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2021-12-01 09:15:52|已瀏覽:1341次

巖土工程(Geotechnical Engineering)是以工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、巖石力學(xué)和土力學(xué)為理論基礎(chǔ),涉及巖石和土的利用、處理、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的科學(xué)技術(shù),屬于土木工程的一個(gè)分支學(xué)科。(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)》)。簡(jiǎn)單地說(shuō)巖土工程是土木工程中涉及巖石、土和地下水的部分,巖土工程研究?jī)?nèi)容涉及巖土體作為工程的承載體、作為工程荷載、作為工程材料、作為傳導(dǎo)介質(zhì)或環(huán)境介質(zhì)等諸多方面。
巖土工程又可細(xì)分為巖土工程勘察、巖土工程設(shè)計(jì)、巖土工程施工、巖土工程檢驗(yàn)、監(jiān)測(cè)以及環(huán)境巖土工程和巖土工程咨詢(xún)。
一、巖土工程勘察(Geotechnical investigation)是指根據(jù)建設(shè)工程的要求,查明、分析、評(píng)價(jià)建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件,編制勘察文件的活動(dòng)。
巖土工程勘察的內(nèi)容主要有:工程地質(zhì)調(diào)查和測(cè)繪、勘探及采取土試樣、原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)和檢測(cè),最終根據(jù)以上幾種或全部手段,對(duì)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件進(jìn)行定性或定量分析評(píng)價(jià),編制滿(mǎn)足不同階段所需的成果報(bào)告文件。
巖土工程勘察報(bào)告必須滿(mǎn)足相關(guān)勘察規(guī)范的要求,必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)不同階段使用的要求。
二、巖土工程設(shè)計(jì)(The geotechnical engineering design)是指在巖土工程勘察工作完成之后,根據(jù)甲方的施工要求以及場(chǎng)地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件,所進(jìn)行的邊坡工程,基坑工程,地基處理工程,樁基工程等巖土工程施工范疇的方案設(shè)計(jì)與施工圖設(shè)計(jì)。
巖土工程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容:
1、邊坡工程:包含邊坡設(shè)計(jì)與防護(hù),路坡設(shè)計(jì),水利堤防設(shè)計(jì),土石壩設(shè)計(jì)等;
2、基坑工程:包含基坑工程、地下工程、地下水控制。包括擋土、支護(hù)、巖土體應(yīng)力、應(yīng)變?cè)粶y(cè)試、集水明排、截水與回灌等;
3、地基處理工程:運(yùn)用各種地基處理技術(shù)進(jìn)行地基方案設(shè)計(jì),包括換填墊層法、預(yù)壓法、振沖法、砂石樁法、強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法、錨桿靜壓樁托換法等;
4、樁基工程:包含樁的設(shè)計(jì),包括樁的類(lèi)型、選型與布置;單樁群樁承載力計(jì)算、沉降計(jì)算、配筋、施工以及樁檢測(cè)與驗(yàn)收等;
三、巖土工程施工(Geotechnical construction)就是按照上述巖土工程設(shè)計(jì)完成的圖紙,組織完成建造的過(guò)程。也可以說(shuō)是把設(shè)計(jì)圖紙上的各種線(xiàn)條,在指定的地點(diǎn),變成實(shí)物的過(guò)程。
巖土工程施工主要內(nèi)容包括邊坡治理或支護(hù)工程施工、基坑支護(hù)工程施工,地基處理工程施工以及樁基工程施工等多種施工。
四、巖土工程檢測(cè)和監(jiān)測(cè)(Geotechnical Detection and monitoring)巖土工程檢測(cè)就是對(duì)巖土工程施工項(xiàng)目,按照相關(guān)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的檢測(cè)原則,對(duì)巖土工程施工的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。監(jiān)測(cè)則是為了確保工程安全而對(duì)自然或人為作用引起的巖土性狀、周?chē)h(huán)境條件、以及相鄰結(jié)構(gòu)設(shè)施等發(fā)生變化的情況進(jìn)行各種觀測(cè)工作。
巖土工程檢測(cè)的內(nèi)容有:
1、取樣試驗(yàn)檢測(cè):包括含水量、干密度、壓實(shí)系數(shù)等等。用來(lái)檢驗(yàn)壓實(shí)填土,是不是達(dá)到了最優(yōu)含水量和設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度;
2、原位試驗(yàn)檢測(cè):包括輕型動(dòng)力觸探、靜力觸探、動(dòng)力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、面波波速、剪切波速等,用來(lái)檢驗(yàn)地基處理后土的性狀變化和處理效果;
3、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量檢測(cè):包括混凝土原材料的性能檢測(cè)、混凝土的坍落度、抗壓強(qiáng)度,鉆孔取芯抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)、聲波透射法檢測(cè)以及保護(hù)層厚度的檢測(cè)、鋼筋力學(xué)性能的檢測(cè)等等,用以檢驗(yàn)樁身、錨桿以及其他混凝土構(gòu)件是否存在缺陷,是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求;
4、承載力檢測(cè):包括地基土的淺層和深層平板載荷實(shí)驗(yàn),還包括基樁(單樁或多樁)復(fù)合地基、復(fù)合地基增強(qiáng)體的靜載試驗(yàn)以及抗拔樁的抗拔試驗(yàn)、基樁的水平荷載試驗(yàn)、錨桿抗拔試驗(yàn)等;
5、高應(yīng)變和低應(yīng)變基樁動(dòng)力檢測(cè):用來(lái)檢測(cè)樁身完整性,樁身缺陷,基樁承載力,大概是技術(shù)含量最高的巖土工程質(zhì)量檢測(cè)的方法;
6、土工合成材料的性能檢測(cè):包括土工織物、土工膜、土工帶、土工網(wǎng),復(fù)合土工膜、土工網(wǎng)墊等的物理性能和力學(xué)性能檢測(cè);
7、其他檢測(cè):比如灌注樁孔底沉渣厚度、樁頂標(biāo)高和水平偏移、濾水層顆粒級(jí)配和滲透性等等。
巖土工程監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容有:
1、對(duì)巖土所受到的施工作用、各類(lèi)荷載大小,以及在這些荷載作用下的巖土反應(yīng)性狀的監(jiān)測(cè):如土與結(jié)構(gòu)之間接觸壓力的量測(cè),土體中的應(yīng)力的量測(cè),巖土體表面及其內(nèi)部變形與位移的監(jiān)測(cè);
2、對(duì)建設(shè)或運(yùn)營(yíng)中的結(jié)構(gòu)物的監(jiān)測(cè):如對(duì)建筑的沉降觀測(cè)、基坑開(kāi)挖中支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè);
3、監(jiān)測(cè)巖土工程在實(shí)施及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,對(duì)周?chē)h(huán)境條件的影響,包括基坑開(kāi)挖和人工降水對(duì)鄰近結(jié)構(gòu)與設(shè)施的影響;
4、地下水的監(jiān)測(cè):包括地下水的水位、水量、水質(zhì)、水壓、水溫、流速流向等在自然或人為因素下,隨時(shí)間或空間變化的規(guī)律的監(jiān)測(cè);
5、不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè):如巖溶與土洞、滑坡與崩塌、泥石流采空區(qū)、地面沉降、地面裂縫的監(jiān)測(cè),特殊土地基上建筑物與地基的監(jiān)測(cè),地震作用下建筑物地基的地震反應(yīng)的監(jiān)測(cè)。
五、環(huán)境巖土工程(Environmental Geotechnical Engineering)是巖土工程與環(huán)境科學(xué)密切結(jié)合的一門(mén)新學(xué)科。它主要應(yīng)用巖土工程的觀點(diǎn)、技術(shù)和方法為治理和保護(hù)環(huán)境服務(wù)。
由于人口增長(zhǎng)和人們生活水平的提高而引起了諸多的巖土工程問(wèn)題。因土地資源緊張,迫使人們不得不在原本不適合進(jìn)行建筑的地方進(jìn)行建設(shè),從而產(chǎn)生了諸如軟土、黃土、膨脹土、沼澤土、凍土、風(fēng)砂土、鹽漬土、污染土等不良土問(wèn)題和礦山開(kāi)采、塌陷區(qū)、衛(wèi)生填埋、放射性物質(zhì)存儲(chǔ)等工程問(wèn)題,而這些新興的巖土工程問(wèn)題顯然無(wú)法簡(jiǎn)單地用Terzaghi創(chuàng)立的傳統(tǒng)土力學(xué)方法來(lái)加以解決,必須考慮環(huán)境因素的影響和制約。
這些環(huán)境因素包括自然環(huán)境,如大氣、水、生物和巖土圈的環(huán)境改變,也包括固、液廢棄物對(duì)巖土的污染、酸雨和礦區(qū)酸液的排放等。它們對(duì)巖土工程的工程性質(zhì)、安全營(yíng)運(yùn)都會(huì)產(chǎn)生影響,尤其是長(zhǎng)期影響。
六、巖土工程咨詢(xún)(Geotechnical Engineering Consulting)是指遵循獨(dú)立、科學(xué)、公正的原則,運(yùn)用工程技術(shù)、科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理和法律法規(guī)等多學(xué)科方面的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),為政府部門(mén)、項(xiàng)目業(yè)主及其他各類(lèi)客戶(hù)的在巖土工程項(xiàng)目決策和管理提供咨詢(xún)活動(dòng)的智力服務(wù)。
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