探析勘察技术在岩土工程中的运用

陈华明

【摘 要】岩土工程进行勘察技术工作时，需要对勘察场地的地质、周围的环境特点和岩土条件进行详细勘察，具体的就是指岩土的地层特征，岩石岩性、地下水分布、地下水水质的变化规律、空间分布、周围的地质灾害等内容。通过这些工作的进行，对岩土工程问题有效的、合理的进行解决，保证了岩土工程的安全性、工作的高效性，也促进了我国社会主义经济的可持续发展。基于此，本文着重分析勘察技术在岩土工程中的运用。

【关键词】岩土工程；勘察技术；运用

1、岩土工程勘察的涵义

岩土工程勘察是在搜集附有坐标和地形的建筑总平面图、场区的地面整平标高、建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料之后，采用工程地质测绘、工程地质钻探、原位测试、室内试验、工程物探等勘察方法，正确反映工程地质条件，查明不良地质作用和地质灾害，精心勘察、精心分析，提出资料完整，评价正确的勘察报告，提供设计及施工所需的岩土参数。

2、岩土工程勘察的方法

2.1、工程地质测绘

工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作，一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用工程地质与水文地质的理论，对地面的地质现象进行观察和描述，分析其性质和规律，并藉以推断地下地质情况，为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地，必须进行工程地质测绘，但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地，则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法，高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况，起到有效地指导其他勘察方法的作用。

2.2、勘探与取样

勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段，它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速，能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况，所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是，物探成果判释往往具多解性，方法的使用又受地形条件等的限制，其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程，均是直接勘探手段，能可靠地了解地下地质情况，在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛，可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时，可采用坑探方法。坑探工程的类型较多，应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备，耗费人力、物力较多，有些勘探工程施工周期又较长，而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点，布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据，切避盲目性和随意性。

2.3、原位测试与室内试验

原位测试与室内试验的主要目的，是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数，包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都借助于勘探工程进行，是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境，基本上在原位应力条件下进行试验，所测定的岩土体尺寸大，能反映宏观结构对岩土性质的影响，代表性好。试验周期较短，效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多，不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确，应力应变条件可以控制等入可以大量取样。

3、岩土勘察在岩土工程技术中的现状

3.1、勘察方式少

岩土工程在进行勘察工作时需要运用多种勘察手段进行岩土工程勘察。目前一些岩土勘察单位在进行勘察地质工作时，仍然按老式的工程地质勘察手法进行勘察工作，勘察后最终报告只注重定性分析，相关的定性评价数据却很少。

3.2、报告缺少针对性建议

上交的勘察报告定量数据很少，没有提出针对性的建议措施。还受传统工程地质勘察报告影响，岩土工程勘察工作报告大多以采用描述，对岩土地质的勘察结论比较笼统，不够具体，没有针对性，在工程设计或施工时就不能很好的对勘察结论进行采用。比如某勘察单位对某个五栋高层住宅进行桩基承载力测试，提出了较高的安全系数，经过设计单位和施工单位一起研究后决定把安全系数适当下调，这样一来既保证了工程的安全性，也节约了大量的工程预算资金。

3.3、勘察质量不高

随着社会经济体制的改革，许多的勘察单位也实行自负盈亏的企业化制度，可以主动的進行勘察任务，有些勘察单位只看重一时的经济利益，对勘察的质量没有很好的进行管理，导致了整体勘察质量的下降，有的勘察单位为了争取任务，在预算价时故意压低价钱，为了获得经济效益不得不进行工作量的降低，应该进行的项目工作不做或少做，没有按照规定要求进行钻探取样工作，不规范的钻探取样导致不能确定分层的位置，对于地质现象不能做到完整的采样工作，有的勘察单位直接代替了取样机而从岩芯中直接取样，还有的勘察单位做的取样标本太少，不能做出整体的地质状况分析。

3.4、没有结合当地情况

勘察结果需要勘察技术人员长期积累的经验，不结合好当地的区域性特征，就不能对当地的地基土层特点有深入的了解，也就不能正确的去评价当地的地基土。比如在勘察高层建筑的地基工作中，用箱基可以满足工作需要，勘察单位没有结合当地实际经验，在用箱基上又加了桩基复合基础，导致工期没有必要的延长，经费也造成了很大的浪费。比如有的地方地层有含砾粘土层，它具有遇水或搅拌变软的蠕变特性，一般情况下，原位试验和室内试验都可以保证含砾粘土层的承载力值，当对此地层进行勘察试验时，由于不注重当地实际经验结果，采用较低的地基土承载力值时导致了工期的延长和资金的浪费。

4、岩土勘察在岩土工程技术中的发展趋势

4.1、强化岩土工程勘察机制建设，加强监理

因为岩土勘察监理机制的不健全使得施工计划不当，对整个工程具有很大的不利影响，所以必须要健全相关的岩土工程勘察的监理机制，制定好勘测监理目标和指导方案，提高勘察的效率和质量，加强对勘察现场和整个过程的监理，以规范勘察作业，实现安全可靠勘察。加强对勘测工作量和勘探质量的审查工作，严格监控工序流程，及时对不良的现象进行控制和处理。对工程测绘、界面划分等基础性工作的开展要重点把关，加强监控的力度。对勘测报告的数据参数要加强审核，将质量控制落到实处，对统计资料的审查要注意分析它的合理性和连贯性，尽量减小误差。比如对水文地质资料进行审查时要特别注意各地质层的渗透系数，可以参考以下渗透系数表：

岩土名称 渗透系数k（cm/s） 岩土名称 渗透系数k（cm/s）

黏土 <6×10-6 级配不良中砂 4×10-2～6×10-2

粉质黏土 6×10-6～1×10-4 粗砂 2×10-2～6×10-2

粉土 1×10-4～6×10-4 级配不良粗砂 7×10-2～8×10-2

黄土 3×10-4～6×10-4 砾石 6×10-2～1×10-1

膨胀土 2×10-4～1×10-4 卵石 1×10-1～6×10-1

粉砂 6×10-4～1×10-3 无充填物卵石 6×10-1～1×100

细砂 1×10-3～6×10-3 弱裂隙岩体 2×10-2～7×10-2

中砂 6×10-3～2×10-2 多裂隙岩体 >7×10-2

4.2、提高岩土工程勘察人员素质、统一各行业勘察规范

岩土勘察工作的专业性很强，所以勘察人员的素质在一定程度上决定了勘察工作的质量，为了满足岩土工程的需求，必须加强对岩土勘察人员的素质培训工作，同时勘察人员在进入实际勘察工作之前要经过长时间的实习期，才能正式进行岩土工程勘察工作。相比于世界上的发达国家，我国在岩土工程的勘察技术上表现的还比较落后，相关的岩土工程勘察人员还很少，相关岩土地质专业人员还不能对岩土工程的方法和理论知识有个全面的掌握，受传统工程勘察方法的影响严重。实行勘察前的技术交底工作，使技术人员知道所采用的技术标准，掌握好每个项目岩土工程勘察工作的重点和难点。另外，目前我国勘察规范种类繁多，各行各业几乎都有自己系统内独立的一套勘察设计规范，如水利、电力、公路、铁路、市政、港口工程等规程规范，这些规范在某些方面的技术规定都有别于建筑系统的“岩土工程勘察规范”和“建筑地基基础设计规范”，有些规定给一线从事技术工作的人员造成了很大的困扰，甚至有点无所是从。有时需要交叉使用，有时需要区分对待，而大自然的地质情况却不会因为不同规范的规定而改变其工程性状。当然，这些不同行业规范的产生有其工程性质的背景，同样的技术问题在不同的勘察设计规范有着不同的规定，甚至是很大的差别，若使用不当，可能会造成严重的工程质量和安全问题。因此，本人觉得统一各行业勘察规范很有必要，很有工程意义，也是我国岩土工程勘察行业朝着大岩土方向发展的重要里程碑。

4.3、现场检验与监测的必要性

现场检验与监测是勘探工程的重要组成部分，主要在施工过程和运营期间进行。一般在施工勘察工作阶段开始进行。其目的在于保障施工的质量以及施工的安全，提高工程所具有的经济方面的性能。检验与监测主要包括两个方面的工作内容： 一是对勘察结果进行检验，二是对工程的质量进行检测。通过这些数据，设计及施工人员可以推算出工程技术的相关参数，以此作为施工设计方案及依据，优化设计方案的目的在于使其能够在技术上具有一定的操作性。这个工作一般是安排在施工的过程中进行的，但是有些工程要求比较特殊就安排此项工作在项目竣工的时候进行。

4.4、促进勘查技术数字化

科学技术以及计算机技术的进行也在不断的促进着岩土工程勘察技术的发展，引进高科技仪器，应用数据库管理技术，互联网技术，利用计算机内的相关软件将于工程相关的数据信息进行统计分析、整理归纳，总结出有效信息。还可以依据数学建模，精确表现出勘察场地的工程地质表面情况。数据采集仔信息化，可以使得勘察资料进行数字化处理，将整理的设计图纸、文字等相关资料妥善的进行保存，为今后的检测提供依据，保證资料都能够追查到。

总之，岩土工程进行勘察技术工作时，需要对勘察场地的地质、周围的环境特点和岩土条件进行详细勘察，具体的就是指岩土的地层特征，岩石岩性、地下水分布、地下水水质的变化规律、空间分布、周围的地质灾害等内容。通过这些工作的进行，对岩土工程问题有效的、合理的进行解决，保证了岩土工程的安全性、工作的高效性，也促进了我国社会主义经济的可持续发展。

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