淺談我國巖土工程勘察技術現狀及其改進措施

剡 晟

摘要 巖土工程勘察是一種綜合性的工程地質調查工作。巖土工程勘察的目的是運用各種勘察測試手段和方法，對建筑場地進行調查研究，對修建各種建筑物的地質條件和建設對自然地質環境的影響作出分析判斷；保證地基和上部結構共同工作時，地基的強度、穩定性以及不至于產生過大沉降變形的措施，就當前我國建筑行業巖土工程施工的現狀來看，并沒有充分利用全新的技術來施工，主要就是因為施工企業缺乏引入新技術的概念和意識，很多企業的技術還只停留在傳統的技術上面，這阻礙了巖土工程的發展。本文針對巖土工程勘察技術中一直以來所存在的問題，結合其他的專業技術提出了解決問題的思路及方法，并在此基礎上，探討了改進措施以及創新應用。

關鍵詞 巖土 勘察 工程 創新

一、巖土工程施工技術的特點

1.復雜性。一個巖土工程的施工并不像想象起來那么簡單。首先它受到多種人為和環境的因素制約。施工工程需要的工種多，而且要求人員的密集性高，施工準備時，其工作量也很繁重。但是即便以上說明都處在復雜之中，還是有一部分的因素起著方便性的作用，比如說在做現場工程勘察的作業時，所用的設備以及測試儀器都相對輕便和靈活很多。而施工時，工藝是很重要的。所以工藝的復雜是必然的，比方說不同的施工地點，即使是用同一種樁型和同一種工法，其施工工藝也必須要不同。

2.嚴格性。巖土施工的各個方面都是相當嚴格地，比如說灌注樁，不但它的樁身結構要嚴密，而且樁身使用的材料強度也必須有一定的高標準。并且在對灌注樁施工時，允許偏差一定要在要求范圍，不可偏差過大。

二、巖土工程勘察技術中存在的主要問題

⑴界面的劃分，主要按巖土體和巖石風化程度劃分，不良地質體的地質界面以及地質構造和軟弱結構面的判定等。

（2）地質的形態，主要有空洞、不明的地下物體和分布的狀況、埋藏的位置深度的確定。

（3）巖土的參數，主要是些難于取到原狀巖土樣和難于進行室、內外試驗的巖土層即風化巖、殘積土和粗顆粒土等。

（4）綜合能力，主要表現在一部分勘察技術人員缺乏對勘察各專業的野外和室內原始資料的整理、分析、利用的能力，缺乏如何辨別真偽、歸納總結的能力，缺乏建筑、結構設計方面的知識，常造成勘察的目的不明確，所提供的資料不能滿足設計的需要。

三、巖土工程施工技術的改進措施

1.巖土工程測試技術。巖土工程是整個工程建設中的重要部分，而現場監測與檢測是巖土工程的一個很重要的環節。不但能夠使整個工程的質量得以提升。還可以使工程師們對上部結構與下部巖土地基共同作用的性狀及施工和建筑物運營過程的認識在理論和實踐上更加完善。依據監測結果，利用反演分析的方法，求出能使理論分析與實測基本一致的工程參數。巖土工程測試包括室內土工試驗、巖體力學實驗、原位測試、原型實驗和現場監測等，在整個巖土工程中占有特殊而重要的作用。

2.地基處理技術-PCc樁。（I）PPC樁技術特點分析。①PPC樁技術有利于產生直徑較大的樁型，最大可超過1.5m，常見的實心樁的樁徑在600mm以內。將PPC樁與實心樁二者進行對比，顯然PPC樁技術由于其較大的樁徑可以增加樁的摩擦力從而使混凝土不多余不浪費。這樣就可以節約很多的投資和使用成本；②PPC樁不但具有樁徑大的優勢，它還有一個突出特點，那就是具有活瓣樁靴的優良結構。它并不需要預制鋼筋混凝土樁頭，就能夠在節省成本和按期交工的基礎上實現預期的良好效果。如若不滿意，還可根據實際情況對成果進行相應的合理改變；③由于PPC樁是大直徑樁，因此其樁身面積足夠大的特點可以用來鞏同地基。但是單樁承載能力也要加大，這樣大直徑的樁符合復合地基服務范圍大的特點。

（2）PPC樁技術應用范圍。PPC樁技術應用很廣，只要是在大面積地基的條件下都可以使用，即使是在不同種的結構物中。通常在以下五種施工條件下優勢更加顯著。例如，多層與小高層建筑物地基處理；高速公路、市政道路的路基處理；大型能源設備的地基處理；工業污水處理的大型水池；江河大壩地基加同等。

（3）施工技術要點。①基礎工作。施工以前要做好場地清理工作，并保證場地足夠平整，樁位周圍位置不允許有任務障礙物，在場地坑洼不平處要充填一定量的素土，注意素土中不該含有直徑過大的石塊或樹根等物。同時施工單位還要組織專業技術檢查人員對現場的所有施工材料進行抽查取樣，只要達不到相關規范要求，就不允許在工程中使用，并將不合格物品退回廠家，杜絕因管樁質量問題而返工。②樁機就位。樁機應該根據設計方案確定的位置進行安放，對于一次擺放不平整的樁基，需用起吊設備進行調整，直到符合設計標準為止。設計規范中規定只有當裝機主腿的垂直度偏差小于I%時，裝機的平整度和導向架的垂直度才會水平，樁管在沒有任何束縛下與樁位對好，一旦樁機就位后就不允許隨意移動樁機位置。③沉管到樁低。沉管有一定的重量能閂行壓入到土層中一定深度，要想壓人足夠的深度還應使用鋼絲繩加壓輔助沉管，隨后啟動振動錘將沉管打到預期樁深。④混凝土攪動。進場原材料一定要有相關部門出示的質檢報告和質量保證書，如果沒有這些證明就不準許進入施工現場。在進行混凝土的攪動時，各個環節的先后順序一定要掌握好并由專業技術人員負責。否則一旦坍塌，后果不堪設想。

四、巖土工程施工技術的創新應用

1.GJIS技術在巖土工程勘察中的應用。隨著國內地理科學信息技術得到逐步發展，這些技術在巖土工程勘察中得到了一定的應用，使得這些專業得到了較為明顯的發展。尤其是GIS技術，其在工程勘察過程中的應用更加廣泛。整體來講，當前國內經濟水平得到提高，工程建設需求不斷加大，這為巖土工程勘察的深度以及廣度提供了更多的機會。南于巖土工程勘察得到的數據資源是可以重復使用的寶貴資源，而傳統的巖土工程勘察所采用的鉆探技術是基于巖土力學推測和工程技術人員勘察經驗基礎上發展起來的。在勘察精度以及廣度等方面，主要根據勘探點的深度和密度來獲得。另外，復雜的地形地質條件也限制了對應信息獲取方式的拓展，導致工程的前期工作沒有方向。隨著計算機圖形處理技術、數據庫技術以及網絡技術的快速發展，數據資料的收集、存儲以及應用都更加便捷、快速。基于該部分基礎建設起來的工程勘察方案技術進一步提高了當前巖土工程勘察設計的水平，其中以GIS技術尤為重要。在巖土工程勘察設計過程中，通過利用地理信息系統，可以實現信息資源的共享、單項勘察項目的優化、科學決策體系的優化以及工程的科學規劃等，在這些方面都起著至關重要的作用。隨著GIS技術在巖土工程勘察設計中的應用與實踐日趨成熟，更多的地理信息在巖土工程中得到了應用。但是在這個過程中依然存在一些問題，這就要求工程技術人員不但要對相關的研究條件和基礎科學熟練了解、掌握，還必須建立起一個準確的預測模型。將之合理的利用到巖土工程中的GIS分析當中，提高工程勘察成果的可靠度。

2.巖土工程施工中對新技術的應用。（1）沉井施工技術。沉井施工技術又叫做沉箱施工，其具有對周圍環境影響小、需要的場地條件小等等優點，因這些優點使得沉井施工技術已經被廣泛引用到了巖土工程施工中。沉井施工技術的工作原理就是構建一個井筒狀的結構物，在井內挖土后，利用結構物的閂重克服與井壁之間的摩擦力，使得井內的土下沉到預先設計的高度，然后再使用混凝土密封底部，最后將井孔填塞好作為構造物的基礎。另外，因沉井結構可以按照預先設計的深度進行埋填，這樣設計的目的是為了保證結構的穩定性與整體性，使得承載面積變大，就可以承載更多的水平與垂直載荷，因此，沉井施工技術使用與城市巖土工程施工。沉井施工技術的施工過程主要按照以下工序來進行；首先，對地基進行處理后，才能夠開始基坑的開挖工作，隨后才能進行沉井的制作與下沉，只有這些工作處理完畢后才能對沉井進行封頂與封底的工作。在實際的沉井施工過程中，需要特別注意的是，沉井施工需要的施工人員較多，在下沉的過程中需要加強進一步的觀測，及時分析出現的變差，并進行科學的調整，保障沉井施工的施工質量。此外，在設計沉井時，還必須根據施工現場的地質條件與結構嚴格對刃腳等部件計算進行仔細的符合，以確保設計檔案的準確性。

（2）泥漿護壁鉆孔灌注樁施工技術。泥漿護壁鉆孔灌注樁施工技術是現代巖土工程中廣泛應用的施個技術，也是常用的基礎性技術。伴隨著各項建筑工程技術的發展與革新，巖土工程中的施工設備與材料也都伴隨得到了更大的提升，這些新技術新材料不斷被應用到巖土工程中來。泥漿護壁鉆孔灌注樁施工技術具有無噪音、無振動并且不會出現積壓情況等的優點，比較適用于水位較淺的巖土工程施工中來運用。主要利用的是鉆孔時的泥漿將鉆渣帶出來的方式，同時，不會對孔壁造成破壞，再將鉆進中的泥漿通過水下混凝土澆筑的方式置換。從而保證了鉆孔灌注樁的施工質量。同時，在進行施工之前必須要進行驗證，查看設計是否滿足現實情況的要求后才能進行具體的施工。

（3）噴射混凝土技術。將一定配比量的拌和料混凝土通過噴射機械壓縮空氣再噴射到受噴面的方式進行混凝土的澆筑。其中拌和料是通過管道運輸確認準確定位后再進行噴射的，拌和料一旦接觸到受噴面就會很快凝結，實現了在短時間內加固的作用。當前，一些巖土工程中常常將噴射混凝土技術與鋼筋網聯合使用的方式，實現受噴面的加同耐久性與更高的力學性能。噴射混凝土技術的主要施工流程為：在對受噴面進行充分的底層處理后，用水潤濕，然后編設同定好鋼筋網，緊接著要進行合理的混合料拌和，等待噴射操作完畢后，還應進行合理的后續養護工作，保證各環節的施工質量。

五、結束語

巖土工程勘察屬于集地質資料數據分析與設計功能于一體的專業技術作業，原始的二維狀態地質資料分析與制圖已經很難滿足現代各類技術工程施工應用。因此，它脫離不開地理信息系統對地質資料呈現出的空間信息進行采集、分析、處理等功能的應用。現如今我國的巖土工程技術還不足以在世界上達到領先水平，與許多國外的先進技術也存在著一定差距。要想改變這種相對落后的格局，我們要從多方面剖析并加以解決。未來，巖土工程勘察相關的GIS技術應用會隨著信息化技術的不斷發展而走向成熟，這是巖土工程專業勘察設計走向智能化發展趨勢的重要途徑。