中,還可以根據(jù)工程實際按不同工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題進一步細化。例如,對于Ⅱ類堤基段,可以按可能存在問題的性質(zhì)進一步細化;對于Ⅲ類堤基段,也可以按存在問題的嚴重程度或巖土體的性質(zhì)等進一步細化。堤基分段的科學(xué)性、合理性、實用性和可操作性,不但是地質(zhì)師對堤防工程理解程度的反映,更是一項創(chuàng)造性的工作。本文所提出的分段原則和方法,尚有待工程實踐去檢驗。
3.3堤基工程地質(zhì)分段對勘測設(shè)計工作的指導(dǎo)作用
在進行工程地質(zhì)勘察時,Ⅲ類是重點,應(yīng)根據(jù)具體情況加密勘探點;Ⅱ類次之,實施常規(guī)性勘探即可;Ⅰ類基本上可以不考慮地質(zhì)勘察。設(shè)計方面,Ⅲ類堤基必須考慮工程措施;Ⅱ類堤基應(yīng)視具體情況而定,也可以通過進一步勘探和檢測或監(jiān)測結(jié)果來確定工程措施;Ⅰ類堤基則不需要采取工程措施,僅僅通過堤防工程的常規(guī)性維護即可。
4執(zhí)行《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》的基本原則
從《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》頒布實施三年多來的實踐可以看到,除了《規(guī)程》本身存在一些尚需修訂的問題之外,能夠?qū)ⅰ兑?guī)程》與工程實際相結(jié)合,創(chuàng)造性地執(zhí)行和應(yīng)用《規(guī)程》,準確地把握《規(guī)程》的原則性與靈活性,是對地質(zhì)師綜合素質(zhì)的高標(biāo)準要求。業(yè)務(wù)能力和創(chuàng)新意識,是檢驗和考察我們對堤防工程的認識深度與理解能力。筆者的理解主要反映在以下幾個方面。
4.1勘測階段
已建堤防除險加固工程可以一次進場,達到初設(shè)深度;新建堤防可按可研和初設(shè)兩個階段進行。其理由是:新建堤防存在線路比選問題,不可能將比選堤線的工程地質(zhì)條件都按初設(shè)要求做到相同深度;已建堤防一般不存在線路比選問題,因此也就不存在多階段多方案的反復(fù)比選問題。另外,新建堤防工程應(yīng)該在規(guī)劃階段即開展工程地質(zhì)工作,以便將規(guī)劃線路從地質(zhì)專業(yè)的角度先期界定其可行性。
4.2勘測深度及勘探工作量
在實際工作中,對于堤防工程勘測深度與勘探工作量問題,在理解和把握上有較大差異。有人喜歡嚴格按《規(guī)程》要求布置勘探工作量,而少在工程地質(zhì)條件的查明與工程地質(zhì)問題的分析方面下功夫。筆者強烈主張,一是將安全正常運行的堤段與險工險段區(qū)別開來,二是將堤身出險情況與堤基出險情況區(qū)別開來,分別對待。這也是本文費了較多筆墨進行險情隱患分類和堤基工程地質(zhì)分段的目的之一。特別是經(jīng)歷了98特大洪水考驗過的堤防工程,未出險的堤段完全沒有必要“嚴格”按照《規(guī)程》要求的勘探工作量去實施地質(zhì)勘探,即使按照《規(guī)程》中的上限要求,也是一種毫無意義的巨大浪費。而應(yīng)在分析險工險段的具體問題之基礎(chǔ)上明確勘察目的,研究和選擇勘探方法,合理布置勘探工作量,重點在工程地質(zhì)問題的分析上下功夫。如果認可本文提出的堤基分段原則和方法,地質(zhì)勘探工作的布置則更為方向明確目標(biāo)清楚。
4.3《規(guī)程》原則性與靈活性的準確把握
《規(guī)程》的原則性和嚴肅性是不可置疑的,這并不等于“死”規(guī)定。明顯與工程實際不相符合的具體問題,需要由地質(zhì)師的創(chuàng)造性勞動加以“靈活”處理。規(guī)程規(guī)范是指導(dǎo)技術(shù)工作的法規(guī)性文件,并不等同于為犯罪分子定罪的法律條款,因此執(zhí)行規(guī)程規(guī)范是可以有“靈活”性的。靈活性的把握原則是:不應(yīng)因忠實嚴格執(zhí)行規(guī)程規(guī)范而遺漏重大工程地質(zhì)問題,留下工程隱患造成工程事故;也不應(yīng)造成不必要的浪費。例如,對于某些特殊的險工險段、Ⅲ類堤基、城市區(qū)規(guī)律性差的雜填土和人類活動留下的隱患管道等,《規(guī)程》規(guī)定的勘探工作量可能就不能滿足要求;而對于安全正常運行多年的Ⅰ類堤基,按《規(guī)程》規(guī)定的勘探工作量又顯得沒有必要。總之,準確把握執(zhí)行規(guī)程規(guī)范的原則性與靈活性,需要地質(zhì)師的責(zé)任心、業(yè)務(wù)水平和創(chuàng)新意識,同時也體現(xiàn)出了工程地質(zhì)專業(yè)的特殊性與復(fù)雜性。
5不同行業(yè)標(biāo)準之間的關(guān)系
堤防工程地基多為土質(zhì)地基,其工程地質(zhì)評價的基本理論依據(jù)是土力學(xué),因而容易與工民建基礎(chǔ)設(shè)計相混淆。目前反映比較集中的是執(zhí)行水利行業(yè)標(biāo)準還是執(zhí)行以工民建為主要對象的《巖土工程勘察規(guī)范》(國家標(biāo)準GB50021—94簡稱《巖土規(guī)范》)。兩個標(biāo)準既有共同之處,又有一定的差異。我們認為應(yīng)該以水利行業(yè)標(biāo)準為主要依據(jù),同時參照《巖土規(guī)范》。原因是:①《巖土規(guī)范》主要是針對一般性工民建地基勘察與評價,而水工建筑物與工民建有根本性的區(qū)別,前者地基所承受的荷載以垂直向為主,建筑物對地基的要求主要反映在承載力;后者的荷載是垂向與水平向的組合,地基巖土體處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),特別是水荷載對地基巖土體的復(fù)雜作用,是水工建筑物與工民建的根本區(qū)別。②《巖土規(guī)范》在總則中表示該規(guī)范適用于除水利工程、……以外的工程建設(shè)巖土工程勘察。明確了不適用于水利工程。③《巖土規(guī)范》中對勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照巖土工程勘察等級來制定,而堤防工程則主要從工程勘測設(shè)計的階段來確定。
關(guān)于土的分類問題,也是近年來較為混亂的問題之一。1990年以前,土的分類主要以1962年版的《土工試驗操作規(guī)程》為依據(jù),采用土的分類三角坐標(biāo),這種分類法以顆分為基礎(chǔ),以礫石、砂粒和細粒的含量百分比來給細粒土定名。廣大設(shè)計院應(yīng)用這種分類方法比較成熟。1991年國標(biāo)《土的分類標(biāo)準》(GBJ145-90)頒布,此標(biāo)準以顆分為基礎(chǔ),以塑性指數(shù)和液限為控制指標(biāo)對土進行分類,1999年頒布的水利行業(yè)標(biāo)準《土工試驗規(guī)程》對土的分類也沿用此國標(biāo)。我們認為,目前兩種分類都有各自的特點,原則上應(yīng)使用國標(biāo)和最新的行業(yè)標(biāo)準為主,現(xiàn)階段也可以根據(jù)各單位對標(biāo)準的理解和與工程相結(jié)合的具體情況,互相參照使用,只要能夠客觀地反映工程實際,滿足為工程設(shè)計提供有關(guān)地質(zhì)參數(shù)的要求即可。另一方面,我們也提倡和鼓勵對此類問題深入探討,為進一步統(tǒng)一標(biāo)準進行實踐和理論準備。
6堤防工程地質(zhì)勘察的成果資料
堤防工程地質(zhì)勘察所獲得的基礎(chǔ)性資料數(shù)據(jù),具有種類繁多數(shù)量巨大的特點。這些資料數(shù)據(jù)的分析整理歸納匯總,要求標(biāo)準化,計算機化,最后形成能夠通過計算機綜合管理的數(shù)字化的基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并與堤防工程的其它資料數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集成,充分應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),為堤防工程建設(shè)、管理和抗洪搶險提供使用方便功能強大的檢索查詢指揮調(diào)度系統(tǒng)。集成后的系統(tǒng)可在局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和Internet/Intranet上運行。系統(tǒng)要求具有靈活的結(jié)構(gòu)定義、多種存儲方式、強大方便的查詢定位功能、豐富的統(tǒng)計報表功能以及可靠的數(shù)據(jù)安全保證體系等;能夠通過圖示圖表提供隱患預(yù)測、險情分析、搶險提示、決策支持、模擬潰堤和決口后洪水進堤的演變趨勢。目前的基礎(chǔ)性工作是制定目標(biāo),統(tǒng)一規(guī)劃,結(jié)構(gòu)設(shè)計,系統(tǒng)集成。
堤防工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要列為專題研究,力爭全國統(tǒng)一,至少也應(yīng)該全流域統(tǒng)一。各類資料數(shù)據(jù)的使用權(quán)限、歸檔管理、存儲格式和形式、存儲介質(zhì)等等,都應(yīng)該及早研究,統(tǒng)一規(guī)定。
7結(jié)語
98特大洪水期間,抗洪搶險場面之驚心動魄,至今仍然令人難以忘懷。大洪水給人以大啟示。中國歷史上前所未有的大規(guī)模堤防工程建設(shè)在98特大洪水之后迅速拉開序幕。經(jīng)歷了98特大洪水洗禮過的江河堤防工程,其工程隱患基本暴露無遺,認真研究堤防工程的出險機理,總結(jié)未出險工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的歷史經(jīng)驗,做好堤防工程的勘測設(shè)計工作,是肩負著堤防工程建設(shè)的各級領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的神圣職責(zé)。
近幾年來我們參加了大量堤防工程審查,在向生產(chǎn)第一線的廣大工程技術(shù)干部學(xué)習(xí)的同時,也對堤防工程地質(zhì)勘察中普遍存在的一些問題進行了認真思考。本文對于執(zhí)行《規(guī)程》的原則、勘探工作量的控制、勘測資料的整理等等問題表明了我們的觀點;關(guān)于堤防工程險情和隱患分類,我們認為是實踐上升到理論的必然過程;關(guān)于堤基分段分類的原則與方法,屬于工程地質(zhì)理論與實踐相結(jié)合的探討性課題,同時又是指導(dǎo)工程勘測設(shè)計的基礎(chǔ)性工作。
本文觀點供同行們參考,愿與大家共同討論。
參考文獻:
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2韋港、冀建疆,堤防工程與環(huán)境地質(zhì)問題,《水利規(guī)劃設(shè)計》,水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院院刊,2000年第1期。
2地基處理與巖土工程勘察的關(guān)系
在巖土工程勘察的項目中,關(guān)于地基的穩(wěn)定性與均勻性是最主要的研究項目。在對地基的穩(wěn)定性能進行評估的時候主要是采用地基失效驗算方法,這樣得到的數(shù)據(jù)可以作為設(shè)計師的設(shè)計依據(jù),一旦出現(xiàn)地基變形也就是通常所說的地基壓縮變形現(xiàn)象會直接影響到整個建筑的施工質(zhì)量。地基的均勻性在一定的程度上影響著建筑后期工作的進行情況,對于地基均勻性的測量可以反映出地基深層的地質(zhì)特性,如果選擇的地基不均勻會給建筑造成不小的麻煩。
3地基處理與巖土工程勘察過程中的長存問題
3.1操作不規(guī)范
相關(guān)的技術(shù)人員在對地基設(shè)計與巖土工程勘察的過程中常存在著操作不規(guī)范的現(xiàn)象,這樣就嚴重地影響了建筑工程的質(zhì)量與效率,耽誤了后續(xù)工作的展開。操作不規(guī)范具體表現(xiàn)在由于受到巖石勘察地區(qū)的限制,技術(shù)人員無法保證地基設(shè)計的準確性與合理性;再者就是操作人員只是加大了對重點區(qū)域的勘察力度,卻忽略了一些非重點區(qū)域的勘察工作。這樣做都會造成對所選地基的數(shù)據(jù)不確定性,進而影響建筑施工的全局。
3.2準備工作不充分
在勘察工作開展前要做好充分的前期準備,它是建筑工程可以順利開展工作的前提。但是就目前的形勢來看依然存在著準備工作沒做好的現(xiàn)象,對建筑工程產(chǎn)生了相當(dāng)不利的影響。準備工作沒做好主要表現(xiàn)在施工相關(guān)材料準備不齊全、對勘察地形地貌不了解、對勘察地區(qū)的海拔高度了解不夠,這會使得后期的勘察工作根本沒辦法正常運行,甚至是對勘察人員的生命健康造成不小的威脅作用。
3.3勘察報告不專業(yè)、勘察方法無創(chuàng)新
長期以來關(guān)于巖土工程的勘察手段都沒有得到有效的創(chuàng)新,勘察手段過于單一,嚴重制約著巖石工程勘察工作的發(fā)展。再有就是技術(shù)人員在撰寫勘察報告的時候存在著報告內(nèi)容不全面、報告問題不規(guī)范的現(xiàn)象,他們只是簡單地羅列相關(guān)的數(shù)據(jù),并沒有對其進行數(shù)據(jù)分析并得出結(jié)論。這樣造成的結(jié)果是非常嚴重的,會直接導(dǎo)致在地基的設(shè)計問題上存在缺陷。
3.4部門間的溝通合作不順暢
現(xiàn)在的勘探過程依然是采用最主要的紙質(zhì)媒介來傳達信息,但是這樣不但耽誤了大量的時間還會使得各部門之間得不到及時的資源共享。如果各部門之間不就探測到的數(shù)據(jù)進行有效的交流與溝通很容易使測量的數(shù)據(jù)與真實值之間存在巨大差異,這樣就會分析錯地基的各項數(shù)據(jù),進而影響建筑物的穩(wěn)定性。
3.5地基處理與巖土勘察工作脫節(jié)
現(xiàn)在勘察人員存在著一個重要的問題就是許多的巖土勘察人員根本沒有設(shè)計地基的經(jīng)歷,導(dǎo)致地基人員對地形沒有全新的認識。這種地基處理與巖土勘察工程分節(jié)的現(xiàn)象造成了勘察資源的大量浪費,降低了整體的施工效率。
3.6地基處理工作忽視了環(huán)境的影響作用
在建筑工程的施工建設(shè)中關(guān)于地基的設(shè)計與處理都與周圍的環(huán)境有著密不可分的聯(lián)系,尤其是出現(xiàn)復(fù)雜地形與復(fù)雜天氣的時候一定要準確地分析,特別是對環(huán)境因素要進行全面的分析,以期將天氣的影響作用降到最低。
4處理問題的相關(guān)對策
4.1加大對綱要的編寫與審查力度
在以后的建筑施工過程中要積極編寫具體的綱要,要讓勘察順序嚴格按照所規(guī)定的操作程序進行,對相關(guān)的勘察綱要進行嚴格的審查,以免出現(xiàn)報告結(jié)果不合理的現(xiàn)象,最大程度地保證巖土工程勘察結(jié)果的準確性與可靠性,為建筑項目的施工做好準備工作。
4.2加大施工準備工作的監(jiān)督力度
充分的準備工作是建筑施工順利進行的前期保障,在以后的監(jiān)察工作中要加大施工準備工作的監(jiān)督力度,為地基處理與巖土工程勘察做最好的準備。
4.3提高各線操作、施工人員的技術(shù)水平
各線上的操作與施工人員是整個建筑項目的最主要參與者,他們的業(yè)務(wù)水平?jīng)Q定著建筑工程質(zhì)量的好壞。要想提高建筑工程的施工質(zhì)量就要不斷提高施工人員的綜合素質(zhì)與專業(yè)技能,從根本上提高建筑項目的施工質(zhì)量與施工效率。可以說,如果各線操作人員的綜合素質(zhì)與技術(shù)水平都上升一個臺階的話,中國的建筑行業(yè)將會得到長足的進步。
4.4做好部門間的溝通工作
在以后的工作過程中,各個部門要團結(jié)協(xié)作,做好各項數(shù)據(jù)的交底工作,以期實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享的目的。特別是地基處理與巖土勘察工作這兩個環(huán)節(jié)是決不能分開來各自工作的,在某種意義上來說它們是一個有機的結(jié)合體,它們共同決定著建筑的整體質(zhì)量。
4.5提高對施工區(qū)域的重視程度
中國是一個地域遼闊的國度,地質(zhì)條件比較復(fù)雜、區(qū)域性所表現(xiàn)出的差異很大,因此在地基處理和巖土工程勘察過程中要從實際情況出發(fā),選擇最合適的施工方案與勘察技術(shù)。與此同時也要提高對施工區(qū)域以及周圍區(qū)域環(huán)境的重視程度,這樣才能最大限度地保證勘察數(shù)據(jù)的準確性與實時性。
4.6積極引進先進的勘察技術(shù)
勘察單位要積極地引進先進的勘察技術(shù),提高巖土工程的勘察水平,要將眼光放長遠,著眼世界、著眼未來。在巖土勘察的分析過程中為了得到更為準確的數(shù)據(jù)要多使用多道瞬態(tài)面波勘探技術(shù)和高密度點法?,F(xiàn)代是一個信息時代,加大計算機的使用力度將會使各項工作變得簡單化、精準化。
二、巖土工程勘察技術(shù)中的地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用
近年以來,計算機信息化相關(guān)的通信技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)等強勢而又迅猛的應(yīng)用開來,不論是生產(chǎn)制造業(yè)還是物流運輸業(yè)等諸多產(chǎn)業(yè)組織機構(gòu)都應(yīng)用了信息化計算機有關(guān)技術(shù)。而工程領(lǐng)域中巖土專業(yè)中應(yīng)用的信息化GIS技術(shù)在建筑市場中運用也較為成熟。比如,伴隨GIS技術(shù)逐漸成熟發(fā)展,一些集成技術(shù)逐漸問世,包括CAD、通信、互聯(lián)網(wǎng)、虛擬技術(shù)、多媒體等多種技術(shù)集成運用,對巖土工程地質(zhì)勘察起到了較大助力作用。同時,在GIS平臺軟件的技術(shù)應(yīng)用下,GIS技術(shù)已經(jīng)分化出了GIS與CAD集成技術(shù)、GIS與RS(遙感)、GPS(定位)結(jié)合的集成技術(shù)以及組件GIS技術(shù)等。
1.GIS與CAD技術(shù)的集成
CAD屬于計算機輔助設(shè)計,是近些年來在制圖、設(shè)計、制造等相關(guān)領(lǐng)域所應(yīng)用的常用技術(shù),它最為顯著的功能是處理諸多結(jié)構(gòu)形態(tài)的圖形,以便于技術(shù)設(shè)計人員配合計算輔助制造(CAM)系統(tǒng)設(shè)計出生產(chǎn)加工類產(chǎn)品。目前,雖然CAD開始著手于開發(fā)一些非圖形性質(zhì)的數(shù)據(jù)處理功能,但是其主要應(yīng)用于一些數(shù)據(jù)信息程度較為完整的資料數(shù)據(jù)進行設(shè)計。但GIS屬于針對于地理結(jié)構(gòu)而應(yīng)用的空間管理技術(shù),在空間信息、資料等數(shù)據(jù)的分析上更具邏輯性。相比CAD而言,用它對一些地質(zhì)資料進行分析,能夠處理較為復(fù)雜、量大的地質(zhì)信息資料,同時又能具有一定的空間結(jié)構(gòu)分析功能。如此一來,CAD與GIS技術(shù)集成則能夠充分支持巖土專業(yè)工程的地質(zhì)勘測,給予其充分決策支持。
2.GIS與RS、GPS的結(jié)合
關(guān)于GPS、GIS以及RS目前在信息化技術(shù)領(lǐng)域中簡稱為3S技術(shù)。三者集成技術(shù)應(yīng)用在巖土工程的對地勘測作業(yè)中能夠良好的針對于地質(zhì)空間結(jié)構(gòu)形態(tài)完成各類相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取、管理、更新、存貯等,并且隨著3S集成技術(shù)的完善發(fā)展,勢必未來3S技術(shù)會愈發(fā)成熟。同樣,其技術(shù)應(yīng)用在巖土工程勘測工作中來,能夠針對于數(shù)據(jù)信息處理、結(jié)構(gòu)分析模擬、以及對地觀測等進行實時控制與管理,使之應(yīng)用功能集成于一體。在巖土工程勘察作業(yè)中,GPS(全球定位系統(tǒng))主要用于某一集中區(qū)域內(nèi)對場地目標(biāo)展開定位與促進各類傳感器順利完成試驗、測試工作,包括定位項目開工現(xiàn)場的運載平臺等。對于RS(遙感技術(shù))而言,其主要提供施工場地所研究目標(biāo)的語義或非語義資源信息,以實時控制場地勘測、測量信息等的各種變化,及時的完成GIS關(guān)于空間形態(tài)數(shù)據(jù)資源的更新工作等。而GIS屬于三者技術(shù)的集成系統(tǒng)應(yīng)用平臺,為數(shù)據(jù)采集及平臺有關(guān)功能的應(yīng)用提供智能化處理方案等,包括對多種空間數(shù)據(jù)信息等進行動態(tài)管理、貯存、加工等綜合處理,使巖土項目專業(yè)的現(xiàn)場工作呈現(xiàn)于計算機的虛擬空間中,便于作業(yè)人員分析與處理相關(guān)工作。
3.組件式GIS
組件式GIS屬于各大功能模塊集成應(yīng)用技術(shù),每個組件間有著不同的平臺系統(tǒng)應(yīng)用功能,以最終模擬出GIS基礎(chǔ)應(yīng)用平臺。當(dāng)前,對于微軟公司提供的COM與OMG組織機構(gòu)提供的CORBA標(biāo)準等在其平臺系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。而微軟基于COM組件的ActiveX控件又是一些可視化程序設(shè)計中的常見控件之一,所以對于呈現(xiàn)出虛擬化空間形態(tài)的GIS平臺也十分受用。同樣,將GIS功能版塊模塊化,將以組件方式呈現(xiàn)給開發(fā)者使用而形成的組件GIS要比傳統(tǒng)的GIS平臺軟件更具優(yōu)勢,比如成本相對較低,擴展性與維護性較為靈活等。其中,MapInfo公司機構(gòu)推出的MapX等組件則是組件GIS平臺中被貫以應(yīng)用的代表,能夠利于其系統(tǒng)平臺中諸多功能的集成應(yīng)用,可為巖土工程地質(zhì)勘察提供較大作業(yè)助力。
二、地質(zhì)工程勘察單位整體財務(wù)人員素質(zhì)偏低,影響了單位財務(wù)管理水平的提升
為適應(yīng)轉(zhuǎn)型需要,地質(zhì)勘察單位近幾年也在不斷強化會計隊伍建設(shè),取得了一定效果,但整體素質(zhì)與實際需要仍存在差距。地勘單位是事業(yè)單位,財務(wù)專業(yè)也非主體專業(yè),財務(wù)人員的引進與培養(yǎng)也沒有得到高度重視,從業(yè)人員半道出家、非科班出身較多,不管是專業(yè)水平、學(xué)習(xí)能力還是職業(yè)道德方面都與實際需要有所偏差,嚴重影響了單位財務(wù)管理水平的提升。
三、創(chuàng)新地質(zhì)工程勘察單位財務(wù)管理,實現(xiàn)財務(wù)管理的中心地位
地勘單位發(fā)展到今天已是事業(yè)單位與企業(yè)的并存體,它的發(fā)展既要體現(xiàn)收益性,還要體現(xiàn)公益性,財務(wù)管理工作也要二者兼顧,實現(xiàn)社會效益與經(jīng)濟效益的最大化,可以從以下方面實現(xiàn)地勘單位財務(wù)管理工作創(chuàng)新。
1.加強組織領(lǐng)導(dǎo)、強化責(zé)任意識
領(lǐng)導(dǎo)班子要高度重視財務(wù)管理工作,建立健全財務(wù)管理責(zé)任制。單位主要負責(zé)人要切實履行《會計法》所賦予的會計工作第一責(zé)任人的職責(zé),對本單位的會計工作和會計資料的真實性、完整性負主要領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任。分管財務(wù)工作的領(lǐng)導(dǎo)要對本單位的財務(wù)工作負分管責(zé)任。領(lǐng)導(dǎo)班子其他成員也要對分管工作領(lǐng)域中資金使用和管理承擔(dān)責(zé)任。財務(wù)部門也應(yīng)根據(jù)履行職責(zé)情況承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。要建立健全財務(wù)管理決策與監(jiān)督機制,單位重大經(jīng)濟事項要集體研究決定,并形成文字紀要。
2.樹立現(xiàn)代財務(wù)管理意識,建立與現(xiàn)代企業(yè)制度相適應(yīng)的財務(wù)管理模式
轉(zhuǎn)變財務(wù)管理觀念,樹立現(xiàn)代化財務(wù)管理的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略管理理念。地勘單位經(jīng)歷了從計劃經(jīng)濟到市場經(jīng)濟的變革,很多觀念和管理理念都發(fā)生了變化,為促進地勘單位財務(wù)管理工作的順利開展,提高單位經(jīng)濟效益和綜合效益,必須牢牢樹立現(xiàn)代化財務(wù)管理的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略管理理念。還要樹立現(xiàn)代財務(wù)管理意識,建立與現(xiàn)代企業(yè)制度相適應(yīng)的財務(wù)管理模式。地勘單位應(yīng)根據(jù)自身情況,選擇結(jié)構(gòu)層級,充分利用內(nèi)部資源,降低成本,合理配置與有效使用企業(yè)資本資源,提高財務(wù)管理效率,為企業(yè)創(chuàng)造價值并實現(xiàn)價值,還要加強對財務(wù)風(fēng)險的防范意識,了解經(jīng)營中的財務(wù)風(fēng)險并加以控制,建立完整的風(fēng)險控制機制,減少企業(yè)損失,保證資金安全。
3.進一步強化財務(wù)隊伍建設(shè),提高財務(wù)管理水平
地質(zhì)勘察單位想要提高財務(wù)管理水平離不開優(yōu)秀的財務(wù)專業(yè)人員,可以從以下幾方面著手提高會計人員水平:一是財務(wù)人員要根據(jù)當(dāng)下形勢和要求不斷學(xué)習(xí)更新專業(yè)知識和業(yè)務(wù)知識;二除加強專業(yè)知識和先進工作方法學(xué)習(xí)外,還要加強財務(wù)管理工作相關(guān)知識的學(xué)習(xí)和掌握,以更加有效的執(zhí)行賬務(wù)管理相關(guān)制度;三是根據(jù)市場經(jīng)濟發(fā)展和改革需求拓展財務(wù)管理內(nèi)容、方法和手段,增強風(fēng)險決策能力;四是建立健全各項內(nèi)控制度,以規(guī)范化、科學(xué)化的財務(wù)基礎(chǔ)工作,保證其單位經(jīng)營管理中發(fā)揮應(yīng)有的作用;五是創(chuàng)新管理模式,實現(xiàn)地勘單位財務(wù)管理信息化,加大財務(wù)信息監(jiān)管力度,以確保財務(wù)管理目標(biāo)與政策的貫徹落實。
4.強化地質(zhì)勘察單位資金管理
地質(zhì)工程勘察單位企業(yè)管理以財務(wù)管理為中心,財務(wù)管理又以資金管理為中心,企業(yè)在資金管理中必須要合理使用資金,充分考慮資金的使用效益和機會成本。應(yīng)當(dāng)加強資金營運的過程管理,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)內(nèi)部各機構(gòu)的資金需求,切實做好資金在提供勞務(wù)各環(huán)節(jié)的綜合平衡,全面提升資金營運效率。嚴格按照預(yù)算要求組織協(xié)調(diào)資金調(diào)度,確保資金及時收付,實現(xiàn)資金的合理占用和營運的良性循環(huán),嚴禁資金體外循環(huán)。定期組織召開資金調(diào)度會,檢查資金安全,對資金預(yù)算執(zhí)行情況進行綜合分析,發(fā)現(xiàn)異常情況,及時采取措施妥善處理,避免資金冗余或資金鏈斷裂。加強對營運資金的會計系統(tǒng)控制,嚴格規(guī)范資金的收支條件、程序和審批權(quán)限。辦理資金業(yè)務(wù)時,應(yīng)當(dāng)遵守現(xiàn)金和銀行存款管理的有關(guān)規(guī)定,不得由一人辦理貨幣資金全過程業(yè)務(wù),嚴禁將辦理資金業(yè)務(wù)的相關(guān)印章和票據(jù)集中一人保管。對單位資金要實時監(jiān)控,集中調(diào)控,全局統(tǒng)籌安排,保證資金的合理運行。與此同時還要注重資金回收,提高資金周轉(zhuǎn)率,杜絕墊資、交付“保證金”、拖欠工程款等問題,財務(wù)部門需要適度控制,適時安排,認真及時清理應(yīng)收賬款,避免資金的無效占用,減少沉淀積壓資金。
5.加強對備用金的管理