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工程地质论文3000字

2023-12-09 02:03 来源:学术参考网 作者:未知

工程地质论文3000字

工程地质是一门认知工程-地质相互作用规律和过程的科学,它的使命是保障人类工程活动的安全。下面是我为大家整理的工程地质论文,供大家参考。

工程地质论文 范文 一:隧道工程地质雷达检测分析

【摘要】通过实际工程应用,介绍地质雷达的特点、原理和探测解析 方法 ;在隧道工程的超前地质探测预报以及隧道结构检测的应用中,证明了地质雷达的实用性、先进性及其实际应用中的重要作用。

【关键词】公路隧道;地质雷达;检测;超前预报;应用

1、工程概况

小北山二号隧道为长隧道,按左、右线分离布设。左线隧道起讫里程ZK19+571~ZK21+091,长1520m,揭阳端洞口采用削竹式,洞口设计标高30.353m,惠来端洞门采用削竹式,洞口设计标高17.398m,坡高0.5%~-1.317%,隧道最大埋深约209m。右线隧道起讫里程ZK19+599~ZK21+081,长1482m,揭阳端洞口采用削竹式,洞口设计标高30.493m,惠来端洞门采用削竹式,洞口设计标高17.490m,坡度0.5%~-1.321%,隧道最大埋深约212m。隧道位于丘陵地区,山体地形陡峭,山体植被较发育,山体发育花岗岩孤石,大小不一。隧址区基底主要为燕山期花岗岩,局部见辉绿岩岩脉,覆盖层由粘土、全~强风岩组成,基岩由中~微风化岩组成。隧址区地下水类型主要为 潜水 ,含水层主要为第四系松散层的孔隙及中~微风化岩的风化裂隙。

2、地质雷达的发展及其应用

随着社会的高速发展,有很多的方便加上很多的仪器可以在岩土勘察中使用,重要的方法有弹性波法及其电磁波法。在实际工程当中经常使用的电磁波法就是地质雷达,隧道地震探测仪比较适合远距离宏观的地质问题探测;并且地质雷达方法可以结合高频电磁波而进行非常快的无损伤探测,因此频段非常高的话可以在隧道结构当中进行检测。公路的隧道工程埋深、规模以及数量随着时间的增加而不断地变多,而在施工的过程当中也遇到了很多复杂的工程地质条件。虽然说在设计以前都作了非常详细地质勘察,但是在隧道实际的开挖施工当中,还会有非常多的问题发生的。从这些方面就可以很好地说明,在隧道施工过程当中的围岩稳定性状况以及一些掌子面前方的实际情况,并且做出及时地超前预报。当隧道发生一些事故或者竣工以后,应该结合现行的规范上面要求以及隧道本身的结构特性,不但应该在隧道的表面进行观测以及净空断面进行测量,需要的时候还应该采用地质雷达进行一些更深入的检测,例如围岩的密实完整稳定的情况、钢拱架的分布情况、有无离析以及蜂窝麻面、衬砌混凝土的均匀一致性以及相对应的完整性以及衬砌有效厚度等等。经过实际的情况可以证明,地质雷达技术可以在隧道的施工当中作出非常详细的超前地质预报。现在,地质雷达检测技术已经发展到了单点探测以及连续探测的实时自动成图。而国外的国家探地雷达基本上是单脉冲雷达,其工作的频率在50到2G赫兹,最为代表性的国家是美国和加拿大。我们国家所生产的一系列地质雷达,结合地下工程的超前预报的特点,采用的是脉冲调制式,这个的探测距离非常大,而且分辨率也非常高,其工作的频率大约在160到220兆赫兹,其探测的距离可以达到40到60米,可以很好地适应超前地质预报以及部分的工程检测。

3、探测的原理以及方法

结合设计的图纸以及设计的任务书按照规定进行开展地质超前预报的工作,其预测应该是沿着隧道纵向三十米的范围以内对一些不安全的地质问题进行检查,对前面的地层岩性变化以及水文地质特征(软弱岩层的分布、断层发育及其影响带、水的赋存情况等)进行探测,对隧道围岩的级别进行分析,并列出一些施工的建议,确保隧道施工的安全,减少一些不必要的损失,为动态的设计提供所需要的地质参数,从而可以更好地为隧道施工进行服务。本次的地质预报使用的是地质雷达系统,运用了空气耦合型100兆赫兹的天线,结合探测的前方岩石的特点以及现场施工的条件,对距离30米左右进行详细地探测。而这次预报的工作面位于ZK19+735里处的地方,使用一些点测的方式,使用一系列的方法对工作面的正前方进行详细地预测。

4、数据的处理以及得出来的结果

对实际测量出来的资料用一系列的软件进行处理分析,再结合现场的岩性所具体的实际情况,选择一个比较适合的相对介电常数,进而得出来一些成果,在成果的解释当中,开始的时候,假如发现了有非常明显的反相位反射波组出现的话,就应该岩性变坏的一个表现;假如发现了有非常明显的正相位强波反射波组出现的话,就应该是岩层岩性变好的一个表现,结合反射波反射强度的实际大小就可以区分反射界面前方介质的一系列的特征。依据雷达数据处理结果并结合地质资料分析得出以下预报结果:(1)掌子面为强风化花岗岩,上方自稳能力差,中部伴随严重掉块,局部潮湿明显,推断围岩级别为Ⅴ级。(2)掌子面右侧前方4~10m(ZK19+739~ZK19+745)区域反射信号强烈,同相轴紊乱,推测此区域与掌子面情况类似,有明显破碎带,围岩完整性差,推断围岩级别为Ⅴ级。(3)掌子面前方10~15m(ZK19+745~ZK19+750)区域反射信号衰退稳定,同相轴平稳但仍存在断开处,推测此区域岩性略微好转,但依旧破碎且含水,推断围岩级别为IV级。(4)掌子面前方15~30m(ZK19+750~ZK19+765)区域信号较弱,加大增益后发现同相轴较为连续,推测此区域岩性好转,级别应为IV级。依据结果给出的建议:(1)ZK19+735掌子面围岩为强风化花岗岩,自稳能力差,局部潮湿明显,中部掉块严重,应严格控制进尺,加强支护,预防坍塌。(2)掌子面前方10m区域围岩与掌子面情况相似,稳定性差,破碎带明显,容易坍塌。严格控制进尺,及时做好初期支护工作并保证强度,防止掉块与坍塌,同时做好排水工作。(3)掌子面前方20m区域后,岩性有所好转。建议采用上下台阶方法,并严格控制进尺,及时做好初期支护工作并保证强度,防止掉块与坍塌,同时做好排水工作。

5、结束语

地质雷达在隧道工程施工或者是后期的运营过程当中,可以很好地对工程的质量进行详细地检测,可以更严格地控制工程的质量,更好地检查工程的缺陷。假如说天线的频率特性以及工作的方法有一定的影响,而地质雷达在对介质参数的探测当中,还存在很多的争议,那么经过不断地完善以及发展,地质雷达在隧道工程检测当中一定有一个非常重要的角色。综上所述,应用地质雷达在地质超前预报当中可以精准地探测预报隧道施工当中危害的工程施工安全的相关地质灾害。而地质雷达可以探测出来隧道的结构中重要的施工缺陷,可以为有问题的隧道提供一些非常可靠的依据,这样就可以提高工作的效率,并且节省一些资金。

工程地质论文范文二:福仁山隧道工程地质研究

【摘要】福仁山隧道是中国水电十四局承建的西成铁路西安至江油段(陕西境内)站前工程XCZQ-5标段的一座典型隧道工程。该隧道地处秦岭南麓低中山区,位于商丹断裂带和勉略-巴山弧形断裂构造带夹持的南秦岭构造带,内部组成与构造变形十分复杂,工程地质现象较为特殊,具有一定的研究意义。

【关键词】福仁山隧道;工程地质特征;地质构造

1福仁山隧道工程概述

目前在建的西成客运专线按国铁Ⅰ级、双线建设,设计时速250公里每小时,功能以客运为主,从西安出发,穿越秦岭经陕西汉中、翻越米仓山进入四川境内,经四川广元至江油与绵成乐客运专线相接直抵成都,预计线路通车后,将大大缩短西安到成都的直线距离。从西安到汉中仅需1小时、到成都需3小时。该项目由西安至四川江油段和成绵乐城际铁路两段组成,全长660公里,项目投资估算总额约为688亿元。西成客专陕西段全长342.9公里,建设工期5年。中国水电十四局负责西成铁路西安至江油段(陕西境内)站前工程XCZQ-5标段,正线全长31.81Km。该标段主要包括:罗曲隧道进出口路基工程94.7m,隧道工程4座(包括部分得利隧道6330m、福仁山隧道、罗曲隧道、范家咀隧道)总长度30.47Km,桥梁3座(金水河特大桥、酉水河大桥、金龙河大桥)总长度1.2457Km。福仁山隧道地处秦岭南麓低中山区,隧道范围平均海拔1200m,最高海拔为1634.1m,洞身地表起伏较大,地表自然坡度为30°~40°,分布有众多基岩“V”形侵蚀谷,多为南北展布,隧道区域山高坡陡,基岩裸露,沟壑纵横,地形复杂,植被茂密。隧道起讫里程为DK159+625.95~DK172+725.5。进口位于金水河牛角坝,出口位于酉水河宋家堰,最大埋深929m,最小埋深46m,洞身均位于直线以上,隧道以3‰上坡进洞至DK162+900后以8‰下坡出洞。进口位于金水河右岸坡地上,隧道中含有一座斜井,为本标段重点控制隧道。本隧道建筑限界采用《高速铁路设计规范》(TB10621—2009)中规定的限界尺寸,隧道内采用“通隧(2008)0201”中的衬砌内轮廓,轨面有效面积为92m2,隧道内线间距为4.6m.曲线上隧道衬砌内轮廓不加宽,施工针对围岩情况采取短进尺、分部开挖和初期支护,二次衬砌及时跟进,以确保施工安全。

2沿线气候条件

本区域为亚热带湿润季风气候,特点是温暖湿润,四季分明,降水量多集中在夏秋季节,常有暴雨灾害,年平均气温15.2℃,极端最高气温38.4℃,极端最低气温-5.9℃,年平均降水量785.5mm,年平均蒸发量1160.5mm,最大积雪厚度4cm。

3工程地质特征

3.1地层岩性

隧道通过的地层主要有第四系全新统(Q4),志留系下统(S1),元古界中上统(Pt2-3)及太古界(Ar)的构造岩类。(1)第四系全新统(Q4)主要包括:膨胀土(Q4d19)、卵石土(Q4d17)、碎石土(Q4d17、p17)、块石土(Q4d18),多为灰黄色,粒径小于或等于2-60mm的约占10%,大于60-100mm的约占25%,大于200mm的约占55%。(2)志留系下统(S1):片岩夹大理岩(S1Sc+Mb),大理岩(S1Mb)、片岩(S1Sc)、主要为灰黄青灰色变晶结构,片状块状构造。(3)元古界中上统(Pt2-3):变粒岩夹大理岩(Pt2-3Gr+Mb),大理岩夹片麻岩(Pt2-3Mb+Mb)。多为灰褐色,浅灰色,风化厚度约为1-10mm。(4)太古界(Ar):片麻岩夹大理岩(Pt2-3Gr+Mb),灰褐色,浅灰色粒状变晶结构,块状结构,风化厚度2-8mm。(5)构造岩类主要包括:碎裂岩,多为青灰色、灰褐色,宽度约20-65m,工程地质较差。

3.2地质构造

福仁山隧道位于商丹断裂带和勉略-巴山弧形断裂构造带夹持的南秦岭构造带,相当于秦岭造山带的蜂腰部位,隧道主体位于佛坪窟窿的南半部,历经多次地质构造活动的影响,其内部组成与构造变形十分复杂。目前已经发现的主要断层包括:f66、f67、f68、f69、f70、f70-1、f71、f71-1、f71-2,其中f66为逆断层,产状N65°-N80°W(65°-N75°),破碎带宽约为10-30m,断层带物质成分为碎裂岩,局部夹断层角砾岩,断裂带内部岩体较为破碎,隧道洞身通过地段为DK159+856~DK159+878.4。f67为逆断层,产状N60°-N80°W(50°-N65°),断裂带宽30~40m,内部成分为断层角砾,洞身通过地段为DK160+281~DK160+318。另外,隧道段还发育两处背斜及一处向斜,背斜核部洞身中心里程为DK165+543~DK169+062,岩体破碎,节理发育,向斜核部未穿过洞身,富水,岩体破碎,节理发育,由于隧道区各地质体的发育时代,构造运动强烈,区域性大断裂贯穿东西,发育数条低序次断裂,岩石节理裂隙较发育,分布较多节理密节带,岩体较破碎-较完整。

3.3不良地质及特殊岩土

(1)隧道范围内不良地质为隧道进口处左侧分布的大理岩岩溶,岩溶现象主要发育在隧道进口左侧金水河右岸的大理岩中,以溶洞形式发育,溶洞直径约1-3m,可见延伸深度大于10m,不完全填充,充填物为角砾及杂砂土。(2)隧道范围内的特殊岩土为膨胀土,具弱-中等膨胀性。

4工程设计情况

针对福仁山隧道地层岩性多样、地质构造复杂、不良地质现象多发的工程地质特点,施工单位在详细的实地勘察和室内研究的基础上,制定了较为科学合理的设计方案:(1)洞口工程采用斜切式洞门,并设置明洞段,出口采用倒斜切式洞口边仰坡设置截水天沟,边坡采用锚网喷支护。(2)洞身工程隧道内部采用“通隧(2008)0201”中的衬砌内轮廓,轨面有效面积为92m2,隧道采用复合式衬砌,初期支护采用喷锚支护设置喷混凝土,锚杆,钢筋网,钢架,二次衬砌等,各衬砌类型预留变形量,特殊地形地质地段对支护 措施 采用管棚,小导管等措施进行了加强。

参考文献:

[1]王毅才.隧道工程[M].北京:人民交通出版社,2013.

[2]兰州铁道学院.隧道工程[M].北京:人民铁道出版社,1977.

[3]张咸恭.工程地质学[M].北京.地质出版社,1983.

[4]高速铁路设计规范(TB10621—2009)[S].2009.

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随着个人的文明素养不断提升,报告与我们愈发关系密切,我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。那么,报告到底怎么写才合适呢?以下是我收集整理的工程地质勘察报告的论文,仅供参考,欢迎大家阅读。

论文摘要: 公路工程地质勘察报告是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价公路构筑物的场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为公路工程设计和施工提供合理适用的建议。

论文关键词 :公路工程地质勘察报告报告编写

公路工程地质勘察报告是公路工程地质勘察的最终成果,是公路路基及构筑物地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同。下面谈一谈有关公路工程地质勘察报告的编写工作。

一、公路工程地质勘察内容

1.路线工程地质勘察。主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案,在地形、地质条件复杂的地段,重点调查对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题,确定路线的合理布设。

2.路基、路面工程地质勘察。在初勘、定测阶段,根据选定的路线位置,对中线两侧一定范围的地带,进行详细的工程地质勘察,为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。

3.桥涵工程地质勘察。按初勘、详勘阶段的不同深度要求,进行相应的工程地质勘察,为桥涵的基础设计提供地质资料。一是对各比较方案进行调查,配合路线、桥梁专业人员,选择地质条件比较好的桥位;二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察,为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。

4.隧道工程地质勘察。隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容:一是隧道方案与位置的选择,包括隧道与展线或明挖的比较;二是隧道洞口与洞身的勘察。

5.天然筑路材料工程地质勘察。筑路材料勘察的任务是充分发掘、改造和就近利用沿线的一切材料对分布在沿线的天然筑路材料和工业废料,按初勘和详勘阶段的不同深度进行勘察,为公路设计提供筑路材料的资料。

二、报告的编制程序

1.外业实物工作量的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是试验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点

(钻孔)工程地质平面图。

2.对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与试验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。

3.对整个报告进行框架结构规划。由于公路工程地质有其特殊性,属于多专业合作工程。因此,对整个报告提前进行整体框架结构规划是十分必要的。

4.编绘钻孔工程地质综合柱状图。柱状图中标明各层的地质年代、成因类型、承载力基本容许值、摩阻力标准值和地下水位及地质描述。

5.划分岩土工程地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。另外应注意,工程地质层的划分,不是越细越好,当然也不是越粗越好,除了遵循一般的划分原则之外,还应结合工程对象进行划分。在正确划分出工程地质层后,编制分层统计表。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。

6.编绘工程地质纵断面图和其他专门图件。公路工程地质纵断面图是公路工程地质勘察报告的重要组成部分,对公路工程的设计和施工有着重要意义。

7.编写工点工程地质勘察报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。

8.编写全线工程地质总说明书。总说明书是报告的核心框架,它全面地分析了整条路线的工程特征,是设计人员掌握全线地质情况的指南。

三、全线工程地质总说明书论述的主要内容

一个完整的全线工程地质总说明书应由下面几部分组成:

1.前言:要叙述工程概况、勘察的目的和任务,勘察依据、勘察的方法和完成的工作量。本部分重点要注意的是:公路的等级,勘察所属阶段,编制报告所使用的规范、规程一定要保证是现行版本,已经废弃的规范不能作为勘察依据。

2.工程地质条件:自然地理、气象和水文条件、地形地貌、区域地质构造、区域地层岩性、工程地质分区。地震活动性和抗震设计主要参数、沿线不良地质和特殊性岩土问题、水文地质特征。

3.岩土的主要物理力学指标:本部分主要是把整条路线的岩土参数,按照岩土形成时间、成因及性质进行数据分类统计分析,然后依据分析结果对各类岩土进行概括性评价。

4.工程地质评价:包括勘区稳定性和适宜性的评价、重点工点工程地质评价和路线方案评价。对于路线方案的比较,主要根据各路线方案所经地区的地质情况的差异进行比较分析,最终推荐出地质情况相对较好的路线方案。

5.沿线天然筑路材料:取土场要依据有关规范的要求,根据土料强度CBR、含水率W、液限WP、塑性指数Ip等参数对料场质量进行评述。

6.结论及建议:结论是勘察报告的精华,一般包括以下几点:

(1)区域地质构造单元、地震参数和建筑适宜性的评价;勘区不良地质、特殊性岩土的分布及地质灾害对工程影响的大小;

(3)重要构筑物的地基情况、基础形式及其他处理措施;

(4)勘区内的`地下水及地表水的腐蚀性评价;

(5)路线方案的评选;

(6)其他需要专门说明的问题。

7.附表及附图:全线工程地质总说明书的附表和附图主要包括:完成工程量一览表、地震液化判别计算表、水质评价表、水质分析报告、路基分段说明表、不良地质地段表、区域地质构造图、路线工程地质平面图、路线工程地质纵断面图、取土场工程地质柱状图、路基工程地质柱状图等。

四、工点工程地质勘察报告的内容

应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定,主要包括以下内容:

1.拟建工程概述,介绍拟建构筑物的地理位置、中心里程和规模。

2.勘察方法和勘察任务布置,介绍本工点所使用的勘察手段及布设工作量的多少。

3.地质地貌概况,应从以下三个方面加以论述:

(1)地质结构。主要阐述的内容是:地层

(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,路线所经地区的构造状况,构造与线路关系及影响程度;岩

层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度;地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分;

(3)不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。

4.地基岩土分层及其物理力学性质,这一部分是工点工程地质勘察报告着重论述的问题,为工程地质评价、基础类型和地基处理方案建议提供基础数据。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容:

(1)分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理,厚度小而反复出现可作互层处理。

分层编号方法。常见三种编号法:第一,从上至下连续编号,即①、②、③……层;第二,土层、岩层分别连续编号,如土层Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3……岩层Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3……第三,按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1;冲积黏土2-1、冲积粉质黏土2-2,冲积细砂2-3;残积可塑状粉质黏土3-1、残积硬塑状粉质黏土3-2;强风化花岗岩4-1,中风化花岗岩4-2,微风花岗岩4-3。目前,大多数分层是采用第一种方法,并已逐步地加以完善。总之,地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。

(3)分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容:

分布:通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。

埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。

岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度;裂隙的发育情况,要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况;关于岩心的完整程度,除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外,还应描述岩心的形状,即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。

取样和试验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。对叙述的每一物理力学指标,应有最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。

原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。

承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力基本容许值和摩阻力标准值。

5.地下水简述:地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中一般涉及有关地下水的参数有:

(1)地下水埋藏条件:是孔隙水,或是裂隙水,或是岩溶水;是承压水,或是潜水,或是滞水,或是层间水,含水岩组的岩性,渗透性大小空间分布特征。地下水的动态:水位水量随年度、季节等时段的变化规律和幅度大小,水质变化情况,径流方向的变化。

(3)补径排条件:补给区在哪,补给量多大,补给范围多大;径流区在哪,径流量多大,径流方向如何;排泄区在哪,排汇量多少。

(4)水质特征:一般性指标,腐蚀性指标,特殊指标

(如矿泉水)。

6.场地稳定性和适宜性的评价:场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:

(1)场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层;地震基本烈度,地震动峰值加速度;

(3)场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷;

(4)场地及其附近有无不良地质现象,其发展趋势如何;

(5)地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土;

(6)地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。

7.其他专门要求,论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题,报告应予以论述。

8.结论与建议。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。

9.对于公路工程中的收费站及服务区的勘察及报告编写,属于工业与民用建筑范畴,要依据现行版的《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑地震设计规范》和其他相关规范。

五、工程地质图表编制要点

1.综合工程地质平面图,在总说明中的附图,要求提纲契领,应纲要性标出各种工程地质现象,或可作专门图件,不能图省事以“路线工程地质平面图”来替代“综合工程地质平面图”。

2.勘探点平面布置图,勘探点平面布置图是在地形图上标明工程构筑物、各勘探点、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置,并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。该图应在较大比例尺的工程地质图上进行编制,地形地貌复杂时应专门作测绘工作。

3.钻孔柱状图,反映场地的地层变化情况,在图上应标明地层代号、岩土分层序号、层底深度、层底标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、里程、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用整比例,如1∶100或1∶150。

4.工程地质剖面图,此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。理论上剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状,但由于公路工程中的构筑物一般呈条带状,如大中桥等,致使纵、横比例尺一般相差较大,一般横比例尺采用

(1∶2000),受报告篇幅影响,纵比例尺一般采用

(1∶200)~

(1∶500),具体比例要按钻孔的深度而定。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或F-F′。剖面中各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。

5.土工试验成果表,主要有抗剪强度曲线、压缩曲线等,一般由土工试验室提供。

6.现场原位测试图件,包括载荷试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等的成果图件。

7.桩基力学参数表,如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。

8.其他专门图件,对于特殊地质条件及专门性工程,根据各自的特殊需要,绘制相应的专门图件等。

六、结语

本文简单介绍了公路工程地质勘察报告的编制方法,由于公路工程的勘察阶段较多,线路工程所跨越的地质单元繁杂,一般每个工程对报告的编制都会有特殊的要求,因此本文很难将各种情况一一尽述,更详尽的内容,有待于进一步论述。

参考文献

公路工程地质勘察规范(JTJ064-98)[S].工程地质手册(第四版).

钱让清.公路工程地质(第二版)[M].中国科学技术大学出版社,2005.

韦枝桂,吴茂富.浅谈岩土工程勘察报告的编写工作[J].西部探矿工程,2004,(4).

地质工程师发表论文

地质工程是社会发展所依赖的一项基础工程,其已成为国民经济目标设计及社会进步的关键技术支撑。下文是我为大家搜集整理的关于地质工程师发表论文的内容,欢迎大家阅读参考!

地质工程师发表论文篇1
浅析隧道与地下工程施工技术与管理

摘要:地下工程以及隧道建设施工一直以来都受到广泛的关注,本文首先通过对于我国的施工技术水平进行 总结 ,然后就隧道与地下工程施工技术与管理工作进行简单的探讨,并对于未来技术 方法 的发展方向进行展望。

关键词:隧道;地下工程;技术管理

绪论

随着我国的不断发展,各行各业的也在进步着,科技也是如此。地上建筑行业正在如火如荼的发展比拼,而相对的低下建筑也在进行的,对于地下工程的建设也成为近几年来的热门,在中国随着一批大型建设工程的成功落地,引发了一股设计施工的热潮,比如青藏铁路等项目的顺利开展,也为我国相关施工科研技术的水平提高,提供了良好的实验条件。对于大型隧道等地下工程的进一步开展,我国地下隧道等相关工程的施工技术水平的要求也越来越高,对于技术的完善和总结是未来发展的必备因素,同时也是安全施工提高保障的有利条件,这些都要求着我国隧道与地下工程施工技术与管理工作必须不断地发展。

中国地下工程现状

改革开放迎来了我国地下工程建设技术的春天,同时相关的配套的开发技术也去得了令人瞩目的成功。特别是近几年的发展更是如此,从隧道铁路、公路、城市地铁等等都取得了重大的发展,同时设计技术与施工技术也得到了很大的提高。

2.1交通隧道

隧道属于地下工程,主要是指铁路、公路以及地铁隧道的建设。目前在我国,铁路的隧道不论是在长度、设计技术还是施工技术都处于我国地下工程建设的领先地位,地铁方面的建设目前运行中的城市并不多,长度也不长,在建的工程相对较多,在地铁已经开通的城市也正在进行扩建工程建设。上个世纪八十年代,我国就有公路隧道的建设,但是由于那个时代的各方面技术受到限制,所以公路隧道的发展规模并不大,大多数都是集中在短小的隧道建设,很难出现较长较大规模的隧道设计,在改革开放后,为了有效提高我国运输行业快速安全的发展,开始投建了一批公路隧道,其中有辽宁八盘岭双线公路隧道,总长达到了1600m,这些年来我国高速公路的迅猛发展,使得我国拥有隧道近两千座,有很多隧道长度都超过了10km。

2.2水利水电隧洞

水利水电隧洞工程是指水工隧洞和地下厂房,其中隧洞是指包含引水隧道、导流隧洞等等,而地下厂房指包含电站主副厂房在内的相关不过水的洞室。我国水利水电隧洞在上世纪七十年代中后期开始大力发展,并且小有所成,建立了一批著名的水电工程项目。

2.3地下工程

作为我国地下工程主要是包括市政管线工程,地下商场等等地下建筑。随着我国经济的不断发展,城市规划也不断的发展,由于城市化的发展造成了城市密度增大,为了保证居民生活水平的稳步提高,各种设施的需求也不断的增加,比如电气等等,这就要求管线需要进行更加优化的设计,以及对于旧有的管线进行完善的改建,对于这一问题的解决是建立在城市地下隧道建设上的,目前对于城市地下空间的使用已经越来越多,很多城市都建设了地下商场等项目,由于地下工程防灾抗灾能力强,且受干扰小,所以越老越受到关注,同时,一些地下储库也不断发展。

我国地下施工技术现状

3.1新奥法

我国目前地下施工方式主要采取的有新奥法,所谓新奥法主要是指新奥地利隧道施工技术,而在我国我国经常称之为锚喷构筑法。对于该法主要是利用于地下隧道的建设,新奥法的主要优势是施工时对于地面上的干扰很小,同时建设的投资成本较低,而且由于在我国长期的使用和发展,使得其运用技术 经验 也比较成熟。新奥法在使用中,对于岩石地质主要是通过分布或者全断面的开凿,而对于土质地址层,会通过先加固然后再开始开凿的方式,对于有地下水的工程中会采取先降水然后在施工的方案。新奥法主要针对的工程项目是岭隧道、地铁以及地下厂房等。目前是我国主要采用的施工方法。

新奥法在世界地下工程领域也得到广泛的运用,同时也取得了很大的成绩和发展和,很多国家的项目都采取了新奥法进行施工。根据我国特有的地质状况,新奥法也不断发展创新,开发了新型的浅埋暗挖法,其优势主要是对于特殊地质层的适应度灵活度比较高,目前我国地铁施工项目多采取新奥法进行开发。

3.2盾构法

盾构法的使用要追述到上世纪五六十年代的上海,那时候上海需要进行城市低下排水系统的建设,采取的是传统的盾构机进行施工。随着时间来了八九十年代,我国对盾构法进行了更多的创新比如采取的方式有压气式、网格式等转换成泥水式、土压式。盾构法主要的优势是施工过程安全、快速且不会给环境造成过大的压力比较环保。目前我国很多地铁等工程都适用该方法。随着盾构法在施工项目中的长期使用和发展和,其施工技术水平等也得到了更快的提高,新兴技术的改变使得盾构法的使用范围更加广泛,同时也适用于各种地质项目。

盾构法的改善还包括了四点:首先参与盾构机的设计,使其更加适合项目的开展,同时也提高了我国相关的设计制造水平。其次更加熟悉的使用盾构隧道的技术方法和计算技术。再次掌握了相关的技术,使得工程的建设更加的安全和高效。最后,关于不用地质条件的施工经验都不断的提高。

3.3浅埋暗挖法

浅埋暗挖法是从新奥法延伸出来的,这主要是是1986年北京地铁项目的建设中,中国设计师创新了修建方法,其主要是针对新奥法不适用与松散土介质围岩条件地质。其主要的优势在于不会产生污染,同时适合各种大小隧道洞室。浅埋暗挖法主要是通过对于土层开挖短时间的自稳能力,采取的支护 措施 ,由于浅埋暗挖法能够节省很多拆迁掘路等工序,所以被普遍采用。

3.4钻爆发

我国幅员辽阔,地质类型也繁多,对于地质比较坚硬的岩层更加适合钻爆发的使用。钻爆法的使用有很多开挖方式,比如正台阶法、反台阶法等等,对于爆破,初期支护等都有更多方式的选择。其采取的防水方式被认为是一种良好的防渗漏措施。

我国的研发通过多年的施工经验,总结出来很多更加适合各种地质的新技术,比如冻土区的施工工艺,比如过江隧道施工中的水平冻结法等等。

隧道及地下工程的发展

4.1地下工程发展趋势

在我国地下隧道工程的不断发展,是与国家城市的发展和规划同步的,可以说想两者是相连的,地下工程的发展提高了我国经济的发展,我国经济的腾飞也提升了施工技术发展。我国西部大开发中,对于隧道交通、水电工程都有更高的要求,这是为了提高当地的经济发展建设的必要条件,而对于沿海城市,地下连接等工程也都在迅速的发展。我国在各种交通隧道以及水电方面都有了很大的发展,并且建设了一大批大型的工厂项目,使得我国地下工程建设走入了一个更加繁盛的发展时期。

4.2地下工程发展前景

由于有巨大的财力支持,很多地下工程都得到了支持和发展,而针对不断开发的城市,以及人口密度大的问题,使得地下工程的需求更加大,近十年来,我国的城市规划发展提高到了一个新的阶段,地下资源的使用和建设城市发展的条件,而城市的告诉发展也给我国带来了更快的经济发展高潮。使得一些城市成为发达城市。

结束语

我国的经济发展也带动了地下工程的不断发展,在不断的累计经验和建设的过程中,地下工程建设也取得了相应的成就。由于很多城市响应国家经济发展的新策略,更加需要地下工程的建设,这对于相关的施工技术的要求也更加的高,相信在未来,我国的隧道地下工程会拥有更美好的前景,同时也一定会取得更大的成就。

参考文献

[1]张晋毅.中洞法开挖的地铁车站施工力学分析[J].地下空间与工程学报.2010

[2]王明远,马保国,高延继,周庆.武汉长江隧道盾构管片混凝土渗透性能研究[J].地下工程与隧道.2009

[3]康立清.深埋隧洞围岩稳定性研究[J].山西建筑.2008

[4]陈竹涛,刘新荣,梁宁慧,朱泽兵.大跨浅埋城市轻轨车站隧道施工力学数值分析[J].地下空间与工程学报.2008

[5] __厚.云南山岭公路隧道修筑技术研究[D].长安大学.2009
地质工程师发表论文篇2
浅谈工程地质勘察

【摘要】工程地质勘察是进行工程建设的前提和基础,本文以下内容将对工程地质勘察进行简要的分析,仅供参考。

【关键词】工程;地质勘察;调查;地貌;水文

1. 前言

改革开放以来,随着经济的不断发展,我国的基础设施迎来了建设的高潮,工程地质勘察是为查明影响工程建设的地质因素而进行的地质调查研究工作,其作为基础设施建设的必要前提和基础,也得到了很大的发展。本文以下内容将对工程地质勘察进行简要的分析,仅供参考。

2. 工程地质勘察的内容

工程地质勘察是研究、评价建设场地的工程地质条件所进行的地质测绘、勘探、室内实验、原位测试等工作的统称,其为工程建设的规划、设计、施工提供必要的依据及参数。工程地质勘察是为了查明影响工程建设的地质因素而进行的地质调查研究工作,所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造、地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等,这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据建设项目的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。根据笔者多年的实践经验,认为地质勘察的内容主要包含如下几个方面内容:

(1)搜集研究区域地质、地形地貌、遥感照片、水文、气象、水文地质、地震等已有资料,以及工程经验和已有的勘察 报告 等。

(2)工程地质勘察与测绘。

(3)工程地质勘探见工程地质测绘和勘探。

(4)岩土测试和观测见土工试验和现场原型观测、岩体力学试验和测试。

(5)资料整理和编写工程地质勘察报告。

工程地质勘察通常按工程设计阶段分步进行,而对于不同类别的工程项目,阶段划分也不一样。对于有一定工程资料的中小型工程和工程地质条件简单,勘察阶段也可适当合并。

3. 工程地质勘察的方法

根据笔者多年的实践经验,并参考了 其它 资料,认为工程地质勘察方法主要有如下几个方面:

3.1 工程地质测绘,在一定范围内调查研究与工程建设活动有关的各种工程地质条件,测制成一定比例尺的工程地质图,分析可能产生的工程地质作用及其对设计建筑物的影响,并为勘探、试验、观测等工作的布置提供依据,其是工程地质勘察的基础性工作。比例尺的选择和测绘范围,既取决于已有研究程度和建筑区地质条件的复杂程度,也取决于建筑物的规模、类型和设计阶段。规划选点阶段,区域性工程地质测绘用小比例尺(1:10万,1:5万);设计阶段,水库区测绘大多用中比例尺(1:2.5万,1:1万),坝址、厂址则用大比例尺(1:5000,1:2000,1:1000,1:500)。工程地质测绘所需调研的内容有地质构造、地层岩性、地貌及第四纪地质、天然建筑材料、水文地质条件、自然(物理)地质现象及工程地质现象。对所有地质条件的研究,都必须以预测或论证地质条件与工程活动的相互制约或相互作用为目的,紧密结合该项工程活动的特点。当这些条件在深部分布不明或露头不好时,需配合以探槽、试坑、平洞、钻孔、竖井等勘探工作进行必要的揭露。工程地质测绘通常是以仪器测量方法来测制,以一定比例尺的地形图为底图,采用航空像片、卫星像片和陆地摄影像片,通过室内判读调绘成草图,到现场有目的地进行复查,进一步的与照片判读反复验证,可以测制出更精确的工程地质图。并可提高测绘的效率和精度,减少地面调查的工作量。

3.2 工程地质勘探,其主要包括工程地球物理勘探、钻探和坑探工程等内容。下面将分别进行简要的分析:

(1)工程地球物理勘探,简称工程物探,其目的是利用专门仪器,测定各类岩、土体或地质体的密度、导电性、弹性、磁性、放射性等物理性质的差别,通过分析解释判断地面下的工程地质条件,其是在测绘工作的基础上探测地下工程地质条件的一种间接勘探方法。按工作条件分为井下物探(测井)和地面物探;按被探测的物理性质可分为电法、地震、声波、重力、磁法、放射性等方法。工程地质勘察中最常用的地面物探为电法中的视电阻率法,地震勘探中的浅层折射法,声波勘探等;测井则多采用综合测井。物探的优点在于通过不同方向的多个剖面获得的资料是三维的,且能经济而迅速地探测较大范围。以这些资料为基础,在异常点和控制点上试验工作、布置勘探,既可提高精度,又可减少盲目性。测井不仅可以提高其质量而且还可以增补钻探工作所得资料。通过开展多种方法综合物探,并根据综合成果进行对比分析,可以显著的提高地质勘察的质量,扩大物探解决问题的范围,缩短工程地质勘探周期并降低其成本。由于物探需要间接解释,所以只有某种物理性质有显著差异或地质体之间的物理状态(如含水率、破碎程度、喀斯特化程度),才能取得良好效果。

(2)钻探和坑探,采用钻探机械钻进或矿山掘进法,直接揭露建筑物布置范围和影响深度内的工程地质条件,为工程设计提供准确的工程地质剖面的勘察方法。其任务是查明建筑物影响范围内的地质构造,了解岩层的破坏情况或完整性,为建筑物探寻良好的持力层和查明对建筑物稳定性有不利影响的结构面(如软弱夹层、断层与裂隙)或岩体结构,揭露地下水并观测其动态;采取试验用的岩土试样;为现场测试或长期观测提供钻孔或坑道。钻探比坑探工效高,受地下水、地面水及探测深度的影响较小,故广为采用。但不易取得软弱夹层岩心和河床卵砾石层样品,钻孔也不能用来进行大型现场试验。因此,有时需在钻孔中运用钻孔摄影,或采用大孔径钻探技术,采用综合物探测井或孔内电视以弥补其不足。但在关键部位还需采用便于直接观察和测试目的层的平洞、斜井、竖井等坑探工程。坑探和钻探的工作成本高,故应在物探工作和工程地质测绘的基础上,根据不同工程地质勘探阶段需要查明的问题,合理设计洞、坑、孔的数量、位置、深度、方向和结构,以尽可能少的工作量取得尽可能多的地质资料,并保证必要的精度。

3.3 实验室试验及现场原位测试,获得工程地质设计和施工参数,定量评价工程地质条件和工程地质问题的手段,是工程地质勘察的组成部分。室内试验包括:岩、土体样品的物理性质、力学性质参数和水理性质的测定。现场原位测试包括:原位直剪试验、触探试验、承压板载荷试验以及地应力量测等。,大型建筑物的早期设计阶段或设计项目规模较小,且易于取得岩、土体试样的情况下,往往采用实验室试验。但室内试验试样小,难以保持天然结构,且缺乏代表性。因此,为了给建设项目的初步设计至施工图设计提供各种参数,必须在现场对有代表性的天然结构的大型试样或对含水层进行测试。要获取液态软粘土、疏松含水细砂、强裂隙化岩体之类的、不能得到原状结构试样的岩土体的物理力学参数,必须进行现场原位测试。

3.4 长期观测,用专门的观测仪器对建筑区工程地质条件各要素或对工程建筑活动有重要影响的自然(物理)地质作用和某些重要的工程地质作用随时间的发展变化,进行长时期的重复测量的工作。观测的主要内容有:岩、土体内地下水位变化;岩、土体位移范围、方向、速度;岩体内破坏面上的压力;爆破引起的质点速度;峰值质点加速度;人工加固系统的载荷变化等。此项工作主要是在论证建设项目施工图设计的详细勘察阶段进行,工程地质作用的观测则往往在施工和建筑物使用期间进行。长期观测取得的资料经过整理分析以后,可直接用于工程地质评价,以检验工程地质预测的准确性,对不良地质作用及时采取防治措施,确保工程安全。

4. 结尾

工程地质勘察作为工程建设所必需的技术条件,对保证工程建设的安全和降低工程造价也具有非常重要的意义,作为一名技术人员,应该在实践中不断学习,并注重借鉴国内外先进的经验,不断提高自身的专业素养和综合素质,为提高工程地质勘察质量做出应有的贡献。

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水泥土搅拌桩加固地基在市政道路的应用

武汉市武昌市政工程总公司一工程处 430000

摘要
进入新世纪以来,我国的城镇化持续快速推进,市政道路建设开展的如火如荼,成为城市基础建设一道亮丽的风景线。市政道路施工要求比较高,同时施工环境也非常复杂,其中的加固地基是施工中的重点工作,需要运用合理的施工技术来进行处理。水泥搅拌桩是一种高效的新型施工方法,相比传统施工方法有着很多的优势,可以用此技术来进行地基的加固。因此,在本文中,笔者主要讨论的是水泥土搅拌桩加固地基在市政道路的应用,希望这些对于相关从业人员具有一定的参考价值。
关键词:水泥土搅拌桩;市政道路;加固地基;应用
1、引言:
水泥土搅拌桩的主要用途是处理饱和软粘土低地基的,确保处理之后能达到规范的要求,具体的操作是使用专用搅拌设备将混有水泥的软粘土进行充分的搅拌,其中水泥的作用是固化的,它会同软土发生某种反应,地基会逐渐的固化进而变为一种有强度且综合状况趋向于规范要求标准建筑用地。
水泥能够将软土固化,其主要机理在于这种固化的过程是一种物质化学反应,相比于混凝土的硬化而言是有差异的,因为水泥的用量不同而致,硬化所用水泥较少,且在硬化的过程中,水泥要借助某种活性物质并且要包裹于土中才可进行反应,进行中硬化用时久,反应中水泥会相继出现诸如水解和水化等变化,最终会出现不同类别的水化物,对于部分水泥在发生反应中,会出现离子交换或者团粒效应,从而实现硬化的效果,提升土体的强度。
2、工程概况
国盛路南起和平大道,北至临江大道,道路全长724米,红线宽度20米。设计场区靠近长江,位于长江一级阶地,场地地下水主要为赋存于填土层中的上层滞水及下部砂土层中的承压水。
地质勘察显示:根据地层岩性和工程地质特征,在钻探深度范围内地层自上而下可分为4层:①杂填土;②淤泥质粉质粘土夹粉土;③粉土、粉砂夹粉质粘土;④粉细砂;上层滞水水位在地0.9—2.6米,承压水赋存于③层粉土、粉砂夹粉质粘土视为中等透水层,④粉细砂可视为强透水层。

3、软基处理设计
3.1搅拌桩设计
根据地勘报告,本次道路沿线有杂填土层分布,表层杂填土厚度在 1.20~4.80m,杂色,松散,稍湿,由建筑垃圾、生活垃圾及粘性土组成,所含硬质物含量约20~45%,粒径1.0~6.0cm,局部钻孔由中细砂及少量灰褐色黏性土组成,褐灰色,软塑,湿,含少量铁锰氧化物,土质不均匀,刀切面粗糙,局部夹杂薄层粉土、粉砂,不可作为路基持力层。根据道路沿线土层厚度及埋置深度情况,本工程路基采用换填法与水泥土搅拌桩(干法)相结合的路基处理方式。
3.2搅拌桩作用机理
借助这种桩,将软土变得强度符合规范要求,它的具体操作是,借助深层搅拌桩设备,对加入水泥的软土进行充分的搅拌,加快水泥与软土的反应,进而使处理后的土体变为具有一定强度、有良好的变形特征和水稳性的柱形体,这种反应后形成的结构有较好的强度、能提升土体的承载能力和降低地基的沉降。从水泥搅拌桩的特性讲,此种桩属于一种介于刚性与柔性间的混合桩,它所具有的刚度、抗压强度机器抗侧压力是介于两种桩之间的。因为这种桩有差于刚性的强度,当承载一定量的竖向载荷时会出现形变,一经出现会伴随着附近土体相应的承担一定量的荷载,此时便出现了柔性复合地基。水泥土搅拌桩复合地基的承载力标准值可按下式计算:
Fspk=m*Ra/Ap+β(1-m)*Fsk
式中:Fspk—复合地基承载力特征值(KPa);
m—面积置换率;
Ra—单桩竖向承载力特征值(KN);
Ap—桩的截面积(㎡);
β—桩间土承载力折减系数:
当桩端土未经修正的承载力特征值大于桩周土的承载力特征值的平均值时,可取0.1~0.4,差值大时取低值;
当桩端土未经修正的承载力特征值小于桩周土的承载力特征值的平均值时,可取0.5~0.9,差值大时或设置褥垫层时均取高值;
Fsk—桩间土承载力特征值(KPa)。
由此可至,一旦地质资料核实,对于水泥搅拌桩的有关的数据也相应的确定了下来,如桩基承载力标准值、每根桩的垂直方向的承载力和面积置换率等。若桩的强度、面积置换率确定之后,这类地基的承载力经由每根桩的垂直方向的承载力便可得以求得,每根桩的垂直方向的承载力若是非常的小,则在复合地基中的承载力相应的会很低;若桩的强度及其长度确定之后,在符合地基中的承载力经由面积置换率而求得,若面积置换率非常的低,则对应的地基承载能力就很低。
4、施工工艺及施工注意事项
4.1水泥土搅拌桩的施工顺序
(1)工程建设之前要具有的有关施工技术方面的材料有:建设用地的勘察报告、土体实验报告、内配合比实验检验报告、桩位图纸、加固深度和停灰面标高等。
在实验室中进行的内配合比,主要是定出水泥用量,因为它的用量会直接关系到桩的质量及其未处理的地基土的特性,所以,若要开始安装水泥搅拌桩,必须在这之前间隔四周以上,基于室内标准下,按照一定的配合比制出搅拌桩样本,做差异化的龄期强度实验。根据试验结果,确定最佳水泥掺量。

(2)平整场地,清除障碍。对地下障碍物进行清除,对低洼处进行平整压实,确保在现场中设备置桩顺利进行,且要基于这种置桩操作的要求而制定有效的策略,避免设备中途停止工作。
(3)建设专用设备进场,且按照使用说明予以组装和试运行。
(4)搅拌桩施工工艺必须要严格按照设计规定的进行,且按照经实验确定的配合比制定搅拌桩,并对此桩的有关指标予以测定。接着,配合路基解决纵断面图纸问题,在进行施工之前,原定的桩位作业点均要做出大于五个的具有工艺性质的样桩,从而得到以下数据,即钻进、提升和搅拌的速度、喷气压力、工作电流以及单位时间喷入量等。
(5)搅拌桩择取是水泥型号是42.5普通硅酸盐水泥,一定要满足设计规程的规定,所用的产品必须带合格证进入施工现场。
4.2水泥土搅拌桩的施工工艺流程
施工工艺流程:桩位放样→钻机就位→检验桩机整平机体→预搅下沉→喷灰搅拌提升→重复搅拌下沉和提升(停灰面为高于设计桩顶标高50cm)→成桩结束→移位进行下一根桩循环施工。
(1)钻机就位:根据设计施工放样,使钻头中心对准设计桩位,并保持桩机机体垂直,以防打斜桩,影响地基承载力。
(2)预搅下沉:启动电机,使搅拌机沿导向架边搅拌、边切土下沉,下沉速度可由电机的电流监测表控制,工作电流不应大于70A。
(3)喷灰搅拌提升:深层搅拌桩机下沉到设计深度后,开启灰泵将水泥干粉压入地基中,并且边喷灰、边旋转搅拌钻头,同时严格按照试桩确定的参数控制喷灰量和搅拌提升速度提升搅拌桩机。
(4)重复搅拌下沉和提升:为使软土和水泥搅拌均匀,可再次将搅拌机边旋转边沉入土中,再重复喷灰搅拌提升,最终停灰面为高于设计桩顶标高50cm,成桩结束。在设计桩顶预加50cm桩长作为破除桩头用。
4.3施工注意事项
在工程建设的过程中,质量是最为重要,基于此要做到如下几点:
(1)一定要掌控好钻机的操作,避免钻的深度超出规定要求,且一定要在规定的深度内铺停灰面,如此定出搅拌桩长。务必要依照样桩的数据掌控好用灰量,杜绝在无自动化的控量设备的搅拌桩用于真实的工程建设中,此外,杜绝使用无合格证的记录装备。另外,设定时间复核成型的搅拌桩桩径及其搅拌状况。及时保养与检修用于复核的钻头,一经发现有叶片残缺或者严重磨损,必须换新。
(2)保障搅拌桩有九十度,必须对起吊装备的平整度及其操作架同地面的角度予以认真核实,核实的次数要超过两次,由对应的不同的工作班组执行,确保其垂直度在一度之内。在具体的施工中,借助吊锤测定钻杆是否竖直成九十度,若存在较大误差,必须及时修正。
5、影响搅拌桩质量问题及质量控制的探讨
(1)搅拌桩属于地下隐蔽工程,易受施工用材料、机械、工艺、施工人员的责任心等多种因素的影响,因而其质量控制要贯穿于施工的全过程,必须坚持全方位的施工控制。
(2)施工过程中必须随时检查自动计量装置、水泥用量、成桩过程、桩长及施工中有无异常情况,并记录其处理方法及措施。
在保障桩的质量的前提下,工程建设的过程中要认真分析清楚导致搅拌桩出现质量问题的因素,且要对制造流程予以把控,避免施工质量出现问题:
(1)原因之一是地基土自身具有的特性
这种桩的质量好与坏能直接的从桩强度数据获取到,而能对这种数据产生影响的除了固化剂用量及其质量和建设中用到的操作手法之外,地基土的自身特性也会产生影响,例如软土内存在大量的有机物。经试验检测后可知:土体内含有过量的有机化合物,其水容量和塑形对应的变大,对应的膨胀性和低渗透性也会很大,最为不利于钢筋的酸环境也会存在,上述的诸多因素会在一定程度上降低水泥的充分反应,若仅仅使用水泥进行固化,收效甚微,针对软土,可将生石膏适量使用进而使软土固化,这样的操作也有助于减少对水泥的消耗。
(2)保障搅拌操作的均匀性
对一定量的施工案例进行研究与总结可知,均匀的搅拌操作能提升工程质量。若确保有均匀的搅拌,就意味着水泥同软土有很好的混合,这样就有助于两者间发生充分的反应,软土经水泥的固化作用而产生较好的桩。若要使工程中有较好的均匀搅拌,一定要确保搅拌设备将要下沉的土体被较好的混合,所以施工前,使用反铲将施工场地翻整一次,避免地下遇到障碍物,影响土体搅拌均匀性。
6、质量检测
6.1质量检测方法
对搅拌桩的检测,总的来讲有如下几种方法:
(1)浅部开挖:这种检测法归属于自检。对于项目部而言,要不定期的多次对成型的桩进行复检,一经检查出问题,第一时间予以解决。针对开挖的检查,重点是检查浅部桩头,注意深度的把控要大于停灰面以下五十米,若要粗略了解成型桩的状况,可采用目测的形式对如下的参数予以估测,如桩径、搅拌均匀程度等。进行检查时,数量控制在桩的总量的5%。
(2)轻型动力触探法:这种检测法所用到的设备为轻型动力初探(N10),它主要适用的是对桩身均匀状况的测定,因为这种设备锤击程度小,不间断的初探通常状况下均小于四米,所以,对于深度的搅拌桩质量的测定是不适用的。这种检测法规定检测数为桩的总量的1%,且要大于三根。
(3)钻孔取芯法:这种检测法是借助地质钻机针对已经养护四周及其以上的成型的桩予以钻孔获取样本芯桩,这种方法是迄今为止最为普遍使用的一种测质量的方法,它所获取到的结果可靠度高,不足之处在于检测耗时久、钻孔成本高、样本芯桩要在四周以后才能得到,无法做到即时的检测施工中的桩的质量状况。这种检测法规定检测数为桩的总量的0.5%,且要大于三根。
(4)静载试验法:这种检测法所依据的是桩的承载力值的定性得出桩的质量。然而,因检测成本高,工程取样少。这种检测法规定检测数为桩的总量的0.5%~1%,且要大于三点。
(5)动测法:它主指低应变动测法,这种检测法所依据的是以一维波动理论为基础,借助弹性波传播规律检测桩的完整性。优点在于检测高效、便捷操作,然而在中国的多数文献中有指出,搅拌桩的强度同波速的关系并非连续的,在桩的端部出现的阻抗、桩的底部反射等均呈现无变化和模糊的现象,所以,这种检测法不能确保有准确的测定桩身质量。
6.2本工程项目搅拌桩质量检测方法
(1)成桩3d内,浅部开挖桩头,深度超过停灰面下50cm,目测检查搅拌的均匀性,量测成桩直径,检测量为总桩数的5%。一般应按比例随机抽取,且分部基本均匀。
(2)N10检测:成桩龄期7d内,用轻型动力触探器进行N10检测,检查每米桩长的均匀性,检测频率为总桩数的1%。
(3)单桩荷载试验:在成桩龄期28d后进行,在试验准确阶段,确保桩顶干净,进行试验时针对每个桩的荷载取样数量要大于总量的0.1%,且要大于三根。通常状况下要依照原定比例任意取样,并且保证均匀取样。经检测本工程单桩竖向静载荷极限承载力为220KN,满足设计要求的不得低于110KN。
6、结语
借助水泥搅拌桩实现对市政道路中有软土层的地基予以固化,由于建设装备的单一和便捷的转移,能够做到数个位置施工,高效率的使地基固化,从而提升施工速度、削减工期。在真实的工程建设中,采用的施工手法较为单一,工程质量便于把控,这是现阶段市政道路加固地基非常适用的施工方法。
国盛路靠近长江,土质情况差,地下1.8米均为淤泥质粘土、粉质粘土夹粉砂,局部地段流砂情况严重,在水泥土搅拌桩加固地基后,土体质量得到很大提高,沟槽开挖成型较好,土路床弯沉一次性合格,完成了工期目标。这表明使用水泥搅拌桩对市政道路中有软土层的地基予以固化是可行的,它可以极大的降低成本,也在一定程度上有工程质量保障,完全能够实现设计所要获取到的效果。
参考文献:
[1]JG10202-2002《建筑地基处理技术规范》。
[2]JBJ225-91.软土地基深层搅拌技术规程[S]
[3]陈向阳,粉喷桩加固软土地基的质量控制[J].岩土力学.2002
[4]纪南昌,水泥粉喷桩施工质量控制初探[J].北方交通,2009

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