天水地基勘察學是研究測繪地形圖及與其有關測繪工作的理論、方法的應用技術學科。地形測量是為城市、礦區以及各種工程提供不同比例尺的地形圖,以滿足城鎮規劃、礦山開采設計以及各種經濟建設的需要。地形測繪是研究地球局部表麵形狀和大小,並將其測繪成地形團的理論和技術。通過測定小範圍地表高低起伏形態和地物(如建築物、道路、耕地等)的特征點的平麵位置和高程,經相應的數據處理、采用一定的測量符號按一定的比例縮繪在圖紙上。從而獲得與相應地麵幾何圖形相似的地形圖,為國家經濟建設提供設計與施工的圖紙資料。傳統的測繪包括控製測量、地形測量、施工測量、竣工測量和變形監測5個部分。現代測繪技術自動化技術具有自動化程度高、測圖精度高、圖形屬性信息豐富和圖形編輯方便等優點。目前地形測量的測繪自動化技術測繪自動化是集數據采集、處理、傳輸、顯示於一體。隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的智能化,測繪技術自動化技術發生了重大變革,3S技術及其集成技術成為測繪技術自動化技術的核心。GNSS技術稱為全球定位係統,全球導航衛星係統定位是利用一組衛星的偽距、星曆、衛星發射時間等觀測量來是的,同時還必須知道用戶鍾差。全球導航衛星係統是能在地球表麵或近地空間的任何地點為用戶提供全天候的3維坐標和速度以及時間信息的空基無線電導航定位係統。因此,通俗一點說如果你除了要知道經緯度還想知道高度的話,那麽,必須對收到4顆衛星才能準確定位。GNSS定位技術與常規地麵測量定位相比,具有抗幹擾性能好、保密性強,功能多、應用廣,觀測時間短,執行操作簡便,全球、全覆蓋、全天候、高精度的特點。特別是RTK的定位精度可達厘米級,在水上定位得到了廣泛的應用。GNSS RTK技術開始於90年代初,是一種全天候、全方位的新型測量係統,稱載波相位動態實時差分技術,是目前適時、準確地確定待測點的位置的方式,是基於載波相位觀測值基礎上的實時動態定位技術。GNSS RTK具有定位精度高且精度分布均勻,速度快、效率高,觀測時間短,方便靈活,測程不受限製,不受通視條件影響等優點。GIS技術 地理信息係統是利用現代計算機圖形和數據庫技術來處理地理空間及其相關數據的計算機係統,是融地理學、測量學、幾何學、計算機科學和應用對象為一體的綜合性高新技術。其特點就在於:它能把地球表麵空間事物的地理位置及其特征有機地結合在一起,並通過計算機屏幕形象、直觀地顯示出來。GIS具有以下的基本特點:一是公共的地理定位基礎;二是多維結構;三是標準化和數字化;四是具有豐富的信息。地理信息係統對空間地理信息進行處理,準確采集有關的數據,並對地理空間數據和信息進行處理、管理、更新和分析,是采用數據庫、計算機圖形學、多媒體等新技術的技術係統,對現代測繪技術自動化技術的起重要支撐作用。目前GIS地理信息將向著數據標準化、數據多維化、係統集成化、係統智能化、平台網絡化和應用社會化(數字地球)的方向發展。RS技術 遙感RS起源於20世紀60年代,不直接接觸被研究的目標,感測目標的特征信息(一般是電磁波的反射、輻射和發射輻射),經過傳輸、處理,從中提取人們感興趣的信息。遙感包括攝影、陸地、衛星、航空、航天攝影測量等技術。遙感技術依其波譜性質,可分為電磁波遙感技術、聲學遙感技術、物理場遙感技術。天水地基勘察遙感信息技術已從可見光發展到紅外、微波;從單波段發展到多波段、多角度、多時相、多極化;從空間維擴展到時空維;從靜態分析發展到動態監測。RS為GIS提供信息源,GIS為RS提供空間數據管理和分析的技術手段(圖像處理),GNSS作為GIS有力的補測、補繪手段,實現了GIS原始地圖數據的實時更新。3S的綜合應用是一種充分利用各自的技術特點,快速準確而又經濟地為人們提供所需的有關信息的新技術,三者的緊密結合,為地形測量提供了準確的圖形和數據。
天水地基勘察的主要工作內容1、取得附有坐標及地形的建築物總平麵布置圖,各建築物的地麵整平標高,建築物的性質、規模、結構特點,可能采取的基礎型式、尺寸、預計埋置深度,對地基基礎設計的特殊要求等。2、查明不良地質現象的成因、類型、分布範圍、發展趨勢及危害程度,並提出評價與整治所需的岩土技術參數。3、查明建築物範圍各層岩土的類別、結構、厚度、坡度、工程特性,計算和評價地基的穩定性和承載力。4、對需進行沉降計算的建築物,提供地基變形計算參數。5、對抗震設防烈度大於或等於6度的場地,應劃分場地上類型和場地類別;對抗震設防烈度大於或等於7度的場地,尚應判定飽和砂土或飽和粉土的地震液化,並應計算液化指數。6、查明地下水的埋藏條件。當基坑降水設計時尚應查明水位變化幅度與規律,提供地層的滲透性。7、判定環境水和土對建築材料和金屬的腐蝕性。8、判定地基土及地下水在建築物施工和使用期間可能產生的變化及其對工程的影響,提出防治措施。9、對深基坑開挖尚應提供穩定計算和支護設計所需的岩上技術參數;論證和評價基坑開挖、降水等對鄰近工程的影響。天水地基勘察10、提供樁基設計所需的岩上技術參數,並確定單樁承載力。
天水地基勘察的材料分類:1.木樁木樁利用天然原木作為樁材,適用於地下水位一下地層,在這種條件下木樁能抵抗真菌的腐蝕而保持耐久性。單根木樁長度一般為十餘米,不利於接長。由於其承載力和剛度等力學特性及耐久性均較差,加之我國木材資源不足,目前已很少使用。水文地質勘查2.混凝土樁混凝土樁承載力高、剛度大、耐久性好。可承受較大的荷載;樁的幾何尺寸可更具設計要求進行變化,樁長不受限製,且取材方便,因此是當前各國廣泛使用的樁型。它又可分為預製混凝土樁和就地灌注混凝土樁兩大類預製混凝土樁多位鋼筋混凝土樁,主要在工廠集中生產,強度等級一般為C30~C60,截麵邊長250mm~600mm,單節長度幾米至十幾米,可根據需要鏈接成所需樁長。為減少鋼筋用量、有效抵抗打樁拉應力,提高樁身抗彎、抗裂和抗腐蝕的能力,又發展了預應力鋼筋混凝土樁,目前我國的預應力鋼筋混凝土樁多為圓形管樁。管樁按施加預應力工藝的不同,分為先張法預應力管樁兩種,強度登記PC和PTC樁為C60或C70,PHC樁為C80,直徑300mm~1000mm,一般單節長度5~13m,節間連接主要采用電焊連接法,樁底一般采用十字型。錐行或開口型樁尖。就地灌注混凝土樁就是在現場成孔後直接灌注混凝土而成的一種樁型。根據受力需要,樁身可放置不同深度的鋼筋籠,也可不配鋼筋。樁的直徑可根據設計需要確定。水文地質勘查按製樁的材料分類:1.木樁木樁利用天然原木作為樁材,適用於地下水位一下地層,在這種條件下木樁能抵抗真菌的腐蝕而保持耐久性。單根木樁長度一般為十餘米,不利於接長。由於其承載力和剛度等力學特性及耐久性均較差,加之我國木材資源不足,目前已很少使用。水文地質勘查2.混凝土樁混凝土樁承載力高、剛度大、耐久性好。可承受較大的荷載;樁的幾何尺寸可更具設計要求進行變化,樁長不受限製,且取材方便,因此是當前各國廣泛使用的樁型。它又可分為預製混凝土樁和就地灌注混凝土樁兩大類。預製混凝土樁多位鋼筋混凝土樁,主要在工廠集中生產,強度等級一般為C30~C60,截麵邊長250mm~600mm,單節長度幾米至十幾米,可根據需要鏈接成所需樁長。為減少鋼筋用量、有效抵抗打樁拉應力,提高樁身抗彎、抗裂和抗腐蝕的能力,又發展了預應力鋼筋混凝土樁,目前我國的預應力鋼筋混凝土樁多為圓形管樁。管樁按施加預應力工藝的不同,分為先張法預應力管樁兩種,強度登記PC和PTC樁為C60或C70,PHC樁為C80,直徑300mm~1000mm,一般單節長度5~13m,節間連接主要采用電焊連接法,樁底一般采用十字型。錐行或開口型樁尖。就地灌注混凝土樁就是在現場成孔後直接灌注混凝土而成的一種樁型。天水地基勘察根據受力需要,樁身可放置不同深度的鋼筋籠,也可不配鋼筋。樁的直徑可根據設計需要確定。
天水地基勘察埋荷載箱的方法是否可靠?自平衡法試樁試驗中,荷載箱的埋設位置是自平衡法試樁測試成功的重要因素之一。至於樁基檢測埋荷載箱的方法是否可靠,主要在於能否找到樁的平衡點。地基檢測如何確定自平衡法荷載箱的平衡點,要首先了解自平衡法的工作原理;何為自平衡法?自平衡法試樁是近似於豎向抗壓( 拔) 樁實際工作條件的一種試驗方法,其可確定單樁豎向抗壓極限承載力、樁周土層極限側摩阻力和樁端土極限端阻力。天水地基勘察 其原理是:把一種特製的加載裝置—荷載箱,預先置於樁身指定位置,即樁的平衡點,並將荷載箱的高壓油管和位移絲引至地麵。高壓油泵在地麵向荷載箱充油加載,荷載箱將力傳遞到樁身,依靠其上部樁側極限摩阻力和自重與下部樁側極限摩阻力和極限樁端阻力相平衡來維持加載,從而獲得樁的承載力。而通過地勘及設計的要求,由此計算得來的荷載箱埋設的位置即為平衡點。目前自平衡法荷載箱檢測樁基極限荷載已越來越成熟,並且在市場上已應用多年,而市場反映對於樁基檢測預埋荷載箱的方法十分可靠。
天水地基勘察的基礎數據是DEM 數據,它是以離散的數字表達形式,將地麵均勻網格的高程數據按照有序數值陣列形式組織在計算機數據庫中,以表達地麵高低起伏的一種數據模型。土方量計算時主要是對同一地塊填充(或開挖)前後填方量(或挖方量)的計算,以獲取地麵物質體積差, 其計算基礎是:①掌握挖填前後土壤壓實係數ꎬ獲得體積變化倍數;②掌握挖填充前後起伏情況,獲得挖填平衡變化信息。土壤的容重 單位體積內天然狀況下的土壤重量,單位為kg/m3,土壤容重的大小直接影響著施工的難易程度,容重越大挖掘越難,在土方施工中把土壤分為鬆土、半堅土、堅土等類,所以施工中施工技術和定額應根據具體的土壤類別來製定 。土壤的自然傾斜角(安息角) 土壤自然堆積,經沉落穩定後的表麵與地平麵所形成的夾角,就是土壤的自然傾斜角,以廄表示。在天水地基勘察設計時,為了使工程穩定,其邊坡坡度數值應參考相應土壤的自然傾斜角的數值,土壤自然傾斜角還受到其含水量的影響。
與鋼、混凝土、砌體等材料相比,土屬於大變形材料,當荷載增加時,隨著地基變形的相應增長,地基承載力也在逐漸加大,很難界定出下一個真正的“極限值”,而根據現有的理論及經驗的承載力計算公式,可以得出不同的值。天水地基勘察因此,地基極限承載力的確定,實際上沒有一個通用的界定標準,也沒有一個適用於一切土類的計算公式,主要依賴根據工程經驗所定下的界限和相應的安全係數加以調整,考慮一個滿足工程的要求的地基承載力值。它不僅與土質、土層埋藏順序有關,而且與基礎底麵的形狀、大小、埋深、上部結構對變形的適應程度、地下水位的升降、地區經驗的差別等等有關,不能作為土的工程特性指標。另一方麵,建築物的正常使用應滿足其功能要求,常常是承載力還有潛力可挖,而變形已達到可超過正常使用的限值,也就是變形控製了承載力。因此,根據傳統習慣,天水地基勘察設計所用的承載力通常是在保證地基穩定的前提下,使建築物的變形不超過其允許值的地基承載力,即允諾承載力,其安全係數已包括在內。無論對於天然地基或樁基礎的設計,原則均是如此。