摘要:巖土工程勘察是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工程。本文主要對(duì)巖土工程勘察作用及其相關(guān)措施、巖土工程勘察不均勻地基的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:巖土工程;勘察設(shè)計(jì);作用;穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
1.巖土工程勘察作用及其相關(guān)措施
巖土工程勘察工作是非常重要的,要保證工程的順利施工,必須及時(shí)解決那些巖土工程勘察存在的問題。巖土工程勘察的作用主要表現(xiàn)在:(1)對(duì)對(duì)工程的地質(zhì)條件進(jìn)行勘察,為工程提供基礎(chǔ)依據(jù)。(2)巖土工程勘察結(jié)果能夠最為選擇最優(yōu)建筑地點(diǎn)。 (3)為建筑施工過程中所遇到的地質(zhì)問題提供有效的措施。由此可見,必須加強(qiáng)巖土工程勘察措施的實(shí)施。其措施主要有:首先,提高勘察精度,全面反映真實(shí)情況。在勘察過程中,不能只是單調(diào)地采用一種技術(shù)和方法來進(jìn)行,這樣得出的勘察結(jié)果也是具有局限性的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在勘察過程中應(yīng)該綜合運(yùn)用勘察所需的所有技術(shù)。在空間上,要從“點(diǎn)”到“面”,結(jié)合辯證關(guān)系來對(duì)“點(diǎn)”、“面”進(jìn)行綜合分析。其次,加強(qiáng)勘察技術(shù)人員的培訓(xùn),保證勘察技術(shù)人員能夠及時(shí)地掌握先進(jìn)的技術(shù)和知識(shí)。再次,加強(qiáng)巖土工程勘察報(bào)告的分析力度。這項(xiàng)工作也是不可忽視的。第四,加強(qiáng)巖土測(cè)試的應(yīng)用。對(duì)使用施工檢測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行加強(qiáng),從而能夠?qū)λ峁┑膸r土工程設(shè)計(jì)和施工參數(shù)的可靠性得以確保。第五,重視勘察現(xiàn)場(chǎng)的巖土取樣。巖土工程勘探結(jié)果的重要數(shù)據(jù)來源就是巖土取樣和原位測(cè)試。巖土工程測(cè)試難度較大,在勘測(cè)過程中,一定程度的擾動(dòng)和受力環(huán)境差異是不可避免的,并且其嚴(yán)重影響了測(cè)試結(jié)果。測(cè)試結(jié)果是否具有代表性是非常重要的問題。我國巖土工程勘察取樣工作由于《巖土工程勘察規(guī)范》、《原狀取土器標(biāo)準(zhǔn)》、《原狀土取樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的發(fā)布變得越來越規(guī)范,從而使得取樣的代表性和可對(duì)比性得以保障,并且有些單位采用單層巖心管取樣時(shí)采用慣性方法而甩出這樣現(xiàn)象得到了很好的防止。最后,重視地質(zhì)鉆探的過程控制。到目前為止,巖土工程勘察中最主要、最有效的勘察手段中仍然包括地質(zhì)鉆探。在進(jìn)行巖土工程地質(zhì)鉆探過程中對(duì)鉆孔進(jìn)行設(shè)計(jì)控制必須根據(jù)不同的巖體、地質(zhì)條件、取樣和測(cè)試來進(jìn)行,從而使其對(duì)技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)效益要求都能夠滿足。
2.巖土工程勘察不均勻地基的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
2.1巖土工程勘察不均勻地基承載力取值
簡化計(jì)算方法是建筑物設(shè)計(jì)時(shí)比較常用的一種手段。通常將上部結(jié)構(gòu)、地基和基礎(chǔ)三個(gè)完整的靜力平衡結(jié)構(gòu)體系人為地分為上部結(jié)構(gòu)、地基和基礎(chǔ)三部分進(jìn)行獨(dú)立求解,假定上部結(jié)構(gòu)的柱是嵌固在基礎(chǔ)上的,求解出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力,這些內(nèi)力作用在基礎(chǔ)梁或基礎(chǔ)底板上,基礎(chǔ)梁或基礎(chǔ)底板同時(shí)承受地基反力,地基反力與上部結(jié)構(gòu)荷載保持靜力平衡,并假定地基反力是按直線分布,即此時(shí)假定基礎(chǔ)是絕剛性,而計(jì)算地基變形時(shí)又把基礎(chǔ)看作是柔性的,即地基反力是均勻分布的,在對(duì)地基上進(jìn)行承載力和變形驗(yàn)算時(shí),所采用的荷載組合也不同,進(jìn)行承載力驗(yàn)算時(shí)采用的荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合,而在進(jìn)行地基的變形驗(yàn)算時(shí),采用的荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)永久組合,表明基礎(chǔ)剛度的不同地基土的發(fā)揮度也不同,也即地基土的承載力非定值,其隨基礎(chǔ)的剛度不同而變化根據(jù)上述簡化計(jì)算方法,僅僅考慮了總荷載與總反力之間的靜力平衡條件,而忽略了上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)以及基礎(chǔ)與地基土之間的變形的連續(xù)性質(zhì),使得在利用地基土承載力取值時(shí)把地基土獨(dú)立看待,承載力取定值,導(dǎo)致地基土承載力取值偏高或偏低,給建筑物留下安全隱患或造成投資浪費(fèi),根據(jù)多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和地基反力觀測(cè),地基土反力由于基礎(chǔ)剛度的不同,存在不同程度的集中現(xiàn)象,故基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)地基土的承載力可根據(jù)基礎(chǔ)剛度和基礎(chǔ)型式的不同作如下調(diào)整:(1)當(dāng)基礎(chǔ)剛度較大時(shí)地基土承載力可采用偏高值;(2)當(dāng)基礎(chǔ)剛度較小時(shí)地基土的承載力可取偏低值;(3)對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ),地基土承載力可取低值;(4)而對(duì)于條形基礎(chǔ)或其它大面積基礎(chǔ)地基土承載力取高值。
2.2巖土工程勘察不均勻地基穩(wěn)定性的計(jì)算
對(duì)于被判為不均勻的地基,除應(yīng)按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行建筑物的沉降、差異沉降、傾斜等特征分析(具體分析計(jì)算方法可參照“地基規(guī)范”)外,更為重要的是應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性進(jìn)行地基穩(wěn)定性驗(yàn)算,國內(nèi)外在這方面的文獻(xiàn)記錄較少,巖土工程師對(duì)這一重要內(nèi)容往往均以對(duì)地基穩(wěn)定性“有利”與“不利”泛泛帶過,顯得空洞無物,設(shè)計(jì)人員無所適從,現(xiàn)根據(jù)地基整體破壞原理,運(yùn)用剛體平衡理論,假設(shè)塑性區(qū)展開濃度為1/3或1/4的基礎(chǔ)寬度進(jìn)行地基承載力分析,這對(duì)地基整體穩(wěn)定性分析有極為重要的意義,“地基規(guī)范”建議地基穩(wěn)定性分析采用圓弧法進(jìn)行驗(yàn)算,即最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面上諸力對(duì)滑動(dòng)中心所產(chǎn)生的抗滑力矩MR與滑動(dòng)力矩MR應(yīng)符合下式: K=MR/MS≧1.2。運(yùn)用該式進(jìn)行整體穩(wěn)定性計(jì)算時(shí),僅適用于小偏心荷載的建筑物,其關(guān)鍵是滑弧濃度的確定,滑弧濃度確定了其地基土整體破壞范圍也就確定了,根據(jù)多項(xiàng)工程地基土圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算及塑性區(qū)展形范圍,認(rèn)為基礎(chǔ)外角點(diǎn)底面以下1/4基礎(chǔ)寬度范圍濃度內(nèi),且該點(diǎn)與地面的連線呈45º 夾角的驗(yàn)算范圍可滿足建筑物安全使用要求;若經(jīng)上式驗(yàn)算所得地基穩(wěn)定性安全系數(shù)小于1.2,則應(yīng)加大基礎(chǔ)埋深,繼續(xù)驗(yàn)算直至滿足要求止;或采用增強(qiáng)滑帶土抗剪強(qiáng)度的辦法重新驗(yàn)算地基穩(wěn)定性安全系數(shù)。
3.結(jié)語
巖土工程勘察設(shè)計(jì)是要求具有較高的專業(yè)的一項(xiàng)工程。巖土工程勘察設(shè)計(jì)與建筑物的安全性密切相關(guān),因此,巖土工程勘察設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和要求進(jìn)行,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救,進(jìn)而確保工程的按時(shí)按質(zhì)完工。
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