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2023年铁路勘察设计论文【五篇】

时间:2023-06-18 16:25:05 来源:晨阳文秘网

在经济迅速发展的今天,交通运输业在不断地发展,这使得铁路的建设也更加普遍,铁路交通作为现今轨道交通的一种,具有省时、节能等优点,存在巨大的发展空间。但是,作为重要的交通方式之一,铁路的建设过程中安全问下面是小编为大家整理的2023年铁路勘察设计论文【五篇】,供大家参考。

铁路勘察设计论文【五篇】

铁路勘察设计论文范文第1篇

【关键词】铁路工程;
勘察现状;
技术研究

1引言

在经济迅速发展的今天,交通运输业在不断地发展,这使得铁路的建设也更加普遍,铁路交通作为现今轨道交通的一种,具有省时、节能等优点,存在巨大的发展空间。但是,作为重要的交通方式之一,铁路的建设过程中安全问题应该放在首位,这就需要在施工之前对线路进行合理的勘察。在实际铁路的勘察过程中,也还存在着一系列的问题有待于解决,由于铁路一般是线性分布,由一个城市连接多个城市,这就会使途中的地质和地貌有很大的变化。因此,在铁路的勘察过程中,应该尽量减少一些不利因素对于工程的影响,为路线更好的开发奠定基础。

2铁路勘察的目的

铁路工程的建设前期最重要的工作就是勘察,铁路勘察的主要目的就是熟悉铁路所在区域的相关情况,尤其是地质情况,并对实际情况进行掌握,只有这样,才能使铁路的建设人员充分了解相关情况,并预测可能出现的事故等,使这一区域的地质可以得到最大限度的开发,避开开发的不利因素。按照地质条件的不同,可以实现铁路因地制宜的开发项目,在实现物尽其用的同时,还能保障对所在区域铁路施工的有效管理[1]。对于铁路的勘察,主要有以下几点作用:第一,为帮助工程找到最佳的施工地点,可以在规划的环节进行勘察,这就是选点的关键,铁路是跨区域的施工工程,只有将各地区最适合施工的地点选好,才能保障后期的工程顺利完成;
第二,为建设工作更好的实施,需要勘察的过程中做好相应的规划工作,在保障勘察资料具有一定的真实性和科学性的同时,要进行工程的可行性研究。

3铁路勘察的现状

当前的铁路行业虽然发展迅速,但在施工过程中,尤其是在勘察的过程中还有许多的问题有待于解决,具体包括以下三个部分:第一,工作人员在工作中的专业性较差,这主要是由于很大一部分的工程师对于其他的一些专业缺少了解,与此同时,设计人员和施工人员的勘察知识不多,就导致对于勘察的知识和技术不够专业,很多情况下,由于一些工作人员对于铁路的勘察专业知识不足,但却对勘察的工作提出了一些想法,也有设计人员对铁路的勘察工作进行随意安排的现象,这些情况在很大程度上阻碍了勘察结果的科学性,更有甚者,完全不尊重施工地点的情况,不做勘察就直接进行施工,这在很大程度上致使事故发生;
第二,在勘察的过程中资金没有进行合理的安排,这是由于勘察人员的技术不足以及实际勘察具有很大的难度,致使勘察的成本超过实际的勘察预算,也会影响整个铁路施工的建设进度;
第三,勘察的周期没有进行合理的安排,铁路的勘察工作是非常复杂的,需要一定的周期[2]。但是,在很多的铁路工程中,经常是在工程项目进行报送时就需要提交相应的地质报告,或者是可研报告刚刚提交施工单位就要求提交相应的地质报告,这就在很大程度上导致铁路的勘察周期缩短,勘察的结果也受到很大的影响。

4改善铁路勘察的措施

在铁路的勘察过程中,往往会由于很多外界因素影响到铁路的勘察效果,本文根据这些问题给出相应的措施,具体分为以下几个方面:第一,应该重视铁路的勘察对于环境的影响[3]。这是由于铁路是连接多个城市的重要运输线路,每一个城市的环境也不尽相同。因此,在进行勘察的过程中,尤其要注意的是对于环境的影响,这种影响主要包括两个方面:一是铁路的勘察工作会对铁路的周边环境产生相应的影响,主要是由于一段铁路的施工,可能会对这段铁路原有的线路有一定的影响,二是铁路的勘察会对铁路的建设地的地质产生一定的影响,铁路在勘察的过程中,就是对于原有的地质环境进行改变的过程,一旦施工不到位,就极有可能导致施工地点的地面出现变形等现象。第二,应该划分好责任,这主要是清楚勘察工作的流程及技术管理,主要是由勘察单位负责来对问题进行解决。第三,对于施工方法要进行统筹管理,由于勘察要求不同,对应的岩土的勘察重点也不同,在勘察过程中应该尽量减少因目标不清晰造成的各种资源不能尽用的问题。第四,勘察应该加强与设计的联系,这就需要勘察人员及时与设计人员进行沟通和联系,在了解整个铁路设计的前提下,熟悉铁路设计中需要的参数,明确应该勘察的重点,对于勘察的项目进行有针对性的布置,减少工作成本的浪费。

5铁路勘察的技术发展

现今的铁路勘察技术已经逐渐的发展,本文对于勘察的几个技术进行具体的分析:第一,测绘。测绘是铁路勘察中最常用的也是最基础的办法之一,简单来说就是在测绘知识的前提下,通过对要修建的铁路位置进行相应的野外调查,对铁路将要施工的区域进行相应的勘察,在勘察的同时记录好相应的水文、地貌以及地质情况,并对这些数据加以分析和研究,通过分析的结果制定好相应的地形图,从而达到可以帮助后期的施工工作顺利进行的目的。第二,制定并完善相应的铁路勘察管理制度。由于勘察单位不同,相应的勘察侧重点和技术方法也不同,这就导致勘察的结果也不尽相同,这些因素会对铁路的设计和使用方面产生各种不同的影响。因此,各单位应该设置相应的铁路勘察管理机制,对已有管理制度的单位应该对其进行完善,致使铁路相关的勘察单位具有相似的管理制度,从而在很大程度上解决这一系列的问题。第三,使用钻探技术和坑探技术。钻探技术和坑探技术可以有效地探明将要建造的铁路的所在地的地质情况,并且是最重要的勘察手段之一,在铁路工程的勘察工作中是不可缺少的。钻探方法的使用是很广泛的,可以根据具体地质的不同来进行具体的应用。

6结语

综上所述,在铁路工程的勘察过程中,可能会遇到很多问题。例如,工作人员在工作中的专业性较差,在勘察的过程中资金没有进行合理的安排,勘察的周期没有进行合理的安排等,针对这些问题,应该采取一系列的改进措施。例如,应该重视铁路的勘察对于环境的影响,对于施工方法要进行统筹管理等。与此同时,本文根据现今的铁路勘察情况,详细叙述了几种勘察技术的发展课题。例如,测绘技术、制定并完善相应的铁路勘察管理制度、使用钻探技术和坑探技术等。

【参考文献】

【1】兰坚强.山区高速铁路工程地质勘察及存在的问题———以赣龙铁路福建段为例[J].资源信息与工程,2017(02):152-153+155.

【2】工程勘察设计资质明年起网上申报审批铁路、交通、水利等资质暂不实行[J].武汉勘察设计,2015(06):65.

铁路勘察设计论文范文第2篇

关键词:铁路桥梁;
工程地质勘察;
水文地质勘察

中图分类号:P2文献标识码:
A

引言

工程地质勘察是工程地质学的一个分支,它通过研究勘察工程地质的内容,采取地质调绘、物探、勘探、综合试验、测试等勘察技术方法,并遵循相关的勘察程序,从而为拟建工程提供相关的地质资料。

1、工程地质勘察的任务

一项工程开始之前,需要对它的包括地基选择,周边地质情况调查,以及后续安全性防护等在内的一系列地质问题作出全面的解释,提供详尽的资料,以此为基础,为建筑施工的规划、设计提供地质依据。

首先,通过遥感、卫片,区域地质调查等,掌握全工区的地质情况(包括地质发展史,地质构造形成过程,地面地质资料等),分析有利因素和不利因素,选出最优的建筑场地,做出建筑规划。好的工区的选择能够在充分利用当地有利地质因素,减少施工难度的同时,节省人力、物力,缩短施工时间、从而最大限度地降低建筑成本,提高经济效益。因此,地质选线对铁路线路选择起着尤为重要的作用,这也是地质勘察最根本最基础的任务之一。

其次,进行工程场地的详细勘察,线路选定之后,结合桥梁所在地区地形地貌、孔跨形式等,通过大面积地质调绘、物探、钻探、综合试验、测试相结合的地质综合勘察技术,对桥址区做详细的地质勘察工作,详细查清桥址区工程地质及水文地质条件,作出定性的评价和定量的分析,提出解决不良地质影响的工程措施意见及建议,保证施工的安全性与有效性。

最后,提出工程建设对地质条件及环境改变的预测。由于建筑物的兴建,势必在一定程度上对拟建设场地及周边地质环境造成一定的影响,比如桥梁建设易引发岸坡坍塌、河道堵塞、造成地表流水、地下水的污染等。为了保护环境,保证工程施工的安全性和经济的良好效益,实现工程建设的良性循环,就需要做详尽的预估,并制定相应的防范应对措施。

2、地质勘察作业的意义

通过调查研究既有铁路桥梁设施的使用状态,总结桥梁勘察设计经验教训,可显现地质勘察作业的现实意义。

2.1、铁路桥梁建设问题

总结铁路桥梁建设的主要问题,集中表现:①前期工作不足,某个铁路桥梁项目正式动工前,工程单位缺乏必要的准备工作,尤其是地质勘测不全面,误导了后续施工方案的制定;②地质病害普遍,由于铁路桥梁所处地方条件的特殊性,增加了铁路桥梁的建设难度。③如果工作落后,对于己经建成的铁路桥梁,部门缺少足够的维护措施,阻碍了其正常有序的工作。

2.2、地质勘察作用

铁路桥梁能为人们提供更多的方便,就目前的情况来看,我国铁路桥梁工程建设还处于相对落后阶段,铁路桥梁项目改建依旧达不到预定的成效。为了改变传统铁路桥梁项目建设的现状,新时期铁路部门倡导把地质勘察工程融入铁路桥梁建设中,这一方案起到了多方面的工程作用。例如,经过详细的地质勘察环节,可以提前发现铁路桥梁所处区域的地质特点,掌握地质病害发生的规律,项目施工前做好充分的抗病害准备。

3、地质勘察手段

地质勘察手段直接影响着勘察的质量和进度,为了能够确保工程的准确度以及数据的完整性,选择合理的勘察手段是非常重要的。通常的情况下使用的勘察手段有地质调绘、物探、钻探、综合试验、测试,可以以它们中一项或几项为主的进行勘察,也可以将它们相结合进行地质综合勘察。

(1)地质调绘

地质调绘是地质工作中最直观、重要而有效的工作方法,也是后续勘察工作的基础。通过不同阶段对地质现象的调查与再认识,可逐步加深了对桥梁工程场地地质条件的认识,并更明确了后续的物探及钻探工作,使得其目的性及针对性更强,勘探布置更合理有效。

(2)物理勘探

对于物理勘探一般情况下是会将其用在初测及定测阶段,这样做的目的是为了能够更好的掌握和了解桥位区地层的地质状况,精确确定水下障碍物以及地下管线等的位置。用于水中的物理勘探方法主要有3种,即包括地层地震方法与单道或多道方法,而对于陆地上的一般的情况下都是会使用地震CT与高密度电法。特大型桥梁勘察工作中,一定要做好孔内波速测试,其中剪切波的作用就是既要对施工场地地震效应综合分析,又要精确得到地震动参数;而压缩波则主要是用于判别岩石完整性以及划分风化岩界线。

(3)钻探

钻探是地质勘察中最常用、直接、可靠而有效的手段。可以直接获取岩芯,从而直观反应地层岩性、厚度、完整性、破碎程度、含水层及稳定水位等地质、水文参数,并通过各种原位测试及钻取岩土体试样进行室内实验获得水及岩土体的侵蚀性及物理力学指标等。从而为桥梁设计提供地质直接依据。

(4)综合测试、试验

依靠钻探平台及从中获取的岩土体样品、水样,可进行孔内测试和孔外试验。孔内测试包括标准贯入、动力触探等常规原位测试,还包括必要时需要做的文地质测试(抽提水、压水),其它七种参数(自然γ、井温、自然电位、电阻率、井径、声波纵、横波速度和扩散法水文测井)的综合测井,最大限度地获取更多的地质信息。对于软工地区会经常选用静力触探、旁压试验、十字板试验与荷载试验等手段。

4、工程地质勘察中的问题

工程地质勘察是工程建设中的首要阶段,因此需要我们高效工程地质勘察工作。但是工程勘察过程中存在很多问题,这些问题对我们工程地质勘察的结果有不同程度的影响。下面是我们对这些问题的分析。

1)工作中技术问题。地质的构造是复杂的,其中存在的某些不明物体的位置、分布等不易确定。并且,岩石的构造会因为环境的变化而发生变化,比如会风化等因素而无法得到最原始的结果。但是,目前我国的技术不够成熟和先进,无法准确地得到准确的取样和原位测试,不利于勘察工作的进行。在工程地质勘察工作中,工程的质量是最为重要的。但是许多施工人员的素质不够,对于勘查工作中的专业知识不够了解,不能准确地把握地质勘察的重点,并且有的工作人员态度不认真,在工作中出现勘察方法、理论错误使用,以及计算错误等问题导致结果的不准确。在这过程中,技术不成熟,手段不当等问题造成地质结果的不准确。

2) 工作人员的问题。工程地质勘察工作需要定期进行,并且上交结果报告。但是,在许多工作过程中,许多工作人员不能按时定期勘察,并且得出结果报告,耽误工作进度。如果这个工作不能定期顺利进行,致使施工方大量投入资源,并且会影响后续工作的进行,耽误工程的进度,这就造成了一定的经济损失。同时,这些报告结果和图纸的错误极多,某些报告不是专业的地质工程师撰写,没有专业的负责人来对这些报告把关。报告的不准确导致我们对勘察结果把握不准确,就导致我们的错误判断,那么勘察结果就失去了意义。勘察单位的选择对于勘察工作有着重要的影响,但是,某些单位不重视这个工作,无法正确对待工作的进行。建设单位随意选择勘察单位以及勘察单位的工作态度的不认真。在选择勘察工作时,没有调查清楚勘察单位的背景和工作史,无法保证勘察工作的质量。这些问题导致工作不严谨,最后直接影响工作结果。

3) 人才问题。工程地质勘察需要高素质人才,需要注重对于人才的培养。现在的人才流失和对人才的阻隔问题较为严重。工作人员在遇到问题时,互相推卸、逃避责任,并且不能认真对待工作。地质勘察需要综合性人才,需要能够结合实际,联系自身专业知识解决复杂的地质问题,并且具有强大的责任心和事业心。这类人才,能够结合自己的专业知识和能力,高效地解决地质勘察工作中的问题。

5、工程地质勘察在铁路桥梁领域的应用

铁路工程地质勘察类似于普通工程地质勘察的程序,一般踏勘、初测、定测、补充定测四个阶段,分别对应预可行性研究、可行性研究、初步设计及施工图四个设计阶段。随着每一步勘察的进行,对施工地段的地质情况的掌握也不断趋于深入化。

对于铁路工程来说,选择线路很重要。当主线中有越岭区时,应做好多垭口、多坡度的方案比选;
当有河谷区存在时,应尽量避开高边坡和泥石流沟,防止对线路产生破坏。此外,由于铁路线路长,对于沿途的不良地质区段应尽量避开,包括滑坡地段,危岩落石区,岩溶地段,采空区,水库地区,高烈度地震区,软工区和膨胀工地区。

近几年,我国高铁迅速发展,不同于常规铁路的地质勘察,高铁有它自己的技术特点。由于高速铁路需要保证列车高速运行,自然,铁路的稳定性也要高于普通铁路,因此对施工提出了更高的要求。尤其在铁路主线选择上,更应该牢固坚守上述提出的避让不良地质区的原则。此外,在人与自然和谐的呼声日益高涨的今天,贯彻可持续发展观也被提上日程。在铁路工程地质勘察中,应杜绝破坏生态的行径,做好铁路工程对环境破坏程度的评估工作。

铁路桥梁工程因为地形复杂,因此对于工程的地质勘察必须要严格的按照国家的相关规范、标准进行,从各个方面着手,才可以保证相关工作的全面落实,达到预期的勘察效果,从而促进铁路桥梁工程建设的顺利完成。

参考文献

[1] 范建.关于工程地质勘察的探讨[J].科技与企业,2013,(18).

[2] 孟凡勇.浅谈工程地质勘察钻探中的取样问题.科技创新导报,2011.

[3]范运林等.某特大桥工程地质勘察报告[R].武汉:中铁第四勘察设计院,2010

[4]付红梅.铁路桥梁地区的工程地质勘察[J].科技与企业,2014,06:215.

铁路勘察设计论文范文第3篇

关键词 西安地铁;
黄土地区;
地裂缝;
饱和软黄土;
洞穴;
文物古迹;
重要建(构)筑物;

勘察

Abstract: Xi"an is located in the loess region, and many cultural relics, the complex urban environment, there are many problems will be faced when the subway speed up. How to use the comprehensive investigation; identify the engineering geological and hydrogeological conditions along the MTR. It has great significance for guiding the subway construction, avoid the security risks and to ensure the quality of construction.Keywords: Xi"an subway; loess areas; ground fissures; saturated soft loess; cave; heritage; important building (structure) building; survey

中图分类号:U231+.1 文献标识码:A文章编号:

1 西安地铁概况

按照国务院批准的《西安市城市快速轨道交通建设规划》,西安市总共建设6条地铁线路,总长251.8公里。共设16座换乘站,150座车站,10座车辆段,4座停车场,2处控制中心。轨道交通线网形成“棋盘+放射式”网状结构布局,线网中一、二、三号线为骨干线,既满足了城市东西向、南北向主轴线上的客运交通需求,又向外拓展了城市发展空间;
四、五、六号线是轨道交通网的辅助线,主要满足城市功能组团之间的交通需求,对线网进行加密完善。

1.1一号线(后卫寨―纺织城):

该线路位置为西安市东西向主客流走廊。线路起迄点后卫寨、纺织城是西安市对外交通枢纽。该线路穿越西安城区的东西,通过市区最繁华的地区和人口最稠密的地区,线路连接主城东西轴向上城西客运站、西安城运站、康复路批发市场、长乐路客运站、半坡客运站等大型客流集散点和长途客运枢纽。一号线向西延伸至咸阳森林公园,为西咸一体化创造有利条件;
向东延伸至临潼旅游渡假区,可大大促进西安市旅游事业的发展及沿线土地开发利用,进一步加强西安作为国际级旅游城市的地位。该线为轨道交通线网中的骨干线。

1.2二号线(铁路北客站―韦曲):

该线路位置为西安市南北向主客流走廊,线路将郑州至西安高速铁路西安北客站、张家堡广场、城市中心北大街及钟楼、南郊省体育场、小寨商业文化中心、西安国际展览中心、长安区等大型客流集散点串联起来,沿途分布有张家堡客运站、城北客运站、明德门客运站等长途客运枢纽。二号线与一号线构成轨道交通线网中的十字骨架,是线网中的骨干线。

1.3三号线(新筑―侧坡村):

该线路为东北、西南走向。线路沿城市主要客流走廊东二环敷设,毗邻西安灞新区、兴庆公园,经部级历史文物景点大雁塔、陕西省历史博物馆、小寨商业文化中心、西安高新技术产业开发区、长安科技产业园等客流及人口密集区,促进城市发展空间向东北、西南方向拓展。三号线与一、二号线共同构成规划线网中的骨干线。

1.4四号线(草滩农场―韦曲航天科技产业园):

线路连接草滩现代农业开发区、张家堡广场、曲江旅游度假区、韦曲航天科技产业园,途经既有西安火车站、明城墙内五路口及大差市、历史文物景点大雁塔等客流密集区。四号线对于城市南北向客流转换起到了辅助和补充作用,为规划线网中的辅助线。

1.5五号线(纺织城火车站――六村堡(纪阳)):

线路东端的纺织城火车站为既有西康铁路客运站,是西安铁路枢纽的辅助客站。西端主线连接六村堡工业园区、支线连接纪阳组团,途经曲江旅游度假区、西安国际展览中心及三桥交通枢纽等大的客流集散点,将辅助一号线分流城区内东西向客流,为规划线网中的辅助线。

1.6六号线(纺织城―长安科技产业园):

线路连接东郊纺织城、明城墙内东西大街及钟楼、南郊大学城、西安高新技术产业开发区及长安科技产业园等工商业聚集区和人口密集区。可辅助一号线对主城区客流起到较大的分流作用,缓解主城核心区的交通压力,同时可带动东郊纺织城社会经济发展及产业结构调整、南郊大学城土地综合开发利用,拓展城市发展空间,为规划线网中的辅助线。

2 西安地铁线路沿线环境概述

2.1 工程地质条件

2.1.1地形地貌

西安市位于关中盆地中部,北傍渭河,南倚秦岭,地势上呈东南高而西北低。地铁建设区内地貌主要为:南部为黄土台塬,中部为湖积、洪积台地、北部及西部为渭河阶地、东侧为河灞河阶地。

西安规划6条地铁线路总长251km,其中跨越渭河阶地线路总长55.7km,占总线路的22%,跨越河阶地32.8km,占总线路13%,跨越湖积、洪积台地154km,占总线路的62%,跨越黄土台塬8.5km,占总线路3%。

参见线路跨越地貌单元比重图。

自上而下主要地层为全新世黄土、晚更新世黄土、中更新世黄土。

(2)湖积、洪积台地

三~六级台地为湖积台地,自上而下主要为全新世黄土、晚更新世黄土、湖积粉质粘土及砂层。

一~二级台地为洪积台地,自上而下地层主要为全新世黄土、晚更新世黄土、洪积粉质粘土及砂层。

(3)渭河及其支流阶地

渭河及其支流一级阶地地层自上而下主要为洪积成因次生黄土及粉质粘土、砂层。

渭河及其支流二级、三级阶地地层自上而下主要为:上覆风积黄土、残积古土壤,底部为洪积粉质粘土、砂层。

2.1.3特殊岩土及不良地质

(1)湿陷性黄土

地铁建设场地内,广泛分布有湿陷性黄土,尤其是在黄土台塬、高级台地及阶地地貌单元内,湿陷性黄土对附属工程及湿陷性土层较厚地区的主体结构均有影响。

(2)饱和软黄土

地铁线路建设场地内,尤其是以兴庆湖周边地区为代表,地下水位附近分布有厚度2~5m的饱和软黄土层,该层对地铁建设期地表沉降及对周边建筑沉降有较大影响。

(3)地裂缝

西安城区自北向南分布已经查明14条地裂缝,总体走向NE70°~80°,近似平行排列。地铁建设必然要考虑地裂缝对其建设及运营的影响。

(4)古墓、空洞

西安为古都,城区内广泛分布有古墓、洞穴等地下空洞。地铁建设期间设计施工要对其采取必要工程措施。

2.2 水文地质条件

2.2.1地表水

西安周边地表水体对地铁建设影响较大的,主要有渭河、河、灞河、沣河、兴庆湖、南湖等,地表水与地下水有一定的水力联系,并对其周边地基土有一定的影响。进而对地铁建设有一定的影响。

2.2.2地下水

西安地区地下水对地铁影响较大的是潜水。在不同的地貌单元内,地下水位和含水层渗透系数也是不同的。

地铁结构影响范围内,主要含水层以黄土为主时,渗透系数一般为1~10m/d;
主要含水层为粘性土和砂土时,渗透系数一般为20~50m/d。受地形地貌条件控制,潜水位埋深随地貌单元不同而异,但总体与地势相符,即呈南高北低之势,地下潜水径流方向为NNW。

2.3 环境地质条件

2.3.1文物古迹

西安为十三朝古都,有 年历史,城区中有大量的文物古迹,地铁线路沿线包括西安明城墙、钟楼、大雁塔、唐大明宫遗址、汉城遗址等等

2.3.2 重要建(构)筑物

西安地铁主要在主城区,城区内地铁沿线有较多的大型建筑物、高架桥、地下商场、地下隧道、火车轨道及其他重要建(构)筑物,其地下结构复杂,地基土层受其影响性质不均,对地铁建设有一定影响。

3 勘察重点、难点及其勘察方法

3.1 湿陷性黄土

湿陷性黄土是受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉的黄土。按其湿陷类型分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。根据不同湿陷量计算值并结合湿陷类型,可将湿陷性黄土划分为四个湿陷等级。

湿陷性黄土地区根据建筑类别不同、湿陷类型不同、湿陷等级不同,将采取不同的地基处理或地基方案。故地铁勘察应针对地铁不同的建筑结构及地基土层条件,采取不同的勘察手段和方法。大致归纳如下:

3.2饱和软黄土

西安市地区由于地下水位上升,使晚更新世黄土含水量达到饱和,尤其是在水位附近的饱和黄土,呈软塑~流塑状态,承载力低,压缩性高,地区定名为饱和软黄土。该层土尤其是在兴庆湖周边地区、火车站附近、沙坡附近、小寨及八里村地区,性质为最差。在外荷载和降水条件下均可能引起较大地面沉降。勘察期间尤其应重点查明其分布范围及性质。

针对饱和软黄土的特点,勘察期间可采取如下几种勘探方法:

(1)静力触探试验

在饱和软黄土地区,通过静力触探试验锥尖阻力曲线,直观反映出土的状态,(根据中南电力设计院经验公式Ps=1.283qc-0.049及华东电力设计院和上海城建局设计院回归方程Ps=1.227qc-0.06。)当锥尖阻力值小于0.7MPa时,可初步判定为饱和软黄土。

(2)三重管取样

现场钻探取样时,由于饱和软黄土呈软塑,甚至流塑状态,常规静压取土并不能取得I级原状土样,当采用三重管取样设备时,原状土可在最小扰动条件下进入内管,并直接封样送达试验室,保证了软土的原状性,试验成果更为准确,IL、e、a等饱和软黄土的直接参数更为准确。

(3)十字板剪切试验、孔内剪切试验

西安地铁勘察需要采用探井方法进行勘探,探井一般挖至饱和软黄土深度后,难度极大,便可终孔。这时井下可采用十字板剪切试验,对饱和软黄土的抗剪强度进行测试。

(4)扁铲侧胀试验

由于土层限制及仪器抗压强度限制,扁铲侧胀试验适合在粘性土中进行,当在饱和软黄土中试验时,取得的实测值更为真实准确,试验成果分析得出的k0、水平基床系数均可较好反映饱和软黄土性质。

3.3地裂缝

西安城区自北向南分布已经查明14条地裂缝,总体走向NE70°~80°,近似平行排列。地铁线路必然与其交汇,无论是设计施工阶段,还是后期地铁运营阶段,地裂缝对地铁均有不同程度的影响。查明地裂缝出露位置、产状、活动规律及发展趋势是勘察的重点工作。根据已完成的四条线勘察工作,地裂缝勘察宜分为一下几个阶段进行勘察。

第一阶段:已收集已有资料为准,初步确定地裂缝走向、与线路交汇情况、目前地裂缝发展状况;

第二阶段:进行现场勘探,可采用现场调查、钻探、静探、探槽等勘探方式,详细查明地裂缝出露位置;
现场调查工作不局限于地裂缝出露调查,可涵盖周边走访、地下水观测、地势地貌特征调查等方法。进一步确定地裂缝产状及发展规律。

第三阶段:对进行的勘察成果进行分析处理,尤其是在微地貌地区,地层变化可能对地裂缝查明有干扰,更加进行详细分析。在微地貌可能影响判定地裂缝有无地段,可适当采取浅层地震等物探手段进行补勘。

第四阶段:对地裂缝发展趋势进行预测。可通过收集观测资料为主要手段。必要时,亦可进行长期观测,为地铁今后运营期间,避免地裂缝对地铁影响起到超前预报工作。

3.4人工填土

西安为十三朝古都,人类活动历史悠久,尤其是近现代,随着城市发展,人工建构筑物逐渐从地上涉及到地下,人工填土成为地基土层重要组成部分。

查明人工填土的抗剪强度参数指标/填土分布范围及深度/填土的密实度/填土成分分析/为重要内容。勘察过程中,应对具备采取原装土试样的素填土,采取试样进行室内土工试验,并辅以现场标准贯入试验,静力触探试验,有条件时可采取原位剪切试验。对结构松散,成份杂乱的填土,应进行动力触探试验,并对填土成份进行分析定性。填土地段勘察时,应加强周边走访调查,了解填土成因及时间,分析其固结状态,并对可能引起填土发生稳定破坏的因素进行调查。

3.5地下空洞、墓穴

西安为古都,历经时代变迁,战乱洗礼,地下存在着大量的地窖/古墓、洞穴、人防等人工建构筑物。地铁线路沿线必将与地下建构筑物存在相互影响。

勘察期间宜采取如下方法及手段对其进行勘察:

(1)向相关单位收集已有各种地下建构筑物资料,初步掌握地下建构筑物分布特征;

(2)走访勘察区域相关的单位及居民,了解可能存在地下空洞的位置

(3)当勘探过程中揭示有空洞或疑似存在空洞时,应及时与勘察总体单位/咨询单位/业主单位进行沟通,适时采取钻探/静探/地质雷达等勘探方法进行调查及补充查明工作。

(4)勘探过程中,应对揭示的地下建构筑物进行空洞特征/填充成分详细描述。客观反映空洞条件。

3.6文物古迹

西安市保存大量的文物古迹,地铁建设与文物古迹的影响不可避免。为此,勘察工作应为保护文物的设计工作提供第一手翔实/准确/全面的地质资料。

文物古迹地段勘察分为两个部分:文物周边勘察/文物专项勘察

针对文物周边勘察,主要采取钻探/静探等常规勘察方法,勘察深度不宜小于2倍地铁建筑结构影响深度。且应达到底板深度以下20米。主要对其地基土层展布/性质进行分析评价。

针对文物专项勘察,宜采取工程地质调查/测绘/地基钻探/基础及地基探槽/标准贯入试验/波速测试/室内进行的地基土室内试验/必要时可进行振动测试/动参数测试。

勘察期间应对文物古迹及其周边地下水进行长期观测。

3.7重要建构筑物

地铁主要在城区内进行建设,地铁沿线必然有各种重大重要的建筑物。对这些重要建筑物的勘查也是地铁勘察的重要内容。

重要建筑勘查主要采取走访调查为主,对其建筑结构特征,基础形式/地基处理方法,可能存在的远期规划进行调查,辅以沿线周边地质勘探,对其周边地基条件进行勘察,分析已有建筑物对周边地质条件有无影响。

对于周边存在的施工场地,应进行重点调查,对该地段的原始地貌/地形特征/水文地质特征进行调查,并对该施工场地对现状地质条件的影响进行分析评价。

3.8勘察需要考虑的其它因素

西安地铁勘察过程中,除应重点查明以上地质问题以外还应针对不同的施工阶段/施工方法进行专项设计,并且由于地铁建设非一次性完成,可能存在远期规划及建设,勘察时均应对此予以考虑

(1)施工降水

对于地铁明挖法/暗挖法施工时,当基底埋深在水位以下时,必须进行降水施工,为此勘察期间应对场地含水层条件/水文地质条件进行勘察,除应进行必要的水文地质试验以外,工程地质勘察过程中,亦应予以考虑。例如:勘探孔深度应达到预计降水井设计深度,对降水井深度范围内的含水层特征,尤其是砂土层特征进行勘察。查明勘探孔深度内地下水位埋深,根据勘探孔地下水位的埋深初步了解地下水流向。

(2)换乘站

地铁线路规划必然存在换乘站,但由于线网规划及建设需求,换乘站可能分阶段进行,此时,勘察工作应提前做好换乘站节点和结构交接处勘察工作。对于远期规划部分,在初期勘察期间应予以一次完成。对于结构交接处 后期勘察工作,应重点查明已完成部分周边地基土条件有无受到已有建筑影响发生变化,并对结构施工前后,地基土条件进行对比勘察分析评价。

(3)特殊结构

地铁项目包括各种特殊设施及结构,勘察应对地铁所需的通风/温度/强弱电/辐射性等一系列特殊要求进行必要的物探/测试工作。提供相应的设计参数。

(4) 围护结构

地铁建筑为以地下结构为主,基坑及隧道围护结构决定地铁建设的成败。

围护结构设计中,对基坑边坡土、隧道围岩的抗剪强度参数要求较高。针对不同的工况、试验方法和成本,采取不同的室内抗剪强度参数的测定。如:明挖、暗挖工法施工段,水位以上土体围岩建议主要采用固结快剪试验,水位以下建议以CU试验成果为主;
对于盾构法施工隧道,水位以上围岩采用快剪试验,水位以下采用UU试验。考虑施工降水条件边坡土体强度发生变化,可适当进行CD试验。于此同时,还应进行k0试验/基床系数试验/无侧限抗压强度试验等,为设计提供充分的设计参数。

4 结论与探讨

(1)本文在总结西安地铁勘察工作的基础上,通过对西安地铁规划地区的复杂地质条件的分析,结合不同的地质条件特点和周边环境的特殊要求,在充分满足设计所需的各种岩土参数的前提下,针对不同的勘察重点提出不同的勘察方法和手段。

(2)静力触探试验在西安黄土地区有较成熟的勘察经验,不仅对认识岩土性质仍有极大的帮助,而且对查明有无空洞、查明地裂缝标志层均有直观的体现,建议西安地铁勘察加大应用静力触探测试方法。

(3)三重管取样在保证现场取土质量及提高室内土工试验准确起到极大的作用,但三重管取得原状样进行室内试验的经验不够丰富,在室内试验中仍存在一些不足和误差,在分析及运用试验成果时,应进一步分析后期试验可能造成的误差及错误,并进行相应的总结完善三重管取样进行室内试验的工作。

参考文献

[1] 李忠明等.西安地铁穿越地裂缝地段地裂缝与地下水的关系研究.2009.

[2] 西安地铁基床系数不同测试方法对比研究报告 2011

铁路勘察设计论文范文第4篇

沿线地下水发育,主要类型有第四系孔隙潜水及基岩裂隙水和岩溶水。沿线不良地质现象主要有:地震液化层、崩塌、落石及泥石流、采空区、顺层、岩溶等,均零星分布。

沿线特殊岩土分布有松软土及软土地基、填土、季节性冻土、膨胀(岩)土等。2工程地质勘察为完成本项目地质勘察工作,勘察单位成立了铁三院地勘项目部。下设本溪、丹东两个地质组,分别负责沈阳至DK97+500、DK97+500至丹东段的地勘工作。现场勘探工作由铁三院勘察分院负责,设沈丹地勘项目部,负责勘探、试验、孔内原位测试等勘探测试工作。项目部下设本溪、凤城分部;物探工作由勘察分院物探所负责组织实施。现场勘探工作由铁三院勘察分院组织沈阳华昌岩土公司、沈阳地球物理勘察院、核工业天津分院、江西九一二工程勘察院、辽东勘察院、北京中基发展公司等20家甲级勘察单位实施。定测、补充定测地质勘察工作从2009年4月下旬,至2010年6月底完成主要工作量:地质调绘226.264km;物探测线72.1km;勘探钻孔4209孔137552m。完成批准计划工作量的75%。

工程地质勘察监理

为完成本项目地质勘察监理工作,地勘监理单位铁四院及时组建了沈丹客运专线地勘监理项目部,下设了两个监理站。项目部设总监1人,副总监(兼站长)1人,监理站长1人,物探、试验监理工程师各1人,地勘监理工程师5人。监理工作依据规范规定及批准的《监理规划》、《监理细则》、《工程地质勘察大纲》等进行。

(1)监理工作实行总监理工程师负责制。依据监理规程的要求,制定了总监理工程师、副总监(监理站站长)、监理工程师等人员的岗位职责。各岗位的监理工作人员以高度的责任感,认真履行岗位职责,按规定和要求完成了职责范围内的工作任务。

(2)建立并严格执行各项管理制度:工地例会制度、监理例会制度、监理周报、月报制度、监理日志填写制度等现场监理工作制度以及监理人员守则。监理工作实行全过程制度化管理,及时编制、提交监理周报和月报,客观地向业主反映勘察单位、监理单位的工作状况,为业主的相关决策提供了依据。

(3)监理人员按专业认真审查勘察单位报送的工程地质勘察计划(工程地质勘察设备、人员配备及计划工期等)和技术要求(工程地质勘察手段、方法和程序、勘探点的布置、数量,水、土、石样数量及试验内容等)。

(4)重点对勘探分包单位资质、工作业绩、人员资格,现场项目部机构设置、内部管理,进场人员培训、勘探设备及人员配备进行检查和审查。

(5)对勘察过程中的各个环节、工序,监理工程师采用巡视、检(抽)查或旁站的方式,进行督促和检查。专业监理工程师在巡视、抽检及旁站后,及时填写监理日志,其内容包括发现的问题及处理的情况,勘察工作的质量问题,向勘探单位发出的通知、指令以及上级的指示等,做到了事事有记录。监理工程师在对现场检查后,根据不同情况,分别填写《工程地质检查记录表》、《工程地质勘察监理工程师通知单》、《工程地质旁站记录表》、《工程地质勘察质量问题通知单》以及《工程地质勘察监理工作联系单》等表格,并及时交勘察单位签收,督促及时整改,消除质量安全隐患。监理部地勘巡视检查达1600余孔次,形成检查记录表1200余孔次、旁站记录表410孔次,下达通知单11份,工作联系单5份。重大工程监理工作量占65%以上。

(6)强化工地例会制度。每周四定期举行有建设单位、监理单位、勘察单位参加的周工作例会,一起对上一周的工作进行总结,及时指出勘察中出现的问题,肯定成绩,并形成周报、月报报告给相关单位,以保证下阶段影响勘察质量的各环节处于受控状态。不定期举行了6次监理例会,及时组织监理人员学习相关文件,总结分析工作中存在的问题,对每人的工作进行考核,对不足之处,督促其改进。

(7)检查、监督工程地质勘察单位在工程地质勘察以及原始资料、成果资料整编过程中,是否符合国家相关政策、法规及铁路行业标准规范,以保证工程地质勘察质量,满足设计要求。在成果资料的整理过程中,督促坚持“谁勘察,谁整理”的原则,实行组长负责制,各负其责,严格按照质量保证体系的有关要求进行。对重大工程地质资料逐工点进行检查,共检查了150余个工点的施工图地质资料。

工程地质勘察监理的重要作用

工程地质勘察监理是在铁路工程建设大发展的背景下,于2003年开始实施的,结合沈丹地质勘察监理工作,其在铁路工程建设管理工作中的重要作用主要体现在以下几个方面:

(1)工程地质勘察监理是一项专业技术要求较高的工作,要求监理人员除应具备较强的理论基础知识外,还应具有较丰富的实践经验,具有中级以上技术职称。总监理工程师还应为主持过大型建设项目工程地质勘察的注册岩土工程师,只有这样才能发现勘察过程中的问题。因此,地勘监理工作的开展可以在较高的层次上提升业主的勘察设计管理水平。

(2)地勘监理人员必须遵守“守法、诚实、公正、科学”的职业道德,监理人员应站在客观公正的立场上,协调业主、勘察单位、现场作业单位及地方的各种关系,并提供客观建议。

(3)铁路工程勘察设计单位,各有自己的优势领域,在地勘监理工作中可以相互借鉴、取长补短。在沈丹客运专线《工程地质勘察大纲》的审查中,依据中铁四院在山区高速铁路的经验,提出了加强隧道地质勘察工作,特别是隧道水文地质工作的意见;建议增强机动钻探的有效性,适当调减计划工作量,使之更适合工程实际需要。

(4)近几年,进入铁路勘察设计领域的工程地质勘察队伍庞杂,队伍水平参差不齐,地质勘察监理人员以较高的专业水平对进场的单位、人员资质、设备状况等进行实地审核,合格后才能批准进场施工。确保了人员、设备满足相关法规要求,从源头上保证了勘察设计质量。

铁路勘察设计论文范文第5篇

阿尔及利亚位于非洲西北部,北临地中海,东临突尼斯、利比亚,南与尼日尔、马里和毛里塔尼亚接壤,西与摩洛哥、西撒哈拉交界,国土面积238.17万平方公里,总人口3380万(2006年)。该国正展开巨大的交通基础工程建设,计划建设总长9000km的电气化铁路网,其中新建线路4000km。Thenia至BBA铁路为阿尔及利亚规划重新构建的国家铁路网中东西战略铁路的组成部分,通过现代化改造以提高运能和运输质量、缩短首都Alger与东部重要城市Constantine的旅行时间;
拟建设为时速160km的双线电气化客货共线的准高速铁路。本文针对笔者参与该铁路项目实施过程中所作的工作,对项目铁路地质条件、勘察技术的采用及中欧(法)勘察技术的差异展开讨论,以供海外类似项目参考借鉴。

2铁路项目工程地质条件

2.1地质构造路线总长度158km,路线所经地区位于阿尔及利亚北部,欧洲板块与非洲板块结合部前沿。由于强烈动力地质作用,断裂构造、次级褶曲非常发育(图1),岩层节理、劈理、层间错动非常显著,岩体非常破碎。

2.2地层岩性路线通过地区地层包括了从侏罗系以来的完整的地层序列,时间跨度不大,但岩性种类较多、岩性组合复杂,下面从新到老作简要叙述:

2.2.1第四系主要分布于平原区、丘陵或山地河谷或斜坡地段。平原区最大揭露厚度40m,岩性组成以粘性土为主,含砂、砾石及卵石层,常含一层或两层厚度0.5~2.0m左右的钙板层。丘陵或山地以含砾粘土或碎石为主,河谷阶地含卵石等粗粒堆积。

2.2.2上第三系(N)岩性以泥灰岩为主,色灰、灰绿、黄绿,质软、极易崩解,节理裂隙发育,缓倾层状构造,常含厚层砂岩夹层,质软,可机械挖掘。

2.2.3下第三系(E)岩性组成非常复杂(见图2),以泥岩为主,含大量砂岩夹层,局部地段相变为泥灰岩、千枚岩。其中泥岩灰色~灰黑色,风化后呈黄绿色~灰绿色,质软、易崩解裂解,节理裂隙发育,以包含大量砂岩、石灰岩碎屑或岩块为特征,岩层倾角、倾向变化较大;
砂岩灰色~灰白色,风化后呈黄褐色,无论成分或是厚度均变化很大,质地坚硬,裂隙极发育,部分段落的砂岩极易软化;
泥灰岩:灰色~灰绿色,厚层状,弱风化层中等硬度,易于软化,有崩解裂解现象;
千枚岩:灰绿色,千枚理发育,节理裂隙发育,常常与大型断裂构造相伴产出。

2.2.4白垩系岩性以页岩或页片状泥灰岩为主(见图3),灰黑、灰绿色,风化后呈黄绿、灰绿色,质地软,薄层状或页片状,节理裂隙极发育,易崩解裂解,含砂岩或石灰岩薄夹层。

2.3地下水根据勘测区地下水的含水岩组、水动力特征、赋存条件、补给及排泄条件并结合勘探成果分析,含水岩组主要分为两类,第四系孔隙含水岩组和基岩孔隙裂隙含水岩组:前者主要位于平原区或者河谷阶地,地下水类型为潜水,地下水直接受大气降水补给,地下水位随季节变化很大,或者仅雨季含水;
后者地下水的赋存无论从时间还是空间上分布均极不均匀,赋存状态多数情况下呈带状或囊状,主要赋存于砂岩夹层或断裂破碎带的适宜部位,地下水位、水量随季节变化并不显著。

2.4不良地质沿线发育的主要不良地质是滑坡和岩溶。

2.4.1滑坡滑坡是项目中最典型的,也是项目进行过程中影响最大的不良地质现象,如图4中PK94+775滑坡区视图。滑坡产生的原因较为复杂,主要是岩性不良,属地质病害多发地层。

2.4.2岩溶岩溶现象仅见线路后段的灰岩峡谷地带,线路以桥隧形式通过,主要体现为密集发育的溶孔、溶穴,代表性的岩溶如图5所示。

2.5特殊性岩土

2.5.1泥灰岩泥灰岩由于其质软、易崩解、抗风化能力差、具膨胀性。由于其特殊的工程性能将会导致挖方边坡滑移失稳、个别路段填方路基变形、泥灰岩挖方坡面冲刷严重,同时由于其工程性能差,不能作为路基填料而导致大量弃土、借土,代表性泥灰岩如图6所示。

2.5.2膨胀土除了泥灰岩外,膨胀土有所发现,其成因既有残积、坡积,也有冲洪积;
其分布也涉及了从平原、丘陵到山区的各种地貌单元,如图7所示。泥灰岩是一具中等膨胀性的软质岩,经试验分析可知,自由膨胀率为81%,遇水易软化、失水易崩解、强度及承载力迅速降低是其主要特点。另外,泥灰岩节理裂隙发育,裂隙面粗糙,无充填,闭合,表面为铁锈薄膜,裂隙为地表水的下渗提供了又一通道,这也是泥灰岩边坡失稳的主要原因之一。

2.5.3腐蚀性岩石主要是指石膏层(图8),由于其易于溶蚀,具有强烈腐蚀性。

3勘探手段和方法

3.1地质及工程地质测绘1:50000的全线地质及工程地质测绘,从宏观上反映路线走廊带和小区域的地质条件、地震、不良地质和特殊性岩土等,为路线方案的优化提供地质依据;
1:1000或1:2000的工点工程地质测绘反映工点范围的工程地质条件,为建筑场地稳定性评价、构造物墩台布置、隧道洞室围岩分类和隧道进出口的稳定性评价提供工程地质依据[1]。

3.2工程钻探与挖探目的在于查明勘探深度范围内的地层岩性、获取原状、扰动岩土试样及地下水试样,并进行相关原位测试、水文观测等。

3.3工程物探本次勘察主要采用地面浅层地震勘探(折射波法、反射波法、雷瑞面波法)、波速测孔及高密度电法等物探方法。主要应用于高边坡、隧址及沿线不良地质发育路段,目的在于确定岩土工程参数、辅助岩土工程分层、初步圈定溶洞、土洞的埋藏特征等,为场地类别划分、隧道围岩分类、路基边坡设计、地基基础工程施工、设计提供基础数据。

3.4原位测试原位测试通常用来进行岩土工程分层,划分场地类别、评价地基均匀性、计算岩土工程参数、计算地基承载力[2]。

3.4.1圆锥动力触探(PDA/PDB)独立或在钻孔内进行,适用于细粒土、软岩及平均粒径不超过60毫米的粗粒土壤。可通过连续贯入200mm的锤击数计算地基土的动贯入阻力,并据此计算地基土的极限承载力、静压桩或锤击桩极限承载力,划分场地类别。

3.4.2标准贯入试验(SPT)在钻孔内进行,适用于粉土、砂土及砾质土。并据此计算地基土的允许承载力及桩基的极限侧摩阻力、极限端阻力,划分场地类别。

3.4.3旁压试验自法国道桥工程师梅纳(Menard,1956)将预钻式旁压试验真正成为一项原位测试技术以来,经过几十年的完善、发展和推广应用,旁压技术在国外取得了很大成功。其应用领域涉及到地质条件评价、浅基础和深基础设计中承载力的确定、基础沉降计算诸多方面,已成为地基勘察和基础设计的实用、可靠方法。在阿尔及利亚公路和铁路勘察设计过程中,业主和外部监督均要求桥梁桩基的计算必须采用法国标准,即采用旁压试验所取得的参数来进行计算;
然而在中国的桥梁桩基计算中,大多是通过土工、标贯、动探等原位测试来获得岩土的物理力学指标,通过查表、类比或地区经验等方式提供岩土体的容许承载力和极限摩阻力来计算桩长。旁压试验主要用于粘性土、粉土、砂土、碎石土、残积土、极软岩和软岩等,以取得岩土的极限强度、旁压模量、初始应力[3,4],并据此计算地基土的极限承载力及桩基的极限侧摩阻力、极限端阻力,划分场地类别。

3.4.4孔压水位计试验用于地下水位观测。

3.4.5浅层地震用于斜坡及隧道工程,以取得岩土波速参数。

3.4.6波速测孔用于隧道及构造物场地,以取得钻孔岩土波速参数。3.4.7钻孔测斜主要用于滑坡或不稳定边坡监控量测,以取得滑坡滑面深度或监控变形速度等参数。

3.5室内试验

3.5.1一般规定岩土、水试样采取应考虑工程对象、地层结构、岩性特征及试验目的[5],通常情况下取样应满足下列规定:土试样的采取应考虑岩性特征及试验目的:Ⅰ级土试样通常在钻孔中采用专门取样设备完成或于探井中人工刻取;
Ⅱ极土试样采用适宜取样设备完成;
Ⅲ、Ⅳ级土试样可以岩芯代替;
岩石试样可利用岩芯制作、挖探孔或于其它适宜部位直接刻取。

3.5.2取样数量

3.5.2.1构造物(包括桥梁、涵洞、挡墙)勘探点一般每1.0~2.0m取样一件,遇土层变化时应立即取样;
当土层厚度大于5.0m时,可视具体情况分别于上、中、下部位各取样一件。粘性土(或细粒土)必须采取Ⅰ级土试样。对于长度大于100m的构造物,主要土层采取Ⅰ级土试样数量不得少于6件;
一般构造物主要土层采取Ⅰ级土试样的数量不得少于3件;
砂类土除采取Ⅲ、Ⅳ级土试样外,尚应分层采取代表性的Ⅰ、Ⅱ级土试样;
岩石必须采取Ⅰ级试样,试样按不同岩性及风化等级分别采取,每一独立工点同一岩性及不同风化状态的取样数量均不得少于三件。

3.5.2.2路基(一般路基、挖方、填方及斜坡)勘探一般在10m以内每2.0m应取样1件,10m以下每2.0m~3.0m取样1件,如遇地层变化应立即取样。粘性土(或细粒土)取原状土样;
砂类土除采取扰动试样外,尚应分层采取代表性的Ⅰ、Ⅱ级土试样。样品数量及等级由工程技术负责人根据工程特征或设计要求确定。如需采取Ⅰ级土试样原则上同一工点或每一独立地貌单元Ⅰ级土试样不宜少于6件。

3.5.2.3隧道勘探隧道孔均应采取岩土试样,且洞室顶面以上二至三倍洞室宽度范围内同一岩性及不同风化状态的取样数量均不得少于三组,若地质条件复杂、岩性条件较差时,取样数量尚应酌情增加。其他部位的取样数量可酌情减少。

3.5.2.4水试样的采取水样的采取要考虑工程类型、可能的地基基础型式、地貌单元、地质条件,以满足工程评价需求为原则。通常情况对大中桥,地表、地下水取样数量均不少于两件;
长、特长隧道地下水取样数量不少于两件。但当含水构造复杂或有多个含水层时应分层取水试样,水试样的采取应能代表天然状态下的水质情况。另外需要特别说明的是对于特殊岩性土,取样质量、数量尚应满足专门评价要求。

3.5.3岩、土及水的试验指标

3.5.3.1土壤鉴别试验颗粒分析(筛分、沉降分析)、界限含水量、亚甲蓝、砂当量、有机质含量等,属土壤鉴别、分类指标,通常均属必做项目。

3.5.3.2物理试验天然含水量、孔隙率、容重、颗粒密度、膨胀系数(rapportdegonflement)、膨胀力(contraintedegon-flement)、渗透系数、岩石磨耗、岩块波速;

3.5.3.3力学实验抗压强度、抗剪强度、压缩指数、回弹指数、前期固结压力、岩石抗拉强度、岩石杨氏模量、岩石波松比、岩软化系数、风化系数等;

3.5.3.4化学试验腐蚀性CO2、硫酸盐SO2-4、镁离子Mg2+、铵离子NH+、PH酸碱度及土壤和岩石的碳酸钙含量。

3.5.3.5岩土、水试样测试及试验应考虑工程对象、地层结构、岩性特征,以满足岩土鉴别,岩土工程评价、地基与基础设计计算、施工设计为前提。

4几点经验教训和体会

4.1法国和阿尔及利亚规范中无勘探点平面布置和深度确定的条文由于勘察设计理念及角色定位的不同,阿尔及利亚项目无论是勘察深度还是广度与国内勘察相比都更加深入和细致,具体主要表现在测试试验内容频次高、试验要求高、特别是对筑路材料的勘察完全突破了国内标准、理念及模式。另外,几乎找不到对勘探工作量有规定的规范。法国的岩土工程师就很难理解中国规范为什么对钻孔的间距和取土的间距都要规定得如此具体,而对于取土质量起关键作用的取土器的标准却不能严格执行。本文中所介绍的勘探点的平面布置和深度确定原则都是我们与设计外部监督、监理和业主顾问团碰撞交流同意后实施总结的,因地因人因项目而异。

4.2对现场钻探的孔压水位计试验要求特别严格。现场钻探的孔压水位计试验用于地下水位观测,我们按照国内习惯做法,仅仅在钻探的时候量取地下水位,而他们在钻探后下放安装PVC管,用砂粒石充填管子外壁和钻孔的孔隙,加盖加锁,每个阶段都对水位进行长期观测。在每一阶段(APS、APD、EXE)的地质勘察报告审核时,对会对我方现场钻探的孔压水位计提出审查修改意见。这点值得我们学习,尤其是出现滑坡等地质灾害的时候,能对地下水进行全程动态监测和分析。

4.3强调原位试验,特别是旁压试验梅纳尔旁压试验源自法国,从目前的法国规范体系而言,由于旁压试验广泛的适应性,在重要构造物基础设计中的地位是不可替代的。国内旁压试验应用不够广泛,我们在项目中需要学习,学习旁压试验现场操作、学习处理旁压成果资料,最重要的是与设计的配套接口问题,旁压成果资料地勘人员整理出来以后,设计人员怎样应用到桥梁桩基计算中去,也需要学习。

4.4国内勘察和设计的脱节问题在国外反映很明显

4.4.1国内设计院勘察设计组织脱节国内大部分设计院将下属勘察(岩土)分院(室、公司)与承担主体设计的分院(室)并列,项目组织框架中也将地质勘察作为一个独立专业与其它设计企业并列。

4.4.2国内勘察设计工程师知识结构脱节由于组织脱节,专业分工过细,一方面导致地质工程师长期集中于勘察部门,专门从事勘察工作;
另一方面,主体设计部门又缺少相关地质人员,对勘察成果的应用过分依赖勘察单位。多年之后,地勘人员对公路专业知识知之甚微,难以领会设计要求,设计人员则将学校里曾经学过的并不扎实的地质知识还给了老师。这是我国工程师和国际岩土工程师的差异所在。设计院越庞大,内部专业分工越细,工程师知识结构越单一。工程师知识结构的脱节,则使得其综合素质及处理现场技术问题的能力大大降低。

4.4.3国内勘察成果与设计文件脱节按照现行勘察设计文件编制办法,地勘成果作为正式文件反映在设计成果中的内容不多,且大多为最终成果的摘要,缺乏对勘察成果的分析、评价和研究,地勘报告过于独立,与关联专业的结合不紧,设计应用和审查管理极为不便。欧美等国在设计文件组成及编排方面,将各专业地质勘察成果和相应设计融为一体,即便是小型构造物,或一小段挖方边坡,从地质技术报告、计算参数确定、基础计算、边坡稳定性验算到设计图纸汇编于一册,便于设计审查和施工管理,也会有效减少因专业接口矛盾而引发的质量事故。

4.5勘察收费和勘查队伍建设阿尔及利亚钻探收费价格在每延米1万第纳尔上下,折合人民币每延米1千元左右;
室内试验当地也有国家实验室,价格也同样是国内的几倍。阿国现场钻探比较规矩,弄虚作假极少;
但室内实验报告等待的时间比较久。阿尔及利亚使用的钻机大多为液压履带式钻机,而国内使用的简易钻机在这边不被监理和业主认可,对比见图9。阿国失业率很高,工作签证指标越来越控制,类似工程项目可以考虑以当地人力资源为主的专业化勘察队伍,承担该地区勘探和室内实验工作。先以钻探工人和实验操作员慢慢过渡到机长和实验分析员,这些在阿东西高速项目都有尝试,效果效益不错。

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