蘇香霞 趙麗華 郭睿
【摘要】巖石工程不僅僅關系到國家國防安全的建設和國民經濟的發展,還進一步促進了人們對巖石工程力學的研究。地質的勘察是巖石工程的重點,如何做好這項工作并對其存在的風險進行有效控制是人們研究的重點。
【關鍵詞】巖石工程;勘察;地質問題;風險控制
1.前言
巖石工程力學是一門極其具有實用性的學科,它關系到國民經濟的發展和國家邊防的安全。從人類存在時起,地球上就有很多巖石。為了生存和發展,人類開始學習如何利用巖石資源。為了發展農業、開發能源,人們修建了許多水利工程;為了使人們的出行更加便利,人們開山越嶺、開鑿隧道,修建了許多公路、鐵路等;為了緩解住房和交通的緊張現狀,人們大規模地開發地下空間,建了許多地下通道和地下室;為了在大江大河上修建橋梁,人們要尋求好的辦法來解決橋墩巖的問題。這些重要的工程活動都是建立在巖石工程力學基礎之上的,要是沒有巖石工程力學的理論作指導,人們根本就無法完成這些工程的設計建造工作。目前,我國已經建成了許多令人矚目的工程,如三峽水利大壩等等。雖然我國的巖石工程用其宏大的規模、可觀的數量贏得了世界的認可,但是仍不能忽略在勘察施工地區時發現的地質問題及其中附帶的風險。如何降低這些風險、保障施工人員的生命財產安全成了相關技術人員的首要任務。
2.巖石工程有哪些特點
巖石工程的特點有:施工環境惡劣,地質條件復雜。巖石工程的地質條件有很大差別,根據其所處的環境,巖石可能會發生變異,生成一些比較復雜的物質。此外,巖石工程的施工場地往往是在一些環境比較惡劣的地區,施工人員的安全都得不到保障;工程的規模比較大,投入資金較多,施工期較長。中國的巖石工程一般規模都比較大,像三峽工程之類的巖石工程施工前的準備工作都用了將近半個世紀。這些工程耗資也是相當大的;破碎巖體地區的加固處理比較難。巖體的分級標準還沒統一,這就給破碎的巖體加固處理造成了一些障礙。目前,對這一問題還沒有比較好的解決辦法;巖體的監測難度大。巖體并不是穩定的,它還會進行流動。巖石之間的相互作用以人工建筑也會對巖體的監測工作造成干擾;巖石工程的勘察工作難度較大。巖體的邊界比較模糊,而且開裂現象會對巖體的勘察造成困擾。不僅僅如此,巖體的介質也充滿了不確定,而且部分巖石很難確定是屬于哪一類,具體特征不是很明顯;巖石力學問題突出。巖石力學問題不僅僅包括巖體材料非線性,還包括幾何非線性。這些對相應的理論分析和實驗模擬都提出了更高的要求;現有的與巖石力學工程有關的設計原理、風險控制方法等不適用于深部巖石工程;與多門學科都有交叉。巖體工程與工程地質學、環境學等有很多關聯之處。
3.巖石工程勘察的定義、任務以及內容都有哪些
所謂的巖土工程勘察主要是指工業、民用建筑工程的勘察,是在正式施工之間進行的地質考察工作,以便查明工程的地質條件,分析其中存在的地質問題,對施工地區做出地質評價。只有在進行了勘察之后才能進一步地展開設計和施工。勘察工作的到位與否將直接決定工程的成敗。巖土工程勘察可以分為選址勘察、初步勘察和詳細勘察三個階段。而巖石勘察的任務也就是按照不同勘察階段的要求,準確有效地測量出施工場地的工程地質條件,再結合相應的工程設計、施工的地理條件以及地基處理等工程的具體要求,進行分析并作出評價,然后將巖石地質問題進行歸納并提出可行的解決措施,為進一步施工提供設計準則。巖石工程勘察的對象主要是學校教學樓和宿舍、醫院建筑、行政機構建筑、邊坡工程等等。巖土工程勘察的內容包括:對巖石工程的地質進行調查和測繪、對施工場地進行勘察并采取土樣、現場檢驗和檢測等等,然后根據這些檢測結果進行分析和評價,最后總結起來并做成報告文件的樣式。工程測繪主要有兩種常見的方法:相片成圖法和實地測繪法。
4.巖石工程勘察中存在那些地質問題
巖石工程勘察中發現的地質問題主要有: 可溶性巖石的工程地質問題。有些地區的地表水和地下水對可溶性巖石進行長期的溶蝕,會形成各種巖溶現象;黃土濕陷性工程地質問題。在濕陷性黃土地區進行建筑時要特別注意防止水的滲入,并采取必要的人工土質改良或者其他防治措施;流動砂粒、潛蝕和砂土液化問題。河床內河水的來回流動會使砂粒松動,造成潛在的巖石侵蝕和砂土液化現象;沉積盆地問題。相當厚的沉積物會使該地區的地殼整體下沉;地震頻發區的地質問題。經常發生地震地區的地基不會太穩定,這會給巖石工程施工造成麻煩;基巖地區的山體滑坡、巖石崩塌、泥石流問題。風化作用發生以后,原來的礦物就被破壞了,這時就形成了一些新的比較堅硬的基巖;巖石地基的不穩定斜坡問題。不穩定斜坡會威脅到縣城以及一些比較重要的公共基礎設施,會造成人員傷亡和財產損失;凍土地區的雪蝕問題。冰雪氣候條件下,積雪場地頻繁發生的消融和凍脹會侵蝕地質;軟土地基的人工治理問題。軟土地基是一種不良地基,對工程建設十分不利,因此在這種地基上建設要先進行地基處理。
5.巖石工程勘察的地質問題的防治措施有哪些
在巖石工程的勘察工作中,遇到常見的地質問題時,可以采用以下幾種防治措施:工程防治。在施工前,根據勘察的結果對施工地質進行分析。結合其地質的性質和特點,作出合理的規劃和設計;生物防治。通過植樹種草以及其他生物方式對該地區的地質進行改良和優化;避讓措施。當施工地區的地質問題較嚴重時,應該采取搬遷避讓的措施,以免造成不必要的損失。
6.巖石工程勘察地質問題的風險控制方法有哪些
不同的施工場地可能有著不同的工程地質問題,這些問題是不確定的。針對這種不確定因素,要想有效地對風險進行控制,應該采用以下幾種方法:建立一套風險預測系統。風險預測系統能對巖石工程中可能出現的地質問題做出預測,再結合相應的工程背景、勘察的結果以及風險預測理論,采取一些模擬方法進行分析,使施工人員對可能出現的問題做好應對準備;運用反證法,對風險進行反分析研究。根據風險理論,允許風險用一定值反方向來進行論證,從而確定風險變量的存在范圍,進一步在風險控制上找到可靠的依據;進行優化設計。通過之前的研究可以確定風險變化值,在此基礎上進行風險轉化的量化研究。合同是進行風險轉化的一個很好的條件。通過勘察,設計施工單位可以在和業主或者保險公司進行合同洽談時在造價和風險之間找到一個相對合適的平衡點,將風險降到最小。
7.結束語
巖石工程勘察可以找出施工地區的地質問題,并幫助相關工作人員做好風險控制工作,具有十分重要的意義。本文主要從巖石工程、勘察、地質問題以及風險控制四個方面,來探討巖石工程勘察的地質問題及其風險控制。
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