岩土工程特点及勘探技术

何明亮

摘  要：随着当前基础设施建设的不断加快，在工程建设中，要想进一步提高工程质量和水平，就必须充分认识岩土工程的特点，并在施工前探明岩土条件，以采取相应的处理措施。该文通过对岩土工程特点的梳理，分析现有岩土工程勘探工作中存在的问题，总结相应的勘探技术，从而进一步推动岩土工程更好地发展。

关键词：岩土工程;区域性特征;隐蔽性;勘探技术

中图分类号：TU195      文献标志码：A

1 岩土工程的特征

1.1 理论与实践的结合

根据工程经验，只有进一步地将岩土工程的理论知识与岩土工程施工充分结合起来，才能够确保岩土工程施工技术的不断进步。岩土工程理论可以为施工起到指导性的作用，而工程实践反馈回来的信息又可以进一步完善岩土工程的施工理论。

1.2 区域性特征

岩土工程具有明显的区域性特征，不同地区的岩土条件具有较大差异。众所周知，岩土参数是岩土工程设计的重要依据，也是影响岩土工程施工技术与方法的重要因素，而岩土参数随岩土体的物理力学特征不同而存在巨大的差异，这就要求我们查明工程所在区域的岩土条件，认识其存在的区域特征，并加以总结分析，以采用对应的施工技术及施工方法，达到工程目的。

以我国陕北地区为例，陕北地区分布有大量的黄土，而部分黄土具有湿陷性。在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。这就要求我们详细查明湿陷性黄土的分布范围、厚度、湿陷性系数、自重湿陷性系数、场地湿陷类型等岩土特征。对于具有湿陷性、自重湿陷性的黄土，施工应采取换填垫层法、强夯法、挤密法和预浸水法等方法处理地基，消除地基的湿陷性。在湿陷性黄土场地内施工时，应采取措施防止施工用水和场地雨水流入建筑地基范围内。

云贵地区、四川盆地盆周地区存在大面积的灰岩，而灰岩地区普遍岩溶发育，在地下形成大量的溶洞、溶管，甚至形成暗河管道系统。岩溶管道的发育对地基持力层具有重大影响，岩溶管道中的地下水也可能对地下工程的施工造成威胁。这就要求我们详细查明岩溶管道的分布空间、规模、延伸情况、充填情况及地下水条件。对于地面建筑，施工前应查明基础持力层范围内的岩溶空间分布特征，对于桩基础构筑物，应逐桩实施超前钻探，若遇岩溶空洞则适当调整桩长及桩型，进入稳定持力层;对于地下构筑物的修建（如隧道），掌子面施工开挖时应实施超前地质雷达及超前钻探，查明岩溶空间发育情况，查明是否存在涌突水危险，以采取相应的工程措施，保障工程安全。

1.3 隐蔽性特征

岩土工程施工具有隐蔽性的特征，象桩基础、换填垫层、注浆加固、锚杆施工，在施工完成后，以隐蔽的方式存在于场地内，而未暴露在地表。正是由于这一特征，在现场通过肉眼难以判断其完整性、有效性。针对岩土工程的隐蔽性特征，在施工前，应通过勘察手段查明岩土体特征，进而选取相应的施工技术方案进行施工。象：松散地基土注浆加固时，应通过勘察手段查明地基土的成分、粒径大小、密实程度、渗透系数，进而在施工时选取相应的水灰比、注浆压力、注浆时序及间歇时间，避免因地基土孔隙度过大导致跑浆严重，同时又避免因浆液过浓、压力过小，浆液流动性不足导致注浆不充分，无法达到预定的注浆效果。

2 当前巖土工程勘探工作中存在的问题

2.1 岩土勘探工作开展不规范

因岩土工程的区域性特征，不同区域不同场地的岩土条件具有差异性，故对特定的场地应制定特定的勘探工作，即在收集资料、踏勘现场、了解场地特征后，制定相应的勘察大纲，拟定勘察方案、确定勘察阶段、需采用的勘察手段。

在当前的实际勘察工作中，部分勘察单位过于简化勘察阶段，不注重资料的收集、现场的踏勘，勘察的工作量及精度达不到规范要求，甚至将勘察工作视为程序性工作，忽略勘察工作的严肃性、客观性、重要性。这也导致部分勘察文件无法真实反映场地内岩土条件，误导岩土工程设计及施工，导致施工开挖揭露的岩土条件与勘察文件不符，岩土设计随之变更，影响工程的安全性、工期，并造成工程浪费。

2.2 勘探与设计工作脱节

勘察文件是岩土设计工作的重要依据，只有了解到工程场地岩土体特征、获得相应的岩土参数后，岩土设计工作才能顺利展开。

在实际工程中，勘察单位、设计单位作为同一工程的参建方，经常出现勘察单位提供的勘察资料精度、岩土参数类别无法满足设计单位要求的情况，也经常出现设计单位直接引用勘察单位试算的边（滑）坡剩余下滑力、地基沉降值进行设计，而没有通过相应的计算复核，当设计方案存在调整时，边（滑）坡剩余下滑力、地基沉降值不再与勘察文件中的数值相对应，盲目使用以往的计算结果必将导致安全问题。

为解决这一问题，勘察单位应根据具体项目的设计方案，制定对应的勘察方案，提供设计所需的完整的岩土参数。另一方面，当设计方案发生调整时，勘察单位应及时复核勘察资料是否满足新设计方案的要求。

3 岩土工程勘探技术探索

3.1 充分应用工程物探技术

在勘探工作中，可利用工程物探技术了解场地岩土体特征。象采用钻孔波速测试，以探明岩土的剪切波速特征，为岩土工程设计、结构抗震设计提供必要的计算参数;通过电法勘探，探明岩土体的分层特征;通过地质雷达，解析一定深度范围内的地质异常区域，特别是对于地下空洞、富水区域具有较好的解译。

工程物探作为重要的勘探手段，可以从整体上、宏观上了解场地内岩土条件，筛选出地质异常区，结合钻探手段进行验证，以查明场地内的岩土特征及不良地质情况。由于工程物探采用的是间接、“无创”的方式进行勘探，其具有良好的经济效益和社会效益。

需要重视的是，物探的解译工作需要充分结合场地内已有资料，综合踏勘、钻探资料、现场试验以及室内试验成果，以提高解译工作的准确性。

3.2 加强BIM技术在工程勘察中的应用

岩土工程勘探旨在查明场地内岩土条件，为设计、施工提供相应的依据，其关键点在于岩土信息的真实反馈。BIM技术可以帮助实现工程信息的集成，从工程的勘察、设计、施工、运行直至工程全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，勘探单位、设计单位、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本，实现可持续发展。

将勘探成果中的岩土信息、钻探信息、物探信息输入BIM模型数据库中，可以直观地反映勘探工作是否完整，对于设计的关键节点是否充分把握。通过在BIM中输入、提取、更新信息，以反映场地内的岩土特征。

4 结论

岩土工程具有理论与实践结合、区域性和隐蔽性等特征，使其勘探工作具有一定的难度。当前工程建设中，部分勘探单位的勘探工作开展不规范，勘探精度和深度达不到要求，勘探工作与设计脱节，这将严重影响工程的安全性、经济性。勘探工作应根据实际工程情况，编制相应的勘察方案，严格按照规范予以实施。在具体工作中，可充分应用物探技术、BIM信息模型技术，查明场地内岩土条件，并将其模型化、可视化，突出存在不良地质条件的薄弱区域，以便针对性地进行设计，即满足工程安全，又实现良好的经济效益。

参考文献

[1]黄彦，章海峰.岩土工程勘察中常见的问题分析及建议[J].低碳世界，2018，185（11）：108-109.