岩土勘察在岩土工程技术中的运用研究

任传健，于天文，张夏滔

(山东电力工程咨询院有限公司，山东 济南 250013)

0 引 言

在改革开放不断深化的背景下，国内建设行业发展状况良好，工程建设规模不断扩大、技术水平不断提高，但同时对工程施工要求也有很大程度的提高。因此，为保证拟建物质量达到标准要求，在具体落实拟建工程项目的过程中需要先对该项工程的岩土情况进行细致地勘察，通过对其地质、地貌与水文等实际情况的勘察来准确了解当地的特征，并据此制定出科学合理的施工设计方案，为后续科学合理地展开工程施工创造条件。

1 岩土工程技术中岩土勘察的重要性

1.1 岩土勘察技术

岩土勘察技术是指对工程的地质条件进行整体勘察，在勘察过程中运用先进的、适合的、有效的技术，了解地下土层情况、地质条件、水文条件等等，分析土地性能等等，为后续岩土工程施工良好展开提供必要的参考资料，从而保证工程建设能够更加规范、合理，避免出现重大的沉降变形等事故。

1.2 岩土工程技术中岩石勘察的重要性

1.2.1 有利于顺利展开岩土工程项目

无论是从理论还是从实践的角度来讲，岩土工程技术中岩土勘察工作的有效落实非常重要，对于高质高效地完成岩土工程项目有较大的帮助。回顾分析以往岩土工程项目落实情况，了解工程所在位置的地形地貌、自然地理条件、地层结构、地质条件、水文条件等方面是非常必要，能客观分析土层的稳定性，进而制定可行的岩土工程方案，为规范化、合理化及标准化的工程建设创造条件。而要想真正做到这一点，就需要在岩土工程技术中高度重视并且良好展开岩土勘察，选用专业技术手段及设施，通过一系列的勘察作业，真正了解地下变化情况[1]。

1.2.2 确保工程设计的科学性和合理性

岩土勘察工作能否顺利地展开，在一定程度上决定了岩土工程项目相关资料掌握是否齐全，工程设计是否能够科学合理地展开。为了保证工程设计方案的可行性，使之能够被应用于工程建设之中，就需要在具体进行工程设计的过程中，尽可能详细地、详尽地掌握工程相关信息，比如工程基本资料、相关规范要求、工程建设场地的地质条件、周边环境等等。只有规范化、合理化、有效化展开岩土勘察，才能够了解地质条件、土层结构、水文条件等等，进而使得工程设计能够掌握相对齐全的信息数据，设计与工程实际情况相贴合的工程方案，为后续良好地展开工程施工创造条件。

2 岩土勘察现状的分析

岩土勘察是岩土工程项目的重要组成部分之一，该项工作的有效实施，能够为顺利、合理、良好地展开工程施工创造条件。立足于现实层面，对当前岩土勘察结果加以分析，该工作的实施容易受到某些因素的影响，导致勘察结果不准确。

2.1 勘察技术问题

虽然我国已颁布实施了岩土勘察相关规范要求，要求勘察人员经过一系列的勘察作业能够掌握全面的地形地貌信息、建筑物的场地情况、建筑物结构的基本情况等等，以便参考地质情况，科学合理地进行工程建设。但现阶段某些建设单位在具体落实岩土工程的过程中并没有严格按照规范要求展开岩土勘察，未详细掌握地形特征、地质条件、水文条件等。这是因为所掌握的岩土勘察技术手段较落后，勘察技术应用难以满足实际需求。造成所掌握的地质信息数据不够全面准确，不利于促进后续岩土工程施工良好展开。

2.2 勘察设备问题

岩土勘察工作的有效展开还需要功能齐全、性能较好的勘察设备的支持。可以说勘察设备的精密性在一定程度上决定岩土勘察结果的准确性和有效性，为了能够获得具有较参考价值的勘察资料，需要建设单位配备先进的、功能齐全、性能较好、精密度较高的勘察设备。但现实情况则不然。某些岩土工程项目配置的勘察设备比较陈旧，比如一些经济不发达的偏远地区岩土工程项目落实中因建设单位资金比较紧张，未能有足够的资金更新勘察设备，导致岩土勘察中所应用的勘察设备不够精密、有效，相应的难以掌握相对全面的、精准的地质信息数据。另外，伴随着勘察设备生产厂商的增多，某些厂商为了降低生产成本，获得较高的经济效益，未能严格按照生产标准进行设备生产，导致所销售的勘察设备精密度不高，那么将其应用于岩土勘察工作之中，势必难以掌握工程建设所在地的地质情况[2]。

2.3 勘察监督问题

总结岩土勘察工作经验，该项工作执行的过程中容易受到某些因素的影响，导致勘察结果的准确性、全面性和真实性不高，这势必会给后续工程建设带来一定的负面影响。为了尽可能地避免此种情况发生，应当按照相关规范要求，结合岩土工程实际情况及岩土勘察特点等，科学合理地制定监督机制，使得监督工作能够有依有据地展开，严格监督岩土勘察的各个方面，以便获得良好的勘察结果。但现实情况则是岩土勘察中或因所应用的监督机制不健全、不完善，或因监督人员专业素质不高，导致所落实的监督工作并没有发挥作用，切实有效地监督岩土勘察，该项工作落实的过程中可能受到某些因素的影响，未能详细了解地形特征、地质结构、水文条件等，不利于后续工作良好展开。

2.4 勘察人员问题

勘察人员作为岩土勘察工作的主体，他们所掌握的专业知识和专业技能程度、业务能力、职业素质等均会影响该项工作，或获得精准度较高的地质数据信息，或获得偏差较大的地质数据信息。所以，为了保证岩土工程技术中岩土勘察工作能够更加专业、更加规范地实施，应当构建优秀的勘察人员队伍。但现实情况则不然。某些勘察人员所掌握的专业知识与技能比较匮乏、某些勘察人员未能熟练掌握勘察技术或者勘察设备的应用、某些勘察人员职业素质偏低等，致使他们未能专业化、规范化、合理化处理岩土勘察工作，相应的所掌握地质信息甚少，不利于后续工作良好展开。

3 岩土勘察在岩土工程技术中的运用

面对现阶段岩土工程技术中岩土勘察工作实施容易受某些因素影响而出现诸多问题的情况，应当明确勘察目标，掌握勘察原则，选择适合的勘察技术，规范合理地展开岩土勘察，如此势必能够规避不良因素，使得该项工作有效实施，进而掌握拟建物所在地的地形特征、地质变化规律、水文条件、土层结构等，为规划建设岩土工程提供参考资料。

3.1 工程概述

在某市拟建1栋3层框架商场，地下1层设为地下车库。根据拟建物性质，工程重要性等级为二级，依据拟建场地的地质条件，地基土及场地等级为二级，勘察等级为一级。

3.2 勘察目标对象

技术要求是根据拟建物性质和设计要求，在该次岩土勘察工作应达到的目的是：

(1)查明拟建场地的地形、地貌、自然地理条件。

(2)查明拟建场地的地层结构及均匀性。着重查明基础下的软弱土层和坚硬土层的分布情况，研究其变化规律，以提供各层岩土的物理力学性质指标。

(3)查明有无影响工程稳定性的不良地质现象，比如暗沟、人工洞穴等等。

(4)查明地下水类型、埋藏条件、季节性变化情况，进而分析地下水渗透性。

(5)根据勘察结果综合分析论证，提出经济性、合理性的地基基础方案，尤其是详细说明地基基础施工需要注意的岩土工程问题，并提出可行性的处理意见。

3.3 岩土工程技术的选用原则

岩土工程技术有效应用，需要遵循基本原则，统筹规划，制定可行性的实施方案，如此才能够保证后续工作顺利展开。具体来讲，岩土工程技术实施应用遵循的原则有：

(1)经济性原则。岩土工程技术的运用具有不确定性，在具体落实工程项目的过程中技术手段的应用可能受到环境因素、人为因素、设备因素等诸多方面的影响，诱发工程问题，导致工程项目目标难以达成。为避免此种情况发生，节约工程成本，使资金投入能够创造较高的价值，在工程技术应用过程中应当遵循经济性原则，在前期基于工程项目实际情况、相关规范要求、岩土勘察特点等方面的考虑，制定多套技术方案，之后综合评比技术方案的安全性、经济性及技术性等方面，最终选择最佳的技术方案。并且注意在这一过程中将经济性放在第一位，以保证岩土工程落实能够控制在资金预算范围内。

(2)实用性原则。岩土工程施工过程中受到诸多方面的限制，比如时间因素、空间因素、供应因素、消耗因素等等，这就使得工程施工容易出现偏差或者错误。为了避免此种情况发生，在具体进行岩土工程施工之前需要综合考虑工程的总体需求，并且分析如何保证各个部分相互协调，进而遵循实际性原则，制定可行性的施工计划，进而有针对性、有效性地实施技术手段，确保岩土工程施工能够顺利地、规范地、合理地展开[3]。

(3)实践性原则。伴随着先进技术的不断发展，越来越多的岩土工程技术被推出，并且不同技术手段的优势都不尽相同。如若工程技术选择不当，那么势必会影响工程施工。为了避免此种情况发生，还应当遵循实践性原则，也就是对于工程技术的选择除了在实验室内模拟或计算分析判断之外，还要深入地了解岩土工程实际情况，尤其工程所在地的实际情况，选择能够与实际施工需求相匹配的工程技术，如此才能够保证后续工程施工中技术及配套设备的应用可以充分发挥作用，为达成工程项目目标创造条件。

3.4 岩土勘察在岩土工程技术的应用

3.4.1 浅层分辨反射波技术

目前，浅层分辨反射波技术被广泛应用于岩土勘察之中，基于岩土工程实际情况，按照相关规范要求，合理地规划设计技术应用方案，有效利用该项技术来进行岩土勘察，能够将技术优势充分发挥出来，比如波长短、横波波速较低、分辨率较高等等，获得相对精准的数据信息。相关研究表明，不同的介质波存在不同的阻抗差异度。这就意味着浅层分辨反射波技术应用的情况下，反射波进入地下介质面后，会出现显著变化，尤其是在遇到强度相对较大的介质时，反射波振幅降低。相关工作人员根据反射波振幅频率，加之对相关资料的研究，进一步计算分析波幅，可以确定各个标准反射层的层次。又因为在经过不同的介质时，反射波的传播路径、波形以及强度都会出现一定的变化，可以由此对地层以及岩石的性质进行判断，达到预期的岩土勘察目标。

3.4.2 多道瞬态面波技术

与浅层分辨反射波技术有一定的相似性，多道瞬态面波法也就是根据波的特征变化情况来掌握岩土的物理性状，进而分析计算岩土的相关参数。当然，前者侧重于依据岩土物理特性来分析岩土基本情况，而后者更侧重依据岩土物理特性来计算相关参数。那么，为何多道瞬态面波法具有较高的应用价值，适合应用于岩土勘察工作之中？主要是该项技术是基本原理是结合岩土物理性质与波的扩散和速度的相关性，对岩土的各种参数进行判断，从而得到相应的勘察数据，为岩土工程问题的解决提供相应的参考。所以，基于岩土工程项目实际情况，按照相关规范要求，利用多道瞬态面波法来展开岩土勘察工作，能够掌握相对准确地勘察数据[4]。

3.4.3 高密度电阻率法技术

高密度电阻率技术是利用不同岩土层存在不同电性的特点，并以外加电场的方式，实现对电流的检测，进而实现对岩土构造的勘察。当然，要想使该项技术在岩土勘察工作之中有效应用，充分发挥勘察作用，需要选用适合供电电机，以便在该设施的支持下地下直流电得以输送，进而在测试点构建电场，同时通过改变供电装置测试点的位置、排序等方面，获得关于测试点电流分布的记录，对电流分布情况予以分析和研究，即可判断不同岩层的电性差异，相应的岩石构造的差异性即可明确。为了能够提高高密度电阻率技术的应用效果，可以在利用该项技术来进行岩土勘察的过程中，与计算机技术进行有效融合，那么即可将所获得的不同测试点的电流数据直接传输到计算机平台，对数据予以智能化计算，进而提高数据处理的精准性，真实准确地反映岩土结构情况。由此可以看出，高密度电阻率技术具有较多传统勘察技术所无法比拟的优势，能够大大提高勘察结果的准确率和有效率，降低误差。

3.4.5 横波反折射技术

横波反射技术与多道瞬态面波技术的原理具有一定的相似性，也就是通过掌握地下反射波变化情况，客观分析，进而了解岩土构造、物理性质等等。当然，为了能够使横波反折射技术可以充分发挥作用，在岩土勘察工作中应用此项技术，当横波传输过程中遇到明显差异时，就会形成反射波，此时，工作人员利用相关仪器对反射波的信号进行收集，并比较反射波的长短，便能够实现对地质构造的勘察。同时，这也需要一些精确的数据收集、计算过程中等。而这种技术对于短波的比较，对于其结果来说，具有更为清晰的效果[5]。

3.5 岩土勘察工作的改进举措

3.5.1 做好现场检验与监测

岩土勘察的目的是保证后续拟建物施工质量和施工安全，提高工程项目的经济效益。而在实际岩土勘察的过程中容易受到某些因素的影响，导致勘察数据不够精准。为了避免此种情况发生，需要加强现场检验与监测。也就是组织专业的审查人员对勘察结果进行详细地、专业的、严格的审核，以保证勘察数据的准确性、真实性及有效性。还需要对工程质量予以检测，也就是相关工作人员利用勘察数据，结合工程项目实际情况、相关规范要求，科学合理地拟定工程技术方案。按照该技术方案来展开工程施工的过程中，注意在每道工序完成后组织相关检测人员对工程施工质量予以检测，以便提高工程项目的经济性。

3.5.2 构建优秀的勘察人员队伍

为了避免岩土工程技术中岩土勘察受到人为因素的影响，需要高度重视优秀勘察人员队伍的构建。也就是岩土勘察工作落实实际情况予以明确，了解勘察人员的工作表现，比如工作态度、工作绩效、工作任务完成度等等，进而客观分析勘察人员的优缺点。基于勘察人员的缺点，制定专项培训活动，定期或者不定期地展开，加强他们专业知识与技能培训、业务能力培训、勘察技术培训、职业素质教育等等，逐步提高他们的专业水准，使之能够更加科学、合理、规范地执行岩土勘察工作，获得精准的地质信息、水文信息、土层信息等等，进而客观反映岩土层情况[6]。

6 结 语

岩土工程技术之中岩土勘察是非常重要的一部分，需要科学合理地应用勘察技术，有效地勘察地层，进而分析岩土情况，为后续工程施工提供参考依据。要想获得真实准确的勘察数据信息，需要详细了解岩土工程项目实际情况、相关规范要求，进而明确勘察目的，基于岩土工程技术的基本原则，选用适合的勘察技术，比如浅层分辨反射波技术、多道瞬态面波技术、高密度电阻率法技术、横波反折射技术等，规范合理地展开岩土勘察技术，才能得到较好的勘察结果。