岩土工程勘察及其应用

龚凯

摘要：本论文通过对岩土工程进行系统的分析，对我国岩土工程发展过程、岩土工程勘察方法、目的以及内容进行了逐一的描述。在此基础上并以我国岩土工程勘察的实例为依据，进一步证明了岩土工程中勘察的重要性，对我国岩土工程勘察有一定的积极意义。

关键词：岩土工程；勘察；应用

Abstract: This paper through a systematic analysis of geotechnical engineering, discussed the geotechnical engineering development process of China, and geotechnical engineering investigation method, purpose and contents. Instance on this basis and geotechnical engineering investigation further evidence of the importance of geotechnical engineering survey, there are certain positive significance of geotechnical engineering investigation in China.Key words: geotechnical engineering; investigation; application

中图分类号：P258 文献标识码：A文章编号：

岩土工程源于20世纪60年代的欧美，主要用于土木工程。岩土工程以求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题，作为自己的研究对象。

岩土工程勘察是根据建设工程的要求，查明并评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘查文件的活动。任何土木工程建设之初均需进行建筑物场地及环境地质条件的评价。根据勘察对象的不同，可分为：水利水电工程（主要指水电站、水工构造物的勘察）、铁路工程、公路工程、港口码头、大型桥梁及工业、民用建筑等。

1我国岩土工程勘察发展过程

在我国建国之初，由于国民经济建设的需要，因此沿用前苏联的模式，建立了地质工程勘察体系，在城建、铁路、公路、港口、水利以及电力等方面展开了地质工程勘察工作，为工程规划、设计和施工提供了大量的地质资料。但是我国岩土工程勘察工作很不统一，各行业对岩土工程的勘察均有各自的标准，而这些标准或多或少都有一定的缺陷，主要表现在：专业分工过细，勘查工作的范围仅限于查清条件，提供参数，而对如何设计和处理很少过问，再加上行业分割和地方保护严重，知识面越来越窄，活动空间越来越小，影响了勘查工作的社会地位和经济效益的提高，从而不能适应社会主义市场经济的需要。

针对以上问题，我国自1980年开始进行建设工程勘察、设计专业体制的改革，从而引进了岩土工程体制。这一体制要求勘查与设计、施工、监测密切结合；要求服务于工程建设的全过程；要求在获得资料的基础上，对岩土工程进一步进行分析论证，并提出合理的建议。20世纪90年代以来，高层建筑以及各项大型工程越来越多，对天然地基稳定性计算与评价、桩基计算与评价、基沟开挖与支护、岩土加固与改良等方面均要求对勘探、取样、原味测试和监测的仪器设备、操作技术和工艺流程等进行不断的创新，并且随着我国城市化建设的快速进行要求也在逐渐的增长。

为了使岩土工程能够适应社会主义市场经济的需要，我国有关部门制定了《岩土工程勘察规范》，并于1995年3月1日正式实施。该规范的实行标志着岩土工程勘察体制的正式实施。

2 岩土工程勘察方法

岩土工程勘察的技术手段主要包括以下几个方面：

2.1工程地质测绘与调查

此手段为岩土工程勘察的基础工作，一般在勘察的初期阶段进行，是认识场地工程地质条件最经济有效的方法，高质量的测绘工作能相当准确的推断地下地质情况，起到有效指导其他勘察手段的作用。

2.2岩土工程勘探与取样

此技术手段包括物探、钻探和坑探等方法，是用来调查地下地质情况并可利用勘探工程取样或进行原位测试或监测。在实际操作中可根据勘察目的及岩土的特性选用上述勘察手段。

2.3原位測试与室内试验

本手段的主要目的是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数，包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数。

2.4现场检验与监测

现场检测与检测是构成岩土工程系统的重要环节，大量的工作在施工和运营期间进行，其主要目地在于保证工程质量和安全，提高工程效益。检验与监测所获取的资料，可以反求出某些工程技术参数，并以此为依据及时修正设计，使之在技术和经济方面优化。

随着科学技术的发展，在岩土工程勘察领域中不断引进高技术。“3S”（遥感技术、地理信息系统和全球卫星定位系统）技术的引进以及地球物理层成像技术(CT)等的应用对岩土工程勘察有着积极的作用。

3 岩土工程勘测的主要内容

岩土工程勘察的基本工作包括工程地质调查和测绘、勘探及采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测等内容，最终根据以上几种或全部手段，对场地工程地质条件进行定性或定量分析评价，编制满足不同阶段所需的成果报告文件。

岩土工程勘测的主要目的是为工程建设的规划选址、进行可行性研究、设计、施工以及工程建后的运营监测提供技术成果与技术服务。岩土工程勘测主要内容如下：

3.1可行性研究勘察

可行性研究勘察又叫选址勘察，其目的以获取拟选场址的主要地质资料，对拟选场地进行岩土工程评价，选取最优建筑场地。此次勘察的方法主要是在搜集并分析已有资料的基础上，进行现场勘查，了解场地的基本工程地质条件。如果现有资料不足以说明问题是，进行工程地质测绘，并对场址的稳定性和适宜性做出岩土工程评价，从而进行技术经济论证和方案比较。

3.2初步勘察

其目的是密切结合工程初步设计的要求，提供可靠的工程地质资料，对场地内拟建建筑地段的稳定性进行评价，提出岩土工程方案设计和论证。基本方法为：在分析已有资料的基础上，根据需要进行工程地质测绘，并以勘探、物探或原位测试为主，在此过程中根据具体的地形地貌、地层和地址结构条件，布置勘探点、线、网，原则上要求每一岩土层均应取样。

3.3详细勘察

其目的是对岩土工程设计、岩土体处理与加固、不良地质现象的防治工程进行计算与评价，以满足施工图设计的要求。此阶段的任务应按不同建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土工程评价，并对建筑物地基基础的设计、施工和使用提出具体的建议。本阶段的勘察方法以勘探和原位测试为主。为了与后续的施工监理衔接，此阶段应适当布置监测工作。详细勘察要求勘察工作提供详细的工程地质资料，对建筑物遇到的岩土工程问题进行充分的论证，为施工图的设计提供足够的依据。

3.4施工勘察

不作为一个检测阶段，可根据实际情况，对条件复杂或有特殊施工需要的重大工程地基进行施工勘察，包括施工阶段的勘察和竣工运营工程中的一些必要的勘察工作，主要是检验与监测工作、施工地质编录和施工前地质预报、检验地基加固效果等。

4岩土工程勘察在我国的应用

4.1滨海低洼地区勘察

某小区位于滨海洼地，在对小区的岩土工程勘测时主要采用了钻探并结合原位测试手段进行。揭露主要地层为:素填土、粉细沙、淤泥质粘土、中细沙、淤泥质粉质粘土和片麻岩。

按照设计程序，本工程分别进行了可行性研究、初步设计及施工图三个阶段的勘测, 技术要求因设计阶段的不同而变化。勘探点的布置以全面掌握地基土在水平和垂直方向的变化为原则, 同时顾及地基土工程性质的变化。在进行取样时由于该地区第2和4层均为沙质土壤，且厚度较大，因此经过分析对比，最后选择了钻孔压浆桩作为钻孔方式。以该小区1-4号楼勘测为例，该阶段按建筑物柱列线及轮廓线共布置了42 个勘探点, 完成标准贯入试验260 次, 采取原状土30 件, 取得了全面的原始资料。通过此成功实例可以证明在冲积海积层为主的场地进行岩土工程勘测时, 采用合适的勘测手段和土工试验方法, 对地层的划分、地基土工程性质的确定、饱和砂土地震液化的判断及桩基的设计都具有一定的指导作用。

4.2沿江冲击砂层岩土工程勘察

某工厂位于长江中下游，地处长江北岸之河漫滩。厂址区地层主要由长江漫滩相冲积物构成, 从上至下依次为粘土、粉土、粉砂、细砂、粗砂, 底部为卵石层, 最下层为白垩系泥质砂岩。对该电厂的岩土工程勘测主要采用了钻探并结合静力触探等原位测试手段进行。

按照设计程序, 本工程分别进行了可行性研究、初步设计和施工图三个阶段的勘测, 其技术要求因设计阶段的不同而变化。勘探点的布置以全面掌握地基土在水平和垂直方向的变化及分布规律为原则, 同时顾及地基土工程性质的变化, 以适应建筑物位置的变化, 避免了因建筑物位置的变动而引起的反复勘测。以主厂房部分施工图阶段岩土工程勘测为例, 该阶段按建筑物的柱列线及轮廓线共布置36个探孔、30个钻孔, 30个钻孔中进行标准贯入试验280 段次, 取得了全面的原始資料，为该工厂的顺利建设奠定了基础。

5 总结

岩土工程勘察最重要的3方面内容为：理论分析、室内外测试和工程实践。岩土工程中的许多理论是建立在试验基础上的，如Terzaghi的有效应力原理是建立在压缩试验中孔隙水压力的测试基础上的，剑桥模型是建立在正常固结粘土和微超固结粘土压缩试验和等向三轴压缩试验基础上的。勘察技术也是保证岩土工程设计的合理性和保证施工质量的重要手段

本论文通过对岩土工程勘察技术进行系统的分析，对我国岩土工程发展过程、岩土工程勘察方法、目的以及内容进行了逐一的描述。在此基础上并以我国岩土工程勘察的实例为依据，进一步证明了岩土工程中勘察的重要性，对我国岩土工程勘察有一定的积极意义。

参考文献

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[2]刘兆宁.滨海洼地区岩土工程勘测[J].西部探矿工程,2002,增刊(001):74-75.

[3]吴礼年,何礼秋.沿江冲积砂层的岩土工程勘测[J].电力勘测,2001,2:31-32,35.