勘察技術在巖土工程施工中的應用研究

王浩 保定市城鄉建筑設計研究院

1 前言

巖土工程勘察技術的主要目的和技術要求是及時解決和研究處理在工程勘察過程當中，與固體巖土的化學介質流動相關的一切問題，勘察是建筑施工勘察工程當中必不可少的一部分。目前伴隨著勘察技術的不斷提高，我國勘察技術管理問題開始突出，在工程勘查技術管理方面存在著很大的技術發展空間。在目前的勘察工作中，相關的技術人員對于建筑施工的工程圖紙資料進行檢查時，對于在巖土工程勘察設計工作當中經常出現的問題現象，加以分析歸納，并深入的研究探討問題經常發生的原因，提高工程勘察的專業技術水平，保證工程勘察工作結果的客觀準確度。

2 巖土工程勘察技術概述

2.1 初步勘察階段

初步勘察階段是對目前擬建施工場地主體巖土結構性質情況做進一步分析確定，爭取最大限度滿足地基工程建設技術需求，為確定地基基礎工程設計方案以及研究制定相關地質災害處理配套方案提供更多面的數據分析支持。勘察重點為勘查建筑施工場地內的非建筑施工地段，在充分掌握相關現有地勘資料的基礎上還可進行建筑土工地質測試、工程材料鉆探、物探以及建筑工程地質測繪等。此階段工作需要嚴格按照相關技術要求來組織進行，以選址實施方案適用范圍為主要基礎，確定地震測試與地質勘探兩項工作，同時還需要通過研究收集場地各項相關資料，確定場地內不良影響地質作用物的具體位置、成因以及發展趨勢，對其對場地工程建設效果造成的不良影響程度進行綜合評估。勘測的研究內容主要分為探測地層地質結構、巖土地質工程結構特性、地質地貌構造以及探測地下水等幾個方面，探測地質構造地層斷裂對探測場地地震穩定性的直接影響，以及探測場地內的地震活動效應。其中，如果整個場地土壤處于一個季節性土壤凍土凍結地區，要相應確定整個場地土壤的標準度和凍結深度。

2.2 詳細勘察階段

本階段以基礎地質條件為主要重點，確定地質防治措施，對基礎巖土體系的加固及基礎工程的施工質量進行地質評價和綜合計算，從而保證工程設計方案的總體要求得到滿足。首先，要詳細確定基礎結構和基礎建筑厚度范圍內所有硬巖土層的結構、厚度、種類和結構特征，準確計算建筑基礎層的承載力和結構穩定性。然后，根據高層建筑預埋層的布置，確定高層建筑的總體規模、結構特點和性質，以及各高層建筑預埋層的整體水平標高，特別是建筑的特殊部位，建筑預埋層的深度應嚴格控制。此外，為需要同時計算整體沉降高度的建筑用戶，提供各種計算參數，預測整個建筑的整體傾斜度，實現不均勻沉降。最后，有必要掌握土壤貧瘠的地質災害基礎，地質災害的分布面積和嚴重程度，來判斷地下水的直接影響，實現基本的工程管理，研究擬定實施的工程管理計劃。

3 巖土工程勘察技術中存在的問題

3.1 工程地段地形研究少

在對整個巖土場地工程建設的整體調查中，忽略了巖土工程與場地環境之間的整體性質和特點。在測量數據的收集中，簡單的直接收集施工圖和現場相關信息，忽略了對整個巖土工程施工區域和環境的整體調查，導致無法準確把握整個工程中巖土工程施工的相關信息，無法準確確定工程基礎和黏土層的相關變化規律，導致后期巖土工程施工效果受環境影響較大，這不僅直接延長了過程的持續時間，也直接增加了項目資金的成本。

此外，由于忽略了室內環境與設計項目之間的直接聯系，在進行裝修方案設計時，可能會忽略許多重要的細節。如果管理不慎，可能會對整個設計項目的建設和效果產生不良影響[1]。

3.2 協調工作管理不當

巖土結構工程的實際測量和施工過程中涉及很多技術內容，整個施工現場的實際測量和施工耗時較長，而且由于施工項目數量較多，在實際測量和施工過程中可能會遺漏一些實際測量和施工項目，造成在實際勘察和施工過程中出現與技術規范不完全一致的各種情況。例如，地質巖土脆弱地質結構，在取樣時使用的手持式鉆孔次數較少，容易造成不同地質巖土和不同巖體的風化侵蝕程度界面劃分不準確的特殊情況，不能準確劃分和判斷軟弱地質構造的界面。另外，由于整個行業巖土工程勘察工程師的勘察管理比較復雜，所需費用和資金也比較大，如果各人力資源和相關部門的管理不協調，這將從根本上影響今后巖土工程勘察技術的推廣應用和巖土工程師的勘察效果。

3.3 勘察工作缺乏聯系

巖土勘察設計工作報告需要工程技術人員以工程勘察成果為設計依據，完成工作報告的設計和編制，然后將工程勘察工作報告作為巖土工程建設的基礎資料提供支持。但在實際勘察施工過程中，勘察施工報告的質量不能及時得到保證，存在內容描述不清、施工專業知識缺乏等問題，甚至可能直接導致實際測量施工與工程設計不完全一致的情況同時出現。此外，由于當前巖土工程基礎勘察是由多個子工程組成的，為了有效地保證巖土工程勘察的整體勘察效果，經常需要每個分項目負責人進行溝通協調工作。結合所有工程勘察項目的數據分析，研究和制定最終完善的工程施工實施方案，確定巖土基礎工程施工的實施模式。但由于缺乏準確的分析和聯系資料，導致資源調查與地質設計脫節。統計數據分析和聯系能力不足，不能及時為地質設計人員提供準確、精細的地質資源分析信息，降低了設計方案的合理性。

4 勘察技術在巖土工程施工中的應用研究

4.1 地質測繪技術

工程建設地質調查中的測繪技術分析是巖土結構工程地質調查的技術基礎。其主要目的是通過確定不同施工場地不同層間的地貌，確定工程地質處理效果之間的關系，合理劃分不同施工場地的不同地貌處理單元區。同時，負責分析確定工程建設場地的巖土結構基本性質、厚度、成因及具體地理分布，為最終確定和實施工程設計方案提供數據分析支持。通過推動地質工程測繪技術的廣泛應用，可以有效地幫助地質設計工作者快速確定和提出綜合經濟性最高的設計方案，提高地質工程建設的實際綜合經濟效益[2]。

4.2 室內試驗技術

在分析擬建巖土工程場地可能存在的巖土工程地質問題的基礎上，通過室內地質實驗室等技術手段，實時獲取場地相應的巖土工程物理地質指標，并對該場地的巖土工程現狀進行地質評價，為巖土工程的合理規劃、建設和發展提供良好的技術支持。一般情況下，通過測量相應巖土的物理性質指標數據來確定相應巖土的物理性質，并通過物理壓縮機和試驗機初步確定相應巖土的物理壓縮性，從而保證地基硬化處理的準確性和合理性。此外，在大型工程建設場地主體地質勘察中，要積極探索引進各種新的勘察技術，如采用數字化地質勘察分析技術，通過各種數字化地表地質模型分析方法，準確查明工程建設現場存在的地質情況，將抽象的、同質的屬性點無縫連接起來，在建筑工程中形成各種網絡和曲面，分析確定地質系統和空間的不同屬性特征。

4.3 多道瞬態面波法

在巖土工程施工測量過程中，利用瞬變波的力學特性，采用多點對多個瞬變面波的測量方法進行地質測量，基本原則是根據城市巖土的化學和物理彈性特性、波的徑向擴散、速度的空間相關性等，合理準確地判斷巖土工程勘察參數，及時獲得最終準確的巖土工程勘察數據，從而為巖土工程勘察的長期順利開展和建設提供可靠的地理參考勘察資料。與其他測量技術相比，采取多道瞬態面波法具有更明顯的優勢。它不需要直接鉆孔，也不需要復雜的計算，應用范圍比較廣。

4.4 高密度電阻率法

高密度電阻率法能實時存儲大量的特定信息圖像數據，從而實現信息圖像的自動采集和實時高效的數據信息處理，并通過信息圖像直觀、準確地顯示具體信息。同時，借助專業的信息計算機合成軟件，高密度高阻功率法可以實現信息圖像的自動采集和實時高效的數據信息處理，保證信息圖像的成功合成。采用高密度電阻率檢測方法對大型巖土防護工程項目進行現場勘察時，勘察技術人員首先要全面深入地了解工程勘查現場的實際工作情況，從而保證調查現場檢測結果的準確性和有效性。同時，利用大量國內外地質調查資料和現場電阻、功率數據進行實時成像，實時繪圖顯示場地整體地質剖面結構。結合場地巖體起伏的高阻曲線，可以得到場地巖體的整體地質形態和布局變化[3]。

4.5 工程物探探測技術

在土工防護工程中，檢測質量評價的主要形式是檢測基樁的施工質量，評價路基或小壩基的密實度，并對地基加固的施工效果進行評價。在我國巖土工程中，工程物理儀器從技術到現在的應用主要包括以下幾種技術：瞬變地質探測雷達、瞬變地波法等。將工程施工前后的現場彈性電磁波振動速度與施工現場質量檢測一個月后的測試值進行對比。此外，還可以充分利用大壩電磁波帶的傳輸速率和速度的不同特性進行校核。例如，大壩和其他大壩建筑物是否仍有裂縫，可以充分調查這些裂縫的具體危害，然后對大壩本身是否仍有重大危害以及危害的風險等級進行評估，從而及時有效地采取相應的預防措施，最終全面有效地保障大壩工程的使用安全，從而有效地防止重大事故的再次發生。

地質鉆探是我國巖土傳統物探的主要方法。這種勘探方法一般以點對面為基礎，即獲得的各種地質勘探界面通常不與地面相連，勘探的準確性也需要驗證，但是，巖土工程物探技術多年來獲得的各種地質勘察界面通常是連續的，在勘察中往往不易遇到地質漏洞，所獲得的勘察成果非常準確。對于目前傳統的地質勘探技術而言，目前無法有效解決的地質問題大多只能通過工程探測等技術手段來完成，如地下地質斷層、不透水物等。與傳統的物探技術相比，工程物探技術在實際鉆探條件和工作場地使用限制上更為寬松，對場地使用的限制較少，具有鉆進精度高、成本低、工作效率高等一系列技術優勢。在認識到勘探利用與傳統工程勘探技術的區別時，可以將勘探利用與工程物探技術完全區分開來，二者相輔相成，充分發揮工程勘探技術的作用，因此，在當前競爭激烈的工程勘察技術市場中，它總能占據絕對優勢。

5 結束語

綜上所述，巖土工程勘察管理是城市工程建設的管理基礎。為有效保證巖土工程勘察管理效果，及時調查分析勘察中存在的難點問題，結合當地工程建設的實際工作需要，確定有效的勘察管理控制措施，并積極推廣應用各種巖土工程勘察管理新技術，在充分保證巖土工程勘察設計報告中有關資料真實完整的基礎上，巖土工程勘察管理效果逐步提高。