壩基巖土工程勘察問題與措施

摘 要：巖土工程勘察任務(wù)不僅要正確反映場地和地基的工程地質(zhì)條件，還應(yīng)結(jié)合工程設(shè)計、施工條件進行技術(shù)論證和分析評價，并服務(wù)于工程建設(shè)。

關(guān)鍵詞：巖土工程;勘察技術(shù);發(fā)展方向;探討

自20世紀(jì)80年代以來，我國開始實施巖土工程勘察體制。與地質(zhì)勘察工程相比，巖土工程勘察任務(wù)不僅要正確反映場地和地基的工程地質(zhì)條件，還應(yīng)結(jié)合工程設(shè)計、施工條件進行技術(shù)論證和分析評價，并服務(wù)于工程建設(shè)。

巖土工程勘察的對象主要是地面以下的地質(zhì)體，難以直接觀察和檢查。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，尤其是在復(fù)雜條件下場地自然條件的多變性，遇到的巖土工程問題多種多樣，其勘探工作的實施要正確反映場地和地基的工程地質(zhì)條件就顯得尤為重要。

1、巖土工程勘察中存在的主要技術(shù)問題

隨著我國水庫建設(shè)不斷高速發(fā)展，眾多大壩建設(shè)項目和現(xiàn)代化超高層建筑物不斷興建，基礎(chǔ)和基坑開挖深度越來越深，各種公共建筑物的建筑風(fēng)格迴異，其平面和立面變化大，給結(jié)構(gòu)和勘察專業(yè)帶來諸多的新課題，采用傳統(tǒng)的勘察方法和傳統(tǒng)的勘察手段已經(jīng)很難滿足設(shè)計的需要，存在著許多急需解決的巖土工程勘察技術(shù)問題。這些問題主要以下幾個方面;

（1） 界面劃分問題：主要有巖土體和巖石風(fēng)化程度的界面劃分，地質(zhì)構(gòu)造和軟弱結(jié)構(gòu)面的判定，以及不良地質(zhì)體的地質(zhì)界面等。

（2） 地質(zhì)形態(tài)問題：主要有不明地下物體、空洞及其分布形態(tài)、埋藏位置和埋藏深度的確定。

（3） 巖土參數(shù)問題：主要是那些難于取到原狀巖土樣和難于進行室、內(nèi)外試驗的巖土層即粗顆粒土、殘積土和風(fēng)化巖等。其巖土設(shè)計參數(shù)（承載力、變形指標(biāo)等）難于確定。

（4） 綜合能力問題：主要表現(xiàn)在一部分勘察技術(shù)人員缺乏對勘察各專業(yè)的野外和室內(nèi)原始資料的整理、分析、利用的能力，缺乏如何辨別真?zhèn)?、去偽存真、補充印證、歸納總結(jié)的能力，缺乏建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的知識，常造成勘察的目的性不明確，所提供的資料不能滿足設(shè)計的需要。

（5） 技術(shù)素質(zhì)問題：主要是勘察技術(shù)人員知識的廣度和深度問題，勘察各專業(yè)缺乏內(nèi)部溝通、技術(shù)交流，對各自技術(shù)服務(wù)的對象和技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r不了解，導(dǎo)致碰到重大項目和復(fù)雜工程時束手無策，不知應(yīng)采用何種技術(shù)方法和手段去解決所碰到的技術(shù)問題。

2、解決問題的主要措施

要解決上述巖土工程勘察工作中存在的主要技術(shù)問題，可以考慮從以下幾個方面著手：

（1） 隨著電子、電子計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，近十幾年來，工程物探專業(yè)根據(jù)彈性波理論、電磁波理論和電學(xué)原理發(fā)展了許多新的工程物探方法并相應(yīng)發(fā)展了一大批集適時采集處理，軟、硬件功能于一體的工程物探探測設(shè)備，它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點。可以利用工程物探可連續(xù)加密測點的辦法來獲得連續(xù)的地質(zhì)界面。從而有效的解決傳統(tǒng)鉆探手段以點帶面劃分地質(zhì)界面時常帶來的漏判、劃分不準(zhǔn)確等缺點;并且可以利用綜合工程物探方法有效地解決傳統(tǒng)勘察手段難于解決的諸多巖土工程問題，如地下不明物體、洞穴、軟弱結(jié)構(gòu)面、滑動面、斷層、破碎帶等在地下的分布特征、形態(tài)、埋藏深度、位置。并且可以提供許多工程建設(shè)所需的巖土動力參數(shù)和設(shè)計地震動參數(shù)。相對傳統(tǒng)的鉆探方法，工程物探技術(shù)使用時受場地、地形條件的限制較少，具有節(jié)省時間、節(jié)省費用、勘探精度高等特點。但是，各種工程物探方法的有效性決定于它對探測對象的適用性，物性條件的適用性越強，解決問題的可靠的性越大，因此，為了有效地解決某些復(fù)雜的巖土工程技術(shù)難題，必須采用多種工程物探手段和鉆探聯(lián)合使用的方法，起到互相補充、互相驗證的作用。合理地選擇、運用工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)勘探手段相結(jié)合，無疑是解決巖土工程勘察中存在的主要問題的有效手段之一。

（2）加強室內(nèi)、外測試新技術(shù)（如多功能靜力觸探頭、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、波速測試、靜載荷試驗等）和施工檢測、監(jiān)測技術(shù)的使用，通過其所獲得的數(shù)據(jù)和資料，經(jīng)過分析、對比，建立它們之間的經(jīng)驗關(guān)系，并通過工程施工檢測、監(jiān)測所獲取的實測資料反算得到的參數(shù)作為對比依據(jù)，確保所提供的巖土工程設(shè)計參數(shù)的可靠性。并達到解決那些采用傳統(tǒng)勘探手段難于獲取可靠的巖土工程設(shè)計參數(shù)（如粗顆粒土、花崗巖殘積土、風(fēng)化巖的承載力、變形指標(biāo)）等問題。此外，還可以利用土工離心模擬技術(shù)檢查工程安全的可靠性;驗證堤壩、邊坡的變形和穩(wěn)定性;解決建筑物淺基礎(chǔ)的地基變形特征、破壞模式及極限承載力，樁基礎(chǔ)的承載力和施工工藝對樁基礎(chǔ)承載力及變形的影響;解決擋土結(jié)構(gòu)的變形及破壞機理，土體與結(jié)構(gòu)物之間的相互作用;了解動力工程、砂土液化、單樁和群在水平動荷載作用下的性狀。

（3）加強勘察技術(shù)人員的再教育和技術(shù)培訓(xùn)并形成定期制度，促進其知識的更新?lián)Q代?？辈靻挝皇┬袃?nèi)部崗位輪換制度，促成勘察各專業(yè)的技術(shù)交流、知識滲透，盡可能組織技術(shù)人員參加各種有關(guān)的學(xué)術(shù)活動和講座，達到擴大勘察技術(shù)人員的知識廣度和深度的目的。強調(diào)計算機技術(shù)的應(yīng)用（如受壓層深度計算、承載力計算、土壓力計算、各類靜力或動力有限元計算、基坑支護設(shè)計計算、沉降分析、數(shù)理統(tǒng)計、地基與基礎(chǔ)協(xié)同作用分析、地震反應(yīng)分析、滲流分析等），采取這些措施無疑可以大大提高他們的技術(shù)綜合能力。

3、結(jié)束語

（1）工程實踐證明;合理地選擇、運用工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)的勘探技術(shù)相結(jié)合，無疑是解決巖土工程勘察存在的技術(shù)問題的最佳途徑。但是，任何的技術(shù)都有其局限性和適用性，要有效地解決某些復(fù)雜的巖土工程勘察技術(shù)問題，必須采用多種勘察手段聯(lián)合使用，互相補充、互相驗證。

（2）各種間接勘察手段所獲取的資料應(yīng)與傳統(tǒng)的勘察方法（如鉆探、原位測試、巖土試驗等）、施工檢測、施工監(jiān)測成果進行對比、驗證，建立相對應(yīng)的經(jīng)驗關(guān)系，從而建立定量分析、判定標(biāo)準(zhǔn)，確保工程勘察質(zhì)量。

（3）提高工程勘察技術(shù)人員業(yè)務(wù)水平和綜合能力的關(guān)鍵是：a） 培養(yǎng)勘察技術(shù)人員的技術(shù)素質(zhì);b） 拓寬專業(yè)知識的廣度和深度;c） 積極參與工程實踐。

巖土工程勘察的對象是建設(shè)場地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件，具體而言主要是指場地巖土的巖性或土層性質(zhì)、空間分布和工程特征，地下水的補給、存貯、排泄特征和水位、水質(zhì)的變化規(guī)律，以及場地周圍地區(qū)存在的不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害情況。巖土工程勘察工作的任務(wù)是查明情況，提供各種相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)，分析和評價場地的巖土工程條件并提出解決巖土工程問題的建議，以保證工程建設(shè)安全、高效運行，促進經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1] 戴一鳴“工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用”《福建建筑》 2004年5期

[2] 中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)，《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-20001），中國建筑工業(yè)出版社2002年

作者簡介：

楊佳偉：（1974- ），男，黑龍江省肇東市人，工程師。