王浩 保定市城鄉(xiāng)建筑設(shè)計(jì)研究院

1 前言

巖土工程勘察技術(shù)的主要目的和技術(shù)要求是及時(shí)解決和研究處理在工程勘察過程當(dāng)中，與固體巖土的化學(xué)介質(zhì)流動相關(guān)的一切問題，勘察是建筑施工勘察工程當(dāng)中必不可少的一部分。目前伴隨著勘察技術(shù)的不斷提高，我國勘察技術(shù)管理問題開始突出，在工程勘查技術(shù)管理方面存在著很大的技術(shù)發(fā)展空間。在目前的勘察工作中，相關(guān)的技術(shù)人員對于建筑施工的工程圖紙資料進(jìn)行檢查時(shí)，對于在巖土工程勘察設(shè)計(jì)工作當(dāng)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題現(xiàn)象，加以分析歸納，并深入的研究探討問題經(jīng)常發(fā)生的原因，提高工程勘察的專業(yè)技術(shù)水平，保證工程勘察工作結(jié)果的客觀準(zhǔn)確度。

2 巖土工程勘察技術(shù)概述

2.1 初步勘察階段

初步勘察階段是對目前擬建施工場地主體巖土結(jié)構(gòu)性質(zhì)情況做進(jìn)一步分析確定，爭取最大限度滿足地基工程建設(shè)技術(shù)需求，為確定地基基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)方案以及研究制定相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害處理配套方案提供更多面的數(shù)據(jù)分析支持?？辈熘攸c(diǎn)為勘查建筑施工場地內(nèi)的非建筑施工地段，在充分掌握相關(guān)現(xiàn)有地勘資料的基礎(chǔ)上還可進(jìn)行建筑土工地質(zhì)測試、工程材料鉆探、物探以及建筑工程地質(zhì)測繪等。此階段工作需要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)要求來組織進(jìn)行，以選址實(shí)施方案適用范圍為主要基礎(chǔ)，確定地震測試與地質(zhì)勘探兩項(xiàng)工作，同時(shí)還需要通過研究收集場地各項(xiàng)相關(guān)資料，確定場地內(nèi)不良影響地質(zhì)作用物的具體位置、成因以及發(fā)展趨勢，對其對場地工程建設(shè)效果造成的不良影響程度進(jìn)行綜合評估?？睖y的研究內(nèi)容主要分為探測地層地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖土地質(zhì)工程結(jié)構(gòu)特性、地質(zhì)地貌構(gòu)造以及探測地下水等幾個(gè)方面，探測地質(zhì)構(gòu)造地層斷裂對探測場地地震穩(wěn)定性的直接影響，以及探測場地內(nèi)的地震活動效應(yīng)。其中，如果整個(gè)場地土壤處于一個(gè)季節(jié)性土壤凍土凍結(jié)地區(qū)，要相應(yīng)確定整個(gè)場地土壤的標(biāo)準(zhǔn)度和凍結(jié)深度。

2.2 詳細(xì)勘察階段

本階段以基礎(chǔ)地質(zhì)條件為主要重點(diǎn)，確定地質(zhì)防治措施，對基礎(chǔ)巖土體系的加固及基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量進(jìn)行地質(zhì)評價(jià)和綜合計(jì)算，從而保證工程設(shè)計(jì)方案的總體要求得到滿足。首先，要詳細(xì)確定基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)建筑厚度范圍內(nèi)所有硬巖土層的結(jié)構(gòu)、厚度、種類和結(jié)構(gòu)特征，準(zhǔn)確計(jì)算建筑基礎(chǔ)層的承載力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。然后，根據(jù)高層建筑預(yù)埋層的布置，確定高層建筑的總體規(guī)模、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)，以及各高層建筑預(yù)埋層的整體水平標(biāo)高，特別是建筑的特殊部位，建筑預(yù)埋層的深度應(yīng)嚴(yán)格控制。此外，為需要同時(shí)計(jì)算整體沉降高度的建筑用戶，提供各種計(jì)算參數(shù)，預(yù)測整個(gè)建筑的整體傾斜度，實(shí)現(xiàn)不均勻沉降。最后，有必要掌握土壤貧瘠的地質(zhì)災(zāi)害基礎(chǔ)，地質(zhì)災(zāi)害的分布面積和嚴(yán)重程度，來判斷地下水的直接影響，實(shí)現(xiàn)基本的工程管理，研究擬定實(shí)施的工程管理計(jì)劃。

3 巖土工程勘察技術(shù)中存在的問題

3.1 工程地段地形研究少

在對整個(gè)巖土場地工程建設(shè)的整體調(diào)查中，忽略了巖土工程與場地環(huán)境之間的整體性質(zhì)和特點(diǎn)。在測量數(shù)據(jù)的收集中，簡單的直接收集施工圖和現(xiàn)場相關(guān)信息，忽略了對整個(gè)巖土工程施工區(qū)域和環(huán)境的整體調(diào)查，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確把握整個(gè)工程中巖土工程施工的相關(guān)信息，無法準(zhǔn)確確定工程基礎(chǔ)和黏土層的相關(guān)變化規(guī)律，導(dǎo)致后期巖土工程施工效果受環(huán)境影響較大，這不僅直接延長了過程的持續(xù)時(shí)間，也直接增加了項(xiàng)目資金的成本。

此外，由于忽略了室內(nèi)環(huán)境與設(shè)計(jì)項(xiàng)目之間的直接聯(lián)系，在進(jìn)行裝修方案設(shè)計(jì)時(shí)，可能會忽略許多重要的細(xì)節(jié)。如果管理不慎，可能會對整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的建設(shè)和效果產(chǎn)生不良影響[1]。

3.2 協(xié)調(diào)工作管理不當(dāng)

巖土結(jié)構(gòu)工程的實(shí)際測量和施工過程中涉及很多技術(shù)內(nèi)容，整個(gè)施工現(xiàn)場的實(shí)際測量和施工耗時(shí)較長，而且由于施工項(xiàng)目數(shù)量較多，在實(shí)際測量和施工過程中可能會遺漏一些實(shí)際測量和施工項(xiàng)目，造成在實(shí)際勘察和施工過程中出現(xiàn)與技術(shù)規(guī)范不完全一致的各種情況。例如，地質(zhì)巖土脆弱地質(zhì)結(jié)構(gòu)，在取樣時(shí)使用的手持式鉆孔次數(shù)較少，容易造成不同地質(zhì)巖土和不同巖體的風(fēng)化侵蝕程度界面劃分不準(zhǔn)確的特殊情況，不能準(zhǔn)確劃分和判斷軟弱地質(zhì)構(gòu)造的界面。另外，由于整個(gè)行業(yè)巖土工程勘察工程師的勘察管理比較復(fù)雜，所需費(fèi)用和資金也比較大，如果各人力資源和相關(guān)部門的管理不協(xié)調(diào)，這將從根本上影響今后巖土工程勘察技術(shù)的推廣應(yīng)用和巖土工程師的勘察效果。

3.3 勘察工作缺乏聯(lián)系

巖土勘察設(shè)計(jì)工作報(bào)告需要工程技術(shù)人員以工程勘察成果為設(shè)計(jì)依據(jù)，完成工作報(bào)告的設(shè)計(jì)和編制，然后將工程勘察工作報(bào)告作為巖土工程建設(shè)的基礎(chǔ)資料提供支持。但在實(shí)際勘察施工過程中，勘察施工報(bào)告的質(zhì)量不能及時(shí)得到保證，存在內(nèi)容描述不清、施工專業(yè)知識缺乏等問題，甚至可能直接導(dǎo)致實(shí)際測量施工與工程設(shè)計(jì)不完全一致的情況同時(shí)出現(xiàn)。此外，由于當(dāng)前巖土工程基礎(chǔ)勘察是由多個(gè)子工程組成的，為了有效地保證巖土工程勘察的整體勘察效果，經(jīng)常需要每個(gè)分項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)工作。結(jié)合所有工程勘察項(xiàng)目的數(shù)據(jù)分析，研究和制定最終完善的工程施工實(shí)施方案，確定巖土基礎(chǔ)工程施工的實(shí)施模式。但由于缺乏準(zhǔn)確的分析和聯(lián)系資料，導(dǎo)致資源調(diào)查與地質(zhì)設(shè)計(jì)脫節(jié)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析和聯(lián)系能力不足，不能及時(shí)為地質(zhì)設(shè)計(jì)人員提供準(zhǔn)確、精細(xì)的地質(zhì)資源分析信息，降低了設(shè)計(jì)方案的合理性。

4 勘察技術(shù)在巖土工程施工中的應(yīng)用研究

4.1 地質(zhì)測繪技術(shù)

工程建設(shè)地質(zhì)調(diào)查中的測繪技術(shù)分析是巖土結(jié)構(gòu)工程地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)基礎(chǔ)。其主要目的是通過確定不同施工場地不同層間的地貌，確定工程地質(zhì)處理效果之間的關(guān)系，合理劃分不同施工場地的不同地貌處理單元區(qū)。同時(shí)，負(fù)責(zé)分析確定工程建設(shè)場地的巖土結(jié)構(gòu)基本性質(zhì)、厚度、成因及具體地理分布，為最終確定和實(shí)施工程設(shè)計(jì)方案提供數(shù)據(jù)分析支持。通過推動地質(zhì)工程測繪技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以有效地幫助地質(zhì)設(shè)計(jì)工作者快速確定和提出綜合經(jīng)濟(jì)性最高的設(shè)計(jì)方案，提高地質(zhì)工程建設(shè)的實(shí)際綜合經(jīng)濟(jì)效益[2]。

4.2 室內(nèi)試驗(yàn)技術(shù)

在分析擬建巖土工程場地可能存在的巖土工程地質(zhì)問題的基礎(chǔ)上，通過室內(nèi)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室等技術(shù)手段，實(shí)時(shí)獲取場地相應(yīng)的巖土工程物理地質(zhì)指標(biāo)，并對該場地的巖土工程現(xiàn)狀進(jìn)行地質(zhì)評價(jià)，為巖土工程的合理規(guī)劃、建設(shè)和發(fā)展提供良好的技術(shù)支持。一般情況下，通過測量相應(yīng)巖土的物理性質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)來確定相應(yīng)巖土的物理性質(zhì)，并通過物理壓縮機(jī)和試驗(yàn)機(jī)初步確定相應(yīng)巖土的物理壓縮性，從而保證地基硬化處理的準(zhǔn)確性和合理性。此外，在大型工程建設(shè)場地主體地質(zhì)勘察中，要積極探索引進(jìn)各種新的勘察技術(shù)，如采用數(shù)字化地質(zhì)勘察分析技術(shù)，通過各種數(shù)字化地表地質(zhì)模型分析方法，準(zhǔn)確查明工程建設(shè)現(xiàn)場存在的地質(zhì)情況，將抽象的、同質(zhì)的屬性點(diǎn)無縫連接起來，在建筑工程中形成各種網(wǎng)絡(luò)和曲面，分析確定地質(zhì)系統(tǒng)和空間的不同屬性特征。

4.3 多道瞬態(tài)面波法

在巖土工程施工測量過程中，利用瞬變波的力學(xué)特性，采用多點(diǎn)對多個(gè)瞬變面波的測量方法進(jìn)行地質(zhì)測量，基本原則是根據(jù)城市巖土的化學(xué)和物理彈性特性、波的徑向擴(kuò)散、速度的空間相關(guān)性等，合理準(zhǔn)確地判斷巖土工程勘察參數(shù)，及時(shí)獲得最終準(zhǔn)確的巖土工程勘察數(shù)據(jù)，從而為巖土工程勘察的長期順利開展和建設(shè)提供可靠的地理參考勘察資料。與其他測量技術(shù)相比，采取多道瞬態(tài)面波法具有更明顯的優(yōu)勢。它不需要直接鉆孔，也不需要復(fù)雜的計(jì)算，應(yīng)用范圍比較廣。

4.4 高密度電阻率法

高密度電阻率法能實(shí)時(shí)存儲大量的特定信息圖像數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)信息圖像的自動采集和實(shí)時(shí)高效的數(shù)據(jù)信息處理，并通過信息圖像直觀、準(zhǔn)確地顯示具體信息。同時(shí)，借助專業(yè)的信息計(jì)算機(jī)合成軟件，高密度高阻功率法可以實(shí)現(xiàn)信息圖像的自動采集和實(shí)時(shí)高效的數(shù)據(jù)信息處理，保證信息圖像的成功合成。采用高密度電阻率檢測方法對大型巖土防護(hù)工程項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場勘察時(shí)，勘察技術(shù)人員首先要全面深入地了解工程勘查現(xiàn)場的實(shí)際工作情況，從而保證調(diào)查現(xiàn)場檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。同時(shí)，利用大量國內(nèi)外地質(zhì)調(diào)查資料和現(xiàn)場電阻、功率數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)成像，實(shí)時(shí)繪圖顯示場地整體地質(zhì)剖面結(jié)構(gòu)。結(jié)合場地巖體起伏的高阻曲線，可以得到場地巖體的整體地質(zhì)形態(tài)和布局變化[3]。

4.5 工程物探探測技術(shù)

在土工防護(hù)工程中，檢測質(zhì)量評價(jià)的主要形式是檢測基樁的施工質(zhì)量，評價(jià)路基或小壩基的密實(shí)度，并對地基加固的施工效果進(jìn)行評價(jià)。在我國巖土工程中，工程物理儀器從技術(shù)到現(xiàn)在的應(yīng)用主要包括以下幾種技術(shù)：瞬變地質(zhì)探測雷達(dá)、瞬變地波法等。將工程施工前后的現(xiàn)場彈性電磁波振動速度與施工現(xiàn)場質(zhì)量檢測一個(gè)月后的測試值進(jìn)行對比。此外，還可以充分利用大壩電磁波帶的傳輸速率和速度的不同特性進(jìn)行校核。例如，大壩和其他大壩建筑物是否仍有裂縫，可以充分調(diào)查這些裂縫的具體危害，然后對大壩本身是否仍有重大危害以及危害的風(fēng)險(xiǎn)等級進(jìn)行評估，從而及時(shí)有效地采取相應(yīng)的預(yù)防措施，最終全面有效地保障大壩工程的使用安全，從而有效地防止重大事故的再次發(fā)生。

地質(zhì)鉆探是我國巖土傳統(tǒng)物探的主要方法。這種勘探方法一般以點(diǎn)對面為基礎(chǔ)，即獲得的各種地質(zhì)勘探界面通常不與地面相連，勘探的準(zhǔn)確性也需要驗(yàn)證，但是，巖土工程物探技術(shù)多年來獲得的各種地質(zhì)勘察界面通常是連續(xù)的，在勘察中往往不易遇到地質(zhì)漏洞，所獲得的勘察成果非常準(zhǔn)確。對于目前傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探技術(shù)而言，目前無法有效解決的地質(zhì)問題大多只能通過工程探測等技術(shù)手段來完成，如地下地質(zhì)斷層、不透水物等。與傳統(tǒng)的物探技術(shù)相比，工程物探技術(shù)在實(shí)際鉆探條件和工作場地使用限制上更為寬松，對場地使用的限制較少，具有鉆進(jìn)精度高、成本低、工作效率高等一系列技術(shù)優(yōu)勢。在認(rèn)識到勘探利用與傳統(tǒng)工程勘探技術(shù)的區(qū)別時(shí)，可以將勘探利用與工程物探技術(shù)完全區(qū)分開來，二者相輔相成，充分發(fā)揮工程勘探技術(shù)的作用，因此，在當(dāng)前競爭激烈的工程勘察技術(shù)市場中，它總能占據(jù)絕對優(yōu)勢。

5 結(jié)束語

綜上所述，巖土工程勘察管理是城市工程建設(shè)的管理基礎(chǔ)。為有效保證巖土工程勘察管理效果，及時(shí)調(diào)查分析勘察中存在的難點(diǎn)問題，結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探ㄔO(shè)的實(shí)際工作需要，確定有效的勘察管理控制措施，并積極推廣應(yīng)用各種巖土工程勘察管理新技術(shù)，在充分保證巖土工程勘察設(shè)計(jì)報(bào)告中有關(guān)資料真實(shí)完整的基礎(chǔ)上，巖土工程勘察管理效果逐步提高。