巖土工程勘察中常見問題及改進(jìn)措施研究

鄧仕鴻

（貴州首鋼國際工程技術(shù)有限公司，貴州 六盤水 553028）

0 引言

任何一項(xiàng)工程項(xiàng)目實(shí)施開始前都要按照規(guī)范的要求開展巖土工程勘察，這對(duì)保證后續(xù)工程設(shè)計(jì)與施工順利進(jìn)行和達(dá)到預(yù)期建設(shè)質(zhì)量和安全目標(biāo)都有重要意義，但巖土工程勘察由于受到內(nèi)外部因素的綜合影響，難免存在一些實(shí)際問題，因此有必要在明確這些現(xiàn)實(shí)問題的基礎(chǔ)上，深入分析探討相應(yīng)的改進(jìn)措施。

1 巖土工程勘察常見問題

巖土工程勘察是指對(duì)工程所在場(chǎng)地范圍內(nèi)的巖土體地質(zhì)實(shí)施調(diào)查與勘探，并輔以取樣測(cè)試，獲得各項(xiàng)巖土參數(shù)，進(jìn)而為之后的工程設(shè)計(jì)提供可靠參考依據(jù)，在工程的實(shí)際建設(shè)活動(dòng)中具有十分重要的意義。然而，作為一項(xiàng)專業(yè)要求和復(fù)雜程度都很高的綜合性工作，以及難免受到不同方面因素的直接或間接影響，使得當(dāng)前的巖土工程勘察存在一些亟待解決的問題，主要表現(xiàn)在下列5 個(gè)方面。

（1）勘察工作開始前的準(zhǔn)備不充分。首先，未能對(duì)勘察對(duì)象基本資料做全面收集，很多勘察單位為降低工作成本，沒有對(duì)勘察對(duì)象開展充分調(diào)查，導(dǎo)致相關(guān)資料收集不足，影響下一步勘察工作的正常開展。其次，未編制詳細(xì)具體的勘察計(jì)劃或?qū)嵤┓桨福聦?shí)上這是確?？辈旃ぷ黜樌麑?shí)施的關(guān)鍵所在，一旦缺乏將導(dǎo)致勘察工作無序。另外，還有一種情況是即便編制了勘察計(jì)劃或?qū)嵤┓桨?，但沒有從實(shí)際角度出發(fā)，導(dǎo)致勘察工作或成果不科學(xué)、不準(zhǔn)確。

（2）勘察工作質(zhì)量有待于進(jìn)一步提升。勘察需要在野外進(jìn)行，這就導(dǎo)致受到諸多客觀因素的直接或間接影響而不得不改變預(yù)先制定的勘察計(jì)劃，導(dǎo)致勘察工作無法規(guī)范開展，對(duì)最終的勘察成果質(zhì)量造成不利影響。以重型動(dòng)力觸探為例，施工中進(jìn)行連續(xù)貫入的過程中速度過慢或未能實(shí)現(xiàn)連續(xù)貫入，導(dǎo)致觸探成果記錄不準(zhǔn)確、不詳細(xì)。在野外勘察工作完成后，需在室內(nèi)開展相關(guān)試驗(yàn)。因部分試驗(yàn)人員未能掌握規(guī)范的操作方法，導(dǎo)致試驗(yàn)工作無法順利完成，或即便試驗(yàn)可以完成，但試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確、不真實(shí)，使勘察質(zhì)量大幅下降[1]。

（3）勘察報(bào)告的編制不規(guī)范。部分勘察報(bào)告的編制都是對(duì)勘察成果進(jìn)行了簡(jiǎn)單記錄，未能形成詳細(xì)報(bào)告，也沒有對(duì)具體問題進(jìn)行分析和提出相應(yīng)的建議，進(jìn)而不能為后續(xù)的工程設(shè)計(jì)工作提供可靠參考依據(jù)?？辈靻挝粸樵黾咏?jīng)濟(jì)利潤(rùn)，忽視了對(duì)人員和相關(guān)設(shè)備的投資，導(dǎo)致勘察技術(shù)水平較低，制約勘察工作的進(jìn)行和發(fā)展，這樣會(huì)影響到工程建設(shè)質(zhì)量。

（4）勘察工作質(zhì)量和預(yù)期還有一定差距。沒有開展嚴(yán)格的質(zhì)量管理工作，導(dǎo)致勘察工作質(zhì)量大幅下降。具體表現(xiàn)在以下方面：首先，勘察工作量無法達(dá)到要求，為爭(zhēng)取到勘察任務(wù)，一再壓低預(yù)算，但不能不獲取利潤(rùn)，所以只能采取削減工作量的做法，使很多該做的項(xiàng)目沒有做。其次，現(xiàn)場(chǎng)鉆探、測(cè)試與取樣未能達(dá)到相關(guān)規(guī)范提出的要求，在現(xiàn)場(chǎng)開展勘察工作的過程中，為切實(shí)加快工作進(jìn)度，未能嚴(yán)格按照規(guī)范的要求進(jìn)行鉆探取樣，通常每2~3m 才向上提一次鉆，導(dǎo)致分層位置的確定不準(zhǔn)確，或漏掉某些特殊地質(zhì)現(xiàn)象，包括厚度較小的脆弱透鏡體與小裂隙。另外，在取樣過程中可能未使用專門的取樣器，直接在巖芯管當(dāng)中取得原狀土樣，甚至在進(jìn)行原位測(cè)試的過程中只在現(xiàn)場(chǎng)制作幾個(gè)，而其他直接照此編造[2]。

（5）不重視對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行的論證。部分勘察單位在工程設(shè)計(jì)與施工方面缺乏足夠的論證，這樣會(huì)帶來十分嚴(yán)重的后果。若工程場(chǎng)地周圍緊鄰其他既有建筑或設(shè)施，則針對(duì)這種實(shí)際情況要在巖土工程勘察過程中嚴(yán)格按照相關(guān)要求實(shí)施工作，還要對(duì)工程施工與運(yùn)營過程中可能對(duì)周圍環(huán)境造成的不利影響進(jìn)行重點(diǎn)論證，但現(xiàn)在很多巖土工程勘察都未能對(duì)此引起足夠的重視，導(dǎo)致無法滿足工程設(shè)計(jì)與施工提出的要求。在后續(xù)基坑開挖過程中借助的一系列技術(shù)手段都難以達(dá)到預(yù)期成效，造成無法預(yù)估的經(jīng)濟(jì)損失。

2 巖土工程勘察問題改進(jìn)措施

針對(duì)以上巖土工程勘察存在的現(xiàn)實(shí)問題，可采取以下各方面措施加以改進(jìn)。

（1）增加人才和設(shè)備方面的投入。無論是勘察技術(shù)人員還是各類勘察設(shè)備，都會(huì)對(duì)勘察成果質(zhì)量造成很大影響，所以必須引起相關(guān)人員的高度重視。首先，勘察單位應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)相關(guān)工作人員和技術(shù)人員的教育培訓(xùn)，在提高他們綜合素質(zhì)的同時(shí)，掌握更多更新的專業(yè)知識(shí)與技能。另外，可通過嚴(yán)格實(shí)行包含注冊(cè)工程師等在內(nèi)的相關(guān)制度，提高勘察工作的資質(zhì)門檻。其次，增加設(shè)備方面的投入，積極采購當(dāng)前先進(jìn)且合理的勘察設(shè)備，減少或避免由于設(shè)備發(fā)生老化造成的問題[3]。

（2）不斷規(guī)范相關(guān)市場(chǎng)行為。要想提高勘察工作質(zhì)量，單純依靠勘察單位自覺性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要通過制定相關(guān)法律法規(guī)，并借助政府部門的力量對(duì)整個(gè)勘察市場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督、檢查和引導(dǎo)，使勘察市場(chǎng)行為得以規(guī)范。在實(shí)際工作中需注意下列幾點(diǎn)：對(duì)勘察市場(chǎng)對(duì)應(yīng)的原始資料和數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督檢查，避免掛靠與造假現(xiàn)象的發(fā)生。需要注意的是，檢查監(jiān)督不能完全將檢查報(bào)告作為參考依據(jù)，要將檢查工作拓展至在野外進(jìn)行的源頭勘察。

（3）保證勘察操作規(guī)范性。要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，可從下列方面入手：首先，切實(shí)做好勘察前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，在勘察工作正式開始前，務(wù)必做好所有準(zhǔn)備工作。除了要愛用現(xiàn)場(chǎng)踏勘的方法廣泛收集勘察目標(biāo)各項(xiàng)基本資料，還要以收集到的資料為依據(jù)編制勘察工作綱要，確定勘察工作中存在的關(guān)鍵問題、矛盾，然后據(jù)此編制完整的設(shè)計(jì)方案，以確保勘察工作真正實(shí)現(xiàn)有的放矢[4]。

其次，選取適宜的勘察方法和手段?，F(xiàn)在有很多可供選擇的勘察方法，不同方法采用不同的原理，有各自的優(yōu)劣，在實(shí)際勘察工作中必須以地基情況為依據(jù)選取適宜的勘察方法及手段。例如，鉆孔作為當(dāng)前最常用的一種勘探數(shù)段，在軟土情況下可通過靜探孔完成勘探，以此正確且客觀的反映出勘察目標(biāo)地基土基本性質(zhì)與強(qiáng)度。又比如在沖積地層當(dāng)中，一般不建議選擇靜探孔方式來勘探。而在地質(zhì)條件較為復(fù)雜且多變的情況下，可考慮綜合使用不同的勘察方式，實(shí)踐表明這樣能有效保證勘察成果質(zhì)量，提高準(zhǔn)確性與真實(shí)性。

最后，還要對(duì)勘察報(bào)告內(nèi)容及形式予以規(guī)范。巖土工程勘察報(bào)告必須按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求整理和編制。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員，需要在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)勘察資料進(jìn)行編錄后，在室內(nèi)和勘察報(bào)告編制人員做好交流溝通，避免野外收集的資料和室內(nèi)出現(xiàn)脫節(jié)。工程勘察報(bào)告還要結(jié)合場(chǎng)地至條件為依據(jù)突出重點(diǎn)，保證報(bào)告編制的準(zhǔn)確性。在實(shí)際工作中還要做好分析監(jiān)測(cè)工作，考慮到巖土體自身并不穩(wěn)定，所以在勘察報(bào)告當(dāng)中無法避免會(huì)出現(xiàn)很多和實(shí)際情況不符的情況，對(duì)此要通過對(duì)工程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的不斷加強(qiáng)，根據(jù)勘察成果及其存在的異常及時(shí)進(jìn)行修正和補(bǔ)充，同時(shí)提出相應(yīng)的解決方案。在實(shí)際工作中要對(duì)勘察工作所有環(huán)節(jié)予以嚴(yán)格控制和規(guī)范，進(jìn)而從根本上保證勘察成果真實(shí)性和準(zhǔn)確性[5]。

此外，在條件允許的情況下引入電子計(jì)算機(jī)及其相關(guān)軟件和技術(shù)，并充分借鑒和引進(jìn)當(dāng)前在國外得到較多應(yīng)用的先進(jìn)勘察方法。如今伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，國內(nèi)巖土工程勘察技術(shù)水平也得到了很大程度的提高，出現(xiàn)了很多新型勘察方法，包括克里格法、多道瞬態(tài)波面勘探法、高密度電法和回歸分析。基于此，不僅要合理引用現(xiàn)階段先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)勘察工作予以科學(xué)分析和處理，還要結(jié)合我國具體情況積極借鑒和引入相關(guān)優(yōu)秀成果，確保勘察技術(shù)得以有效更新，以此為后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)[6]。

3 實(shí)例分析

某工程依山而建，場(chǎng)地沿山脊走向布置，主要呈長(zhǎng)條狀，長(zhǎng)、短軸方向長(zhǎng)度分別為2.2km 和0.7km，總占地面積在1.07km2左右，工程包含多層住宅建筑、別墅與少數(shù)公共建筑。建設(shè)方按照具體使用功能將該工程分成七個(gè)分區(qū)，即A 區(qū)-G 區(qū)，其中，A 區(qū)-C 區(qū)位于山體的北部，而D 區(qū)-G 區(qū)位于山體南部，在場(chǎng)地中央建有標(biāo)志性建筑，即柱廊與生活橋。

該工程的總占地面積較大，處在丘陵地貌，現(xiàn)場(chǎng)地形條件復(fù)雜，且山體陡峭，基巖埋藏深度小，局部直接裸露，同時(shí)從很多地層單元上跨越，不僅存在山前沖洪積層，還存在人工堆積物，大部分場(chǎng)地都有厚度可以達(dá)到超過10m 的填土層，且該填土層中還分布有直徑可以達(dá)到1~2m 的大塊石，無論是地層還是巖性分布都較為復(fù)雜?；鶐r以花崗巖為主，可見斷層分布，且?guī)r石裂隙發(fā)育，在與山脊垂直的走向上，僅400m 的寬度就存在14 條巖脈。不同類型巖石及巖脈在風(fēng)化程度上存在顯著差異，部分巖脈在風(fēng)化后會(huì)使土質(zhì)變得松軟，產(chǎn)生復(fù)雜程度很高的巖土組合，增大現(xiàn)場(chǎng)勘察難度。為準(zhǔn)確查明場(chǎng)地范圍內(nèi)巖土層具體分布情況，明確定地質(zhì)構(gòu)造特征，編制合理可行的勘察方法，并選擇適宜的勘察方式與手段，應(yīng)先做好基礎(chǔ)地質(zhì)資料收集，然后按照要求實(shí)施地質(zhì)測(cè)繪，再結(jié)合地質(zhì)測(cè)繪取得的成果與現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件等各方面因素編制完善的勘察綱要。同時(shí)要在綜合考慮地形地貌和地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，采用不同勘察方法開展勘察工作。本次共布置1008 個(gè)測(cè)點(diǎn)，對(duì)場(chǎng)地范圍內(nèi)分布的巖土體開展一系列試驗(yàn)與測(cè)試，其中，野外測(cè)試項(xiàng)目包括：淺層載荷板試驗(yàn)、標(biāo)貫試驗(yàn)、動(dòng)力觸探試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、面波測(cè)試、剪切波速測(cè)試與抽水試驗(yàn)；在室內(nèi)開展的試驗(yàn)項(xiàng)目包括：除常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目以外還有三軸剪切試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)與必要的水質(zhì)分析。

（1）考慮到山地地層比較簡(jiǎn)單，但包含鉆機(jī)等在內(nèi)的一系列機(jī)具設(shè)備難以搬運(yùn)，因此建議在鉆探難度較大的部位采取物探、井探或槽探的方法，與此同時(shí)要注意井探與槽探兩種方法的勘探深度有限，所以在實(shí)際工作中要充分結(jié)合不同方法，以此在達(dá)到預(yù)期勘察目的的基礎(chǔ)上減少勘察成本的投入。

（2）對(duì)采用不同勘察手段取得的結(jié)果進(jìn)行綜合對(duì)比驗(yàn)證，比如通過對(duì)物探、鉆探和坑探等取得的結(jié)果的綜合對(duì)比試驗(yàn)，得出場(chǎng)地范圍內(nèi)不同巖土層對(duì)應(yīng)的參數(shù)，以此保證物探資料成果可靠性與準(zhǔn)確性。通過對(duì)比室內(nèi)巖土試驗(yàn)成果與野外試驗(yàn)成果，可以建立起它們和地基承載力及其變形之間的相互關(guān)系[7]。

（3）以初步勘察成果為依據(jù)進(jìn)行判定可知，該工程很多擬建建筑物的基礎(chǔ)持力層都為花崗巖殘積土，因該工程場(chǎng)地范圍內(nèi)的花崗巖殘積土層中存在巖性各異的巖脈，同時(shí)不同巖脈的風(fēng)化程度有所不同，導(dǎo)致巖土軟硬程度存在差異。對(duì)此，結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，通過常規(guī)土工試驗(yàn)及標(biāo)貫試驗(yàn)得出的巖土參數(shù)可能比真實(shí)情況略低，為準(zhǔn)確提供各項(xiàng)巖土設(shè)計(jì)參數(shù)，在實(shí)際的勘察過程中需要采用載荷板試驗(yàn)的方法得出持力層承載力特征值及其變形模量[8]。

（4）為切實(shí)滿足建筑建設(shè)要求，場(chǎng)地在平整過程中形成了很多人工邊坡，部分邊坡的削坡高度可以達(dá)到50m 以上，同時(shí)填方邊坡的高度也有15m 左右。對(duì)此，在勘察過程中有必要對(duì)場(chǎng)地范圍內(nèi)是否有不良地質(zhì)現(xiàn)象及潛在的不良地質(zhì)現(xiàn)象開展深入調(diào)查研究，并據(jù)此制定針對(duì)性防治措施。對(duì)涉及邊坡穩(wěn)定性與安全性的現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行專題研究，通過專門的計(jì)算分析確定邊坡穩(wěn)定性條件，進(jìn)而為后續(xù)支護(hù)設(shè)計(jì)與施工提供可靠的參考依據(jù)，為施工及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的正常開展提出可行的建議。

（5）在勘察報(bào)告中應(yīng)重點(diǎn)對(duì)工程地基及其基礎(chǔ)方案和各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)實(shí)施深入分析與探討。以場(chǎng)地范圍內(nèi)的巖土工程條件為依據(jù)，結(jié)合工程上部結(jié)構(gòu)荷載具體分布特征及成樁的可能性對(duì)基礎(chǔ)方案開展經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比。對(duì)不同分區(qū)及不同類型的建筑物，選擇不同的基礎(chǔ)形式與持力層[9]。例如，在填方區(qū)與軟土區(qū)中宜布置人工挖孔樁，而在填土厚度較小的區(qū)域宜布置天然地基。此外還要估算基礎(chǔ)自身承載力，計(jì)算確定地基變形與建筑物可能產(chǎn)生的沉降。

4 結(jié)語

綜上所述，做好巖土工程勘察對(duì)保證工程設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量至關(guān)重要，必須引起相關(guān)人員的高度重視，以上對(duì)當(dāng)前巖土工程勘察工作存在的共性問題及相應(yīng)的改進(jìn)措施進(jìn)行了初步分析與總結(jié)，旨在為實(shí)際的巖土工程勘察工作實(shí)施提供參考依據(jù)。