巖土工程施工特點(diǎn)及巖土工程勘探技術(shù)研究

陳林

淮北市建筑勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 安徽 淮北 235000

引言

巖土工程的研究在建筑工程中起著非常重要的作用，作為巖土工程建設(shè)的重要組成部分，巖土工程勘探技術(shù)的研究直接影響到工程的造價(jià)和安全。因此，建筑施工企業(yè)需要提高對(duì)巖土工程施工的要求，提高勘察技術(shù)。

1 巖土工程建設(shè)特點(diǎn)

1.1 施工隱蔽性

巖土工程施工技術(shù)的另一個(gè)重要特點(diǎn)是隱蔽性，這是因?yàn)椋┕み^(guò)程中的一些地腳螺栓、樁基礎(chǔ)在施工后是隱藏的，并沒(méi)有暴露在地面上，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就很難找到問(wèn)題的核心。換句話說(shuō)，一般來(lái)說(shuō)，很難發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目中存在的問(wèn)題以及問(wèn)題產(chǎn)生的原因，并做出正確的判斷并及時(shí)處理。根據(jù)施工過(guò)程的特點(diǎn)，一定要在施工過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，特別是隱蔽工程，以保證后續(xù)工程的安全穩(wěn)定[1]。

1.2 不穩(wěn)定性

巖土工程中大部分勘探是以地質(zhì)勘探的形式進(jìn)行的，大部分勘探資料是評(píng)價(jià)方面的，質(zhì)量資料很少[1]。因此，僅根據(jù)土地條件很難監(jiān)測(cè)所有的土壤質(zhì)量特征，土壤質(zhì)量更容易發(fā)生結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化，同時(shí)建筑地質(zhì)技術(shù)的環(huán)境也隨著環(huán)境的變化而變化。巖石和土壤結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的變化也使勘探工作更加混亂，具體數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性以及巖石的不穩(wěn)定性和特殊性給巖土工程帶來(lái)了許多未知問(wèn)題。

1.3 理論與實(shí)踐的結(jié)合

根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，只有進(jìn)一步地將巖土工程的理論知識(shí)與巖土工程施工充分結(jié)合起來(lái)，才能夠確保巖土工程施工技術(shù)的不斷進(jìn)步。巖土工程理論可以為施工起到指導(dǎo)性的作用，而工程實(shí)踐反饋回來(lái)的信息又可以進(jìn)一步完善巖土工程的施工理論。

2 巖土工程勘探技術(shù)研究存在的問(wèn)題

2.1 巖土勘探工作開(kāi)展不規(guī)范

由于巖土工程的區(qū)域性特點(diǎn)，不同地區(qū)的地質(zhì)技術(shù)條件各不相同。因此，需要在具體地點(diǎn)開(kāi)展具體的勘查工作，即在收集資料和調(diào)查后，制定相應(yīng)的勘查方案，規(guī)劃調(diào)查方案，確定調(diào)查階段，使用調(diào)查手段[2]。在當(dāng)前的調(diào)查工作中，一些調(diào)查單位對(duì)調(diào)查階段過(guò)于簡(jiǎn)化，不注重調(diào)查數(shù)據(jù)收集、實(shí)地調(diào)查，甚至忽視調(diào)查的嚴(yán)肅性、客觀性和重要性，導(dǎo)致一些地層學(xué)文獻(xiàn)不能真正反映現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)技術(shù)條件，誤導(dǎo)了地質(zhì)技術(shù)的設(shè)計(jì)和施工?？碧焦こ探沂镜牡刭|(zhì)技術(shù)條件與調(diào)查資料不一致，地質(zhì)技術(shù)的設(shè)計(jì)也會(huì)發(fā)生變化，影響工程的安全性和工期，造成工程的浪費(fèi)。

2.2 勘探與設(shè)計(jì)脫節(jié)

巖土工程文件是勘探技術(shù)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，只有了解工程現(xiàn)場(chǎng)的勘探工程質(zhì)量特征，獲得相應(yīng)的勘探工程參數(shù)，才能成功地進(jìn)行勘探工程設(shè)計(jì)。

規(guī)劃單位和設(shè)計(jì)單位作為同一工程的共同建設(shè)者，要具有準(zhǔn)確的規(guī)劃資料，確保規(guī)劃單位提供的地質(zhì)技術(shù)參數(shù)類型滿足設(shè)計(jì)要求。用于設(shè)計(jì)單元直接調(diào)查邊坡殘差(滑動(dòng))并調(diào)整設(shè)計(jì)方案，計(jì)算基礎(chǔ)的邊坡值，規(guī)劃單位應(yīng)根據(jù)具體工程的設(shè)計(jì)方案制定相應(yīng)的方案，并提供設(shè)計(jì)所需的所有地質(zhì)技術(shù)參數(shù)。另外，在調(diào)整設(shè)計(jì)方案時(shí)，計(jì)量單位必須及時(shí)檢查測(cè)量數(shù)據(jù)是否滿足新設(shè)計(jì)方案的要求。

2.3 巖土勘探資料地質(zhì)化嚴(yán)重

目前，我國(guó)的地質(zhì)技術(shù)研究一般是分階段進(jìn)行的，由于長(zhǎng)期分工，工作分散，勘探工作與設(shè)計(jì)不一致。結(jié)合巖土工程本身的特殊性，即使工程設(shè)計(jì)人員根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行研究，由于地質(zhì)原因的影響，難度也會(huì)大大增加，這會(huì)影響整體質(zhì)量。

2.4 勘探準(zhǔn)備不足，缺乏具體資料

勘探工作如要照常進(jìn)行，勘探公司必須提前做好必要的準(zhǔn)備工作，許多勘探公司為了節(jié)約成本，在勘探前沒(méi)有做好充分的勘探施工準(zhǔn)備，使得項(xiàng)目難以順利實(shí)施。因此，勘探公司應(yīng)確保勘探質(zhì)量，確定具體數(shù)據(jù)，積極參與技術(shù)推廣[2]。

3 巖土工程的勘探技術(shù)

3.1 工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查

該技術(shù)在巖土工程勘探中具有重要意義，通常是可靠性分析階段甚至初步設(shè)計(jì)階段的重要研究方法。主要目的是通過(guò)實(shí)際地質(zhì)理論和工程地質(zhì)理論來(lái)觀察和描述土體狀況，通過(guò)了解土體的地質(zhì)性質(zhì)和地質(zhì)規(guī)律來(lái)判斷土體的地質(zhì)狀況，從而為其他勘探方法提供良好的基礎(chǔ)。高質(zhì)量的測(cè)繪和調(diào)查可以正確確定地質(zhì)條件，有效指導(dǎo)其他勘探方法。

3.2 勘探取樣

3.2.1 物探。物探作為一種間接勘探方法，比鉆井更有效、成本更低，能有效解決技術(shù)地質(zhì)圖中難以推斷和理解的地下地質(zhì)條件。該方法常與技術(shù)地質(zhì)填圖結(jié)合使用，也可作為輔助鉆井和鉆井工具。然而，物探的應(yīng)用往往受到地形因素的影響，因此，研究成果需要通過(guò)勘探項(xiàng)目加以驗(yàn)證。

3.2.2 鉆探和坑探。該方法可以直接探測(cè)地下條件，已成為巖土工程勘探中必不可少的環(huán)節(jié)。鉆探作業(yè)可應(yīng)用于許多地區(qū)，可根據(jù)不同的勘探環(huán)境選擇不同的鉆探方法?？碧郊夹g(shù)的種類很多，所以一定要根據(jù)調(diào)查的要求選擇合適的勘探方法。

4 巖土勘工程察技術(shù)的應(yīng)用

4.1 GPS定位技術(shù)應(yīng)用

GPS定位技術(shù)與地面終端系統(tǒng)共同完成地質(zhì)工程測(cè)繪工作，擴(kuò)大測(cè)繪范圍，使測(cè)繪工作簡(jiǎn)單實(shí)用。一般來(lái)說(shuō)，巖土工程地形復(fù)雜，施工工作難以實(shí)現(xiàn)，作為勘探技術(shù)研究的一部分，我們不僅要做好研究的準(zhǔn)備工作，還要收集和設(shè)計(jì)資料，并根據(jù)項(xiàng)目過(guò)程和通信條件進(jìn)行合理安排，GPS技術(shù)的使用可以保證整個(gè)勘探工作的科學(xué)性和合理性[3]。

4.2 充分利用物探技術(shù)

在勘探工作中，可以利用物探研究巖土的質(zhì)量特征。例如，通過(guò)鉆孔波速試驗(yàn)研究了橫波的波速特性，為巖土工程設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)提供了必要的計(jì)算參數(shù)；電法勘探證實(shí)了巖石和土壤的層狀特征；探地雷達(dá)可用于分析一定深度范圍內(nèi)的地質(zhì)異常，特別是在地下洞室和水資源豐富的地區(qū)。

工程物探作為一種重要的勘查方法，通過(guò)對(duì)地質(zhì)和宏觀經(jīng)濟(jì)狀況進(jìn)行綜合調(diào)查，篩選鉆孔地質(zhì)異常區(qū)，找出地質(zhì)技術(shù)特征和不利地質(zhì)條件。值得注意的是，物探必須充分結(jié)合現(xiàn)有的資料，以提高勘探精度。

4.3 加強(qiáng)BIM技術(shù)在巖土工程勘探的應(yīng)用

勘探技術(shù)研究的目的是確定場(chǎng)地的地質(zhì)技術(shù)條件，為設(shè)計(jì)和施工提供相應(yīng)的依據(jù)[3]。關(guān)鍵在于地質(zhì)技術(shù)信息的真實(shí)反饋，BIM技術(shù)可以幫助項(xiàng)目生命周期末期整合工程信息、工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)。

在BIM模型數(shù)據(jù)庫(kù)中輸入地質(zhì)工程信息、鉆孔信息和地球物理信息可以直接反映勘探工作是否完成，設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)是否有足夠的知識(shí)，通過(guò)信息的輸入、提取和更新來(lái)體現(xiàn)BIM的巖土特性[4]。

5 如何提高勘察技術(shù)在巖土工程施工過(guò)程中的應(yīng)用效果

5.1 精確工程地質(zhì)測(cè)繪

在巖土工程建設(shè)過(guò)程中，工程地質(zhì)測(cè)繪是其他工作的重要依據(jù)，它的目的是確定地形和地層中不利地質(zhì)相互作用之間的關(guān)系，這部分工作通常在施工前完成。工程地質(zhì)測(cè)繪需要技術(shù)人員密切觀察施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)地貌情況，描述具體情況，并結(jié)合工程地質(zhì)理論研究當(dāng)?shù)貛r土分布規(guī)律和地質(zhì)性質(zhì)，是判斷地下地質(zhì)條件的重要依據(jù)。為了進(jìn)一步提高測(cè)量結(jié)果的精度，有必要進(jìn)一步提高工程地質(zhì)測(cè)繪的精度，同時(shí)，根據(jù)精度要求，測(cè)量結(jié)果應(yīng)如實(shí)反映在一定比例尺的地形圖上，工程地質(zhì)圖是工程地質(zhì)調(diào)查的重要成果，是根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)查和試驗(yàn)數(shù)據(jù)編制的，可為建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等部門(mén)提供參考。

5.2 嚴(yán)格的勘探采樣操作

勘探工程的施工方法包括物探、鉆探和坑探，地質(zhì)勘查施工的目的是對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地下地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)查分析，同時(shí)可以對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行采樣，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和監(jiān)控。因此，在勘探工作中，必須結(jié)合勘探目的和地質(zhì)特征，選擇合理的勘探方法。物探方法具有間歇性可操作性，突出了作業(yè)成本低、工作效率快、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，適用于地下地質(zhì)信息難以推斷的情況，同時(shí)也可為坑探法和鉆井法的實(shí)施提供指導(dǎo)，因此，這種方法常與測(cè)繪工作相匹配。

5.3 準(zhǔn)確的勘探規(guī)劃

對(duì)于巖土工程勘察技術(shù)在施工中的實(shí)際實(shí)施，為了促進(jìn)其良好的運(yùn)行效果，有必要對(duì)勘察的基本大綱進(jìn)行成本控制，使勘察方案能夠更加完善和詳細(xì)，從而為巖土工程勘察提供準(zhǔn)確的指導(dǎo)和指導(dǎo)。在編制勘察方案時(shí)，必須允許有效結(jié)合巖土工程施工現(xiàn)場(chǎng)的條件和條件進(jìn)行具體合理的分析，明確巖土工程勘察的目的和具體內(nèi)容，從而結(jié)合相應(yīng)勘探技術(shù)的具體內(nèi)容進(jìn)行針對(duì)性的選擇和應(yīng)用，確保相應(yīng)的技術(shù)方法的應(yīng)用能夠滿足巖土工程勘察的需要。在這個(gè)過(guò)程中，還需要確定每個(gè)勘探方案的負(fù)責(zé)人，確保勘探方案能夠有效運(yùn)用開(kāi)發(fā)商的技術(shù)方法，全面提高勘探方案的運(yùn)行效果，使其更加有益和有約束力。

5.4 規(guī)范工程勘察監(jiān)理制度

在工程勘察階段，勘探是必不可少的操作。然而，在當(dāng)前市場(chǎng)化勘探條件下，雖然對(duì)提高生產(chǎn)效率起到了一定的作用，但不良勘探行為也在逐漸滋生，因此，有必要制定相關(guān)的監(jiān)管制度，有效地監(jiān)督市場(chǎng)的發(fā)展，監(jiān)管部門(mén)需要具備專業(yè)知識(shí)，能夠?qū)碧焦ぷ鬟M(jìn)行公平監(jiān)督，以保證勘探市場(chǎng)秩序和勘探工作質(zhì)量。

5.5 提高勘探人員素質(zhì)

在巖土工程勘察過(guò)程中，勘察人員的技術(shù)水平和綜合素質(zhì)對(duì)勘察工作的順利開(kāi)展起著重要的作用，勘探人員除了具備專業(yè)的勘探知識(shí)外，還需要具備一定的創(chuàng)新能力，這就要求勘探單位定期對(duì)勘探人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，定期開(kāi)展勘探人員之間的技術(shù)交流，對(duì)于需要持證上崗的特殊崗位，公司所有員工必須在上崗前接受培訓(xùn)。另外，企業(yè)還需要對(duì)員工進(jìn)行安全教育和培訓(xùn)，這樣不僅可以提高勘探人員的整體素質(zhì)，還可以保證勘探工作的質(zhì)量。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，由于巖土工程的一系列特點(diǎn)，給勘探工作帶來(lái)了困難。在目前的工程建設(shè)中，一些勘探單位的勘探工作不規(guī)范，勘探精度和深度不能滿足要求?？碧焦ぷ鲬?yīng)根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)制定相應(yīng)的綠化計(jì)劃并實(shí)施。在具體工作中，我們充分利用物探技術(shù)、BIM信息建模技術(shù)和GPS技術(shù)，確定場(chǎng)地的地質(zhì)構(gòu)造條件，進(jìn)行建模和可視化，突出地質(zhì)條件較差的薄弱區(qū)域，進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，保證現(xiàn)場(chǎng)的安全。