发布时间:2023-12-06 10:16:19
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇岩土工程师的要求,期待它们能激发您的灵感。
关键词:卓越工程师教育培养计划;土木工程;社会实践;实验;设计
作者简介:王丽艳(1980-),女,江苏盐城人,江苏科技大学土木工程与建筑学院,副教授;薛荣秋(1988-),男,江苏徐州人,江苏科技大学土木工程与建筑学院硕士研究生。(江苏 镇江 212003)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)23-0023-02
“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对促进高等教育面向社会需求培养人才、全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。
人才培养模式是指教育过程中具有一定格式要求的人才培养程序、人才培养方式和人才培养结构。人才培养涉及到两个关键点:学校要培养出什么样的人;学校该怎么样培养。目前土木工程专业涵盖的方向非常广泛,比如建筑工程、道路桥梁工程、地下结构工程、工程管理等专业方向。所以就土木工程专业而言,其人才培养必须要考虑多方面的因素综合培养。而且学校还必须根据各个城市的发展情况、土木专业结构的特性以及对人才的不同需求明确地对各个专业进行定位并制定人才的培养计划、改进教学方法、加大实践教学的力度等方面逐渐形成具有特色的土木工程专业人才培养模式。本文主要从社会实践、实验培养、设计培养三大方面来阐述如何基于卓越计划要求的土木工程专业实践应用型人才。
一、土木工程专业人才培养的发展趋势
随着科学社会主义经济的不断发展,科技与生产相结合的程度越来越深,实践应用对科技的进步起关键性作用,从而引发了社会迫切的对多样化人才的需求,要求从业人员不仅需要具有深厚的理论基础知识,还需要具备较强的实践与操作能力。我国土木工程专业多年的教学改革和实践证明,构造“厚基础、宽专业、强能力、注重工程素质教育”的土建类专业应用型人才培养模式是土建类专业教学改革发展的必然趋势。
张家港校区是教学型或教学为主、研究为辅的综合型大学,由于成立不久,在各个方面与别的大学还有一定的差距,比如校区的办学经验不足、专业方向不明确、培养方法固定、教师资源不足、实习基地少等,所以学生在动手操作能力、对专业知识的理解、创新开发素质和整体素质等方面与实际岗位的要求具有相当的差距。总体来说,校区办学历史较短,土木工程专业师资不足,实习基地缺乏,经费投入不足,实验内容多为演示性、验证性的,课程与毕业设计流于形式,学生质量难以保证,上述诸多问题有一定的代表性,需要进一步解决。因此,校区需要努力制订一套针对本土木工程专业的切实可行的应用型人才培养计划。与此同时,还需要不断进行探索和努力发现怎样才能更好地培养出应用型人才。
二、土木工程专业应用型人才培养的思路
土木工程专业学生主要是从事技术应用和开发等为主的工程技术人才,要与当地的沙工职业学院的培养目标区分开。它的目标应是培养从事土木工程技能操作和建造等为主的工程技能人才。
为了培养校区土木工程技术人才,张家港校区土木工程教育应顺应科技发展的趋势,以社会需求为导向,以实践为宗旨,以培养工程师为目标。为了实现培养工程师的目标,整个培养环节应以“实践应用”为主线,包括重要学科的实验、重要学科的设计、生产实习和毕业设计等实践性教学环节,可以采用多种教学方法,如独立实验操作、实际工程操作、现场施工管理、施工现场参观等。下面就以社会实践、实验培养、设计培养三个方面阐述如何按照卓越计划要求培养土木工程专业实践应用型人才。
1.加强社会实践环节
实践性教学是学校教学工作的重要组成部分,是对课堂教、学、做进一步的深化加强,是学生获取实践性知识的重要途径。[5]随着社会的发展,企业现在所需要的是实践型人才,这样才有利于企业的发展。但是目前学校在实践教育方面做得远远不够,实践性教学仍然是目前教育的一个薄弱环节。所以,学校在传授基础知识的同时应该加大力度进行实践性教学,加强学生的社会实践与企业实践机会,将理论教学与实践教育有机结合起来,形成良好的教学体制,使培养出来的学生更加适应社会的发展趋势。所以为了培养实践应用型人才,学校应该重视社会实践与企业实践并做到以下几点:
(1)学校要精心安排实习,让学生积极与建筑工地技术人员施工工人进行交流,从而能使学生更进一步地了解课本上的知识。
(2)建立长期稳定的实习和实训基地,为实践教学提供资源保障。
(3)加强教师队伍实践教学水平,尽快落实安排年轻教师到地方企业和政府部门挂职学习,与本部有多年教学经历的教师交流经验,提高教师的实践教学水平和科研水平。
(4)加深学生对专业知识的认识了解,加深对土木工程专业在国民经济中所占地位与作用的认识,培养学生的事业心、使命感和务实精神,激发学生的学习热情。
(5)理论联系实际,使学生能够用已学过的理论知识去分析实习现场看到的实际生产技术,使理论知识得以巩固和深化,又能提高解决实际工程技术问题的能力。
(6)将校外企业的工程师或行业资深土木工程师请进来。将有丰富实践经验的、有一定资历的现场工程师请到学校兼课,或举办系列讲座,定期与专业教师进行座谈交流,取长补短。
(7)采取“走出去,请进来”的方法合理安排一些课外实践教学环节。比如邀请专家进行讲座、开展一些土木工程专业方面的竞赛、寒暑假社会实践等;在校期间要认真学习基础知识,关注并积极参加建设部行政主管部门组织的各专业认证考试,努力学习知识,参加考试获得相关资格证书。
2.加强实验培养与管理
近两年船建学院岩土工程实验室购置了土木工程专业各学科所需的常规实验教学设备,教学条件明显改善,满足了课程教学的基本实验要求,成为土木工程和工程管理专业本科生的重要实验基地,实验设备利用率很高。课程组编写了各类试验指导书与讲义,实验过程均由学生独立操作完成,培养学生的动手能力,并做好以下几点:
(1)图书馆要有与土木工程专业相关的各种书籍,学生可以通过借阅来增加自己的专业知识,培养自己的自学能力。
(2)老师上课期间要积极组织学生在课堂上讨论,培养学生自己解决问题的能力和相互学习的能力。
(3)学院要积极组织各种建模比赛,老师要配合指导,通过自己动手增强学生的创新能力和动手能力。
(4)坚持教学、科研的有机结合,组织学生参与教师的科研课题和工程项目,鼓励部分本科生参加教师主持的科研实验研究工作,提高能力,得到锻炼。
(5)采用常规试验和创新试验相结合的方式,试验内容选用实际工程业务进行试验,以培养学生的动手和应用能力,严格实验报告的撰写。
3.加强课程设计与毕业设计的组织与管理
船建学院为学生提供了多台计算机机房,满足课程设计上课要求,并配置了服务于本专业各类课程课程设计与毕业设计环节所需的AutoCAD绘图软件、北京理正系列岩土工程设计软件和国家建研总院推广的PKPM网络版系列工程设计软件。为达到应用型人才培养目标,加强课程设计与毕业设计的组织与管理,学校应该做好下面几点:
(1)重视专业基础课程实验设计,增加学生的创新能力和思维能力,对试验完成效果好的小组要进行奖励,提高学生的积极性,有利于创新型学生培养目标的实现。
(2)重视土木工程专业软件的教学和应用。对于像AutoCAD、天正建筑设计、PKPM、鲁班预算等学生工作以后所应用到的软件,学校应该加大力度组织安排学习,建立专门的机房供学生学习应用。通过这些软件来完成基础课程的设计任务,培养学生的操作能力。
(3)学校应该积极发挥学生的主动性。实践性教学培养的主体是学生,要努力提高学生的自觉性和主动性,比如学院可以开展课程设计大赛、建模大赛等,并给予相应的奖励,这样学生可以在学习的同时体验设计的乐趣并培养学生的思维开发和创新的能力。
(4)在各门课程学习完之后各专业课程设计之前,应先安排半周时间让学生到基地实习工程施工现场观摩。
(5)教师在课程设计时进行有的放矢的教学指导,科学、合理地设计课程设计实践。
(6)设计实践课程内容时应采用单项实践和综合实践相结合、校内实践和校外实践相结合等形式。
(7)优化课程设计考评机制,保证土力学考核的合理性。
三、结束语
基于卓越工程师教育培养计划的综合型人才的培养是一个非常艰巨的任务,因为它涉及面非常广泛,所以学校应该在不断探索和创新、在实践的过程中慢慢进步。江苏科技大学张家港校区虽然是一个成立不久的综合性高校,但是学校以培养实践创新型人才为目标,根据土木工程专业的广泛性和特殊性制订了实践应用型人才的培养计划,在老师和学生的积极配合下完善计划体制,提高老师的教学能力和学生的实践创新能力,为土木工程专业的发展奠定了坚实的基础,为社会的进步作出了巨大贡献。
参考文献:
[1]罗先华.职业教育与就业教育[M].北京:光明日报出版社,2004.
[2]付秀艳,韩建强,张玉敏.地方院校土木工程专业学生培养思路探索[J].中国成人教育,2011,(5):142-143.
[3]林峰,顾祥林,何敏娟.现代土木工程特点与土木工程专业人才的培养模式[J].高等建筑教育,2006,(1):26-28.
【关键词】混凝土配合比;建筑工程;重要组成部分;施工技术要求;施工过程;水泥水化热;施工质量;投入使用;钢筋;混凝土强度
前言
随着社会的快速发展,人们的对建筑工程质量的要求也越来越严格。因为在各种新闻报道中层出不穷的由于质量问题二产生悲剧使人们不断提高了要求。而混凝土是目前建筑业所使用的建筑材料中最为主要的一种材料,因此,混凝土质量的好坏直接影响着房屋的好坏。混凝土不仅对房屋的安全有影响,而且对建筑的造价也有着重大的影响。总而言之,社会的进步以及国家的发展都带动了建筑业的成长,而混凝土又是建筑工程中的重要构成部分,其质量是不是合格、达标,会直接影响到整个建筑工程的质量,一旦出现问题,就会成胁到人们的生命、财产安全,严重的还会对社会造成负面影响。正是因为这样,相关的建筑施工企业、单位必须重视对混凝土施工技术的掌握,并且不断的总结、分析,以提高自身的能力,这样才能够促进建筑业的全面发展、全面进步。
一、混凝土的材料要求分析
混凝土是建筑工程中的重要组成部分,也是建筑原材料中的重要内容,根据相关的数据显示,我国每年的混凝土使用量大约为10亿立方米。对于建筑工程来说,混凝土的施工质量将会直接的影响到建筑建成后的使用质量,也正是因为这样,必须对混凝土的施工技术有足够的、科学的掌握,这样才能够更加有效、更加良好的使用混凝土,才能够发挥其应有的作用。进而使之服务于人。
1、水的质量要求。凡可以饮用的水均可用于拌制和养护混凝土。未经处理的工业废水、污水及沼泽水不能使用,对钢筋混凝土及预应力混凝土工程不允许使用海水。
2、材料配合比要求。配合比是混凝土投入使用之前的关键环节。只有通过相关的检测以及精确的实验数据,才能够确定适用于具体建筑工程的配合比,进而才能够从根本上保证混凝土的施工质量。在一般情况下,确定了建筑工程的配合比之后,还应该尽可能的选择水泥量少的、水灰比小的混凝土配合比,这样能够有效的减少水泥水化热的现象。
3、材料外加剂。混凝土的开裂,是比较常见的现象,但是混凝土的开裂会直接的影响到建筑结构的质量,而选择适当的、合理的外加剂,能够有效的减少混凝土的开裂现象,比如说在混凝土中添加适量的粉煤灰,就可以直接的改善混凝土的干缩性以及脆性,这样不仅仅降低混凝土开裂的可能性,还能降低混凝土的水化热反映。
4、材料骨料的配置。骨科指的是混凝土中的石、砂,这也是混凝土中的重要构成部分,所以总的来说对于骨料的要求是非常严格的,不仅仅要具有高强度、高质量,更应该是物理化学性能比较稳定的、没有任何有机杂质的。在一般情况下,混凝土中的粗骨料应该选择自然连续级配和碎石,而且最大的粒径不能够大于结构截面最小尺寸的l/4,同时不得大于钢筋间距最小净距的3/4。细骨料宜选用中粗砂。
5、水泥的要求。混凝土会出现裂缝现象,最主要的原因就是水泥,因为水泥自身的温度变化以及周围环境的温度变化会造成水泥水化热的发生,从而造成裂缝。正是因为这样,在混凝土的施工过程中,必须重视水泥的质量,比如说坚持使用正规厂家所生产的水泥、尽可能的减少水泥的使用量、使用低热水泥等等。不仅如此,水泥在进入到施工现场的时候.还必须配备相关的质量证明,而建筑工程的相关工作人员也应该在水泥投入使用之前展开检测工作,不合格的产品坚决不投入使用。
二、混凝土的施工技术要点问题分析
在进行混凝土的施工过程中,必须注意以下几个关键措施: 1)进行施工之前,要重视对模板以及支架的检查工作,包括了模板、支架的形状、尺寸以及标高,比如说支架的稳定性是不是良好、模板缝隙与孔洞的封闭情况、预埋件的情况等等,这样才能够确保模板在混凝上浇筑过程中不会产生位移或者是松动的现象; 2)要注意清理模板里面的杂物,木模板应该先浇水做好湿润工作,以预防多吸收水泥浆造成混凝土保护层的琉松现象,不仅如此,木模板在吸水之后会膨胀挤严拼缝,从而有效的避免漏浆现象; 3)应该检查好钢筋的种类、数量、规格、接头位置、搭接长度,除此之外,还必须检查好钢筋保护层的厚度以及预埋件的规格、数量以及位置等等,这样才能够从本质上保证施工的质量; 4)混凝土板必须使用平板振动器来进行振捣,在混凝土初凝之前就应该进行二次振捣以及初次抹压工艺,板混凝土在二次振捣之后应该进行表面性的抹鹾t而在终凝之前应该进行表面二次抹压,这样就能够有效的减少板面的细微龟裂现象。
三、混凝土施工过程管理问题分析
在施工的过程中,相关的施工人员应该重视对工人技术的交底工作,严格的控制好踩筋现象,而钢筋工则应该及时的整改板筋位移、松绑、踩筋以及保护层。于此同时,还要强化钢筋工程的验收,保证混凝土楼板厚度、混凝土强度、钢筋直径以及上下层钢筋之间的有效高度、钢筋的锚固长度、下层钢筋的保护层厚度符合设计要求。除此之外,在施工的过程中要尽可能的少留施工缝,而楼板找平层厚度也应该符合设计的要求,不宜过厚,混凝土在进行浇注之后,要一次性压平磨光。
四、混凝土浇筑的质量控制问题分析
1、在保证浇筑坍落度的前提下,尽量减少用水量。夏季施工时应用缓凝型的泵送剂;
2、选粒形好、级配好、含泥量小、空隙率小的粗细骨料,并优选最佳砂率;
3、施工时,不能过振、欠振、漏振,要快插慢提振捣棒;
4、严格控制浇筑流程,合理安排施工工序。分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。对已浇筑的混凝土接近初凝时反复抹压或滚压,如表面开始硬结人力抹不动时,可进行二次振动,这样可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。反复抹压、搓压时,最关键的是要掌握混凝土的初凝时间;
5、遇到大风或暴雨时,应及时保湿、覆盖。当混凝土失水产生裂缝、表面出现硬皮时,可用喷壶喷雾水进行表面处理。
五、混凝土的养护要求分析
混凝土现浇板在进行浇筑完成之后的12h之内都应该做好相关的覆盖养护工作,比如说可以采用麻袋进行覆盖,并且淋水以保证湿度,而对于普通的混凝土在浇筑完之后应该不少于7d的保养,对添加缓凝剂的混凝土或者有抗渗要求的混凝土不能够少于14d的保养;在混凝土浇筑完成之后的72h之内,不能够进行踩踏、支模以及加荷;在混凝土强度小于10MPa的时侯,不能够在现浇板上吊运、堆放重物,堆放重物的时侯应该减轻对现浇混凝土板冲击影响。另外,在施工的过程中应该严格的控制好施工推载,施工的时侯临时荷载不能够超过设计文件规定的荷载限值内。
六、结语
总之,随着预拌混凝土的迅速发展,以及人们对工程质量的日益重视。越来越多的工程,将会加强控制混凝土的质量要求,确保施工顺利进行。
参考文献:
[1]黄佑光. 混凝土在建筑工程中的施工技术及管理[J]. 中国新技术新产品,2010
[2]叶湛泺. 浅析建筑工程中混爰土的施工技术[J]. 技术与市场,2011
岩土工程师解决和研究问题的主要是在地面以下的部分,包括滑坡与边坡的治理、地基基础等地下工程,故低下工程的监理(岩土工程监理)也有其特点:复杂性———非均质的岩土体,特殊性岩土专门的设计、勘察和施工,岩土工程问题复杂;隐蔽性———岩土工程监理的工程是指地面以下部分,即是在隐蔽状态;风险性———非均质的岩土体,面对复杂的环境条件,岩土工程监理的精度通常会因土质等变化造成较大的不确定和风险;独立性———与地面建筑的工艺、技术相比岩土工程需要的知识具有较大的区别,即相对独立性;综合性———岩土工程通常需要兼容力学、地质学、工程结构学等内容,故设计的知识综合性强。
基本准则
岩土工程监理作为有别于建筑工程监理的工作内容,也有其自己的基本准则:总监负责制———和建筑工程监理类似岩土工程也有总监理工程师来负责岩土工程的内容,且需要承担相应工程监理的全部权责;责权一致———岩土工程监理签订的委托合同中,应明确规定的职责和相应的职权;实时监控———尽管岩土工程具有隐蔽性,但其监理还必须做到实时监控,不然岩土工程很难补救。只有这样公平公正、统筹全局的处理进度控制、质量控制和投资控制三者的关系才能有效实现监理工作的以理服人。
相关的法律法规
相关的法律包括《招标投标法》、《建筑法》、《合同法》、《环境保护法》等,法规包括国务院制定《建筑安装工程承包合同条例》、《建设工程勘察设计合同条例》等,以及国家物价局、国家工商行政管理局、建设部等制定的有关法规,常见的有《监理工程师资格考试和注册试行办法》、《工程建设监理规定》》等,还有相关的地方性有关法规。
常见问题
1岩土监理机构和人员方面的问题
现今施工现场基本是未注册岩土工程师资格的专业人员,其很少有岩土工程师,绝大部分是土木工程师。而监理公司或监理项目部通常是临时配备岩土工程方面的监理人员,对诸如桩土复合地基工程或各类桩基础等岩土工程专业性要求较高的工程,也为配备专业人员,这样的结果可想而知,现今出现的大部分问题都出自于监理人员专业知识不够,无法处理复杂情况。
2岩土工程施工阶段的问题
当前,工程监理单位是在建筑工程的技术、经济指标明确的情况下才确定的,故岩土工程监理基本就只是在工程施工阶段,这样监理过程就出现了岩土工程设计、勘察内容方面的空白,更无法涉及前期策划、立项的介入和决策,表现的就是严重的介入滞后问题。另外,当前的岩土工程监理都是借用地上建筑工程监理的模式和方法,对钢筋混凝土工程的控制倾向性强,未实行专项的监理制度。
结论和建议
岩土工程的专业监理工程师,其不仅是监理工程师更是岩土工程师,只要这样岩土工程监理发展才会向正确的道路上发展,对于目前存在的问题和发展状态,提出以下几条发展建议:
1加强相关专业人员的培训,不断改进专业监理水平,培养更多复合型、综合型的监理人员,为监理工作发展提高保障。
2不断完善法规体系。岩土工程监理的技术和行政法规并不健全,造成其地位和工作内容的不明确。必须不断加快立法内容,实现有法可依和依法监理。
3加强相关岩土监理的理论的研究,形成更为完善的理论体系。
摘 要:本文从岩土工程的勘察、外延、特点以及其它专业的关系进行分析与研究,并指出了岩土工程对自然条件的依赖性、条件的不确定性、参数的不确定性与测试方法的多样性。
关键词:岩土工程 勘察 研究
一、岩土工程的勘察
岩土工程勘察的主要目的是为设计施工提供各类土的设计参数,其报告质量对工程的安全和造价起到重要作用。勘察成果的质量将直接影响建设项目的工程安全和工程造价。一份高质量的岩土工程勘察报告在满足相应规范的基础上,不仅要真实客观地反映勘察场地的地形、地貌、地层构造、地下水、岩土性质和不良地质现象等问题,更重要的是应该进行正确合理的岩土工程分析评价,提供合理可信的岩土工程参数和建议。
二、岩士工程的外延
岩土作为支承体:房屋建筑、道路、桥梁、弃渣场、各种大型设备等等,都建造在岩土体上,岩土体作为地基,作为支承体,研究的主要问题是承载力和变形问题、稳定问题。
岩土作为荷载或自承体:边坡工程、基坑工程、露天采矿工程等地面工程开挖,隧道、地下洞室等地下工程开挖,面临的是另一类稳定和变形问题。这时,岩土体担任的角色,既可能是荷载,也可能是自承体。同时,地下水的时空分布状态常常具有举足轻重的影响。
岩土作为材料:填方工程,特别是大面积高填方、填海造陆,要用大量岩土作为回填材料;水工围堰、水利大坝、填筑路堤等也用岩土作为当地材料,就近取材。这些工程除了研究其稳定和变形等特性外,岩土材料的质量、数量、运距和施工质量控制是主要的岩土工程地质问题。
地质灾害的防治:岩溶、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害,对工程构成严重威胁,防治工程必须针对具体地质条件和地质演化规律进行设计和施工。场地和地基的地震效应也是岩土工程的一部分。
环境岩土工程:随着人们对环保意识的重视,地质和水文地质环境的评价、废弃物的卫生填埋、土石文物的保护等等,都涉及复杂的环境岩土工程问题,环境岩土工程正日益受到更大的重视。
以上各类工程,不仅涉及天然岩土,还包括各种人工土,包括对天然土的加固和改良,利用排水、压实、加筋、改性、注浆、锚定、设置增强体等人工改造方法,改变岩士体的强度、变形和渗透等性能。岩土加固和改良是岩土工程的重要组成部分,也是近年来新兴起来的一门新的岩土工程技术。
三、岩土工程的特点
(一)岩石的裂隙性
岩石总是或稀或密、或宽或窄、或长或短地存在着各种各样的裂隙,这是岩石区别于混凝土的主要特点。这些裂隙有的粗糙不平,有的光滑;有的平直,有的弯曲;有的充填,有的不充填;有的产状规则,有的规律性很差。裂隙的成因复杂多样,有岩浆凝固收缩形成的原生节理.有沉积间断形成的层理,有构造应力形成的构造节理,有表生作用形成的卸荷裂隙和风化裂隙,还有变质作用形成的片理、劈理等等,在岩石中构成极为多样非常复杂的裂隙系统。人们将岩石和裂隙视为一个整体称为“岩体”,将裂隙概化为“结构面”。搞清结构面的产状、参数和分布,是岩土工程勘察设计的重点,也是难点。
(二)土的孔隙性
根据土力学解释:土是一种散体结构的材料,存在孔隙。对于饱和土是固、液两相;对于非饱和土,是固、液、气三相。于是产生了有效压力和孔隙压力;孔隙压力又有孔隙水压力和孔隙气压力。在饱和土中,由于孔隙水压力的增长和消散,不同的加速率地基承载力不同;是否及时支撑,对软土基坑稳定有不同的表现;渗透系数和地层组合的差别。导致基础沉降速率的差别等等。饱和土中的超静水压力可导致挤土效应,使桩被挤断、挤歪和上浮;地震时的超静水压力导致砂土和粉土液化。非饱和土的孔隙气压力形成基质吸力。基质吸力随着土中含水量的增加而降低,因而是不稳定的。膨胀士和黄土随湿度的增加而强度显著降低,非饱和土基坑雨季容易发生事故,花岗岩残积土边坡暴雨容易发生浅层滑坡,都和基质吸力降低有关。总之,把握好孔隙压力是岩土工程的重要关键。
四、岩土工程和其它专业的关系
(一)岩土工程与工程地质的关系
二者的区别:工程地质是地质学的一个分支,是研究与工程建设有关地质问题的科学。工程地质学的产生源于土木工程的需要,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一门工程技术。从事工程地质的是地质专家(地质勘察师),侧重于研究地质现象、地质成因和演化过程、地质规律、地质与工程的相互作用;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用功能要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。因此,无论学科领域、工作内容、关心的问题,两者都是有区别的,各自的侧重点不同。
但是,二者的关系又非常密切。有人说,工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸,虽然不一定十分准确,但有一定道理。岩土工程师面临的岩土材料,无论性能和结构,都是自然形成的,都是经过了漫长的地质历史时期,是多种复杂地质作用下的产物。对岩土的性能和结构,只能通过勘察来查明,而又不能完全查明。一些关键性的问题,需根据地质规律推测或预测。尤其在地质构造复杂的山区,有经验的工程地质学家,通过大量的地面地质调查,综合分析就可大致判断、推断地质构造的框架、轮廓,利用物探、钻探、槽井探等勘探手段揭示,由粗而细,由浅入深,构画出工程地质模型。没有地质学基础,哪能识别断层、裂隙?哪能识别软弱夹层和结构面的空间分布形态?哪能说清地下水的赋存条件和补给、径流、排泄的运动规律?如果要开挖隧道,哪些地段会冒顶?哪些地段会突水?在地质构造复杂地区,离开了工程地质专家,可以说土木工程寸步难行。
关键词:岩土工程;可标准化技术;不可标准化技术
Abstract: the geotechnical engineering technology can be divided into two kinds, one kind is technology can be standardized work, to develop specific standards, according to the standard; Another kind is the technical work can not be implemented standardization, the engineer is according to specific construction requirements and construction of the various situation analysis and judgment, eventually do adjust measures to local conditions, the concrete analysis.
Keywords: geotechnical engineering; But standardization technology; Do not standardized technology
中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:
1、 可标准化的技术工作
1.1概述
在岩土工程的技术当中,有一些工作时可以指定相关的标准和规范的,像一些施工方法、分析计算方法、分类和试验等,对于一些常用的术语、基本分裂和计量单位等都有统一的标准,在一些行业内才有共同的规范,才能正常的进行交流,有了相关的规范,才有相应统一的标准,才能进行技术成果的比较,虽然工程中所使用的施工工艺和方法都各不相同,但是一些常用的施工方法是可以描述出来并将其标准化的。
1.2可标准化技术工作的特点
工作人员要严格安全相关的标准进行操作,这样就不会承担过大的决策风险。虽然在施工过程中,测试、检测以及监测等工作通过相应的技术人员来进行,但他们通常不用进行推理和判断,也不用进行创新,按照相关的要求进行就可以了。
在可标准化化的技术工作中,通常会有一些和工程质量、人身安全和环境等技术问题。而这些问题又和重要和特殊,必须要通过国家的相关主管部门进行严格的控制。我国和国外的这方面的技术相比,还没有相关的技术法规,而是通过一些强制性的标准进行规范的。这通常不光是技术方面的问题,还涉及到国家相关方针政策的考虑,这些方针政策一旦,执行和监管的力度将会更大。
2、 不可标准化的技术工作
由于岩土工程中有很多的不确定性,一些技术工作难以进行标准化,只能是通过工程师针对具体情况进行综合的判断,进而进行综合的决策。这一类技术工作相对来说具有一定的风险性。需要工程师具有较强的专业知识和灵活掌握各种技术,才能保证决策的科学合理性。
目前对于这一类技术问题的认识,站在不同的角度要求都各不相同。一些管理人员和施工的审查人员希望做的越细致越好,这样对他们进行操作和检查都比较方便,而过分的细致和具体不利于施工过程中一些特殊情况的决策,导致工程师过分依赖规范,造成了一定的腹满影响,在施工过程中规范中的内容和实际工程中的不相符合,没有对地质条件和实际工程需要进行考虑的空间,而岩土工程本来就是比较复杂而且风险较大的专业,这些问题本来就是无法进行标准化的,如果过分依赖规范,虽然减小了工程师的风险,但总有风险的承担方,这要就要求必须在认识上要统一。
鉴于这宗情况,对这些难以标准化的技术工作,在规范中不应该细致具体化,起原因是:①对于本来就很难进行标准化的岩土工程问题强制性进行了统一的规定,这本来就违反了事物的客观发展规律,这就违背了科学发展观。我国地域面积大,地形和地质条件都复杂多样,如果在施工中按照统一的标准执行,难免会出现不合理的地方,虽然使得工程变的简单了,但有可能会出现更严重的问题,导致工程存在安全隐患,这样就造成了工程浪费;②勘查时岩土工程施工中很重要的工作,它具有极强的技术性,设计师在设计时要根据工程的要求和具体的条件,同时要有较强的创新性。如果规定规范的太过僵硬,这样就不利于工程师充分发挥主观能动性,不利于采用新技术,在一定程度上制约了岩土工程的技术的发展和进步;③如果规定的过分细致和死板,可能导致设计师在进行设计时过分依赖规范,一些不负责任的工程师就不对一些不确定的问题进行深入的研究和综合分析,这样虽然给工程师省了不少事,也不用承担一些相应的风险。这样的话,工程师就没有积极性,时间一长,可能自身的技术水平也就下降了,本来有的理论和实践的经验由于在设计时没有得到运用,却成了只会通过规定进行进行操作的机器,不利于岩土工程的发展和进步。
3、 岩土工程技术的约束机制
通过分析可以表明,对于难以标准化的技术工作,就不用指定一些规范和标准,就、由岩土工程师进行综合判断,自行承担相应的责任。但在实际中,该技术工作相当复杂,有很多不确定的因素,一旦处理不好,很有可能导致一些不必要的浪费,甚至给工程带来安全隐患,所以就要求岩土工程师要有很强的专业素质和道德素质,才能从根本上保证判断决定的正确合理。专业素质相对来说比较容易保证,而想要保证工程师的道德素质,就必须要有相应的约束机制来保证。
我国目前处于市场经济发展的初级阶段,各方面和一些发达国家相比,还是有一定的差距的,法制不够健全,社会的诚信也存在很多的问题。在这种社会环境中,如果将不能标准化的问题交给工程师处理,难免会不放心,这样就需要建立和完善多层约束机制,进而不断实现预期的目标。
根据岩土工程的自身特点,对技术工作的约束可以分成三层:①首先是有关岩土工程的质量和人身安全和公共利益等非常重要的问题,对这些问题应该有国家相关的主管部门进行直接的监督,同时不断对一些强制性的条款进行完善,使其具有系统性和实用性;②进行弹性约束,将一些相关的标准体现在合同里面,如果乙方没有遵循合同中的约定,甲方可以根据合同合理的追究相应的责任,通过市场的机制进而得到实施;③对于难以标准化的技术工作,对现有的比较死板的规定进行弱化,规定的灵活一些,将相应的工作经验作为以后工作中的参考借鉴的依据而不是死板的规定。工程师就可以充分发挥自己的主管能动性,充分发挥自己的才能,施展自己的才华,工程师自主决策处理,自己承担风险,培养他们良好的职业道德素养,通过自己的信誉和处理问题的能力来提高自身的竞争力,这时,主管部门就可以根据实际情况,逐渐放松控制约束。各地区可以根据自然条件和经济的实际发展水平采取科学合理的方法。
4、 岩土工程技术的发展
我国岩土工程技术应该建立发展岩土技术的专门学科,同时要积极推行有中国自己特色的岩土工程体制。岩土工程充分体现了现代科学技术相互渗透的特点,它将很多单一的学科组成了有机的整体,这就具有了一定的优越性。在不改变科学管理的基础上,对岩土工程体制进行改革,深入进行岩土工程技术的研究和推广。使得岩土工程技术和国际上的一些发达国家的相媲美。
结束语
岩土工程是一门应用科学,是给工程建设提供相应服务的,工程建设中所出现的问题就是岩土工程应该研究的问题。根据岩土工程的特点,对岩土工程的管理工作根据不同阶段的特点分层次进行管理,对于可标准化的技术工作要有相对同意的规定标准和规范,对于难以标准化的技术工作,由于有很多不确定的因素,要给岩土工程师以充分的自主决策分析处理空间,使其能充分发挥主观能动性,充分发挥自己的才能,施展才华,不断促进岩土工程新技术的发展和应用,进而推动岩土工程的不断发展,保证岩土工程的质量,为工程建设提供更好的服务,是工程建设能真正提高质量,进而提高企业的经济效益和社会效益。
参考文献
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关键词:注册工程师;工科教育;培养方案;课程改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)45-0082-02
一、引言
注册工程师制度是国家执业资格制度,是对工程技术人员实行的一种门槛准入控制。该制度有助于提高工程师的技术水平,便于国际上的交流和互认,在发达国家已经实施了许多年。我国建设部信息中心于1992年印发《建筑师、工程师注册制度研讨会纪要》通知,开始探索注册工程师制度。我国人事部和建设部于2001年公布了《勘察设计行业注册工程师制度总体框架及实施规划》,对各部门职责做了总体规定,为后续的工作开展制定了纲领。
工程专业的毕业生参加注册工程师考试的及格率,可以部分地反映出该专业的办学水平。现在大学教育与工程师职业资格制度仍有脱节,毕业生要经过一段时间的实践才能成为合格的注册工程师。目前专业人才培养模式还不能充分满足注册工程师能力的要求,因此有必要对现有工程专业的课程进行改革。本文以我校勘察专业为例,介绍了基于注册岩土工程师能力要求的专业课程改革。
二、课程改革的措施
1.修订培养大纲。注册岩土工程师考试大纲代表了工程界对岩土工程师知识结构的总体要求,也为我国高校制定培养大纲提供了重要参考。本课题组根据考试大纲,提炼出注册岩土工程师所需的岗位能力,调整我校勘察专业人才培养模式,以满足注册岩土工程师制度所要求的大岩土概念。
为了方便学生毕业后尽快获得行业“准入证”,我们将注册岩土工程师考试大纲中绝大部分的知识点都分配到大学课程中去,以求教学内容涵盖注册考试内容。同时进一步明确各门课程在人才培养中的作用,减少课程的总学时,尤其删除课程之间不必要的重复部分。注册岩土工程师考试大纲不仅包括大学物理、高等数学、线性代数、普通化学等公共基础课的内容;还包括理论力学、工程力学、工程地质等专业基础课的内容;还包括边坡加固、基坑支护、施工技术与组织、桩基工程、地基处理等专业课的内容。要掌握这些内容庞杂的、相互联系的知识,需要对现有本专业的课程体系进行改革,描绘出能力要求与课程之间的对应图。
2.优化课程体系。我国注册岩土工程师考试包括基础考试和专业考试,要让学生扎实掌握这些知识与能力,必须有相应的教学改革与之相配套,注意课程之间的整体联系。在课时分配上注意参照注册资格考试大纲,科学分配课程学时,调整基础课程和专业课程的比例关系。充分研究课程内容以及各门课程之间的衔接关系、减小不同课程中内容的重复,构建专业方向的课程模块,使课程的整体结构更加合理。比如在土力学中适当增加渗流固结、斜坡土压力理论,为今后从事地基处理、边坡加固、基坑支护打下扎实的理论基础。在基础工程课程中,适当增加桩基设计方面的知识,并引入公路桥涵地基基础规范的一些内容,扩展学生的专业视野。在技术课程中,增加岩土规范与建筑法律法规的内容,这也是注册岩土师考试的一项重要内容。
课程开设的先后顺序也会影响到学习效果,专业课程开课的前后顺序要体现循序渐进的原则。例如,岩土工程勘察这门课重点在于介绍勘察技术,同时又是工程地质、土力学等课程知识的综合实践与应用,所以应该把岩土工程勘察安排在土力学之后讲授,因为土的工程性质和土的分类这些内容要依赖工程地质、土力学课程的内容。岩土工程勘察报告中对基础类型的建议,也需要有基础工程作为先修课程。
3.改变授课方式。改进教学环节,尝试采用案例教学、互动讨论、观看录像、论文报告、室内试验、野外现场教学等多种教学方法的综合应用。以案例教学法为例,课堂上的工程案例是为学生进入实际工程所作的准备,在案例教学中,学生既有机会提出解决工程问题的方法,同时也可以及时从教师及同学那里获得反馈意见。在这种情景中,学生们解决问题的种种方法都可以提出来并加以比较讨论,这为他们将来以后的工作提供了一个近乎真实的场景,缩短了教学与实践之间的差距。
在授课过程中还应该注意提高学生的综合应用能力,满足注册岩土工程师能力的要求。在岩土工程实践过程中,不少工程问题的处理,在很大程度上依靠综合应用能力。学生在校期间如果培养了较好的设计、施工、管理和沟通等综合能力,毕业时即可以胜任工程师岗位的工作任务。例如根据一栋高层建筑上部荷载和地质勘察报告,如何确定基础方案就是一个综合问题,要采用桩基、筏基、箱基中的哪一种基础类型,除了考虑建筑功能、结构强度问题外,还涉及到各工种互相配合协调、深基坑开挖对相邻建筑物的影响等。如果学生没有培养出综合应用能力,就无法胜任这样的工作。
三、课程改革的成效
1.专业培养方案更加完善。本课题组采用实地走访、分发调查问卷等形式,对岩土公司企业、本专业校友进行调研,听取他们对专业改革的意见,了解福建省的人才需求趋势,结合注册岩土工程师考试大纲的要求对培养方案进行修订,使本专业培养计划能够与时俱进,以适应社会对人才需求的变化。本课题组还跟踪本专业在校学生的学习情况及能力培养的进程,及时调整教学方案,还增加注册工程师考试内容,并根据每年注册工程师考试大纲和试题进行调整,使其具有时效性和真实性。优化后的课程体系中,各门课程在人才培养中的作用更加明确,各教学环节之间衔接更加紧密,课程体系突出主干课程的核心作用。
2.教材建设体现了注册工程师的能力要求。以前的教材编写是以学科知识的系统性为依据,对行业的注册考试关注不够。现在我国土建行业已基本建立起完善的注册考试制度,作为行业准入门槛。但现有的大部分教材,还是没有体现出注册考试的影响,这样使学生毕业后要花费很多时间去准备注册考试。本课题组以其中的专业基础课《基础工程》为切入口,编写了较有特色的教材,体现了注册工程师的能力要求。
3.形成具有行业特色的实践教学体系。把工程实践教育贯穿于学生在校学习的全过程,通过地质实习、岩土工程勘察、岩土工程测试实习、边坡基坑课程设计等教学环节,使学生在岩性辨别、现场试验、岩土设计等方面获得实践训练,以达到人才培养对工程实践能力的要求。实践性教学内容依据课程的性质不同,分为课内课外、校内校外,依照课程的安排顺序,遵循由易到难、由感性到理性、由单一到综合、由模仿到创新的过程,循序渐进,组成了较为完整的实践性教学体系,凸显行业特色。相关的成果获得我校教学成果一等奖。
四、后续需要解决的问题
1.学生在企业实习的机会有待增加。在美国、德国和日本等发达国家,岩土工程师的培训任务很大程度上由企业承担,而我国的岩土工程毕业生在职业培训方面还未形成体系,施工企业和设计院大都从自身经济利益出发,要求毕业生必须具备相应的工作技能和实践经历。人才市场的需求和毕业生日益增加的就业压力,迫使学校必须加强学生实践能力的培养,构建与注册师执业制度相适应的实践教学体系,尤其要增加学生在企业实习的机会。
2.教师的实践能力有待提高。我国青年工科教师这几年数量大增,普遍缺少工程经验,这样在指导学生实践教学方面就难免捉襟见肘。在兼职教师方面,我国企业工程技术人员到学校兼职教学造成工作时间和教学时间冲突,得不到企业的支持和鼓励,所以到大学兼职教学的工程技术人员不是很多。
参考文献:
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关键词:岩土工程;风险分析;应用综述
中图分类号:X820.4 文献标识码: A
对于岩土工程风险的分析可以用经济损失来表述,也可以用失效概率来表示,国外有一些先进的岩土工程风险评定方法,认为岩土风险与时间和空间都是有着密不可分的关系的,岩土工程系统的设计对于风险分析也有非常高的要求,并且要根据工程师的设计得出风险评定结果,进行风险分析是岩土工程的基础,
风险管理包括风险的级别、评价度量、决策等。
1.岩土工程风险分析的理论研究
1.1不确定性理论探究
目前,我国对于岩土工程的研究还是具有一定的局限性,因此,在进行风险分析的时候存在很多不确定因素,正是由于这些不确定的因素使得岩土工程的研究存在很多风险,因此,我们要对岩土工程中的不确定因素进行探究。不确定性包括客观和主观不确定性,前者主要有荷载环境的初始应力场、介质地质环境的岩性参数、不同施工环境与条件等;后者主要由于对岩体变形破坏机理认识不清,导致对岩土力学分析和模拟不足,这些因素的分析涉及模糊性、信息不完全性和信息处理的不确切性,这些不仅体现在时间上,还体现在空间中,而空间上的不确定因素就会给岩土工程的风险分析带来很大的困难,所以,在工程师对岩石力学的问题进行研究的过程中一定要重视对风险的分析,采取有效措施规避风险。
1.2不确定性因素的产生原因
岩土体的不确定性源于其可利用信息以及量测误差,其中地质因素是产生不确定性的主要原因,岩土力学行为及其空间分布太复杂,只能采取简化的方式。首先,由于地质结构会受到很多因素的影响,例如,地表渗透压的改变或者地形的变化等,这些因素会使得地质结构模型出现误差,给风险分析带来影响,因此,地质工程师在设计和计算的过程中一定要选择合适的地形和地质。其次,岩土工程的设计逐渐的引入量化的形式,换句话说,就是对不能够确定的工程因素予以量化,其中岩土工程的不确定因素主要包括:地下特征复杂难以辨认;地下特征不符合量化的结果;地表的某些部分出现了相关联的破坏等等,需要强调的是地质结构模型出现的不确定因素包括物理和数学两方面,这就要求工程师能够合理的用统计准则来判断和证实。
1.3如何控制不确定性因素
岩土工程师们应该以认真严谨的态度对风险分析中的不确定性因素进行分析,尤其是环境因素所导致的不确定性。首先,可以通过修正功能模型及其变量,获得更新的功能概率,也可以通过修正相应的后果和功能形式以降低路破坏的概率。其次,就是充分利用附加信息修正,通过直接修正参数或使用似然函数而作预后验分析进行,其中包括修改有关参数的不确定性,在有附加信息时,似然函数表达勘探或试验程序的内在不确定性。最后,就是在进行岩土工程的施工之前计算好,尤其是对于施工期间获得的计划之外的新信息,一定要及时的进行风险评估,避免发生危险。
2.岩土工程风险分析的特点和方法
2.1边坡工程可靠度风险的分析
岩土工程施工过程中边坡以及地基的安全性是非常重要的,应用平衡的原理对边坡可靠性进行分析可以得出其中的统计规律,事实上,边坡工程的破坏不是一次性的,其可以根据一定的数学模型进行统计和分析,在理论上,破坏强度视为残余的强度值,应该由剪切力引起,如果边坡工程的破坏程度非常严重,就会导致边坡和地基工程的瓦解,后果非常严重。近年来,有岩土工程师提出了边坡风险的整体演算法,尽管统计的条件非常复杂和苛刻,但是对于岩土工程风险的分析还是具有很大的帮助的,尤其是在阈值的选择上,应根据实际的工程施工情况予以确定。另一方面,就是对于边坡极限的描述,尽管其原理与边坡工程的破坏相似,但是,其破坏量值还是需要科学家和研究人员不断地探索,事实上,由于外界环境造成地表的细微变化都会给边坡工程的施工带来影响,如果超过了地质的承受范围,就会发生危险,给人民的生命财产安全带来威胁。
2.2对裂隙岩体的风险分析
美国工程师曾经提出要通过地质随机性和各向异性的特点对裂缝的岩体进行分析,关于这种研究方法还处于不断地发展之中。对于出现裂缝的岩体难免发生漏水,甚至出现滑坡等地质灾害,如果按照正态系数进行随机分布的话就会使得边坡指数的可靠性下降,对剪切力和饱和度的测定都带来一定程度的影响。基于多种因素,目前,我国对于裂缝岩体的风险分析还是有待研究。
2.3对地下工程的风险分析
随着我国经济的发展与科技的进步,以及人口数量增多导致占地面积的增加,有很多的地下工程如雨后春笋般的生长出来,很多建筑企业抓住这样的商机加强地下工程的投资与修建,但是,地下工程是存在着很大的风险的,建筑企业或是施工人员很容易忽视岩土工程中的不确定因素,这会给地下工程的安全性造成很大的威胁,工程师们正在努力的提高地下工程的数值分析结果的准确性,确保有效的规避地下工程带来的风险,提高工程的质量和安全性。
2.4岩土工程风险的设计
岩土工程的风险设计包括对于施的工设计和施工规范的认可,一些潜在的风险可能随着时间的推移逐渐的显现出来,如果不能及时采取有效措施予以制止,就会给工程质量带来很大的影响。因此,应用可靠的岩土工程风险分析方法可以把危险系数降至最小,从而进行风险决策。近些年来,我国对于岩土工程的风险设计了一些规范原则,施工人员应该严格的按照要求施工,并且,能够根据岩石实际的特点和有效参数较为准确的进行风险评定,不能够按部就班的把成熟结构的分析方法运用到现在的施工设计当中,岩土工程设计师可以先收集有效的准确信息,再做出模拟的图形,确定风险参数,最后选择合适的施工方案,在保证施工质量的前提下,尽量降低和减少施工的成本与工期。
3.岩土工程风险分析的应用
虽然岩土工程的风险分析有很多的不确定因素,但是近些年来,随着工程师们对岩土数据的勘测以及模型的建立都在一定程度上减少了不确定因素给岩土工程风险分析带来的影响,大量的事实证明,定量的风险分析方法可以在很大程度上给风险决策人员带来帮助,不会出现以往由于环境或其他因素导致异常的事情发生。对于岩土工程风险分析的应用前景是相当广阔的,一个完整的岩土工程风险分析能够把和自然相关的岩土工程进行全面的评定,并且对社会、经济和环境都带来帮助。另一方面,岩土工程的风险分析能够实现经济与安全的统一,以及岩土工程的投资效益的发展,如果,一旦风险分析的结果出现误差,就会破坏整体的概率结果,不仅给工程的造价带来影响,还对岩土工程的安全性和可靠性造成威胁。总之,岩土工程风险分析的应用应该与实践有机结合,从而弥补不确定性因素带来的危险。
4.结语
综上所述,本研究对岩土工程中风险的分析与应用做了探讨,主要分析了岩土工程中的不确定性因素,并且对其产生的原因和规避的方法做了简要论述,与此同时,对一些典型的岩土工程风险分析中容易出现的问题进行介绍,希望我国的岩土工程能够更安全健康的发展。
参考文献:
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关键词:岩土工程;监理;方法
0.引言
岩土工程监理是随着建设工程监理的产生和发展而产生和发展。但是,在我国,长期以来,岩土工程监理,尤其是建筑工程岩土工程监理一直从属于建筑工程监理,无论是监理理论还是监理实践、无论是管理机构设置还是监理单位管理归属、监理人员配置,都属于建筑工程管理范围,偏重于地上(包括部分基础工程)结构工程的监理,而对于地基处理、桩基础、复合地基、基坑支护降水等涉及岩土工程的监理,往往重视不够,一般是借用地上建筑工程监理的方法和模式,监理人员配置基本没有专门具备注册岩土工程师资格的专业人员,多由土建监理工程师代办或聘用一些有部分岩土工程施工、管理经历的人员承担岩土工程监理业务。岩土工程专门监理基本没有开展,可以说岩土工程监理尚未获得全面、深入的发展。造成岩土工程监理水平良荞不齐,监理方法和程序模糊,技术措施和质量控制措施不统一,监理工作深度和力度不够,流于形式,效果不明显。随着现代化工程建设和城市建设向多元化、密集化、复杂化的方向发展,岩土工程重要程度、技术难度和工程造价,在整个建筑中所占权重不断增大,因此我们必须保证岩土工程监理工作的顺利开展,以取得质量、工期和投资的好、快、省。
1.岩土工程专项监理工作的特点
岩土工程师研究和解决问题的主要对象通常是地面以下的部分,主要是地基基础、边坡与滑坡的治理等以及地下工程,并且为地面以上部分的工程结构服务;岩土工程监理的重点也是地面以下的部分,最终目的是为保证整个工程的正确性、可靠性和经济性。
1.1隐蔽性
由于岩土工程监理的工程对象主要是地面以下的部分,处于隐蔽状态,不如地面以上部分一目了然,质量的监督、监控要求高、难度大,特别是覆盖以后,就难以直接观察和检查。因此岩土工程监理要严密细致,方法要得当。
1.2复杂性
由于岩土体,特别是土体是非均质的,特殊性岩土专门的工程勘察、设计和施工方法,工程类型繁多,遇到的岩土工程问题多种多样、千差万别,这就要求承担监理的岩土工程监理工程师要有坚实的理论基础,丰富的实践经验和灵活有效的处理问题的能力,也就是要求高智能型的人才承担岩土工程监理工作,特别是复杂的岩土工程条件的工程更需要如此。
1.3风险性
由于岩土体特别是土体是非均质,尤其是在复杂条件下,场地自然条件多变,有时会严重影响岩土工程评价和监理的精度,从而使岩土工程监理具有极大的风险性。这就要求岩土工程监理工程师要采取适当的先进技术进行监控,对复杂量大的岩土工程项目应有科学的周密的验证和监控,尽可能杜绝发生事故.
2. 岩土工程专项监理技术的实施
岩土工程监理属于建设工程管理的范畴,那么我们所要研究的专项监理的技术方法是建立在建设工程监理的理论基础之上的,首先就要以建设工程监理的总体要求为主,建立科学的监理组织机构。在这个前提下,运用建设工程监理的理论和方法,探究岩土工程的专项监理方法与优化措施。
2.1监理机构的组织设置
在现有建筑工程监理单位中,设立专门岩土工程监理分公司或组建岩土工程技术服务部门,与建筑监理横向相配套。具体项目上派出与岩土工程需要相对应的专业人员和其他监理人员共同组成监理部,在岩土工程实施阶段,以岩土工程专业监理人员为主在项目总监理工程师的领导下工作,在到达上部结构实施阶段,适当进行专业监理人员调整。这样既保证对岩土工程的有效监理,又保证整个建筑工程监理工作的有效衔接和顺利进行。
2.2岩土工程监理技术方法的实施
岩土工程监理工作对整个工程的质量、进度、投资影响重大,其监理重点应实现和加强对岩土工程的质量控制,以控制各环节的工作质量,保证资料真实,分析合理,结论准确,为设计提供依据。首先,应注重岩土工程的勘察和调查,了解工程场地周围建筑物的已有岩土工程资料及区域岩土工程资料,了解是否存在区域性不良地质现象,了解拟建工程项目的规模和重要程度,为审查勘察纲要和勘察工作量布置方案提供依据;第二,对现场工作予以重点监理,主要控制钻探深度、地层判定与划分、编录、取样、原位测试工作,保证真实客观性;第三,跟踪控制室内实验和资料整理分析,保证合理性;第四,审核结论和建议等。
2.3岩土工程监理的优化措施
(1)加快立法步伐,完善法规体系。当前岩土工程监理的技术和行政法规均不健全,岩土工程监理的地位不明确。必须加快立法工作,制订岩土工程各个阶段、各项内容的技术法规,和与之相配套的行政法规,使监理做到有章可循,有法可依和依法监理。
(2)加强人员培训,提高监理水平。目前岩土工程监理从业人员较少,水平普遍不高。今后应开展高层次和多层次的监理培训,拓宽专业人员的知识结构和理论水平,特别是在专业人员中加强管理知识、经济知识和法律知识的培训。培养出更多综合型、复合型的监理人员,以适应监理工作快速发展的需要。
(3)拓宽监理内容及范围。为了充分发挥岩土工程监理的作用,取得良好的投资和社会效益,完善监理体系。必须尽快突破单纯搞岩土工程施工质量监理的格局,实现勘察、设计、施工和监测全面监理,质量、工期、投资三控制监理。此外,还必须突破部分工程实行岩土工程监理的局面,尽快实现全部岩土工程都必须监理的目标。
(4)加强监理信息采集和处理方法研究。目前计算机技术的快速发展和应用,使先进的信息处理技术和落后的信息采集方法的矛盾日益尖锐,如何使信息采集规范化、科学化、现代化和信息处理系统化、综合化是目前岩土工程监理中急待解决的问题。
(5)努力实现岩土工程监理工作制度化、规范化和科学化。加强岩土工程监理理论的研究,不断完善和充实监理的理论体系。加强横向、纵向经验交流,相关学科渗透和高新技术的应用研究,不断完善岩土工程监理的手段、方法和内容。
结束语
综上所述,岩土工程监理研究和解决的主要问题主要是地面以下的部分,并且为地面以上部分的工程结构服务。内容主要包括岩土工程勘察、设计、监测、施工监理等。本文通过对岩土工程专项监理的特点和专项监理技术实施的深入分析,旨在提高我国岩土工程监理水平,推进建筑行业的健康发展。
参考文献
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踏勘工作以及搜集已有资料是勘察大纲编制前需要开展的一项重要手段,但也是容易被一些岩土工程师忽略的一个环节,现行岩土工程勘察规范对现场踏勘与资料收集工作和内容都做过明确的规定,通过该项工作的实施,能使岩土工程师在开展勘察工作前初步了解工程场地的工程地质、水文地质以及自然环境和社会经济等条件,综合分析勘察过程中需要解决的主要地质问题,合理的安排布置勘察工作量。
2勘察目的及任务
我国新《核电厂岩土工程勘察规范》(GB51041—2014)将核电厂岩土工程勘察划分为初可研勘察、可研勘察、设计阶段勘察、施工勘察四个阶段,并规定了各阶段的勘察任务、要求及一般方法。在这里我们应该明确的是勘察规范规定的任务是针对所有勘察场地制定的。因此在编制某项目岩土工程勘察大纲时,应根据现场踏勘与资料收集结果,结合具体工作场地的实际情况确定勘察工作的目的任务,特别是对岩溶、塌陷、地面沉降、崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、采空区、地震液化等不良地质作用和地质灾害的调查;对岸坡、斜坡及人工高边坡的调查。应结合场地具体实际制定任务。避免出现如在岩浆岩、火山岩、沉积砂岩区出现要求调查岩溶的任务这类问题。
3施工组织的设置
每一个核电厂勘察项目的实施,项目承担单位都必须成立项目组织机构,对于主要组织机构人员组成都要明确到人,由于种种原因,一些单位对参与工程项目的主要技术人员往往会出现计划与实际工作的不一致性,随着国家对核电建设质量控制越来越严格,管理部门和业主单位对工程项目承担单位的人员管理要求也越来越高,这就要求我们在编制勘察大纲的过程中,慎重考虑和安排合格可行的项目组织机构及人员。
4工作方法的选择
《核电厂岩土工程勘察规范》(GB51041—2014)等规范标准对各阶段勘察工作方法都有较明确的规定,但我们应注意的是一些具体工作方法的选择问题,如早期勘察阶段的地面工程物探方法的选择,上述规范主要给出的是电法勘探、地震勘探。在方法选择的时候,很多单位都是根据自己所拥有的设备条件来设计工程物探方法,而没有考虑到如电法勘探方法的干扰源、地形条件和地震勘探方法的震源强度等限制条件。从而造成成果资料的准确性问题以及设备人员的重复调配。在其他工作方法和设备的选择上,或多或少存在一定问题,充分了解各方法和设备的适用条件与范围是岩土工程师必须具备的技能。
5岩土工程勘察实施细则
岩土工程勘察实施细则是总体目标任务的具体分解,也是现场实际工作的作业指导书,这也要求勘察大纲编制时,应结合本单位实际,将总体目标任务分解到各工作方法中,明确提出每一工作方法的目的任务、技术和质量要求、设备人员、实物工作量等,使岩土工程勘察实施细则具有可操作性。
6结语
【关键词】 勘测管理 技术 问题 对策
1 前言
1960年,岩土工程在美国兴起,经过这么多年的发展,已经逐渐完善为如今这样一套较完善的建筑岩土工程类科学体系。2008年5月12日,四川省汶川市发生8.0级大地震,给当地的发展带来不可估量的损失,大量的房屋及工程措施倒塌,伤亡人数惨重血的经验告诫世人,岩土工程的勘测技术直接关系着人类的切身利益,关系着整个社会的发展因此,提高岩土工程的勘测技术显得尤其重要。发现岩土勘测的管理问题,及研究对应的解决方法,是现阶段岩土工程勘测技术发展的重要内容。
2 岩土工程勘测技术存在的问题
(1)勘测技术人员素质问题:土工试验室人员结构通常是技术负责员和土工实验操作员而组成的。一些大型的正规工程勘测设计单位的土工试验室中,土工试验室的技术负责人和技术骨干大多是受过正规的岩土工程专业教育的本科生或专科毕业生,具有工程师或高级工程师的资质,甚至注册岩土工程师资质。而一些较小的企业,大部分缺乏有专业的岩土工程师或具有专业岩土工程知识的技术人员,大部分试验人员的工作往往是从一而终,只会某个测试项目的专业工作人员,无法适应全面、全方位的试验项目,而且有些技术测试人员试验过程中操作不规范,极大的影响了试验结果的可靠性,甚至于简化操作过程,更有甚者编造数据,严重影响了试验成果的真实性、可靠性。
(2)岩土勘测设备的问题:主要表现在仪器设备产品不符合规范或标准要求、仪器的设备计量精度不高、勘测仪器设备老化等方面。仪器的生产单位不断增加,各种个体仪器设备生产厂家增长迅速,但对土工试验仪器设备的生产监管却不够,一些仪器设备往往出厂时就不符合规范或标准要求,甚至有的仪器设备对于不同性质的软土和砂土进行试验后竟得出相同的结果。而目前,很多正规的大型国有企业产品的价格高,反而售后服务不佳,随着ISO-9000标准的推广执行,许多单位都开展了计量认证工作,由于这是项每年都要进行的工作,费用较大,对于一些较小的企业,尤其是自负盈亏承包式的土工试验室,在每年的计量工作中常常应付了事。目前有些单位土工试验室的仪器设备都是上世纪七八十年代的产品,仪器设备严重老化,由于没有专门的管理部门( 权威) 检查监督、限制,大部分单位为了追求经济利益,继续使用这些设备,严重影响了土工试验测试结果的可信度。
(3)岩土工程勘测造价管理中,往往都会存在着不少问题,现有项目规划不切实际,管理不科学、不合理,勘察质量不高的问题。这些原因直接导致部分项目勘测质量水平不高不良后果。我国勘察的队伍虽大,对于建设项目总投资来看,岩土工程勘察的造价所占比例却不大,但岩土工程勘察质量关系到建设项目决策的正确性,关系到投资估算的准确性,关系到工程设计的安全性和经济性,关系到工程施工的可行性。勘测造价管理在很大程度上影响着建设项目经济效益、社会效益及环境效益的顺利实现。因此,需要加强对岩土工程勘察造价管理的研究工作。
3 提高岩土工程勘测技术的相关对策
(1)加强我国的岩土工程勘测中的强制性条文规范的贯彻与落实。强制性条文是工程建设全过程中的强制性技术规定。贯彻落实强制性条文,应首先与行业协会一起,组织对新规范和强制性条文的学习培训;同时对平时勘测工作中违反国家强制性条文的进行严肃查处,提高执行国家强制性条文的自觉性意识。(2)应提高对做好细节工作重要性的认识以及加强对员工的教育。而一些技术员虽然受过高等教育,却在某种程度上存在着浮躁德心态,认为“天生我才为大用”,对岩土工程中的诸多细节工作不愿细心的去做,工作中丢三拉四现象时有发生,还常常不以为然;没有认识到许多细节工作如果出现失误,将可能对岩土工程勘测报告带来严重的质量问题,甚至对工程带来严重的事故隐患,乃致影响到单位的生存和发展。提高对做好细节工作的重要性的认识,可在某种程度上避免不必要的损失。(3)全面的开发岩土工程勘测的处理系统和岩土工程的数据库。应用先进的计算机技术,开发适合岩土工程勘测需要的岩土工程的专家系统,例如地理信息系统(GIS),并以此为基础扩展到其他行业。也可用Access设计岩土程勘测管理数据库,能对岩土工程勘察各个环节实行全面的信息化的管理。对各环节的管理信息实现录入、查询、修改、打印数据和表格的功能;实现管理图件(图片)、声音、影像等多媒体功能;实现信息动态的网络化功能。(4)提高岩土工程勘测的技术。目前,常常会应用多种勘测手段和先进的测试技术是解决工程问题的有效方法。如:在上海外高桥电厂的勘测中,应用静力触探试验(单通道双、通道)、标准贯入试验、十字板剪切试验、原位渗透试验、旁压试验及跨孔波速试验测定土的力学特性,研究液化和七度地震的震陷问题;用微振动测试确定电厂和灰场场地土的卓越周期;用测气钻孔实测冷却水引、排水管路的沼气含量和侧压力系数。(5)加强对勘测的监管,开展集中整治与规范管理相结合,完善长效管理机制。健全和完善各项规章制度,依法保障勘察市场的有效运行。整顿和长效的规范管理须相结合,标本兼治。对质量检查不合格的单位实行经济处罚、暂停营业整顿、直至取消单位的资质,加大企业违规的成本。(6)促进岩土勘测安全生产的管理规范,应用管理方法加强工程勘察工作。岩土工程勘测工作是项技术性、专业性很强的工作,从事岩土工程勘测的人员在熟练掌握其专业知识和相关法律、法规、规范的同时,还应详细了解其工作特点和操作方式,按照质量控制的基本过程方法来对岩土工程勘测工作进行质量控制。(7)档案管理。在生产、科研和管理中积累了较多的实际案例,目前这些勘察资料在城市建设、国民经济和社会发展中发挥着越来越重要的作用。管理好、利用好这样珍贵的勘测档案资源可以为岩土勘测工作提供更多理论依据。
[关键词]物探 技术
近年来,工程物探技术取得了飞速的发展,集中体现在根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展而来的各种工程物探技术。主要有浅层地震反射波法、浅层地震折射波法与弹性波测井、层析成象技术(CT)、管波探测法、多道瞬态面波法、多波地震映象法、高密度电法、地质雷达技术、TEM法、桩基无损检测技术、地下管线探测等。这些新技术已被广泛应用于各行各业的工程建设项目上,解决了诸多以前用传统勘察方法无法解决的岩土工程技术难题。
1 工程物探技术的应用
1.1 岩土工程勘察
由于工程物探技术可以利用连续加密测点的资料从而获得连续的地质界面,因此能有效地解决传统钻探手段以点带面划分地质界面方法常带来的漏判、划分不准确等缺点,并且能有效地解决传统勘探手段难于解决的诸多岩土工程问题,如地下不明物体、洞穴、滑动面、软弱结构面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。相对传统的钻探方法,工程物探技术的使用受场地、地形条件的限制较少。具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是在激烈的勘察市场竞争中制胜的法宝之一。在岩土工程勘察工作中应用最为广泛、发展最快的是弹性波技术。由于它是利用介质传递弹性波的特点来揭示地下物体界面,当地下物体的界面物性差异较大时,弹性波就会从运动学和动力学两个方面表现出异常来;其次是电磁波技术和电法技术,其主要代表是地质雷达勘探方法和高密度电法。工程物探方法的适用范围和适用条件在国家标准(岩土工程勘察规范)(GB50021-2001)的有关条文和条文说明已有明确的规定,在此不一一赘述。
采用弹性波速度测井技术和场地常时微动测试可以获得建设工程抗震设计、建设场地和地基地震效应评价所需的岩土动力参数和设计地震动参数,如动剪切模量、剪切波速、动泊松比、动弹性模量、卓越周期、结构自振周期等。他们是建筑场地的类别划分、地震作用和结构抗震验算的主要依据。
1.2 岩土工程检测
工程物探技术在岩土工程检测方面的主要作用是地基加固效果的质量检测、大坝的碾压密实度、路基的密实度、混凝土构件、基桩的质量检测和评价。常用的方法有瞬态面波法、地质雷达、弹性波速度测井等,主要通过弹性波速度和电磁波速度与原位测试试验值以及密实度之间建立相关关系。通过施工前后的检测结果进行对比分析。此外,根据弹性波和电磁波在介质中传递的速度变化可以对大坝及建(构)筑物等混凝土构件的裂缝进行检测,掌握裂缝状况和有关参数,判断对在建构筑物的危害程度及研究相应的补强措施。另外还可以检测混凝土路面、沥青路面、垫层的厚度等。
桩基无损检测是工程物探技术在建设工程施工质量控制应用最为广泛的一种重要技术手段。主要的测桩方法分为动力试桩法和声波测桩法两种,它是根据弹性波传递速度变化来判断混凝土质量、桩身缺陷及缺陷的位置、桩的施工长度和桩的形状等,具有成本低、速度快,适合大面积检测,并且可以随机抽样,而在国内外被广泛采用。
2 工程物探资料的分析
工程物探数据的野外采集是工程物探工作的关键。如何把野外采集的有关数据通过内业的分析、计算、解释成工程地质资料对物探工程师来说更为重要。解释成果的正确与否直接影响到岩土工程师对岩土工程问题的分析、判断和处理方案的选择,事关工程的安全。这就需要物探工程师除了拥有深厚的本专业知识外,还要有丰富的岩土工程专业知识。工程物探资料的分析和解释,以弹性波勘探方法为例。首要的任务是分离和压制妨碍分辩有效波的干扰波,保留能够解决某一特定工程地质问题的有效波。从理论上说,可以通过硬件和软件来实现,但实际上分离和压制是有限度的,而干扰波的存在是永远的。物探工程师只有具有丰富的实践经验,才能在众多的测试数据中识别出干扰波和有效波,去伪存真,得到真实的解释成果。其次由于物探方法的多解性,因此,工程物探资料的分析、解释成果还必须与钻探、原位测试、室内试验成果等进行对比、验证。在对比中两者不一致的情况时有发生,对此要具体分析。关键是否做出正确解释,比如弹性波物探方法是根据弹性波在岩土体中的传播速度来划分地层界面。但是由于弹性波速度反映的是地层的力学性质,不同的地层可能具有不同的力学性质,也可能具有相同或相近的力学性质。当弹性波速度相同或相近,两个地层紧接在一起时,在解释上便可能出现同一速度层。出现这种情况并不可怕,怕的是由于其它干扰波的叠加、影响造成的假判、误判,造成解释成果出现较大的偏差。只有通过对比、验证、积累经验,才能促进分析、解释技术水平的提高。物探工程师对物探资料的解释、分析是借助岩土体力学性质变化特征去认识岩土体的内在本质,而岩土工程师是从地质学的角度、岩土体的外表特征去认识和判别岩土体的内在本质。
3 工程物探与岩土工程的关系
工程物探从学科上讲是一个独立的学科,但在工程勘察领域它是一种为岩土工程服务的综合应用技术。岩土工程师解决岩土工程问题,就好比医生给患者看病一样,通过表面的病情了解、观察,初步判断其病因然后选择必要的检查手段,如血液、尿液常规检查、CT、x光透视、B超等,根据检验技术人员提供的检查结果,综合分析,最终确定病因或病灶位置,根据诊断结果,采取必要的治疗措施,达到为病人治病的目的。而物探工程师就好比上述提供检查手段和检查结果的技术人员。两者之间是一种相辅相成的关系。岩土工程师需要物探工程师解决的岩土工程问题归纳有以下几个方面:
3.1 界面问题:主要有岩土体的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等。
3.2 形态问题:主要有不明地下物体、空洞,以及界面的分布形态、埋藏位置和埋藏深度等。
3.3 参数问题:岩土工程勘察、设计所需的各种参数,如动力参数、卓越周期、结构自振周期、剪切波速等。
3.4 施工质量检测:地基加固效果的对比、桩基检测、其它工程质量方面检测。
岩土工程师在接受工程勘察任务后,应根据勘察技术要求、地场岩土条件、需要解决的问题等,确定是否采用工程物探技术手段,确定之后应向物探工程师提出明确的勘察任务,物探工程师则应根据目的层和目的物的性质,结合测区的地质构造、地形地貌特征、地震地质条件等因素,选择可行的工程物探方法,然后进行测线设计和工作前的各项试验工作,确定最佳的采集装置,再正式开展工作。
岩土工程师如何用好工程物探技术?物探工程师如何更好地为岩土工程服务?我们知道,任何一项技术都有它的适用性和局限性,只有了解它、认识它才能用好它,这就需要两个专业经常进行技术交流,知识互相渗透,并且通过工程实践,掌握对方的工作性质、目的、方法和特点,才能更好地服务于对方,达到共同提高、共同进步的目的。
小结
(1)工程物探技术经过多年的发展。已经从定性分析逐渐发展到目前的半定量分析及定量分析,许多物探成果可以提供定量的岩土力学参数,直接应用于岩土工程设计、施工,可以并且应该被岩土工程师和结构工程师所接受。
(2)各种工程物探技术都有它的适用性与局限性,应根据被探测的目的层或目的物的埋深、规模及其与周边介质的物性差异,合理地选择一种或几种有效的工程物探方法。工程物探成果解释时应考虑其多解性,应区分有用信号与干扰信号。
关键词:岩土工程;技术勘察;主攻方向
一、岩土工程勘察技术的主攻方向
室内外测试技术是岩土工程勘察的基础。和国外相比,我们的主要差距之一就表现为测试技术的落后。和岩土力学理论发展相比,现在的矛盾也是参数的测试技术落后于理论。如计算地基变形,不管是用什么理论方法、什么数学模型,总离不开的地基土的模量,模量测不出或测不准,什么方法、什么模量得出的地基变形都靠不住。
测试技术要走向现代化。我们要继续保留如标准贯人试验这样传统的测试手段,但应更注重现代物理技术(电子技术、波动理论等)来发展测试新技术。现在的趋势是:
(1)土工测试将从研究地基中的某一“点” 发展到更大的空间范围的“面”和“体”。
(2)土工测试将从第一代的直接试验和第二代的触探、旁压试验进入第三代的无孔、无损测试技术。
测试技术的发展必须要做到三个结合。第一,硬件(仪器、设备)研制要做到勘察、科研(或高等院校)制造厂商的相互结合,各有分工,成功的可能性和实际效益就要大的多。第二,科研与生产相结合。只有与生产密切结合的科研课题或开发项目(如动力触探、静力触探、旁压试验、波速试验、桩基检测等)才能取得比较显著的效果,反过来又促进了勘察生产技术水平的提高。而与生产相脱节的科研项目,即使费了很大的力,也很难取得真正的效果。第三,理论与实际相结合。
二、岩土工程勘察技术的建议
目前,岩土工程勘察的地位和作用与国家和政府给予岩土工程的定位和期望仍有一定的差距。这固然与人们“重设计轻勘察” 的思维定式有关,与我国勘察行业体制尚未健全有关,与勘察市场的恶性竞争有关。在当前的形势下,如何完善市场准人制度,加强行业自律、约束机制,从根本上杜绝岩土勘察行业中的弊端,真正体现岩土工程师的价值,更好地应对进入WTO后与国际接轨的挑战。
(1)严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。市场的规范,仅依靠勘察单位的自律机制是不够的,还需要建立有效的行业约束机制。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。
(2)严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。此外,岩土工程勘察属大土木范畴,是多学科的融合,新技术、新工艺层出不穷,标准规范时有更新,岩土工程从业人员应与时俱进,不断提高自身的业务素质和职业道德素养。在及时推行注册土木工程师制度的同时,加强对相关从业人员的培训工作,加强他们的责任心和使命感,提高勘探测试人员的技术水平。
(3)加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理体系IS09001:2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环思进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。
三、岩土工程技术发展趋势展望
1.水文地质工程.岩土工程与地下水密切相关。
地下水的开采使用、建筑地基的防渗抗浮、水工构筑物的防渗及施工过程中的地下水控制,都是极其重要的问题,在该领域中的发展趋势主要有:借用计算机对对岩土工程勘察提取的数值进行分析,并对在复杂补给条件、渗流中的地下水控制进行分析和资源评价,对于非饱和渗流理论的研究,包括方程的建立和参数的确定,对地下水位及动态规律测试技术的改善及自动化数据采集与处理系统。
2.地球物理物探方法。
面对复杂的地场和地基条件,地基的处理办法,随着现代建筑工程与市政工程结构的复杂,地下空间的开发与利用,传统的电法、浅层折射法为代表曾经在工程项目建设上取得了一定的作用,工程勘察在工程建设上的广发应用,新的进展包括:(1)P波和S波的测试得到广泛应用;(2)地质雷达技术,层析成象技术(CT)和表面波谱分析技术(SASW)受到高度重视;(3)各类动力测桩方法不断改进。地基检测技术的发展对于探测隐蔽地下埋设物、地质病害及卵石等难于钻进的土层都具有很大意义。在检测人工地基方面也具有广泛的用途。
3.计算机在岩土工程中的应用。
计算机系统软件在岩土工程方面的广泛应用应经得到了世界各国的认可,如北京岩土工程勘察与设计研究院在地质地理信息系统(BEGIS)的基础上提出了“计算机辅助岩土工(CAGE)”理念,将计算机技术进行开发利用到工程周围的空间和工程自始至终的全部时间,从而研制开发了“工程勘察与地基评价计算机专家系统”。
四、结束语
总之,岩土工程勘察也面临着一些新的挑战和机遇。随着地球物理学和土木工程学的发展,岩土工程体制的形成使岩土工程勘察在能源开发、交通道路建设、农田水利、城乡建设、国土整治及国防建设等领域发挥更重作用。
参考文献:
[1]周泉.岩土工程勘察技术与应用[M].北京:人民交通出版社.2008年第89页.
关键词:岩土工程;数值分析;措施
中图分类号:O241 文献标识码:A
岩土工程分析里的关键
通常情况下,在实际进行岩土工程数值分析的过程中,人们往往是要用简化以后的物理模型去解决比较复杂的工程问题,之后在将其转化为与数学相关的问题,然后在利用数学的方法来解决这些问题。比如,在饱和的软黏土地基中如果出现大面积的沉降问题,就可以通过将其转化成太沙基一维固结物理模型,然后再转化成固结方程来求解。可以知道,在实际的运用中,续介质力学模型受到了广泛的应用,连续介质力学模型主要包括以下几种方程:一个是运动微分方程这种方程主要有动力和静力两种方式;一个是几何方程,这个几何方程主要是分为小应变分析和大应变分析两种情况,并且它们分别用于不同的实际分析过程中;最后一种是本构方程,也叫做力学本构方程,这种一般是用于力学问题的测算等方面。
在实际的操作过程中,具体的问题还要根据所得到的边界条件或者是初始化条件进行解答,但是对于那些比较复杂的工程问题来说,这就需要采用数值分析的方法。也就是当一项工程会涉及到很多种方程问题的时候,这就需要用连续力学模型来解决,这时所用到的运动微分方程和几何方程基本上都是相等的,但是本构方程以及边界条件和初始条件通常是不一样的。而且需要特别注意的是,如果材料是线性弹性体时,本构方程就发生了变化,进而转化成广义的胡克定律。
一般来说,岩土材料都是多相体的,因此在采用连续介质力学模型来分析这些问题的时候,通常会包括以下几种方程:一种是运动微分方程,这个方程同样是分为动力和静力两种形式;一种是有效力原理,而且在这个原理中,总效力往往是有效应力和孔隙压力之和;第三种是几何方程,几何方程主要包括小应变分析和大应变分析两种;最后一种就是本构方程,本构方程主要包括力学和渗流本两种。
通过以上的内容,我们可以看出,多相体和单相体相比较的话,主要是多出了有效力方程和连续方程,另外在本构方程中又多出了渗流本方程。但是在解决不同的岩土工程问题时,基本方程中的有效力原理、运动微分方程、连续方程和几何方程的表达式基本是相同的,但是本构方程和前面几种有很大的差别。如果涉及到具体的岩土工程问题时,我们应该根据具体的边界条件或者相关的初始条件进行解决可能遇到的问题,这样所采用的方法通常就是数值分析法。通过上面的介绍,我们可以发现,连续介质力学通常都是借助于数值分析的方法进行解决的,并且这种方法具有非常好的适应性。
岩土工程数值分析的现状
众所周知,由于岩土是自然的产物,通常具有很强的区域性,它的初始应力是很难能预测到的。在分析岩土工程的过程中,首先需要掌握的就是工程的地质条件,另外还要掌握岩土的工程性质,重要是的掌握力学中的一些比较基本的概念,并且能够在此基础上利用公式以及数值的分析方法来解决问题。在计算的过程中,需要能够做到因地制宜,能够对具体的问题做出具体的分析,然后将得到的结论运用到工程建设中去。在实际的岩土分析过程中,数值分析所得到的结果对于工程师的综合判断是相当重要的。在实际的操作过程中,对岩土工程的对象进行分析时,应该做好岩土材料特性的分析,还应该注意结合岩土工程的初始条件和边际条件进行综合的分析。针对目前的岩土工程数值分析的现状来说,我国的岩土工程的数值分析现状有以下几点:
(1)难以解决又无法回避,是本构模型及它的参数测定在岩土工程分析里的重要特点。前面已经提到:通过建立涉及到区域性特性影响、土类和工程类别的各类特点,是岩土工程数值分析和发展利用工程实用本构模型的侧重方向。工程实用本构模型具有易于测定、参数应用比较少、有利积累工程经验等多个优点。通过大量的工程经验的积累,以及建立多个工程实用本构模型的有效结合,一定能极大促成岩土工程分析里岩土工程数值分析的研究应用,最终由只能用于定性分析逐步过渡到能用于定量分析。
(2)自从剑桥模型确立至今,多国学者提出过多版本的本构方程,但在实际中极少应用。这个现象反映了怎样建立岩土的工程使用本构方程,当之无愧成为采用连续介质力学模型解答岩土工程问题的关键所在;
(3)在了解土的工程性质基础之上,充分掌握、有效分析工程地质资料,通过合理物理数学模型的采用,再运用多类方法进行科学地计算与分析,结合多类工程经验进行综合性判断,从而提出设计的依据,这是对岩土工程师的要求,在岩土工程分析计算中,本着因地制宜的原则,来有效深入开展自己的工作,为研究学科的发展和进步做出自己的贡献
(4)考虑到对岩土工程分析对象的岩土材料特性的掌握和分析,同时岩土工程的边界条件和厨师条件都非常复杂,岩土工程的分析几乎没有能够得到有效解析。目前的实际情况是,只能在定性分析的基础上对岩土工程的数值进行分析。这些特点要求岩土工程设计师们,在工程设计阶段就要重视概念的设计,重视综合判断,因为分析结果很大程度成为分析过程中综合判断的重点依据来源。
岩土工程数值分析的发展措施
岩土工程数值分析的有关专家表示,在反应作用和效应之间的关系称之为本构关系,本构关系设计到的范围比较广,比如力学中的胡克定律和电学中的欧姆定律等。由于岩土生长在大自然中,因为它一般具有以下几个特征:即使是在同一个地区的岩土也会有一定的区别,它们的区域划分比较明显,而且深度和水平方向上的岩土变化也比较多样化;拿目前的技术水平来说,岩土的初始应力很难测定到,岩土往往是多相体的,具有固体、液体、气体三种存在形式,这三种形式有时是很难区分开来的,并且他们之间在不同的状态间还能相互进行转化,这样就给研究学者带来了一定的难度。一般来说,土体都是有一定的结构性的,并且结构土样土质的矿物质、环境以及历史形成等因素都是有关系的,有的土壤还有剪胀性的特点。到目前为止,科学家们已经建立了很多本构模型,其中主要包括非线性弹性模型、弹塑性模型、弹性模型、钢塑性模型等,总计有一百多种,但是真正能够得到工程师们认可并且还能普遍利用的模型是很少的。我国在对本构模型的构建方面,曾经有过高峰期状态,但是现在又开始滑入到低谷中。通过以上的分析可以知道,本构模型主要是通过连续介质力学来解决岩土的问题的。
为了使本构模型能取得更好的发展,我们可以将本构模型的研究分为两大类,通常是科学型模和工程实用型模型。需要注意的是,科学型的模型主要用于揭示和反映一些客观的规律,比如土的剪胀性等。而对于这种模型的建立要求不能过于严格,只要能够保证揭示出一个或者几个客观的规律就可以。工程的实用型模型需要的并不是全面的通用,而是简单并且实用,重要的是能够反映出工程建筑中的实际问题,然后抓住问题的主要矛盾,将其参数能尽可能少以免容易测定,这样的话更能符合实际的操作需要。工程实用型模型建筑的主要目的是使它能够应用到实际的操作过程中,国家应该鼓励更多的人投入到该项研究中去。另外,还要注意在研究中区分工程的类别,对对基坑工程、路基工程等有明确的划定标准,还要区分好土的种类,辨别是粘性土还是沙土等。
结束语
综上所述,关于岩土工程数值分析的几点思考只是初步的研究,相信在经过众多学者的讨论以后还能有更加深刻的见解。岩土工程数值分析对于岩土施工来说是相当重要的,它会影响整个建筑的发展。所以,岩土工程师们应该结合多种模型来进行分析,并在充分掌握了工程地质条件的基础上能够利用具体的参数计算出设计图纸。另外,在岩土工程数值计算的过程中,还需要做到因地制宜,能够抓住问题的主要矛盾,根据实际情况制定出更过的实用性模型,但是应该时刻坚持宜简不宜繁的原则。
参考文献:
[1]田生福. 浅谈岩土工程中数值分析的几点思考[J].研究与探讨,2013(2).
关键词:岩土工程勘察,问题,措施
岩土工程勘察是地基设计的基础,主要是为建(构)筑物基础设计,地基处理和施工提供详细的工程地质资料和技术参数。而岩土参数的合理提供关系到基础设计安全性、经济性和可行性。而由于对岩土工程勘察的重视度不够,在实际的勘察工作中存在着各种各样的问题,本文仅就野外勘探工作和岩土工程分析评价中的问题进行分析,并提出相应的措施,旨在纠正岩土勘察中的不规范行为,提高岩土工程勘察的质量,为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数。
1.岩土工程勘察中常见问题
1.1野外勘探工作
岩土工程勘察一般时间短、任务重且突击性强,若勘探前没有综合周密的计划,等发现问题时野外勘察工作已基本完成,若重新补充勘探工作事必会事倍功半。这集中表现在以下几方面。
(1)勘探点布设:基础形式及结构形式不同,勘探深度不同。如:一般5~6层砖混结构住宅,勘探孔深15m基本可满足要求,而5层框架结构商场由于柱网的柱荷载大,基础面积大甚至可能采用桩基,则勘探孔深度15m一般不够。地层工程地质性质不同,勘探深度不同。如:埋藏较浅且工程地质性质好的密实碎石土及基岩地区勘探孔深度较浅,而工程地质性质差的淤泥及松散杂填土地区勘探孔深度较深,这就要求在勘探前对勘探区域地层大致情况有所了解,做到有的放矢。地基复杂程度不同,勘探点密度不同。免费论文。遇复杂地基情况,应按规范要求加密勘探点,不能局限于经济或时间等因素而坚持原勘探方案不变,否则难以查明场地工程地质情况,埋下工程隐患。这种情况在工勘市场竞争剧烈而盲目压价的地区较严重。
(2)野外地层的划分:野外地层的正确划分是室内资料整理的关键因素,对较大型的工程,由于施工多采取多钻机平行作业形式,技术人员较多,各勘探班组往往各行其是,最后资料汇总后难以统一,给室内整理带来很大困难,为避免这种问题应将所有技术人员首先集中到一起共同勘探一到两个钻孔,统一编录形式,并派专人现场负责勘探区域整体野外分层连线,发现异常及时处理,只有这样才能更好地保证勘探质量。
(3)原位测试:原位测试应严格按规范进行,在施工中常会出现一些所谓“捷径”:静力触探按规定应定深调零以减少零漂,有时图省事不按要求调零,造成数据采集不准,尤其在气温与地温相差较大冬天、夏天触探指标相差更大。标准贯入试验不按规定进行杆长和孔深校正,在缩径和孔底有残留时,不能及时发现标贯器没落至应测试孔底位置,造成标贯数据严重失真。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入,并定深旋转触探杆(以减小侧摩阻),但在施工时由于连续贯入比较缓慢,且起杆困难或局部地段锤击不进而放弃连续贯入,使得对碎石土评价本来就缺乏相应手段的触探指标数据不够详实,因而造成对碎石类土的评价困难。
1.2岩土工程分析评价
(1)地基均匀性评价
高层建筑地基均匀性评价按《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-2004之规定进行,但对一般建筑,GB50021-2001规定要求进行地基均匀性评价,但没有给出相应的评价方法进行评价,许多单位参考高层建筑地基均匀性评价的方法进行评价,目前,许多专家认为这种评价方法不太合理,需要各地区定制相应的评价方法。
(2)地基承载力特征值的确定
我国幅员辽阔,土质条件各异,用查表法按GBJ7-89规范确定地基土承载力值在大多数地区可能适合或保守,也可能在某些地区会不安全,故GB5007-2002取消了按表格查取承载力的办法,但大多地区仍在采用,因为很多地区的经验不足,没有能够建立起自己的成熟经验,基本上仍是各勘察单位各自为政,沿用89规范,更有甚者,故意利用所谓地区经验,逃避责任,降低承
载力指标,造成工程浪费。
(3)地震效应问题
对丙类建筑可依据地层f值估算场地地层剪切波速,但对重要建筑必须进行波速测试。但有的勘察单位用一句“根据地区经验”来确定覆盖层厚度,判定场地类别,这将对工程的抗震造价有很大的影响。另外,地基处理后剪切波速、场地地基土类别及场地类别是否会发生变化呢,这在岩土工程评价中很少给予重视。对饱和粉土或砂土进行液化初判时,地下水位的选取应为设计基准期内年平均最高水位,也可按近期内年最高水位采用,但很多单位则采用勘探时量测的水位,这是不合理的。
(4)基础方案的选择
在基础方案的选择上,勘察人员应同设计人共同分析研究,从多个可行方案中选取既经济又合理的方案。现大多勘察单位图省事,既不与设计协商,也不多考虑工程造价,仅提供单一的基础方案,设计方也不问原由,拿起就用,可能给工程造价造成很大的影响。另外,基础方案的选择应依据场地地层情况,并结合地区经验两方面综合分析,忽视任何一方面均可能造成错误。免费论文。
2.岩土工程勘察中常见问题的原因分析
以上对岩土工程勘察中几个常见问题进行了探讨,究其原因,主要与以下几个因素有关。
2.1勘察市场不规范
《建筑工程勘察质量管理办法》第五条、第六条对勘察收费和承揽业务有明确规定。但勘察单位没有严格执行国家收费标准,互相压价,互相竞争,中标的勘察费很低,致使勘察工作粗糙,勘察手段选择不合理和布孔不规范,岩土工程勘察在深度和广度上还没有真正达到规范的要求,所以难以满足规范和设计要求。
2.2权责不明确
《建筑工程勘察质量管理办法》第十六条对观测员、试验员、记录员、机长等现场作业人员应当接受专业培训,方可上岗的规定。但目前勘察单位大量雇佣农民工,而这些人员又不懂勘察,又未经过专业培训和教育,就承担起开钻机、取样、测试、量测地下水位,甚至还做起了野外对土层鉴定与记录等重要工作。这样就难免会出现原位测试、地下水位量测等诸多野外作业的不规范,难以保证勘察质量。因此对从业人员的必须经专业培训和教育,取得合格证后方可上岗操作。
2.3缺乏岩土工程专业人才
专业的技术人才是对岩土工程正确分析评价的关键。未经专业培训和教育的人在搞勘察,就会导致地基评价力度不足,基础设计参数偏于保守,造成工程的浪费。因此勘察工程项目的负责人,审核人,审定人,国家也应划定门槛,让真正懂行的人员担当,这样才能提高勘察队伍的整体素质,提高工程勘察质量,使我们的工程建设真正建造在既经济,又安全的基础上,产生良好的经济效益和社会效益。
2.4 岩土工程勘察技术落后
随着经济和技术的高速发展,传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要。存在着诸多急需解决的岩土工程勘察技术问题。这些问题主要有以下几个方面:野外勘测中勘测点的合理布设问题、地质界面划分问题、岩土参数和地基承载力的确定问题、对勘察专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用问题。存在上述问题的主要原因是岩土工程勘查人员没有掌握先进的勘察技术,缺乏建筑、结构设计方面的知识,缺乏如何辨别真伪去伪存真,补充印证,归纳总结的能力,无法满足工程建设的需要。
3、岩土工程勘察改进的几点措施
3.1加强岩土工程勘察的体制化建设和人员培训
目前,岩土工程勘察的地位和作用与国家和政府给予岩土工程的定位和期望仍有一定的差距。这固然与人们“重设计轻勘察”的思维定式有关,与我国勘察行业体制尚未健全有关,与勘察市场的恶性竞争有关。在当前的形势下,如何完善市场准入制度,加强行业自律、约束机制,从根本上杜绝岩土勘察行业中的弊端,真正体现岩土工程师的价值,更好地应对进入WTO后与国际接轨的挑战。
(1)严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理
科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。
(2)严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训
经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规
范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。
(3)加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理
ISO9001∶2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环思进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。为加入WTO后的国际竞争提供支持,为勘察设计企业进入国际市场创造条件。
3.2采用先进的岩土工程勘察技术
在健全上述体制的基础上,还应该注重使用先进的岩土工程勘察技术,提高岩土工程的勘察水平,具体可以采用以下技术:
(1)在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。免费论文。
(2)在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。
(3)岩土工程勘测中,为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析
(4)岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。
4.结语