浅谈我国岩土工程勘察技术现状及其改进措施

剡　晟

（新疆地质矿产勘察开发局第一水文工程地质大队新疆乌鲁木齐830091）

浅谈我国岩土工程勘察技术现状及其改进措施

剡晟

（新疆地质矿产勘察开发局第一水文工程地质大队新疆乌鲁木齐830091）

岩土工程勘察是一种综合性的工程地质调查工作。岩土工程勘察的目的是运用各种勘察测试手段和方法，对建筑场地进行调查研究，对修建各种建筑物的地质条件和建设对自然地质环境的影响作出分析判断；保证地基和上部结构共同工作时，地基的强度、稳定性以及不至于产生过大沉降变形的措施，就当前我国建筑行业岩土工程施工的现状来看，并没有充分利用全新的技术来施工，主要就是因为施工企业缺乏引入新技术的概念和意识，很多企业的技术还只停留在传统的技术上面，这阻碍了岩土工程的发展。本文针对岩土工程勘察技术中一直以来所存在的问题，结合其他的专业技术提出了解决问题的思路及方法，并在此基础上，探讨了改进措施以及创新应用。

岩土 勘察 工程 创新

一、岩土工程施工技术的特点

1.复杂性。一个岩土工程的施工并不像想象起来那么简单。首先它受到多种人为和环境的因素制约。施工工程需要的工种多，而且要求人员的密集性高，施工准备时，其工作量也很繁重。但是即便以上说明都处在复杂之中，还是有一部分的因素起着方便性的作用，比如说在做现场工程勘察的作业时，所用的设备以及测试仪器都相对轻便和灵活很多。而施工时，工艺是很重要的。所以工艺的复杂是必然的，比方说不同的施工地点，即使是用同一种桩型和同一种工法，其施工工艺也必须要不同。

2.严格性。岩土施工的各个方面都是相当严格地，比如说灌注桩，不但它的桩身结构要严密，而且桩身使用的材料强度也必须有一定的高标准。并且在对灌注桩施工时，允许偏差一定要在要求范围，不可偏差过大。

二、岩土工程勘察技术中存在的主要问题

（1）界面的划分，主要按岩土体和岩石风化程度划分，不良地质体的地质界面以及地质构造和软弱结构面的判定等。

（2）地质的形态，主要有空洞、不明的地下物体和分布的状况、埋藏的位置深度的确定。

（3）岩土的参数，主要是些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层即风化岩、残积土和粗颗粒土等。

（4）综合能力，主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力，缺乏如何辨别真伪、归纳总结的能力，缺乏建筑、结构设计方面的知识，常造成勘察的目的不明确，所提供的资料不能满足设计的需要。

三、岩土工程施工技术的改进措施

1.岩土工程测试技术。岩土工程是整个工程建设中的重要部分，而现场监测与检测是岩土工程的一个很重要的环节。不但能够使整个工程的质量得以提升。还可以使工程师们对上部结构与下部岩土地基共同作用的性状及施工和建筑物运营过程的认识在理论和实践上更加完善。依据监测结果，利用反演分析的方法，求出能使理论分析与实测基本一致的工程参数。岩土工程测试包括室内土工试验、岩体力学实验、原位测试、原型实验和现场监测等，在整个岩土工程中占有特殊而重要的作用。

2.地基处理技术——PCC桩。（1）PPC桩技术特点分析。①PPC桩技术有利于产生直径较大的桩型，最大可超过1.5 m，常见的实心桩的桩径在600 mm以内。将PPC桩与实心桩二者进行对比，显然PPC桩技术由于其较大的桩径可以增加桩的摩擦力从而使混凝土不多余不浪费。这样就可以节约很多的投资和使用成本；②PPC桩不但具有桩径大的优势，它还有一个突出特点，那就是具有活瓣桩靴的优良结构。它并不需要预制钢筋混凝土桩头，就能够在节省成本和按期交工的基础上实现预期的良好效果。如若不满意，还可根据实际情况对成果进行相应的合理改变；③由于PPC桩是大直径桩，因此其桩身面积足够大的特点可以用来巩固地基。但是单桩承载能力也要加大，这样大直径的桩符合复合地基服务范围大的特点。

（2）PPC桩技术应用范围。PPC桩技术应用很广，只要是在大面积地基的条件下都可以使用，即使是在不同种的结构物中。通常在以下五种施工条件下优势更加显著。例如，多层与小高层建筑物地基处理；高速公路、市政道路的路基处理；大型能源设备的地基处理；工业污水处理的大型水池；江河大坝地基加固等。

（3）施工技术要点。①基础工作。施工以前要做好场地清理工作，并保证场地足够平整，桩位周围位置不允许有任务障碍物，在场地坑洼不平处要充填一定量的素土，注意素土中不该含有直径过大的石块或树根等物。同时施工单位还要组织专业技术检查人员对现场的所有施工材料进行抽查取样，只要达不到相关规范要求，就不允许在工程中使用，并将不合格物品退回厂家，杜绝因管桩质量问题而返工。②桩机就位。桩机应该根据设计方案确定的位置进行安放，对于一次摆放不平整的桩基，需用起吊设备进行调整，直到符合设计标准为止。设计规范中规定只有当装机主腿的垂直度偏差小于1％时，装机的平整度和导向架的垂直度才会水平，桩管在没有任何束缚下与桩位对好，一旦桩机就位后就不允许随意移动桩机位置。③沉管到桩低。沉管有一定的重量能自行压入到土层中一定深度，要想压入足够的深度还应使用钢丝绳加压辅助沉管，随后启动振动锤将沉管打到预期桩深。④混凝土搅动。进场原材料一定要有相关部门出示的质检报告和质量保证书，如果没有这些证明就不准许进入施工现场。在进行混凝土的搅动时，各个环节的先后顺序一定要掌握好并由专业技术人员负责。否则一旦坍塌，后果不堪设想。

四、岩土工程施工技术的创新应用

1.GIS技术在岩土工程勘察中的应用。随着国内地理科学信息技术得到逐步发展，这些技术在岩土工程勘察中得到了一定的应用，使得这些专业得到了较为明显的发展。尤其是GIS技术，其在工程勘察过程中的应用更加广泛。整体来讲，当前国内经济水平得到提高，工程建设需求不断加大，这为岩土工程勘察的深度以及广度提供了更多的机会。由于岩土工程勘察得到的数据资源是可以重复使用的宝贵资源，而传统的岩土工程勘察所采用的钻探技术是基于岩土力学推测和工程技术人员勘察经验基础上发展起来的。在勘察精度以及广度等方面，主要根据勘探点的深度和密度来获得。另外，复杂的地形地质条件也限制了对应信息获取方式的拓展，导致工程的前期工作没有方向。随着计算机图形处理技术、数据库技术以及网络技术的快速发展，数据资料的收集、存储以及应用都更加便捷、快速。基于该部分基础建设起来的工程勘察方案技术进一步提高了当前岩土工程勘察设计的水平，其中以GIS技术尤为重要。在岩土工程勘察设计过程中，通过利用地理信息系统，可以实现信息资源的共享、单项勘察项目的优化、科学决策体系的优化以及工程的科学规划等，在这些方面都起着至关重要的作用。随着GIS技术在岩土工程勘察设计中的应用与实践日趋成熟，更多的地理信息在岩土工程中得到了应用。但是在这个过程中依然存在一些问题，这就要求工程技术人员不但要对相关的研究条件和基础科学熟练了解、掌握，还必须建立起一个准确的预测模型。将之合理的利用到岩土工程中的GIS分析当中，提高工程勘察成果的可靠度。

2.岩土工程施工中对新技术的应用。（1）沉井施工技术。沉井施工技术又叫做沉箱施工，其具有对周围环境影响小、需要的场地条件小等等优点，因这些优点使得沉井施工技术已经被广泛引用到了岩土工程施工中。沉井施工技术的工作原理就是构建一个井筒状的结构物，在井内挖土后，利用结构物的自重克服与井壁之间的摩擦力，使得井内的土下沉到预先设计的高度，然后再使用混凝土密封底部，最后将井孔填塞好作为构造物的基础。另外，因沉井结构可以按照预先设计的深度进行埋填，这样设计的目的是为了保证结构的稳定性与整体性，使得承载面积变大，就可以承载更多的水平与垂直载荷，因此，沉井施工技术使用与城市岩土工程施工。沉井施工技术的施工过程主要按照以下工序来进行；首先，对地基进行处理后，才能够开始基坑的开挖工作，随后才能进行沉井的制作与下沉，只有这些工作处理完毕后才能对沉井进行封顶与封底的工作。在实际的沉井施工过程中，需要特别注意的是，沉井施工需要的施工人员较多，在下沉的过程中需要加强进一步的观测，及时分析出现的变差，并进行科学的调整，保障沉井施工的施工质量。此外，在设计沉井时，还必须根据施工现场的地质条件与结构严格对刃脚等部件计算进行仔细的符合，以确保设计档案的准确性。

（2）泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术。泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术是现代岩土工程中广泛应用的施工技术，也是常用的基础性技术。伴随着各项建筑工程技术的发展与革新，岩土工程中的施工设备与材料也都伴随得到了更大的提升，这些新技术新材料不断被应用到岩土工程中来。泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术具有无噪音、无振动并且不会出现积压情况等的优点，比较适用于水位较浅的岩土工程施工中来运用。主要利用的是钻孔时的泥浆将钻渣带出来的方式，同时，不会对孔壁造成破坏，再将钻进中的泥浆通过水下混凝土浇筑的方式置换。从而保证了钻孔灌注桩的施工质量。同时，在进行施工之前必须要进行验证，查看设计是否满足现实情况的要求后才能进行具体的施工。

（3）喷射混凝土技术。将一定配比量的拌和料混凝土通过喷射机械压缩空气再喷射到受喷面的方式进行混凝土的浇筑。其中拌和料是通过管道运输确认准确定位后再进行喷射的，拌和料一旦接触到受喷面就会很快凝结，实现了在短时间内加固的作用。当前，一些岩土工程中常常将喷射混凝土技术与钢筋网联合使用的方式，实现受喷面的加固耐久性与更高的力学性能。喷射混凝土技术的主要施工流程为：在对受喷面进行充分的底层处理后，用水润湿，然后编设固定好钢筋网，紧接着要进行合理的混合料拌和，等待喷射操作完毕后，还应进行合理的后续养护工作，保证各环节的施工质量。

五、结束语

岩土工程勘察属于集地质资料数据分析与设计功能于一体的专业技术作业，原始的二维状态地质资料分析与制图已经很难满足现代各类技术工程施工应用。因此，它脱离不开地理信息系统对地质资料呈现出的空间信息进行采集、分析、处理等功能的应用。现如今我国的岩土工程技术还不足以在世界上达到领先水平，与许多国外的先进技术也存在着一定差距。要想改变这种相对落后的格局，我们要从多方面剖析并加以解决。未来，岩土工程勘察相关的GIS技术应用会随着信息化技术的不断发展而走向成熟，这是岩土工程专业勘察设计走向智能化发展趋势的重要途径。