岩土工程勘察的意义及其新技术运用

2010-01-01高楠

中国新技术新产品 2010年17期

高楠

（中国有色金属工业昆明勘察设计研究院，云南昆明 650051）

1 岩土工程勘察的意义

岩土工程勘察是应用岩土工程的观点、技术和方法，查明、分析、评价建设场地的地质环境特征和岩土工程条件。岩土工程涉及气象、水文、地质、岩土力学、化学、工程学、环境学等学科，是一门相当复杂的专业。现阶段，我国关于此方面科学研究尚薄弱.而且由于有效的技术手段、仪器和设备不足，故在岩土工程勘察中先进方法也运用得很少。我们在工程地质学面前存在着大量问题仍待我们进一步去探索、去解决。

我国是一个地质灾害多发的国家，特殊性岩土种类众多，存在的岩土工程问题复杂多样。工程建设前，进行岩土工程勘察，查明建设场地的地质条件，对存在或可能存在的岩土工程问题提出解决方案，对存在的不良地质作用提前采取防治措施，可以有效防止地质灾害的发生。同时，岩土工程勘察所占工程投资比例甚低，但却可以为工程的设计和施工提供依据和指导，以正确处理工程建筑与自然条件之间的关系。充分利用有利条件，避免或改造不利条件，减少工程后期处理费用，使建设的工程能更好的实现多快好省的要求。因此，工程建设过程中，岩土工程勘察工作就显得相当重要。

2 岩土工程勘察的策略

2.1 明确勘察对象与规范市场行为

岩土工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的，在接受一项岩土工程勘察任务时，必须明确该工程需要解决哪些主要技术问题。在岩土工程勘察实施过程中，根据工程的具体情况，抓住主要矛盾。针对如何回答和解决这些问题和矛盾，决定用什么方法、采取什么手段、上哪些测试项目以及试验工作如何进行。就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题，给以充分的论证和分析，最终提出经济合理、技术可行的解决方案。

目前，市场上存在一些企业或开发商，对岩土工程勘察的重要性认识不足，以价格因素做为选择勘察单位的绝对因素，而对勘察方案的科学性、合理性重视不够。造成市场上的低价竞争现象严重，大大损害了勘察单位的利益，也对勘察工程的完成质量产生较大影响，不利于勘察行业的技术提高及发展。市场的规范，仅依靠勘察单位的自律机制是不够的，还需要建立有效的行业约束机制。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规、对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理；另一方面应积极推行工程监理全程化，采用事前、事中、事后控制相结合的方法，最大限度地避免不当行为的发生，保证勘察质量和投资效益最大化。

2.2 合理布置勘探点位

《岩土规范》第4.1.15条规定，对于复杂地基详勘，勘探点的间距应为10～15m。但实际工程中，当前许多单位不执行这样的规定，出于勘察费用考虑，勘探点间距甚至被放大到两倍以上。这样做，具极大的随意性。其实对于隐伏岩溶地区，要较准确查明岩面起伏状况，这样的间距规定并不苛刻。我们要根据勘察场地范围和建设工程特点，依据研究确定的界定标准布置勘探点。布置的勘探点位一定要体现其代表性，确实代表拟建设工程的岩土工程条件。同时还须明确相关点位的布置意图，勘探点位布置应确切保证能够控制勘察研究的地域范围。其中有针对性分析的探点，必须严格布置在代表性地段上，对于一般性勘探点，则可结合针对的建筑工程特性适当调整勘探点位。勘探点位的调整应结合场地条件进行而不失其代表性，决不可超出标准要求进行随意的简化。

2.3 确定勘探手段和方法

不同的勘探方法具有不同的优缺点和适宜性，对勘探装备、勘探手段、取样方法的适宜性和合理性要充分了解。通常钻探是普遍适用的勘探方法，因此，钻孔是常见的勘探类型。若勘探深度不大，且地下水位埋深较大时，应首选探井法；对于须划分岩土分区界线的勘探点位，探槽法是应考虑选择的方法。比如现在有不少勘察企业为了降低成本，大量地布置静探孔，甚至于全静探。这个勘探手段在软土场地条件下应用效果较好。既能帮助准确分层，又能客观准确地反映地基土的强度性质；而在一些山前冲洪积地层中，由于地基土一般颗粒较粗，地下水位埋藏较深，不适宜静探，甚至在河床河漫滩相的沉积地层中，静探的测试结果也不能准确反映地层的实际情况，一般得出的强度变形指标偏高。所以勘察施工中，应当针对地基土的性质，用适宜的测试手段和方法对其进行勘探，以确保勘察结果的准确性。同时勘察手段须结合勘探点共用，按全面满足勘察设计要求，且同时具有可靠性保证的条件设计和布置。复合功用勘探点应结合勘探点布置目的设置相应的勘察手段，实际工作中的复合功用勘探点往往同时布置多项勘察手段。

2.4 注重新技术的运用

随着电子计算机技术的飞速发展，近十几年来，工程物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法并相应发展了一大批新的工程物探探测设备。它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。当前，岩土工程正朝规范化、标准化方向发展。岩土工程问题日趋复杂，传统的岩土工程方法，已难以适应发展的需要。因此，利用电子计算机技术对岩土工程的各项工作进行科学、系统的管理，以提高工作的效率。比如利用计算机对岩土工程资料进行分析处理，如制作岩土工程图件，进行指标统计分析等等；利用现代计算机技术分析、模拟复杂的岩土问题的发生、演化过程，以便制定出正确的处理方案：利用计算机进行岩土工程设计、岩土工程施工模拟以及岩土工程治理效果模拟等。

2.5 建立岩土勘察信息库

当前许多勘察单位，都忽视信息资料、地方经验的收集和使用，其原因主要是经济上的考虑与勘察工期的考虑。这种急功近利的作风，对勘察成果的质量造成了相当大的损害，从本质和长远看，并不能达到功利的目的。只能使工程趋于盲目性，这是令人忧虑的。多年以来，很多学者提出建立岩土工程勘察信息库的建议，将已有的勘察资料部分甚至全部输入到上述信息库里面，今后邻近的工程就可以直接利用前人钻孔资料，以减少时间和金钱的耗费。虽然从技术上讲，岩土勘察信息库建设有很大的局限性。高层建筑、深基坑、地下铁道、隧道不断涌现，不可能有现成的足够深度的钻探资料以资利用：对于桩基础，往往需要一桩一钻，在岩溶地区，对于大直径桩甚至于要一桩几钻，不可能利用几十米或者几米以外的旧资料来设计桩基。因此，虽然通过收集已有钻孔资料建设信息库来取代今后的勘察工作是不可取的，但信息库的建设，必然有利于对工程场地岩土条件的初步认识，也可以减少初步勘察的工程量。

2.6 积极实行岩土工程监测

岩土工程监测不同于一般的施工监测工作，它贯穿于工程施工和使用的每个环节，属于全程服务的范畴。由于无论哪个阶段的岩土工程勘察工作，不可能全面揭露和掌握地下的地质情况，加之地层本身的不均匀性、基底的起伏、地下水位随季节的变化以及场地周边环境的变化。报告中不可避免地要出现一些与实际情况有出人或遗漏的不可预见现象。通过岩土工程监测工作，不仅可以对勘察成果进行补充和修正，及时提出解决的方案和措施。而且有利于勘察单位积累经验，提高勘察成果质量。所以，勘察单位要积极参与和加强岩土工程监测工作。