刍议岩土工程勘察和地基处理工作中常见的问题及处理方法

岩土工程勘察和地基处理工作是建设工程中至关重要的环节之一,它直接关系到工程的安全、稳定和可持续发展。然而,在实际工作中,我们常常会面临各种挑战和问题,这些问题可能来自地质条件的复杂性、施工环境的变化性,或者是人为因素等。如何有效地识别、解决这些问题,成为了岩土工程领域工作者必须要面对和解决的重要任务。本文旨在探讨岩土工程勘察和地基处理工作中常见的问题,并提出相应的解决方法。

边坡治理的岩土锚固技术在岩土工程中的应用

岩土锚固的作用主要包括两方面:首先是对地层承受结构物的拉应力进行利用,从而在工程结构中发挥支承的作用。其次,则是对地层进行加筋或预应力的施加,促使岩土体的不稳定部位得到有效加固。但在实际应用过程中,却出现一些问题。本文作者经过几年的施工经验,探讨了岩土工程中边坡治理的岩土锚固技术,以飨读者。

岩土工程地基基础岩土技术检测方法的讨论

在建筑工程建设的过程中,科学合理的实施地基岩土检测是至关重要的。而想要使建筑工程建设地基岩土检测得以实现,其所用到的检测技术途径主要为样品检测、样品封存、样品采取以及样品运输等。本文对我国地基岩土的检测技术进行详细的叙述,从样品采取、样品封存、样品运输、样品检测途径进行论述。仅供参考。

综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用

岩土工程勘察主要是对建筑施工场地及周边地质地貌等数据进行测算,若是前期勘查工作没有做好就很可能会影响到后期的建筑质量,勘察技术是提高勘察水平的重要措施,对提高对勘察成果质量尤为重要.本文首先介绍了综合勘察技术,然后分析了综合勘察技术在岩土工程勘察中相关应用,以期为以后岩土工程勘察工作的有效开展奠定基础,提高综合勘察技术的应用水平.

探析岩土工程体制降低工程造价与勘探成本

岩土工程体制作为一种全新体制,在我国起步时间较晚,但是通过相关学者研究其成果良好。岩土工程与其余工程具有较大不同,通常情况下,岩土工程所涉及范围较广并且工作量巨大,在勘探过程中需要结合自然因素、人为因素进行综合思考,对细节与环节考虑的非常多,无疑加大了岩土工程勘探难度,导致岩土工程出现问题,影响岩土工程勘探质量与效率,严重者还会出现安全隐患问题,加大企业勘探成本。因此我国岩土工程勘探企业逐渐开始推行岩土工程体制,岩土工程体制能够对勘探现场各类因素进行综合考虑,在保障工程质量与效率的同时提高生产安全性,降低企业工程造价与勘探成本,帮助企业获取到更多经济效益。

岩土工程中地基加固处理方法

岩土工程工程量大、耗费时间长、开展工作难度比较大,成为土木工程施工中比较棘手的问题之一。不同地区的地质情况不同,甚至同一地区的地质情况也不尽相同,对于不同的地质条件的处理需要采取不同的方法。本文主要针对岩土工程中地基加固的处理方法进行简要分析。

复杂环境条件下深基坑设计与变形监测分析

为掌握复杂环境条件下的基坑设计要点及变形规律,该文以某复杂环境条件下深基坑为工程背景,结合基坑区工程地质条件,先开展基坑支护设计,并结合现场监测成果分析其变形特征。分析结果表明:基坑区周边环境较为复杂,结合现场实际,北侧、东侧支护:采用“放坡+土钉墙”支护结构,西侧、南侧支护:采用“放坡+桩锚”支护结构。同时,基坑变形具持续增加特征,且部分监测点的变形值已距离预警值较近,变形余量相对较少;通过变形预测,得到基坑后续变形速率均为正值,说明基坑后续变形还会增加,但变形速率值相对较小,说明其增加幅度较小,推测其后续变形趋于稳定,建议尽快组织构建基坑变形超限预案,切实保障施工安全。

填土基坑支护设计及其效果评价

为实现填土基坑的支护设计及其支护效果评价,该文以填土基坑为工程背景,先开展支护方案设计及计算分析,再结合变形监测结果,通过变形预测手段开展基坑支护效果评价。分析结果表明:“单排桩+两道锚索”在填土基坑中具有良好的支护效果,且其内力计算、稳定性计算及抗隆起计算结果均满足规范要求,初步证明该基坑支护设计方式合理。通过变形监测及预测,基坑变形值多为10.32mm~15.68mm,均未大于25mm的预警值,说明基坑变形在控制范围内,通过变形预测,发现3个监测点的变形速率均值为0.24mm/d~0.31mm/d,说明基坑后续变形趋于稳定,证明该类基坑支护效果较好,为现场安全施工奠定了理论基础。

地铁车站抗浮设计研究

抗浮验算是地铁车站设计的重点,在总结抗浮设计措施主要特点的基础上,以合肥某地铁车站为例,将压顶梁和围护结构二者结合作为抗浮压重措施,考虑围护结构侧摩阻力进行抗浮验算。结果表明:考虑围护结构侧摩阻力参与抵抗浮力,将有效降低工程造价,可为地铁车站设计提供指导。

基于BIM的工程勘察软件系统研究与应用

BIM技术是建筑信息化技术应用的直观体现.目前'BIM'技术在全球范围内得到广泛的认可,能够直观的将岩土工程地下地质情况直观的表现出来,提升后期工程开发的准确性与合理性,提高建筑工程施工质量与施工效率.本文重点介绍了基于BIM的岩土工程勘察软件系统的关键技术和其在岩土工程勘察工作中的应用.旨在进一步促进我国工程项目建设质量的提升.

滨海软土地基二次堆载预压固结沉降研究

滨海软土往往工程性质较差,一次堆载预压通常达不到设计要求而需要进行二次堆载预压。本文通过现场原位试验和室内试验,对二次堆载预压2年后的地基软土开展物理力学性质研究,并将试验获得的土体参数用于规范法和数值模拟,对地基未来20年的沉降进行预测。结果表明,二次堆载预压2年后,部分软土层力学参数提升显著,但淤泥层力学参数未见明显改善,地基承载力未达到设计要求,后续仍有较大的沉降变形。同时,对比规范法和研究开始前18个月沉降规律发现,经过二次堆载预压后的地基,数值模拟采用弹塑性模型能更准确地预测后续沉降,二次堆载预压20年后地基最大的沉降量可达1 m,位于12号钻孔位置处,其次是18号钻孔位置处,沉降量为0.9 m,10号钻孔位置处沉降量为0.8 m,并且沉降主要集中在淤泥层中。

圆形深基坑环梁径向等效刚度系数研究

弹性支点法是我国现行规范推荐的深基坑支护结构计算方法。在弹性支点法基础上,针对圆形深基坑环梁作为支护桩弹性支点的刚度系数提出明确算法,达到更合理地计算支护结构内力和位移的目的。通过弹塑性力学厚壁圆筒理论,得到环梁径向位移公式,进而推导出环梁径向等效刚度系数和环梁换算截面的等效材料抗力计算公式。将径向等效刚度系数和等效材料抗力作为弹性支点的参数,计算支护结构内力和位移。采用此方法计算沈阳某圆形深基坑支护结构的内力和位移。结果表明:采用等效刚度系数的二维弹性支点法计算得到的支护结构的内力与位移,与现场监测数据比较吻合,比三维有限元计算结果更安全,比常规刚度系数计算结果更经济合理。

偏心不耦合系数对爆破裂隙影响的数值模拟

为了探究偏心不耦合爆破岩石的最优不耦合系数,建立6组单孔二维ANSYS/LS-DYNA模型,分析PK本构岩石在偏心不耦合爆破荷载作用下的损伤效应。结果表明:①随着偏心不耦合系数的增加,不耦合侧破碎区半径呈现先显著减小再缓慢减小的趋势,而耦合侧为先快速增大再缓慢减小;不耦合侧裂隙延伸长度呈现先略减小而后缓慢增加最后显著降低的趋势,耦合侧则基本不变;不耦合侧爆心距20 cm处质点振动峰值速度呈显著增加趋势;②当不耦合系数不变时,岩石抗压强度越大裂隙延伸长度越长,反之越短。当不耦合系数k=1.7时,不同抗压强度岩石在偏心爆破荷载作用下实现不耦合侧破碎区半径最小而耦合侧较大,不耦合侧裂隙少且耦合侧较发育,有效减小非爆破区岩石爆破效应,为最优偏心不耦合系数。

ATR全站仪的棱镜光斑重心识别与照准纠偏研究

智能化全站仪内置的CCD相机是测量活动中识别目标棱镜的载体,其接收反射红外线形成的光斑图像是目标识别及照准度判定的重要依据。实验以目标区域棱镜的RGB、灰度图像、光斑图像(点云化)作为研究依据,基于提出的圆形度、光斑映射系数、散射性三个特征条件使用随机森林算法建立光斑精识别模型,再利用光斑离散度质心算法找寻光斑重心。最后以四象限法则分割光斑重心落点进而形成实验场误差线,分象限进行照准误差纠偏。实验表明此方法可以很好地识别棱镜光斑重心和进行精确照准,具有一定的可行性。

钢筋混凝土扶壁卸荷板组合挡土墙卸荷效应研究

为了解决高填方边坡挡土结构内力大和工程成本高等难题,提出钢筋混凝土扶壁+卸荷板组合挡土墙形式,利用卸荷板的卸荷效应,降低墙后土压力,减小结构内力。将库伦滑动楔体理论和Klein方法结合,给出组合挡土墙土压力计算方法和挡土墙理论计算方法。针对大连20.5 m高填方边坡工程,采用组合挡土墙方案及理论计算方法,并研究组合挡土墙卸荷效应影响因素。结果表明:组合挡土墙结构剪力和弯矩的最大值均比扶壁式挡土墙的小将近1/3;现场监测结果与理论计算结果比较接近;影响组合挡土墙卸荷效应的因素主要是卸荷板埋置深度和卸荷板长度;从结构剪力及弯矩均衡的角度考虑,卸荷板最优设置方案为,卸荷板埋置深度为挡土墙高度的中间位置,卸荷板长度与其对应的挡墙段高度比值为1.2~1.5。

基于深基坑开挖降水对泥岩层含水特性的再认识

针对泥岩层的含水特性问题,结合区域构造情况,通过基坑开挖、钻孔及降排水揭露了泥岩的地质和水文特征;引入巨厚含水层有效厚度的概念,利用单井和基坑简化大井抽水数据,采用承压水完整井和承压水—潜水非完整井模型分别估算泥岩的渗透性。分析结果表明:泥岩层具有成层性、渗流各向异性、兼具承压水与潜水等含水特性。在分析了基坑泥岩层补迳排条件和含水特性对工程影响的基础上,提出了水文地质勘察分层止水测量、采用等效渗透系数综合评估基坑涌水量以及采用多种降排水措施等建议。

干湿循环作用下砂岩力学特性及能量损伤演化

内陆港口砂岩地基在水的循环作用下,岩石力学性能劣化,威胁港口地基的长期稳定性。为探究砂岩在干湿循环作用下的力学特性及能量损伤,开展不同干湿循环次数下的三轴压缩试验。结果表明:随着干湿循环作用的增强,砂岩力学性能指标逐渐衰减,当循环次数达到15次时,衰减幅度基本收敛;砂岩峰值强度、残余强度、弹性模量和变形模量的劣化度累积具有相似规律,干湿循环0~8次时累积速率较快,循环次数达到15次时累积速率放缓;在应力作用下,岩石吸收总能量随着应变增长而逐渐递增,耗散能累积主要集中在岩石破坏阶段。能量耗散导致损伤发展,损伤变量与耗散能走势较为一致。

相邻桩锚基坑开挖变形相互影响数值分析

以两个相邻桩锚支护的基坑工程为实例,基于小应变硬化土(HSS)模型,通过Z Soil岩土有限元分析软件建立数值计算模型,分析相邻基坑开挖对基坑变形的影响.分析结果表明:相邻桩锚基坑开挖明显减小排桩桩顶水平位移、排桩深层水平位移、坑间土体深层水平位移和坡顶水平位移,对于桩顶水平位移的影响最为显著;相邻桩锚基坑开挖也增大坑间地表沉降,产生的沉降接近两个单坑引起的沉降叠加,最大沉降位置出现在两基坑的正中央;相邻桩锚基坑的支护设计宜考虑相邻基坑开挖的影响,宜以变形不超过单坑开挖产生的水平位移为控制基准.

地下洞室围岩稳定性和预测变形研究

为了解决地下洞室开挖支护过程中,围岩变形及围岩失稳的问题,本文以铁法矿区晓明矿采矿巷道为研究对象,坚持理论联系实际原则,采用理论分析,数值模拟,现场实验相结合的手段,对晓明矿北二采区回风上山巷道进行了数值模拟研究。结果表明:只要选择准确的参数,采用合理的方法,就可以对地下洞室开挖及支护后,围岩的变形及其稳定性的问题作出准确的预测,为将来的施工设计提供可靠的参考。

非贯通裂隙岩体单轴压缩破坏的数值模拟研究

为了研究非贯通裂隙岩体在单轴压缩荷载作用下的损伤破坏情况,采用二维的真实破裂过程分析软件RFPA2D进行了相应的数值模拟研究。数值模拟结果表明:(1)由于RFPA2D软件考虑了岩石材料的非均匀性,所以模拟出的宏观单轴抗压强度小于细观单元平均单轴抗压强度;(2)在弹性加载阶段,最大剪应力的最大值出现在预制的两条裂隙的尖端,随着轴向应力的不断增大,最大剪应力的最大值也随之不断增大,待加载到峰值附近,宏观裂隙形成;(3)破坏过程声发射模拟结果,有效地反映了预制非贯通裂隙岩样在受到单轴压缩荷载时,内部累积损伤、形核、宏观裂纹出现直至断裂失稳的过程。