关于岩土工程勘察的几点认识

杨凤伟，王剑锋

（安徽省交通勘察设计院有限公司，安徽 合肥 230011）

1 岩土工程体制

岩土工程体制是20 世纪80 年代在国内工程勘察行业中推行的，我国基于苏联体制建立的“工程勘察行业”获得了显著的发展，并实现了与国际工程界的初步对接。岩土工程体制可以《岩土工程勘察规范》(GB50021-94)的推行为标志，使岩土工程勘察行业逐步规范化、系统化，使工程勘察工作者为社会提供更专业、更广泛的专业技术服务。从而岩土工程将会成为社会可持续发展的基础性行业。

2 行业规范的应用与发展

与工程勘察相关的规范主要有勘察规范、地基规范、抗震规范、试验规范、检测规范，这些规范大部分都有国家标准、地方标准和行业标准。

2.1 国家标准的发展与推进

目前主要使用的岩土工程勘察行业的国家标准为《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)（2009 年）是《岩土工程勘察规范》(GB50021-94)、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)逐年修订而来的，经过修订的新规范更符合经济和社会的发展。

2.2 行业规范的发展与推进

目前使用的行业规范分为水运行业规范、市政行业规范、公路行业规范、铁路行业规范、工业与民用建筑行业规范等，这些规范是在国家标准的基础上制定的，并随着技术的改进，逐年对规范进行修订，使其符合本行业的特点，并对局部条文进行细化。这样专业技术人员就能够根据国家标准，立足本行业规范，对工程场地进行相应的岩土工程勘察工作。

3 岩土工程勘察与工程设计的关系

岩土工程勘察是工程设计中极其重要的一环，勘察手段虽然有所改进，但难有较大突破，场地地层千差万别，勘察资料是设计的基础，勘察资料的准确性与否，关乎到整个建设工程的经济与质量，是安全与经济环节中关键的一环。严把质量关，基础资料是重中之重， 而岩土工程勘察是从单一的“ 钻探—试验—提供资料”逐渐转化为智力服务的提供者、建造方案的实施者和建设项目专业的质量管理者等，服务项目延伸到多个环节，包括工程设计与地基施工方案的决策、岩土工程咨询服务等，使岩土工程勘察与工程设计有了很好的衔接。

4 岩土工程勘察需要重视的问题

4.1 岩体的勘察性评价

《工程岩体分级标准》（GB 50218-94）是国家强制性标准，对岩土工程勘察而言，主要的技术评价指标是单轴饱和抗压强度Rc和岩体完整性指数Kv。对岩体进行评价时，评价指标要明确，其中单轴饱和抗压强度Rc较容易取得，而岩石风化系数Kf、岩体完整性指数Kv较难实测，但可以与岩石质量指标RQD进行类比，以鉴别岩石工程性质好坏。

岩体的承载力与岩体的工程分级一样，执行《工程岩体分级标准》（GB 50218-94），但岩体承载力应在岩体工程分级的基础上确定。

公路行业中，当采用嵌岩桩时，应根据岩石的单轴饱和抗压强度Rc与岩体的完整程度共同确定。

4.2 碎石土的勘察评价

在岩土工程勘察中，碎石土的成分复杂，形态复杂。 根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)（2009 年），主要采用圆锥动力触探锤击数来确定碎石土的密实程度。碎石土的充填物成分、颗粒间的摩擦力、骨架颗粒的坚固程度等会直接影响到动力触探锤击数整体数值，也就是动力触探的锤击数与碎石土的颗粒组成有很大关系。但依据动力触探的锤击数平均值查取地基承载力及变形模量规范是允许的。

4.3 软土的勘察评价

软土指天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土。安徽省地区的软土主要为河湖相沉积，具有触变性、流变性、高压缩性、低强度、低透水性、不均匀性等特点。在进行岩土工程勘察中，应对软土采取原状土样进行岩土试验，并进行静力触探与十字板剪切试验等原位测试方法，结合室内岩土试验确定软土的抗剪强度指标，进而确定软土的承载能力与沉降量指标，评价场地的稳定性与适宜性。软土不能作为地基持力层，应判定其对地基变形和承载力的影响。软土的承载力在不考虑变形的前提下，可根据室内试验、原位测试和当地经验确定。

4.4 膨胀土的勘察评价

膨胀土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成，具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的黏性土。地基土浸水膨胀，建筑物会上升隆起；地基土失水收缩，建筑物会产生下沉或开裂， 膨胀土的涨缩变形量会直接影响到建筑物变形破坏的程度。

在工程实践中，采取原状土样进行自由膨胀率、膨胀率、收缩系数、膨胀力等试验，来确定地基土的膨胀等级，计算膨胀地基土的变形量等。为确定膨胀土地基土的承载力、膨胀压力，还可进行浸水载荷试验、剪切试验和旁压试验等。膨胀土的膨胀等级可根据规范确定其膨胀等级。

膨胀土地区的地基处理可采用换土、砂石垫层、土性改良等方法，亦可采用桩基或墩基。膨胀土地基施工开挖时，应在达到设计开挖面前1m 距离处，采取严格保护措施，防止岩土遭受长时间暴晒、风干、浸湿或冲水，而影响地基的承载能力。

4.5 关于桩基值得注意的几个问题

4.5.1 桩的负摩阻力

负摩阻力是桩基础设计时常见的问题，由于某些原因，当桩周土体的沉降量大于桩本身的沉降时，桩侧表面的一部分面积上将产生负摩阻力。负摩阻力对桩产生下拉作用，致使桩基的荷载增加，变相的降低了桩的承载力，使其沉降加大，严重时会导致建筑物的损害或破坏，由于设计人员忽略了负摩阻力的影响而引起的工程事故不在少数。桩的负摩阻力测试、计算都较困难，重在设计采取措施，降低其影响，对不均匀沉降的，同一桩台持力层应选同一地层， 打桩的最终贯入度不能相差过大，不同建筑结构的链接等，这是设计需要考虑的问题。对厚层软土的场地，有可能造成负摩阻力影响的场地，设计时应予以重视。

4.5.2 桩基承载力的深度效应

桩的承载力（主要是桩端承载力）随着入土深度，特别是进入持力层的深度而变化，这种特性称之为深度效应。桩端进入持力层是砂土或硬粘性土时，极限端承力将随着进入持力层的深度线性地增加。达到一定深度hc之后，端承力达到极限值并保持稳值qc。这一深度称为临界深度，一般hc≈10d(d 是桩径)。临界压力与覆盖压力P0持力层土的相对密度Dr有关。当无覆盖压力时，hc随端承力的增大而线性增大；当有覆盖压力时，其临界深度hc随P0的增大而减小，端承力则随覆盖压力增大而增大，故需对承载力进行深度修正。

4.6 关于抗震效应的勘察评价要求

岩土工程勘察报告中地震效应评价是其中最重要的内容之一。场地的地震效应主要为抗震设防验算与构造提供依据。在岩土勘察的分析中，主要以场地土类别、不利地段等因素进行描述。不同岩土构成的同样地形条件的地震影响是不同的，地震造成建筑物的破坏，除直接引起的结构破坏外，还有场地条件的原因，如地震引起的地表错动和地裂、地基土的不均匀沉降、 滑坡和饱和粉土、 砂土的液化等。《建筑抗震规范》（GB50011-2010）将场地分为有利、一般、不利和危险地段四类，为勘察设计提供了地质、地形和地貌的定性依据。对地震烈度大于或等于6 度的区域进行岩土工程勘察时应划分建筑场地类别，采用双参数分类方法，一是土层等效剪切波速，二是场地覆盖层厚度。根据场地类型和设计地震分组，分析评价场地受影响的特征周期。

5 强化岩土工程勘察的措施

5.1 勘察与设计之间的密切沟通

岩土工程勘察与工程设计一般情况下是分离的，为了加快岩土工程勘察和设计工作的体系化进程，就需要岩土工程勘察工作和工程设计密切沟通，在岩土工程勘察工作和设计工作实现无缝对接。这样可以避免造成资源浪费，以及一些主观原因造成的勘察结果的偏差，这样也可以提高岩土工程勘察工作的工作效率，减小勘察和设计的工作周期。

5.2 勘察市场的规范化管理

岩土工程勘察市场存在很多不规范的行为，需要不断的完善勘察行业的体制，不规范的勘察行为加以制约。政府机关要制定严格的法律法规，监管部门也要严格遵守法律、法规对勘察部门进行引导和监督。提高勘察工作的质量，避免不规范行为的产生，使投资的收益最大化。

5.3 勘察方法合理，提升勘察人员技术水平

岩土工程勘察的方法多种多样，应该根据所要勘察目标的实际状况，选择合理的勘察方法和勘察设备，提高勘察工作的质量和水平。勘察单位应不断加强勘察技术人员的再教育以及技术培训，促进人员知识的更新。同时促进勘察技术的交流和知识渗透，尽可能地组织技术人员参加各种相关的学术活动、讲座，达到扩大勘察技术人员的知识广度和深度的目的，以提高勘察技术人员的综合能力。

6 总 结

岩土工程勘察是建设工程项目的基础，是一项较为系统且复杂的工作，因各方面的影响因素较多，使得实际勘察工作中常会发生一些问题，要求从业者在实际工作中不断积累工程经验，把握勘察的重点问题，解决勘察中存在的难点问题，为设计及施工提供准确的岩土工程勘察资料。

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