巖土勘察在巖土工程技術(shù)的應(yīng)用

 摘要：本文基于巖土勘察工作的具體實踐，結(jié)合巖土勘察在巖土工程技術(shù)的應(yīng)用實例，首先對巖土勘察的工作內(nèi)容和價值作基本的概述，并對當(dāng)前巖土勘察工作的發(fā)展現(xiàn)狀、實施問題進行詳細(xì)的討論與闡述；參考國內(nèi)外巖土勘察工作在巖土工程技術(shù)中應(yīng)用的先進理念與實施經(jīng)驗，著重對提升巖土勘察應(yīng)用效能的具體手段和實施對策進行探討，旨在為現(xiàn)實發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：巖土勘察；巖土工程技術(shù)；現(xiàn)狀分析；提升策略

經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，尤其是當(dāng)前人地矛盾的日益突出，推動著巖土工程不斷朝著高承載、強性能、多功能、深地下、多技術(shù)方式組合的方向發(fā)展，而這些發(fā)展成果的有效實現(xiàn)，必須建立在巖土勘察手段與工作水平的適應(yīng)化進步與提升之上。作為巖土工程技術(shù)的實施基礎(chǔ)與發(fā)展前提，巖土工程勘察在當(dāng)前巖土工程建設(shè)中的重要性漸益突出，且逐步實現(xiàn)與設(shè)計、施工等建設(shè)環(huán)節(jié)的一體統(tǒng)籌及協(xié)同配合，進而帶來巖土工程建設(shè)品質(zhì)與效能的多維增強。

1巖土勘察的工作內(nèi)容和發(fā)展價值

巖土勘察工作是對工程建設(shè)的實施區(qū)域及其周邊，基于對工程條件、建設(shè)目的、勘察技術(shù)要求、執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等的一體統(tǒng)籌，實現(xiàn)對場地地形、地貌、地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)及其均勻性、地下水埋藏情況及其類型與水位、不良地質(zhì)及其分布的探明與分析，并對巖土的強度參數(shù)、變形參數(shù)，地基承載力等的巖土特征值進行現(xiàn)場和試驗測定，以為不良地質(zhì)的治理、工程設(shè)計的優(yōu)化和工程技術(shù)的適用性選擇提供詳細(xì)的地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、力學(xué)等的資料與參數(shù)�？梢哉f，失去了巖土勘察工作的巖土工程設(shè)計就是“紙上談兵”，高品質(zhì)的巖土工程建設(shè)必須建立在多維、高效的巖土勘察工作之上，而巖土工程勘察技術(shù)的進步則能夠有機帶動整個巖土工程建設(shè)效率與可靠性的有效提升。

2巖土勘察工作及其及時應(yīng)用的現(xiàn)實問題與發(fā)展難點

2.1外業(yè)質(zhì)量難以滿足工程建設(shè)的發(fā)展性需求。當(dāng)前我國很多巖土工程的外業(yè)勘察工作不僅缺乏對于工程建設(shè)資料的全面收集和綜合分析，存在著勘察的盲目性和片面性，而且勘察的工作量、實施手段和技術(shù)應(yīng)用與相關(guān)規(guī)范及工程建設(shè)的基本需求存在諸多不相符之處；再加上外業(yè)勘察中，工人的不合理施工以及設(shè)備的不規(guī)范操作，不僅帶來外業(yè)勘察工作安全性和效率性的大大降低，還致使外業(yè)勘察的質(zhì)量、成果以及勘察數(shù)據(jù)的可靠性難以有效滿足設(shè)計與施工的現(xiàn)實要求，也就給整個巖土工程的效能化建設(shè)構(gòu)成了諸多不良的阻礙。

2.2從業(yè)人員能力與素養(yǎng)缺乏。巖土工程需要多樣化的規(guī)劃人才、技術(shù)人才、施工人才、設(shè)備操作人才、管控人才以及必要的信息技術(shù)人才隊伍為支撐�？捎捎诳辈旃ぷ髦屑夹g(shù)創(chuàng)新人才的缺失，使得勘察手段的適應(yīng)性提升一直處于緩慢的發(fā)展水平，再加上各環(huán)節(jié)人員整體意識、責(zé)任意識、道德意識的薄弱，導(dǎo)致勘察工作嚴(yán)重缺乏統(tǒng)籌性、方向性以及工作開展的規(guī)范性，從而造成勘察工作質(zhì)量不同程度的劣化。

2.3規(guī)范與國際主流脫節(jié)嚴(yán)重。當(dāng)前我國關(guān)于巖土勘察的相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)與國際的主流標(biāo)準(zhǔn)存在脫節(jié)，進而導(dǎo)致勘察工作在引入人才、設(shè)備及技術(shù)，以及國際性勘察工作實施上的困難。以土壤中粒組的劃分標(biāo)準(zhǔn)為例，在劃分方式上國標(biāo)就與美國ASTM以過篩情況進行劃分的標(biāo)準(zhǔn)存在很大不同（國標(biāo)是以粒徑的大小進行劃分）[1]。而在粒組粒徑的比較與級別劃分中，更是存在著諸多的標(biāo)準(zhǔn)差異，詳見表1，從而給巖土勘察工作借鑒國外發(fā)展經(jīng)驗與技術(shù)成果構(gòu)成了嚴(yán)重的阻礙。

3巖土勘察在巖土工程技術(shù)中的應(yīng)用及提升策略

3.1地質(zhì)測繪技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。作為巖土勘察工作的基礎(chǔ)，地質(zhì)測繪長期依賴于經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、平板儀等儀器對建設(shè)區(qū)內(nèi)的地質(zhì)、地貌、水文條件進行測繪，以初步查明建設(shè)場地的基本公曾地質(zhì)條件，從而對場地的穩(wěn)定性和適宜性做出合理的評估。巖土工程的地質(zhì)測繪主要包含地質(zhì)點測量、地質(zhì)剖面測量、物化探測量、勘網(wǎng)布測、勘探工程定位測量、坑探工程測量、地質(zhì)剖面測量、地表移動觀測等實施內(nèi)容和開展手段。但隨著信息技術(shù)和空間技術(shù)的全面、深入發(fā)展，GPS/RTK技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)、掃描數(shù)字化地質(zhì)測量等逐步開始在大型的巖土工程勘察中予以應(yīng)用，不僅提升了測繪的廣度與深度，還實現(xiàn)了測繪數(shù)據(jù)對比與校正的精確性和完整性，從而實現(xiàn)了地質(zhì)測繪水平的多維提升。

3.2勘探技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展�？碧降闹饕�任務(wù)是對地下的巖土的構(gòu)造、地層的厚度及性質(zhì)變化、巖層的產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造的空間分布、地下水文條件進行探明，并實現(xiàn)對巖土及水樣的全面、科學(xué)化提取，以為原位和實驗室試驗奠定良好的基礎(chǔ)。當(dāng)前應(yīng)用最多的勘探技術(shù)為鉆探，而鉆探的有效實施應(yīng)以探孔的布設(shè)與孔深的合理布置為前提（地質(zhì)探孔的基本標(biāo)準(zhǔn)見圖1，但也需結(jié)合地質(zhì)狀況的調(diào)查進行科學(xué)的布置，如對于地質(zhì)條件復(fù)雜且變化較大的區(qū)域，其鉆孔的距離應(yīng)當(dāng)合理縮小，進而達(dá)到鉆孔的加密排列），而后再采用機械鉆頭鉆進地層等的勘探方法，對各地層的原狀土樣進行有效探取。為了實現(xiàn)對于地層變化、地下埋設(shè)物以及地質(zhì)物理性能參數(shù)的全面、快速探取，并降低勘探施工對于周圍環(huán)境的影響與破壞，可以適時地引入諸如電法（交流電或直流電）、地震法、雷達(dá)法等物探技術(shù)，以通過幾乎無損地層的方式，利用電波輸入、振波傳導(dǎo)、無線電透射等手段，達(dá)到對地層變化、構(gòu)造、覆蓋層和風(fēng)化層厚度、含水層分布、空洞、埋設(shè)物等有效勘察，實現(xiàn)對鉆探成果以及測試成果的有機輔助與精度提升。

3.3原位測試技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。當(dāng)前原位測試的方法有很多中，應(yīng)用最多的有土層剖面測試法和專門測試法，二者由于在全面性測試和專業(yè)性測試上具有極大的互補性，因此通常配合進行使用。而在測試的技術(shù)應(yīng)用中，則以靜力觸探測試技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。

（1）靜力觸探技術(shù)靜力觸探技術(shù)利用電力（常用）或機械的靜力觸探儀對土體進行連續(xù)的勘驗與測試，然后結(jié)合測得的試驗數(shù)據(jù)套用承載力理論、孔穴擴張理論以及一些專業(yè)的測試模型進行土體性能與力學(xué)參數(shù)進行測定。但電力靜力觸探技術(shù)的貫入性存在明顯的限制，而且業(yè)界對其實施的機理還沒有一個明確的理論界定，而單純進行經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷膸�入而實現(xiàn)成果測定，可靠性有待商榷。因此當(dāng)前在原位測試領(lǐng)域逐步引入的動力觸探測試技術(shù)成為有效彌補靜力觸探技術(shù)弊端的主要技術(shù)優(yōu)化手段。

（2）動力觸探技術(shù)動力觸探技術(shù)是利用一定的錘擊動能，將一定規(guī)格的探頭打入土中，根據(jù)每打入土中一定深度的錘擊數(shù)來判定土層的性質(zhì)，以達(dá)到對土層進行分層的深度測試[2]。因此動力觸探測試精度受錘擊數(shù)與錘擊能量之間有效關(guān)系建立的影響，其需要通過探頭單位動貫入阻力Rd和錘擊關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)正比關(guān)系式（Rd=M2ghe!M+m"A!kPa"，其中M是重錘質(zhì)量、m為觸探器質(zhì)量，e為貫入度，A為探頭底面積），來實現(xiàn)觸探成果的有效獲得，進而達(dá)到對土工程性質(zhì)的合理評價。

4結(jié)語

巖土勘察是巖土工程技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和應(yīng)用重點，其需要結(jié)合工程建設(shè)的發(fā)展需求，基于對當(dāng)前巖土勘察工作及技術(shù)發(fā)展的問題分析，不斷從標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化、技術(shù)適應(yīng)性創(chuàng)新和人才的多維度培養(yǎng)，不斷實現(xiàn)勘察工作效能與質(zhì)量的有效強化，進而為巖土工程建設(shè)水平的提升奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]魏以順.巖土勘察在巖土工程技術(shù)中的應(yīng)用[J].化工管理，2016（4）.

[2]江建清，郭風(fēng)云.巖土勘察工程中常見的問題及解決措施[J].黑龍江水利科技，2011，39（2）：53-54.