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岩土工程设计范文精选

岩土工程设计范文第1篇

关键字:岩土工程;基坑工程;施工技术

Abstract: The construction steps are more complex and cumbersome, and quite difficult to implement, so the systematic study of geotechnical construction techniques and various construction techniques to accurately grasp the connotation. Geotechnical engineering in order to soil engineering and solution of the pluton problems, including engineering and slope of the land, the basis and foundation as the object of their research. Geotechnical design after the end of the geotechnical engineering investigation activities should according to the site geology and the Party's construction requirements, geotechnical conditions and environmental characteristics, the foundation works, foundations, excavation, slope engineering the geotechnical construction areas construction drawing design and program design.Key words: geotechnical engineering; excavation engineering; construction technology

中图分类号:U469.6+92 文献标识码:A 文章编号:

正文

一、引言

岩土工程具有区域性、不确定性、依赖性、前导性、隐蔽性等特点。施工步骤较复杂且繁琐,实施起来有相当的难度,所以系统地研究岩土工程施工技术及要准确把握各种施工技术的内涵以。岩土工程是以求土体工程与解岩体问题,包括土地工程与边坡、基础与地基等问题,作为自己的研究对象。岩土工程设计在岩土工程勘察活动结束后,根据场地的地质以甲方的施工要求及,岩土工程条件与环境特征,所进行的地基工程、桩基工程、基坑工程、边坡工程等岩土工程施工范畴的施工图设计与方案设计。岩土工程项目数目也将呈上升趋势,随着国家基建项目的增加,所以分析岩土工程施工技术具有重要的实践意义。

二、岩土工程施工技术与岩土工程设计的特点

1、注重经验特别是地方经验。近代岩石力学与土力学的建立,为岩土工程的分析和计算提供了理论基础。但由于结构与岩土相互作用的复杂性,以及岩土性质的复杂多变,不得不作简化,以致实际和预测之间有时相差甚远。工程经验特别是地方经验,鉴于岩土工程计算的不完善,所以岩土工程设计中应予高度重视。

2、岩土性质的不确定性。岩土参数是变异性的,随机变量。而且,不同的测试方法会得到不同的测试值。相互间无确定的关系,差异往往相当大。故在进行岩土工程设计时,不仅要了解测试条件及测试的方法与工程原型条件之间的差别,而且要掌握其概率分布及岩土参数。

3、对自然条件的依赖性。自然界与岩土工程的关系极为密切,设计时必须全面考虑水文、气象、地下条件、地质及其动态变化,必须特别重视调查研究,包括由于兴建工程改变自然环境引起的灾害以及可能发生的自然灾害,做好岩土工程勘察工作。

4、复杂性。首先,岩土施工不论哪种方法,一般需要种辅助设备和大型机械设备多及运输车辆,施工现场要求一平三通.施工受到多种环境和因素的制约,人员密集、工种多、施工准备的工作量大。而工程勘察的现场作业所用测试仪器和设备相对灵活、轻便。其次是施工工艺的复杂性,同一种工法、同一种桩型在不同的地点就要有不同的施工工艺。由于勘察资料不一定准确和地层条件的复杂多变,每一项岩土施工都不会处于完全相同的条件,这就产生了施工工艺的不确定性。施工工艺中出现的问题常常是作业操作者与技术人员争执不休的问题。

5、隐藏性。岩土施工中各个施工工序也都是在隐蔽条件下完成的,而且各种工法的地下连续墙、桩基等都是隐蔽在地下的。施工成果即看不到它的全貌或施工的产品看不到。

三、岩土工程施工技术的选用和发展

1、岩土工程施工技术的发展方向

(1)不断拓宽其适用的条件.对已有的技术方法进行“反思”,随着相关学科技术日新月异的发展,可能规范公布之日,就是其中的某些技术参数、原则 落伍之时。通过“反思”, 深层搅拌法由软土拓宽到湿陷性黄土,振冲法应用地层由砂性土拓宽到粘性土,所以“反思”是十分必要的。

(2)人们将不断拓展新的生存空间是我国现代土木工程建设发展趋势,开发地下空间;改造沙漠修建高速公路和高速铁路;修建人工岛、海底隧道和跨海大桥,向海洋进军等.与之相应的技术方法也将不断的更新、完善、出现。

(3)每一项岩土工程施工技术都体现了众多学科的研究成果,所以对材料、机械、电子、冶金、化工、计算机、流体力、化学学、岩土力学等学科的前沿技术进行、实用理论不断地追踪、掌握和了解是岩土工程施工技术创新之源。

(4)对众多的施工方法进行梳理,大力推广和发展绿色施工方法.应该尽快地本土化,引进开发了发达国家的设备、技术。

2、岩土工程施工技术的选用原则

(1)适用性原则。在岩土工程上没有绝对不好或好的技术,亦即不能以某种技术的几种或者某个指标来评定它是绝对差或好的技术.一定使用最合适的施工技术,但不一定使用最好的。犹豫实施任何一项技术都涉及到天时与地利、空间与时间、人与物、专业与协作、使用与维修、工艺与设备、消耗与供应等各种矛盾,不仅要考虑各部分之间的互动影响,而且还要满足工程的总体要求,此外还要考虑施工技术的“隐蔽性”,

(2)经济性原则。由于施工技术的“不确定性”, 每种技术方法有可能应用于几类岩土工程问题,而每类岩土工程问题往往要准备几套方案或技术,需要通过工期、经济、安全、技术等方面对比才能选定.但无论如何,为了符合国情,技术的经济性占第一位。

(3)绿色性原则。各种施工方法对环境的影响程度,选用与否的重要参考是岩土工程施工中的环境效应,可以预计,许多公害较大的岩土工程施工技术若不改进,随着各地日益严格的环保要求,更多的绿色施工技术将成为“主角”,公害较大的将逐渐退出历史舞台。

(4)实践性原则。由于岩土工程施工技术的“依赖性”、 “不确定性”和“前导性”,所以某种技术是否可行决不能仅依靠理论计算、分析来判断,更重要的是实践,因为技术方案、方法的选定并不是一成不变的,施工工艺的改进,新设备、机具的不断改善和出现,使得相同的设计采用了与以往不同的技术方法来完成,它与长期不变的结构设计是不同的。

四、岩土工程设计的注意事项

1、负面影响和环境限制。岩土工程设计必须考虑的重要因素是环境条件。环境条件越严,可选的方案越少。无论何种工法或方案,一般都是有缺点,有优点,可能有某些负面影响,又有其适用的一面。例如,城市中不能采用沉管式灌注桩和噪音大的锤击式预制桩,某些注浆材料污染地下水,泥浆污染城市,有些施工方法影响人体健康,深基坑开挖和地下开挖时,,严重浪费宝贵的水资源,大量抽排地下水不符合可持续发展原则,降落漏斗使邻近工程产生附加沉降等等。

2、施工的质量的可控制性和可操作性。有优质的施工优秀的设计才能成为现实。当有多种工法可选时,应尽量选用便于操作,施工简单,施工单位有经验的熟悉的工法。设计得过于复杂,会降低施工的可操作性。岩土工程多为隐蔽工程,质量的检验和控制十分重要,挖孔桩的广泛应用,质量易于控制是原因之一。有的工法虽有明显的优势,但是如果质量不易控制也只得放弃。例如粉喷桩许使用就是在于质量不易控制,曾被一些地方封杀。两千零二年版的《建筑地基处理技术规范》规定,必须配有搅拌深度自动记录仪及计量部门确认的粉体计量装置,就是为了解决粉喷桩质量的可控制性问题。

3、技术方法的有效性和适用性。首先应当考虑的是方案的不适用还是适用,无效还是有效。例如,孔隙水压力难以消散,由于软黏性土的透水性弱,因此,不宜采用密集的挤土桩也不宜采用强夯法加固。密集挤土桩的挤土效应造成浮桩、歪桩、断桩的事故屡有发生。挡土墙背后的填土一般不采用黏性土,采用无黏性土,不仅孔隙水容易积聚而增加土水压力,而且是黏性土的压实性不易控制。所谓有效性,是指该方法能达到预期的效果。某种方法的有效性如何,显而易见的可以通过直观经验判断,直观经验难以判断时,需通过验算作出结论。

五、结语

在国际竞争大环境下,我国土木工程建设发展趋势的需要需要我国的岩土工程施工技术应尽快适应,对引进的技术尽快的本土化,对现有的技术方法进行“反思”,是立足之本;追踪相关学科技术、理论的发展,这是创新的根本。

六、参考文献

[1]地基处理新技术:孔内深层强夯,中国建筑工业出版社(第1版),2011.3.1

岩土工程设计范文第2篇

关键词:岩土工程设计;设计基础资料;特点;考虑问题

我国工程建设的基本顺序是勘察、设计、施工,其中岩土勘察设计是工程施工的前期工作,为工程施工提供依据。近年来,随着建设行业发展,岩土工程技术水平显著提升,工程设计有了长足发展。结合当前实际情况和发展成果,对岩土工程设计进行深入分析,总结工作经验,指导今后工作实践,提高岩土工程设计工作质量。

1岩土工程设计特点

1.1对自然条件的依赖性

岩土工程设计以地质勘查资料为基础,与自然界的关系十分密切,设计时要充分结合水文、地质、气象、地下条件及动态变化等情况,其中包括潜在地质灾害及其可能造成的严重后果[1]。

1.2岩土性质具有不确定性

岩土参数是随机变量,加之,不同测试方式得到的测量值不一样,差异性很大,具有明显的不确定性。进行岩土工程设计时,必须掌握岩土参数及其概率分布情况,了解各种测试方法,能够熟练应用测量方法得到科学准确的测量数值,加强数据归集与分析,提高岩土参数的准确性。

1.3注重地方经验

由于岩土性质复杂多变,岩土与结构之间的相互作用变得更为复杂,使得预测与工作实际差异很大。介于此,对岩土工程设计工作经验特别是地方经验尤为注重,因为地方经验是经过大量实践而积累下来的,基本反映了地方工程成果和经验,对增强岩土工程设计质量有重要作用。

1.4原位测试、室内试验等工作十分重要

原位测试、室内试验等科学手段是岩土工程勘察的主要手段,为岩土工程设计提供需要的各项数据。若这些数据出现了错误,势必造成岩土工程设计出错。为此,原位测试、室内试验等在岩土工程设计中占据着十分重要位置。

2岩土工程设计基础资料

岩土工程设计要以最少的投资、最短的工期,达到设计使用年限内安全运行,满足所有预定功能,其中包括安全性、耐久性、经济性等目标。为了实现以上目标,必须认真进行地质勘查,全面掌握岩土工程设计需要的相关资料,确保工程设计科学合理。岩土工程设计资料[2]:①地形、气候、水文等资料;②岩土工程勘察资料;③工程设计资料;④其他各项资料。实际工作中,设计人员了解国家现行规范制度,掌握岩土工程设计方法,在此基础上通过各种渠道收集整理相关的资料,如地方地理文献、原位测试等。然后,从诸多数据中提取出有价值的信息,如岩土性质、岩土参数等,支持岩土工程设计。

3岩土工程设计中考虑的主要问题

岩土工程设计在工程建设中扮演着重要角色,是保证工程质量的关键。鉴于岩土工程设计工作的重要性,应注意以下几个方面问题,以保证岩土工程施工质量。

3.1施工的可操作性和质量的可控性

优质工程以优秀的工程设计为基础,只有工程设计科学合理,工程质量才有保障。因此,岩土工程设计要充分考虑施工的可操作性和质量的可控性,围绕工程建设需求着手设计工作。当有多种工法可选时,应当选择施工方便、操作简单,且施工单位熟悉的工法,降低岩土工程设计复杂性,提高施工的可操作性,保证工程施工质量。总所周知,岩土工程基本都是隐蔽工程,质量控制和检查难度大,为使岩土工程质量可控,岩土工程设计必须考虑质量可控性需求。有的工法优势明显,但是施工质量不易控制,所以岩土工程设计应放弃这种工法。如,粉喷桩是一种深层搅拌加固桩,是饱和软土地基加固的一种新型方法,能增强软基稳固性。粉喷桩适合淤泥、淤泥质土、粉土及一些含水量较高的粘性土,其他类型的地基土不适合采用粉喷桩[3]。从这一点来看,岩土工程设计要符合工程地质条件,根据实际情况选用适合的工法。而且,粉喷桩设计要严格遵守《建筑地基处理技术规范》中的相关规定,准确计量粉体量和搅拌深度,使施工质量具有可控性。

3.2技术方法的有效性和适用性

工程施工技术方法是否有效、是否适用,是岩土工程设计要给予高度重视的一个问题。施工技术方案是岩土工程施工的依据,所有施工都要依靠施工技术方案实施,若施工技术方案缺乏适用性,岩土工程各项施工工作都会失序,影响正常的施工工作。如,软黏性土的透水性弱,孔隙水压力消散难度大,不适合采用强夯法和挤土桩法。特别是挤土桩施工过程中可能因为挤土效应出现歪桩、断桩等问题。为此,要根据地质情况设计岩土工程施工技术方案,提高岩土工程设计的适用性。所谓的有效性,其实指的是施工技术能达到预期的效果,实现岩土工程目标。如,在软土地基上建造费高层建筑,由于天然地基自身的工程地质条件较差,不能直接被采用,所以需进行软基基础。同时,高层建筑基坑深度一般较大,若采用悬臂桩围护结构,可能出现变形超限问题,不能达到预期支挡保护效果。某种施工技术方案的有效性评价分析,要以实际情况为基础,经科学计算加以验证,当然有时也可以利用直观经验判断,但不能完全依靠主观经验,以免适得其反。

3.3环境限制及对环境的负面影响

在岩土工程设计工作中,环境条件是设计工作中必须考虑的重要因素。对于岩土工程而言,一般环境条件越严,可选择的施工技术方案越少[4]。任何一种施工技术方案都有自身的优点、缺点,对周围环境的负面影响或大或少。如,锤击式预制桩和沉管式灌注桩施工时,噪音大,对土体的扰动大;注浆材料污染地下水;基坑开挖破坏地下管线;等等。为此,岩土工程设计时要充分考虑环境条件,注意分析施工技术方案可能带来的负面影响,最好选择符合环境条件,对环境负面影响小的施工技术方案。岩土工程涉及基坑开挖、桩基施工等操作,对土体结构原有稳固性影响很大,若不考虑这样的负面影响,可能引发地质灾害,后果不堪设想。基于此,岩土工程设计时要根据岩土性质、参数等选择适合的施工技术方案,对基坑围护、桩基的承载力、强度及周围土体结构的稳定性进行严格计算和监控,降低岩土工程带来的负面影响。

3.4基础资料的可靠性和完整性

基础资料是岩土工程设计的依据,但不是每一个岩土工程设计基础资料都十分完整,概念设计时要加以重视。如,岩溶发育地区地基条件复杂,塌陷、洞隙及岩基面高度不一等因素危及岩土工程稳定。由于岩基面高度变化无序,没有办法将岩基面勘察十分清楚,这就需要岩土工程设计留有余地,以便后期施工予以补充基础资料,对设计做出局部调整,完善岩土工程施工技术方案。

4结论

综上所述,岩土工程作为基础性工程,其工程设计质量的高低不仅决定着自身质量,也影响着后续工程施工。为此,给予岩土工程设计高度重视,了解岩土工程设计基础资料及设计中要考虑的主要问题,提高岩土工程设计的科学性与合理性,符合并适应的岩土工程实际条件,实现工程项目目标。

参考文献

[1]徐光黎,陈胜,赵新益,倪光斌.日本岩土工程极限状态设计法进展[J].地质科技情报,2014(02):165~170.

[2]魏朝霞,潘家明,徐晨.岩土工程设计动态管理及质量控制[J].山西建筑,2016(13):83~85.

[3]慕凤林.岩土工程勘察与岩土工程设计的关系[J].山西建筑,2016(24):77~78.

岩土工程设计范文第3篇

关键词:岩土工程勘察设计;工程建设;策略

近年来,我国岩土工程勘察设计技术逐渐实现现代化发展,勘察设计工作的诸多方面均得到全面的优化与发展。笔者主要通过对当前岩土工程勘察设计进行深入分析,希望能够对当前的岩土勘察设计工作提供指导。

1岩土工程勘察设计概述

岩土工程勘察主要的职责在于为建筑工程的设计和施工提供必要的资料数据。对于建筑公司来说,岩土工程勘察具有先决性,岩土勘察的准确性和科学性的高低会极大的影响工程的质量的好坏。因而对于岩土的勘察应进行监督并对其勘察内容、形式、技术方面进行严格的要求。当然工程设计也是非常重要的一个部分,岩土工程设计直接指导和作用于建筑。岩土工程勘察和设计两者密不可分,随着岩土工程勘察内容的多样化和复杂化,对设计方式的要求也必然会有所提高。纵观岩土勘察设计形式正从“工程勘察”发展为“岩土工程”,在此转变过程中,我们相关部门高度重视,推行了一系列的措施引导工程勘察设计工作,得到了广泛的行业认同,并极大的推动我国岩土工程的发展和进步,创造了客观的经济效益和社会效益。

2岩土工程勘查与设计工作的具体细节

2.1方案措施

(1)首先应该明确主体,明确勘察对象以进行准确的测绘工作;(2)其次经利用专业技术进行准确的测绘后,应该对相关测绘数据进行分析,并编制勘查纲要;(3)最后应该根据实际勘察情况和需要,明确勘查手段和方式。

2.2具体程序和相关步骤

(1)根据勘察结论,应该进行设计方案的初步拟定;(2)明确施工手段和方法;(3)根据相关流程确定最后方案;(4)制作详细设计方案,并明确各流程细节,如设计的方法、要求等。

2.3岩土工程勘查设计中出现的问题

(1)前期准备工作不充分

在勘察设计前应该明确勘察的目的。只有明确目的才能明确工作方向,并依此进行相关必要的准备工作,以确保勘察设计工作顺利进行。但是就当前实际来讲,前期目的的明确以及相关准备工作不到位,存在着不少问题。总的来说主要体现在:勘查工作的不完善,勘查结果抽象不具体。比如一些勘察单位由于工作出现疏忽,工作内容不太完善造成拟建工程的结构形式、勘查坐标等内容不明确,模糊不清。而有的勘察单位由于前期准备不充分,使得在工程进行时出现各种各样的地质问题了,极大的影响了工程进度以及质量。这些问题的出现都是因为勘察单位没有明确工作目的,没有规范岩土工程工作,没有按照即定的流程和工作步骤去实施造成的,总的来说这都是前期准备工作不到位造成的。

(2)勘查的深度不到位

建筑结构和形式不一样,那么对于勘察深度的要求也不一样。比如,普通住宅和高层建筑、大型商场则勘察深度是不一样的,高层建筑对勘察深度要求要高很多;地质的好坏也会影响勘察深度,如地质好的岩区相对地质好的岩区勘察深度要浅一些。因而在勘察过程中,我们要高度把握这些影响勘察深度的因素,并进行专业分析,确保勘察深度达到要求。勘察过深和过浅都是不可取的,过深会造成不必要的浪费。过浅则势必会对后续的工作造成不好的影响。

(3)勘查技术使用方法的不合理

目前,科学技术的进步也促进了勘察技术的提高。很多勘察单位都更新了勘察设备,极大的提高了勘察水平。但是在勘查技术使用的过程中也出现了不少问题。这些问题大部分都是由于勘察专业人员使用勘察技术的方法不太合理造成的。如有的勘察人员,仅仅为了工作的便利选择不太恰当的勘察方式,从而导致勘察结果没有达到应有的效果,影响了勘察质量。

(4)勘察纲要编制不完整

勘察纲要编制的重要性众所周知。完整、精确是对编制纲要的最基本的要求。但是在实践中,真正达到要求的却不太多。不符合要求的勘察纲要最突出的表现在勘察纲要不完整。造成这种现状的主要原因就在于有些单位对勘察纲要的正确性没有高度认识。有的单位甚至在纲要未经审核甚至没有领导签署的情况下,就投入使用。可以说这是一种缺乏专业素养,很不负责任的行为。

3怎样做好岩土工程勘察设计

(1)提高人员队伍整体素质

专业技术人员是做好岩土工程勘察设计的主体,其重要性不言而喻,因而提高专业技术人员队伍素质应该引起足够的重视。具体说来可以通过以下几种方式:加强教育和专业培训,让专业知识内化并形成系统的体系;鼓励技术人员多参加学术交流,提升知识的深度和广度;定期定时进行岗位轮岗,加强各岗位之间的沟通和交流。

(2)制定地方性的勘察规范

具体问题具体分析,我国疆域辽阔,地质条件复杂多样的特点更得促使我们考虑地区实际。这就要求我们不能采取一刀切的勘察规范,而应该根据通行的勘察准则同时考虑地区地质条件的特殊性,因地制宜制定具有地方特色的勘察规范,以此来提高勘察规范的可操作性和实际效用。

(3)充分运用现代科学技术

科学技术的发展可以说是一场革命,这场革命波及到我们生活工作的方方面面。对于岩土工程也应该顺势而为,加强在岩土勘察设计中计算机技术的应用,这样不仅仅能提高效率,节省人力,同时也能大大提高数据的科学性和可靠性。

(4)充分利用基础理论

岩土工程是一项复杂的巨大工程,牵涉到的理论非常多。土力学的理论、工程地质理论、工程力学理论等是岩土工程勘察所涉及的基本理论。我们在岩土工程勘察设计中以及在对岩土工程相关的工程地质、水文综合分析和评价的过程中应充分利用基础理论和高科技设备,运用科学的工作流程和方法。以此才能为勘察设计提供准确、详实的资料。

4我国岩土工程勘察设计未来发展展望

(1)工程勘察设计技术的发展

随着我国经济建设水平的不断提高,为适应新形势的巨大发展需求,结合已有的研究成果,并以最新的科研理论作支撑,岩土工程勘察设计技术将向着深层次、高水平方向发展。然而,就目前情况来看,要想实现技术的有效突破和未来的高效发展应用,应首先集中处理好以下问题。首先,对于城市规模化开发工程,其中的地基深度开挖难度较大,且基础设施改造牵涉的问题更为复杂,需要进行妥善处理;其次,在特殊土质勘察设计中,如沿海填海土质中,湿陷黄土层问题应首先进行有效解决;此外,在进行大型交通设施建设时,其工程量较大,且设计难度相对较大;最后,工程勘察设计中可能出现的资源浪费和废料污染等问题应首先得到妥善解决。

(2)水文地质工程勘察探析

在开展岩土工程勘察设计工作时,地下水状况的勘察和分析是其中的重要工作。无论是地下水开采使用工程或是建筑防渗处理,均要有效处理地下水问题,这就要求在岩土工程勘察设计中做好水文地质工程勘察工作。目前地下水工程问题主要利用计算机技术,在完成岩土数据的采集分析之后,综合水文渗流情况和补给条件,最终得出地下水控制状态情况。随着该项技术的不断进步,其研究重点将在构建方程这一问题之上。明确相关参数信息,并以此作为依据建立起自动化动态监测和参数采集系统,能够极大提升水文地质工程勘察的工作效率和质量。

(3)地理信息技术的应用

我国地理信息技术在不断发展,其在各个领域和行业当中得到广泛利用。在今后的岩土工程勘察设计当中,地理信息技术也将得到充分利用。尤其以GIS技术为主要技术类别,其在岩土工程勘察设计当中的应用范围和深度将持续拓展。传统岩土工程勘察设计所使用的技术多为钻探技术,其不仅需要大量的人力,在勘察精度和广度、深度等方面也存在一定欠缺。随着岩土工程要求严格程度不断提高,GIS技术能够有效规避传统技术存在的缺陷和不足。通过地理信息系统的应用,不仅勘察范围显著扩大,勘察精度显著提高,且其在信息资源共享方面的优势也极为突出。为保证该项技术的充分利用,需要工程技术人员不断提升自身专业水平,掌握研究条件,并以预测模型作为工程勘察的重要工具。

结语

岩土勘察设计工作是一项兼具科学性和复杂性的工程。岩土工程勘察设计工作对于建筑质量有重要的影响。当前我们应高度重视其重要性,并采取积极措施,运用新科技、新成果来改变目前的现状。只有这样,才能推动岩土工程勘察与设计工作向更高水平、更深层次迈进。

参考文献

[1]袁联中.浅议在岩土工程的勘察与设计中应注意的问题[J].山西建筑,2009:35-26.

[2]王立峰.浅谈岩土工程勘察中存在的问题[J].城市建设理论研究(电子版),2011(15).

[3]温文富,王义海,杨旭.当前岩土工程勘察中的一些问题及改进建议[J].山西建筑,2010:35-108.

[4]王东利.岩土工程勘察、设计与施工一体化模式探讨研究[J].城市地质,2013(04):15-20.

[5]宋祥红,李春梅,刘卫锋.岩土工程勘察数字化技术与实现[J].中国建材科技,2015(02):36-38.

岩土工程设计范文第4篇

关键词:岩土工程;勘察设计;作用;稳定性评价

Abstract: the geotechnical engineering is a more integrated project. This paper focuses on the role of geotechnical engineering and related measures, geotechnical engineering and non-uniformity foundation stability evaluation is analyzed.

Keywords: geotechnical engineering; Survey and design; Action; Stability evaluation

中图分类号:TB21 文献标识码:A文章编号:

1.岩土工程勘察作用及其相关措施

岩土工程勘察工作是非常重要的,要保证工程的顺利施工,必须及时解决那些岩土工程勘察存在的问题。岩土工程勘察的作用主要表现在:(1)对对工程的地质条件进行勘察,为工程提供基础依据。(2)岩土工程勘察结果能够最为选择最优建筑地点。 (3)为建筑施工过程中所遇到的地质问题提供有效的措施。由此可见,必须加强岩土工程勘察措施的实施。其措施主要有:首先,提高勘察精度,全面反映真实情况。在勘察过程中,不能只是单调地采用一种技术和方法来进行,这样得出的勘察结果也是具有局限性的。随着科学技术的不断发展,在勘察过程中应该综合运用勘察所需的所有技术。在空间上,要从“点”到“面”,结合辩证关系来对“点”、“面”进行综合分析。其次,加强勘察技术人员的培训,保证勘察技术人员能够及时地掌握先进的技术和知识。再次,加强岩土工程勘察报告的分析力度。这项工作也是不可忽视的。第四,加强岩土测试的应用。对使用施工检测和监测技术进行加强,从而能够对所提供的岩土工程设计和施工参数的可靠性得以确保。第五,重视勘察现场的岩土取样。岩土工程勘探结果的重要数据来源就是岩土取样和原位测试。岩土工程测试难度较大,在勘测过程中,一定程度的扰动和受力环境差异是不可避免的,并且其严重影响了测试结果。测试结果是否具有代表性是非常重要的问题。我国岩土工程勘察取样工作由于《岩土工程勘察规范》、《原状取土器标准》、《原状土取样技术标准》的变得越来越规范,从而使得取样的代表性和可对比性得以保障,并且有些单位采用单层岩心管取样时采用惯性方法而甩出这样现象得到了很好的防止。最后,重视地质钻探的过程控制。到目前为止,岩土工程勘察中最主要、最有效的勘察手段中仍然包括地质钻探。在进行岩土工程地质钻探过程中对钻孔进行设计控制必须根据不同的岩体、地质条件、取样和测试来进行,从而使其对技术要求和经济效益要求都能够满足。

2.岩土工程勘察不均匀地基的稳定性评价

2.1岩土工程勘察不均匀地基承载力取值

简化计算方法是建筑物设计时比较常用的一种手段。通常将上部结构、地基和基础三个完整的静力平衡结构体系人为地分为上部结构、地基和基础三部分进行独立求解,假定上部结构的柱是嵌固在基础上的,求解出的结构内力,这些内力作用在基础梁或基础底板上,基础梁或基础底板同时承受地基反力,地基反力与上部结构荷载保持静力平衡,并假定地基反力是按直线分布,即此时假定基础是绝刚性,而计算地基变形时又把基础看作是柔性的,即地基反力是均匀分布的,在对地基上进行承载力和变形验算时,所采用的荷载组合也不同,进行承载力验算时采用的荷载效应的标准组合,而在进行地基的变形验算时,采用的荷载效应的标准永久组合,表明基础刚度的不同地基土的发挥度也不同,也即地基土的承载力非定值,其随基础的刚度不同而变化根据上述简化计算方法,仅仅考虑了总荷载与总反力之间的静力平衡条件,而忽略了上部结构与基础以及基础与地基土之间的变形的连续性质,使得在利用地基土承载力取值时把地基土独立看待,承载力取定值,导致地基土承载力取值偏高或偏低,给建筑物留下安全隐患或造成投资浪费,根据多年的设计经验和地基反力观测,地基土反力由于基础刚度的不同,存在不同程度的集中现象,故基础设计时地基土的承载力可根据基础刚度和基础型式的不同作如下调整:(1)当基础刚度较大时地基土承载力可采用偏高值;(2)当基础刚度较小时地基土的承载力可取偏低值;(3)对独立基础,地基土承载力可取低值;(4)而对于条形基础或其它大面积基础地基土承载力取高值。

2.2岩土工程勘察不均匀地基稳定性的计算

对于被判为不均匀的地基,除应按有关规范要求进行建筑物的沉降、差异沉降、倾斜等特征分析(具体分析计算方法可参照“地基规范”)外,更为重要的是应根据建筑物的重要性进行地基稳定性验算,国内外在这方面的文献记录较少,岩土工程师对这一重要内容往往均以对地基稳定性“有利”与“不利”泛泛带过,显得空洞无物,设计人员无所适从,现根据地基整体破坏原理,运用刚体平衡理论,假设塑性区展开浓度为1/3或1/4的基础宽度进行地基承载力分析,这对地基整体稳定性分析有极为重要的意义,“地基规范”建议地基稳定性分析采用圆弧法进行验算,即最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩MR与滑动力矩MR应符合下式: K=MR/MS1.2。运用该式进行整体稳定性计算时,仅适用于小偏心荷载的建筑物,其关键是滑弧浓度的确定,滑弧浓度确定了其地基土整体破坏范围也就确定了,根据多项工程地基土圆弧滑动稳定性验算及塑性区展形范围,认为基础外角点底面以下1/4基础宽度范围浓度内,且该点与地面的连线呈45º 夹角的验算范围可满足建筑物安全使用要求;若经上式验算所得地基稳定性安全系数小于1.2,则应加大基础埋深,继续验算直至满足要求止;或采用增强滑带土抗剪强度的办法重新验算地基稳定性安全系数。

3.结语

岩土工程勘察设计是要求具有较高的专业的一项工程。岩土工程勘察设计与建筑物的安全性密切相关,因此,岩土工程勘察设计需要严格按照相关规范和要求进行,及时发现问题,及时进行补救,进而确保工程的按时按质完工。

参考文献:

[1] 杨大忠. 岩土工程在勘察设计中的作用[J]. 科技资讯, 2009, (18) .

[2] 周显成. 结合工程实例谈岩土工程勘察中存在的问题及措施[J]. 广东科技, 2009, (06) .

岩土工程设计范文第5篇

关键词:岩土工程勘察设计;工程建设;现状;发展前景

前言

最近几年,国家积极发展建筑行业,此时许多的建筑工程开始出现在祖国的大江南北。然而由于我们国家的国土面积非常宽广,每个区域的岩土类型有着自身的独特性,因此在具体开发的时候,我们要面对的地质环境非常复杂,导致岩土工程在开展的时候面对很多难题。岩土勘察设计工作是一项非常基础性的内容,它的开展是否顺利直接的作用于后续的工程建设工作。我们之所以开展该项勘察设计活动,其最主要的存在意义是为了结合项目地质学等知识,辅助先进设备和科技方法来对项目开展实地调查,并把勘察得到的数据评估以及设计,为后续的建设工作的开展提供所需的内容。

1岩土工程勘察设计理论概述

通过分析可知,我们之所以积极开展勘察工作,其主要的目的是为了为后续的建设工作做好前期数据和资料准备工作。在具体的开展项目建设工作的时候,岩土工程有着非常重要的存在意义,精准的勘察工作能够确保后续工作的品质良好,能够保证整个项目的质量优良,所以,我们一定要确保勘察设计工作顺利开展。最近几年,由于建筑市场的不断发展,此时岩土项目勘察工作的工作内容明显增加,在这种复杂的背景之下,只有积极改革勘察设计的方式,才能够保证市场发展有序,才能够发挥出工作的存在意义。对于我们国家来讲,为了提升我国的勘察设计能力,相关机构陆续制定了多条政策用以引导勘察设计工作,便于其更好的为国家的建筑事业贡献力量,更好的创造价值。

2岩土项目勘察设计情况简述

2.1工作者的总体素养较低,技术能力有限

我们国家目前拥有许多的岩土项目勘察设计工作者,然而其中绝大部分的人员的技术能力较低,只有很少一部分人员的工作水平能够和国际接轨。除此之外,团队的勘察技术有高有低,影响到工作的顺利开展。目前很多的技术工作者仍旧使用以往的设计技术,在工作中容易受到很多要素的影响,而且结果也有失精准性,对于设计施工工作来讲非常不利。对于有关的管理机构来讲,在工作中没有意识到对技术工作者能力培养的重要性,未定期举办培训活动,使得技术工作者的能力得不到提升,在开展勘察活动的时候时常发生不协调问题。同时,在当前时期,在进行勘察工作改造的时候,未合理开展技术交流,未适时的引入国外的优秀工艺。

2.2岩土勘察工作成果质量不高

目前,我们国家绝大部分的岩土项目勘察设计机构已经实现了完全企业化的运作模式,所以在开展运作活动的时候其所需的费用不再由国家调拨,而是自负盈亏。这种运作模式的出现有利有弊,其弊端在于此时企业过于重视利润,忽略了技术和质量两大要素,很显然长此以往必然会导致勘察设计的结果有失精准性,质量得不到提升,最终影响到项目建设工作的开展。具体体现为工作者为了提升效率,通常会加班加点,工作中难免会出现各种失误,加之企业为了获取更多的利润,只能不断缩减工作成本,最终导致质量下降。钻探与取样过程不符合勘察技术标准,同样是为了提高工作效率,在工作期间不重视分层的准确度,甚至还会造成勘测上的疏漏。

2.3勘察技术与勘察质量标准未能符合国际要求

我们国家的勘察技术和西方国家比对来看还是有一定的差距的,具体来讲主要以为我们国家在该方面和西方国家的交流力度较低,缺乏沟通,目前我们国家的勘察技术仅仅是在传统工艺的基础上稍作发展,较为闭塞,对于和西方先进水平国家接轨来讲非常不利。

3岩土工程勘察设计的主要内容

具体来讲,岩土工程指的是岩体以及土地的使用以及改造等内容,具体包含勘察、设计、施工以及监测等工作事项。岩土工程勘察指的是按照工程要求,对场地的岩土条件、环境特点、地质特征进行调查、分析与评估,并以此编制相关的勘察文件。相对于其他勘察工作而言,岩土工程勘察更具有针对性,且它以实现工程建设需求为目的,故在进行勘察工作时应以此为中心开展各项工作。查明、评估建设区域的岩土情况、环境特征以及地质条件即为岩土工程勘察的内容;将各项情况调查清楚同时获得有关数据,对岩土工程条件进行分析评估,并采取相应的措施解决相应的问题,确保工程的有效安全开展,则是岩土工程勘察的任务,其中涉及的技术有勘探与取样、地质调查与测绘、现场监测与检验、数据分析等。

4勘察设计工作存在的问题简述

4.1没有做好准备工作

在开展项目勘察设计工作以前一定要确定工作目的所在,只有这样才能够明确工作的方向,才能够做好准备活动,才能够确保后续工作有序进行。不过,通过分析具体的工作情况可知,当前时期在开展工作的时候,未做好准备活动、目的模糊的现象非常常见,具体来讲有如下的几个体现。工作不完善,结果不细致。比如一些勘察人员在开展工作的时候不细致,内容不完善,进而使得项目坐标和拟建内容的形式十分模糊。同时,因为一些勘察机构未认真开展准备工作,使得项目在具体开展的过程中不断遇到各种地质问题,严重的影响到项目的开展,使得项目的品质变差。上述的各种现象的出现均是因为施工方的前期准备活动未开展到位,工作目的较为模糊,未依据工作步骤开展工作而导致的。

4.2未合理运用勘察设备

目前绝大部分的勘探企业都未及时更新工作设备,这就导致了工作能力的提升受到极大的影响。除此之外,在实际工作中,工作者在使用设备的时候问题频出,比如不了解设备的性能随意使用设备,这就直接导致勘察数据较之于真实数据存在很大的偏差,导致最终的质量得不到保证。

4.3勘察纲要方面的问题

对于岩土勘察项目来讲,纲要的制定有着非常重要的意义。在实际工作中一定要确保其精准完善。不过,具体情况是许多企业未实现上述标准,具体表现为纲要不完整。通过分析可知主要的原因在于一些机构未真正意识到纲要编订工作的意义所在。个别企业在纲要没有完成审核的时候就使用了,这不但是一种不负责的体现,同时还是一种低素养的体现。

5提升工作品质的方法简述

5.1制定合理的地方性勘察规范

对于岩土勘察工作来讲,注重事实是务必遵守的一个原则。因此,在实际工作的过程中,一定要结合所在区域和项目的具体情况实事求是的开展工作。众所周知,我们国家的国土面积宽广,各个区域的地质条件有着很大的差别,只有工作中遵守实事求是原则才能够确保项目的质量良好。因此勘察规范不能够一刀切,而应在分析客观的地质条件之后,结合勘察准则来制定具有地域特点的勘察规范,从而使勘察规范的可行性与现实性得以增强。

5.2切实提升工作者的工作能力和素养

身为项目工作人员,只有自身的技术和素养高超了才能够保证项目的品质有保证。对此,我们一定要积极开展工作者的技能和素养培训工作。比如实施轮岗制度,确保岗位间得到很多的交流;积极进行学术交流,确保工作者的工作面得到扩宽;做好培训工作,聘请专家开展知识讲座,确保工作者的知识能力得到提升。

5.3发挥基础理论的作用

岩土项目勘察设计工作牵扯的知识点非常多,比如力学以及地质学内容,它们都被划分为基础理论范畴。在具体的开展工作的时候,一定要发挥出基础理论的存在意义,合理利用先进设备,认真遵守工作流程,以此来获取最为精准的信息,为项目设计工作的开展打下坚实的基础。

5.4利用先进技术提升勘察工作的精准度

科技的发展使得我们的生活有了非常明显的改变,对于项目勘察工作来讲,也应该积极利用各种先进技术提升效率,把先进技术融入到设计工作之中,以此来节省资源,提高工作质量。

5.5工作中要注意的要点

第一,认真分析安全性。由于土体会有存在一定的变形,加之预应力的改变等原因的存在,使得土层防护能力变差,进而使得岩土项目的安全性大打折扣。对此,在开展设计工作的时候一定要高度关注安全防护内容。第二,把多种方法融合到一起,提升总体效益。项目勘察设计工作开展的是否准确会直接的影响到项目的总体利益,所以在设计的时候一定要确保施工方法的实效和经济性。第三,认真评估项目对环境造成的干扰。项目开展的前期阶段会对附近的生态造成一定影响,比如地表下沉,项目爆破的时候形成的地下水位变化以及震动等都会造成一定的影响,因此在具体开展的时候一定要多方调查,比如水文以及地质情况等,目的在于将项目施工工作对环境造成的不利影响降到最小。第四,认真辨别防护方法。在使用防护方法的时候,一定要认真辨别。个别时候,虽然使用了防护方法但是却没有收到预期的目的,比如增加了锚杆密度但是没有增加长度,或是长度改变了但是成孔直径变低了等等的很多现象都会影响到防护效果的提升。

6岩土工程勘察设计发展前景展望

6.1工程勘察技术的发展

我国岩土工程勘察设计的研究工作与项目实施在未来均会遇到较为严峻的挑战。首先是在城市化发展进程中地基深度开挖的保护问题,包括城市建筑基础设施的优化设计与改造问题;其次是沿海地带由于围海造田而引起的特殊土质问题以及特殊土质勘察技术问题,比如湿陷的软质土层所带来的施工问题和建筑实体的安全性问题;然后是大型的交通运输建筑设备建设的技术问题,随着我国社会经济持续发展,各种高技术难度的岩土工程勘察项目会逐渐增多,比如跨海大桥、海底隧道、地铁轨道等;另外,还有岩土勘察过程中的资源浪费与资源科学利用的问题,比如空旷地的填埋、污染地区环境的治理和废料的处理以及回收利用等。

6.2水文地质工程勘察

岩土工程与地下水系统息息相关,地下水的存在和地下水位的变动均会对建筑工程产生重要影响。建筑工程中使用的建筑地基以及水工构筑物在进行防渗施工处理时,都与地下水密切相关。当下我国岩土工程勘察设计技术主要包括运用计算机技术对岩土工程勘察工作得出的资料数据进行数值分析,并科学考察复杂补给条件、渗流等因素,实现对地下水控制状态的分析与资源评价。与此同时,在研究非饱和渗流理论的前提下,构建方程并确定相关参数。逐渐建立起地下水动态变化规律测试及运动特性参数采集的自动化处理系统。

6.3现代化勘察技术在岩土勘察工程中的广泛应用

现代化勘察技术能够在岩土勘察工程中得到广泛应用主要得益于地理科学信息技术的全面发展,其中最重要的技术为地理信息系统(GIS)。地理信息系统软件、数据库技术以及网络技术的运用可以明显提升信息的收集以及分析的速率,而且可以确保品质良好。在具体的使用的时候,工作者一定要深入分析技术特点,逐步提高技术操作能力。

7结束语

对于项目建设工作来讲,勘察设计有着非常重要的存在意义,会直接的作用于项目的进展速度以及品质,最主要的还会影响到相关人员的安全。不过通过分析可知,当前时期我们国家的岩土项目勘察工作在开展的时候存在很多的问题,严重影响到质量的提升,所以,作为相关企业和工作者,必须积极学习有关规范,切实改变工作方法,积极收集有价值的材料,在工作中一旦发现问题要第一时间处理。我们坚信在广大工作者的共同努力之下,我们国家的岩土项目勘察设计工作一定会迎来更加美好的明天。

参考文献:

[1]李曙鹏.岩土工程勘察设计分析[J].中国新技术新产品,2016(04):99-100.

[2]明前军.浅析岩土工程勘察设计的现状与展望[J].科技视界,2016(01):124.

[3]陈自新.岩土工程勘察设计常见问题与对策分析[J].建材与装饰,2016(15):201-202.

[4]虞辉.加强岩土工程勘察设计的措施及其注意事项[J].建材与装饰,2016(33):175-176.

[5]刘卫今,余荣春.浅析岩土工程勘察设计的现状与展望[J].城市建筑:岩土•基础工程,2014,2(1):135.

[6]邹喜国,司涛.浅析岩土工程勘察的现状与展望[J].科技资讯:工程技术,2010,3(16):47.

[7]钱聿铭,谭海樵,杨耀栋.GIS支持下的岩土工程勘察设计区域化[J].苏州科技学院学报(工程技术版),2005,12(4):62-65.

[8]王凡俊.基于协同论的工程勘察设计企业整合营销战略构建研究[D].天津:天津大学,2012.

岩土工程设计范文第6篇

上边介绍了地下水位上升和下降造成的危害,如果地下水位频繁上升或者下降,这种情况也会产生比较严重的危害。水位上升和下降频繁变化容易使岩土发生不均匀的收缩与膨胀,这种变形情况使地面之上的建筑物的地基的稳定性严重受影响。如果变化频率过多,可能会造成地裂地质灾害的发生。另外地下水位的频繁变化,会使土层中的相关元素发生变化,会导致土层中铝、铁等金属元素流失,使土层的承载力下降,建于其上的岩土工程安全性和稳定性也得不到保障。对于地下水位频繁升降这一问题要求在岩土工程选址时要远离地下水位不稳定的地区,在地下水位稳定且变化小的地方展开施工建设。

2岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题分析的内容

岩土工程勘察设计与施工中关于水文地质问题需要进行认真分析,上边介绍到了水文地质的某些变化造成的的危害,这些危害严重影响着岩土工程的安全性,所以对岩土工程勘察设计与施工中遇到的问题应该进行认真分析,下面是进行水文地质问题分析的主要内容。首先需要进行分析的内容是不同类型的地下水对建筑物和岩土体造成的不同影响。水文地质对岩土工程和相关建筑物的影响是多方面的,水文地质变化也具有多样性,所以需要考虑地下水对建筑物和岩土体造成的具体影响,对造成这些影响到主要原因进行认真分析。其次需要考虑的内容是不同建筑物对地下水文状况的要求。在岩土工程建设中有不同的地面建筑需要建设,这些建筑类型具有多样性的特征。有的建筑物占地面积小、地面高度高,有的建筑物占地面积大但是高度相对较低,这些不同的建筑对地面产生的压强不相同,因此对水文地质情况也有不同的要求,如果是单位面积内对地面压强大的建筑就需要选择在稳定性强的地面进行施工建设。另外还需要考虑的内容是根据地下水对建筑物钢筋的腐蚀程度选择相应的材料。在有的岩土工程施工中部分建筑地基会在当地地下水位线之下,在这种情况下,地下水会对地基有一定的腐蚀作用,经过长时间的侵蚀就会使地基的稳固性降低。在岩土工程施工中还需要考虑的是岩土层的基础持力层的构成结构,基础持力层有不同的构成岩层,对于不同的构成岩层在对其分析完成之后再采取与之相适应的措施来进行施工。

3岩土工程中勘察水文地质问题的要求

在对岩土工程中水文状况的勘察中有一定的要求,首先需要了解相关的水文地质条件和了解水文地质问题的评价内容。这是岩土工程水文状况勘察中的两个基本要求。水文地质条件具有一定的复杂性,需要勘测的内容有降水量、地下水位日常变化规律、蒸发量等,另外还需要考虑地下含水层的深度和厚度,地下水的流动方向、类型、水位变化等。这些因素对岩土工程都会产生或大或小的影响,只有对这些要素考虑全面才能有效避免相关问题的产生,也才能更好保证岩土工程的安全。另一项要求是要熟悉水文地质问题的评价内容,在现在通行的水文地质问题评价内容包括四个方面,分别是施工前水文地质问题对建筑物的影响的评价、给建筑物地基基础提供相关水文资料、提出对岩土工程造成影响的解决措施、对不同环境下给出不同的评价重点。这些评价内容能帮助我们对岩土工程勘察设计与施工中的各种情况有一个清楚地认识,也是对采取的措施的有效性的一个有效检验手段。

4结束语

岩土工程设计范文第7篇

关键词:工程类比法;容许应力法;单一安全系数法;多项安全系数法;概率极限状态法

0 概述

从安全度的角度来看,岩土工程设计方法目前主要有工程类比法、容许应力法、单一安全系数法及概率极限状态法4大类。本文即简单回顾这几种设计方法的发展史,讨论其现状及展望其未来。

1 结构设计方法简介

岩土工程设计法均起源于结构工程但又有所不同,故有必要先介绍一下结构设计方法,以利于理解及厘清。

(1)容许应力法

16世纪之前,结构设计没有任何理论。16世纪末,伽利略采用足尺模型试验的方法进行结构设计。随着弹性体系力学的发展,1826年容许应力设计法问世,这是安全系数法最早的一种,至今仍在延用。

《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153[1]定义“容许应力法”为:使结构或地基在作用标准值下产生的应力不超过规定的容许应力(材料或岩土强度标准值除以某一安全系数)的设计方法。通用表达式为:

σ ≤ [σ] = fy/K (1)

结构构件的计算应力σ按荷载标准值以线性弹性理论计算;容许应力[σ]通常由规定的材料弹性极限(或极限强度、流限) fy除以单一安全系数K而得,通常对于塑性材料K取1.4~1.7,对于脆性材料取2.5~3.0。容许应力设计法以线性弹性理论为基础,以构件危险截面的某一点或某一局部的计算应力小于或等于材料的容许应力为准则。

(2)破损阶段法

1932年,随着对结构弹塑性和塑性受力及其破坏的深入研究,前苏联学者提出破损阶段法,又称极限法、最大荷载法、极限荷载法、破坏荷载法、破坏强度法等。这种设计法仍采用安全系数的表达形式,但考虑了结构材料的破坏阶段,因而比容许应力法前进了一步,设计准则为:结构构件由标准荷载所产生的总内力 ΣN乘以安全系数K后应不超过构件截面的破坏抗力Ru[2]。通用表达式为:

K ΣN≤Ru (2)

破损阶段法与容许应力法中的K都是笼统地包括了荷载超过、材料强度偏低等所有可能发生的不利因素,前者除了可考虑结构材料的塑性变形发展和破坏阶段外,仍与后者一样,具有安全系数设计法形式简单、应用方便等优点及采用凭经验确定的单一安全系数等缺点,本质上仍是定值法。

(3)极限状态法

结构应满足下列功能要求[1]:①能承受在施工和使用期间可能出现的各种作用;②保持良好的使用性能;③具有足够的耐久性能;④在发生火灾时,在规定的时间内可保持足够的承载力;⑤当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然事件时,结构能保持必需的整体稳固性,不出现与起因不相称的破坏后果,防止出现结构的连续倒塌。这些功能要求包括了对结构安全性、适用性及耐久性的要求,可概括为结构的可靠性要求。

(4)概率极限状态法

随着对荷载及材料性能变异的研究,人们认识到主要由于荷载效应和构件抗力的随机性导致的非确定性,结构的安全可靠性应该用结构完成其预定功能的概率来衡量,当概率达到一定程度时,即认为该结构是安全可靠的,这比笼统地用安全系数来衡量更为科学合理。“可靠性”指结构在规定的时间内、在规定的条件下完成预定功能的能力,用可靠度来定量度量;“可靠度”指结构在规定的时间内、在规定的条件下完成预定功能的概率;“规定的时间”通常指设计使用年限;“规定的条件”指工程结构正常设计、正常施工和正常使用的条件;“预定功能”指安全性、适用性及耐久性三项基本功能。

(5)三系数极限状态法

1955年,前苏联学者提出三系数极限状态设计法,取代了破损阶段法。该方法的特点为:①明确提出结构极限的概念,结构的极限状态分为承载能力极限状态、变形极限状态和裂缝极限状态三类;②在承载能力极限状态的计算表达式中,将单一的安全系数分解为考虑荷载可能比其标准值偏大和构件抗力可能比其标准值偏小等不利情况的两个分项系数,即超载系数和材料匀质系数,再引入一个调整安全度的工作条件系数;③某些荷载的超载系数和材料强度的匀质系数是将荷载和材料强度、采用数理统计方法按一定的概率取值,这样,在结构安全度问题上引进了概率的概念。

2 各种岩土工程设计法之比较

(1)工程类比法及允许应力法

安全度设计方法的每次变革,对于结构工程而言,几乎都是用新的方法取代了旧的方法,都大大地促进了结构工程的进步;但对于岩土工程而言,好像更注重兼容与和谐,直到现在,从最古老的工程类比法到容许应力法、单一安全系数法到最现代的概率极限状态法,都还在同时使用。

(2)安全系数法与概率极限状态法

岩土工程安全度设计目前的热点问题之一即安全系数设计法与概率极限状态设计法之争。大致上不外乎三种观点:支持的,不支持的,不支持也不反对的。

概率法既然看起来更为先进,缘何被一些规范放弃了而重归于单一安全系数法?原因众说纷纭,各有说辞,但总的来说都倾向于把主要原因归结于岩土的不确定性。不支持概率法的人认为:岩土的不确定性因素太多,例如岩土体结构、岩土材料性能、应力应变机理、地下水形态及力学性质、岩土信息、勘察及各种测试结果、计算理论及方法、荷载及偶然作用等诸多因素的不确定性,使得岩土性能指标的数理统计与概率计算非常困难且离散性太大,可信度太差,这与结构设计中钢材、混凝土等人工材料的统计结果差别很大,推行概率法以后的十几年的工程实践表明,岩土材料性能的标准值都很难通过概率确定,通过可靠度分析研究分项系数难上加难;多年来可靠的研究成果不多,岩土工程连半概率水准都很难达到。有专家认为,对精度很差或者连精度的大致范围都搞不清楚的设计进行可靠性分析是没有工程意义的。而支持概率法的人认为:安全系数是岩土众多参数的函数,既然这些参数具有不确定性而安全系数是确定值,那么用安全系数来判断工程的安全程度显然是不合理的;可靠性分析的本质目的就是要力图定量地考虑岩土的不确定性而且用统一的标准来度量,那么,用概率的方法来研究结构的可靠性,综合考虑投资风险、社会后果及经济后果,只要失效概率小到公众可以接受,就可以认为结构是可靠的,因此,基于概率的可靠性设计才能使结构的安全度具有明确的概念。

笔者认为,概率法是个好东西,但适不适用于岩土工程则是另一回事。

(3)多项安全系数法

不同变量的性质可能不同,我们所具有的知识或了解的程度也不同,多项安全系数方法能较为细致地分别考虑了与材料、荷载以及与工作条件有关的不确定性因素,如荷载分项安全系数主要反映了荷载与内力分析的不确定性,材料强度的分项安全系数主要反映了材料与构件抗力的不确定性,一些施工因素甚至人为差错因素也可笼统地纳入安全系数中加以考虑,因此采用分项安全系数法大致上比较合理。对于多数岩土工程技术的设计方法而言,分项安全系数根据经验确定、不具有概率含义的分项安全系数设计法可能就是终极目标。相对于单一安全系数法,多项安全系数改善了单一安全系数的混沌与过于笼统;相对于概率法,多项安全系数法形式和内容都比较简单、直观、易于改进。《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008支持多项安全系数法,写道:结构构件极限状态设计表达式中所包含的各种分项系数,宜根据有关基本变量的概率分布类型和统计参数及规定的可靠指标,通过计算分析,并结合工程经验,经优化确定;当缺乏统计数据时,可根据传统的或经验的设计方法,由有关标准规定各种分项系数。

本人并不反对概率法,但同时认为多数岩土工程技术更适合于多项安全系数法。包承纲教授说:概率方法与常规的定值设计方法不是互相排斥的,至少在可以预见的未来,不是代替而是与常规法互为补充的[12]。事实上,在常规方法上长期地积累的工程经验和许多分析模式和计算方法,仍是概率方法的一个基础和重要组成部分。安全系数法并不是要排斥概率分析和可靠度分析,可靠度分析的结果应该可以作为一个重要的参考数据被综合考虑在确定安全系数值的决策判断之中,至于对安全系数的定量解释,则为经验、统计与分析相结合[11]。如果把岩土工程比作坑坑洼洼崎岖不平的山路,各种设计方法为行走在山路上的车,那么概率法就是汽车,多项安全系数法是三套马车,单一安全系数法是牛车,容许应力法是手推车,工程类比法则是挑担;能够采用哪种方式,取决于道路的平坦程度,对某项技术了解得越多,相当于道路修得越平坦;有些山路,可能永远都不会平坦到能够行驶汽车,而对于喜马拉雅山,恐怕挑担都上不去直到永远;同时,在较为平坦的山路上,人工挑担、手推车等则可能显得效率太低。

4 各种设计法发展之未来

以多项安全系数法、半概率法、近似概率法分别为不同岩土工程技术设计方法的终极目标,现阶段尤其应该以多项安全系数法为主;目标中排除了工程类比法及容许应力法,对全概率法也不抱有信心。建议规范首先对各种技术都要给予向前走的机会和动力,再循序渐进,小步慢走,不能要求一步到位,欲速则不达;但也要及时收割,不要让瓜烂在地里,一点点接近终极目标。条件不成熟,可先具备形式,再慢慢实质填充,让形式促进实质的发展。

5 结论

(1) 岩土工程设计法主要有工程类比法、容许应力法、单一安全系数法、多项安全系数法及概率极限状态法5大类,均起源于结构工程但又有所不同。

(2) 工程类比法及允许应力法已经不太适应岩土工程发展需要,在绝大多数岩土工程技术中都可以用更先进的设计方法取代。

(3) 不具有概率含义的多项安全系数法、半概率法、近似概率法应分别为不同岩土工程技术设计法的终极目标。

(4) 相对于单一安全系数法,多项安全系数法改善了单一安全系数法的混沌与过于笼统;相对于概率法,多项安全系数法形式和内容都比较简单、直观、易于改进。大多数岩土工程技术适合把分项安全系数设计法作为终极目标。

岩土工程设计范文第8篇

关键词:岩土工程;勘察设计

中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:

在对建设工程进行调查的所有工作中,岩土工程勘察是最具综合性的一种。它的主要目的就是使用不同的勘察方法和手段,研究调查建筑物场地的具体情况,对要在其上进行建设的土地和建成建筑物以后会对地质环境造成的影响进行地质条件的判断分析,探究上部结构和地基一起工作的时候,如何使地基的稳定性和强度得到保证,以及如何才能使其不会有过大变形情况出现,从而将地基准确的承载及变形能力分析出来。此外,要为基础设计、施工、和对地基进行加固提供相关的岩土工程资料。

岩土工程的特性

土和岩石都是自然材料,与钢材、混凝土等人工材料相比,土和岩石显得非常具有特殊性,具体表现在土具有孔隙性以及岩石具有裂隙性。

1.1土具有孔隙性

在力学的定义中,土的结构是散体的,在土中有很多的孔隙。非饱和状态的土是由气体、固体和液体三部分组合而成的,而饱和状态的土则是有液体和固体两部分组成的,因此,其中必然存在孔隙压力和有效压力。在孔隙压力中,既有孔隙气压力,也有孔隙水压力。非饱和土中的孔隙气压力可以产生一种力量,理论上将这种力量成为基质吸力。这种基质吸力与土的含水量成反比,也就是当含水量增大时,基质吸力反而降低,所以,基质吸力极不稳定。在暴雨天气时,花岗岩残积土极易在边坡出现浅层滑坡现象,非饱和土基坑很容易在雨季发生事故,黄土和膨胀土的强度会在湿度增加时大幅降低,这些都是由于基质吸力降低而造成的。与饱和土而言,因为孔隙水压力会消散和增长,因此,加荷速率不同,地基也会有不同的承载力,能否及时的支撑,软土基坑会有不同的稳定度,底层与渗透系数结合存在的差异,会直接致使基础沉降速率存在差别等。在饱和土中存在一种超静水压力,它会产生挤土效应,从而将桩挤歪、上浮、挤断。如若遇到地震,超净水压力液化粉土和砂土。所以,一定要将岩土工程中的空隙压力把握好。

1.2岩石具有裂隙性

与混凝土不同,在岩石中总会发现存在各种各样的或短或长、或窄或宽、或密或稀的裂隙。这些裂隙有弯曲的,有平直的;有光滑的,有粗糙的;有被填充的,有未被填充的;有不规则形状的,也有形状规则的。产生裂隙的原因有很多,有的是因岩浆凝固收缩而产生的原生节理;有的是因沉积间断从而造成的层理;有的是发生变质而产生的劈理和片理;有的是因为构造应力而产生的构造节理;还有的是因为表面作用而造成的风化裂隙和卸荷裂隙等,通常会将裂隙作为结构面,将岩石和裂隙合称为岩体。在岩土工程勘察中,弄清结构面的分布、参数和产状,是非常重要也是非常困难的。

岩土工程勘察内容

岩土工程勘察主要包括3个部分的内容。首先要进行的就是勘探,搜集所需要的资料。这样有利于对地貌、地形、施工条件加深了解。其次,要采集原始资料。这一阶段一定要注意3个问题:第一,要尽量详细的对野外地层进行划分,这样有助于资料的整理。第二,一定要严格依照规范进行原位测试。第三,要特别注意观测地下水位的情况。岩土工程勘察的最后一步是要进行室内试验。通过进行室内试验,可以将岩土的物理力学性质测定出来。

岩土工程勘察的应用

3.1简述工程状况

我国一家大型的钢铁企业计划建一台烧结机,投资2亿元,占地360平方米。运用先进的工艺和技术降低耗能、节约能源,尽力治理环境,使此烧结机的装备水平同我国相同类型的烧结厂相当,最好创新发展装备水平和烧结工艺。计划最多耗用3年半的时间将投资收回,以获得最大限额的环保效益和经济效益。该烧结机主厂房结构为钢筋混凝土结构,高46米,总共5层,厂房的占地面积为22m×137m。委托岩土工程勘察将岩土技术参数提供出来,并对其进行分析评价。岩土工程勘察单位提交如下资料:土层的主要分布为:杂填土、粘土、粉质粘土、强风化页岩和中风化页岩等。且地质状况是上层有水,但水量较小。区域地貌单元为平原地带和低山丘陵。从构造上看,假设建厂区,不会产生断裂。因此得出:此场区底层分布较为稳定,没有不良的地质作用,也没有断裂通过,是稳定的场地,建筑较为适合。

3.2桩基施工情况

由施工总体安排和现场的条件,决定1个半月内完成挖孔桩计划。在工程进行时,挖到16.8米时,C17桩有涌水出现,23米时C18桩有大量涌水出现,此后几天,陆续有16根桩有涌水现象出现。其中B18桩每天涌水超过2000立方米,无法用水泵排干。通过测量得到,大部分静止水位在-19~-20米之间,桩底还有4米左右就到达中风化岩面。详勘报告中水量较少,不符合实际。此外,B18桩上发现灰岩,但报告中却为页岩。鉴于地质情况变动,立即停止挖孔桩。由于实际情况与详勘报告不符,因此决定使用桩筏基础进行施工。另外,要进行补勘,进一步评价地下水的性质、判断是否有断裂、岩溶现象、重新划分地层并明确岩土的稳定性及整体性。

3.3补勘结果

补充勘察时选用了某甲级勘察单位,不仅进行了钻探,还进行了物探和井探。得出以下结论:第一,通过对孔底进行取样分析得出,粘土压缩模量较上次勘察结果稍微偏低3MPa。第二,与原详勘报告比基岩性质有很大不同,实际是灰岩同页岩的交互,在有些地方有少许溶洞出现,但溶洞下方都有大约3米的岩石层。第三,场地有地下水存在,同时,裂隙在下部也有,地下水对钢筋和混凝土结构有微腐蚀性。

3.4重新施工及产生的影响

通过计算,设计单位决定使用桩筏混合基础,这里的桩是摩擦桩,用碎石挤密充填有水桩。桩底的承载力要达到⑤层土的标准,约250KPa的承载力,6.5MPa的压缩模量。由于受到施工机具和场地的约束,在施工时只能用大约1吨的锤夯实它,并且要动力触探检测桩底。但验证结果显示不仅严重影响桩土周围,同时还无法达到要求的承载力,使得对混凝土的灌注受到影响。因此,在经过对地质条件的充分研究后,决定增加扩大头的同时预埋管压浆对未达要求的桩底碎石进行处理。

按照以上的岩土工程勘察设计施工,取得很好的效果,单桩的承载力均符合要求,没有不合格的桩出现。

结束语

对岩土工程进行勘察是一项工程中极为重要的一个部分。勘察结果直接关乎工程的质量,一旦出错就会造成很大的损失。因此,在进行岩土工程勘察时,一定要认真仔细的完成,必要时勘察要逐桩钻孔或者逐桩多孔,这样才能使勘察结果更精确。如果在施工中发现新问题,一定要及时进行勘察补救,尽量避免造成极差的社会影响和重大的经济损失。

参考文献:

[1]万天佐.岩土工程勘察设计数字化系统分析[J].中国高新技术企业.2009(22).

[2]黄栋声.岩土工程勘察中地下水问题的探讨[J],企业技术开发:中旬刊,2012(02).

[3]文君.岩土工程施工对环境的污染与可持续发展[A].2010年全国工程勘察学术大会.2010.

[4]无胤龙.岩土工程勘察相关技术问题分析与研究[J].商品与质量:建筑与发展.2012(02).

岩土工程设计范文第9篇

关键词:岩土工程;勘探;设计;发展

Abstract: Geotechnical engineering is not only a branch of civil engineering and engineering geological professional a small branch, is the recent years newly developed independent professional. It is the use of soil mechanics, engineering geology and rock mechanics problems of rock soil engineering technology, all kinds of Engineering science. Along with the progress of the times and social development, city construction also will speed up the pace, many high-rise buildings and large and medium-sized building construction scale, speed is not a small change in the depth and breadth, geotechnical engineering as it plans to construct the feasibility of the design, analysis and exploration is very important.

Key words: geotechnical engineering exploration; design; development;

中图分类号P624文献标识码A 文章编号

引言

岩土工程勘察是一种综合性的工程地质调查工作。岩土工程勘察的目的是:运用各种勘察测试手段和方法,对建筑场地进行调查研究,对修建各种建筑物的地质条件和建设对自然地质环境的影响作出分析判断;保证地基和上部结构共同工作时,地基的强度、稳定性以及不致于产生过大沉降变形的措施,分析并提出地基的承载能力;提供基础设计、施工以及必要时进行地基加固所需要的工程地质和岩土工程资料。

二、岩土工程

1 岩土工程勘探的定义

岩土工程大多存在于建筑行业,是一项为建筑工程的设计和施工提供多项岩土工程参数以及地质勘探成果的岩土工程勘探,是工程建设中必不可缺的环节,同时也是地基设计的基础。岩土工程的勘探包括现场钻探、原状土取样、室内试验以及现场原位测试等诸多方面。

2岩土工程勘察常见的问题

2.1 勘察质量不高。目前许多勘察单位已实行企业化,由原来的行政拨款改为自负盈亏,勘察任务也由原来的上级下达改为单位自找。于是,有的勘察单位为了眼前利益,放松了对勘察质量的管理,造成勘察成果质量下降。主要表现有:第一,由于勘察工作量不足,为了能争取任务,只好压低预算价,但又要利润,就减少工作量,该做的项目不做或者少做;其次,是钻探、测试及取样不符合规范要求,现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2~3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄的软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样。更有甚的是个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。

2.2 勘察纲要编制不完整。部分单位勘察纲要内容不完整,甚至未经审核审定就施工。也没有勘探点平面布置图。个别单位甚至无勘察纲要。责任人签名或仪器编号填写不全。如室内土工试验、野外施工记录、静探试验记录缺责任者签名及试验日期,缺乏可追溯性,部分漏签、部分自动记录静探数据无责任人签名。不少单位对勘察原始资料的校审未真正落到实处少数单位原始资料归档制度不完善,有的原始资料缺失。

2.3 忽视生态环境的论证。一些勘察单位对岩土工程设计、施工论证不足,其结果是导致灾难性后果。如建筑场地四面紧邻高层建筑物或马路,对于这种建筑场地,岩土工程勘察时,除了按高层建筑岩土工程勘察规定的一般要求进行外,还应重点论证工程施工及运营时对周围环境的影响,但勘察报告中常常忽略这方面的工作,致使无法满足岩土工程施工及设计的要求。基坑开挖时使用的很多技术手段很难取得预期效果,反而造成很大的经济损失

3 岩土工程勘探的强化措施

岩土工程设计范文第10篇

岩土工程的施工应用主要依赖于工程的具体施工环境、施工要求和技术要求等。对于液压技术的应用,使先前不能实现的重量比较大的静压桩得以实现;超声波技术的应用,是岩土工程的质量得到了很大的进步。

2岩土工程施工中所需应用的原则

2.1实践性原则

因为岩土工程的施工技术具有一定的不确定性和依赖性,这样在施工时就不能从单纯的计算和施工经验来进行施工,一定要有具体的施工依据和实践支持才能保证岩土施工的准确性。因为计算的数据和以往的经验在应用中都是不断变换的,需要跟随时代的脚步,对施工技术、施工设备进行改进,这样才能减少施工时间保证施工质量。

2.2适用性原则

在岩土工程施工中,每一项施工都需要相关技术人员共同协作互相配合,在施工的空间大小、设备的好坏、材料供应是否充分,这些都与施工有很大的关系。因此,在实际施工中不仅要考虑到要满足施工总体要求,还要考虑各个细节间的关联性和施工技术的隐蔽性,这样来看,在岩土工程施工中施工技术的好坏不应一概而论,应看的长远一些,要选择对岩土工程施工最适合的施工技术技术。

2.3经济性原则

在岩土工程施工中一定要就多方面因素进行考虑,尤其要对经济因素加以重视。岩土工程施工中会因不确定性的影响,这样在制定方案时,要针对不同情况制定应对方案,在可以保证质量的前提下,着重考虑经济因素。

2.4绿色性原则

岩土工程施工中,如果施工不当就会对环境造成破坏。所以,在选择具体的施工方法中,要考虑对环境的影响,对环境的影响程度直接成为施工方法是否被采用的直接标准。施工中,要把对环境影响较大的施工技术进行改进,如果改进仍不能解决就要将其列入“黑名单”。

3对岩土工程施工技术应用现状解析

3.1对边坡固定工程的施工技术分析

我国的软土锚固技术发展的最为迅

速,已经逐渐达到世界先进水平,首先要采用灌浆技术来提升土地中插入锚杆的承载能力,这样就会逐渐的熟悉软土锚杆的变形情况,针对这些情况总结规律,逐渐的找到防止土壤下沉的方法。除此之外,土钉支护技术应用的也比较广泛,其发展速度也很快。土钉支护技术还可以与其他技术相结合,从而达到目的。如:土钉支护同搅拌桩经过结合二者优点可以形成止水型的土钉支护;土钉支护与预应力锚杆进行结合,就可以构成强度非常大的土钉支护。这样的结合技术还有很多,使开挖支护技术得以很好的发展,从而才能达到预期目的。

3.2对基础工程施工技术的分析

岩土工程的相关人员对后压泵技术进行不断研究,终于取得了一些进展,使基础工程施工中埋在土里的木桩周围的土更加的牢固,这样不但使桩基的荷载能力得到加强,还降低了桩基的下降趋势。在研究后压泵技术之前,对作业量比较大的打孔、立桩技术已经可以熟练的使用,其他的一些基础性的技术也都可以运用自如。但是相对后压泵技术还具有滞后性,此外,还要注意,在施工中不要仅重视经济效益却忽视环境,只有重视质量兼顾环境效应,这样的技术发展的才会更快。

3.3对非开挖技术的分析

相对来说,我国对非开挖技术的掌握还不足,研究的时间比较短,因此,在我国使用非开挖技术还比较少。非开挖技术的含义就是既不破坏地表,又能很好的进行管道安装、线路的修理等工作。在经济效益上看,该技术即节省了人力劳动,又可以很好的缩短施工时间,这样就降低了施工成本,施工效率也在提升。对于非开挖技术,相关的研究人员要加大科研力度,要总结外国非开挖技术经验,努力让非开挖技术应用到岩土工程中。

4结语