巖石勘察中的問(wèn)題淺析

蘇香霞 趙麗華 郭睿

【摘要】巖石工程不僅僅關(guān)系到國(guó)家國(guó)防安全的建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還進(jìn)一步促進(jìn)了人們對(duì)巖石工程力學(xué)的研究。地質(zhì)的勘察是巖石工程的重點(diǎn)，如何做好這項(xiàng)工作并對(duì)其存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效控制是人們研究的重點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】巖石工程；勘察；地質(zhì)問(wèn)題；風(fēng)險(xiǎn)控制

1.前言

巖石工程力學(xué)是一門(mén)極其具有實(shí)用性的學(xué)科，它關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)家邊防的安全。從人類(lèi)存在時(shí)起，地球上就有很多巖石。為了生存和發(fā)展，人類(lèi)開(kāi)始學(xué)習(xí)如何利用巖石資源。為了發(fā)展農(nóng)業(yè)、開(kāi)發(fā)能源，人們修建了許多水利工程；為了使人們的出行更加便利，人們開(kāi)山越嶺、開(kāi)鑿隧道，修建了許多公路、鐵路等；為了緩解住房和交通的緊張現(xiàn)狀，人們大規(guī)模地開(kāi)發(fā)地下空間，建了許多地下通道和地下室；為了在大江大河上修建橋梁，人們要尋求好的辦法來(lái)解決橋墩巖的問(wèn)題。這些重要的工程活動(dòng)都是建立在巖石工程力學(xué)基礎(chǔ)之上的，要是沒(méi)有巖石工程力學(xué)的理論作指導(dǎo)，人們根本就無(wú)法完成這些工程的設(shè)計(jì)建造工作。目前，我國(guó)已經(jīng)建成了許多令人矚目的工程，如三峽水利大壩等等。雖然我國(guó)的巖石工程用其宏大的規(guī)模、可觀的數(shù)量贏得了世界的認(rèn)可，但是仍不能忽略在勘察施工地區(qū)時(shí)發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)問(wèn)題及其中附帶的風(fēng)險(xiǎn)。如何降低這些風(fēng)險(xiǎn)、保障施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全成了相關(guān)技術(shù)人員的首要任務(wù)。

2.巖石工程有哪些特點(diǎn)

巖石工程的特點(diǎn)有：施工環(huán)境惡劣，地質(zhì)條件復(fù)雜。巖石工程的地質(zhì)條件有很大差別，根據(jù)其所處的環(huán)境，巖石可能會(huì)發(fā)生變異，生成一些比較復(fù)雜的物質(zhì)。此外，巖石工程的施工場(chǎng)地往往是在一些環(huán)境比較惡劣的地區(qū)，施工人員的安全都得不到保障；工程的規(guī)模比較大，投入資金較多，施工期較長(zhǎng)。中國(guó)的巖石工程一般規(guī)模都比較大，像三峽工程之類(lèi)的巖石工程施工前的準(zhǔn)備工作都用了將近半個(gè)世紀(jì)。這些工程耗資也是相當(dāng)大的；破碎巖體地區(qū)的加固處理比較難。巖體的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)統(tǒng)一，這就給破碎的巖體加固處理造成了一些障礙。目前，對(duì)這一問(wèn)題還沒(méi)有比較好的解決辦法；巖體的監(jiān)測(cè)難度大。巖體并不是穩(wěn)定的，它還會(huì)進(jìn)行流動(dòng)。巖石之間的相互作用以人工建筑也會(huì)對(duì)巖體的監(jiān)測(cè)工作造成干擾；巖石工程的勘察工作難度較大。巖體的邊界比較模糊，而且開(kāi)裂現(xiàn)象會(huì)對(duì)巖體的勘察造成困擾。不僅僅如此，巖體的介質(zhì)也充滿了不確定，而且部分巖石很難確定是屬于哪一類(lèi)，具體特征不是很明顯；巖石力學(xué)問(wèn)題突出。巖石力學(xué)問(wèn)題不僅僅包括巖體材料非線性，還包括幾何非線性。這些對(duì)相應(yīng)的理論分析和實(shí)驗(yàn)?zāi)M都提出了更高的要求；現(xiàn)有的與巖石力學(xué)工程有關(guān)的設(shè)計(jì)原理、風(fēng)險(xiǎn)控制方法等不適用于深部巖石工程；與多門(mén)學(xué)科都有交叉。巖體工程與工程地質(zhì)學(xué)、環(huán)境學(xué)等有很多關(guān)聯(lián)之處。

3.巖石工程勘察的定義、任務(wù)以及內(nèi)容都有哪些

所謂的巖土工程勘察主要是指工業(yè)、民用建筑工程的勘察，是在正式施工之間進(jìn)行的地質(zhì)考察工作，以便查明工程的地質(zhì)條件，分析其中存在的地質(zhì)問(wèn)題，對(duì)施工地區(qū)做出地質(zhì)評(píng)價(jià)。只有在進(jìn)行了勘察之后才能進(jìn)一步地展開(kāi)設(shè)計(jì)和施工?？辈旃ぷ鞯牡轿慌c否將直接決定工程的成敗。巖土工程勘察可以分為選址勘察、初步勘察和詳細(xì)勘察三個(gè)階段。而巖石勘察的任務(wù)也就是按照不同勘察階段的要求，準(zhǔn)確有效地測(cè)量出施工場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件，再結(jié)合相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)、施工的地理?xiàng)l件以及地基處理等工程的具體要求，進(jìn)行分析并作出評(píng)價(jià)，然后將巖石地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行歸納并提出可行的解決措施，為進(jìn)一步施工提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。巖石工程勘察的對(duì)象主要是學(xué)校教學(xué)樓和宿舍、醫(yī)院建筑、行政機(jī)構(gòu)建筑、邊坡工程等等。巖土工程勘察的內(nèi)容包括：對(duì)巖石工程的地質(zhì)進(jìn)行調(diào)查和測(cè)繪、對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行勘察并采取土樣、現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)和檢測(cè)等等，然后根據(jù)這些檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，最后總結(jié)起來(lái)并做成報(bào)告文件的樣式。工程測(cè)繪主要有兩種常見(jiàn)的方法：相片成圖法和實(shí)地測(cè)繪法。

4.巖石工程勘察中存在那些地質(zhì)問(wèn)題

巖石工程勘察中發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)問(wèn)題主要有： 可溶性巖石的工程地質(zhì)問(wèn)題。有些地區(qū)的地表水和地下水對(duì)可溶性巖石進(jìn)行長(zhǎng)期的溶蝕，會(huì)形成各種巖溶現(xiàn)象；黃土濕陷性工程地質(zhì)問(wèn)題。在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行建筑時(shí)要特別注意防止水的滲入，并采取必要的人工土質(zhì)改良或者其他防治措施；流動(dòng)砂粒、潛蝕和砂土液化問(wèn)題。河床內(nèi)河水的來(lái)回流動(dòng)會(huì)使砂粒松動(dòng)，造成潛在的巖石侵蝕和砂土液化現(xiàn)象；沉積盆地問(wèn)題。相當(dāng)厚的沉積物會(huì)使該地區(qū)的地殼整體下沉；地震頻發(fā)區(qū)的地質(zhì)問(wèn)題。經(jīng)常發(fā)生地震地區(qū)的地基不會(huì)太穩(wěn)定，這會(huì)給巖石工程施工造成麻煩；基巖地區(qū)的山體滑坡、巖石崩塌、泥石流問(wèn)題。風(fēng)化作用發(fā)生以后，原來(lái)的礦物就被破壞了，這時(shí)就形成了一些新的比較堅(jiān)硬的基巖；巖石地基的不穩(wěn)定斜坡問(wèn)題。不穩(wěn)定斜坡會(huì)威脅到縣城以及一些比較重要的公共基礎(chǔ)設(shè)施，會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失；凍土地區(qū)的雪蝕問(wèn)題。冰雪氣候條件下，積雪場(chǎng)地頻繁發(fā)生的消融和凍脹會(huì)侵蝕地質(zhì)；軟土地基的人工治理問(wèn)題。軟土地基是一種不良地基，對(duì)工程建設(shè)十分不利，因此在這種地基上建設(shè)要先進(jìn)行地基處理。

5.巖石工程勘察的地質(zhì)問(wèn)題的防治措施有哪些

在巖石工程的勘察工作中，遇到常見(jiàn)的地質(zhì)問(wèn)題時(shí)，可以采用以下幾種防治措施：工程防治。在施工前，根據(jù)勘察的結(jié)果對(duì)施工地質(zhì)進(jìn)行分析。結(jié)合其地質(zhì)的性質(zhì)和特點(diǎn)，作出合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)；生物防治。通過(guò)植樹(shù)種草以及其他生物方式對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)進(jìn)行改良和優(yōu)化；避讓措施。當(dāng)施工地區(qū)的地質(zhì)問(wèn)題較嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)該采取搬遷避讓的措施，以免造成不必要的損失。

6.巖石工程勘察地質(zhì)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)控制方法有哪些

不同的施工場(chǎng)地可能有著不同的工程地質(zhì)問(wèn)題，這些問(wèn)題是不確定的。針對(duì)這種不確定因素，要想有效地對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制，應(yīng)該采用以下幾種方法：建立一套風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)。風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)能對(duì)巖石工程中可能出現(xiàn)的地質(zhì)問(wèn)題做出預(yù)測(cè)，再結(jié)合相應(yīng)的工程背景、勘察的結(jié)果以及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)理論，采取一些模擬方法進(jìn)行分析，使施工人員對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備；運(yùn)用反證法，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行反分析研究。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)理論，允許風(fēng)險(xiǎn)用一定值反方向來(lái)進(jìn)行論證，從而確定風(fēng)險(xiǎn)變量的存在范圍，進(jìn)一步在風(fēng)險(xiǎn)控制上找到可靠的依據(jù)；進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)之前的研究可以確定風(fēng)險(xiǎn)變化值，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)化的量化研究。合同是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)化的一個(gè)很好的條件。通過(guò)勘察，設(shè)計(jì)施工單位可以在和業(yè)主或者保險(xiǎn)公司進(jìn)行合同洽談時(shí)在造價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)之間找到一個(gè)相對(duì)合適的平衡點(diǎn)，將風(fēng)險(xiǎn)降到最小。

7.結(jié)束語(yǔ)

巖石工程勘察可以找出施工地區(qū)的地質(zhì)問(wèn)題，并幫助相關(guān)工作人員做好風(fēng)險(xiǎn)控制工作，具有十分重要的意義。本文主要從巖石工程、勘察、地質(zhì)問(wèn)題以及風(fēng)險(xiǎn)控制四個(gè)方面，來(lái)探討巖石工程勘察的地質(zhì)問(wèn)題及其風(fēng)險(xiǎn)控制。

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