时间:2023-05-30 10:00:02
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇岩土工程师,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1、取得本专业(指勘查技术与工程、土木工程、水利水电工程、港口航道与海岸工程专业,下同)或相近专业(指地质勘探、环境工程、工程力学专业,下同)大学本科及以上学历或学位。
2、取得本专业或相近专业大学专科学历,从事岩土工程专业工作满1年。
3、取得其他工科专业大学本科及以上学历或学位,从事岩土工程专业工作满1年。
(来源:文章屋网 )
摘要:本文从岩土工程的定义、范围以及岩土工程与相邻专业之间的关系等方面,阐述了岩土工程参数的不确定性,对自然条件的依赖性,以及测试方法的多样性,和注重概念设计等特点。
关键词:岩土、工程、特点
中图分类号:P642 文献标识码:A
一、岩土工程是一门既古老又先进的专业技术,其实,早在上古时代,人们挖渠、修路、建造居室,就已经跟岩石和土打上交道了,而在近代工业化的过程中,建设厂房,开采矿山,兴修铁路以及水利等土木工程的实践当中,又涉及到了许多与岩土有关联的问题,但是,岩土工程真的当做一门独立的专业来说,还不到半个世纪,传进我国也只有二十年,对岩土工程的含义,以及岩土工程师的职业范围等,到现在依然有不同的认识。
《岩土工程基本术语标准》定义为:”土木工程中涉及岩石和土的利用,处理和改良的科学技术”中国大百科全书定义为:“土木工程的一个分支,以工程地质学,岩石力学,土力学与基础工程为理论基础,涉及岩石和土的利用,整治和改造的一门技术科学”,也有专家定义为:”土木工程的一个分支,研究岩土体(包括其中的水)作为支承体,荷载,介质或材料,必要时对其改良或治理的一门工程技术。”
二、岩土工程的外延岩土工程的实践性很强,从工程实践角度,包括下列范围:1、岩土作为支承体2、岩土作为荷载或自承体3、岩土作为材料4、地质灾害的防治5、环境岩土工程。
三、岩土工程和结构工程的关系。岩土工程和结构工程关系密切,这是显而易见的。无论房屋结构或桥梁结构,都建造在地基上。地基是否稳定,直接影响结构的安危;地基是否会产生过量变形,直接影响结构的功能,产生的次应力可能使结构超过设计极限。地基出了问题又很难补救。因此结构工程十分关心地基的稳定和变形。现在,一般地基设计均由结构工程师考虑上部结构要求统一完成,只有复杂地基基础问题或需专门处理的地基才要求岩土工程师参与。同样,岩土工程师在进行地基的勘察设计时,必须详细了解结构的型式,荷载及其分布,特别是基础的型式和刚度,了解对地基变形的限制要求,以便有的放矢。岩土工程师与结构工程师的密切配合至关重要。还有,岩土工程与工程地质的关系。首先说明工程地质与岩土工程的区别。工程地质是地质学的一个分支,是研究与工程建设有关地质问题的科学。工程地质学的产生源于土木工程的需要,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一门工程技术。从事工程地质的是地质专家(地质师),侧重于研究地质现象,地质成因和演化,地质规律,地质与工程的相互作用;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。因此,无论学科领域,工作内容,关心的问题,两者都是有区别的。 另外,岩石和土的主要特点有以下几点 1、岩石的裂隙性岩石总是或稀或密,或宽或窄,或长或短地存在着各种裂隙,这是岩石区别于混凝土的主要特点。这些裂隙有的粗糙,有的光滑;有的平直,有的弯曲;有的充填,有的不充填;有的产状规则,有的规律性很差。裂隙的成因多种多样,有岩浆凝固收缩形成的原生节理,有沉积间断形成的层理,有构造应力形成的构造节理,有表生作用形成的卸荷裂隙和风化裂隙,还有变质作用形成的片理,劈理等等。 2、土的孔隙性。土是一种散体材料,存在孔隙。对于饱和土是固,液两相;对于非饱和土,是固,液,气三相。于是产生了有效压力和孔隙压力;孔隙压力又有孔隙水压力和孔隙气压力。有效应力原理成了土力学区别于一般材料力学的主要标志,在土工计算中产生了总应力法和有效应力法两种原理和方法。在饱和土中,由于孔隙水压力的增长和消散,不同的加荷速率地基承载力不同;是否及时支撑,对软土基坑稳定有不同的表现。 四、对自然条件的依赖性和条件的不确知性
岩土工程作为土木工程的分支,是以传统力学为基础发展起来的。但很快发现,单纯的力学计算不能解决实际问题。原因主要在于对自然条件的依赖性和计算条件的不确知性。试与结构设计比较,结构工程师面临的材料是混凝土,钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是由工程师在设计时选定,是可控的,计算条件十分明确,因而建立在力学基础上的计算是可信的。而岩74I拜技博羌土,无论材料还是结构,都是自然形成,不能由工程师选定和控制,只能通过勘察查明而又不可能完全查明。因而存在条件的不确知性和参数的不确定性,不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然岩土工程计算方法取得了长足进步,发挥了重要作用。五、岩土工程的测试可以分为室内试验,原位测试和原型监测三大类,还有各种模型试验,极为多样,各有各的特点和用途。同一种参数,又因测试方法不同而得出不同的成果数据。选用合理的测试方法成为岩土工程计算能否达到预期效果的重要环节。例如土的模量有压缩模量,变形模量,旁压模量,反演模量。土的抗剪强度室内试验有直剪和三轴剪;直剪又有快剪,固结快剪和慢剪;三轴剪又有不固结不排水剪,固结不排水剪,固结排水剪和固结不排水剪测孔隙水压力;原位测试有十字板剪切试验和野外大型剪切试验。由于试验条件不同,试验结果各异。用哪种试验方法合理,由岩土工程师根据具体条件确定。这种测试方法的多样性,也是岩土工程区别于其他工程技术一个重要特点。岩土工程分析计算时注意计算模式,计算参数和安全度的配套,而其中计算参数的正确选定最为重要。 岩土工程具有不严密性。不完瞢性和不成熟性 地质学和力学是岩土工程的两大理论支柱,两者互助补充,互相渗透,互相嫁接。力学是以基本理论为出发点,结合具体条件,构建模型求解。特点是从一般到特殊,严密,是一种演译推理的思维方法。地质学是在调查研究取得大量数据的基础上,分析,综合,对比,找出科学规律,从特殊到一般,是一种归纳推理的思维方法,侧重于分析成因演化,宏观把握,综合判断。由上可知,岩土工程迄今还是一门不严密,不完善,不够成熟的科学技术,处在”发展中”的一门科学技术,因而存在相当大的风险性。沈珠江院士说:土力学发展到现在,是”从学步走向自立”,岩石力学发展更晚,成熟程度还要低一些。 六、岩土工程崇高概念设计,狭义的概念设计可以理解为框架设计,从总体上勾划出设计框架,以备进一步细化。广义的概念设计可以理解为一种设计思想概念设计大体上可以概括为:在充分了解功能要求和掌握必要资料的基础上,通过设计条件的概化,先定性分析,再定量分析,提出~个框架,从技术方法的适宜性和有效性,施工的可操作性和质量的可控制性,环境限制和可能产生的负面影响,经济性等方面进行论证,从概念上选择一个或几个方案,进行必要的计算和验算,通过施工检验和监测,逐步完善设计。广义的概念设计,不仅在设计的初始阶段是必要的,而且要将概念设计的思想贯彻工程的始终。做概念设计,必须对原理有深刻的理解,有丰富的经验总结,有灵活的运作能力,总揽全局,掌握影响工程成败的关键,对设计的实施效果要有基本正确的估计。七、根据岩土工程的特点,技术控制可分为三个层面:第一层面,涉及人身健康,工程安全,环境保护等公众利益,国家利益的,应订入技术法规,由国家制订,强制执行,严格监管。包括勘察设计的基本准则,各种灾害的防治,有害物质扩散的限制等等第二层面,属于大量重复型的技术规则,如术语,符号,分类,常用测试方法,常用分析法等,宜制定具体而统一的标准,供工程师采用。第三层面,需因地制宜,结合具体工程处置的问题,诸如勘察工作的布置,岩土工程设计方案等,规范只对基本准则作出规定,具体问题由岩土工程师根据具体情况,发挥自己的学识和经验,进行综台判断,并承担风险责任 参考文献:
【1】方晓阳 新时期环境岩土工程的展望[J] 岩土工程学报,2000
【2】王效金 环境岩土工程学研究的发展状况 [J] 铁道工程学报,2007
【3】文柱威 浅谈岩土工程的专业特点 [J] 岩土力学 2009
关键词:注册工程师;工科教育;培养方案;课程改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)45-0082-02
一、引言
注册工程师制度是国家执业资格制度,是对工程技术人员实行的一种门槛准入控制。该制度有助于提高工程师的技术水平,便于国际上的交流和互认,在发达国家已经实施了许多年。我国建设部信息中心于1992年印发《建筑师、工程师注册制度研讨会纪要》通知,开始探索注册工程师制度。我国人事部和建设部于2001年公布了《勘察设计行业注册工程师制度总体框架及实施规划》,对各部门职责做了总体规定,为后续的工作开展制定了纲领。
工程专业的毕业生参加注册工程师考试的及格率,可以部分地反映出该专业的办学水平。现在大学教育与工程师职业资格制度仍有脱节,毕业生要经过一段时间的实践才能成为合格的注册工程师。目前专业人才培养模式还不能充分满足注册工程师能力的要求,因此有必要对现有工程专业的课程进行改革。本文以我校勘察专业为例,介绍了基于注册岩土工程师能力要求的专业课程改革。
二、课程改革的措施
1.修订培养大纲。注册岩土工程师考试大纲代表了工程界对岩土工程师知识结构的总体要求,也为我国高校制定培养大纲提供了重要参考。本课题组根据考试大纲,提炼出注册岩土工程师所需的岗位能力,调整我校勘察专业人才培养模式,以满足注册岩土工程师制度所要求的大岩土概念。
为了方便学生毕业后尽快获得行业“准入证”,我们将注册岩土工程师考试大纲中绝大部分的知识点都分配到大学课程中去,以求教学内容涵盖注册考试内容。同时进一步明确各门课程在人才培养中的作用,减少课程的总学时,尤其删除课程之间不必要的重复部分。注册岩土工程师考试大纲不仅包括大学物理、高等数学、线性代数、普通化学等公共基础课的内容;还包括理论力学、工程力学、工程地质等专业基础课的内容;还包括边坡加固、基坑支护、施工技术与组织、桩基工程、地基处理等专业课的内容。要掌握这些内容庞杂的、相互联系的知识,需要对现有本专业的课程体系进行改革,描绘出能力要求与课程之间的对应图。
2.优化课程体系。我国注册岩土工程师考试包括基础考试和专业考试,要让学生扎实掌握这些知识与能力,必须有相应的教学改革与之相配套,注意课程之间的整体联系。在课时分配上注意参照注册资格考试大纲,科学分配课程学时,调整基础课程和专业课程的比例关系。充分研究课程内容以及各门课程之间的衔接关系、减小不同课程中内容的重复,构建专业方向的课程模块,使课程的整体结构更加合理。比如在土力学中适当增加渗流固结、斜坡土压力理论,为今后从事地基处理、边坡加固、基坑支护打下扎实的理论基础。在基础工程课程中,适当增加桩基设计方面的知识,并引入公路桥涵地基基础规范的一些内容,扩展学生的专业视野。在技术课程中,增加岩土规范与建筑法律法规的内容,这也是注册岩土师考试的一项重要内容。
课程开设的先后顺序也会影响到学习效果,专业课程开课的前后顺序要体现循序渐进的原则。例如,岩土工程勘察这门课重点在于介绍勘察技术,同时又是工程地质、土力学等课程知识的综合实践与应用,所以应该把岩土工程勘察安排在土力学之后讲授,因为土的工程性质和土的分类这些内容要依赖工程地质、土力学课程的内容。岩土工程勘察报告中对基础类型的建议,也需要有基础工程作为先修课程。
3.改变授课方式。改进教学环节,尝试采用案例教学、互动讨论、观看录像、论文报告、室内试验、野外现场教学等多种教学方法的综合应用。以案例教学法为例,课堂上的工程案例是为学生进入实际工程所作的准备,在案例教学中,学生既有机会提出解决工程问题的方法,同时也可以及时从教师及同学那里获得反馈意见。在这种情景中,学生们解决问题的种种方法都可以提出来并加以比较讨论,这为他们将来以后的工作提供了一个近乎真实的场景,缩短了教学与实践之间的差距。
在授课过程中还应该注意提高学生的综合应用能力,满足注册岩土工程师能力的要求。在岩土工程实践过程中,不少工程问题的处理,在很大程度上依靠综合应用能力。学生在校期间如果培养了较好的设计、施工、管理和沟通等综合能力,毕业时即可以胜任工程师岗位的工作任务。例如根据一栋高层建筑上部荷载和地质勘察报告,如何确定基础方案就是一个综合问题,要采用桩基、筏基、箱基中的哪一种基础类型,除了考虑建筑功能、结构强度问题外,还涉及到各工种互相配合协调、深基坑开挖对相邻建筑物的影响等。如果学生没有培养出综合应用能力,就无法胜任这样的工作。
三、课程改革的成效
1.专业培养方案更加完善。本课题组采用实地走访、分发调查问卷等形式,对岩土公司企业、本专业校友进行调研,听取他们对专业改革的意见,了解福建省的人才需求趋势,结合注册岩土工程师考试大纲的要求对培养方案进行修订,使本专业培养计划能够与时俱进,以适应社会对人才需求的变化。本课题组还跟踪本专业在校学生的学习情况及能力培养的进程,及时调整教学方案,还增加注册工程师考试内容,并根据每年注册工程师考试大纲和试题进行调整,使其具有时效性和真实性。优化后的课程体系中,各门课程在人才培养中的作用更加明确,各教学环节之间衔接更加紧密,课程体系突出主干课程的核心作用。
2.教材建设体现了注册工程师的能力要求。以前的教材编写是以学科知识的系统性为依据,对行业的注册考试关注不够。现在我国土建行业已基本建立起完善的注册考试制度,作为行业准入门槛。但现有的大部分教材,还是没有体现出注册考试的影响,这样使学生毕业后要花费很多时间去准备注册考试。本课题组以其中的专业基础课《基础工程》为切入口,编写了较有特色的教材,体现了注册工程师的能力要求。
3.形成具有行业特色的实践教学体系。把工程实践教育贯穿于学生在校学习的全过程,通过地质实习、岩土工程勘察、岩土工程测试实习、边坡基坑课程设计等教学环节,使学生在岩性辨别、现场试验、岩土设计等方面获得实践训练,以达到人才培养对工程实践能力的要求。实践性教学内容依据课程的性质不同,分为课内课外、校内校外,依照课程的安排顺序,遵循由易到难、由感性到理性、由单一到综合、由模仿到创新的过程,循序渐进,组成了较为完整的实践性教学体系,凸显行业特色。相关的成果获得我校教学成果一等奖。
四、后续需要解决的问题
1.学生在企业实习的机会有待增加。在美国、德国和日本等发达国家,岩土工程师的培训任务很大程度上由企业承担,而我国的岩土工程毕业生在职业培训方面还未形成体系,施工企业和设计院大都从自身经济利益出发,要求毕业生必须具备相应的工作技能和实践经历。人才市场的需求和毕业生日益增加的就业压力,迫使学校必须加强学生实践能力的培养,构建与注册师执业制度相适应的实践教学体系,尤其要增加学生在企业实习的机会。
2.教师的实践能力有待提高。我国青年工科教师这几年数量大增,普遍缺少工程经验,这样在指导学生实践教学方面就难免捉襟见肘。在兼职教师方面,我国企业工程技术人员到学校兼职教学造成工作时间和教学时间冲突,得不到企业的支持和鼓励,所以到大学兼职教学的工程技术人员不是很多。
参考文献:
[1]曹霞,金凌志,蓝丽江,付强.注册师制度下的土木工程专业教学体系构建[J].高等建筑教育,2012,21(5).
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[6]黄真萍.勘察技术与工程专业工程实践能力培养与探索[J].中国地质教育,2004,(4).
【关键词】 勘测管理 技术 问题 对策
1 前言
1960年,岩土工程在美国兴起,经过这么多年的发展,已经逐渐完善为如今这样一套较完善的建筑岩土工程类科学体系。2008年5月12日,四川省汶川市发生8.0级大地震,给当地的发展带来不可估量的损失,大量的房屋及工程措施倒塌,伤亡人数惨重血的经验告诫世人,岩土工程的勘测技术直接关系着人类的切身利益,关系着整个社会的发展因此,提高岩土工程的勘测技术显得尤其重要。发现岩土勘测的管理问题,及研究对应的解决方法,是现阶段岩土工程勘测技术发展的重要内容。
2 岩土工程勘测技术存在的问题
(1)勘测技术人员素质问题:土工试验室人员结构通常是技术负责员和土工实验操作员而组成的。一些大型的正规工程勘测设计单位的土工试验室中,土工试验室的技术负责人和技术骨干大多是受过正规的岩土工程专业教育的本科生或专科毕业生,具有工程师或高级工程师的资质,甚至注册岩土工程师资质。而一些较小的企业,大部分缺乏有专业的岩土工程师或具有专业岩土工程知识的技术人员,大部分试验人员的工作往往是从一而终,只会某个测试项目的专业工作人员,无法适应全面、全方位的试验项目,而且有些技术测试人员试验过程中操作不规范,极大的影响了试验结果的可靠性,甚至于简化操作过程,更有甚者编造数据,严重影响了试验成果的真实性、可靠性。
(2)岩土勘测设备的问题:主要表现在仪器设备产品不符合规范或标准要求、仪器的设备计量精度不高、勘测仪器设备老化等方面。仪器的生产单位不断增加,各种个体仪器设备生产厂家增长迅速,但对土工试验仪器设备的生产监管却不够,一些仪器设备往往出厂时就不符合规范或标准要求,甚至有的仪器设备对于不同性质的软土和砂土进行试验后竟得出相同的结果。而目前,很多正规的大型国有企业产品的价格高,反而售后服务不佳,随着ISO-9000标准的推广执行,许多单位都开展了计量认证工作,由于这是项每年都要进行的工作,费用较大,对于一些较小的企业,尤其是自负盈亏承包式的土工试验室,在每年的计量工作中常常应付了事。目前有些单位土工试验室的仪器设备都是上世纪七八十年代的产品,仪器设备严重老化,由于没有专门的管理部门( 权威) 检查监督、限制,大部分单位为了追求经济利益,继续使用这些设备,严重影响了土工试验测试结果的可信度。
(3)岩土工程勘测造价管理中,往往都会存在着不少问题,现有项目规划不切实际,管理不科学、不合理,勘察质量不高的问题。这些原因直接导致部分项目勘测质量水平不高不良后果。我国勘察的队伍虽大,对于建设项目总投资来看,岩土工程勘察的造价所占比例却不大,但岩土工程勘察质量关系到建设项目决策的正确性,关系到投资估算的准确性,关系到工程设计的安全性和经济性,关系到工程施工的可行性。勘测造价管理在很大程度上影响着建设项目经济效益、社会效益及环境效益的顺利实现。因此,需要加强对岩土工程勘察造价管理的研究工作。
3 提高岩土工程勘测技术的相关对策
(1)加强我国的岩土工程勘测中的强制性条文规范的贯彻与落实。强制性条文是工程建设全过程中的强制性技术规定。贯彻落实强制性条文,应首先与行业协会一起,组织对新规范和强制性条文的学习培训;同时对平时勘测工作中违反国家强制性条文的进行严肃查处,提高执行国家强制性条文的自觉性意识。(2)应提高对做好细节工作重要性的认识以及加强对员工的教育。而一些技术员虽然受过高等教育,却在某种程度上存在着浮躁德心态,认为“天生我才为大用”,对岩土工程中的诸多细节工作不愿细心的去做,工作中丢三拉四现象时有发生,还常常不以为然;没有认识到许多细节工作如果出现失误,将可能对岩土工程勘测报告带来严重的质量问题,甚至对工程带来严重的事故隐患,乃致影响到单位的生存和发展。提高对做好细节工作的重要性的认识,可在某种程度上避免不必要的损失。(3)全面的开发岩土工程勘测的处理系统和岩土工程的数据库。应用先进的计算机技术,开发适合岩土工程勘测需要的岩土工程的专家系统,例如地理信息系统(GIS),并以此为基础扩展到其他行业。也可用Access设计岩土程勘测管理数据库,能对岩土工程勘察各个环节实行全面的信息化的管理。对各环节的管理信息实现录入、查询、修改、打印数据和表格的功能;实现管理图件(图片)、声音、影像等多媒体功能;实现信息动态的网络化功能。(4)提高岩土工程勘测的技术。目前,常常会应用多种勘测手段和先进的测试技术是解决工程问题的有效方法。如:在上海外高桥电厂的勘测中,应用静力触探试验(单通道双、通道)、标准贯入试验、十字板剪切试验、原位渗透试验、旁压试验及跨孔波速试验测定土的力学特性,研究液化和七度地震的震陷问题;用微振动测试确定电厂和灰场场地土的卓越周期;用测气钻孔实测冷却水引、排水管路的沼气含量和侧压力系数。(5)加强对勘测的监管,开展集中整治与规范管理相结合,完善长效管理机制。健全和完善各项规章制度,依法保障勘察市场的有效运行。整顿和长效的规范管理须相结合,标本兼治。对质量检查不合格的单位实行经济处罚、暂停营业整顿、直至取消单位的资质,加大企业违规的成本。(6)促进岩土勘测安全生产的管理规范,应用管理方法加强工程勘察工作。岩土工程勘测工作是项技术性、专业性很强的工作,从事岩土工程勘测的人员在熟练掌握其专业知识和相关法律、法规、规范的同时,还应详细了解其工作特点和操作方式,按照质量控制的基本过程方法来对岩土工程勘测工作进行质量控制。(7)档案管理。在生产、科研和管理中积累了较多的实际案例,目前这些勘察资料在城市建设、国民经济和社会发展中发挥着越来越重要的作用。管理好、利用好这样珍贵的勘测档案资源可以为岩土勘测工作提供更多理论依据。
关键词:岩土工程;数值分析;措施
中图分类号:O241 文献标识码:A
岩土工程分析里的关键
通常情况下,在实际进行岩土工程数值分析的过程中,人们往往是要用简化以后的物理模型去解决比较复杂的工程问题,之后在将其转化为与数学相关的问题,然后在利用数学的方法来解决这些问题。比如,在饱和的软黏土地基中如果出现大面积的沉降问题,就可以通过将其转化成太沙基一维固结物理模型,然后再转化成固结方程来求解。可以知道,在实际的运用中,续介质力学模型受到了广泛的应用,连续介质力学模型主要包括以下几种方程:一个是运动微分方程这种方程主要有动力和静力两种方式;一个是几何方程,这个几何方程主要是分为小应变分析和大应变分析两种情况,并且它们分别用于不同的实际分析过程中;最后一种是本构方程,也叫做力学本构方程,这种一般是用于力学问题的测算等方面。
在实际的操作过程中,具体的问题还要根据所得到的边界条件或者是初始化条件进行解答,但是对于那些比较复杂的工程问题来说,这就需要采用数值分析的方法。也就是当一项工程会涉及到很多种方程问题的时候,这就需要用连续力学模型来解决,这时所用到的运动微分方程和几何方程基本上都是相等的,但是本构方程以及边界条件和初始条件通常是不一样的。而且需要特别注意的是,如果材料是线性弹性体时,本构方程就发生了变化,进而转化成广义的胡克定律。
一般来说,岩土材料都是多相体的,因此在采用连续介质力学模型来分析这些问题的时候,通常会包括以下几种方程:一种是运动微分方程,这个方程同样是分为动力和静力两种形式;一种是有效力原理,而且在这个原理中,总效力往往是有效应力和孔隙压力之和;第三种是几何方程,几何方程主要包括小应变分析和大应变分析两种;最后一种就是本构方程,本构方程主要包括力学和渗流本两种。
通过以上的内容,我们可以看出,多相体和单相体相比较的话,主要是多出了有效力方程和连续方程,另外在本构方程中又多出了渗流本方程。但是在解决不同的岩土工程问题时,基本方程中的有效力原理、运动微分方程、连续方程和几何方程的表达式基本是相同的,但是本构方程和前面几种有很大的差别。如果涉及到具体的岩土工程问题时,我们应该根据具体的边界条件或者相关的初始条件进行解决可能遇到的问题,这样所采用的方法通常就是数值分析法。通过上面的介绍,我们可以发现,连续介质力学通常都是借助于数值分析的方法进行解决的,并且这种方法具有非常好的适应性。
岩土工程数值分析的现状
众所周知,由于岩土是自然的产物,通常具有很强的区域性,它的初始应力是很难能预测到的。在分析岩土工程的过程中,首先需要掌握的就是工程的地质条件,另外还要掌握岩土的工程性质,重要是的掌握力学中的一些比较基本的概念,并且能够在此基础上利用公式以及数值的分析方法来解决问题。在计算的过程中,需要能够做到因地制宜,能够对具体的问题做出具体的分析,然后将得到的结论运用到工程建设中去。在实际的岩土分析过程中,数值分析所得到的结果对于工程师的综合判断是相当重要的。在实际的操作过程中,对岩土工程的对象进行分析时,应该做好岩土材料特性的分析,还应该注意结合岩土工程的初始条件和边际条件进行综合的分析。针对目前的岩土工程数值分析的现状来说,我国的岩土工程的数值分析现状有以下几点:
(1)难以解决又无法回避,是本构模型及它的参数测定在岩土工程分析里的重要特点。前面已经提到:通过建立涉及到区域性特性影响、土类和工程类别的各类特点,是岩土工程数值分析和发展利用工程实用本构模型的侧重方向。工程实用本构模型具有易于测定、参数应用比较少、有利积累工程经验等多个优点。通过大量的工程经验的积累,以及建立多个工程实用本构模型的有效结合,一定能极大促成岩土工程分析里岩土工程数值分析的研究应用,最终由只能用于定性分析逐步过渡到能用于定量分析。
(2)自从剑桥模型确立至今,多国学者提出过多版本的本构方程,但在实际中极少应用。这个现象反映了怎样建立岩土的工程使用本构方程,当之无愧成为采用连续介质力学模型解答岩土工程问题的关键所在;
(3)在了解土的工程性质基础之上,充分掌握、有效分析工程地质资料,通过合理物理数学模型的采用,再运用多类方法进行科学地计算与分析,结合多类工程经验进行综合性判断,从而提出设计的依据,这是对岩土工程师的要求,在岩土工程分析计算中,本着因地制宜的原则,来有效深入开展自己的工作,为研究学科的发展和进步做出自己的贡献
(4)考虑到对岩土工程分析对象的岩土材料特性的掌握和分析,同时岩土工程的边界条件和厨师条件都非常复杂,岩土工程的分析几乎没有能够得到有效解析。目前的实际情况是,只能在定性分析的基础上对岩土工程的数值进行分析。这些特点要求岩土工程设计师们,在工程设计阶段就要重视概念的设计,重视综合判断,因为分析结果很大程度成为分析过程中综合判断的重点依据来源。
岩土工程数值分析的发展措施
岩土工程数值分析的有关专家表示,在反应作用和效应之间的关系称之为本构关系,本构关系设计到的范围比较广,比如力学中的胡克定律和电学中的欧姆定律等。由于岩土生长在大自然中,因为它一般具有以下几个特征:即使是在同一个地区的岩土也会有一定的区别,它们的区域划分比较明显,而且深度和水平方向上的岩土变化也比较多样化;拿目前的技术水平来说,岩土的初始应力很难测定到,岩土往往是多相体的,具有固体、液体、气体三种存在形式,这三种形式有时是很难区分开来的,并且他们之间在不同的状态间还能相互进行转化,这样就给研究学者带来了一定的难度。一般来说,土体都是有一定的结构性的,并且结构土样土质的矿物质、环境以及历史形成等因素都是有关系的,有的土壤还有剪胀性的特点。到目前为止,科学家们已经建立了很多本构模型,其中主要包括非线性弹性模型、弹塑性模型、弹性模型、钢塑性模型等,总计有一百多种,但是真正能够得到工程师们认可并且还能普遍利用的模型是很少的。我国在对本构模型的构建方面,曾经有过高峰期状态,但是现在又开始滑入到低谷中。通过以上的分析可以知道,本构模型主要是通过连续介质力学来解决岩土的问题的。
为了使本构模型能取得更好的发展,我们可以将本构模型的研究分为两大类,通常是科学型模和工程实用型模型。需要注意的是,科学型的模型主要用于揭示和反映一些客观的规律,比如土的剪胀性等。而对于这种模型的建立要求不能过于严格,只要能够保证揭示出一个或者几个客观的规律就可以。工程的实用型模型需要的并不是全面的通用,而是简单并且实用,重要的是能够反映出工程建筑中的实际问题,然后抓住问题的主要矛盾,将其参数能尽可能少以免容易测定,这样的话更能符合实际的操作需要。工程实用型模型建筑的主要目的是使它能够应用到实际的操作过程中,国家应该鼓励更多的人投入到该项研究中去。另外,还要注意在研究中区分工程的类别,对对基坑工程、路基工程等有明确的划定标准,还要区分好土的种类,辨别是粘性土还是沙土等。
结束语
综上所述,关于岩土工程数值分析的几点思考只是初步的研究,相信在经过众多学者的讨论以后还能有更加深刻的见解。岩土工程数值分析对于岩土施工来说是相当重要的,它会影响整个建筑的发展。所以,岩土工程师们应该结合多种模型来进行分析,并在充分掌握了工程地质条件的基础上能够利用具体的参数计算出设计图纸。另外,在岩土工程数值计算的过程中,还需要做到因地制宜,能够抓住问题的主要矛盾,根据实际情况制定出更过的实用性模型,但是应该时刻坚持宜简不宜繁的原则。
参考文献:
[1]田生福. 浅谈岩土工程中数值分析的几点思考[J].研究与探讨,2013(2).
关键词:勘查技术与工程;课程体系;专业建设
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)24-0279-03
随着我国铁路、公路、水利等基础设施建设的快速发展,以及国家不断提高对工程灾害和地质灾害的防治力度,同时国家注册岩土工程师制度的实行,勘查技术与工程专业的内涵和外延也在不断地深化和拓展,与本专业相关的工程领域也不断增加。其工作内容已不再只是原来的工程勘察,而是包括了“岩土工程勘察、设计、施工、监测、监理”等各方向,来服务于交通、水利、水电、铁路等工程建设部门。学生毕业后可从事岩土工程勘察、地基基础设计、环境岩土工程评价与治理、岩土工程施工和监测等工作。我校勘查技术与工程专业为2010年新上专业,是在两个原有专业(岩土工程和工程地质)的基础上建立起来的,是在结合我校土木工程专业学科特点的基础上,充分利用土木工程中两个已有专业(岩土工程和地质工程)的资源优势建立起来的,目的是创办具有自身特色的勘查技术与工程专业,使本专业的学生具有较宽的专业知识面,具有较高的综合素质和能力,以满足社会工程实践对本专业人才的要求。
一、勘查技术与工程专业人才培养目标和指导思想
本专业培养目标为:适应社会主义现代化建设需要,在德、智、体、美和知识、能力、素质各方面协调发展,拥有良好的公共社会科学和自然科学基础知识,系统地掌握勘查技术与工程基本理论和基本知识,获得岩土工程师的基本训练,能在铁路、公路、房建、市政等领域从事工程地质勘察、岩土工程设计与施工、工程物探、地基处理等、地质灾害的预防等工作的高级工程应用技术人才。学生在校系统学习勘查技术与工程学科专业基础知识和实验、实践技能,获得岩土工程师的基本训练,毕业后能将其应用于各领域。同时根据本专业的学科发展以及社会对勘察类人才需求的特点,确立了我校专业人才培养的总体指导思想:宽口径、厚基础、强适应,适应学科发展,知识结构合理,知识传授与实践能力、创新能力的培养并重,适应社会对人才的需求,实现学校学习与单位工作之间的无缝连接。
二、勘查技术与工程专业课程体系构建和专业建设
在详细调研国内外勘察技术与工程专业课程体系的基础上,结合我校特色,对人才培养体系进行了全方位的研究、探索,对该专业的教学内容、手段进行一定调整,建立了与培养综合素质人才和注册岩土工程师制度相适应的勘查技术与工程专业课程新体系,课程教学体系的主题思想是以学生的能力培养为主线,理论教学与实践教学相结合;以学生的综合素质发展为目标,各教学环节在教学过程中实现整体优化。
1.构建递进式强化培养模式,强化学生的能力和素质培养。突破传统的本科教育中“老三段”(基础课、专业基础课、专业课)为序列体系的课程模式的培养模式,构建了递进式培养模式:即初步培养、单项强化培养和综合提高的培养模式。在初步培养阶段,学生一入学就进行专业认识实习,学生除了学习一些基础课外,同时学习专业概论课,形成对本专业的初步认识。在单项强化培养阶段,主要是让学生进行集中的理论课程学习和专业实践,来强化学生在单项技术方面如岩土工程勘查、基础工程、地基处理等方面的能力。综合提高培养阶段主要是采用典型工程案例教学,通过对整个工程案例进行整体介绍,包括工程勘察、方案设计、施工技术等方面进行综合分析,同时在讲解过程中让学生结合已学知识进行多个方案的论证、讨论,从而提高学生的综合素质和解决问题的能力。
2.建立宽厚适宜的理论课程教学体系,强化学生的能力和素质培养。构建课程体系时以培养学生的专业能力为出发点,首先明确了课程体系中各门课程的地位和任务,以及各科课程间的界定和联系。课程体系设置在横向上,打破学科分割,将全部理论课整合为五大模块,即人文课、自然科学基础课、专业技术基础课、专业技术课和选修课,学生除了进行系统地理论和专业课程学习外,还可根据自己的爱好对选修模块进行课程选修,从而利于学生的个性发展。在纵向课程安排上,我校勘查技术与工程专业以“数学、力学-地学-勘查技术-工程实践”为主线,同时强化外语、计算机在本专业上的应用能力。依托土木工程,以培养注册岩土工程师为目标,根据知识、能力和素质为主的培养要求,一些主干课如高等数学、工程力学等要有足够的深度,从而使学生具备足够扎实的理论基础。地学和勘察技术等相关课程,如岩土材料力学、土力学、工程测量、建筑材料、普通地质学、矿物学与岩石学、水文地质学、构造地质学、岩体力学、岩土工程勘察、工程物探等课程,在保证学生具备较宽的知识面的同时,突出课程的应用性。如《基础工程》、《地基处理》这两门主要专业课在进行教学时,建立了由基本理论和综合应用两部分组成的两步阶梯式的课程教学:即首先系统介绍基本理论以及各种方法的基本原理和工艺,然后通过完整工程实例进行综合性的案例教学,使学生对所学基础知识进行重新认识和综合应用。在开设以上专业课程的同时,还开设环境岩土工程、工程监理、地质灾害防治、岩土工程应用软件等相关选修课程,使学生的知识面得到拓宽,专业知识更加深厚,知识结构更趋合理。
3.建立综合的设计和实习的实践教学体系,强化学生的能力和素质培养。加强培养学生的工程意识,增加学生工程实践的机会,加深学生对专业知识的理解,增强学生的应用和解决问题的能力。设计环节教学体系主要从以下几个环节构建:课内的课程设计、单项工程设计、毕业设计等。实习实践教学体系按课内实验、认识实习、单项技术实习(如地质实习、测量实习)、生产实习、毕业实习等依次递进地来构建实习体系,使学生对所学理论的认识不断加深和强化,同时加强了学生对理论知识的综合运用。同时在实践教学中,教师要注重培养学生用所学理论知识解决实际问题的能力,以提高他们的综合能力。与生产单位合作建立生产实习基地,结合生产、教学及科研建立产学研基地,进一步提高教学效果。目前我校勘察技术与工程专业已经与北方设计院、河北勘察设计研究院建立了校外实习基地。学生在实习基地可直接参与到单位的实践中,便于将学校中的理论与实践结合,加深理论知识的认识和提高毕业后的实践能力,实现在校学习与单位工作之间的无缝连接。
4.加强专业课的课程建设和师资建设。加强本专业的课程建设。我校的勘察技术与工程专业是以岩土工程与工程地质为基础建立起来的,在这两个老专业的课程中,现有“土力学”、“基础工程”、“工程地质”等省级精品课程,今后,还要继续加强学科的课程建设,通过课程建设来不断提高人才培养水平。加强该专业的师资队伍建设。加强专业教师工程师素质培养对专业特色发展可以起到促进作用,为社会培养出高素质、有竞争力的专业人才,奠定坚实的基础。同时勘察技术与工程专业是国家注册岩土工程师考试的主要专业。我专业现有的任职教师中,有国家注册岩土工程师5名,他们通过广博的专业知识和丰富的实践经验来熏陶学生,影响学生,提高学生的专业认知度和热情,来提高人才的培养水平。
目前,在各项工程建设中,在设计和施工之前都必须按基本建设程序进行岩土工程勘察,岩土工程勘察的重要性和其质量的可靠性越来越为各级政府所重视。《中华人民共和国建筑法》、《建设工程质量管理条例》、《建设工程勘察设计管理条例》、《实施工程建设强制性条文标准监督规定》、健设工程勘察质量管理办法》等法律、法规对此都有规定。并于2000年开始实行施工图设计文件审查制度,对保证工程勘察设计质量起到了重要的作用,并取得了明显的成效。但是,在各级检查和施工图设计文件审查中,勘察问题仍旧突出。当前,施工图审查主要集中于房屋工程和城市基础设施,对为城市建设服务的勘察单位来说,既是促进更是考验。因此,将岩土工程勘察中常见问题加以归纳、分析,对其产生的根源进行了深层次的探讨,对提高勘察技术水平、保证勘察成果质量、减少勘察过程中的错误不无裨益。自20世纪80年代以来,我国开始实施岩土工程勘察体制。与前者相比,岩土工程勘察体制不仅要正确反映拟建场地或地区的工程地质条件,还要结合工程项目的概况和施工条件进行一定深度的技术论证和分析评价。针对场地特殊的岩土工程条件,提出建议,指导设计选定基础与结构方案,对施工提出应注意和控制的技术要求,服务于工程建设的全过程,这是新的工程勘察体制的最大改变和增加的重要内容。因此,新的工程勘察体制——岩土工程勘察体制具有较强的工程针对性和指导性,不仅要完成工程地质条件的探明,即反映和提供场地真实的地质情况、地基条件和地基岩土的工程性质,而且还要对拟建工程的设计方案,施工技术措施提出指导性的结论意见,为确保工程建设质量,提高工程建设的经济效益提供了可靠依据。
2对岩土工程勘察的有效措施
2.1取得的进展
回顾我国推行岩土工程的十多年来,已经取得的巨大进展表现在以下几方面:
(1)我国已经能够解决技术要求,地质条件复杂的岩土工程问题。相应的规范、规程的编制,标志着我国这方面已经积累的经验达到的水平。
(2)勘察工作已从单一的钻探、取样、试验、提报告模式发展为多种测试手段、综合评价的模式。多功能静力触探、超重型动力触探、预钻式和白钻式旁压试验、螺旋板载荷试验、孔隙水压力测试、波速试验等新技术的迅猛发展,大大提高了地基评价的水平。室内土工试验中高压固结试验和三轴压缩(剪切)试验的普遍应用,使土力学理论更进一步应用到勘察生产实践中。另外,土的动力性质的试验也日益增多;桩的动力测试已经列入有关规范、规程和手册中;表面波速法也开始在工程中得到应用;岩土测试的重要性已经越来越显示出来。
(3)勘察与设计、施工密切结合,初步形成了从勘察到设计、施工、监测,贯穿各个阶段的认识、实践、改造全过程。
(4)地基处理技术水平的大幅度提高。十多年来为了满足工程建设的需要,引进、发展了多种地基处理技术,积累了相当丰富的经验。对第四纪松散地层、湿陷性黄土、膨胀土、软土、填土、饱和松散粉细砂等各种不良地基,开发和应用了许多新的地基处理技术,已成为岩土工程中一项重要内容。工程勘察体制发生了根本性的转变后,勘察结果形成的文件要包括以下重要的技术内容:①场地稳定性的评价,对建筑场地拟建的建筑作出适宜性的技术论证;②为工程设计提供场地各岩土分层、地下水的埋藏条件及其对工程的影响,以及岩土体工程设计参数;③对工程施工过程中可能出现的各种岩土工程问题(如开挖、降水、沉桩等)作出预测,并提出相应的防治措施和合理施工方法的建议;④对拟建场地作出岩土工程评价。对岩土加固(基坑支护)与改良方案或其他人工地基设计方案进行论证和提出建议,并根据设计图纸在岩土工程施工中监控施工质量;⑤预测由于场地及临近自然环境的变化对建设场地环境和临近建筑物可能产生的变化及其对工程建造的影响⑥为已有工程的安全性进行预测性的评定,对拟建工程可能会造成已有工程的不良影响和事故调查分析提供依据;⑦指导岩土工程在建筑物运营、使用过程中的长期观测如建筑物的沉降和变形观测等工作。显而易见,新的岩土勘察体制下形成的文件一岩土工程勘察报告对设计、施工都是极其重要的技术保障文件,它服务于工程建设的全过程。是重要的建设工程程序性文件。但是在新的工程勘察体制创建后的相当长时期内,岩土工程勘察报告在设计和施工企业中未受到应有的重视,特别是在施工企业中不重视运用岩土工程地质勘察报告指导施工的现象显得尤为严重。
2.2岩土工程勘察热点
当前,特殊条件下的岩土工程评价仍然是岩土勘察工程中最普遍最大的热点。特殊条件指的是:
(1)特殊土。包括湿陷性黄土、软土、膨胀土、盐渍土等。在特殊土地基上进行工程建设时,必须充分考虑到它们所具有的特殊物理力学化学性质。
(2)特殊工程地质条件。包括岩溶、斜坡与滑坡~泥石流、采空区、地面沉降、地震效应等。其中强震区的砂土液化、断裂、震陷等问题是岩土工程勘察中经常遇见的。
(3)特殊工程。包括高层建筑、动力机器基础、地下工程、水上工程、核电站、道路桥梁、机场跑到、水坝、尾矿坝等。大型建筑地基勘察与评价仍是当前最热门的话题,对可能产生不均匀沉降的预测及对策以及地震效应的抗震设计参数等问题。
3主要存在主要问题
近20年来,勘察专业体制的改革虽然取得了显著成绩,但并未真正到位,因而阻碍了岩土工程的技术进步和经济效益的提高。队伍大,素质差,成果质量低,与国际先进国家的差距越拉越大。勘察与实际的脱节问题远未解决,又出现了一些新问题。例如:野外记录的质量越来越差;规范规定的取土技术得不到实施,取样测试等的技术不明显:市场上出现钻探米数综合价格而技术含量高的岩土测试和分析评价却处于从属地位。国内当前勘察质量问题主要表现在以下几个方面:
(1)勘察方案不合理,工作量偏多或偏少的现象比较普遍,不是根据实际需要,而是片面追求经济效益或“手段齐全”,也有为了争取招标任务压低费用,勘察工作粗糙,不能满足要求。
(2)第一手资料(钻探、描述、取土、试验、测试等)质量下降。
(3)地基评价和勘察报告缺乏实事求是的科学态度,往往不问具体工程条件,不具体研究分析,又缺乏必要的理论基础知识和逻辑思维能力,比较多的是一般化、老一套,设计施工真正需要的内容不全或不准。而不需要的内容却洋洋大观。近年来,勘察报告有越写越长的趋势,实际上其中很多内容是重复或者不需要的。
(4)对监测工作还没有足够重视。岩土性质和条件是非常复杂的.,勘察时不可能把所有的问题完全搞清楚或预估到。为了保证安全,避免造成重大损失对施工现场进行岩土工程监测是完全必要的。
4高新技术的主攻方向及建议
4.1主攻方向
室内外测试技术是岩土工程勘察的基础。和国外相比,我们的主要差距之一就表现为测试技术的落后。和岩土力学理论发展相比,现在的矛盾也是参数的测试技术落后于理论。如计算地基变形,不管是用什么理论方法、什么数学模型,总离不开的地基土的模量,模量测不出或测不准,什么方法、什么模量得出的地基变形都靠不住。测试技术要走向现代化。我们要继续保留如标准贯入试验这样传统的测试手段,但应更注重现代物理技术(电子技术、波动理论等)来发展测试新技术。现在的趋势是:
(1)土工测试将从研究地基中的某一“点”发展到更大的空间范围的“面’和“体”。
(2)土工测试将从第一代的直接试验和第二代的触探、旁压试验进入第三代的无孔、无损测试技术。测试技术的发展必须要做到三个结合。①硬件(仪器、设备)研制要做到勘察、科研(或高等院校)、制造厂商的相互结合,各有分工,成功的可能性和实际效益就要大的多。②科研与生产相结合。只有与生产密切结合的科研课题或开发项目(如动力触探、静力触探、旁压试验、波速试验、桩基检测等)才能取得比较显著的效果,反过来又促进了勘察生产技术水平的提高。而与生产相脱节的科研项目,即使费了很大的力,也很难取得真正的效果。③理论与实际相结合。
4.2建议
目前,岩土工程勘察的地位和作用与国家和政府给予岩土工程的定位和期望仍有一定的差距。这固然与人们“重设计轻勘察”的思维定式有关,与我国勘察行业体制尚未健全有关,与勘察市场的恶性竞争有关。在当前的形势下,如何完善市场准入制度,加强行业自律、约束机制,从根本上杜绝岩土勘察行业中的弊端,真正体现岩土工程师的价值,更好地应对进入WTO后与国际接轨的挑战。
(1)严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。市场的规范,仅依靠勘察单位的自律机制是不够的,还需要建立有效的行业约束机制。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。
(2)严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。此外,岩土工程勘察属大土木范畴,是多学科的融合,新技术、新工艺层出不穷,.标准规范时有更新,岩土工程从业人员应与时俱进,不断提高自身的业务素质和职业道德素养。在及时推行注册土木工程师制度的同时,加强对相关从业人员的培训工作,加强他们的责任心和使命感,提高勘探测试人员的技术水平。
(3)加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理体系ISO9001:2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环思进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。为加入w''''ro后的国际竞争提供支持,为勘察设计企业进入国际市场创造条件。
5发展趋势
为使我国加入wro后适应国际高标准建设项目系统服务的挑战,本行业在未来5~l0年中的发展目标主要体现在四方面:
(1)由单纯的“工程地质勘察”向“岩土工程”发展日趋完善。
(2)向一切以人类生存的地球表面环境中的大地岩土和与其密不可分、相互影响的地表水、地下水和大气等环境物质为系统工作目标的工程领域开拓。
(3)专业分工形成了分枝趋势:①工程咨询和工程顾问,主要负责工程计划、项目负责、工程试验分析计算和工程监测工作;②野外钻探,可进行探查孔、钻井、灌浆钻孔、锚杆钻孔、海洋钻探以及水平钻孔、定向钻孔等等;③岩土工程施工,可进行各类桩基及地基改良工法的施工。
(4)城市岩土工程发展迅速,为研究和评价旧城市重建和新城市的开发提供规划和建设。近年来,经典的岩土力学面临着严重的挑战。
这种挑战主要来自以下方面:
(1)大规模城市建设面临的地基、基础与深开挖支护问题;城市改造工程问题;
(2)填海工程及海洋工程带来的软土工程问题;各类特殊土带来的工程问题;
(3)大规模的交通工程建设即跨江、跨海、桥梁、隧道工程带来的问题,水利工程问题;
(4)能源工业问题,包括污染、废料尾矿坝及有害废料处理问题;
(5)超重型结构所带来的地基处理和桩基础设计、施工与评价问题;
(6)原子能电站等重大工程的抗震分析与地基抗震问题;
(7)各类地质灾害的评价与防治问题,等等。
作为勘察单位,面对上述的发展,我们应该在如下诸方面作些工作:
(1)使广大技术人员,至少是技术领导和技术骨干在掌握传统方法的基础上,了解这个发展动向和基本思想;
(2)密切注意任何可以利用的新成果和具有规律性的结论,以便进行工程类比和使用;
(3)探索本单位向这个方向发展的时机和可能性。原有的压剪模型和地基、基础与上层结构的协同作用程序体现了新的发展方向,这方面的工作应该继续提高。
关键词:工程监理;勘察技术;存在问题;优化措施
中图分类号: U415.1文献标识码: A
引言
建设工程监理的不断发展,岩土工程监理也随之兴起而受到工程人员的极大重视,其勘察技术在岩土工程建设中是不可或缺的重要环节。长期以来,岩土工程监理现状就是专门的岩土工程监理基本没有深入、全面的开展,结果导致岩土工程监理水平良莠不齐,监理效果无法满足客户要求。因此如何有效准确的推动施工稳定性和适宜性可为工程监理实施提供有力的方案,使工程建设顺利发展是一个值得研究的重大课题。文章通过对岩土工程监理的相关概念和要求进行了简要阐述,旨在为这一行业的快速发展提供一定依据。
一、岩土工程监理的相关理念
1、岩土工程监理的概念和内容
岩土工程监理也叫岩土工程咨询,是根据相关的法律、法规、依据委托合同,对在某建设工程项目与岩石和土的相关的研究、调查、利用等方面,实行必要的监控、协调和约束,从而达到实现岩土工程各方面的工作有序进行的目标,可以保障有序施工、保护环境、拔高质量、提高收益的成果。
岩土工程监理的具体内容是指对房屋建筑岩土工程,公路、铁路、机场、地铁岩土工程、水利、电力、矿山建井工程等的岩土工程监理,实现岩土工程设计监理、勘察监理、监测监理等。
2、岩土工程监理的特点
岩土工程监理根据其工程性质具有复杂性、隐蔽性、风险性、独立性、综合性这五个特点。
二、岩土工程监理中的勘察技术
岩土工程勘察技术多种多样,勘察工作最基本的方法是勘探和取样,勘探是运用特定方法了解地下岩体的相关特性;取样是为了提取岩土样品进行鉴定,获取第一手的岩土特性资料。常见的勘察技术主要有以下几种:常规钻探方法;地球物理勘探;工程地质勘察;遥感技术;示踪试验;模型试验;工程地质原位测试技术。
1、钻探技术
钻探技术依靠特定的岩层钻探设备,钻入岩土层中,提取岩土样品做进一步的分析,以便揭示工程地下岩体的特性。钻探技术作为一种重要的岩土工程勘察技术,早已经在实践中得到广泛的使用,钻探技术分析出的最终结果将作为工程项目设计、施工以及评价中重要的基础资料。岩土工程钻探工作应包括以下内容:(1)鉴别岩层岩性,确定岩层埋深和厚度;(2)查明勘探范围内的地下水的分布情况;(3)提取符合要求的岩土样品、水样品并进行各种试验。
2、地球物理勘探技术
地球物理勘探技术,简称物探技术,是一种以地下岩石的性质或地球的某些物理特性为理论基础,运用相关技术手段,进一步揭示地下岩层的构造及岩层特性的方法。常见的物探方法有电测井法、浅层地震勘察以及高密度电阻率法等,电测井法是一种常见的地球物理勘探方法,用于确定地下含水层厚度、位置以及涌水量等相关水文地质参数。在上世纪九十年代,地质雷达和层析成像技术已经相当成熟,广泛应用于岩溶地区塌陷区、溶洞等分布情况及形态的勘察。地质雷达的优势在于能直接及时地了解岩溶形成的空洞管道系统中的水气压力变化情况,能有效对岩溶地区地面沉降量进行监测。地球物理勘探有利于大范围岩溶分布情况的勘察,该勘探技术准确度容易受到外界因素的影响,还需要进一步改进。
3、工程地质勘察与测绘技术
工程地质勘察与测绘是一种实地调查的方法,需要深入实地调查了解喀斯特岩溶地貌、地下水分布情况、岩土的岩性,并进行测绘工作。工程地质勘察与测绘能够对喀斯特岩溶的分布情况有个整体性的了解,有利于地质勘探工作的深入开展。相比于其他方法,工程地质勘察与测绘技术操作性强,简单实用,能够取得所需的有效数据。
4、遥感技术
遥感技术是建立在航空航天技术基础上的一项较为新颖的技术,常见的遥感技术,大多是借助运行于地球外空间的卫星,对地面地貌进行测绘。遥感技术还包括航空遥感、雷达遥控传感及红外线遥感,长期的实践证明,遥感技术在对岩溶地貌的研究工作起到很好作用,大大提升了科研的效率,适用于大面积区域的遥测。遥感技术主要适用于国家大型建设项目的选址,比如三峡水坝等,而普通的工民建项目不提倡使用该技术,成本较高。
5、示踪试验
利用示踪元素等对岩溶地区地下水进行一定时期的观测试验,查明地下溶洞的分布范围以及联通情况。示踪试验操作比较简单,对人员素质要求不高,最终的试验结果可靠,但该法只适用于地下溶洞存在流水的情况,没有地下水无法进行示踪试验。
6、模型试验
在实验室,模拟实际岩土、水流的现状,制作一定规模的模型,研究不同条件下地下岩溶地基的侵蚀程度及侵蚀后的整体稳定性,该法适用于理论研究。
7、工程地质原位测试技术
工程地质原位测试技术主要依靠动力触探和标准贯入这两项试验,对地下溶洞及岩溶塌陷区的堆积物进行测试分析,以便于了解其工程地质性质和岩层的承载力。工程地质原位测试技术是一项应用时间较长的技术,操作简便,成本低廉,易为工程人员所接受。
三、岩土工程勘察技术中存在的问题
1、岩土工程勘察中存在的主要技术问题
随着勘察市场竞争越来越激烈,不少勘察单位由于种种原因低价承接勘察业务,许多勘察单位不愿意采用先进手段和先进设备,导致勘察质量和技术进步有停滞不前的趋势。根据现行《岩土工程勘察规范》要提供准确、合理、经济的岩土工程勘察报告的任务,认为在岩土工程勘察中存在的技术问题很多,主要有:
(1)界面划分问题:不同岩土体和岩石风化程度的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等;
(2)地质形态问题:不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定
(3)岩土参数问题:岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定;
(4)综合能力问题:部分勘察技术人员对勘察野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力不够强,缺乏如何辨别真伪、归纳总结的能力,缺乏建筑、结构设计方面的知识,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料不能满足需要;
(5)技术素质问题:勘察技术人员碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不能采用合适的技术方法和手段去解决所碰到的技术难题。
四、如何优化岩土勘察技术
1、按照建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则进行岩土工程勘察,不做越轨工程勘察,不在人为可监管因素上犯一点原则性错误才能提高岩土勘察工程的质量。
一方面必须严格执行政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面勘察方应该设立主动监管系统牢牢控制住施工前准备到位,施工时操作正确严谨,施工后控制细致完善。这样可以提高岩土工程勘察的质量,也可以提高企业的效益。
2、严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强勘察人员专业培训考取合格的勘查证件,对于市面上不合格的勘察单位予以严肃处理清除害群之马以提高勘查工程市场的质量。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。
3、严格认证勘察设计单位的质量,提高质量监管力度,严格按照国家质检的规定执行,提高审查质量勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。
4、多元化进步的勘测技术。岩土工程勘测行业到今时今日的发展已经十分先进,配合计算机的使用、结合数据分析可以有效的避免随意选择岩土勘测地点的弊病,另外运用工程软件详尽详细的计算可以使岩土勘测的准确性更高,但是即使再先进的岩土工程勘测软件都需要人机的结合,不能舍本逐末放弃人工的主动性,因此,多元化高科技结合的岩土工程勘测才是最适宜于未来岩土勘测工作的,也是推动岩土工程勘测发展的动力。
结束语
我国的岩土工程监理中的勘察技术起步较晚,发展较慢存在问题也比较多,而这一技术在工程建设中发挥着极其重要的作用,同时它既是一项较为细致和繁琐的工作,在遇到大的项目各复杂工程时要采用合适的技术方法和手段去解决所碰到的技术难题。也是工程建设中的一项很关键的工作,整个项目的运行质量与之息息相关。更加需要相关工作人员共同研究,逐渐提高勘察技术,尽快完善岩土工程勘察体系。
参考文献
[1] 周丽云.唐伟华.浅谈岩土工程勘察技术[J].城市建设理论研究,2012,(14):55-56.
[关键词]岩土工程监测 地质灾害 评价预测
[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-330-1
自50年代末以来,现代科技成就特别突出。特别是将计算机和电子技术都应用到了岩土工程监测中去。极大地增强了勘察测试技术和岩土构筑技术方法的发展。
岩土工程设计逐渐从强度破坏极限状态控制向着变形极限状态控制不断地演变着,这也体现了科技的不断提高和发展,还体现着岩土工程界的各类信息在工作人员的意识上不断地更新,进步和发展。这也体现了岩土工程的监测技术不断的发展提高,整体水平也有着质的变化。
1目前岩土监测的应用中存在的问题
1.1监测仪表器
虽然岩土监测技术相对于古时代的监测仪器相对比有着明显的改善,但是在监测仪器表的本身,例如:线性,稳定性,响应性,重复性以及操作性方面还是有着不足的地方,还存在着一定的问题。例如:稳定性,在岩土表面,可能监测效果很不错。但是一旦深入到岩土的深部进行探测,可能会存在监测仪器不识别或是探测的地质问题不清晰等状况。这就充分的说明了,仪器的稳定性还是有一定的缺陷。
1.2监测信息的采集不够
在监测的过程中,某些岩土工程师对于基础地质信息还是不够重视,信息的处理也需要着一些新的方法和进一步的研究。
所以,在监测人员对岩土地质进行监测的时候,一定要认真对监测的信息以及数据做详细的记录。对本身的地质信息做以明确的判断。
2岩土工程的监测信息的采集与分析
2.1岩土工程监测系统建立的原则
岩土工程的监测原理就是在监测中合理的确定监测点的布置以及监测的范围。位移的监测点应该根据地质条件来判断,在变化越大的地方,监测点应该越密集。地质变化的越明显,说明了地质监测中的信息越不稳定,那么加大监测点的密集程度是十分有必要的。如果在某一位置上出现了强烈的数据显示,但是没有监测点进行控制,监测不到数据或监测的数据不够清晰,准确。那么,容易造成岩土监测中的损失。也增大了地质灾害的频率性。在监测地点优化布置的基础上,也要确保监测装置的稳定性和可靠性,这也是体现科学技术发展的一个重要体现。依照监测简单使用,经济合理的原则,进行对岩土关键区的监测。所以监测仪器的质量好坏也是决定着岩土工程监测质量的决定性之一,也决定着地质灾害发生的次数和频率。
2.2基础地质信息的采集和分析
基础的地质信息的采集和分析主要包括着:地层,地质构造的信息,地形,地貌的信息以及岩体类型的信息。
在地质信息的采集上,首先要了解岩体的类型。
其次,要了解地貌和地形,要选取有代表性的地段进行监测和分析。
再就是,利用力学的模型来监测它与哪一段地形有关。
最后,就是要根据监测的数据去决定施工的方法。对于岩土的内部结构以及体力性质都要进行明确的分析。
对于所获取的信息和资料进行充分的探讨及研究,将不足的地方及时去弥补,达到每次的监测都有所提高的效果。
3岩土监测的应用实例分析
3.1隧道围岩的大变形及岩爆问题
在高速公路上,我们看到了许多的隧道。在已经竣工的川藏公路二郎山隧道长4176米,最大深埋达到了760余米。隧道的地质条件复杂,经过勘察表明,隧道施工的过程中,容易发生不同程度上的岩爆问题。
所以,在监测的过程中,工作人员不仅要在短的时间内获取到准确的数据及信息,也要在一定程度上注意自身的安全,在保证地质不发生灾害的同时,要加强岩土地区的稳定性。尽量使岩土地质不发生岩爆现象,隧道围岩也能够得以防范,保持了其稳定性。
3.2隧道出口的滑坡问题
在隧道建成以后,很多工程师为了应付了事,没有考虑到出口的滑坡现象。
在南方阴雨天气连绵不绝,时间长了就容易产生泥石流或滑坡现象,一旦发生会造成经济上的严重损失,还可能造成安全问题。所以,滑坡问题是我们必须所关注的。
根据以往的数据表明,该滑坡在中部平台19米处,下部4米处和片石挡墙3米处已经初步形成了贯通性的滑动面,情况十分危险。
根据这种情况,国家所制造的监测仪器正朝着多功能,多样化,自动化,控制化的方向逐步发展着。
4结语
综上所述,通过文章我们可以分析出岩土工程的监测不仅仅是走形式,而是从监测仪器,监测原理和监测方法等各个方面下功夫。这样才会提高整体的监测能力,监测的效果也会稳固的提升。地质灾害也会逐渐的减少,人们的生活也得到了保障。国家应不断地加强科学技术,工程师应加强岩土监测的学习,不断提高自身的水平,为我国的岩土工程监测技术开拓出美好的新篇章!
参考文献
[1]靳晓光,山区公路建设中的岩土工程监测与信息化空位移,应力测试与信息化施工【J】1地质灾害与环境保护,1999.Vol.10(2).
[关键词]岩土工程 勘察方法 措施 参考借鉴
[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-162-2
0引言
国岩土工程勘察质量保证体系基本形成,但一些没有通过审核的勘察报告对国家强制性规定不够重视,执行涣散、违反规定的现象仍有存在,严重影响工程建设。
1岩土工程勘察的任务
岩土工程勘察的任务包含以下方面:
(1)地貌的形态、发育阶段和微地貌特征。
(2)构成斜坡岩土层的成因、种类、分布和性质;当有软弱层覆盖层地区时,应该查明其性状和分布。
(3)对岩质边坡需查明结构面的间距、类型、延伸性、产状、张开度、胶结和充填等的主要结构面产状和坡面的关系、组合关系等;查明有裂隙的土质边坡裂隙的性能状况。
(4)地下水的水位、水量、类型、水压、动态变化和补给,地下水在地表的出露情况和岩土的透水性等。
(5)根据地区的岩石风化程度,气象条件(特别是雨期、暴雨期),水对坡面、坡脚的冲刷情况,地震烈度和坡面植被等因素,准确判断斜坡稳定性受上述因素的影响状况。
(6)岩土的物理力学性质和软弱结构面的抗剪强度。
根据不同的工程需要,将岩土勘察的等级划分为不同的等级,具体划分如表1:
2当前岩土工程勘察问题
2.1忽视环境问题
新项目往往有已有高层建筑,其地基工程和建筑周围环境、建筑物原有基础相互影响。部分勘察企业对此缺乏认识,对岩土工程设计,施工论证不充分,造成灾难性的后果。在施工现场进行岩土勘察,如果此施工现场周围有高层建筑物或相邻公路,还应考虑周围环境对工程的影响。工程中经常仅根据高层建筑岩土工程勘察规定对岩土进行勘察,忽略工程施工和运营时对周围环境的影响,导致无法取得工程设计预期的效果。
2.2国家和本地强制性规定执行不足
(1)由于不熟悉新技术规范,导致违反岩土勘察强制性规定。近10年,国家相继颁发了新工程建设系列标准,如对地震效应的新评价、地基承载力的概念等。部分单位未能及时调整落实,导致不符合要求勘察报告仍在使用。
(2)技术水平低,无法到达法规标准要求,导致违反强制性条文的规定。如,处理不良地质的方法不符合要求、天然地基和桩基的分析评价明显不合理等。
(3)方案受不规范市场行为影响不合理。部分工程业主在没有设计要求和建筑物荷载未知的情况下直接委托勘察,勘察单位迁就业主提出的不合理要求,导致勘察报告质量下降。
2.3勘察企业质量体系不完善
(1)员工技术水平不符合专业要求。有些钻探编录员进和岩土工程实验室工作人员没有经过专业培训,少量单位直接将未受过专业培训非专业工人安排直接岩土工程试验工作,不能正确测出土壤物理指标。
(2)不按规定填写表格,导致信息错误或者信息不全。如缺少责任者签名及试验日期的野外施工记录、土工室内试验、静探试验记录缺乏可追溯性,部分漏签、部分自动记录静探数据无责任人签名。
(3)没有编制完整的勘察纲要。有的单位勘察纲要内容不完整,甚至未经审核通过就施工,不合理布置勘察点。个别单位甚至无勘察纲要。
(4)没有使用规定的测试仪器进行勘察,填写表格时改动仪器型号,导致数据可信度降低。
2.4勘察质量不高
许多勘察单位企业化,自负盈亏代替政府行政拨款,自己找勘察任务代替上级安排任务。因此,一些勘察单位为了获得更高的经济效益,降低勘察要求,导致勘察质量下降。其主要表现为:
(1)由于勘察工作量少,为了揽到勘察工作,便降低报价,同时为了保证利润,就降低勘察质量和工作量。
(2)为了抢进度往往是3-4M才提钻不符合钻探、测试和取样法规的要求。统计分析,其结果往往遗漏一些特殊的地质现象,如薄软镜、小裂隙,造成分层位置不准确。
(3)部分企业取样时,不用取样器而直接从岩芯管中取样(示意图如图二);个别单位甚者原位测试时,现场只做部分实验,其余的数据参照已测数据编造了事。
3优化岩土工程勘察的方法
岩土工程勘察方法或技术手段,主要以下几种:工程地质测绘;勘探与取样;原位测试与室内实验;现场检验与监测。针对现在岩土勘察存在的问题,我们应该从以下几个方面优化岩土勘察的方法。
3.1加强对相关技术人员培训
我国相对缺乏岩土工程专业的技术人才,现在主要是工程地质人员进行岩土勘察,但是工程地质专业人员习惯采用地质工程勘察的原理和方法进行勘察,对岩土工程的方法、理论和内容等缺乏相应的了解,导致我国岩土工程勘察规范化推行较为困难。所以,要优化勘察方法,当务之急必须加强对相关人员的培训,以适应岩土工程的快速发展需要。
3.2规范市场行为、加强职业道德教育、提高勘察质量
规范市场行为、加强职业道德教育、进行行业自律十分必要。勘察单位应加强自我保护意识,对业主提出的不合理要求,要据理力争,按规范实施岩土工程勘察。将个人、企业的严重违规行为记入档案。
我国勘察资质的门槛很低,打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成。通过高级工程师的数量来衡量勘察企业的技术水平,不能反映勘察企业的真正技术实力。尽快完善实施注册土木工程师制度,避免无证上岗,通过采用个人执业资质和企业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。逐步实行注册执业制度,勘察报告必须有注册岩土工程师签字,并对报告质量负责。
3.3优化岩土工程勘察的技术手段
工程地质测绘;勘探与取样;原位测试与室内试验;现场检验与监测是岩土工程勘察主要的方法或技术手段。岩土工程勘察一般在勘察的初期阶段进行,其是工程地质测绘的基础。该方法通过运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,推断出地下地质情况,为后期的勘察工作提供理论依据。地形平坦、地质条件狭小、简单的场地,可采用调查代替工程地质测绘;地质条件和地形地貌较复杂的场地,必须进行工程地质测绘。认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法是工程地质测绘,高质量的测绘工作可以十分准确地推断地下地质情况,对后期的勘察起到了指导作用。
4岩土勘察技术的发展趋势
随着科学技术的飞速发展,地地质雷达和地球物理层成像技术的应用、工程地质综合分析和不良地质现象监测中遥感、工程地质测绘制图、理信息系统、全球卫星定位系统和北斗定位系统技术等高新技术不断引进到岩土工程勘察领域中,极大的推动了勘察技术的发展。
岩土工程勘察全面数字化成为未来勘察工作的发展趋势,数字化勘察技术可以更直观、清晰、明确地反映出地质真实情况。数字化勘察是通过应用计算机技术、当代测绘技术、网络通信技术、CAD技术和数据库技术把一个工程项目的所有信息有机地集成在一起,做到采集数据信息化、处理勘察资料数字化、图文处理自动化、硬件系统网络化,逐步形成智能化的工程勘察设计体系,使勘察设计的技术手段实现全面数字化。
5结语
岩土工程勘察是建设工程的前提,勘察结果直接影响工程,工期、质量、安全等建设项目的各项指标。岩土勘察如果出了错误,将会造成巨大的经济损失。
优化岩土勘察方法,确保勘察结果的可靠性,将有利于最大限度的发挥岩土勘察在工程建设中的重要作用。
参考文献
【关键字】岩土工程;勘察;措施
1 岩土工程勘察的方法
1.1 岩土工程的地质测绘
在各项工程在具体的设计和施工之前,应按照基本程序的建设进行岩土工程勘察。应按照具体的工程项目不同阶段的勘察要求,通过岩土的勘察工作对工程的地质条件进行正确反映,并查明不良的地质作用和地质灾害, 通过细致地勘察和系统地分析,通过提供资料完整且正确评价的工程勘察报告实现对工程项目地质状况的分析和探讨。岩土勘察工作的作用发挥能对工程项目的建设起到事半功倍的效果。通过工程地质的测绘技术能以一个较低的成本以及有效的方式实现了高质量的勘察工作,从而对地下的地质状况进行有效推断。
1.2 工程的勘探与取样
岩土勘察的野外记录过程应由专门训练的人员进行承担,并且应保证记录的真实性和及时性。勘探的记录应按照钻进回次进行逐步填写,严禁勘探完成后追加记录;勘探现场可通过采用肉眼的鉴别和触碰的方法。若是岩土勘探工程具有明确的测算要求或是具有相应的设备时,可采用卫星灌入仪进行标准化和定量化的测算。岩土勘探过程中的钻探成果可使用钻孔野外柱状图或是分层记录表示;岩土的芯样应根据工程项目的要求在一定期限内保存或是长期保存,也可拍摄岩芯、土芯的彩色照片作为勘探的成果资料。在钻探方式难以对地下状况进行准确查明时,可通过采取探井、探槽的方式进行岩土的勘探。在对坝址、地下工程、大型边坡等勘察中,若需详细查明深部岩层的性质、岩层的构造特征时,可采用竖井或平洞。探井的深度不应超过地下水位。竖井和平洞的深度、长度和断面等指数应按照具体的工程要求进一步确定。探井、探槽和探洞等方式进行的岩土勘察工作,在记录过程中,不经应用详细的文字进行描述记录,还应用剖面图、展示图等图片形式反映相应井、槽、洞壁以及底部的岩层属性、底层分界、构造特点、岩土取样以及原位试验位置,并以代表性彩色图片为辅助介绍。岩土勘探过程中一般都需要使用相应的机械设备和动力设备,将耗费较多的人力物力,部分勘探工程的施工周期长,从而在一定程度上受到了较多的限制。在对岩土勘察方式的选择中,应从工程项目的整体上考虑,从而选择最适合工程项目建设的方式进行岩土的勘察工作,建立高效经济的岩土勘察工程。
1.3 现场检验与监测
岩土勘察工作的现场检验与监测主要为了保证工程项目的质量和安全,并且有效提高工程效益。现场检验和监测应在工程施工期间进行。对有特殊要求的工程,应根据工程特点, 确定必要的项目,在使用期间继续进行。现场检验和监测的记录、数据和图件, 应保持完整,并应按要求整理分析。现场检验和监测资料, 应及时向有关方面报送。当监测数据接近危及工程的临界值时, 必须加密监测, 并及时报告。现场检验和监测完成后,应提交成果报告。报告中应附有相关曲线和图纸,并进行分析评价, 提出建议。
2 岩土工程勘察过程中存在的问题和障碍
2.1 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。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,甚至缺失原始资料。
2.2 忽视生态环境的论证
部分勘察单位对岩土工程设计、施工论证不足,导致了严重的后果。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, 但在勘察报告中常忽视环境的论证,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 岩土工程勘察的具体措施
3.1 各级政府和建设行政主管部门必须加大建筑市场管理力度,依法治理工程质量
虽然有关勘察质量的法规已经制订不少和实行, 但这些法规还缺乏威慑力, 一些严重质量事故责任者未能受到应有的查处。因此必须严格执行建设程序、 规范市场行为、 推行全程化监理科学的建设程序应当遵循先勘察、后设计、再施工的原则。一方面政府主管部门按国家的法律、 法规, 对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理, 另一方面应积极推行工程监理全程化, 采用事前、 事中、 事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。
3.2 严格市场准入、 尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训
经过近年勘察设计资质换证, 对勘察设计单位进行了一定的清理整顿, 对规范市场起到了一定的作用。而一些地方和部门,市场准入制度管理疏漏出现虚假的有资质无能力或高资质低能力的不正常现象, 但应该清醒地看到, 我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度, 通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、 促进勘察技术水平的提高。
3.3 加强岩土勘察的质量认证体系
我国现行的勘察质量管理体制是在旧体制的基础上, 逐步改革完善形成的, 或多或少还带有计划经济体制时代打上的烙印, 还存在着政企不分、 政出多门的状况。由此形成的局部封闭管理和内部监督体系, 难以实行严格、 公正的质量监督,不利于建立有效的制约机制。因此要加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理体系。通过质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。提高勘察设计的能力, 提高工程项目的满意程度。
3.4 采用先进的岩土工程勘察技术
在岩土工程的勘察过程中,为尽量避免岩土勘察点布置的随意性和不规范性,可在岩土勘察的过程中使用克里格法,在岩土工程的分析评价过程中,为提高工程项目评价的精确度,可采用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法,岩土工程勘测中, 为了准确确定地基承载力特征值, 可使用回归分析; 岩土工程勘测资料的整理中, 为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。先进的岩土勘察技术提高了勘察工程的精度,切实提高了工程勘察的质量。
参考文献:
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关键词:岩土工程;工程特点;发展前景;施工技术
中图分类号:TL372+.3文献标识码:A
1.引言
岩土工程是20世纪60年代末70年代初形成的一门应用性学科,其研究对象是岩体和土体,是将土力学及基础工程、工程地质学、岩土力学三者结合为一体并的一门既古老又新近的专业技术。上古时代的修路建桥、挖渠道,近代中建厂房、修铁路其土木工程中都与岩石和土打交道。
对于岩土工程人们有几种不同的表述:一种认为土木工程中涉及岩石和土的利用、处理和改良的科学技术;另一种看法是土木工程的一个分支,以工程地质学、岩石力学、土力学与基础工程学为理论基础的涉及到岩石和土利用的一门技术科学。第三种则认为土木工程的一个分支,研究岩土体最为支撑体、荷载、介质或材料,必要时改良或治理的一门工程技术学。以上三种表述方式基本上都是一样的,总的来说,岩土工程是土木工程的一个分支、研究的是岩石和土、是一门技术科学或工程技术。
岩土工程的实践性很强,在实际应用过程中,岩土作为房屋建筑、道路、桥梁等的支撑体,主要研究承载力或变形问题;边坡工程、基坑工程、隧道及地下开挖工程,岩土体即可是载体、也可是自承体,面临的问题是稳定和变形;对于填土、水坝、路堤等岩土可以作为其材料,除了研究稳定和变形外,另外一个就是考虑材料选择和质量控制的问题;塌陷、滑坡、泥石流等沉降地质灾害时,场地和地基的地震效应也是岩土工程的一部分;地址和水文的评估、土石文物的保护等等都是作为环境岩土工程来研究的。因此,要了解与相邻专业的关系对于岩土工程的开发和利用有一定的影响。岩土工程师要掌握各地区域性土的工程性质,开展深入系统的研究,只有掌握好区域性土的工程特性才能更好的为经济建设服务。
2.岩土工程学科的现状及发展前景
岩土工程的发展是围绕现代土建中的岩土问题进行研究的,其主要是涉及到岩石与土的利用、整治和改造,基本问题就是岩土的稳定性和变形性问题。
2.1区域性土分布和特性研究
岩土工程的研究是建立在土结构强度粘性土和无粘性土的基础上的,由于形成条件不同,土的公车个性质具有明显的区域性。据分析研究证明不同区域的土体具有不同的特性,许多岩土工程师发现大部分地区饱和粘土的工程性质具有不同的特性,这些粘土虽有相同点,但是土体的结构特性对建筑施工影响不同。我国地域辽阔、岩土分布广泛,因此,对区域性土的研究是岩土工程发展的一个方向。
2.2基坑工程维护体系稳定和变形研究
随着高层建筑和地下空间的开发,深基坑工程日益增多。基坑维护体系的变形和稳定研究主要是对土压力计算、维护体系的合理型式以及适用范围、基坑开挖以及机构设计等。基坑工程主要涉及的问题是对土体稳定、变形与渗流问题的研究,并考虑土和结构之间的共同作用。基坑工程具有区域性和很强的个性,主要表现在土压力引起的围护结构稳定问题、土体中渗流引起的水土流失破坏矛盾以及基坑周围地面变形量的主要矛盾等等。
2.3地基处理技术和复合地基理论研究和工程应用
近几年来,我国地基处理技术达到很大程度上的发展,但是在其过程中也存在不少问题,如未能因地制宜选用合理的处理方法,不能正确评价地基处理方法的适用性,地基处理理论落后于实践,缺乏完善的质量检验手段等。因此提高各种施工方法,发展的及处理理论,发展地基处理新技术和新材料,从而提高地基综合应用水平。随着地基技术的发展,复合地基技术应用越来越多,浅基础和桩基础是应用最为广泛的基础形式。因此复合地基的承载力和沉降计算理论有待进一步提高。
2.4岩土工程测试技术
岩土测试技术在工程建设中十分重要,其理论形成过程也起着决定性作用。岩土工程技术分为理论研究、室内测试、室外测试三个重要方面。岩土工程的测试技术是保证工程设计的合理性和保证施工质量的重要手段。在岩土工程测试中,地基土的强度特性和变形特性将成为重要的研究对象。随着科学技术的发展,岩土工程测试技术也有了新进展,例如计算机技术、电磁场技术、声波测试技术、遥感技术等等都应用到测试当中,其测试精度的改善,将会给岩土工程在测试结果的可信度上大大改进。
2.5环境岩土工程研究
环境岩土工程主要是应用岩土工程的观点、技术和方法为治理和保护环境服务。在人类生产和生活中,因自然灾害和人为的破坏,将会对环境造成严重的破坏,环境岩土工程是一门交叉科学,覆盖了大气圈、生命圈、岩石圈及地质微生物圈等各种环境下土和岩石相互作用的问题。
岩土工程是一门应用学科,是为工程建设服务的。岩土工程学科发展方向与土木工程发展态势密切相关,因此,推进岩土工程新技术的发展不仅可以发展岩土工程,还可以更好的促进土木建设的发展。
3.岩土工程施工技术的特点
3.1区域性
岩土工程因地域差异,在岩石形成的过程中因土的应力不同,其压缩性指标和抗剪强度、设计参数、施工方法均不相同。
3.2隐蔽性
岩土工程具有隐蔽性特征,建筑工程中的地基处理、桩基、地下连续墙等都是在隐蔽条件下进行的,许多问题都不易判断,只有靠时间来验证。因此,在岩土工程施工中,只有采用各种检测办法,才能为这类隐蔽工程提供有力的技术支持。
3.3不确定性
在岩土工程勘察中对岩土的性能能够准确的掌握具有很大的难度,岩土结构和性能很容易受到环境变化的影响,甚至有时候在土建施工过程中因岩土工程的不确定性,岩土结构发生变化还会引起施工工艺参数的调整。因此,在岩土勘测过程中要对各种信息进行深入分析.根据反分析结果修改设计、指导施工,这种信息化施工方法将是解决岩土工程不确定性的重要途径。
4. 岩土工程勘察施工技术发展方向
岩土工程勘察是应用岩土工程的技术方法、地质环境特征的工程条件,岩土工程是一门复杂的科学。由于技术、设备的不足,影响岩土勘查质量,因此,我们要进一步去探索和研究。
我国的工程勘察体制是在建国初期学习前苏联基础上建立的,80年代初以来,工程地质勘察逐步向岩土工程过渡。现在,岩土工程专业体制在我国已基本确立。因而,将来岩土勘察施工技术将成为工程建设领域中一个非常富有活力和良好经济、社会效益的行业。
结语 总之,我国地域辽阔、岩土种类繁多、分布广泛。岩土工程迄今还是一门不严密、不完善的科学技术,展望21世纪岩土工程的发展前景,挑战与机遇并存,因此,让我们共同努力将岩土工程推上一个新台阶,相信不久的将来岩土工程施工技术将会为企业带来良好的经济效益,对我国经济的发展也起到积极的促进作用。
参考文献
[1]金晓波.基坑工程的优化设计与分析.西南交通大学.2013-05-01
[2]许家林.浅谈岩土工程施工技术的应用与发展方向.城市建筑.2013-03-29
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