高層建筑巖土工程勘察技術的應用探討

席鵬

（中冶集團武漢勘察研究院有限公司，湖北武漢　430000）

高層建筑巖土工程勘察技術的應用探討

席鵬

（中冶集團武漢勘察研究院有限公司，湖北武漢430000）

隨著當前市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各種項目工程接踵而至，這其中的巖土勘察工作顯得至關重要，它對項目工程的安全指數(shù)、質(zhì)量效果以及設計等的要求較高，受到了很多學者專家的重視。由于我國地理環(huán)境復雜，地質(zhì)條件多樣，這在一定程度上對工程勘察技術提出了更為嚴峻的技術難題。為了有效解決這一技術難題，本文主要從高層建筑巖土勘察的技術，當前勘查技術面臨的現(xiàn)狀，以及怎樣解決這一技術難題幾個方面來進行論述。

高層技術巖土工程勘查技術應用

由于當前科技發(fā)展迅速，經(jīng)濟發(fā)展也為此做出了巨大的貢獻，我國巖土勘探技術在這樣大好的背景下技術水平不斷完善，在許多復雜工程比如高層建筑、地下工程、核電站等的項目工程中肩負著重要的作用。這是令人可喜的一面，然而在許多現(xiàn)代項目工程中，地質(zhì)勘查是一項大型工程，勘察人員應該進行長時間的實地勘察，采集大量樣本進行分析預測，然而在工期很緊張的情況下，這些步驟很容易被人忽略，所以導致設計周期較短。

1　巖土工程和勘查技術以及高層技術的相關概念

巖土工程是運用工程地質(zhì)學、土力學、巖力學等學科解決各類工程中的巖石、土地相關問題的學科。根據(jù)工作內(nèi)容可以劃分為：巖土工程勘察、巖土工程設計、巖土工程治理、巖土工程監(jiān)測等?？辈榧夹g是指相關專業(yè)人員利用專業(yè)設備，運用專業(yè)知識對當前的地理條件，及地理環(huán)境進行分析，做出可行性報告。

2　高層技術巖土工程的勘探過程分析

2.1前期準備工作

相關勘探人員應該按照相關分級標準進行勘測工作，首先是對勘探工作產(chǎn)生直接影響的建筑物安全等級、地基復雜等級水平、以及勘察難度等級等。最重要的是要確定勘察內(nèi)容在選定勘察對象的過程中，要考察擬建場地的自然地理概況和環(huán)境地質(zhì)背景，還要收集和整理工程地段的主要氣象因子，查明地下水的類型、埋藏條件等，同時要多方面考察該地區(qū)是否存在某些因素導致地面塌陷、沉降、開裂等不良后果。了解相關工程系數(shù)，并將上述相關系數(shù)進行分析，有利于把握全局，優(yōu)化技術水平，完成巖土勘察的相關任務和目標，這樣做的好處是最終能夠降低生產(chǎn)成本，節(jié)約資金。以西安修建地鐵為例，西安多以平原為主，地勢較為簡單，東西南北分明，地面交通堵塞，就有必要修建地鐵。那么在修建地鐵之前的勘察工作是很重要的，勘察人員通過專業(yè)知識，專業(yè)方法對地質(zhì)進行勘察，確定地鐵路線，對當?shù)氐孛媲闆r進行分析，得出相關分析數(shù)據(jù)。

2.2中期準備階段

在分析出相關指數(shù)和數(shù)據(jù)之后就該選定擬選位置了。為了使得獲得的勘察信息更加準確，以及獲得的數(shù)據(jù)更具有可信度，在勘查的過程中要秉著針對性和實用性的原則，采取多種勘查技術。其中包括工程地質(zhì)測繪、勘探、取樣、原位測試、室內(nèi)試驗、以及檢驗檢測等。具體的中期準備階段框架結(jié)構(gòu)圖見圖1。

（1）工程地質(zhì)測繪是一項巖土勘察的基礎工作，其主要目的是明確施工地區(qū)的地形、地貌特征，并探尋該地區(qū)巖土形成的原因、厚度和分布地區(qū)。因此，在比較特殊復雜的地質(zhì)條件下要進行工程測繪，其目的在于有效指導其他勘察方法。

（2）勘探是配合工程測繪同時使用的一種間接勘探技術，經(jīng)濟實用是它的主要特點。巖土勘察工作中兩種必不可少的關鍵技術就是鉆探和坑探。鉆探主要用于對不同深度的地層采樣進行分析實驗，確定巖土類型及它的各項物理性能指標?？犹街饕糜阢@探所不能實現(xiàn)的巖土勘探地下地質(zhì)情況的分析。

（3）取樣就是根據(jù)地層情況，采用靜壓法和擾動取樣來獲得相應的地質(zhì)材料，主要用于后續(xù)的原位測試和室內(nèi)試驗。

（4）原位測試就是通過一些專有技術包括靜力觸探實驗、標準貫入實驗、動力觸探和波速測試等來進行巖土勘探實地工作。其中靜力觸探試驗采用的是原裝液壓靜力觸探雙橋探頭測試，利用微機自動采集信息并處理后，繪制單孔靜力觸探曲線。標準貫入試驗采用的是自由落體法進行試驗。通過動力觸探試驗可以準確的獲得巖土相關的物理力學性質(zhì)指標。而通過波速測試可以分辨場地的巖土類型。

（5）室內(nèi)試驗就是針對施工場地出現(xiàn)的問題，采取如一般物性指標試驗、壓縮試驗、顆粒分析和水質(zhì)分析等的室內(nèi)試驗方法。

（6）檢驗檢測是為了確保工程的質(zhì)量進度和安全性能，進而提高工程效益，其目的在于從中獲取相關分析指數(shù)，更早發(fā)現(xiàn)錯誤與糾正錯誤。

2.3后期后續(xù)工作

整理數(shù)據(jù)，并對其進行分析做出實際性的報告送入檔案室以期為以后的高層巖土勘察技術提供樣本和借鑒。目的在于更好地掌握數(shù)據(jù)，學會分析數(shù)據(jù)，減少不必要的損失。

圖1　

3　巖土勘察工作的重要性

巖土工程勘察成果整理的核心就是巖土工程分析評價。分析評價的內(nèi)容包括：

（1）場地地質(zhì)條件是否穩(wěn)定以及擬建工程是否適宜。

（2）為巖土工程勘察提供的地質(zhì)結(jié)構(gòu)相關參數(shù)做出設計，以及對工程性狀做出分析。

（3）地下水分布指數(shù)相關參數(shù)及地下水分布空間相關分析。

（4）工程建設給環(huán)境帶來的影響做出分析預測，以及環(huán)境變化給巖土工程帶來的相關影響。

（5）提出對工程勘察中的地基基礎、邊坡工程、地下洞等等的設計方案的相關建議。

（6）分析預測施工過程中可能會出現(xiàn)的相關問題，并提出解決方案及施工對策。對巖土工程分析評價完之后就該做出相關巖土工程勘察報告。巖土勘察報告中一要包括工程地質(zhì)圖件，這其中既要有工程地質(zhì)圖的類型、綜合性工程地質(zhì)圖以及綜合工程地址分析圖。這些圖不能只是簡單的插入，要按照其精度比例尺等繪制一覽圖、區(qū)域圖、詳圖和略圖等。巖土勘察報告二要包括工程地質(zhì)圖的編制原則、內(nèi)容和方法。工程地質(zhì)圖的編制原則是根據(jù)不同類型的地質(zhì)圖的相關要求和編制目的，要盡可能的把勘察得到的各個地質(zhì)指標包含進去，盡可能做到全面詳細。地形地貌、巖土類型及工程地質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、不良地質(zhì)作用等構(gòu)成了工程地質(zhì)圖的內(nèi)容。不良地質(zhì)作用是影響巖土工程實施場地之內(nèi)是否穩(wěn)定的主要影響因素，因此要4結(jié)語

加強對巖土建設場地周圍的不良地質(zhì)作用的勘察，并且做出對照評價，這些不良影響的地質(zhì)作用包括巖溶等，其中巖溶是指在地殼中具有可溶性的巖石受到有侵蝕性和腐蝕性水體的作用，以化學溶蝕為主要特征的一類現(xiàn)象的總稱。巖溶地區(qū)容易出現(xiàn)以下問題，一是溶蝕巖石的強度降低，造成地面不均勻起伏，以及漏斗地面對巖石穩(wěn)定性的影響。二是滑坡，不同程度的滑坡容易造成生命、財產(chǎn)的損失，更在一定程度上使得勘查工作難度加大，造成不穩(wěn)定性影響。

總之，巖土工程勘察工程涉及到力學、工程學、地質(zhì)學等方方面面，是一種綜合性的工程地質(zhì)調(diào)查工作。當前仍然存在許多技術問題，并且這些問題的解決影響著工程勘查的質(zhì)量，如果解決不當都將對我國巖土工程的發(fā)展產(chǎn)生不利影響。當然，隨著科學技術市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，巖土勘察技術將更加成熟，在一定程度上加強巖土工程的質(zhì)量還需要對相關勘察人員進行更多的培訓，以期提高勘察人員的水平，改進相關勘查技術，制定科學的勘察方案。從本文來看以上所提及的巖土工程勘察方面都是有局限性的，現(xiàn)實與理想總是有差距的。許多細節(jié)也未進一步闡明，還需要不斷研究。

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