一、巖土工程勘察分類
據(jù)有關(guān)資料,巖土工程勘察大致分為16類:
1、房屋建筑巖土工程勘察包括地質(zhì)勘察、基礎(chǔ)工程、基坑工程)
2、鐵路巖土工程勘察包括路基、路堤、路塹、高邊坡、洞室等巖土工程勘察
3、地鐵巖土工程勘察包括勘察開挖、支護(hù)等巖土工程勘察
4、公路巖土工程勘察包括路基、路塹、 橋涵、高邊坡、洞室等
5、機(jī)場(chǎng)巖土工程勘察包括機(jī)場(chǎng)跑道、候機(jī)樓等
6、礦山工程巖土工程勘察包括豎井、平洞、尾礦庫、堆灰場(chǎng)等
7、油氣管道工程巖土工程勘察包括管道等
8、核電工程巖土工程勘察包括核反應(yīng)堆、廠房、高邊坡、洞室等
9、電力工程巖土工程勘察包括廠房、煙囪等)
10、水利水電工程巖土工程勘察包括攔河壩、隧洞、船閘、溢洪道、渠線等
11、港口工程巖土工程勘察包括碼頭、防坡堤、駁岸等
12、船廠巖土工程勘察包括船臺(tái)、船塢等
13、填海工程巖土工程勘察包括圍海造田等
14、地下工程巖土工程勘察包括隧道、地下防空洞、地下廠房、海下海洋館等
15、橋涵工程巖土工程勘察包括公路、鐵路橋涵等
16、邊坡、滑坡工程巖土工程勘察
二、巖土工程勘察的概念設(shè)計(jì)
1、基本含義
(1)概念的含義:參現(xiàn)代漢語詞典(2002年增補(bǔ)本、商務(wù)印書館)P404:概念是一種邏輯思維的基本形式之一。反映客觀事物的 一般的、本質(zhì)的特征。把所感覺到的事物的共同特點(diǎn)抽出來,加以概括,就形成概念。比如“白雪、白馬、白紙的共同特點(diǎn)就是“白”。
(2)“設(shè)計(jì)”:參現(xiàn)代漢語詞典(2002年增補(bǔ)本、商務(wù)印書館)
P1115:在正式做某項(xiàng)工作前,根據(jù)一定的目的要求,預(yù)先制定方法、圖紙等。
(3)巖土工程勘察的概念設(shè)計(jì)
試做如下解釋:以巖土工程為研究對(duì)象,以現(xiàn)有巖土工程理論、規(guī)范、方法為指導(dǎo),對(duì)多年來的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行歸納、提煉,將其共同特征進(jìn)行概括、總結(jié),形成具有指導(dǎo)意義的經(jīng)驗(yàn)或觀點(diǎn)。
“巖土工程概念設(shè)計(jì)”已成為巖土工程界的共識(shí)。
---顧寶和勘察大師 主編的《巖土工程安全度》(2009年版)
2、巖土工程勘察概念設(shè)計(jì)16字訣:
把握勘察三要素:上部結(jié)構(gòu)條件、地質(zhì)(含特殊土和不良地質(zhì)問題)與地下水條件環(huán)境條件,即設(shè)計(jì)要求與地基條件。
可概括為“條件搞清、問題查明、措施得當(dāng)、方案可行” 16字訣。
(1)“條件搞清”中的“條件”包括:
·工程環(huán)境條件:臨近建筑物結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)形式、埋深、距離等
·工程地質(zhì)條件:主要指合適的地基持力層及下臥層的分布、密
實(shí)度、埋深、厚度等。
·水文地質(zhì)條件:有幾層水、含水層特點(diǎn)、水位埋深、抗浮水位等
·地震地質(zhì)條件:主要指活斷裂、地基液化條件等。
(2) “問題查明”中的“問題”
·場(chǎng)地和地基穩(wěn)定性問題:活動(dòng)斷裂問題、不良地質(zhì)問題(崩塌、滑坡、泥石流、巖溶、暗浜、暗溝、古墓、防空洞等。
·特殊土問題:如液化土、膨脹土、濕陷土、鹽漬土等;
·地基不均勻問題:如山區(qū)地基、跨不同地貌單元等,分別按
“GB50007-2002”第3.0.1條及高規(guī)“JGJ72-2004”關(guān)于高層建筑地
基均勻性評(píng)價(jià)要求執(zhí)行。
·地下水問題:幾個(gè)水位:勘察期間水位、豐水期水位、枯水期水位、近3-5年水位、歷史最高水位及抗浮設(shè)防水位的確定;
管涌、涌砂、底板突涌、水質(zhì)的腐蝕性等。
·基礎(chǔ)選型問題:根據(jù)上部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基礎(chǔ)埋深、合適的地基持力層 位置、地下水條件、場(chǎng)地環(huán)境條件、當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)、習(xí)慣做法等綜合確定。
·基坑支護(hù)、降水問題:根據(jù)基礎(chǔ)埋深及基坑等級(jí)、地質(zhì)條件、地下水條件、場(chǎng)地環(huán)境條件、當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)等綜合確定。
· 基礎(chǔ)抗浮問題:按高規(guī)要求做;另外推薦一種新型的抗浮樁型:LXK工法:擴(kuò)大支盤水泥土抗浮樁。
(3)“方案可行”中的“方案”
符合場(chǎng)地地質(zhì)條件、地下水條件、環(huán)境條件,在滿足承載力及變形要求基礎(chǔ)上,做到安全、經(jīng)濟(jì)、合理。
·天然地基:獨(dú)立基礎(chǔ),條形基礎(chǔ),十字交叉梁,筏板基礎(chǔ)等。
·復(fù)合地基:碎石樁、水泥土攪拌樁、高壓旋噴樁、CFG樁、
灰土樁、夯實(shí)水泥土樁、強(qiáng)夯法、換填法。
·樁基:鉆孔灌注樁鉆孔及后壓漿法、砼預(yù)制方樁、預(yù)應(yīng)力管樁、
復(fù)合載體夯擴(kuò)樁、人工(機(jī)挖)挖孔樁、沉管灌注樁等等)。
·天然地基評(píng)價(jià)內(nèi)容一般包括地基均勻性評(píng)價(jià)、持力層選擇及承載力評(píng)價(jià) 、軟弱下臥層驗(yàn)算、 變形估算。
·復(fù)合地基或樁基礎(chǔ)評(píng)價(jià)內(nèi)容一般包括: 樁端持力層選擇、樁側(cè)、樁端摩阻力特征值確定,單樁承載力估算、變形估算 軟弱軟弱下臥層驗(yàn)算、地基及基礎(chǔ)施工可能遇到的問題及對(duì)策措施等。
(4)“措施得當(dāng)”中的“措施”
針對(duì)(2)中提出的巖土工程問題采取合適的工程措施或者針對(duì)場(chǎng)地的地質(zhì)條件、地下水條件、環(huán)境條件提出有關(guān)巖土工程措施,包括抗液化工程措施、抗?jié)裣莼蚩古蛎浌こ檀胧、提高承載力及控制變形的工程措施、基坑支護(hù)及降水、截水措施、抗浮工程措施等。
三、做好巖土工程概念設(shè)計(jì)的前提條件和背景
(1)要有三個(gè)背景,需要多年積累。
①要熟悉國家規(guī)范、規(guī)程、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)政策、規(guī)定等:
A、國標(biāo)、行業(yè)規(guī)范、地方規(guī)范及條文說明、規(guī)范制定的背景;
B、工程建設(shè)強(qiáng)制性條文:如房屋建筑部分;水利工程部分等;
C、各地、市的出臺(tái)的技術(shù)規(guī)定等,如我省剛出臺(tái)的河南省基坑工程管理辦法等。
②要有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),能夠及時(shí)總結(jié)上升到“觀點(diǎn)”。
③及時(shí)掌握新工藝、新方法,多看專業(yè)雜志。多參加各種技術(shù)交流會(huì)。
比如最近的三次大型年會(huì): 如每?jī)赡暌欢鹊娜珖缘鼗幚韺W(xué)術(shù)討論會(huì)(2008.10南京第10屆);全國性樁基學(xué)術(shù)討論會(huì)(2009.8蘭州第9屆);每?jī)赡暌欢鹊娜珖曰庸こ虒W(xué)術(shù)討論會(huì)(2008.11天津第5屆);
(2)、要重視“三結(jié)合”問題
老年注冊(cè)巖土師:經(jīng)驗(yàn)豐富(工作經(jīng)驗(yàn)、工程經(jīng)驗(yàn)、人生經(jīng)驗(yàn)), 但對(duì)計(jì)算機(jī)可能不大熟悉,有較高的綜合判斷能力;----審定的作用。
優(yōu)勢(shì):資料多:如現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)資料,包括載荷試驗(yàn)、原位測(cè)試、鄰近場(chǎng)地試樁、測(cè)樁資料;土工試驗(yàn)資料等。臨近場(chǎng)地地基處理經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)數(shù)據(jù)等,均可作為綜合判斷的參考資料。
不能唯經(jīng)驗(yàn)論;只有“根植于理論的經(jīng)驗(yàn)才有生命力” 。
中年注冊(cè)巖土師:經(jīng)驗(yàn)相對(duì)豐富,對(duì)計(jì)算機(jī)比較熟悉,有一定的綜合判斷能力----復(fù)核、校核、審核的作用。
青年注冊(cè)巖土師:經(jīng)驗(yàn)少,對(duì)計(jì)算機(jī)熟悉,會(huì)計(jì)算,出圖快。---計(jì)算的作用 、基礎(chǔ)的作用。
(3)對(duì)工程遇到的類似場(chǎng)地、類似建筑遇到的類似地質(zhì)問題分門別類及時(shí)對(duì)比、總結(jié)、分析,找出共同點(diǎn)和共同規(guī)律,同時(shí)找出不足和問題。在遇到類似問題時(shí)再不斷反復(fù)進(jìn)行驗(yàn)證,進(jìn)一步升華。所謂實(shí)踐—認(rèn)識(shí)—再實(shí)踐—再認(rèn)識(shí),如此反復(fù),慢慢就形成對(duì)處理某一問題的概念性認(rèn)識(shí)。
如我們經(jīng)過多年的勘察、設(shè)計(jì),經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),知道:①深厚軟土不應(yīng)用散體材料樁;②欠固結(jié)土、高含水量軟土不應(yīng)用CFG樁; ③消除液化首選碎石擠密樁; ④消除濕陷首選灰土擠密樁; ⑤有機(jī)質(zhì)土、淤泥質(zhì)土、泥炭土慎用水泥土樁; ⑥坡地、岸邊不宜用擠土樁、散體樁等,所有這些認(rèn)識(shí),應(yīng)該說都是巖土工程概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵。