巖土勘察在巖土工程技術的應用

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摘要：本文基于巖土勘察工作的具體實踐，結合巖土勘察在巖土工程技術的應用實例，首先對巖土勘察的工作內容和價值作基本的概述，并對當前巖土勘察工作的發展現狀、實施問題進行詳細的討論與闡述；參考國內外巖土勘察工作在巖土工程技術中應用的先進理念與實施經驗，著重對提升巖土勘察應用效能的具體手段和實施對策進行探討，旨在為現實發展提供借鑒。

關鍵詞：巖土勘察；巖土工程技術；現狀分析；提升策略

經濟的發展和社會的進步，尤其是當前人地矛盾的日益突出，推動著巖土工程不斷朝著高承載、強性能、多功能、深地下、多技術方式組合的方向發展，而這些發展成果的有效實現，必須建立在巖土勘察手段與工作水平的適應化進步與提升之上。作為巖土工程技術的實施基礎與發展前提，巖土工程勘察在當前巖土工程建設中的重要性漸益突出，且逐步實現與設計、施工等建設環節的一體統籌及協同配合，進而帶來巖土工程建設品質與效能的多維增強。

1巖土勘察的工作內容和發展價值

巖土勘察工作是對工程建設的實施區域及其周邊，基于對工程條件、建設目的、勘察技術要求、執行技術標準等的一體統籌，實現對場地地形、地貌、地層、地質構造、巖土性質及其均勻性、地下水埋藏情況及其類型與水位、不良地質及其分布的探明與分析，并對巖土的強度參數、變形參數，地基承載力等的巖土特征值進行現場和試驗測定，以為不良地質的治理、工程設計的優化和工程技術的適用性選擇提供詳細的地質、結構、力學等的資料與參數。可以說，失去了巖土勘察工作的巖土工程設計就是“紙上談兵”，高品質的巖土工程建設必須建立在多維、高效的巖土勘察工作之上，而巖土工程勘察技術的進步則能夠有機帶動整個巖土工程建設效率與可靠性的有效提升。

2巖土勘察工作及其及時應用的現實問題與發展難點

2.1外業質量難以滿足工程建設的發展性需求。當前我國很多巖土工程的外業勘察工作不僅缺乏對于工程建設資料的全面收集和綜合分析，存在著勘察的盲目性和片面性，而且勘察的工作量、實施手段和技術應用與相關規范及工程建設的基本需求存在諸多不相符之處；再加上外業勘察中，工人的不合理施工以及設備的不規范操作，不僅帶來外業勘察工作安全性和效率性的大大降低，還致使外業勘察的質量、成果以及勘察數據的可靠性難以有效滿足設計與施工的現實要求，也就給整個巖土工程的效能化建設構成了諸多不良的阻礙。2.2從業人員能力與素養缺乏。巖土工程需要多樣化的規劃人才、技術人才、施工人才、設備操作人才、管控人才以及必要的信息技術人才隊伍為支撐。可由于勘察工作中技術創新人才的缺失，使得勘察手段的適應性提升一直處于緩慢的發展水平，再加上各環節人員整體意識、責任意識、道德意識的薄弱，導致勘察工作嚴重缺乏統籌性、方向性以及工作開展的規范性，從而造成勘察工作質量不同程度的劣化。2.3規范與國際主流脫節嚴重。當前我國關于巖土勘察的相關規范與標準與國際的主流標準存在脫節，進而導致勘察工作在引入人才、設備及技術，以及國際性勘察工作實施上的困難。以土壤中粒組的劃分標準為例，在劃分方式上國標就與美國ASTM以過篩情況進行劃分的標準存在很大不同（國標是以粒徑的大小進行劃分）[1]。而在粒組粒徑的比較與級別劃分中，更是存在著諸多的標準差異，詳見表1，從而給巖土勘察工作借鑒國外發展經驗與技術成果構成了嚴重的阻礙。

3巖土勘察在巖土工程技術中的應用及提升策略

3.1地質測繪技術的應用與發展。作為巖土勘察工作的基礎，地質測繪長期依賴于經緯儀、水準儀、平板儀等儀器對建設區內的地質、地貌、水文條件進行測繪，以初步查明建設場地的基本公曾地質條件，從而對場地的穩定性和適宜性做出合理的評估。巖土工程的地質測繪主要包含地質點測量、地質剖面測量、物化探測量、勘網布測、勘探工程定位測量、坑探工程測量、地質剖面測量、地表移動觀測等實施內容和開展手段。但隨著信息技術和空間技術的全面、深入發展，GPS/RTK技術、衛星遙感技術、掃描數字化地質測量等逐步開始在大型的巖土工程勘察中予以應用，不僅提升了測繪的廣度與深度，還實現了測繪數據對比與校正的精確性和完整性，從而實現了地質測繪水平的多維提升。3.2勘探技術的應用與發展。勘探的主要任務是對地下的巖土的構造、地層的厚度及性質變化、巖層的產狀、地質構造的空間分布、地下水文條件進行探明，并實現對巖土及水樣的全面、科學化提取，以為原位和實驗室試驗奠定良好的基礎。當前應用最多的勘探技術為鉆探，而鉆探的有效實施應以探孔的布設與孔深的合理布置為前提（地質探孔的基本標準見圖1，但也需結合地質狀況的調查進行科學的布置，如對于地質條件復雜且變化較大的區域，其鉆孔的距離應當合理縮小，進而達到鉆孔的加密排列），而后再采用機械鉆頭鉆進地層等的勘探方法，對各地層的原狀土樣進行有效探取。為了實現對于地層變化、地下埋設物以及地質物理性能參數的全面、快速探取，并降低勘探施工對于周圍環境的影響與破壞，可以適時地引入諸如電法（交流電或直流電）、地震法、雷達法等物探技術，以通過幾乎無損地層的方式，利用電波輸入、振波傳導、無線電透射等手段，達到對地層變化、構造、覆蓋層和風化層厚度、含水層分布、空洞、埋設物等有效勘察，實現對鉆探成果以及測試成果的有機輔助與精度提升。3.3原位測試技術的應用與發展。當前原位測試的方法有很多中，應用最多的有土層剖面測試法和專門測試法，二者由于在全面性測試和專業性測試上具有極大的互補性，因此通常配合進行使用。而在測試的技術應用中，則以靜力觸探測試技術的應用最為廣泛。（1）靜力觸探技術靜力觸探技術利用電力（常用）或機械的靜力觸探儀對土體進行連續的勘驗與測試，然后結合測得的試驗數據套用承載力理論、孔穴擴張理論以及一些專業的測試模型進行土體性能與力學參數進行測定。但電力靜力觸探技術的貫入性存在明顯的限制，而且業界對其實施的機理還沒有一個明確的理論界定，而單純進行經驗模型的帶入而實現成果測定，可靠性有待商榷。因此當前在原位測試領域逐步引入的動力觸探測試技術成為有效彌補靜力觸探技術弊端的主要技術優化手段。（2）動力觸探技術動力觸探技術是利用一定的錘擊動能，將一定規格的探頭打入土中，根據每打入土中一定深度的錘擊數來判定土層的性質，以達到對土層進行分層的深度測試[2]。因此動力觸探測試精度受錘擊數與錘擊能量之間有效關系建立的影響，其需要通過探頭單位動貫入阻力Rd和錘擊關系的標準正比關系式（Rd=M2ghe!M+m"A!kPa"，其中M是重錘質量、m為觸探器質量，e為貫入度，A為探頭底面積），來實現觸探成果的有效獲得，進而達到對土工程性質的合理評價。

4結語

巖土勘察是巖土工程技術的關鍵環節和應用重點，其需要結合工程建設的發展需求，基于對當前巖土勘察工作及技術發展的問題分析，不斷從標準優化、技術適應性創新和人才的多維度培養，不斷實現勘察工作效能與質量的有效強化，進而為巖土工程建設水平的提升奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]魏以順.巖土勘察在巖土工程技術中的應用[J].化工管理，2016（4）.

[2]江建清，郭風云.巖土勘察工程中常見的問題及解決措施[J].黑龍江水利科技，2011，39（2）：53-54.

作者:朱繼紅 單位:核工業贛州工程勘察院云浮分院