工民建項(xiàng)目中巖土勘察技術(shù)應(yīng)用研究

陳鋒

(揭陽(yáng)市建筑設(shè)計(jì)院有限公司 廣東揭陽(yáng) 522000)

隨著我國(guó)工民建項(xiàng)目的迅速發(fā)展，巖土勘察技術(shù)在建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛。巖土勘察技術(shù)作為工程建設(shè)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，其準(zhǔn)確性和可靠性對(duì)于保障工程質(zhì)量、安全和經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義[1]。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，巖土勘察技術(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性也面臨著一系列的問(wèn)題。因此，本文旨在探討工民建項(xiàng)目中巖土勘察技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題，通過(guò)研究解決方案和案例實(shí)踐，為優(yōu)化工民建項(xiàng)目中的巖土勘察技術(shù)提供參考和指導(dǎo)。

1 巖土勘察技術(shù)的相關(guān)概念

1.1 巖土勘察的定義和概述

巖土勘察是指通過(guò)采集、分析和評(píng)價(jià)巖石和土壤等地質(zhì)材料的物理力學(xué)性質(zhì)、水文地質(zhì)性質(zhì)、工程地質(zhì)特征，以及地下水位、地下水滲流、地下水化學(xué)成分等信息，為工程建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持的一項(xiàng)工作。巖土勘察是工程建設(shè)中不可或缺的一環(huán)，它為工程的可行性研究、設(shè)計(jì)和施工提供了必要的地質(zhì)勘察資料，能夠幫助工程師充分了解工程場(chǎng)地地質(zhì)情況，提前識(shí)別和預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害和工程風(fēng)險(xiǎn)，保障工程建設(shè)的順利進(jìn)行[2]。

1.2 巖土勘察的原理和方法

巖土勘察的原理是通過(guò)在場(chǎng)地實(shí)地進(jìn)行采樣、測(cè)試和監(jiān)測(cè)等手段，對(duì)巖土體進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和判斷，從而得出對(duì)巖土體性質(zhì)和特征的認(rèn)識(shí)，為工程建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。巖土勘察的方法包括以下幾個(gè)方面：（1）實(shí)地采樣，采用鉆探、挖掘、鉤取等方法獲取地下巖土體樣品，并對(duì)樣品進(jìn)行分析和測(cè)試；（2）監(jiān)測(cè)，采用地下水位、地下水滲流、地震活動(dòng)等監(jiān)測(cè)手段，對(duì)場(chǎng)地巖土體進(jìn)行監(jiān)測(cè)；（3）資料搜集，通過(guò)調(diào)查、測(cè)繪、文獻(xiàn)資料搜集等手段，了解場(chǎng)地的地質(zhì)背景和歷史情況。巖土勘察的方法應(yīng)根據(jù)不同場(chǎng)地的特點(diǎn)和需要，靈活選擇，并且應(yīng)當(dāng)結(jié)合場(chǎng)地工程建設(shè)的實(shí)際情況進(jìn)行分析和判斷，確保巖土勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

1.3 巖土勘察的流程和標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 巖土勘察的流程

巖土勘察的流程可以分為以下幾個(gè)步驟。

（1）確定勘察目標(biāo)和范圍。根據(jù)工程建設(shè)的需要，確定巖土勘察的目標(biāo)和范圍，明確勘察任務(wù)的具體內(nèi)容和要求。（2）現(xiàn)場(chǎng)勘察。在勘察范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)地勘察，包括觀測(cè)、采樣和監(jiān)測(cè)等。（3）實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。對(duì)采集的巖土樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，獲取巖土力學(xué)特性、水文地質(zhì)特性等數(shù)據(jù)，如表1 所示。（4）數(shù)據(jù)分析和評(píng)價(jià)。根據(jù)實(shí)地勘察和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的數(shù)據(jù)，對(duì)巖土體的性質(zhì)和特征進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，如表2 所示。（5）報(bào)告編制。根據(jù)巖土勘察的結(jié)果和評(píng)價(jià)，撰寫巖土勘察報(bào)告，向工程建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。

表1 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試

表2 數(shù)據(jù)分析和評(píng)價(jià)

1.3.2 巖土勘察的標(biāo)準(zhǔn)

巖土勘察的標(biāo)準(zhǔn)包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，具體如下。

（1）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021-2001）是我國(guó)目前巖土勘察的基本標(biāo)準(zhǔn)。（2）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：《工程勘察通用規(guī)范》（GB 55017-2021）等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)巖土勘察的方法和流程進(jìn)行了具體規(guī)定。（3）企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：不同企業(yè)可以根據(jù)自身需要和實(shí)際情況，制定適合自己的巖土勘察標(biāo)準(zhǔn)，以確?？辈鞌?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

2 巖土勘察在工民建項(xiàng)目中的應(yīng)用

2.1 工民建項(xiàng)目中巖土勘察的重要性

在工民建項(xiàng)目中，巖土勘察是非常重要的一項(xiàng)工作。巖土勘察可以幫助工程設(shè)計(jì)人員了解土壤和巖石的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、工程特性和穩(wěn)定性等方面的信息，為工程的設(shè)計(jì)和施工提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。

具體來(lái)說(shuō)，巖土勘察在以下幾個(gè)方面具有重要性。（1）確保工程建設(shè)的安全性。巖土勘察可以評(píng)估土壤和巖石的穩(wěn)定性和承載力，為工程設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)，保障工程建設(shè)的安全性[3]。（2）節(jié)約工程投資。巖土勘察可以提前預(yù)測(cè)工程建設(shè)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，為工程設(shè)計(jì)和施工提供優(yōu)化方案，節(jié)約工程投資。（3）保護(hù)環(huán)境。巖土勘察可以評(píng)估土壤和巖石的物理、化學(xué)、水文地質(zhì)特性等，為工程設(shè)計(jì)和施工提供環(huán)境保護(hù)方案，避免對(duì)環(huán)境造成損害。（4）提高工程建設(shè)質(zhì)量。巖土勘察可以了解土壤和巖石的工程特性，為工程設(shè)計(jì)和施工提供質(zhì)量保障措施，提高工程建設(shè)質(zhì)量。

2.2 工民建項(xiàng)目中巖土勘察的應(yīng)用領(lǐng)域

巖土勘察在工民建項(xiàng)目中有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括以下幾個(gè)方面。（1）地基處理工程。在地基處理工程中，巖土勘察可以提供地下土層的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、孔隙水特性等信息，為地基處理方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（2）土石方工程。在土石方工程中，巖土勘察可以提供土石方工程地質(zhì)、地貌、地層、地形、土壤、巖石等方面的信息，為土石方方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（3）地下工程。在地下工程中，巖土勘察可以提供地下土層的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、孔隙水特性等信息，為地下工程的設(shè)計(jì)和實(shí)施提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如隧道、地下室等。（4）水利工程。在水利工程中，巖土勘察可以提供水工建筑物地質(zhì)、地形、地貌、地層、土壤、巖石等方面的信息，為水利工程的設(shè)計(jì)和施工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如水壩、水閘等。（5）其他建筑工程。在其他建筑工程中，巖土勘察也有著廣泛的應(yīng)用，如道路、橋梁、建筑物、機(jī)場(chǎng)等建筑工程。

2.3 工民建項(xiàng)目中巖土勘察的具體應(yīng)用

工民建項(xiàng)目中的巖土工程勘察技術(shù)在工程建設(shè)中具有重要的作用。以下將分別從測(cè)繪工程地質(zhì)技術(shù)、地震勘察技術(shù)和多順面波技術(shù)等方面進(jìn)行探討。

2.3.1 測(cè)繪工程地質(zhì)技術(shù)的應(yīng)用

測(cè)繪工程地質(zhì)技術(shù)是工民建項(xiàng)目中巖土工程勘察技術(shù)的基礎(chǔ)。通過(guò)采集和分析地質(zhì)資料，確定地質(zhì)構(gòu)造特征，包括地層、巖性、斷裂帶、褶皺等[4]。測(cè)繪工程地質(zhì)技術(shù)還可以通過(guò)地形測(cè)量和地貌分析等手段，確定地表形態(tài)特征。這些數(shù)據(jù)對(duì)于工程設(shè)計(jì)和施工方案的制訂至關(guān)重要，可以避免因?yàn)榈刭|(zhì)因素導(dǎo)致的工程質(zhì)量問(wèn)題，提高工程的安全性和可靠性。例如：南水北調(diào)中線一期工程中，為了保證工程的順利建設(shè)，采用了大量的測(cè)繪工程地質(zhì)技術(shù)。通過(guò)對(duì)勘察區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)資料收集和分析，確定了地層和地質(zhì)構(gòu)造的特征，以便為隧道、水庫(kù)等工程的設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)。

2.3.2 地震勘察技術(shù)的應(yīng)用

地震勘察技術(shù)是一種通過(guò)地震波測(cè)量來(lái)分析巖土地質(zhì)結(jié)構(gòu)的技術(shù)。通過(guò)這種技術(shù)可以分析巖石和土壤的彈性模量、泊松比、內(nèi)摩擦角等重要參數(shù)，以預(yù)測(cè)地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)和地震波對(duì)工程建設(shè)的影響。這種技術(shù)在地震多發(fā)區(qū)的工民建項(xiàng)目中得到了廣泛的應(yīng)用；在美國(guó)華盛頓州的I-90公路改建項(xiàng)目中，采用了地理信息系統(tǒng)技術(shù)。該項(xiàng)目通過(guò)將各種地理信息整合到一個(gè)系統(tǒng)中，以方便對(duì)這些信息進(jìn)行分析和管理，并利用GIS技術(shù)進(jìn)行地形分析和水文模型等方面的研究，以預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)計(jì)解決方案。使用地震勘察技術(shù)的具體操作要點(diǎn)在于通過(guò)人工激發(fā)地震波，研究地震波在地層中傳播的規(guī)律和特點(diǎn)，以查明地下的地質(zhì)構(gòu)造。

2.3.3 多順面波技術(shù)的應(yīng)用

多順面波技術(shù)是通過(guò)地震勘察技術(shù)的應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的，可以用于測(cè)量巖土體中的層位、速度和介質(zhì)特性等信息。多順面波技術(shù)通過(guò)對(duì)地震波進(jìn)行分析，可以識(shí)別出不同地層中的速度差異，進(jìn)而計(jì)算出巖土體的層位和介質(zhì)參數(shù)。例如：如果想要探測(cè)一個(gè)含有裂縫或空洞的巖土體，可以在地面上設(shè)置一個(gè)震源（如錘擊或爆破），并在一定范圍內(nèi)布置一些檢波器（如地震儀或加速度計(jì)），然后激發(fā)一次或多次人工地震，并記錄檢波器接收的不同類型和階數(shù)的面波信號(hào)。這些信號(hào)包含了巖土體的層位、厚度、密度、彈性模量等信息，通過(guò)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行變換、分離和提取，由此可以得到不同階的面波頻散曲線，從中判斷出巖土體中是否存在異常結(jié)構(gòu)[5]。然后，可以利用反演算法，根據(jù)多個(gè)頻散曲線來(lái)計(jì)算出巖土體的介質(zhì)參數(shù)，并繪制出二維或三維的地下模型。這種技術(shù)具有快速、準(zhǔn)確、非破壞性等優(yōu)點(diǎn)，在地下管道、地鐵、橋梁和隧道等工民建項(xiàng)目中得到了廣泛應(yīng)用。例如：在美國(guó)加利福尼亞州的洛杉磯地鐵建設(shè)項(xiàng)目中，采用了先進(jìn)的多順面波技術(shù)。

3 巖土勘察在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題與解決方法

3.1 巖土勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性問(wèn)題

巖土勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是巖土勘察中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。準(zhǔn)確的巖土勘察數(shù)據(jù)可以為工民建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和后期使用提供可靠的基礎(chǔ)和保障[6]。然而，由于勘察人員的經(jīng)驗(yàn)、勘察工具的精度、勘察場(chǎng)地的不確定性等因素的影響，巖土勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性常常受到一定程度的限制。針對(duì)這一問(wèn)題，需要采取一系列的措施來(lái)提高巖土勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。首先，應(yīng)該采用合適的勘察方法和工具，如使用高精度的勘察設(shè)備、選擇適當(dāng)?shù)目辈旆椒ǖ龋员ＷC勘察數(shù)據(jù)的精度。其次，應(yīng)該加強(qiáng)勘察人員的培訓(xùn)和專業(yè)能力的提升，使其能夠熟練掌握勘察技術(shù)和方法，準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。

3.2 巖土勘察與設(shè)計(jì)之間的矛盾問(wèn)題

巖土勘察與設(shè)計(jì)之間的矛盾問(wèn)題是巖土勘察中常見的問(wèn)題之一。在工民建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要依據(jù)巖土勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的確定，但由于勘察數(shù)據(jù)的不確定性、多樣性和復(fù)雜性，巖土勘察與設(shè)計(jì)之間存在一定程度的矛盾，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案的不完善、不準(zhǔn)確或者不可行。針對(duì)這一問(wèn)題，需要采取一些措施來(lái)緩解巖土勘察與設(shè)計(jì)之間的矛盾問(wèn)題。首先，應(yīng)該在勘察和設(shè)計(jì)之間加強(qiáng)溝通和協(xié)調(diào)，及時(shí)反饋勘察數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)方案之間的矛盾和問(wèn)題，以便及時(shí)調(diào)整和修改設(shè)計(jì)方案。其次，應(yīng)該在勘察和設(shè)計(jì)過(guò)程中加強(qiáng)質(zhì)量管理，確?？辈鞌?shù)據(jù)和設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.3 巖土勘察與施工之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題

在巖土工程項(xiàng)目中，巖土勘察數(shù)據(jù)需要被準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)和施工的要求，因此，巖土勘察與施工之間的協(xié)調(diào)十分重要。在施工前，需要確保施工人員充分了解勘察數(shù)據(jù)并了解地質(zhì)特征和地下障礙物的位置，以避免出現(xiàn)施工風(fēng)險(xiǎn)和施工缺陷。

施工團(tuán)隊(duì)需要充分了解勘察數(shù)據(jù)，并與巖土勘察人員溝通，共同討論如何更好地應(yīng)用這些數(shù)據(jù)[7]。在施工現(xiàn)場(chǎng)，需要有專門的監(jiān)測(cè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)施工情況，以確保施工符合設(shè)計(jì)要求并不會(huì)損害周圍的土地和結(jié)構(gòu)。另外，應(yīng)建立巖土工程設(shè)計(jì)、勘察和施工方面的專門委員會(huì)或協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，以確保這些部門之間的信息共享和合作，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、勘察和施工之間的無(wú)縫銜接。通過(guò)以上方法，可以解決巖土勘察與施工之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題，有效提高工民建項(xiàng)目的質(zhì)量和安全性。

3.4 巖土勘察成本和效益之間的平衡問(wèn)題

在巖土勘察技術(shù)的應(yīng)用中，成本和效益的平衡是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。一方面，巖土勘察需要投入一定的人力、物力和財(cái)力，以獲得準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)和信息；另一方面，巖土勘察的結(jié)果對(duì)工民建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工有至關(guān)重要的作用，能夠避免工程質(zhì)量問(wèn)題和安全事故，也節(jié)約了施工成本和時(shí)間，提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益[8]。因此，在進(jìn)行巖土勘察時(shí)，需要在成本和效益之間進(jìn)行平衡，既要確?？辈斓臏?zhǔn)確性和可靠性，又要盡可能地控制成本，以達(dá)到最優(yōu)的效益。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文圍繞工民建項(xiàng)目中巖土勘察技術(shù)的應(yīng)用展開探討，通過(guò)介紹巖土勘察技術(shù)的原理、方法、流程和標(biāo)準(zhǔn)，分析了巖土勘察在工民建項(xiàng)目中的應(yīng)用領(lǐng)域和重要性，并針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決方法。通過(guò)本文的研究和分析發(fā)現(xiàn)：在巖土勘察技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要加強(qiáng)巖土勘察與設(shè)計(jì)、施工等方面的協(xié)調(diào)和配合，以實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量、安全和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。未來(lái)，還需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)巖土勘察技術(shù)的研究和應(yīng)用，提高巖土勘察技術(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性，推動(dòng)工民建項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。