浅谈岩土工程勘察在结构设计中的应用

张 晶

湖北长勘工程有限公司 湖北 武汉 430000

岩土工程建设中，目标关键在于如何在保证工程质量的前提下，减少工程成本支出，提高工程经济效益。其中，结构设计作为岩土工程建设的重点所在，是否能够保证结构设计合理性，直接关系着该目标的实现。实践中，要求做好正确的材料选择和先进的技术应用，提升工程结构设计水平，帮助企业在严峻市场竞争环境下获取先机和优势。

1 建筑结构优化设计的意义

1.1 有利于确定更加经济的基础施工方法

岩土工程建设中，为能够提升岩土工程结构质量，提高建筑协调统一性，达到更加实用且美观的效果，需在工程设计阶段便做好方案规划。同时，针对工程设计中存在的不合理之处进行及时反馈处理，实现岩土工程功能的改善，体现出岩土工程的优越性[1]。

1.2 有利于提升建筑安全稳定性

岩土工程结构设计的目标之一是保证工程具有更好的安全性和稳定性。因此，需将安全问题放在岩土工程结构设计的首要位置。通过开展高质量岩土工程结构设计，一方面能够提高岩土工程结构的安全性；另一方面也能够促进工程整体质量地提升。之后，在安全性建设中，一并做好材料选择，增加岩土工程效能，延长岩土工程使用寿命，并在结构设计优化中，对原有设计方案进行分析，提炼方面中缺陷，对缺陷进行针对性处理。另外，一并做好岩土工程结构受力计算与分析，对其中存在的不合理受力进行提炼，做好改进调整[2]。

2 岩土工程施工技术的选用与发展

2.1 岩土工程施工技术发展方向

现代岩土工程施工建设中，需要进一步拓宽技术适用条件，并对现有技术做好反思和优化改进，尤其在当前科学技术不断发展的大环境下，更要关注传统技术中存在的落后问题，使技术创新可达到与时俱进的效果。例如，在应用深层搅拌技术的过程中，应当由原有软土拓展到湿陷性黄土，在振冲技术应用中，从原有地层砂性土拓展到粘性土。尤其在当前土地资源日益紧张，地下资源逐渐开发的趋势下，对技术进行相应改进已然成为了一种必然选择[3]。目前，随着我国技术的革新，基本实现了很多过去难以完成的工程，如在沙漠地区建设高速公路与铁路，修建海底隧道、跨海大桥、人工岛等。

岩土工程施工技术的发展并非反映为某一领域成果的革新，而是诸多领域、学科共同作用的结果，包括不限于机械领域、电子领域、计算机专业等。依托于诸多前沿技术，在其理论和应用方法不断完善中，为推动岩土工程施工技术创新提供了动力。不过，在面对众多岩土工程施工方法时，也需做好方法梳理，尤其在当前可持续发展理念指导下，一并做好绿色施工技术研发，以及推动先进技术的本土化融合，在岩土工程建设中达到更理想的效果。

2.2 岩土工程施工技术选用原则

第一，适用性原则的。岩土工程建设中，不存在绝对好的技术或者是绝对差的技术，更多是结合工程实际情况与需求，在众多技术中选择出最具适用性的技术。因此，在技术选用前，便需要做好岩土工程勘察，一方面对岩土工程项目建设实情、特点和目标进行分析；另一方面对岩土工程施工现场环境进行调研，包括但不限于地质环境、气候环境、水文环境、交通环境等。在此基础上，促进技术、工艺、人力、材料、设备等多方面的充分协调，以及同步做好工程施工流程优化和方案编制，形成诸多因素合力，方能够在岩土工程建设中，真正达到理想效果[4]。

第二，经济性原则。目前来看，我国岩土工程施工建设中，施工技术的应用仍然存在不确定性，这表明几乎每一种施工技术方法的应用，均有可能在不同类型岩土工程中发挥出作用。因此，这就需要在岩土工程建设中，确定出多套技术方案，以及同步做好工程安全、经济、工期等方面比对，方能够最终进行技术选定。另外，也需将经济性原则放在关键位置，保证岩土工程建设的经济效益。

第三，绿色性原则。在可持续发展理念指导下，各个领域、行业建设均需要坚持绿色性原则，减少资源、能源损耗，降低生态环境污染。岩土工程作为一项基础性工程，同样需要将提升生态效益放在的关键位置，减少工程不合理施工带来的环境破坏。实践中，结合岩土工程实际情况和区域情况，针对性做好绿色施工技术、材料选用，做好绿色施工方案编制，同时提升岩土工程经济效益、社会效益与生态效益。

第四，实践性原则。岩土工程建设中，施工技术应用多伴随着不确定性、前导性和依赖性特点。因此，在判断技术是否可用时，一方面要做好理论计算分析；另一方面也需做好实践验证，关注新技术工艺、新设备、新材料改进带来的影响。

3 岩土工程勘察

工程勘察是岩土工程建设的基础性内容。通过开展岩土工程的高质量勘察，更有利于全面把握岩土工程的各项数据信息，获取完整的岩土工程资料，以及同步针对岩土工程施工设计，提供数据支持。之后，在勘察的基础上，对岩土工程实际情况进行把握，给出岩土工程完整的评价，然后提炼存在于岩土工程中的问题，并制定问题解决方案。工程勘察是岩土工程建设中十分重要的内容，也具有一定的复杂性。这是因为开展岩土工程勘察所面对的目标多是在自然中形成的岩土体，是一种在自然中产期产生的物质。但是考虑到区域内需要建设建筑物，便会受到地质岩土层的影响。其中，深埋于地下的岩土层不能够通过肉眼判断，地面上的岩土层也会受到环境因素影响，发生变化。因此，这就导致岩土层反映出了各种不同的形态，具有更大的复杂性。同时，在岩土层中岩层的空间发育也存在差异，这就进一步加剧了岩土工程中不同区域实际地质状况预估的难度。因此，在工作人员实际开展岩土工程结构设计工作之前，还需能够正确认识工程勘察的重要性，切实把握岩土工程所在区域的真实地质状况，尤其是对岩土工程区域内地下持力层的土力学性质进行分析和把控，并能够在后续岩土工程结构设计与实际施工建设的过程中，给予岩土工程充足的技术资料支持。

柬埔寨公共工程交通部助理Thor Mineaka说，通过现场参观以及听了相关介绍，感觉当地政府部门和海事管理机构对渡口的发展和运营十分重视，不但投资建设新渡船，还补贴渡工收入，这些投入对渡运管理安全是十分必要和有效的。政府部门和海事机构对渡口管理十分重视，他们的规划和建设有前瞻性。而且这是一个非盈利性的渡口，岛上的百姓可以免费乘坐渡船，这表明了政府对人民的关心。

3.1 可行性研究勘察

目前来看，岩土工程结构设计中，少有工作人员能够接触到可行性研究勘察。在具体开展勘察作业时，应当先行做好工程选址方案分析，确保方案内容的全面了解，然后保证工程建设各项工作可符合《岩土工程勘察规范》GB50021-2001要求，尤其是要针对工程场地的适宜性和稳定性进行分析比对，做好科学的地质评价，再对方案进行设计，体现出可行性勘察在岩土工程勘察中的意义。

具体来看，岩土工程开展可行性勘察，其根本目的在于对工程建设区域进行分析，判断区域的稳定性，以及是否适合岩土工程建造。为保证建造场地能够满足岩土工程的要求，这就需要全面了解场地情况，包括地形情况、岩石情况等，然后做好充足的资料数据准备。之后，对完成整理的资料进行分析，再组织专业人员开展实地考察，形成包括场地内地质条件、水文条件在内各项条件的完整性认知，更要关注其中细节，保证获取数据信息的详细性。期间，如岩土工程建造地区地形结构复杂性较大，并在此前已经查阅资料且不能够满足工程勘察要求后，则需要开展深层工程地质测绘。

其次，在对岩土工程进行选址时，要有意识地避开某些区域。其一是地震断裂带区域；其二是有过矿产资源过度开采的地下矿区和矿床区域；其三是受到洪水影响的区域。可行性研究勘察工作要求在一些大型重点岩土工程中更进一步地做好落实。期间，由岩土工程结构设计人员对工程区域进行评断。不过，如发现可行性研究勘察不能够保障岩土工程设计需求，则需要开展二次勘察。

3.2 初步勘察

岩土工程勘察中，初步勘察是最基本，也是最简单的勘察。初步勘察主要是对工程建造区进行选择，然后对工程总平面图进行设计，针对工程需求提供建议，也能够为开展后续勘察工作提供参考和指导。

具体来看，在执行初步勘察工作时，应当由勘察人员先行对场地内拟建建筑地段的稳定性进行评价，并对岩土工程文件内容进行深入研究，岩土工程地质和区域地形图进行准备。之后，重点关注岩土工程区域内的地质构造情况，地下水储藏情况，包括储藏位置、储藏特点等。而如果发现岩土工程建造场地中出现了不适合工程建设的地形，则需要对其成因进行分析。例如，在对地震设防烈度进行分析时，当数值等于或者大于6度时，便需要在勘测报告中对其进行标注，提高重视程度。此外，岩土工程施工也会受到季节性因素影响，尤其是在冬季气候下，多会出现冻土问题。勘察人员应当针对冻土的冻结深度进行分析，以及同步针对区域水、土腐蚀性做好评判。最后，如涉及到高层建筑，则需要在勘察工作中做好支护问题和地基问题的分析讨论，并结合分析讨论结果，给出初步的评价。

初步勘察是岩土工程勘察的基础性内容，并在岩土工程后期结构设计中，同样有着十分重要的作用。但目前来看，考虑到岩土工程设计周期普遍较多，这导致开展岩土工程勘察工作多伴随着较大的时间压力，也造成了一定影响。

3.3 详细勘察

详细勘察是岩土工程中更复杂的一种勘察。在组织开展详细勘察工作期间，要求对勘察线路进行正确选择，以建筑物的轴向为前提，对勘察线路进行布置，并同时针对不同勘探点的距离进行控制，以及保证勘探孔的深度能够控制在规定范围内。同时，也需关注工程中基础底面持力层厚度是否出现了偏离规定的情况，然后可在规定要求下进行适当加深处理。之后，针对预期内深度中是否存在洞体进行判断，当发现洞体存在后，应当判断其可能给工程地基稳定性造成的影响。对此，需保证准入到洞底的基岩面能够控制在2m以上，并结合必要情况，一并做好洞体范围的确认。

其次，做好物理探测工作。在开展岩土工程物理探测时，需先行对物性条件进行分析，然后在物性条件的基础上，对科学合理的方法进行选择。[5]期间，如果涉及到异常点情况，则需要人员采取钻探方式对其深度进行验证。之后，如发现存在会给岩土工程带来负面影响的洞体时，则要求人员做好勘探点加密处理。同时，对工作人员能够进入的洞体进行整理，均需要进入到洞体内进行勘察。不过，如果面对的是人员禁止进入的情况，则需要对井下电视等方式进行选择，然后再开展洞内情况探测。

在组织开展详细勘察工作期间，应当对完整的建筑总平面图进行准备，以及针对工程建造区域内的地质性质汇总资料进行准备。之后，重点关注岩土工程中存在的不良地质情况，并对其进行更加科学地解答。同时，一并做好岩土工程施工范围内岩石性质的深入勘测，包括承载力勘测等。另外，同步做好沉降计算。在进行沉降计算时，要求工作人员能够重点关注地基变形参数，以及针对建筑物的变形特征做好预估。之后，对区域水文情况进行查明，对区域地下水情况进行测量，获取工程区域的完整地下水变化图。最后，针对岩土工程区域内的季节性冻土情况，也需要给出最标准的冻结深度。

4 勘察报告的判断

4.1 对持力层的判断

岩土工程勘察中，要求做好持力层判断。实践中，确定建筑类型和建筑基础底面标高，对其持力层可行性进行判断。同时，对勘查报告中涉及到的持力层选择建议是否正确一并进行核查。尤其要关注岩土工程区域内地基受力层的范围情况，对其中是否存在软弱层进行分析。

4.2 对持力层地基承载力的判断

对岩土工程建设中所需的地基承载力进行估算，并对岩土工程区域内是否存在软弱下卧层进行分析，如存在软弱下卧层，则需要组织人员进行承载力验算。

4.3 对地基变形的判断

结合规范要求，开展工程中地基变形计算。在进行岩土工程地基变形计算中，重点关注各个土层的参数，以及对地基最终沉降量进行估算，并同步把握好沉降经验值，然后将以上获取到的数据信息同理论的地基变形计算值进行比对，防止在沉降经验值和计算值之间出现过大的差异。

4.4 对地下水的判断

岩土工程勘察中，要求做好地下水勘察，编制地下水水质分析报告，然后分析受地下水影响产生的钢筋、混凝土等腐蚀程度。之后，对岩土工程是否存在地下室结构进行分析，保证工程中抗浮设计水位和地下水位均能够满足工程实际需求。其中，如岩土工程中不存在地下室，则无需考虑地下水带来的工程基础施工影响。反之，当岩土工程中存在地下室，则需要做好工程漂浮验算，保证抗浮设计水位的合理性。

5 结束语

综上所述，现代经济社会背景下，客观上带动了我国各项基础设施建设，也对岩土工程提出了更高标准的要求。结合岩土工程复杂性、系统性特点分析，为能够提升岩土工程建设质量，关键在于做好岩土工程勘查与结构设计。通过开展岩土工程高质量勘察，能够在工程正式施工前，对工程区域环境进行分析调研，确定包括水文、气候、地质在内各项因素影响，并规避风险隐患。之后，组织工程结构设计，提升岩土工程的整体质量和稳定性，实现岩土工程建设效益目标。