勘察技术在岩土工程施工中的应用研究

王浩 保定市城乡建筑设计研究院

1 前言

岩土工程勘察技术的主要目的和技术要求是及时解决和研究处理在工程勘察过程当中，与固体岩土的化学介质流动相关的一切问题，勘察是建筑施工勘察工程当中必不可少的一部分。目前伴随着勘察技术的不断提高，我国勘察技术管理问题开始突出，在工程勘查技术管理方面存在着很大的技术发展空间。在目前的勘察工作中，相关的技术人员对于建筑施工的工程图纸资料进行检查时，对于在岩土工程勘察设计工作当中经常出现的问题现象，加以分析归纳，并深入的研究探讨问题经常发生的原因，提高工程勘察的专业技术水平，保证工程勘察工作结果的客观准确度。

2 岩土工程勘察技术概述

2.1 初步勘察阶段

初步勘察阶段是对目前拟建施工场地主体岩土结构性质情况做进一步分析确定，争取最大限度满足地基工程建设技术需求，为确定地基基础工程设计方案以及研究制定相关地质灾害处理配套方案提供更多面的数据分析支持。勘察重点为勘查建筑施工场地内的非建筑施工地段，在充分掌握相关现有地勘资料的基础上还可进行建筑土工地质测试、工程材料钻探、物探以及建筑工程地质测绘等。此阶段工作需要严格按照相关技术要求来组织进行，以选址实施方案适用范围为主要基础，确定地震测试与地质勘探两项工作，同时还需要通过研究收集场地各项相关资料，确定场地内不良影响地质作用物的具体位置、成因以及发展趋势，对其对场地工程建设效果造成的不良影响程度进行综合评估。勘测的研究内容主要分为探测地层地质结构、岩土地质工程结构特性、地质地貌构造以及探测地下水等几个方面，探测地质构造地层断裂对探测场地地震稳定性的直接影响，以及探测场地内的地震活动效应。其中，如果整个场地土壤处于一个季节性土壤冻土冻结地区，要相应确定整个场地土壤的标准度和冻结深度。

2.2 详细勘察阶段

本阶段以基础地质条件为主要重点，确定地质防治措施，对基础岩土体系的加固及基础工程的施工质量进行地质评价和综合计算，从而保证工程设计方案的总体要求得到满足。首先，要详细确定基础结构和基础建筑厚度范围内所有硬岩土层的结构、厚度、种类和结构特征，准确计算建筑基础层的承载力和结构稳定性。然后，根据高层建筑预埋层的布置，确定高层建筑的总体规模、结构特点和性质，以及各高层建筑预埋层的整体水平标高，特别是建筑的特殊部位，建筑预埋层的深度应严格控制。此外，为需要同时计算整体沉降高度的建筑用户，提供各种计算参数，预测整个建筑的整体倾斜度，实现不均匀沉降。最后，有必要掌握土壤贫瘠的地质灾害基础，地质灾害的分布面积和严重程度，来判断地下水的直接影响，实现基本的工程管理，研究拟定实施的工程管理计划。

3 岩土工程勘察技术中存在的问题

3.1 工程地段地形研究少

在对整个岩土场地工程建设的整体调查中，忽略了岩土工程与场地环境之间的整体性质和特点。在测量数据的收集中，简单的直接收集施工图和现场相关信息，忽略了对整个岩土工程施工区域和环境的整体调查，导致无法准确把握整个工程中岩土工程施工的相关信息，无法准确确定工程基础和黏土层的相关变化规律，导致后期岩土工程施工效果受环境影响较大，这不仅直接延长了过程的持续时间，也直接增加了项目资金的成本。

此外，由于忽略了室内环境与设计项目之间的直接联系，在进行装修方案设计时，可能会忽略许多重要的细节。如果管理不慎，可能会对整个设计项目的建设和效果产生不良影响[1]。

3.2 协调工作管理不当

岩土结构工程的实际测量和施工过程中涉及很多技术内容，整个施工现场的实际测量和施工耗时较长，而且由于施工项目数量较多，在实际测量和施工过程中可能会遗漏一些实际测量和施工项目，造成在实际勘察和施工过程中出现与技术规范不完全一致的各种情况。例如，地质岩土脆弱地质结构，在取样时使用的手持式钻孔次数较少，容易造成不同地质岩土和不同岩体的风化侵蚀程度界面划分不准确的特殊情况，不能准确划分和判断软弱地质构造的界面。另外，由于整个行业岩土工程勘察工程师的勘察管理比较复杂，所需费用和资金也比较大，如果各人力资源和相关部门的管理不协调，这将从根本上影响今后岩土工程勘察技术的推广应用和岩土工程师的勘察效果。

3.3 勘察工作缺乏联系

岩土勘察设计工作报告需要工程技术人员以工程勘察成果为设计依据，完成工作报告的设计和编制，然后将工程勘察工作报告作为岩土工程建设的基础资料提供支持。但在实际勘察施工过程中，勘察施工报告的质量不能及时得到保证，存在内容描述不清、施工专业知识缺乏等问题，甚至可能直接导致实际测量施工与工程设计不完全一致的情况同时出现。此外，由于当前岩土工程基础勘察是由多个子工程组成的，为了有效地保证岩土工程勘察的整体勘察效果，经常需要每个分项目负责人进行沟通协调工作。结合所有工程勘察项目的数据分析，研究和制定最终完善的工程施工实施方案，确定岩土基础工程施工的实施模式。但由于缺乏准确的分析和联系资料，导致资源调查与地质设计脱节。统计数据分析和联系能力不足，不能及时为地质设计人员提供准确、精细的地质资源分析信息，降低了设计方案的合理性。

4 勘察技术在岩土工程施工中的应用研究

4.1 地质测绘技术

工程建设地质调查中的测绘技术分析是岩土结构工程地质调查的技术基础。其主要目的是通过确定不同施工场地不同层间的地貌，确定工程地质处理效果之间的关系，合理划分不同施工场地的不同地貌处理单元区。同时，负责分析确定工程建设场地的岩土结构基本性质、厚度、成因及具体地理分布，为最终确定和实施工程设计方案提供数据分析支持。通过推动地质工程测绘技术的广泛应用，可以有效地帮助地质设计工作者快速确定和提出综合经济性最高的设计方案，提高地质工程建设的实际综合经济效益[2]。

4.2 室内试验技术

在分析拟建岩土工程场地可能存在的岩土工程地质问题的基础上，通过室内地质实验室等技术手段，实时获取场地相应的岩土工程物理地质指标，并对该场地的岩土工程现状进行地质评价，为岩土工程的合理规划、建设和发展提供良好的技术支持。一般情况下，通过测量相应岩土的物理性质指标数据来确定相应岩土的物理性质，并通过物理压缩机和试验机初步确定相应岩土的物理压缩性，从而保证地基硬化处理的准确性和合理性。此外，在大型工程建设场地主体地质勘察中，要积极探索引进各种新的勘察技术，如采用数字化地质勘察分析技术，通过各种数字化地表地质模型分析方法，准确查明工程建设现场存在的地质情况，将抽象的、同质的属性点无缝连接起来，在建筑工程中形成各种网络和曲面，分析确定地质系统和空间的不同属性特征。

4.3 多道瞬态面波法

在岩土工程施工测量过程中，利用瞬变波的力学特性，采用多点对多个瞬变面波的测量方法进行地质测量，基本原则是根据城市岩土的化学和物理弹性特性、波的径向扩散、速度的空间相关性等，合理准确地判断岩土工程勘察参数，及时获得最终准确的岩土工程勘察数据，从而为岩土工程勘察的长期顺利开展和建设提供可靠的地理参考勘察资料。与其他测量技术相比，采取多道瞬态面波法具有更明显的优势。它不需要直接钻孔，也不需要复杂的计算，应用范围比较广。

4.4 高密度电阻率法

高密度电阻率法能实时存储大量的特定信息图像数据，从而实现信息图像的自动采集和实时高效的数据信息处理，并通过信息图像直观、准确地显示具体信息。同时，借助专业的信息计算机合成软件，高密度高阻功率法可以实现信息图像的自动采集和实时高效的数据信息处理，保证信息图像的成功合成。采用高密度电阻率检测方法对大型岩土防护工程项目进行现场勘察时，勘察技术人员首先要全面深入地了解工程勘查现场的实际工作情况，从而保证调查现场检测结果的准确性和有效性。同时，利用大量国内外地质调查资料和现场电阻、功率数据进行实时成像，实时绘图显示场地整体地质剖面结构。结合场地岩体起伏的高阻曲线，可以得到场地岩体的整体地质形态和布局变化[3]。

4.5 工程物探探测技术

在土工防护工程中，检测质量评价的主要形式是检测基桩的施工质量，评价路基或小坝基的密实度，并对地基加固的施工效果进行评价。在我国岩土工程中，工程物理仪器从技术到现在的应用主要包括以下几种技术：瞬变地质探测雷达、瞬变地波法等。将工程施工前后的现场弹性电磁波振动速度与施工现场质量检测一个月后的测试值进行对比。此外，还可以充分利用大坝电磁波带的传输速率和速度的不同特性进行校核。例如，大坝和其他大坝建筑物是否仍有裂缝，可以充分调查这些裂缝的具体危害，然后对大坝本身是否仍有重大危害以及危害的风险等级进行评估，从而及时有效地采取相应的预防措施，最终全面有效地保障大坝工程的使用安全，从而有效地防止重大事故的再次发生。

地质钻探是我国岩土传统物探的主要方法。这种勘探方法一般以点对面为基础，即获得的各种地质勘探界面通常不与地面相连，勘探的准确性也需要验证，但是，岩土工程物探技术多年来获得的各种地质勘察界面通常是连续的，在勘察中往往不易遇到地质漏洞，所获得的勘察成果非常准确。对于目前传统的地质勘探技术而言，目前无法有效解决的地质问题大多只能通过工程探测等技术手段来完成，如地下地质断层、不透水物等。与传统的物探技术相比，工程物探技术在实际钻探条件和工作场地使用限制上更为宽松，对场地使用的限制较少，具有钻进精度高、成本低、工作效率高等一系列技术优势。在认识到勘探利用与传统工程勘探技术的区别时，可以将勘探利用与工程物探技术完全区分开来，二者相辅相成，充分发挥工程勘探技术的作用，因此，在当前竞争激烈的工程勘察技术市场中，它总能占据绝对优势。

5 结束语

综上所述，岩土工程勘察管理是城市工程建设的管理基础。为有效保证岩土工程勘察管理效果，及时调查分析勘察中存在的难点问题，结合当地工程建设的实际工作需要，确定有效的勘察管理控制措施，并积极推广应用各种岩土工程勘察管理新技术，在充分保证岩土工程勘察设计报告中有关资料真实完整的基础上，岩土工程勘察管理效果逐步提高。