巖土工程勘察的意義及其新技術(shù)運(yùn)用

高楠

（中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院，云南 昆明 650051）

1 巖土工程勘察的意義

巖土工程勘察是應(yīng)用巖土工程的觀點(diǎn)、技術(shù)和方法，查明、分析、評(píng)價(jià)建設(shè)場地的地質(zhì)環(huán)境特征和巖土工程條件。巖土工程涉及氣象、水文、地質(zhì)、巖土力學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)、環(huán)境學(xué)等學(xué)科，是一門相當(dāng)復(fù)雜的專業(yè)。現(xiàn)階段，我國關(guān)于此方面科學(xué)研究尚薄弱.而且由于有效的技術(shù)手段、儀器和設(shè)備不足，故在巖土工程勘察中先進(jìn)方法也運(yùn)用得很少。我們在工程地質(zhì)學(xué)面前存在著大量問題仍待我們進(jìn)一步去探索、去解決。

我國是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國家，特殊性巖土種類眾多，存在的巖土工程問題復(fù)雜多樣。工程建設(shè)前，進(jìn)行巖土工程勘察，查明建設(shè)場地的地質(zhì)條件，對(duì)存在或可能存在的巖土工程問題提出解決方案，對(duì)存在的不良地質(zhì)作用提前采取防治措施，可以有效防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。同時(shí)，巖土工程勘察所占工程投資比例甚低，但卻可以為工程的設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)和指導(dǎo)，以正確處理工程建筑與自然條件之間的關(guān)系。充分利用有利條件，避免或改造不利條件，減少工程后期處理費(fèi)用，使建設(shè)的工程能更好的實(shí)現(xiàn)多快好省的要求。因此，工程建設(shè)過程中，巖土工程勘察工作就顯得相當(dāng)重要。

2 巖土工程勘察的策略

2.1 明確勘察對(duì)象與規(guī)范市場行為

巖土工程勘察工作研究的主要對(duì)象是地基和基礎(chǔ)以及地下工程的關(guān)系。由于地基土是因地而異的，在接受一項(xiàng)巖土工程勘察任務(wù)時(shí)，必須明確該工程需要解決哪些主要技術(shù)問題。在巖土工程勘察實(shí)施過程中，根據(jù)工程的具體情況，抓住主要矛盾。針對(duì)如何回答和解決這些問題和矛盾，決定用什么方法、采取什么手段、上哪些測試項(xiàng)目以及試驗(yàn)工作如何進(jìn)行。就基礎(chǔ)及地下工程的設(shè)計(jì)、施工過程中可能遇到的問題，給以充分的論證和分析，最終提出經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的解決方案。

目前，市場上存在一些企業(yè)或開發(fā)商，對(duì)巖土工程勘察的重要性認(rèn)識(shí)不足，以價(jià)格因素做為選擇勘察單位的絕對(duì)因素，而對(duì)勘察方案的科學(xué)性、合理性重視不夠。造成市場上的低價(jià)競爭現(xiàn)象嚴(yán)重，大大損害了勘察單位的利益，也對(duì)勘察工程的完成質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，不利于勘察行業(yè)的技術(shù)提高及發(fā)展。市場的規(guī)范，僅依靠勘察單位的自律機(jī)制是不夠的，還需要建立有效的行業(yè)約束機(jī)制。一方面必須仰仗政府主管部門按國家的法律、法規(guī)、對(duì)項(xiàng)目招投標(biāo)和實(shí)施過程中的行為主體進(jìn)行全面有效的監(jiān)督管理；另一方面應(yīng)積極推行工程監(jiān)理全程化，采用事前、事中、事后控制相結(jié)合的方法，最大限度地避免不當(dāng)行為的發(fā)生，保證勘察質(zhì)量和投資效益最大化。

2.2 合理布置勘探點(diǎn)位

《巖土規(guī)范》第4.1.15條規(guī)定，對(duì)于復(fù)雜地基詳勘，勘探點(diǎn)的間距應(yīng)為10～15m。但實(shí)際工程中，當(dāng)前許多單位不執(zhí)行這樣的規(guī)定，出于勘察費(fèi)用考慮，勘探點(diǎn)間距甚至被放大到兩倍以上。這樣做，具極大的隨意性。其實(shí)對(duì)于隱伏巖溶地區(qū)，要較準(zhǔn)確查明巖面起伏狀況，這樣的間距規(guī)定并不苛刻。我們要根據(jù)勘察場地范圍和建設(shè)工程特點(diǎn)，依據(jù)研究確定的界定標(biāo)準(zhǔn)布置勘探點(diǎn)。布置的勘探點(diǎn)位一定要體現(xiàn)其代表性，確實(shí)代表擬建設(shè)工程的巖土工程條件。同時(shí)還須明確相關(guān)點(diǎn)位的布置意圖，勘探點(diǎn)位布置應(yīng)確切保證能夠控制勘察研究的地域范圍。其中有針對(duì)性分析的探點(diǎn)，必須嚴(yán)格布置在代表性地段上，對(duì)于一般性勘探點(diǎn)，則可結(jié)合針對(duì)的建筑工程特性適當(dāng)調(diào)整勘探點(diǎn)位。勘探點(diǎn)位的調(diào)整應(yīng)結(jié)合場地條件進(jìn)行而不失其代表性，決不可超出標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行隨意的簡化。

2.3 確定勘探手段和方法

不同的勘探方法具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)和適宜性，對(duì)勘探裝備、勘探手段、取樣方法的適宜性和合理性要充分了解。通常鉆探是普遍適用的勘探方法，因此，鉆孔是常見的勘探類型。若勘探深度不大，且地下水位埋深較大時(shí)，應(yīng)首選探井法；對(duì)于須劃分巖土分區(qū)界線的勘探點(diǎn)位，探槽法是應(yīng)考慮選擇的方法。比如現(xiàn)在有不少勘察企業(yè)為了降低成本，大量地布置靜探孔，甚至于全靜探。這個(gè)勘探手段在軟土場地條件下應(yīng)用效果較好。既能幫助準(zhǔn)確分層，又能客觀準(zhǔn)確地反映地基土的強(qiáng)度性質(zhì)；而在一些山前沖洪積地層中，由于地基土一般顆粒較粗，地下水位埋藏較深，不適宜靜探，甚至在河床河漫灘相的沉積地層中，靜探的測試結(jié)果也不能準(zhǔn)確反映地層的實(shí)際情況，一般得出的強(qiáng)度變形指標(biāo)偏高。所以勘察施工中，應(yīng)當(dāng)針對(duì)地基土的性質(zhì)，用適宜的測試手段和方法對(duì)其進(jìn)行勘探，以確保勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)勘察手段須結(jié)合勘探點(diǎn)共用，按全面滿足勘察設(shè)計(jì)要求，且同時(shí)具有可靠性保證的條件設(shè)計(jì)和布置。復(fù)合功用勘探點(diǎn)應(yīng)結(jié)合勘探點(diǎn)布置目的設(shè)置相應(yīng)的勘察手段，實(shí)際工作中的復(fù)合功用勘探點(diǎn)往往同時(shí)布置多項(xiàng)勘察手段。

2.4 注重新技術(shù)的運(yùn)用

隨著電子計(jì)算機(jī)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)展了一大批新的工程物探探測設(shè)備。它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點(diǎn)。當(dāng)前，巖土工程正朝規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。巖土工程問題日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的巖土工程方法，已難以適應(yīng)發(fā)展的需要。因此，利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)巖土工程的各項(xiàng)工作進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)的管理，以提高工作的效率。比如利用計(jì)算機(jī)對(duì)巖土工程資料進(jìn)行分析處理，如制作巖土工程圖件，進(jìn)行指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析等等；利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)分析、模擬復(fù)雜的巖土問題的發(fā)生、演化過程，以便制定出正確的處理方案：利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行巖土工程設(shè)計(jì)、巖土工程施工模擬以及巖土工程治理效果模擬等。

2.5 建立巖土勘察信息庫

當(dāng)前許多勘察單位，都忽視信息資料、地方經(jīng)驗(yàn)的收集和使用，其原因主要是經(jīng)濟(jì)上的考慮與勘察工期的考慮。這種急功近利的作風(fēng)，對(duì)勘察成果的質(zhì)量造成了相當(dāng)大的損害，從本質(zhì)和長遠(yuǎn)看，并不能達(dá)到功利的目的。只能使工程趨于盲目性，這是令人憂慮的。多年以來，很多學(xué)者提出建立巖土工程勘察信息庫的建議，將已有的勘察資料部分甚至全部輸入到上述信息庫里面，今后鄰近的工程就可以直接利用前人鉆孔資料，以減少時(shí)間和金錢的耗費(fèi)。雖然從技術(shù)上講，巖土勘察信息庫建設(shè)有很大的局限性。高層建筑、深基坑、地下鐵道、隧道不斷涌現(xiàn)，不可能有現(xiàn)成的足夠深度的鉆探資料以資利用：對(duì)于樁基礎(chǔ)，往往需要一樁一鉆，在巖溶地區(qū)，對(duì)于大直徑樁甚至于要一樁幾鉆，不可能利用幾十米或者幾米以外的舊資料來設(shè)計(jì)樁基。因此，雖然通過收集已有鉆孔資料建設(shè)信息庫來取代今后的勘察工作是不可取的，但信息庫的建設(shè)，必然有利于對(duì)工程場地巖土條件的初步認(rèn)識(shí)，也可以減少初步勘察的工程量。

2.6 積極實(shí)行巖土工程監(jiān)測

巖土工程監(jiān)測不同于一般的施工監(jiān)測工作，它貫穿于工程施工和使用的每個(gè)環(huán)節(jié)，屬于全程服務(wù)的范疇。由于無論哪個(gè)階段的巖土工程勘察工作，不可能全面揭露和掌握地下的地質(zhì)情況，加之地層本身的不均勻性、基底的起伏、地下水位隨季節(jié)的變化以及場地周邊環(huán)境的變化。報(bào)告中不可避免地要出現(xiàn)一些與實(shí)際情況有出人或遺漏的不可預(yù)見現(xiàn)象。通過巖土工程監(jiān)測工作，不僅可以對(duì)勘察成果進(jìn)行補(bǔ)充和修正，及時(shí)提出解決的方案和措施。而且有利于勘察單位積累經(jīng)驗(yàn)，提高勘察成果質(zhì)量。所以，勘察單位要積極參與和加強(qiáng)巖土工程監(jiān)測工作。

3 結(jié)束語

綜上所述，巖土工程勘察的對(duì)象是建筑物場地的巖土體，屬自然界長期形成的產(chǎn)物，受區(qū)域地質(zhì)環(huán)境、自然條件和人工活動(dòng)影響較大。其復(fù)雜性、多變性和不確定性因素較多。因此，優(yōu)化巖土工程勘察，把握技術(shù)分析中的每一環(huán)節(jié)，對(duì)于保證巖土工程勘察質(zhì)量，促進(jìn)建設(shè)工程的順利開展，能起到事半功倍的效果。

[1]GB 50021-2001，巖土工程勘察規(guī)范[S].