王愛民

摘要：巖土工程中勘查技術(shù)隨著科技的發(fā)展也在不斷進(jìn)步，基礎(chǔ)地質(zhì)的發(fā)展尤為迅速，極大地提高了巖土工程勘察的質(zhì)量和效益，基于此，應(yīng)當(dāng)重視基礎(chǔ)地質(zhì)技術(shù)在巖土工程勘察的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：巖土工程；勘察基礎(chǔ)技術(shù)；優(yōu)化方法

引言：近年來，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了飛速發(fā)展，建筑行業(yè)也在經(jīng)濟(jì)大繁榮的潮流中得到了極大進(jìn)步。當(dāng)前建筑工程數(shù)量越來越多，設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，對(duì)巖土工程勘察的要求也更為嚴(yán)格。巖土勘查技術(shù)是建筑工程施工設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性問題，其在建筑工程中起到了至關(guān)重要的作用，因此要保證建筑工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的可行性和合理性，就要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌和水文特征等地理因素進(jìn)行收集和管理。

一、巖土工程基礎(chǔ)勘察的目的與任務(wù)

巖土工程基礎(chǔ)勘察工作首先需要對(duì)勘察場(chǎng)地進(jìn)行綜合性的了解，確定勘察場(chǎng)地的地形與地貌，對(duì)于其中的巖石和土層進(jìn)行類型的確定，分析其實(shí)際特點(diǎn)對(duì)于整體工程的影響。其次，針對(duì)建設(shè)用地周邊的環(huán)境，需要綜合的考量，例如河道、舊建筑、河溝、墓地等能影響施工的埋藏物進(jìn)行勘察，并且為工程施工方提出分布圖紙。與此同時(shí)，工程勘察部門需要對(duì)建設(shè)用地是否含有不良地質(zhì)情況進(jìn)行確定，對(duì)于可能出現(xiàn)泥石流、滑坡、巖漿溶液、沉降等情況進(jìn)行分析，并且對(duì)于可能影響工程的土質(zhì)進(jìn)行分析，得出其發(fā)展的趨勢(shì)，為工程施工提供有效的解決措施。最后，勘察工程需要對(duì)施工區(qū)域的地下水情況進(jìn)行清晰并且詳細(xì)的了解，工程技術(shù)人員需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，繪制出地下水的分布圖，并且標(biāo)明地下水的類型、補(bǔ)給條件、排泄條件、變化規(guī)律等內(nèi)容。工程技術(shù)人員需要分析地下水對(duì)于工程的影響，并且對(duì)建筑施工中可能出現(xiàn)的危害進(jìn)行預(yù)測(cè)，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

二、巖土工程勘察基礎(chǔ)技術(shù)

1、鉆探技術(shù)

在進(jìn)行巖土勘察作業(yè)時(shí)，通常需要對(duì)工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的地下巖層以及土壤環(huán)境進(jìn)行勘察，從而幫助施工作業(yè)人員更為充分的了解地下情況。通?？睖y(cè)人員可通過鉆探技術(shù)，直接的觀測(cè)到地下巖層土壤的情況，有利于勘察工作有效性、及時(shí)性的保證。一般來說，鉆探技術(shù)手段可以劃分為沖洗鉆探、回旋鉆探以及振動(dòng)鉆探手段，勘測(cè)人員應(yīng)當(dāng)基于具有的勘察要求以及地質(zhì)情況，選擇適當(dāng)?shù)你@探方法，同時(shí)在使用上述鉆探手段的過程中，還需要基于所需要達(dá)到的鉆探效果來選擇使用鉆頭以及鉆孔。

2、槽探技術(shù)

在進(jìn)行巖土勘察作業(yè)的過程中，因?yàn)槲覈?guó)各個(gè)地區(qū)的地質(zhì)條件均不相同，部分地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)成較為單一，部分地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)成則非常復(fù)雜，像是喀斯特地貌，不僅具有眾多的陡坡，同時(shí)還存在非常多的險(xiǎn)道，在這些地區(qū)不能使用鉆探技術(shù)來開展勘測(cè)作業(yè)，由此勘測(cè)人員可轉(zhuǎn)而應(yīng)用槽探技術(shù)手段。槽探技術(shù)的應(yīng)用難度相對(duì)較小，勘察人員可通過槽探技術(shù)手段直接進(jìn)入工程項(xiàng)目的內(nèi)部，也就是直接的觀測(cè)勘測(cè)對(duì)象，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行取樣，由此所得到的勘測(cè)結(jié)果以及地質(zhì)資料更具有可靠性，可以 保證工程項(xiàng)目獲得更為有效的施工依據(jù)。

3、地探技術(shù)

地探技術(shù)實(shí)施起來需要更多的技術(shù)儀器和更先進(jìn)的技術(shù)操作水平，地探技術(shù)包括物理探測(cè)技術(shù)和化學(xué)探測(cè)技術(shù)兩種類型，兩種技術(shù)系統(tǒng)的具體的技術(shù)儀器和所針對(duì)的勘測(cè)區(qū)域都有所不同。在具體的技術(shù)實(shí)施過程中，通過對(duì)土層巖土的波速、彈性動(dòng)態(tài)、循環(huán)性、電阻率、輻射參數(shù)和土壤的金屬含量等方面的探測(cè)，可以根據(jù)地質(zhì)中的物質(zhì)構(gòu)成對(duì)測(cè)試儀器的反應(yīng)，對(duì)地下的地質(zhì)構(gòu)成和礦物分布進(jìn)行科學(xué)的分析，從而為工程建設(shè)提供科學(xué)的參考數(shù)據(jù)。地探技術(shù)的技術(shù)性強(qiáng)，探測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，在巖土勘察中的使用也越來越廣泛。

三、巖土工程勘察中的關(guān)鍵問題

1、地下水問題

對(duì)于巖土的勘察過程中，水文的勘察是勘察過程總的重點(diǎn)，對(duì)于巖土下層的地下水會(huì)直接影響到我國(guó)很多建筑的施工，目前我國(guó)對(duì)于地下水的數(shù)據(jù)采集基本上是使用采集后，使用相關(guān)的儀器進(jìn)行分析，最后通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的整合。而是的滲透壓以及地下水在施工過程中的控制，都是依據(jù)勘察過程的數(shù)據(jù)，所以勘察的結(jié)果的準(zhǔn)確性對(duì)于建筑施工的安全具有重要意義，對(duì)于地下水的采集和勘測(cè)必須采用科學(xué)的方法。

2、地質(zhì)構(gòu)造問題

巖土工程勘察中，要對(duì)相關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行有效掌握，了解沿線地質(zhì)的大致走向、傾向、富水情況等，特別是斷裂帶及采空區(qū)，要重點(diǎn)勘察并及時(shí)給出建議。如有必要，應(yīng)進(jìn)行斷裂專題勘察，為考慮是否需對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行特殊處理的工程設(shè)計(jì)提供資料。

3、不良地質(zhì)及特殊性巖土問題

在進(jìn)行巖土工程的勘察過程中，對(duì)于施工路線周邊的不良地質(zhì)情況需要盡心詳細(xì)的勘察，重點(diǎn)勘察對(duì)象主要有軟土、膨脹土、殘積土、人工填土、地震可液化層等等。尤其要注意的是，勘察過程中必須慎重對(duì)待人工填土問題，如有必要，要適當(dāng)增大勘探孔密度，以此保障基礎(chǔ)資料及相關(guān)數(shù)據(jù)的科學(xué)性。

四、優(yōu)化巖土勘察工程的方法

1、 合理的劃分巖土工程勘察的階段

為了提高巖土工程勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)該將巖土工程勘察分為可行性研究勘探、初步勘探以及詳細(xì)勘探三個(gè)階段開展工作。對(duì)于可行性研究主要是對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)條件、地形地貌、地震、礦產(chǎn)以及工程項(xiàng)目施工資料等內(nèi)容進(jìn)行收集，并進(jìn)行相應(yīng)的地質(zhì)測(cè)繪與勘探，重點(diǎn)是對(duì)現(xiàn)有的大量資料進(jìn)行收集與分析，進(jìn)而評(píng)價(jià)項(xiàng)目建設(shè)的穩(wěn)定性與適宜性。

在初步勘探設(shè)計(jì)上應(yīng)該重點(diǎn)注意以下幾方面要求：在地貌單元布置勘探點(diǎn)，同時(shí)地貌交接部或者是地層變化較大的區(qū)域，對(duì)布置的勘探點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募用?；按照區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造以及巖體的特性等情況合理的確定勘探線、勘探點(diǎn)的布置以及孔深的確定；結(jié)合地貌單元以及地層結(jié)構(gòu)等情況進(jìn)行取土試樣以及原位測(cè)試勘探點(diǎn)的布置。

在詳細(xì)勘察設(shè)計(jì)階段，則主要是按照工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中提出的參數(shù)要求，對(duì)工程項(xiàng)目區(qū)域進(jìn)行巖土工程評(píng)價(jià)，同時(shí)對(duì)于不良地質(zhì)條件處理方案、基礎(chǔ)形式、工程項(xiàng)目基礎(chǔ)支護(hù)開挖施工方法以及降水等施工內(nèi)容提出可供參考的方案建議。

2、認(rèn)真施工，嚴(yán)格記錄

野外資料是整個(gè)勘察設(shè)計(jì)的第一手資料，必須保證其真實(shí)性、完整性、可靠性；而一旦一手資料不合事實(shí)，那么后面設(shè)計(jì)的工程方案、施工方案都會(huì)失去原有的價(jià)值。因此，對(duì)于勘察人員來說，在野外現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真施工、嚴(yán)格記錄是必要的，也是必須的。對(duì)于施工人員，針對(duì)每個(gè)土層采取不同的鉆進(jìn)方法，保證采取率；在鉆進(jìn)過程中，實(shí)事求是的記錄鉆進(jìn)過程，并記錄鉆進(jìn)過程中的變化，如回轉(zhuǎn)更速度、孔內(nèi)聲音、鉆機(jī)的跳動(dòng)等。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員，要對(duì)采上來的巖芯認(rèn)真編錄，記錄鉆孔中的分層深度、巖芯的特征和包含物等；還要指導(dǎo)鉆機(jī)施工，指出施工過程中的問題并加以改進(jìn)，如：對(duì)砂土、碎石土的標(biāo)貫、動(dòng)探位置的布置，要既滿足設(shè)計(jì)要求又做到不坍孔；對(duì)于判別砂土液化的標(biāo)貫試驗(yàn)根據(jù)場(chǎng)地合理安排，并嚴(yán)格控制測(cè)試間距等。

3、室內(nèi)測(cè)試

（1）原狀巖土樣本的采集和保存；

（2）對(duì)于巖石和土壤樣本的采集，應(yīng)該采用相應(yīng)的取樣設(shè)備，例如，對(duì)于軟土，應(yīng)該選擇薄壁取土器，對(duì)于硬質(zhì)土，應(yīng)該采用單動(dòng)或者雙動(dòng)二重管取土器，以保證取樣的有效性，避免對(duì)于土壤樣本的破壞；

（3）對(duì)于采集到的樣本，應(yīng)該做好相應(yīng)的保管工作，確保送樣及時(shí)、存放合理，盡可能避免樣本的振動(dòng)和存放溫度的變化；

（4）做好巖土樣本的定性劃分，從各種土的基本工程地質(zhì)特性進(jìn)行明確，從而了解不同性質(zhì)土的區(qū)域分布情況。軟土的天然含水量高、承載能力差；粉土的定性比較復(fù)雜，不僅需要塑性指數(shù)要在10以下，而且粒徑在0.075mm以上顆粒質(zhì)量不能超過總質(zhì)量的50%，僅僅考慮其中一個(gè)指標(biāo)，很容易造成誤判。另外，無論是對(duì)粘土的液化判別，還是承載力深寬修正，都需要考慮粘土的粘粒含量，因此，還必須對(duì)粘粒含量進(jìn)行測(cè)定。

（5）合理選擇工程剪切方法，如果直剪試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際土石體剪切破壞面不一致，則可能是對(duì)于排水條件的控制存在差異。按照《土石實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)規(guī)定，快剪實(shí)驗(yàn)一般只適用于滲透系數(shù)在10-6cm/s以下的細(xì)粒土，對(duì)于粉質(zhì)粘土并不適用。對(duì)于工程地質(zhì)性質(zhì)較差的粉土及實(shí)驗(yàn)，由于剪切強(qiáng)度指標(biāo)回歸性較差，因此只能作為輔助資料，三軸剪切實(shí)驗(yàn)才能夠滿足土樣的受力合理，只要能夠?qū)ε潘M(jìn)行有效，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度就會(huì)大大提高。

結(jié)語：巖土工程所研究的問題主要就是工程建設(shè)中所遇到的各類問題。筆者從理論與經(jīng)驗(yàn)的關(guān)系、加強(qiáng)設(shè)計(jì)溝通、各類等級(jí)劃分和提升經(jīng)濟(jì)效益收入等角度出發(fā)，展開了關(guān)于巖土工程勘察的某些基礎(chǔ)性問題的研究，從而冀圖于給未來同行的工作提供微小的幫助。從而有效地促進(jìn)國(guó)內(nèi)巖土工程勘察事業(yè)健康、決速的發(fā)展。

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