巖土工程勘察設(shè)計(jì)探析

韓琳 劉晶

摘 要：當(dāng)前我國(guó)對(duì)能源以及建筑的需求日趨增多，各類能源勘察項(xiàng)目以及工程建筑項(xiàng)目的數(shù)量不斷增加，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始選擇在地質(zhì)條件比較復(fù)雜的環(huán)境下開(kāi)發(fā)工程，繼而引發(fā)越來(lái)越多的巖土工程處理問(wèn)題，如軟土地基、不均勻地基處理等。以下就巖土工程勘察與設(shè)計(jì)的問(wèn)題與措施進(jìn)行探討分析。

關(guān)鍵詞：巖土工程；勘察設(shè)計(jì)；探析

1巖土工程勘察與設(shè)計(jì)的必要性

當(dāng)前大型工程項(xiàng)目逐漸增多，任何大型工程項(xiàng)目的建設(shè)都必須首先開(kāi)展巖土工程勘察設(shè)計(jì)工作，才能保證項(xiàng)目建設(shè)的順利開(kāi)展。巖土工程的勘察與設(shè)計(jì)為工程項(xiàng)目的規(guī)劃提供了厚實(shí)的地理環(huán)境基礎(chǔ)，是所有工程建設(shè)的根蒂。隨著工程建設(shè)的迅速發(fā)展，工程勘察與設(shè)計(jì)需要對(duì)相關(guān)的內(nèi)容以及工作方式進(jìn)行改變，才能夠適應(yīng)工程建設(shè)的發(fā)展需要。這也就促進(jìn)了巖土工程勘察設(shè)計(jì)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了其從“工程勘察”逐步向“巖土工程”方向轉(zhuǎn)變的可能。

2勘察與設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1勘察設(shè)計(jì)水平良莠不齊。我國(guó)有少數(shù)企業(yè)的勘察設(shè)計(jì)水平相對(duì)比較高，但是大多數(shù)仍然處于較低的狀態(tài)。這就使得巖土工程勘察單位的資質(zhì)較低，而且其提交的成果水平較低。即使是一些資質(zhì)為甲級(jí)的單位其成果水平也受限，有的提交成果甚至還存在比較嚴(yán)重的錯(cuò)誤。同時(shí)，在新技術(shù)的應(yīng)用以及新勘察方法的使用方面，只有少部分的單位有能力去開(kāi)發(fā)，大多數(shù)的單位僅僅依靠傳統(tǒng)方法，使用生搬硬套的方式。這要求相關(guān)部門(mén)的政策在導(dǎo)向過(guò)程中必須重視整體水平的提高，而不是少數(shù)單位能力的拔高。

2.2勘探點(diǎn)深度

各建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和形式都有所不同，其勘察的深度也不同，如5-6層磚混結(jié)構(gòu)住宅，通常的勘探孔深為15m，而在地質(zhì)較好的密實(shí)碎石土及基巖區(qū)可以減少勘察的深度。而對(duì)于多層結(jié)構(gòu)的商場(chǎng)，高度較大的地下室，其建筑的柱網(wǎng)荷載較大，基礎(chǔ)面積大，甚至可能采用樁基，尤其在細(xì)土平原區(qū)地區(qū)，由于可能存在軟土層，僅15m是無(wú)法滿足要求的。相反，如果在碎石區(qū)，對(duì)2-3層的建筑物，有點(diǎn)勘察隊(duì)伍也采用15m的勘察深度，最后造成不必要的浪費(fèi)。

2.3數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用不夠

在許多巖土工程勘察信息技術(shù)，使用或文本，圖紙，表格，更多的定性描述，它將出現(xiàn)在設(shè)計(jì)員工調(diào)查信息不能準(zhǔn)確理解，導(dǎo)致在信息處理中的應(yīng)用困難的調(diào)查數(shù)據(jù)。雖然數(shù)字系統(tǒng)的局部應(yīng)用，但某些環(huán)節(jié)的技術(shù)條件還不夠成熟，與CAD設(shè)計(jì)軟件接口不匹配，無(wú)法順利對(duì)接，調(diào)查數(shù)據(jù)都必須重新數(shù)字化，這在一定程度上，影響了推廣和設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

2.3巖土工程勘察技術(shù)中的巖土參數(shù)及綜合能力問(wèn)題

在巖土工程勘察中所面臨的巖土參數(shù)問(wèn)題，主要有獲得的原狀巖土樣品無(wú)法用于室內(nèi)、外試驗(yàn)，因?yàn)檫@些巖土層出現(xiàn)了殘積土、粗顆粒土及風(fēng)化巖等情況，這樣巖土的變性指標(biāo)、承載力等設(shè)計(jì)參數(shù)就難以確定了。其綜合能力的問(wèn)題，主要表現(xiàn)為一些工程勘查技術(shù)人員不能對(duì)所勘察的室內(nèi)及野外的原始資料進(jìn)行有效地整理、分析及利用，同時(shí)還缺乏相應(yīng)的去偽存真、歸納總結(jié)及補(bǔ)充印證的能力，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)方面的設(shè)計(jì)知識(shí)也不懂，這就會(huì)常出現(xiàn)工程勘察目標(biāo)的不明確，所勘察的資料無(wú)法滿足相關(guān)設(shè)計(jì)的需要。

2.4勘察測(cè)試手段、方法的不適宜

由于技術(shù)、素質(zhì)等方面的限制，一些勘察單位對(duì)勘探裝備、勘探手段、取樣方法的適宜性沒(méi)有引起重視。例如，在碎石土層中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)不連續(xù)、不提供綜合修正結(jié)果，勘察人員還沒(méi)有清楚孔內(nèi)的廢土就開(kāi)始貫入，這導(dǎo)致原位測(cè)試結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試會(huì)出現(xiàn)差異。在巖層中鉆進(jìn)時(shí)，無(wú)巖芯采取率，導(dǎo)致勘察人員無(wú)法了解其鉆探效果。

2.5勘察綱要編制不完整

一些勘察單位的勘察剛要不完整，有的甚至沒(méi)有審查過(guò)就開(kāi)始施工，也沒(méi)有勘察平面圖，有的單位甚至沒(méi)有勘察剛要，或者責(zé)任人簽名或儀器編號(hào)填寫(xiě)不全。一些單位的勘察原始資料沒(méi)有真正落實(shí)審核，少數(shù)單位原始資料歸檔制度不完善，有的原始資料缺失，這些問(wèn)題都將導(dǎo)致勘察問(wèn)題的發(fā)生，影響巖土施工。

3加強(qiáng)巖土工程勘察設(shè)計(jì)的措施

巖土工程勘查設(shè)計(jì)對(duì)工程施工的預(yù)防預(yù)測(cè)則尤為重要，這主要有兩種方案：①需要按照巖土勘察資料的特征等，進(jìn)行多種設(shè)計(jì)方案的比較，選取更為合適的方案來(lái)提升巖土勘察的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)型；②巖土勘察與設(shè)計(jì)一定要滿足施工的需要，按照設(shè)計(jì)的文件能夠順利進(jìn)行工程的施工、質(zhì)量檢查、質(zhì)量評(píng)價(jià)等工作。地質(zhì)的狀況是設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行工程方法選用的決定性因素，地質(zhì)條件也決定了巖土工程中不同措施的使用力度和施工方法的選用。但是，鑒于地質(zhì)狀況的客觀性和復(fù)雜性，這就使得地質(zhì)勘察完全滿足設(shè)計(jì)的需求，成為一種非常困難的事情。因此，在實(shí)施巖土工程地質(zhì)勘察工作時(shí)，需要做好以下工作：

3.1區(qū)分好巖體與軟弱建構(gòu)面的物理力學(xué)性質(zhì)。針對(duì)邊坡穩(wěn)定特點(diǎn)的分析，在實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)時(shí)更為關(guān)注巖土體中的大型軟弱結(jié)構(gòu)面，或者不同地層接觸面的問(wèn)題，但是一般情況下物理力學(xué)性質(zhì)要低于巖體綜合值。做好原狀土體的物理力學(xué)參數(shù)同巖土設(shè)計(jì)取值兩者間的關(guān)系。由于巖土體物理學(xué)參數(shù)測(cè)設(shè)更為重視原狀測(cè)試，這是因?yàn)樵瓲顪y(cè)試更能夠準(zhǔn)確的反映測(cè)試的情況，但是因?yàn)橐恍┳匀辉颍缃涤?、地下水的運(yùn)動(dòng)等等，都會(huì)使得巖土體的物理學(xué)參數(shù)產(chǎn)生變化。因此，如果在不具備原狀測(cè)設(shè)條件的情況下，通過(guò)直接將原狀測(cè)試值作為設(shè)計(jì)時(shí)的依據(jù)，也會(huì)導(dǎo)致工程安全隱患的存在。

3.2區(qū)分好巖石與巖體之間的物理力學(xué)性質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)獲得的數(shù)據(jù)一般情況下是巖石本身的物理力學(xué)性質(zhì)，但是在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，需要的大部分是巖體的物理力學(xué)性質(zhì)，是綜合考慮巖體內(nèi)部節(jié)理裂變以后產(chǎn)生的綜合參數(shù)，相比較巖石的值會(huì)低很多，能夠按照先現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)的換算。在巖石與巖體物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試的時(shí)，最好的方法是現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試。

3.3加強(qiáng)工程勘查技術(shù)人員的綜合素質(zhì)及數(shù)字化技術(shù)的廣泛應(yīng)用

對(duì)于巖土工程勘察技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)他們的再教育及相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)工作，以加快勘探技術(shù)人員的知識(shí)更新?lián)Q代，在工程勘察單位可以實(shí)行崗位輪換制度，以促進(jìn)相關(guān)專業(yè)間的知識(shí)滲透及技術(shù)交流，還可以組織相關(guān)技術(shù)人員參加各種講座及學(xué)術(shù)活動(dòng)，以全面提高技術(shù)人員的相關(guān)知識(shí)深度及廣度，同時(shí)還應(yīng)該加強(qiáng)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，像數(shù)理統(tǒng)計(jì)、土壓力、承載力的計(jì)算、地震反應(yīng)的分析、受壓層深度計(jì)算及滲流分析等，像加強(qiáng)室內(nèi)、外探測(cè)技術(shù)及施工檢測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，并通過(guò)探測(cè)所得數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析對(duì)比，并對(duì)它們建立起一定的關(guān)系，同時(shí)對(duì)獲得的實(shí)測(cè)資料進(jìn)行反算，來(lái)對(duì)比得到的參數(shù)的準(zhǔn)確性，從而在工程設(shè)計(jì)時(shí)擁有更為可靠的設(shè)計(jì)參數(shù)，另外，還可以運(yùn)用離心模擬技術(shù)來(lái)檢查工程的安全可靠性，如驗(yàn)證邊坡及堤壩的變形及穩(wěn)定性，從而解決建筑物的地基變形、極限承載力及破壞模式等問(wèn)題。

3.4勘察范圍擴(kuò)大到工程能夠影響到的巖土層。由于巖土工程施工是在一個(gè)三維空間內(nèi)進(jìn)行的，鉆探設(shè)備的可靠性同巖土層的性質(zhì)有著密切的關(guān)系。所以，必須加大對(duì)巖土工程影響范圍內(nèi)巖土層特點(diǎn)的有效勘察，內(nèi)容主要包括：各層巖土的容重、孔隙比、地基巖土層的承載力極限值、特征值、極限摩阻力等等，測(cè)試的具體內(nèi)容和方法，要按照所在地區(qū)的地質(zhì)狀況和相關(guān)的工程措施來(lái)進(jìn)行。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地質(zhì)勘察對(duì)于巖土施工來(lái)說(shuō)是十分重要的，因此，勘察單位應(yīng)采取一切有效措施，加強(qiáng)勘察管理，提高勘察質(zhì)量。巖土工程勘察設(shè)計(jì)是要求具有較高的專業(yè)的一項(xiàng)工程。巖土工程勘察設(shè)計(jì)與建筑物的安全性密切相關(guān)，因此，巖土工程勘察設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和要求進(jìn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救，進(jìn)而確保工程的按時(shí)按質(zhì)。

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（作者身份證號(hào)碼：1.：21012319891224002X；

2.210881198709225221）