论岩土工程施工中勘察技术的运用

时间：2024-05-17

王磊蒋友军

（成都市勘察测绘研究院，四川成都 610000）

在进行工程设计之前，要提前开展岩土勘察工作。主要是先调查工程地质以及勘探、采取土试样、室内试验、原位测量、现场检验和检测，然后分析和查明工程所在地的相关信息，比如地形地貌、地下水位、风化层和地层界面等，根据信息资料评价场地的工程条件和环境，整理勘察文件，为工程施工准备好依据和参考。岩土工程勘察对工程的造价高低和安全性能具有直接的影响，因此，在勘察之前要针对具体情况，分析问题，选择合适的勘察方法。

一、勘察目标对象

岩土工程勘察的对象目标主要有：根据所选厂址的自然地理状况和环境地质，采集和整理工程区的气象因素，如气温、降雨量、地温、蒸发量、冻土深度等；分析工程建筑相关地段的地基岩土种类、厚度、层次和水平及垂直方向的分布规律；调查地下水的类别、含盐量、含盐种类和埋藏条件；查明工程地段的植被生长状况，包括植被类型、生长情况、分布特点、覆盖程度和防风固土能力；查明有没有会使地面塌陷、开裂、沉降情况的地质作用；研究是否存在潜在的地震因素；水文地质、地基承载条件是否能够满足工程需要。根据所选厂址是地形地貌、岩土体的具体条件，搜集所需要的资料，进行现场的调查和勘察实验。

二、岩土工程勘察中存在的问题

岩土工程勘察是工程项目的先决条件，做好勘察工作能为以后的工程进行节省时间，保证质量。但是由于我国地质条件复杂等其他原因，岩土工程勘察存在一些问题，不能完全达到预期的效果。

1缺乏对工程所在地段地形地貌的研究，不重视工程与环境的相互作用。仅仅了解施工点而忽视整个工程地区的大环境，就很难对工程地段地质有整体的认识，也不能认识到地基土层的有关变化规律，容易造成工期的延误，资金的浪费等。勘察人员如果没有考虑到环境对施工场地的影响，忽视环境和施工工程的相互作用，就会导致施工设计失误，给工程带来巨大的损失。

2由于工期紧，任务重，资金有限，有些勘察人员会少做或者漏做一些勘察项目，导致实际作业过程中发生与规范有出入的情况，比如，钻探取样时，过少的提钻次数会造成不同岩土体以及岩石风化的程度的界面划分不准确，软弱结构面及地质构造的判定有误，对不良地质体地质界面的结论不确切，地下出现的不明物体和空洞以及他们的位置及形态不能给以判断。

3勘察报告阐述不严密。编制勘察报告的人员根据勘查结果编制报告，作为工程施工的参考依据。但是勘察过程并不是面面俱到，也会存在漏洞，而编制的工作人员专业知识不足或者语言组织有误，就会造成勘察资料大打折扣，不能正确地反映勘察结果，失去了应有的作用。

4设计与勘察人员缺少沟通。勘察本是为设计提供便利的，但是由于各部门之间缺少沟通，长期条块分割，分散作业，再加上工程相关规定和勘察的新技术和方法相对落后，还有岩土工程自身的原因等，使设计与勘察脱节，勘察报告提供的资料不能准确的让设计人员了解到实际的工程地质状况，理解岩土工程的信息，将其转化成与设计相关的内容，从而导致资源的浪费。

5数字化地图和设计系统之间联系不够贯通。地形图在设计系统中是最基础的底图，是基础的数据，但是因为数字化地图技术尚不完善，和CAD软件无法匹配，不能实现对接，阻碍了CAD在设计系统中的推广。

6勘察信息缺少向数字化进行转化。传统的勘察信息一般多为文字、图纸、表格的形式，定性描述多于定量描述，这对一些对勘察专业性知识缺乏了解的设计人员有较高的难度，而且还有勘察信息难于处理、运用的问题。

三、勘察技术

1工程地质测绘技术。

工程地质的测绘是岩土工程勘察当中最基础的工作，主要是为了查明地貌地形与其地层、不良地质作用之间的关系，进行地貌单元的划分；鉴定岩层的风化程度；调查岩土的年代、性质、成因、厚度、分布。在地质条件比较复杂的工程地段，工程地质测绘尤为重要，工程测绘是了解工程场地的地质最有效、最经济的方法，只要高质量的完成测绘工作，就能得到相当准确地地质情况分析。

2原位测试。

原位测试要按规范进行，在施工工程中不可为图简便走捷径，采取错误的方法：在标准贯入测验中不进行杆长和孔深的校正，这在规范中是不允许的，如果孔底有残留或者缩孔，就不能发现标贯器有没有落在应测试的孔底位置，导致标贯数据有误。标准贯入试验按照规定操作能够确保测试位置在缩颈以及孔底有残留时控制在应测试段，也便于发现在极软弱地层，标贯的自陷和自沉情况，这样有利于保证标贯数据的准确性。静力触探试验是运用液压静力触探的双桥探头进行测探，使用微机采集和处理信息，实现信息的自动化处理，绘制触探曲线。动力触探是确定风化基岩物理力学的性质指标的方法。波速测试是一种判别场地土类型，给出各层土剪切的速值，划分建筑的场地类型，分析出场所覆盖层的厚度的测试方法，能够评价地基的土液化。

3室内试验。

从拟建场地的岩土存在的问题入手，由室内试验，得到岩土的物理力学相关指标，为接下来的岩体工程评价工作和土石工程的分级做好基础。用测定土的物理学性能指标来进行土的一般物理性质的判定。用压缩试验判定土的压缩性能。颗粒分析来判定砂土准确的定名。

4取样方法。

在采取土样时方法各异，使原状土样由于试验室不同，质量呈现较大差异，这就造成室内试验的数据失真。不同的取样方法还会使土样的含水率发生变化，所以最好在取土的装置上加上套管，防止地下水影响原状土，避免因取土方法不同造成的含水率的误差，在取出以后及时密封，在夏季，天气炎热，应该适当的密封方法，防止蜡封融化降低密封效果，天气冷时，小心冰冻，土样最好保存不超过三周，运送时也要做好防护，增加缓震装置减轻振动对土样的损害，因为有些土体的结构会由于振动过大遭到破坏，影响测试结果。

5地下水的测试。

岩土层的含水情况也是影响岩土工程的重要因素，在勘察中，要对地下水试样的腐蚀性进行分析，严格按照国家有关规定判定，地下水在一定情况下对混凝土产生弱腐蚀作用，钢筋混凝土长期浸入在水中对结构中的钢筋没有腐蚀性，但是如果干湿交替，这种环境下就会对混凝土中的钢筋和钢结构发生中等程度的腐蚀，所以要注意做好地下水的测试。地下水受到其周围地下水开采的影响，在观测地下水时要考虑地下水开采的情况对结果的影响；水位测量要结合钻孔坐标和标高回测，这是因为勘探口周围的地面不是水平的，水位量测的参照孔口在不同的位置，水位埋深也是不同的，可能会出现几厘米的误差，这是很难避免的，这样无法达到规范的要求，也无法得到正确的地下水流向，因此，要使标高回测和孔口坐标，同时把标高回测时孔口的位置作为基准，往下进行地下水位深度的量测。

近年地下水的变化也对测量有帮助，要对历史的最高水位和最低水位以及近年的地下水变化做出分析。遇到钻孔的深度范围内含2个以上的含水层的情况，要分层进行水位的量测，钻穿其中第一个含水层，同时完成静止水位观测后，用套管进行隔水，把孔内的存水抽出来，变径后钻进，对下一个含水层水位观测，实现分层观测。

6数字化勘察。

随着高科技的发展，数字化的勘察技术慢慢取代了传统的勘察方法。利用数字表面模型的方法就是新型的数字化建模方法的一种，这种方法是精确地表示工程地质的体外表面，用这种方式表示均质的地质体，能够抽象的把同属性的点遵循一定的规律连接起来，形成网状的曲面片，从而确定工程地质体空间的属性，这种方法的数据是根据测点得到离散的测点信息，比如几何数据和属性特征的数据等，重构地质体的界面。

数字化数据库系统是在GIS的基础上建立的岩土工程勘察，首先要设计岩土工程勘察的数据库概念模型，然后建立数据库，岩土工程系统数据主要有用户原始数据、中间数据和最终数据。