廣州市建筑科學(xué)研究院新技術(shù)開發(fā)中心有限公司 楊 弘 劉 潔 劉 雷 彭 狄 鄺松添 湯志權(quán)

論巖土工程勘察技術(shù)及方法

廣州市建筑科學(xué)研究院新技術(shù)開發(fā)中心有限公司 楊 弘 劉 潔 劉 雷 彭 狄 鄺松添 湯志權(quán)

本文結(jié)合土力學(xué)知識原理與房屋建筑和構(gòu)筑物巖土工程勘察所依據(jù)的主要規(guī)范，并且依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)等相關(guān)規(guī)范及實踐經(jīng)驗，針對巖土工程勘察所依據(jù)的規(guī)范繁雜與各異，深度研討巖土工程勘察技術(shù)及方法。

巖土工程 勘察技術(shù) 有效方法

巖土工程勘察的難度受到復(fù)雜性和擬建項目的專業(yè)性的決定。巖土工程是決定整個工程質(zhì)量的重點，其勘探工作的實施就顯得尤為重要。由于大多數(shù)巖土體是非均質(zhì)、各向異性的，且受力狀態(tài)復(fù)雜，巖土工程類型及其勘察、設(shè)計和施工方法繁多，遇到的巖土工程問題多種多樣，尤其是在復(fù)雜條件下場地自然條件的多變性，有時會嚴重影響巖土工程勘察效果，會帶來很大的風(fēng)險。因此，巖土工程勘探人員必須熟悉工程勘察的技術(shù)，同時了解擬建項目的設(shè)計、施工以及巖土工程要求。

一、巖土工程勘測現(xiàn)狀分析

我國巖土工程勘探已經(jīng)累積了數(shù)十年工程實踐經(jīng)驗，特別是改革開放以來的巨大技術(shù)進步，我國巖土工程勘察的技術(shù)水平已有了顯著提高，已經(jīng)完全有能力承擔(dān)各類大型復(fù)雜工程的勘察、設(shè)計和施工，包括高層建筑和超高層建筑、復(fù)雜地基處理、深基坑開挖、大型邊坡工程、地下工程、移山填溝、圍海造陸、海上平臺、核電站等。針對巖土工程勘探對于整體工程的重要性，在進行巖土工程勘探時首先要對工程勘探工作的取樣及地址鉆探進行控制，嚴格按照國家標準進行。

二、巖土勘測技術(shù)的有效方式

1. 妥善處理理論與實踐的關(guān)系

巖土工程勘察領(lǐng)域所屬的基本理論，包含：土力學(xué)、工程地質(zhì)、工程力學(xué)理論等方面，這些多數(shù)為模仿科學(xué)的理論。譬如，經(jīng)驗型公式。從本質(zhì)上說，巖土工程的過程，是在理論指導(dǎo)下，應(yīng)用個人經(jīng)驗，結(jié)合實踐，構(gòu)建模型，技術(shù)人員運用精確的參數(shù)數(shù)據(jù)，良好的判斷，解決實踐問題的過程。

對于巖土工程技術(shù)人員而言，扎實的理論和豐富的經(jīng)驗、良好的工程判斷力均是尤為重要的。在學(xué)習(xí)和運用理論的過程，要注意隱藏在公式和規(guī)律背后的背景知識和真正實際內(nèi)涵及其假定邊界條件。而積累經(jīng)驗的過程可分為分析學(xué)習(xí)與預(yù)測→現(xiàn)場觀測→對比分析、預(yù)測和現(xiàn)場觀測結(jié)果、分析、評估和總結(jié)三大過程?？傊?，經(jīng)驗積累與理論是相輔相成的。巖土工程勘察中的理論與實踐，具有同等重要的地位，偏倚任何一方都將失之偏頗。

2. 設(shè)計溝通的必要性

目前，部分經(jīng)營人員和技術(shù)人員對此缺乏認識，影響勘察項目的順利實施。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021-2001），具體要求是：執(zhí)行房屋建筑工程詳勘之前，應(yīng)廣泛收集附有坐標和地形的建筑總平面圖，場區(qū)的地面整平標高，建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷載、結(jié)構(gòu)特點、基礎(chǔ)形式、埋置深度、地基允許變形等確切資料。強調(diào)勘察前期與設(shè)計溝通的重要意義與影響，因設(shè)計者是勘察成果的直接實踐對象。工程前期時，勘察者應(yīng)有效把握設(shè)計意圖，明確擬建物的工程特性。這有利于有的放矢、經(jīng)濟合理，提供最直接、最有用的勘察成果。譬如，高層建筑設(shè)置有裙房。在勘察前，必須明確設(shè)計擬采用的基礎(chǔ)形式及聯(lián)接方式；對于主體不高而跨度較大的建筑群，采用柱基布置的勘探孔深度。這與采用筏基布置的勘探孔深度有較大差距。須加強勘察前的設(shè)計溝通。

3. 等級劃分的重要性及經(jīng)濟性

遵循相應(yīng)的分級標準，進行巖土工程勘察工作。譬如，勘察等級、地基復(fù)雜程度等級、擬建物安全等級、重要性等級，等等。這些直接決定了勘察工作量的布置，只有在充分熟悉掌握各等級，才能實現(xiàn)安全、經(jīng)濟、合理的局面。檢驗與監(jiān)測所獲取的資料，可以反求出某些工程技術(shù)參數(shù)，并以此為依據(jù)及時修正設(shè)計，使之在技術(shù)和經(jīng)濟方面優(yōu)化。

符合規(guī)范的前提下，采取較為經(jīng)濟的勘察手段和工作量，實現(xiàn)巖土工程勘察目標和任務(wù)。在一定程度上來說，成本量反映技術(shù)水平的優(yōu)劣。鑒于巖土工程勘察現(xiàn)狀，節(jié)約成本在一定范圍內(nèi)是可行的。譬如，對“樁基礎(chǔ)一般性孔深入到樁端以下3～5 倍的樁徑，且大于3m，對大直徑樁不小于5m”的要求，如勘察方案布置的一般性孔為50 m，根據(jù)控制性孔資料，40m處分布有良好的樁端持力層且能滿足樁基設(shè)計要求，項目負責(zé)人現(xiàn)場可將50m的一般性勘探孔變更為45m（須上報審批的項目，按要求執(zhí)行）。這樣，可在一定程度節(jié)約工作量，實現(xiàn)經(jīng)濟效益。譬如，土工試驗項目的選取是實現(xiàn)經(jīng)濟勘察的重要途徑。

4. 不斷吸納新知識

工作依據(jù)來源于規(guī)范、規(guī)程，其針對勘察工作的目的、任務(wù)、評價，等等，全方位提出了可操作性極強的要求與規(guī)范。技術(shù)人員應(yīng)重視規(guī)范、規(guī)程的學(xué)習(xí)，充分了解需求，可避免工作量布置不足、原狀土樣或原位測試數(shù)據(jù)不足、未劃分抗震地段等問題。此外，技術(shù)人員應(yīng)認真研讀規(guī)范規(guī)程的理論知識，有利于提高理論水平及正確理解規(guī)范規(guī)程。

原位測試與室內(nèi)試驗的主要目的，是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術(shù)參數(shù)，包括巖土的物性指標、強度參數(shù)、固結(jié)變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應(yīng)力、應(yīng)變時間關(guān)系的參數(shù)等。原位測試一般都藉助于勘探工程進行，是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。

三、巖土勘測技術(shù)有效提升的方式

掌握勘察范圍內(nèi)的場地原始地形、地貌，巖土層的成因、類型、深度、范圍、工程特性和變化規(guī)律，研究認知地基的穩(wěn)定性和均勻性。在此基礎(chǔ)之上明確對工程不利的埋藏物及其分布狀況。譬如，埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、舊基礎(chǔ)、孤石等；研究干擾場地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)影響（包含巖溶、滑坡、危巖和崩塌、泥石流、采空區(qū)、地面沉降、場地和地基的地震效應(yīng)、活動斷裂等）和特殊土壤（包含軟土、填土、污染土、濕陷性土、膨脹土、紅粘土、多年凍土等）類型、成因、范圍、趨勢和危害程度，并提出對應(yīng)防治措施。

要注意確定地下水詳情、類型、補給以及排放狀況，地下水位，水位變化幅度以及規(guī)律；評定地下水（土）對建筑材料的腐蝕性。對于基坑工程而言，明確各土層的滲透性質(zhì)，分析評估地下水的靜水壓力、動水壓力以及浮托力的作用和影響；預(yù)測基坑突涌、流沙（土）或者管涌等地下水不良作用的可能性及危害，并有針對性的提出防治措施；確定基坑施工降水的對應(yīng)技術(shù)參數(shù)以及施工降水提議；限定用于計算地下水浮力的設(shè)計水位；查明基坑工程的周邊環(huán)境，提供設(shè)計所需的巖土參數(shù)，分析研究放坡開挖的可行性和基坑邊坡的穩(wěn)定性，適宜選用的支護結(jié)構(gòu)類型及其穩(wěn)定性，基坑開挖與降水對地基變形、周邊建筑物和地下設(shè)施的影響作用。

四、結(jié)論

巖土工程勘探是工程質(zhì)量的重點，因此在進行勘探前要做好充分的準備，勘探過程嚴格按照規(guī)定進行，并通過監(jiān)理的實施保障勘探工作的有效性和真實性。為工程質(zhì)量的基礎(chǔ)做好保障工作。這就要求巖土工程勘探單位及人員要加強修養(yǎng)，為我國的經(jīng)濟發(fā)展做好工作。

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