岩土工程勘察常见问题及其优化措施研究

2023-01-10岳家明张正鑫周薇

交通世界 2022年18期

岳家明，张正鑫，周薇

（中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北武汉 430000）

0 引言

我国的地形地质条件十分复杂，不同区域内的岩土特性有较大的差别，因此应用岩土工程勘察可以切实了解到工程建设区域内地形条件、岩土特性、水位地质和植被分布等相关信息[1]。勘察工作在整个工程建设阶段都是至关重要的组成部分，如果工程勘察得到的数据信息不够准确，后期设计和施工工作就会受到很大的影响。因此，为了建筑工程质量可以得到有效保障，针对岩土工程勘察过程中的常见问题及其优化措施进行研究是十分必要的。

1 岩土工程勘察概述

1.1 岩土工程勘察的主要内容

作为工程建设中必不可少的关键阶段，岩土工程勘察涵盖了地形测绘、岩土钻探、现场检测及数据分析等众多技术[2]，尤其是在自然地质条件较复杂的区域，岩土工程勘察工作的专业性和准确性是十分重要的。

总的来说，岩土工程勘察是工程建设的基础，主要是对工程选址区域内的水文、地质、岩土性质等条件进行勘察，如工程选址区域内地表水和地下水的活动情况、地质构造情况等。前期的勘察工作为后期设计和施工阶段提供了至关重要的服务，在进行设计时需要依据勘察所获得的地质地形等条件，以确保设计的合理性和实践性。而在施工过程中更要紧密结合勘察报告和设计图纸进行施工，同时必须对工程选址区域内的施工作业情况进行全方位的监控，以免不当行为造成岩土工程结构受到不利影响[3]。尤其是在隧道工程、桥梁工程、边坡治理工程等对工程设计要求较高的建设项目中，严谨的岩土工程勘察数据可有效地提高工程设计的质量[4]。图1 为岩土工程勘察工作的主要流程。

岩土工程勘察具备较高的专业性，为确保勘察工作的顺利进行，勘察工作者通常会进行大量的前置准备工作。如图1所示，在接受勘察任务后，首先应分析研究相关的文件，从中了解工程选址区域内的水文地质情况、地震区划、气候状况以及工程建设的要求，同时依据勘察纲要科学合理地进行平面布置规划，进而详细梳理岩土工程勘察标准和勘察的主要内容。在确定具体的勘察方案后，勘察工作人员应对勘察区域进行详细的勘察，得到准确的勘察数据并编制勘察报告。当工程选址区域的地理条件十分特殊，或者建筑本身具有特殊的承载、变形要求时，应根据其本身特点去细化岩土工程勘察的特殊要求，以便顺利进行勘察部署[5]。

1.2 岩土工程勘察的发展趋势

当前，越来越多的信息化技术应用到岩土工程勘察工作中来，数字化勘察技术应运而生。通过信息技术和现代化数据库相结合的形式，共同搭建出功能齐全的岩土工程勘察作业平台，在进行勘察数据采集分析过程中，可以使用计算机进行持续优化辅助，以达到勘察数据信息化、自动化、设备预算一体化的目标。对比传统的岩土工程勘察技术，数字化技术可以更加高效地整合各种勘察信息，确保整个勘察设计体系更加合理，以达到勘察设计一体化的目标。同时，可以搭建出综合考虑了地理、地质条件的三维地质模型，有助于施工过程中的不利因素分析研究。

数字化的岩土工程勘察系统包括感应、传输和存储三大系统。感应系统由电子感应元件和感应器控制装置构成，在选址区域内的勘察点布设相应的电子感应元件，之后通过感应器控制装置下达命令，可以更为便捷地执行控制命令；传输系统负责将感应系统收集到的信号进行传输，通过数字化通信技术将信号传输到控制平台，从而实现远程的感应信号传输工作；存储系统提供了一种集群式的勘察数据动态监管模式，其将采集到的勘察数据按照相关标准的要求进行分类管理，并通过这些数据搭建岩土工程模型处理系统，以便为后续的设计和施工工作提供保障。通过感应、传输和存储三大系统的协作，可以实现动态且安全的数字化勘察技术。目前，沟谷陡坡区域内的工程建设日益增多，其复杂的地形地质条件对勘察、设计及施工提出了更高的要求，在进行数字化勘察过程中，应确保各项系统的精确度和稳定性，保障采集到的勘察数据精准可靠。

2 岩土工程勘察中常见问题分析

2.1 仪器设备及工程材料质量不达标

在岩土工程勘察作业中会用到各种各样的机械设备和大量的工程材料，尤其是在数字化勘察技术普及的今天，对仪器设备的精确性提出了很高的要求。性能质量标准高的机械设备及工程材料可以为勘察成果的质量打下坚实基础，也可以大幅提升勘察人员的工作效率。在勘察工作进行前应对设备和材料进行详细检查，如果勘察人员仅仅关注设备和材料的数量是否满足要求，而未对其质量进行详细检查，可能会造成机械设备和工程材料的功能性不达标，导致勘察数据成果有一定误差。同时，在现场勘查工作进行的过程中，若机械设备的常规保养和实验仪器的存放等工作落实不到位，也会对其性能造成影响。

2.2 勘察方案不科学

勘察方案主要包括勘察技术手段、主要流程、组织方案及优化措施等，是确保勘察工作顺利完成的指导性文件和技术性保障。尤其是对一些大型复杂工程来说，勘察工作中会使用多种勘察技术手段及实验方法，这对勘察方案的科学合理性提出了更高的要求。而部分勘察单位对勘察方案的编制不够重视，使得勘察方案无法提供指导作用，导致现场勘查工作不能达到应有的标准。

2.3 选址区域内水文及地质环境的分析不足

勘察作业人员应对勘察目标进行深入了解和认识，包括选址区内地形地质、水文条件、不同建筑结构的施工区域划分、岩体结构和原状土的基本物理特征、环境气候等方面，但是部分勘察工作所选取的勘察区域十分局限，未根据选址区域内的水文及地质环境进行综合性研究，在进行实际勘察工作时可能出现实际勘察手段准备不足的情况，勘察报告的准确性和时效性也得不到保证。

2.4 勘察作业人员水平不足

勘察成果质量是用数据的精确性来体现的，勘察数据的准确度不仅与现场勘查作业的完成质量有关，还和后期勘察成果的分析处理息息相关，在获取现场勘查数据后，相关人员应对勘察结果进行深入分析并编制勘察报告。而随着岩土工程勘察技术的不断创新，其勘察成果数据处理的难度也有所上升，这对勘察人员的专业素质提出了更高的要求。

2.5 勘察和设计分离

建筑工程建设期长且涉及很多环节，其中，岩土工程勘察和工程设计都会严重影响建筑工程的工程质量。然而勘察工作和设计工作通常由不同的单位组成，因此，现场勘察人员无法深入了解设计方面的需求，设计人员也不能快速高效地理解勘察成果。当设计人员对勘察数据有所疑问时，难以畅通无阻地与勘察人员进行沟通确认，从而造成工作效率受到一定的限制。并且由于现场勘察条件的限制，某些现场勘察人员会采用纸质抄录的方法留存勘察数据，而人工抄录的方式既会使工作效率无法得到保证，可能出现记录错误的情况。

3 岩土工程勘察的优化措施

3.1 完善机械设备及工程材料的管理工作

勘察单位应出具完备的机械设备管理制度，将每一个设备的管理责任落实到具体人员，尤其是对于一些特种作业设备，应要求相关作业人员持证上岗并通过岗前考核，以保证勘察作业人员能够熟练操作机械设备。同时，应注意机械设备的定期检查和保养工作，精确度不合格的机械设备必须维修且重检合格后再投入使用。

在采购工程材料期间，应在造价计划内尽量选择质量较好的材料，严禁选取无生产商、无合格证、无生产日期的“三无产品”，且所有的工程材料必须通过验收才能进场，储存位置和环境应根据材料的性质合理地选择和排列，在考虑运输材料便利性的同时，更应保证其功能质量不受外部因素影响。

3.2 编制合理可行的勘察方案

勘察方案的编制是勘察工作中必不可少的环节，在确保整个勘察作业的完成效率和质量方面有着至关重要的作用。首先应清楚了解岩土工程勘察方面的技术标准、规范要求，并针对具体项目进行分析研究，根据拟建项目选址区域的岩土条件确定实用的勘察手段和规划，提出切实可行的勘察作业实施计划，从而编制符合实际的勘察方案，以确保勘察作业的顺利进行。同时，有必要将勘察作业相关的各实施部门连接起来，确保信息的时效性和一致性，加强各实施部门员工之间的互相协作，调配充足的机械设备、材料，为勘察作业的开展打下良好的根基。

3.3 确保水文及地质环境资料的准确性

岩土工程勘察有大量的勘察资料需要进行准备，包括工程建筑的特征、选址区域内的地形条件和水文条件等等，这些资料的准确程度直接影响了最终的勘察质量。因此，应规范勘察资料的收集和审核流程，有效界定不同勘察资料的参考价值和时效性，以期选择出最符合实际的岩土特征参数。

3.4 重视勘察人员的培养教育

勘察作业人员是岩土工程勘察中起主导作用的一环，其获取的勘察数据是检验岩土工程勘察质量的标准，精确的勘察数据成果能够为后期设计和施工提供科学的指导性意见。因此应十分重视相关人员专业性的培养教育。高水平的勘察工作者在掌握传统勘察理论和方式的前提下，还应积极学习新技术与新理论，同时对后期的设计和施工方面的内容有所涉猎。

应落实岩土工程工作体制的实施，注重全面性、创新型勘察专业人才的培养工作，鼓励尖端人才积极参与学术交流活动，提升勘察作业人员的综合素质。另外，还应加大岩土工程勘察工作的监督审核力度，确保岩土工程勘察工作的规范化。在进行勘察作业时经常会出现异常数据，此时勘察工作人员应对相关采样点进行多次测量，以提高数据的精确度。同时综合考虑各个地区的不同地质条件，制定详细的具有地方特点的岩土工程勘察标准，从而有效提高岩土工程勘察的质量水平。

3.5 推动勘察设计一体化

在现阶段工程建设中，岩土工程勘察和工程设计工作通常是有所分离的，这样会造成勘察成果的利用率较低。解决此种情况最有力的举措便是推动勘察设计一体化，从长远来看，岩土工程勘察设计一体化是岩土工程的发展趋势。为促进两者的相互融合，勘察和设计的信息化建设必不可少，在过程中使用数学建模、数据统计管理等专业信息技术，既可以有效保证岩土工程勘察的时效性，又能够提高勘察数据成果的利用率，实现勘察成果的实时共享，以确保勘察和设计工作的紧密配合；同时信息化的数据成果管理模式也能够减少传统纸质抄录过程中出现的漏洞或失误，从而确保勘察数据的准确度。并且，在进行岩土工程勘察报告的编制过程中，勘察人员应和项目设计、施工工作的相关技术人员进行充分沟通，在综合考虑工程建设需求的基础上，充分审核现场获取的勘察数据，以有效地保证勘察报告中数据的精确度和合理性，减少误差，这是勘察工作的核心价值和意义。