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關鍵詞:巖土工程勘探 勘探技術 數字化
中圖分類號:U469文獻標識碼: A
一、我國巖土工程勘察的現狀及存在的問題
解放以來,我國的巖土工程勘察設計工作取得了長足的進步,特別是計算機技術和現代科技技術的應用,使巖土工程勘察、設計工作更是迅猛發展,主要表現在:①我國巖土工程勘察在裝備和先進技術應用水平上有較大進步和提高,尤其是進入20世紀90年代以來,各勘察設計院在勘探、測量、設計等方面對計算機的應用都有了很大的發展;②隨著RS, GIS, GPS (3S技術)的發展與集成,己促使巖土工程勘察進入到以數據庫為核心的勘察設計一體化產業體系。但是在重視上述發展的同時也應該看到,目前雖然計算機輔助設計(CAD)己廣泛應用于巖土工程勘察設計中,功能日益完善。但是,由于多種原因,巖土工程勘察設計之間仍有許多問題有待完善,如①分散作業,手工操作;②圖紙、表格、文字等資料以紙質媒體為主,轉抄傳遞,效率低,錯漏時有發生:③資料共享性差;④資料再利用率低。因此我們需要發展和推廣巖土工程勘察數字化和一體化技術。我們需要克服存在的問題,使我國巖土工程勘察一體化取得長足進展,存在的問題主要是:
(1)勘察資料過于地質化。由于部門長期的條塊分割,勘察、設計分散作業,加之巖土工程規范制定和新技術、新方法應用的滯后。以及專業設置過細,巖土工程本身的特殊性等原因,設計與勘察之間脫鉤多,使得勘察提供的巖土工程信息通常以設計人員難以理解的形式出現,而且勘察也較難參與設計的全過程。設計人員也因知識的局限,很難深層次理解巖土工程勘察信息。因而勘察成果在設計中的轉化率較低,造成許多不應有的浪費和損失.
(2)各專業設計系統間封閉。專業間資料、信息交流,多采用書面傳送,極少采取互提軟盤或網絡傳送文件,基本上沒有實現數據共享。這樣,上道工序的出口數據不能自動作為下道工序的數據入口,需要重新輸入,既耗時又易出錯。
(3)數字化地圖與數字化設計系統間不夠貫通。地形圖是設計系統的底圖或稱基礎數據,由于數字化地圖中的某些環節技術條件不成熟,與CAD設計軟件的接口不匹配,很難順利實現對接,設計系統不得不重新將勘察資料數字化,影響了設計系統CAD的推廣應用。
(4)設計軟件不夠完善。目前,巖土工程設計中主要采用設計軟件,主要是為完成設計中的數值計算和設計文件的編制與工程圖的繪制等任務而編制的。但設計前沿的核心問題,如方案設計、設計中的綜合評價等經驗性工作,現在開發的軟件遠不能勝任。并且一些設計軟件功能較少,常為單一功能者居多,很難實現網絡化和數據共享以及綜合化分析。
(5)軟件的系統封閉性。軟件系統的封閉性即指缺乏系統的整體性,體現不了一體化的特征。使得勘察與設計、各專業CAD系統之間缺乏有效的信息溝通手段,造成工程勘察、設計信息的采集、處理、管理、加工、分析在總體上還是部門分離式和專業分工式的作業,并且如前所述不得不以紙質文件為信息載體來交換數據。
(6)勘察信息數字化程度低。勘察部門提供的勘察信息往往以圖紙、表格、文字等形式為主,內容上定性描述較多。這一方面造成設計人員對于勘察信息難于準確理解,另一方面造成對勘察信息處理、利用上的困難。
(7)系統綜合能力差。巖土工程勘察設計所涉及的信息是多方位的,如地形、地質、水文、氣象、村鎮分布、農田、交通、水利設施、環境、經濟、社會人文等,這些信息既有空間定位特征、又有屬性特征,既有定量指標、又有定性指標,既有確定性因素、又有不確定性因素。現有的巖土工程勘察設計系統由于缺乏對各類信息全面采集、表達、識別、分析手段,造成設計方案的優化和綜合決策缺乏全面的情報支持。
(8)現有的巖土工程勘察設計系統基本不具有空間分析能力。使得勘察設計方案的優劣取舍在很大程度上取決于設計人員的實際經驗和技術水平,缺乏科學的決策支持。
(9)研究成果和軟件與實際使用脫節。許多軟件是在比較落后的軟硬件環境下,利用比較落后的軟件手段和工具開發的,加之這些軟件在解決具體問題本身上也很不完善,所以研究成果和軟件與實際使用還有一定距離。
二、解決方法
要實現巖土工程勘察設計的一體化,應該實現巖土工程勘察設計流程的數字化。掌握先進的地理信息系統技術(GIS )、空間數據管理技術、巖土工程建模技術、計算機圖形學技術、地質統計技術和隨機場理論,這一些技術與理論應該是實現巖土工程勘察設計數字化的基礎。
1、什么是巖土工程勘察一體化?
在巖土工程勘察設計中,一體化通常認為是將不同的學科結合起來的一種方式,而這種方式有助于建立(或創造)一種全新的分析過程。
巖土工程勘察一體化系統是指應用當代測繪技術、數據庫技術、計算機技術、網絡通信技術和CAD技術,通過計算機及其軟件,把一個工程項目的所有信息(勘察、設計、進度、計劃、變更等數據)有機地集成起來,建立綜合的計算機輔助信息流程,使勘察設計的技術手段從手工方式向現代化CAD技術轉變,作到數據采集信息化、勘察資料處理數字化、硬件系統網絡化、圖文處理自動化,逐步形成和建立適應多專業、多工種生產的高效益、高柔性、智能化的工程勘察設計體系。見圖1
圖1巖土工程程勘察一體化系統概略流程圖
2、巖土工程一體化系統的組成
巖土工程勘察一體化系統涉及的地理信息系統(GIS )、數據庫、計算機圖形學、地質學、地質統計學、地質建模、AutoCAD和Word自動化等等一系列技術,他們以巖土工程勘察、設計規范作為相互聯系的基礎組成一個系統工程,如圖2所示。
圖2巖土工程勘察一體化系統組成圖
三、巖土工程數字化系統的構成分析與設計
1、用戶需求分析
在巖土工程勘察中,巖土工程工作者和設計人員希望建立一套完善的巖土工程勘察數字化系統,基于實際需要提出以下需求目標:
(1)應用巖土工程力學和計算機相關理論,客觀準確對地表地形和各種地質構造進行模擬。
(2)利用計算機圖形學和可視化技術,進一步構建巖土工程整體模型。
(3)基于模型進行各種操作分析,實現巖土工程勘察的任意點單孔柱狀圖模擬、任意剖面劃分、CAD圖形自動生成、勘察Word文檔自動生成、土層等深線圖、等深面圖的可視化分析。
(4)結合可視化技術和巖土工程數據庫技術,建立巖土工程信息數據庫,實現巖土工程實時信息顯示、查詢、可視化操作。
2、系統總體設計
系統總體設計的主要任務是劃分出組成系統各物理元素的構成、聯系及其定義描述。基于用戶需求分析,結合實際工程情況,提出工程勘察數字化系統的研究思路及其總體結構。分別如圖3、圖4所示。
圖3系統研究思路
圖4系統總結構圖
3、系統功能設計
系統功能設計是系統軟件設計的具體化,依據系統目標及總體設計的要求,巖土工程數字化系統的總體特點和所能完成的功能目標設計如下所述:
(1)系統采用面向對象的思想進行設計,高效集成巖土工程勘察土層結構顯示、人機交互及可視化分析、數據庫管理等模塊,并能夠與AutoCAD, Word平臺直接進行數據交換熱鏈接操作。
(2)系統所有的操作都以可視化的形式進行,可以全方位、動態地顯示(旋轉、平移、放縮等)模型圖,可按需要顯示任意單個土層面,清楚地表達巖土工程勘察基本數據結構空間位置關系等信息。
(3)采用人機交互方式,對模型進行編輯操作,可作任意地點和任意連線的巖土工程柱狀圖、剖面圖,并可生成規范的AutoCAD圖形,指導工程設計。
(4)系統采用人機交互查詢技術,對巖土工程勘察信息進行可視化查詢,實現了“圖形-屬性”雙向查詢,其查詢方式包括任意點擊查詢、分層查詢等,叢(從)而增強了模型解釋分析操作的方便性與友好性。
(5)系統采用了圖形對象庫和巖土工程應用對象庫,從而進一步提高了該系統的重用性和開放性,具有良好的可操作性和軟件維護性。
4、用戶界面設計
用戶界面是人機交互過程中最直觀的計算機界面,界面的好壞不僅影響系統形象和直觀水平,而且決定用戶使用系統的效率。因此,對操作界面應依照人機工程學的觀點來進行設計,以操作方便為原則。
圖5系統界面
5、巖土工程勘察數字化系統數據庫設計
巖土工程勘察數字化系統數據庫設計與前述第四章基于GIS的巖土工程勘察數據庫設計所敘述一致,系統的數據有三類:用戶輸入的原始數據、系統生成的中間數據及最終數據。
原始數據由測點數據組成,而測點數據又由測點幾何屬性數據(位置)和測點信息屬性數據(地層厚度、地層頂面標高、含水率、孔隙度、抗壓強度等物性參數),在Access中表現為兩張數據表,如前章數據庫設計中所述。
中間數據包括根據原始數據系統自動生成的地層層面等值線模型、三維表面模型、剖面模型等,根據這些模型可以生成用戶需要的各種圖件,還可以進行各種信息查詢操作。
最終數據種類繁多,主要是根據用戶需要由中間數據生成,包括圖形資料(如單孔柱狀圖、連線剖面圖等)和文檔資料(如地質勘察報告等)。由于巖土工程勘察的復雜關系,對于巖土工程勘察的數據庫管理必須嚴格遵循時間序列,即遵循原始數據一中間數據一最終數據的關系。
結語:
綜上,綜合利用GIS技術、AutoCAD技術、計算機圖形技術可以實現巖土工程勘察一體化系統,為巖土工程工作者和設計人員帶來極大便利,并可以推進巖土工程勘察從手工、零散作業進化到自動化、數字化作業。
參考文獻:
據庫的建立。
關鍵詞:GIS;專家系統;數據庫
Abstract: in today's society is an age of information, in order to adapt to the changing times, geographic information system has been applied to the geotechnical engineering exploration, many experts and scholars according to their own practical experience, the continuous development and improvement. In this paper, the number of geotechnical engineering
According to the establishment of the library.
Keywords: GIS; Expert system; database
中圖分類號:G250.74文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
一、引言
建設工程施工設計之前工程勘察是必不可少的先決條件。一般的巖土工程勘探信息,包括地形地貌、地層界面、斷層、地下水位、風化層厚度以及各種物探、化探資料等,這些信息是直接從室外勘探測量獲得的。當工程結束后勘探資料將不會在被重復利用,不同的單位在同一地段施工將要重復的勘探卻取得相同的測量結果,這樣將會浪費大量的人力資源和物力資源。
本文以沈陽為數據庫建立背景建立沈陽地鐵沿線數據庫,沈陽的地質條件優越,相當長的一段時間內地質條件改變不會很大,所以重復的勘探浪費資源。因此將已經勘探過的巖土工程信息進行匯總就是就會節省很多資源,建筑工程中的巖土工程工期也會大大縮短。
基于沈陽地質的優越性,相同地域的巖土工程設計是相近的或可以拿來參考的以節省工作時間,那么除了勘探結果的匯總外進一步的設計將已有勘探結果的地段的巖土工程設計集中建立數字化的三維數據庫。
二、GIS在巖土工程的應用現狀
南京大學地球環境計算工程研究所應用三維地質建模技術, 對某工程進行三維地質分析, 并通過數據轉換接口, 將其美國PrterDouglasC 等用GIS 對工程數據進行分析評價2 并取得良好效果。1 9 8 9年和1 9 9 1 年美國科學基金會與聯邦高速公路管理處利用G I S 建立了美國巖土工程試驗現場信息系統, 該系統對美國所有巖土工程試驗現場所得的數據進行處理、管理、演示及輸出。美國科羅拉多州立大學MarioMejia-Navarro 和Ellen.Wohl(1994年) 利用G I S 對哥倫比亞麥德林地區地震災害進行了分析和研究。1997 年加拿大的TrevorJDavis 和CPeterKeller 運用GIS 的最新技術——模糊分類和虛擬現實技術, 再現斜坡的形態, 從而為工程勘察及評價提供依據。而在我國, 姜云和王蘭生利用G I S 的信息存儲、查詢、空間疊加運算等功能, 作出移入G I S 數據庫中進行各項空間分析, 從而為工程設計和施工提供依據
三、我國巖土工程現狀及存在的問題
我國巖土工程勘察的現狀及存在的問題很長一段時間以來,巖土工程勘察設計工作在我國巖土工程領域取得了長足的發展和進步,特別是計算機技術和現代科技技術的應用,使巖土工程勘察、設計工作發展更是迅猛,工程勘察在裝備和先進技術應用上有很大提高,在進入20世紀90年代以來,各勘察設計院在勘探、測量、設計等方面均應用計算機處理使得研究方法和技術有了顯著的進步;隨著RS、GIS,GPS(3S技術)的發展,使巖土工程勘察進入到以數據庫為核心的勘察設計一體化產業體系。
GIS的研究對巖土工程發展的貢獻,收集、獲取準確的當前數據和歷史數據;維護、共享各種數據和信息;分析空間、統計和時態環境下的數據和信息;為設計和施工做出參考;節省各方面的資源;形成有商業價值的成型軟件。但是在注視上述發展的同時也應該發現,目前雖然計算機輔助設計(CAD)已廣泛應用于巖土工程勘察設計中,功能日益完善。但是,由于多種原因,巖土工程勘察設計之間仍有許多問題有待完善,我們需要克服這些存在的問題,使我國巖土工程勘察一體化成果取得長足進展。存在的問題主要是如下:
勘察資料過于地質化。(2)各專業設計系統間封閉。(3)數字化地圖與數字化設計系統間不夠貫通。(4)設計軟件不夠完善。(5)軟件的系統封閉性。(6)勘察信息數字化程度低。(7)系統綜合能力差。(8)現有的巖土工程勘察設計系統基本不具有空間分析能力。(9)研究成果和軟件與實際使用脫節。
隨著計算機技術、網絡技術、數據庫技術以及圖形處理技術的快速發展, 科技人員越來越重視G I S 在巖土工程勘察設計中的應用。由于巖土工程勘察設計需要涉及到大量的勘察數據處理、圖件繪制、自動計算及輔助決策等, 所以給G I S 技術提供了廣闊的應用空間。將G I S 技術引入巖土勘察設計領域, 可以大大提高工作效率,節省人力物力資源, 提高勘察設計結果的準確性。建立工程勘察信息系統, 對于實現地學信息資源共享, 支持工程規劃、建設的科學決策, 完善單項工程勘察等都有非常重要的現實意義。
四、專家系統方案的建立及優點
解決巖土工程存在問題的關鍵是建立一個集數據、設計為一體的巖土工程專家系統。首先需要建立一個統一的數據庫及協同工作環境,進行系統的總體設計和制定切合實際的實施方案,另一方面要充分利用大量的已經成熟的技術并尋求新的或有待開發的先進技術的支持,雖然這些技術的出現只不過是幾十年,甚至是十幾年、幾年的事情,但它們在巖土工程勘察的應用中已取得了很大的進展。
根據近年來的研究結果初步建立了研究方案。
專家系統建立的方案:
1將數據用excel匯總,
2利用已有的數據與理正軟件建立完整的巖土工程設計方案
3利用以上兩步驟應用GIS軟件建立立體的3D模型
4形象的3D模型能夠更加明顯的凸顯出地質條件下,地基基礎處理方法集中于數據庫中方便隨時查看,避免重復勘探設計。
巖土工程專家系統的建立需要大量的現有數據和巖土工程勘探設計結果作為依據,專家系統建立有以下優點
1將已經勘探的數據進行整理建庫,無需二次勘探
2已建立的數據庫可以再多方面得到應用。
3將建立的數據庫與巖土工程設計軟件建立連接直接將已有的設計結果直接輸出,一邊節省設計時間,縮短工期。
4建立巖土工程專家系統方便日后對工程的檢查和糾偏,
數據庫建立后,應用GIS軟件的強大功能將會體現出三維的空間數據模型,在模型成熟以后,將數據庫模型與巖土工程設計軟件結合,這樣勘探設計將不再分家,勘探設計一體化得到實現。如將勘探設計一體化實現那么將節省大量的人力和物力,這將是研土工程領域的里程碑。
五、結論及展望
GIS 在巖土工程應用中的發展趨勢與巖土工程學科的發展及GIS 本身的發展密切相關。未來的巖土工程發展將加深力學、化學、環境科學、地質科學乃至社會等科學的交叉和融合。如何建立一個準確的模型數據庫, 并將其恰如其分地應用到GIS 系統中去, 這是解決巖土工程專業問題的關鍵所在。
隨著巖土工程理論和技術的進一步完善, 以及GIS 技術的飛速發展, GIS在巖土工程中的應用將會更加廣泛和深入。但是, GI S在巖土工程中應用的同時依然需要基礎資料的收集、必要的野外調查試驗及室內分析實驗等傳統的研究方法; 只有在全面深入的基礎研究條件下進行GIS分析才能真正應用到工程實踐中。由此可見, GIS 技術在巖土工程中的應用具有廣闊的前景。
參考文獻
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[2]包惠明1, 2 , 胡長順.GIS 支持下巖土工程勘察設計一體化.水文地質工程地質,2002,2
關鍵詞:地基設計;巖土工程;勘察
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
引言
目前,建筑工程在地基設計和巖土工程勘察過程中出現了諸多問題,比如,地基設計和巖土工程勘察缺乏規范性、地基設計與巖土工程勘察脫離、地基設計忽略了環境因素的影響等。因此,建筑單位需要積極采取有效的措施改善這一局面,應該加強地基設計和巖土勘察綱要的編寫和審查、加強對項目工程施工準備工作的檢查、提高施工人員的業務水平與綜合能力。
1、研究巖土工程勘察的重要性
地基工程是建筑工程的基礎性工程,其質量的高低直接關系到建筑工程施工后的施工效率和施工質量,甚至影響著建筑工程的整體質量。根據多年的實踐經驗來看,地基工程的設計方案直接決定著基地工程的施工質量,因此,在制定地基設計方案時,需要保證其合理性、科學性以及有效性。由于巖土工程勘察主要是為地基設計提供相關的地層資料,因此,需要充分地保證地基設計方案科學合理,巖土工程的勘察工作一定要貫徹落實,重點完成。
2、建筑工程中巖土勘察以及地基設計存在的問題
2.1、施工前的準備工作不夠充分
準備前期工作不夠充分,資料不完整,并缺少相應的工作綱要。目前許多勘察單位為了節約自己的成本,減少時間,對前期工作收集的資料不全,沒有及時了解施工情況。即使有綱要,也不按照文件來實施,導致在勘察和設計的工作中出現較大的偏差甚至錯誤。
2.2、勘察缺乏規范性
在建筑工程施工的過程中,需要加強地基設計工作以及巖土工程勘察工作的規范性,只有保證其規范性,才能確保建筑工程的施工質量和施工效率,從而促使建筑工程能夠順利安全地開展。但是,由于在進行地基設計和巖土工程勘察的過程中缺乏有效的規范性,在具體的建筑項目的施工過程中產生了一系列的問題,造成了許多的不良影響,嚴重阻礙了建筑工程項目的正常開展。在一般情況下,在進行地基設計和巖土工程勘察的過程中,其不規范性主要體現在以下幾個方面:首先,在地基設計的過程中,由于受到巖土工程勘察的地區限制,導致無法有效地保障地基設計的準確性、合理性以及有效性,對建筑工程項目的施工產生了重大的影響。其次,在進行巖土工程勘察的過程中,由于只對建筑工程項目的重點地區進行了必要的勘察,卻忽視了一些非重點區域的勘察工作。同時,由于制定的巖土工程勘察報告比較保守,造成了建筑工程勘察成本的浪費。
2.3、成果質量不高
現如今,大部分的巖土工程勘察設計單位均已經逐漸的實施企業化的管理模式,從之前的行政撥款轉向自己掏腰包――自負盈虧。因此一些勘察設計單位為了獲得利益,然而將勘察設計質量管理放松,最終造成勘察設計成果質量不高等等一系列的問題。集中表現在以下的兩個方面:
(1)因為勘察時間減少,為了達到對應的工作量,只好采取壓縮工程成本的方式。同時為了盈利,而對勘察成果睜一只眼閉一只眼。(2)鉆探與取樣過程不符合對應的標準,為了壓縮時間,勘察過程中可能采用2~3m采樣一次,最終使得分層不夠精準,或者是最終造成部分稀薄地層不能勘察得到。
2.4、地基設計忽略了環境因素的影響
在建筑地基設計的過程之中,最為關鍵的因素就是環境。在建筑地基設計中,特別是在特殊地形或者在建筑地基周圍情況較復雜時,我們會因為一時考慮不周全出現重大失誤,為以后的施工帶來極大不便。因此我們務必要將環境因素帶來的影響要充分的重視起來,避免在今后的施工過程中造成不必要的損失從而增加建筑的成本。
2.5、巖土勘察人員專業水平不過關
巖土勘察工作是一項技術性極強的工作,所以要求勘察人員要有一定的專業知識,且專業水平過硬。但是,目前我國的很多巖土勘察人員的技術水平并不過關,這樣便導致勘察結果不夠全面。在對巖土進行勘察時,工作人員的專業知識不廣泛,不具備對原有資料的分析與整理,完全按照固有資料的結果,對于地基設計等方面的知識一點不通,使得勘察后的結果難以滿足地基設計人員的要求,不能將設計工作做到點上。
3、巖土勘察以及地基設計問題的解決方案
3.1、提高專業人員的技術問題
現如今,在勘查的工作之中,最為關鍵的就是勘察人員的水平、技術人員的技術水平,
它的高低起著很大的作用。同時要注意培養頂級人才,不定期動員資深員工傳授經驗,做好教導青年才干理論與實際結合的工作,在書寫勘察報告時才會有針對性的建議。要注重數據的支持,不要給太多的定性的理論,另外表達上必須要按照規范寫,定量數據分析上才能更準確,這樣才能為以后施工人員的施工提供便利。
3.2、制訂區域性勘察
我國面積遼闊,各地域的巖層構造大不相同。因此要求勘探工作十分細致。要制訂《區域性勘察與設計規程》,為以后的巖層勘探和設計工作提供支持,提高準確性。同時必須保證巖土工程勘察報告的編寫質量,做到內容真實,數據真實充足,突出重點,其編寫應遵循一定的規律,因此在勘察之前要制定地方規則。
3.3、采用先進的技術
先進的技術在施工過程中會發揮積極的作用。因此勘察單位應及時引進先進的設備和技術,并且要鼓勵專業的技術人員要及時掌握先進的設備技術和先進的材料,結合實際需要為勘察和地基設計提供條件。另外,先進的技術設備也會節約時間,適應各種復雜的條件。
3.4、地基基礎設計
在設計地基基礎時一定堅持就地取材、因地制宜、節約資源和保護環境的原則。地基基礎的形式如果忽略任何的一方面的考量,設計及施工中就可能會出現不可彌補的錯誤。所以地基基礎方案的選擇應綜合考慮建筑結構的類型、材料的性質與施工條件等因素,而不應該因為節約成本而偷工減料。基礎設計一定要根據勘察結果考慮當地地層情況、當地建筑材料及施工條件并根據這資料及時調整在設計過程中出現的一些不恰當之處,這樣才能得出較為理想的地基基礎設計結果。
3.5、設計與勘察的配合
有時候地基設計和勘察的工作人員不能配合完成工作,導致地基設計不能準確的完成,因此要求勘察人員要為地基設計工作人員就地形巖層做出正確的解讀,只有兩者的完美配合,才可以減少資源的浪費,使勘查結果及時準確的傳遞,并且轉化成設計結果。
結束語
巖土工程勘察是地基設計最基本的活動,為我們提供施工的各種數據資料,是保證施工順利的前提條件。地基設計直接影響建筑的最后的質量,因此解決好巖土工程勘察和地基設計的問題,并且使兩者有力配合從而杜絕豆腐渣工程。巖土工程勘察必須嚴格按照相關的規范規定,只有這樣我們才能從根本上保證所得數據的有效性和準確性。在地基設計和巖土工程勘察工作中,要遵循政府的可持續發展觀點,合理有效的解決在工作中出現的相關問題。
參考文獻
[1]韓飛.地基設計和巖土工程勘察過程中常見問題及對策[J].科技創業家,2013,05:43-44.
以國內現階段的巖土工程勘察機制來講,巖土工程勘察工程師應該合理的針對各個現場巖土工程自身的條件,并有效的結合上部結構設計條件提出相關的意見,以便于合理的幫助設計來選定地基的基礎形式、處理方式、基坑圍護方式、邊坡支護選型等,對應的技術服務水平高的勘察單位應該逐漸的向勘察設計方面推進,注冊巖土工程師更能夠促使勘察設計一體化的進程。因為相關的建設工程專業的分工極其詳細,上部的建筑和結構、土建、水、電、暖等專業化的技術人員單獨的設計,但是巖土工程設計通常均是相應的結構工程師完成的,這對于巖土工程設計以及施工方面來講,就會存在更多的不足之處。巖土工程本就是一項并不嚴密、健全、成熟的科學性技術,還處于發展中的科學技術,其有著很強的經驗性以及實踐性,很多的設計也還是利用半經驗半理論的方式展開。巖土工程所研究的材料性質具有顯著的時空變異性及不確定性,這也決定著和上部的工程結構設計相比而言,巖土工程設計對象以及各類理論、特性均是不盡相同,理論以及方式的差異性極大,結構工程師通常不能合理的落實復雜多變的巖土工程設計。
二、一體化建設模式優勢
1一體化施工模式速度快、工期短
一體化構建模式過程中的工程勘察、設計與各個施工環節不是之前的毫無關聯,而是經過對應的協調組織合理有效的融合在一起,工程構建承包商能夠同時承擔勘察設計以及其相關施工工作。該建設模式把對應的勘察設計以及施工合理的結合,并經由一家相關的企業獨立承擔,這樣能夠保障在施工中各個環節的相關信息交流順暢,能夠及時的協調各個環節之間所存在的矛盾,有效的提升工程的建設速度,有效的縮短工程建設時間。
2促進技術的創新及運用
勘察、設計以及施工一體化模式能夠促使勘察設計施工人員在進行相關的工作時全方位考慮其余環節,進而主動的運用新型技術,以便于提升工程的建設效率。比如:設計人員考慮到相關的施工程序,就會主動的對其設計技術實行一定的創新,以便于提升設計方案的實用性與可行性,降低設計的變更。
3促進工程造價管理,提升工程的經濟效益
因為工程勘察、設計以及施工均是由同一個工程建設承包商來負責,所以對于相關工程投資方在進行投資時只需要與承包商進行協商,進而合理的降低溝通上的錯誤,保障資金的正確運用。一個承包商可以同時負責對應工程的勘察設計以及施工,能夠把各類資源合理的結合為一體,以提升資源的利用效率,并且相關承包商在工程構建中可以及時的對工程設計與施工實行優化,進而降低工程設計的頻繁變更,這樣合理的節約了工程成本,有效的提升了工程的經濟效益。
4承包商與業主雙方的責任容易確定
有效的確定承包商以及業主雙方的各項責任,合理的降低糾紛。一體化巖土工程建設模式可以簡化招標的相關過程,因為總體建設中就只有承包商和業主雙方負責人,所以一體化的建設模式中合同雙方的責任就很容易確定,出現合同糾紛的情況較少。
三、一體化建設模式必要性及難點
1一體化建設模式的重要性
1.1巖土工程勘察領域的發展不斷的推進巖土工程構建一體化發展
巖土工程勘察是巖土工程的關鍵環節,并為相關的工程設計施工提供非常豐富的參考資料。現階段,很多的巖土工程勘察部門提供勘察資料的同時也還對巖土工程的相關設計施工給出相應的建議,這就有效的促進了巖土工程建設一體化進展。
1.2一體化模式是由巖土工程發展需求來決定的
盡管國內的巖土工程是經過了長時期的進步,也已經形成了較健全的流程模式以及技術,不過巖土工程還是處在發展時期,很多的勘察設計施工方式也均是半理論半實踐的狀態。若是勘察設計施工分別是經由不相同的企業單位來負責,這就極易導致各個環節之間的脫節,也對巖土工程的發展極為不利。
1.3一體化模式是由其對應的各類優點所決定的
和以往傳統的巖土工程模式來比,一體化的建設模式能夠合理的縮短工程的工期,提升建設資源的運用效率,有效的降低相關建設成本,以保障工程建設的經濟效益,呈現勘察、設計、施工的統一化,所以,巖土工程進行一體化建設模式也是其發展的必然趨勢。
2一體化建設模式施行難點
2.1一體化建設模式質量保障不強
和以往傳統的巖土工程建設模式相比較,一體化的建設模式質量保障不足,這是由于以往傳統的建設模式中不相同的承包企業單位分別負責相關工程的勘察、設計和施工等各個環節,所以不同的企業為了要避免由于自身企業所負責的環節出現失誤進而導致質量問題,就會高度注重工作質量控制,同時不同承包企業單位的負責人也會起到互相監督制約的作用,這也就進一步確保了工程的質量。但是,把勘察、設計以及施工等各項工作承包于同一個企業,會致使企業所負責的相關工作增多,企業有時會考慮到其經濟效益,不得不在成本以及質量間進行一定的權衡,也就只是保障工程的最低質量。所以,致使一體化建設模式質量的保障性不高。
2.2與其相匹配的制度和法規體系不夠健全
現階段,巖土工程所實行的相關法律法規關鍵是針對以往傳統的巖土工程施工而編制的,沒有專門的一體化建設模式法律法規。其法律法規的不足,致使巖土工程一體化建設管理機制不完善,用以往傳統的建設模式管理方式來進行一體化建設模式管理會出現很多不可預知的問題,進而影響巖土工程的日常施工,制約了巖土工程建設市場發展。
2.3思想觀念的轉變
以往傳統的巖土工程建設模式在國內已經實行了近30年,相關的從業人員也均是已經形成了一定的思維定式。因為相關從業人員突破這傳統的思維模式很難,所以也就影響了巖土工程的一體化模式進展。并且,進行巖土工程一體化建設模式必定會導致具有勘察以及設計、施工能力的相關承包商企業單位的崛起,進而淘汰了單一化勘察與設計或者是施工的企業單位。所以,該一體化建設模式會觸動不具備綜合性能力企業一定的利益,這些企業也均會制約巖土工程一體化建設模式的進展。
2.4現階段有著實行一體化建設模式能力的企業太少
巖土工程一體化建設需求以及要求是相關的工程承包商能夠獨立的完成勘察、設計以及施工等多項技術工作,并對相關的承包商技術以及管理水平等具有更高的要求。因為一體化模式出現的時間不算長,所以相關的建設領域中可以同時展開勘察、以及和施工作業的企業單位較少,這也制約了一體化建設模式的進步。
四、一體化建設模式實施
1承包企業應健全企業的內部組織結構
相關的承包企業應該不斷的健全企業自身內部組織結構機制,以便于保障巖土工程一體化的建設施工能夠順利的進行。承包企業單位應該構建一整套高效組織管理模式,并把相關企業的內部資源均集中在巖土工程一體化中,并且在相關的企業內部設置專門的項目部來負責總體工程的勘察、設計以及施工。對應的項目部應該有公司的決策層領導,以確保相關的工程項目建設管理效率,并且公司的人力以及財力等各種資源都要傾斜于項目部,并落實項目部資源優化配置。
2促進法律法規的制定
應該有效的促進相關法律法規的制定,并構建健全的一體化建設模式管理機制。有關部門應該努力的健全巖土工程的招標、施工以及設計等法律法規,經過相關的立法對勘察、設計以及施工一體化承包實施合理的管理,并且制定一體化承包具體的細則和標準體制,合理有效的規范國內的巖土工程建設市場,推動一體化的建設模式普及。
3積極引導轉變傳統觀念
明確一體化模式在市場的相關定位,有關部門應不斷的積極引導,強化巖土工程行業內部的一體化模式宣傳,盡量的轉變從業人員的落后觀念,進而有效的推進行業內的各個企業單位主動的運用一體化建設模式。
4模式案例分析
北京市CBD的核心位置Z15地塊相關項目,其坐落于北京市朝陽區的CBD光華路南邊,構建完成之后是北京新地標性建筑物,可以說是比北京的第一高樓國貿三期高了大約200m。其對應的模擬項目是一棟高端商業以及酒店、甲等辦公樓集于一體的綜合建筑,其地上的構筑面積大約為30萬m2,地下的建筑面積可達5萬m2。在地上的120層以及地下5層的建筑高度大約為550m。對應的基礎深埋是30m,相關超高層的主塔周圍是純地下室,地下5層的基礎性深埋是30m。某公司在中標該項目的基礎設計之后,并經由此公司一體化的完成了該項目大多數巖土工程對應工作。此公司具備獨特技術以及豐富經驗的優勢,對相關的巖土工程勘察質量以及技術支持和服務均是提供了非常高端的合理化支持。其運用豐富的經驗,展開詳細勘察,并提出技術先進以及安全穩定的有效地基方案,在展開地基及基礎設計的咨詢時,進行上部相關結構的樁基協同分析,以便于對超高層建筑荷載較大以及純地下室的建筑荷載的差距所引起的建筑總體下沉、差異性下沉以及傾斜等相關問題均是提供了強有力的支持,并對其基坑支護以及其地下水的控制展開了設計優化,安全可靠的處理了邊坡以及周邊的對應環境穩定性質、合理控制地下水等相關工作進行打下了堅實的基礎,不僅僅是充分的保障了復雜巖土工程的安全性質,還合理的節省了工期以及對應投資,最終還展開了全方位的技術創新及優化。
五、結語
[關鍵詞]巖土工程 勘察 水文地質 問題
[中圖分類號]P642.4 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-12-96-2
1巖土工程勘察的任務
這里所說的巖土工程勘察主要包括:工程地質和水文地質的勘察,這兩項勘察構成了巖土工程勘察的全部。在勘察過程中,我們首先要求確定要建工程周圍地區的工程地質和水文條件,這樣才能為科學的規劃和設計提供可靠的資料,為工程項目打下良好的基礎。為了加深我們對關于工程勘察任務的理解,我們應該從以下三個方面來加深認識:
1.1對實際土層的“反算”
這里所說的反算,也就是勘察隊伍要對需要勘察的地區進行必要的檢測,然后根據檢測的數據進行一定的推論。將得出的結論與當地的情況進行比較,如果其大致符合的話,就證明實驗的數據比較準確,其在勘察中能夠發揮作用,這樣我們就可以進行之后的生產建設工作。如果其得出的結論不能和現場的實際情況相符的話,這樣就需要選擇其他的勘測手段和技術方法。如果某些巖土工程比較復雜,勘測得出的結果與現實不相符的話,就需要我們進行重新勘察設計,這樣才能達到理想的勘察效果。
1.2對土層病害的預測
巖土工程病害產生的原因一般來說比較復雜,并且導致這種狀況的原因也不是唯一的,而這就需要對巖土工程勘察的數據進行必要的分析,這樣才能對土層將要發生的病害進行必要的預測。例如,我們所知的條形基礎的房屋建筑墻體開裂,導致其發生的原因就比較多,比較常見的有地基的不均勻、小范圍的坡蠕動現象、材料問題、施工隊伍偷工減料等。因此,只有對這些可能導致病害的原因進行全面了解,并根據勘察的數據來對其深入分析,這樣才能達成對土層病害的一種預測。把每一種現象的狀況可能導致的結果都能考慮到的話,才能在病害的各個階段都采取合適的措施,這樣才能對病害進行有效地控制。
1.3取得工程方案設計的必要參數
建設單位往往會提出可能對建筑物造成危害的因素,只有解決這些因素才能進行開工建設,在提出正式的處理意見之前,就需要勘察單位能夠到現場進行勘察、求證,這樣經過科學的分析之后才能確立最終的設計方案。當勘察的時候可能影響到建筑物的病害已經停止的話,則沒有影響到建筑的工作,那么就只需要進行簡單的修復就可以,不用再進行專門的病害處理。如果確實存在問題,那么這些勘察的數據能夠幫助更快地解決這些病害,并且最終影響到設計方案的選擇。
2巖土工程勘察與技術論證
經濟的發展和國際化水平的提高對我國的各個行業都提出了更高的要求,只有逐步適應國際社會的要求,才能在市場經濟的競爭中占據有利的地位,為此就要求進行技術創新與發展改革。進行技術創新的目的是為了將經濟發展起來,在提高經濟效益的同時也要推動技術的進步和發展,這樣才能適應不斷變化的市場的要求,對于巖土工程勘察來說,在不影響其勘察結果的情況下,需要對其技術經濟進行必要的探討。隨著巖土工程勘察工作的發展,其已經不僅僅局限在反映地質情況,進行一般性建議,而是要根據勘察所顯示的荷載、結構等情況對巖土工程進行深入的分析和預測,將巖土工程的數據作為參數及時反映給建設單位,并針對自身的專業知識對設計方案的選擇進行建議。只有這樣才能既促進巖土工程勘察自身的發展,又有效地將經濟效益、社會效益相協調。巖土工程勘察的合同費用占總體合同費用很小的比例,但是其對于整個工程的影響卻是基礎性的。在勘察過程中,技術代表們能夠對巖石土體的性質進行診斷,并針對其發生的病害進行及時的處理,從而有效防患于未然。其技術經濟具體表現在勘察方法的選用、機械設備的先進程度、土工實驗的準確程度、數據分析能力、建議的提出等方面。
3巖土工程勘察方法綜合應用
在現在的巖土工程勘察過程中,有很多勘察的方法,而我國比較常見的有三種,其分別是觸探法、掘探法以及鉆探法。而在這三種方法中,鉆探法由于其不但能夠深入到深低層,還能進行地基土的取樣,受到人們的廣泛使用。與鉆探法不同,觸探法一般并不進行取樣,即使進行取樣量也不是很大,在描述方面也很簡單,其判斷土層地質情況主要依據的就是探頭所受到的阻力的大小。相比于鉆探法,利用觸探法能夠快速地知道地基土層的承載力以及其他具體的指標,但是其也存在一定的缺陷,那就是無法進行定名或明書,所以一般來說這種方法并不單獨使用,但是和其他的方法搭配的時候,其往往能發揮很高的勘察效率。至于掘探法,其能夠使我們清楚地了解巖石的性質以及分層情況,并能夠將未被擾動的原狀土取樣,一般這種方法應用在地質田間比較復雜的地區,尤其是那些需要的數據或者是參數比較準確的勘察地段,這一方法能夠發揮很大的作用。以上三種勘察方法各具優勢,在實際的應用中利用一種方法往往很難達到理想的效果,這就需要根據勘察地區的具體情形,將這些方法進行綜合使用,這樣才能達到理想的勘察效果。
4巖土工程勘察的成果
進行勘察的目的就是為了能夠知曉結果,以方便后面的項目的規劃、設計、施工。作為重要的成果資料,勘察工作的成果報告中往往需要包括其所勘測地區的地質適應條件以及在整個勘察過程中所用的方法以及過程。因此,需要包含以下幾個方面的內容:
4.1工程地質概況
地基土層的地質情況是整個勘察工作的基礎,其不但對于地基評價有著重要的意義,同時也是后續工作的基礎,在進行現場勘察的時候,需要對其進行詳細的報告,如有需要,需要對其進行圖文說明,以保證其全面性、真實性、可靠性。
4.2建筑地基土層評價
該評價主要包括兩個方面的內容,其一就是對地基土層的現場勘查所作出的結論;其二就是在室內進行的土工實驗的總結。在評價中要對這兩個方面進行必要的評價說明。在進行評價說明的時候,需要將具體的參數擺出,諸如壓縮系數、濕陷性系數、承載力數值等。只有具備這些內容,才能使其更具參考性。
4.3結論以及建議
根據上述所做的評價,要對整個建筑物的施工進行必要的建議,這是現代工程勘察的要求。結論和建議,既能夠為建設單位提供必要的專業意見,同時也是巖土工程勘察專業化的一個具體體現,只有做好這方面的內容,才能夠使巖土工程的重要性為人們所熟知,這樣巖土工程勘察就能快速地發展起來。
5驗槽檢驗
在進行工程的施工之前,還需要巖土工程勘察隊伍進行驗槽工作,這是勘察與施工相銜接的一個部分,其很容易被勘察單位忽略,但是其是整個巖土工程勘察的重要組成部分,通過必要的驗證,能夠對前面的結論進行驗證,如果發現了新問題,還能及時上報解決,以免對工程造成難以挽回的影響。其不但有著重要的作用,同時還是整個巖土工程勘察系統的一個必要的環節,如果缺失了這個環節,那么整個巖土工程勘察工作的科學化、系統化水平就難以提升,這樣也就難以跟上國際化的步伐,難以適應市場經濟的發展。
6勘察報告的評價
勘察成果報告包含著勘察工作所有的成果,但是這并不等于說要在勘察報告中羅列出全部的勘察資料,這樣只會令報告更加繁亂缺乏章法。真正優秀的勘察結果報告,其文字應該簡明扼要,要有必要的圖表支撐,有理有據,相得益彰。其主要應該包括的內容有如下幾個方面:
6.1土層分層情況
報告中要對土層的分層情況進行必要的說明,并將其進行準確的描述,這樣能夠讓人們清晰地知道地質情況的概貌。
6.2地基承載力
報告中對于地基的承載力要盡量與其實際的能力相符,在推斷其承載力的時候不應該考慮過多的安全系數的影響,如果那樣,只會造成浪費。
6.3建議
在對地基的方案進行建議的時候應該科學,提出的觀點要有相關的依據的支撐,要使建議作得既科學又合理,也就是在保證經濟效益的基礎上,還需要符合科學化原則。這樣能在保證工程質量的基礎上,提高經濟效益。
[關鍵詞]巖土工程勘察;土工試驗;質量控制
近年來,巖土工程勘察在建筑工程中越來越被重視。但同時巖土工程勘察中存在各種的問題。這些問題不僅需要引起我們本行工作者的重視,而且相關職能部門也要完善管理制度。目前,主要問題有以下幾方面。
1建筑巖土勘察企業質量體系問題
1.1勘察設計流程不規范
在實際的工作中,由于受到各方面的壓力,勘察綱要編制往往僅是涉及重要問題,其他零散問題滯后嚴重,導致設計方案的不完整,未經上級主管單位審核以及質量監督單位審定就匆忙進行野外施工,有的時候由于建設工期緊張,甚至連勘察點平面布置圖都是先進場后設計,個別施工單位甚至無勘察綱要。至此,有些施工項目出現了勘察位置有偏差等現象。
1.2企業之間競爭存在惡性循環
由于勘察施工任務的特點,市場競爭激烈,價格往往千差萬別,而且很多勘察單位資質管理混亂,導致施工項目存在盲目壓價競爭、企業資質和工程的要求不符,比如乙級資質干甲級工程,無資質的個體戶為了實現任務實施小單位掛靠大單位,小單位無資質無能力施工,草率進行施工,往往會直接影響工程勘察質量。
1.3資料存檔不全
很多勘察單位往往采用分包的方式,對勘察項目實施分包管理,特別是在施工項目手續不全,無法實現制度的完整化的情況下,原始資料歸檔制度往往不完善,勘察現場混亂,有的原始資料缺失,后期為了交付使用進行修補。
1.4測試儀器不按規定進行標定和維護
勘察試驗儀器較多方法也各不相同,很多儀器往往使用過程中發生碰撞,致使有部分儀器在維護期內往往出現偏差,另外,有的單位土工試驗室的百分表從來就沒標定過。
2野外作業方面的質量問題
野外作業方面的質量問題主要有以下4方面的問題。(1)現場操作和管理人員、執業人員沒進行相關培訓,未取得相應的上崗證。(2)原始記錄填寫較為隨意。由于野外施工條件差等原因,現場施工不按要求進行填寫或者填寫不規范,存在少記、漏記現象。(3)施工現場出現問題,往往直接影響施工進度,少則三兩天多則四五天。致使勘察進度暫時終止,在地表軟弱地區,出現塌孔現象,往往出現假現象。(4)施工現場機具的精確度不夠導致的質量問題。(5)鉆探不按規范規程要求進行施工,回次進尺過大超過規范要求,觀測項目不全,取樣和原位測試不按操作規程進行,造成樣品等級下降和測試不準。
3巖土工程勘察問題的對策
3.1樣品的運輸和采集
在施工工程中,樣品的運輸往往出現破壞。因此,在樣品的運輸過程中要盡量減小運輸設備的顛簸,避免影響現場取的試驗樣品發生性質改變。
3.2試驗程序的控制
不同的試驗方法不同的試驗器械,往往檢測的結果存在差距。在試驗過程中,不同的試驗過程往往也會影響試驗數據的完整性。例如,在巖土抗剪試驗中,加荷速度的快慢往往對檢測結果有致命性的影響。在相同的試件下,一般加荷速度較快,試件的變形滯后于加在其上的荷載,測出的強度值會高于土樣固有的強度。有的檢測人員為了快速得出試驗結果,往往忽視了加荷速度,致使檢測結果失去可比性、真實性。
3.3及時檢測儀器設備與計量器具
實驗室的儀器設備及各種計量器具是試驗工作中最基本的工具,它們的好壞、準確度、精確度往往直接影響到試驗數據的真實性。要確保試驗數據的客觀性真實性,必須在平時注意對儀器設備的維護保養,定期進行校驗,發現問題及時整改,停止使用,減少不必要的損失,經過相應的檢測校準機構進行校準并滿足試驗要求后方可投入使用。對于未能及時進行校準的儀器設備堅決不能投入試驗施工中。
3.4及時更新試驗標準和規程
標準和規程是檢測、判定的依據,要及時更新標準,確保檢測工作所依據的標準版本現行有效,并按標準和規程的新要求,做好儀器設備改造、配置等基礎工作。
3.5試驗誤差的控制
通過試驗室間的比對試驗可以消除試驗室的系統誤差,這一誤差是重復性試驗、同一試驗室由不同人員操作的比對試驗無法消除的。通過此比對,找出發生偏差的原因,及時糾正與改進因操作、溫濕度環境條件及設備因素等引起的各種偏差。
4結語
巖土工程勘察直接影響到建筑施工以及后期使用的安全,事關任明大事。為了確保試驗順利進行,得到準確的試驗數據,必須加強現場試驗試件管理、按照試驗要求程序進行試驗、及時檢測儀器設備和計量器具、及時更新試驗標準和規程、控制試驗的誤差以及加強企業人員管理,才能確保勘察試驗的準確性。
參考文獻:
【關鍵詞】信息管理技術 巖土工程 設計與施工
引言:隨著建筑工程的復雜性、危險性以及不穩定的發展因素越來越多,為了保障建筑工程的順利安全開展,巖土工程以地質學、土力學以及巖石力學等為主要內容,其發展已經逐漸趨于完善,對于實現我國建筑工程的安全高效發展有著極為重要的作用。在建筑行業與地下空間的發展程度不斷加深的背景下,如何提高巖土工程的設計與施工效率,以推動城市建設、交通建設以及城市公共設施建設等工作的發展已經越來越多的受到了人們的關注。由于巖土工程基本上是以巖體與土體的研究為主的,也就導致巖土工程設計與施工的工作具備一定的隱蔽性,存在許多不穩定的影響因素,因此,將信息管理技術引入到巖土工程的設計與施工中來是非常必要的,有利于提高設計質量,促進施工規范,最終實現我國巖土工程工作質量的全面提高。
一.信息管理技術的內涵
信息管理技術,就是信息資源管理的方式方法。信息管理技術的工作原理主要表現為,在工程項目開展時,充分利用其所具備的各項功能來完成工程的監測與數據的采集工作,再對所采集的信息資料內容實行多角度、多功能的綜合信息管理與集成,為了更便于用戶進行信息的管理、分析與查詢等服務,也需要及時的對上述綜合信息等進行有效的評價分析,以良好的實現信息反饋工作,最終推動工程項目的實施。其工作的流程圖大致可以形象的概括為下圖:[1]
二.目前我國巖土工程設計與施工的發展現狀
1.工程作業區勘察難度大,設計工作相關信息資料不完善
由于我國巖土工程具有一定的特殊性,在開展巖土工程的勘察與設計工作時,為了制定一套完備的基礎選型、支護、加固或爆破的設計方案,常常需要對工程開展地區的地質情況、氣候狀況以及巖土體力學等進行極為精細的考查評價,在此基礎上再來進行相關數據的獲取。然而,巖體與土體作為巖土工程作業的主要關注對象,由于受到力學參數及工程性能發展不穩定的因素的影響,巖土工程在勘察與設計中無法良好的把握工程開展地區的基本地質情況,對于該地區地下水水位的情況了解不夠,同時受到各種主客觀因素的限制,例如惡劣的氣候條件,發展不夠完善的巖土體力學參數等,由此加深了巖土工程勘察工作的難度,無法搜集獲取準確的數據,相關信息數據的缺乏給設計工作帶來了極大的挑戰,嚴重的阻礙了工程設計工作的順利開展。
2.施工作業區地質結構復雜,施工難度大
眾所周知,由于我國的巖體和土體在經過漫長的地質演變過程之后,許多地區的地形地貌結構變得異常的復雜多樣,地應力場環境也極不穩定,同時,由受氣候狀況、地理環境等的影響,我國不同地區的不同巖體和土體在相同的地質歷史時期以及相同的巖體與土體在不同的歷史時期的受到的地質作用也都存在一定的差異,就導致了工程性質出現較大的差別,由于我國的巖土工程研究的主體就是巖體和土體,因而,巖土工程作業區復雜多樣的地形地貌構造極大的增加了巖土工程施工的難度。其次,巖土工程在施工作業開展的過程中,除了會受到當地復雜特殊地質條件的影響,由于當地地下水分布狀況、地下管線分布以及地震背景等更加深了巖土工程作業的復雜性與隱蔽性,給巖土工程施工帶來了更大的挑戰。同時,就目前我國特殊巖土工程的施工問題來看,許多方面的發展仍不夠完善,還存在很多的缺陷,如越江越海地下隧道中巖土工程的施工問題,超高層建筑的超深基礎工程施工問題等相關研究發展都還有待提高。[2]
三.信息管理技術在巖土工程設計與施工中的應用
1.信息管理技術在巖土工程勘察設計中的應用
針對上述文章中所提到的由于受到多方面因素的影響,我國巖土工程勘察設計的難度較大的問題,為了有效的解決這一發展難題,需要將信息管理技術引入到巖土工程的勘察設計工作中來。眾所周知,受自身性質的影響,我國的巖土體一般都存在較高的復雜性與特殊性,這就直接導致了我國巖土工程勘察設計工作的難度加大,而信息管理技術以發達的信息網絡為載體,利用其所具備的各個功能,快速高效的完成了對工程開展地區的地質情況的分析、儲存與評價,并對信息資料庫進行高度的集成管理,形成完善的信息管理模式,在進行巖土工程的設計工作時,信息管理體系再將儲存其中的相關信息資料提取出來,為工程設計人員提供詳細可靠的參考資料。利用信息管理技術不僅能夠快速的搜集工程開展區域包括地形地貌、地下水分布情況、巖土體土工力學試驗數據、地質構造以及地下管線分布和地震背景等信息,并且其還能根據當地實際情況進行科學化的測算,結合相關數據信息,最終建立起一套較為完備的工程信息樹狀圖,簡潔直觀的了解各個區域施工的可行性,并以此為基礎對各個地區制定相應的防止方案措施。近年來,隨著我國巖土工程的不斷發展,相關工程的地質信息資料逐漸發展完善的同時,信息管理系統的信息數據庫也在不斷的得到充實,工程的方案設計也在逐漸的趨于完善。
2. 信息管理技術在巖土工程施工中的應用
為了有效的改善目前我國巖土工程的施工發展現狀,提高工程施工的可操作性,降低工程施工的難度,實現巖土工程施工的信息化發展,除了需要完善相關的施工監測設備實施的配置外,同時也要將信息管理技術的引入作為巖土工程施工工作開展的重中之重,積極的將信息管理技術利用到巖土工程的施工作業中來。信息管理技術在巖土工程施工作業中的工作原理大致就是實現施工作業相關內容的實時記錄,并對其進行集成化的管理,最終達到對工程施工作業的全方位、多層次、多角度的跟蹤記錄,同時完成施工效果的分析與評價。將信息管理技術引入到巖土工程施工中的優點在于,其可以將未進行或正在進行的施工項目相關信息與已完工的施工作業區的相關信息進行一個初步的對比評價,對于某些地形地貌復雜的區域,以及巖土工程事故頻發的施工作業區,通過對施工作業區的實地狀況信息的搜集,再根據當地地下水分布狀況以及巖土體的性質等來制定出一套具備可行性的施工方案。其次,由于信息管理系統能夠實現對巖土工程施工的實時、全程跟蹤,并且對施工的質量進行相應的監督評價,因此,在某種程度上其能夠減少工程施工過程中不規范施工現象的發生,保障工程施工的質量。[3]
四.結語
綜上所述,隨著我國經濟社會的發展,建筑行業也迎來了歷史的發展時期,巖土工程作為建筑行業發展的重要內容,也越來越多的受到了社會的關注。目前,由于我國巖土工程作業具備一定的復雜性與隱蔽性,導致我國現階段的巖土工程設計與施工發展存在許多的問題。隨著人們對生活品質的要求越來越高,建筑行業的競爭也越發的激烈,建筑行業也要積極的尋求發展的轉型。近些年來,為了在激烈的市場競爭中占據一席之地,巖土工程企業也在不斷的尋求有效的方法來提高其設計與施工工作的質量,信息管理技術以其所特有的強大的信息搜集、集成管理等功能實現了巖土工程設計施工水平的提高,因此,其在我國巖土工程設計施工中的應用是非常必要的,且對于提高我國巖土工程企業的競爭力極具現實意義。為了更好的推動巖土工程設計施工的發展,還需要我們加強對信息管理技術在我國巖土工程設計施工工作中的應用研究。
參考文獻:
[1]殷允騰. 信息管理技術在巖土工程設計和施工中的應用[J]. 企業技術開發,2012,32:154-155.
關鍵詞: 勘察,現狀,對策,信息化
Abstract: along with the further improvement of China's economic system, especially to join WTO since, our country geotechnical engineering market preliminary form, engineering survey industry gradually becomes rapid and healthy development. Because at present our country geotechnical engineering market have not very standard, there are still some industry is worth thinking and the problems faced. The paper analyzes the present situation of engineering investigation of industry, and puts forward the development ideas and countermeasures.
Keywords: survey, present situation, the countermeasures, information
中圖分類號:F407.1文獻標識碼:A 文章編號:
1 巖土工程勘察行業發展的三個階段
第一個階段為建國初期至上世紀70年代末,稱為起步階段。建國初期,我國參照前蘇聯模式,在國務院各部門、各地區陸續建立了勘察單位,有一部分是獨立的,但更多的是附屬在設計院內,作為設計院下屬的二級單位。其主要業務是為設計配套服務,提供設計需要的勘察資料。
第二個階段為上世紀80年代初至本世紀初,稱為快速發展階段。改革開放后,特別是上世紀80年代中期以后,我國的工程勘察行業無論是在體制改革、業務領域,還是在技術進步上,都有了顯著的發展。在體制改革方面,絕大多數勘察單位逐步脫離設計院,并由事業單位改制為企業單位,工程勘察市場初步形成。在業務領域方面,從以工程勘察為主要專業的工程地質勘察向巖土工程轉化,從原來單一的工程勘察擴展到包括巖土工程勘察、巖土工程設計、巖土工程監測檢測、巖土工程治理、巖土工程監理與巖土工程咨詢五個方面;業務范圍有了很大拓展,對工程建設起到的作用也越來越大,工程勘察得到了國家建設主管部門和建筑行業的公認。在技術進步方面,計算機技術在工程勘察中的應用程度越來越高,計算機輔助制圖也廣泛應用于工程勘察成果制作。
本世紀初至今為工程勘察行業發展的第三階段。隨著工程勘察行業進一步發展,為適應我國加入WTO后與國際接軌的需要,以及國家建設主管部門的政策要求,工程勘察行業面臨著一個新的發展階段,其發展方向和趨勢也將面臨新的調整,以適應社會市場發展的需要。
2 工程勘察行業現狀與面臨的挑戰
2.1工程勘察行業現狀
(1)勘察行業發展態勢良好,經濟效益、社會效益顯著提高
通過多年的發展,工程勘察單位逐步由過去的由國家統管、缺乏活力的事業單位轉變為適應市場經濟的自主經營、自負盈虧的企業法人和市場主體。許多勘察單位在激烈的市場競爭中,以市場為主體、以顧客為中心,以優質服務贏得發展,經濟效益、社會效益顯著提高。
(2)科學進步推動行業發展,工程勘察單位逐步向技術密集型、科技型企業轉變
1999年,國務院轉發建設部等部門/關于工程勘察設計單位體制改革若干意見的通知(國發辦[1999]101號文),要求勘察設計單位由事業性質改為科技型企業,使之成為適應市場要求的法人實體和市場主體。按照國務院、行業管理部門的要求,工程勘察單位逐步實行了勞技分離,改制成為知識密集型、技術密集型企業。部分勘察單位向現代科技型企業轉變,研發費用投入逐年提高,取得一批具有自主知識產權的科技成果,有的單位獲得了高新技術企業認定。
(3)拓寬了服務領域,初步形成了巖土工程勘察、設計、施工、檢測監測、監理與咨詢全過程巖土工程服務體系
在行業主管部門的政策引導下,工程勘察單位通過多年的努力,從單一的工程地質勘察,逐步發展成為具有巖土工程勘察、巖土工程設計、巖土工程治理、巖土工程檢測監測、巖土工程監理與咨詢等全過程、全方位服務體系的綜合性勘察單位,服務領域、服務對象、服務能力有了明顯的提升和增強。部分勘察單位結合市場需要,以及行業發展的要求,逐步開展地質災害和環境影響評價等業務,并取得了市場準入資格。
2.2工程勘察行業面臨的挑戰
(1)部分工程勘察單位體制改革不徹底,市場競爭力不強
工程勘察單位體制改革是一項系統工程。雖然一些單位在體制轉換過程中進行了有益的探索,有的改成了股份制公司,但是總體而言,我國的工程勘察體制還不完善,大多數單位依然停留在/一院兩制0階段,這種體制結構與西方發達國家普遍采用的私有或股份制有較大的差異。在經營模式上,絕大部分工程勘察單位還是大而全、小而全的綜合院,專業院所寥寥無幾。在管理模式上,還是呈松散管理型,管理效率不高。在服務功能上,大多數還是局限在工程勘察這個主業上,與國外公司從前期策劃、可行性研究、招投標、造價咨詢到工程勘察及后期服務,可提供全過程、全方位服務的項目管理服務有較大差距。
(2)工程勘察市場尚不健全,市場行為有待進一步規范
目前,我國工程勘察市場發育水平還不高,市場體制尚需進一步健全,市場行為有待進一步規范,主要表現在以下幾個方面:
一是市場競爭日趨激烈,導致工程勘察收費偏低。目前很多地區除了少數政府重點工程、市政工程的勘察收費能達到2002版工程勘察收費標準的50%~70%,其他絕大多數勘察項目仍然執行1992版收費標準。新版收費標準難以實施,制約了工程勘察單位科技開發和新技術推廣應用,不利于優秀人才的培養和引進,在很大程度上影響了整個工程勘察行業的可持續發展。二是工程勘察招投標有待進一步規范,主要表現在評標方法不合適,評審質量不高;招投標成本過大,與項目收益不匹配;招投標過程無法實施全程監控;設計方案知識產權得不到有效保護,挫傷了投標單位的積極性等等。三是建設單位的市場行為得不到有效控制。
(3)工程勘察行業信息化發展的現狀
一是工程勘察單位每年在信息化建設上的累計投入,占總體經營收入比例較小,這表明目前工程勘察單位對信息化建設的推進力度不大。
二是工程勘察單位的計算機輔助工程勘察的開發能力不強;室內外測試和試驗數據的自動采集和處理應用不廣;僅有15%的工程勘察單位建立了工程勘察信息系統;只有極少數單位建立了地基基礎與上部結構協同分析計算系統和地下結構浮力分析系統等大型數值分析系統。
3 工程勘察行業發展對策
3.1工程勘察單位發展對策
(1)立足服務領域,開展城市基礎勘察工作
工程勘察單位要緊緊圍繞工程建設和城市發展,開展工程勘察基礎研究工作。目前勘察行業已步入市場化軌道,工程勘察單位的發展與市場緊密相連。我們在做好為工程建設服務的市場化工程勘察項目的同時,還有為城市規劃、建設和發展服務的基礎性、前期性勘察工作需要開展。因此,我們要立足服務領域,在多年積累的工程勘察資料的基礎上,開展主城區以外的城市基礎勘察工作,為城市規劃、大型項目選址、工程可行性研究、地質災害防治、城市防災減災等提供基礎資料和決策依據。
(2)加快工程勘察信息化建設步伐,增強工程勘察單位核心競爭力
工程勘察信息系統是工程勘察專業信息化建設的主要內容,是計算機技術在工程勘察專業應用的重要表現。工程勘察單位幾十年以來積累了豐富的勘察資料,建立工程勘察信息系統對這些信息進行科學管理,必將產生巨大的經濟效益和社會效益。工程勘察信息系統可以為城市規劃、工程可行性研究、重大項目選址、地質災害防治、城市防災減災、工程勘察招投標提供基礎資料,可為不同階段勘察工作提供參考資料,可提高工作效率、有效節約資金。
(3)拓展業務范圍,開展地質災害勘查與評估等工作
工程勘察單位應立足于工程勘察業,擴大巖土工程設計、治理、檢測監測、監理與咨詢業,拓展地質災害危險性評估,地質災害治理工程勘查、設計、治理等領域。2003年國務院頒布的5地質災害防治條例6(國務院令第394號)規定,在地質災害易發區內進行工程建設,應當在可行性研究階段進行地質災害危險性評估;編制地質災害易發區內的城市總體規劃、村莊、集鎮規劃時,應當對規劃區域內進行地質災害危險性評估。
(4)加強人才管理,提高市場競爭力
市場的競爭,其實質就是人才的競爭、科技的競爭。要想在激烈的市場競爭中立于不敗之地,就要重視科技、重視人才,就要加強科技開發與研究。只有這樣,才能把握工程勘察的主動權,增強市場競爭力,推動工程勘察技術進步、促進社會生產力發展。
3.2行業管理部門需加強的工作
(1)嚴格資質管理,把好行業準入關
一是嚴格資質審批,合理控制工程勘察單位數量。二是嚴格市場準入清出制度,進一步加大監督和查處的力度,建立不良企業名單,實行動態管理。
(2)加大監督力度,規范建設單位市場行為
對建設單位的監督和規范,首先要強化對建設單位執行法定程序的監督;依法規范建設單位的招投標行為,嚴肅查處規避招標和不執行招投標程序的行為;建立完善建設單位的市場信用約束機制,解決建設單位惡性壓價、拖欠工程款等行為。
(3)發揮有形市場作用,規范工程勘察招投標
工程勘察招投標應嚴格按照工程勘察招投標管理辦法執行,注重考察投標方技術實力、工程業績,審查投標人資格、資質,限制入圍單位數量。
關鍵詞:地鐵;勘察;地質;應對措施
中圖分類號:U231文獻標識碼: A 文章編號:
目前我國經濟持續快速發展,人們的出行越來越便利,出行方式也越來越多樣化,近年來,隨著人口和私家車的增多,我國的交通壓力不斷增長,人們的出行受到限制。為了環節交通壓力,政府加大了對交通方面的投入建設,地鐵作為新興的交通方式,頗受上班族的青睞。
由于地鐵的施工和其他建筑工程的施工有著很大的區別,其勘察工作非常重要,勘查結果直接影響著地鐵工程的施工進度和建成后的安全性。但是隨著工程的基礎項目和高層建筑越來越多,地基越來越深,立體和平面變化越來越大,使用舊有的勘測方法、手段滿足不了設計需求的,而地鐵巖土工程勘察的技術問題需要解決巖土工程勘察具有突擊性,并且任務重、時間短,其勘測結果的好壞會影響地鐵工程建設項目的安全和造價,所以在地鐵巖土工程的勘察中必須用新的勘測技術,重視工程地區的地質問題,針對常見困難找出應對措施。
地鐵巖土工程在勘察工作中需要重視的問題
重視地質構造
勘察人員要在勘察過程中查清線路通過處斷層的走向、傾向、傾角, 破碎帶寬度、充填物及膠結狀況、富水情況, 對其影響作出評價及建議,地鐵作為人流來往場所,其安全性非常重要,因此必須重視地鐵工程所處地的地質構造。
2.重視土壤的均勻性
地鐵巖土工程是一種地下隧道工程, 和一般的建筑工程不一樣的是,其管片結構、襯砌結構的強度、剛度、整體性要小于一般的地面建筑, 對不均勻地基的反應更加敏感, 地鐵隧道施工中掘進設備的選擇、參數的設置、地基的加固方法都要根據地層特點來確定。因此,要重視土壤的均勻性,若有沖溝軟土, 技術人員在勘察時要及時發現地層變化, 及時增加管棚支護, 保證了地基穩定,增加工程的安全性。
3.地下水
地下水對地鐵巖土工程施工有十分重要的影響, 它也是影響地鐵隧道安全穩定性的主要誘導因素之一。因此,在勘察過程中,勘察人員必須查明地下水的類型、流向、流速、水位變幅、腐蝕性、地鐵線路附近地表水與地下水的水力聯系等,盡可能結合鄰近相似水文地質單元的勘察施工經驗, 提供準確、合理的參數,準確判別含水層位置、厚度、滲透性、涌水量、運動規律等水文地質參數, 預測地面沉降量和影響范圍, 通過試驗了解巖土交界面的密實性和透水性。
4.地下管線和空洞
城市地鐵一般在城市道路下通過, 地面下埋有較密集的電力、通信、煤氣、自來水、污水等管線, 還可能存在遺留的坑道、空洞。地鐵隧道若受地下管線和空洞的影響,在施工中就會出現水管滲漏、地基沉降、開挖面坍塌等問題,隧道的開挖進程就會減慢,對地下管線也不利,所以, 勘察時應重視地下管線和隧道施工的相互影響, 了解地下管線的埋深和地基狀況, 對于出現空洞、積水等情況要做出初步的評估以便預防問題的發生。
施工環境
地鐵的施工多是在市區進行的,有的地方還是人流的聚集區,而地面建筑、交通等都制約著勘察工作的全面展開。勘察時要對周邊環境進行具體問題具體分析,避免因施工給交通等帶來不便,或者是交通及人流影響施工的進程。
二.地鐵巖土工程勘察中常見的問題
勘察市場不規范
目前,勘察市場還缺乏一定的規范性,這是地鐵巖土工程勘察工作面臨的一大難題。因為這一點,很多勘察公司不遵守國家的規章制度和收費標準,導致他們的勘察工作做的不到位,難以滿足設計和規范要求,致使勘察市場混亂不堪。有些勘察公司為了謀取更多經濟利益,壓價現象非常嚴重,勘察市場規范壓力隨之增加。
2.勘察技術比較落后
隨著經濟和技術在高速發展,人們基于對安全的考慮,對工程中的勘查工作要求也越來越高,很多傳統的勘察方法和勘察手段很難滿足設計的需要。傳統的地鐵巖土工程勘察技術存在著許多問題,比如:地鐵巖土工程勘察人員專業程度低,專業知識匱乏,沒有較高的勘查技術,無法滿足工程建設的需要;地鐵巖土工程作為室外作業,作業勘測點地質問題、巖土參數問題、地基承載問題等比較復雜多變,勘察人員做不到全面的分析評估。
勘察人員的專業勘察技術較低,缺乏勘察人才
目前,相對于勘察市場來說,最缺的就是具有專業水準的勘察人員。未經專業培訓的勘察人員因為技術水平不足,對勘察工作了解的不夠徹底,思維方式和評價能力不夠全面,在勘察工作中會出現很多問題。勘察人才則能避免造成時間和資源的浪費,在地鐵巖土工程中不可小視。勘察單位亟需健全培養模式,培養出為工程、為社會所需的優秀的勘察人員。
目標不明確,準備工作不足
很多勘察單位在接受勘察任務的時候,只是片面聽取業主的要求,并沒有完全明確自己的勘察目標,結果很多工作都沒有做好,只能重新勘察,這樣即浪費時間,又浪費人力和成本。因此,勘察公司要有針對性的進行勘察,在勘察前期做足工作準備,提高勘察的專業性、準確性和實用性。
應對措施
加強市場規范化,完善勘察管理體制
在地鐵巖土勘察作業過程當中,應當全面加強勘察市場的監督和檢查,進一步完善勘察管理體制,對于違反管理體制的現象要經行懲處,預防單位出現造假的的行為,保證地鐵巖土工程的勘察設計質量,促進勘察市場的規范化。
采用先進的地鐵巖土工程勘查技術
先進勘察技術的使用對地鐵巖土工程勘察技術的進步有很大作用。先進科學的勘察技術能使工程更快速更準確的呈獻出勘察結果,對于界面劃分問題、地質形態問題、巖土參數問題等,擁有先進勘察技術的勘察人員能做出詳細的評估和分析。在勘察工作中,要根據設計方案,結合工程和勘察地區的實際情況,因地制宜的進行評價分析,避免在工程勘察過程中耗時耗力卻得不到準確的勘察結果的問題。
加強勘察人員的再教育和技術培訓
勘察技術人員的專業知識和技能直接決定勘察結果的準確性,勘察過程中,勘察人員水平的高低起著很大的作用,同時,這也是目前勘察工作的重點。因此,勘察單位要切實實行內部崗位輪換制度,促進勘查人員的技術交流和知識滲透,盡可能組織內部人員參加各種有關的學術研討會,已達到擴大勘察人員的知識深度的目的。同時還要培養勘察人員的事業心,使其熟練業務,鉆研技術。
采用工程物探手段與鉆探手段聯合方法進行勘察
近十幾年來,工程物探專業根據彈性波理論電磁波理論和電學原理發展了許多新的工程物探方法,并相應發展了一大批集適時采集處理,軟硬件功能于一體的工程物探探測設備,它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點,利用工程物探可連續加密測點的辦法,可以有效地解決傳統勘察手段難于解決的諸多巖土工程問題,并且可以提供許多工程建設所需的巖土動力參數和設計地震動參數。但是,為了有效地解決復雜的地鐵巖土工程技術難題,必須采用先進工程物探手段和傳統的鉆探手段聯合使用的方法,起到互相補充互相驗證的作用。
結束語:
地鐵巖土工程是地下長距離的隧道工程,它不同于地面上一般的建筑工程。在地鐵巖土工程勘察工作中,勘察人員必須抱有極高的責任心,擁有專業性的實際工作技術。巖土工程的勘查工作是一個綜合考慮評估與分析的較為細微與復雜的過程,因此,若想更好的做好地鐵巖土工程的勘察工作,真正有效的保證優質的工程質量,便應該針對巖土工程的發展,適時的采取有效相應的措施,增強勘察數據的準確化和科學化。
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