市政工程岩土勘察设计中存在的主要问题及优化措施

李从保，王宏成 （安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230088）

1 市政岩土工程勘察设计问题

1.1 市政岩土工程勘察点设置和取样

在目标区的勘察设计中，测点的设置和采样环境是整个工程的重中之重。不仅如此，由于部分作业区的地形环境是十分复杂的，容易受到各种其他因素的影响，技术人员很难准确获取作业区测点的具体位置和采样数据类型，无法为后续施工提供科学的数据分析和后续施工支持，这就导致了在施工过程中容易出现各种各样的问题。

1.2 市政岩土工程勘察安排

在市政工程的勘察过程中，一定要保证工程的顺利进行，要做好工程的规划工作，实际的工程总量如果过大，工程的完工时间将会超期，这时，就需要保证工程按照事先规划好的时间完成，只有这样，工程才能如期完工。如果有关部门在没有在开工之前做好相应的安排工作，工作人员落实不到位具体的细节工作，工作起来不负责任，没有起到很好地监督作用，这就难以保证勘察工程的完整性，严重影响整个岩土工程的完成情况。

1.3 市政工程勘察技术选择

为了保证数据采集和分析的准确性，在不同地区的城市地质构造调查中，应采用相应的地质调查技术。在实际操作过程中，一些机构测量面积所采用的测量技术相对落后。例如，现阶段许多测量设备中包括了水准仪和经纬仪，此类设备精度不够，所测得数据常常不够准确，影响实际市政勘察工作的效率。不同的地质需要采取不同的钻探方法。

1.4 数据的采集分析

对数据进行采集完成以后，需要对数据进行分类，然后才能进行分析和整理工作，分析以后的结果将直接影响施工图和设计图的科学绘制。特别是在一些地质构造复杂的地区，技术人员需要深入挖掘资料，提前发现地质构造中存在的问题，为了保证施工的顺利展开，一定要做好相应地解决预案。当然在进行数据分析时，还是不够严谨准确，对数据的深层次利用价值没有充分认识，增加了建设变更的频率。

2 市政岩土工程勘察设计中常见问题的应对策略

2.1 协调设计与测量的关系

为提高市政工程勘察设计质量，必须协调好勘察设计与勘察工作的关系。利用目前成熟的信息技术，将勘察设计与勘察工作串联起来。技术人员根据需要的数据，从数据库中收集设计过程。另外，借助数字技术，可以将测量数据三维呈现，从而有效提高设计内容的合理性。

2.2 优化市政岩土工程勘察方法

随着技术体系的不断成熟，大量的勘测技术将出现在市政岩土工程的勘测设计中，不同类型的勘测技术具有不同的适用环境。通过对测量技术的改进和优化，逐步构建了测量技术应用系统，可以准确地梳理各种测量技术的具体应用环境。同时，针对实际存在的问题，积极改善实际的工作情况，切实提高调查工作水平。

2.3 积极引进先进勘察设备

在实际勘察的过程中，一定要按照有关的电学原理进行研究，还要依据电磁波理论以及弹性波理论来进行研究。与此同时，必须要进行技术的创新，研发新的物探设备，集软件和硬件功能于一身的，只有这样才能降低勘察的实际成本，提高了设备的采样速度，不断更新设备的实时数据。当然，为了更好地解决岩土工程勘察的技术问题，可以使用各种复杂的技术，并把它们综合应用在一起，不管在以后的工程勘察中遇到什么棘手的问题，都可以有效地解决。

2.4 提高数据收集的准确性

在岩土工程勘察中，对于勘察得到的各种资料，要做好资料的整理工作，然后由设计人员对原始资料进行系统地整理和分析。在原始数据的统计分析过程中，必须剔除各种异常值。编制岩土工程勘察资料表时，技术人员应加强协调与沟通。

3 实例分析

3.1 工程概况

本篇文章以某一具体的市政地块为切入点，研究对其岩土进行勘测过程中所存在的水文问题，具体来说，该区域的碳酸盐含量较高，勘测之前应当首先明确地下管道如何铺设、地下水位是否较浅以及地下水是按照何种规律运动的，通过合理的方式采集地下水的样品，经由专业人员检测之后，分析地下水是否具有较强的腐蚀性，若是区域内地下水位较深，钻探无法发挥其功能作用，可以采取物探方式，确定地下岩溶是按照何种规律分布，发育情况如何，从而掌握施工所在区域内的水文地质条件和相关的参数。

3.2 市政地块场地水文地质特征分析

3.2.1 地表水特征

施工区域的地势较低，地表水会朝着区域方向流动，若是有大气降水，也会顺势流向区域所在方向，由此便可确保施工区域内的水分充足，不会出现补给不足的现象。区域南侧附近有河流经过，其方向为自西向东，可以为施工区域提供补给。河道的宽度均在3.0m以上，但不会超过5.0m，河床的高度为1805.00m，河堤顶的高度均在1808.00m以上，但不会超过1808.50m。查阅相关的水文地质资料可以得知，降雨量较少、河流水位较浅时的河床高度大致为1806.00m，此时流经的水量有300m3/d，降雨量较多、河流水位较深时的河床高度大致为1809.50m，此时流经的水量有900m3/d，是水位较浅时流经水量的3倍。

3.2.2 地下水特征

施工区域曾出现过断层现象，岩石破碎，产生较多裂缝，岩溶发育程度较高，这些都会对地下水产生或多或少的影响。地下水之所以被埋藏，主要是受到以下两个条件的影响：其一是第四纪土层孔隙水；其二是碳酸盐岩岩溶裂隙水。使用钻探时，最浅的水位深度为1805.90m，经过抽水试验可知为潜水，具有较强的富水性。降雨较多时期的水位与降雨较少时期的水位相差在1.0m以上，但不会超过2.0m。

3.3 相关参数确定

3.3.1 Q-S曲线类型判别

在地表钻孔并抽取水样进行试验之后，可以得出以下两个参数值：其一是岩体渗透系数；其二是单孔出水量。试验中共进行3次抽水，第一次的涌水量为S1=2.62m，Q1=4.6L/s；第二次的涌水量为S2=2.36m，Q2=3.82L/s；第三次的涌水量为 S3=1.68m，Q3=2.64L/s。Q-S曲线形状是抛物线，考察区域地质条件可知为碳酸盐岩岩溶水，抽水孔则属于潜水非完整井。

3.3.2 渗透系数K的计算

本次的抽水试验孔其实不是一个完整井，当然，渗透系数K可以按照下列公式计算：

比如：

Q——比如涌水量，m3/d，取值：

Q=9.454L/s=817.8m3/d

S——水位降深，m，取值：S=5.01m

L——有效进水段长度，m，取值：

L=15.11m

R——影响半径，m，取值：

R=64.42m，由观测孔资料确定

r——抽水孔半径，m，取值：

r=0.055m。

计算可得，渗透系数

3.3.3 桩孔涌水量预测

场地基岩埋深并非始终保持在稳定的深度，它会在一定的范围内变化，并且变动幅度较大，场地内部的岩溶发育程度较高，基础埋深的深度超过地下水位的深度；区域内的地下水含量较高，所以，施工过程中的桩基涌水量应当通过大井法公式进行计算：

由此计算出的桩基涌水量为：6379.5m3/d

其中：

K指的是渗透系数（6.32m/d）；

S指的是水位降深25m；

H0指的是有效含水段长度=2S=2×25=50m；

R指的是地下水影响半径=2S（HOK）1/2=887m。

3.3.4 基坑涌水量预测

地下室总共可分为两层，场地±0.00=1811.7m，地面以下的二层高度为-9.3m（1802.40m），其中包括垫层厚度为-9.7（1802.00m）。地下水静水位高程1805.40m，出水时的水位将会比基坑高出3.2m。2012年《建筑基坑支护技术规程》中明确指出“均质含水层承压水-潜水完整井基坑涌水量”可以通过下面的公式进行计算：

Q=[1.366KS（2H0-S）/lgR-lgr]+4KSr

由此计算出的基坑涌水量为：11039.3m3/d。

其中：

K指的是渗透系数（6.30m/d）；

S指的是水位降深（取4.5m）；

H0指的是有效含水段长度=2S=2×4.5=9m；

R指的是地下水影响半径，2S（HOK）1/2，R=67.8；

r坑指的是基坑引用半径，将基坑视为整圆，其面积为13000m2，半径为r坑=A/π=58m；故而计算出的每天涌入基坑的水量为11039.3m3。

3.4 地下水设防水位的确定

施工区域开始施工之后，应当将垫层厚度纳入考虑范围，未来基坑底标高至少应当达到1802.00m，该高度要比河床水位更低，两者之间的差异大致保持在3.00m是较为合适的。由相关资料可知，地下室总共可分为两层，场地±0.00=1802.40m，地下水静水位高程1805.40m，出水时的水位将会比基坑高出3.40m。区域那侧有一条河流，它与区域内的地下水是相互补给的关系，降雨量较少时基坑水量高度的最大值为1804.50m，与降雨量较多时的水位差异有5.05m。区域内降雨量较多时的水位可达到1809.0m，而地下水位为1806.3m，综合考虑之后将区域抗浮设计水位设定为1807.50m。

4 结论

从文中可以知道，正是由于市政岩土工程在实际的勘察过程中会遇到各种各样的问题，如果处理不及时，会导致施工的整体质量出现问题，影响到人员的生命和财产安全，为了避免出现各种各样的问题，就必须保证资料收集的科学性。在此基础上，提高勘察的实际效率。积极引进先进的测量设备，可以提高测量结果的准确性和数据采集的精度，为工程施工的顺利进行，起到了有效地保障作用。