岩土工程勘查技术

岩土工程勘查技术摘要：我国工程地质勘察专业经过近二十年的努力，已实现了向岩土工程勘察方向发展，技术人员的知识得到了更新换代，岩土工程技术不管从勘探手段、测试设备、试验仪器、计算机技术的应用还是技术人员知识的广度和深度都有了很大的提高。但是勘察技术上仍存在不少亟需解决的问题。本文从岩土工程勘察的目的和任务入手，分析了我国目前岩土勘察领域存在的技术问题，并提出了相应的优化措施。关键词：岩土工程；勘查技术；问题；措施Abstract:Chinasengineeringgeologicalsurveyprofessionalafternearlytwodecadesofeffortstoachievedevelopmentdirectionofgeotechnicalengineeringinvestigation,theknowledgeofthetechnicalstafftogetareplacement,geotechnicalengineering,whetherfromexplorationmethods,testequipment,testequipment,theapplicationofcomputertechnologyortechnicalstaffofthebreadthanddepthofknowledgehasbeengreatlyimproved.However,theinvestigationtechnicallytherearestillalotofneedtosolvetheproblem.Startfromthepurposeandmissionofthegeotechnicalengineeringinvestigationandanalysisofthetechnicalproblemsofthefieldofgeotechnicalinvestigationandoptimizationmeasures.Keywords:geotechnicalengineering;prospectingtechniques;problems;measures中图分类号：D918.4文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）一、岩土工程勘察的目的和任务（一）勘察场地概貌查明勘察范围内场地原始地形、地貌，岩土层的成因、类型、深度、分布、工程特性和变化规律，分析评价地基的稳定性和均匀性。（二）埋藏物情况查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、旧基础、孤石等对工程不利的埋藏物及其分布范围。（三）地质作用的影响查明影响建筑场地稳定性的不良地质作用（包括：岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降、场地和地基的地震效应、活动断裂等）和特殊土（包括软土、填土、污染土、湿陷性土、膨胀土、红粘土、多年冻土等）的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，并提出相应防治措施的建议。（四）地下水埋藏情况查明地下水埋藏情况、类型、补给及排泄条件，地下水位，水位变化幅度及规律；评价地下水（土）对建筑材料的腐蚀性。对基坑工程还应查明各土层的渗透性质，分析评价地下水的静水压力、动水压力及浮托力的作用和影响；预估产生基坑突涌、流沙（土）或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度，并提出相应的防治措施建议；提供基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议；提供用于计算地下水浮力的设计水位。（五）基坑周边环境基坑工程还应查明基坑周边环境，提供基坑设计所需的岩土参数，分析评价放坡开挖的可能性和基坑边坡稳定性，适宜选用的支护结构类型及其稳定性，基坑开挖与降水对地基变形、周围建筑物和地下设施的影响。二、目前岩土工程勘察技术上存在的问题（一）资料搜集不充分众所周知,岩土工程勘察主要是为建(构)筑物基础设计、地基处理和施工提供详细的工程地质资料和技术参数,而一些勘察单位在进场施工前,不认真收集拟建工程的基本资料,如拟建物规模、结构特征、结构类型、荷载分布、地面整平标高以及拟建物对变形有无特殊要求,从而无法保证勘察工作的质量和工程的针对性。（二）勘察依据不充分、目的不明确造成难以满足设计要求设计意图明确，才能有的放矢地合理布置工作量，解决工程设计和施工中的岩土工程问题。岩土工程勘察规范（GB500212001）2009版明确规定详勘时应“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度和地基允许变形等资料”。但目前市场存在一些不规范行为导致有些工程在无设计要求和建筑物荷载等状况下，勘察单位仅凭业主的陈述，按其要求勘察，导致勘察报告深度和广度不符合要求。如某啤酒厂的厂房，设备荷载很大，天然地基承载力远远不够，需用桩基，但造成勘探孔深度不够，桩基设计参数无从谈起，最终导致补勘。所以施工前一定要弄清勘察设计要求和目的，尤其是一些特殊要求，如电阻率测量、基坑支护、地下水渗透性等，才能在广度和深度上满足设计要求。（三）外业施工存在不规范行为1.钻探操作不按JGJ87-92建筑工程地质钻探技术标准中的明确规定进行操作,对要求鉴别地层和取样的钻孔,回次进尺过大,一般地层中超过2m,在巨厚的淤泥质土中甚至超过5m。在粉土、砂层和卵石层中钻进时,没有采用优质泥浆护壁,泥浆浓度也控制不好,出现塌孔甚至埋钻,从而造成地层的漏记和一些原位测试无法进行。2.取样和原位测试在采取原状土试样时不按JGJ89-92原状土取样技术标准的有关规定操作,对所取试样也没有及时贴标签、封蜡,不及时送试验室进行试验,导致土样严重失水,致使土工试验成果中含水量、孔隙比、液性指数、压缩系数和抗剪强度指标严重失真。在标贯和动探试验时没有清除孔底残土就进行试验,在静探试验中不控制贯人速率,造成试验数据失准。主要持力层与下卧层的原状土样少于6件,原位测试数据少于6个,力学性质指标不满足统计要求。3.地层描述勘察规范313、7对土的描述做了6点规定,但现在很多单位对土的鉴定和描述很不规范,在野外地层描述中仅对土的状态、湿度及包含物进行描述,对粘性土和粉土不描述其摇振反应、光泽反应、干强度及韧性,导致野外肉眼鉴定与土工试验结果不吻合。4.地下水量测当勘察场地地层中同时有潜水含水层和承压含水层时,没有进行分层量测水位,对承压水头不测,致使报告中无法明确地下水性质,只能提供混合型地下水位和水头。三、优化勘察技术问题的措施（一）利用多工程物探手段和钻探联合使用的技术方法随着电子、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集适时采集处理，软、硬件功能于一体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。可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面。从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点；并且可以利用综合工程物探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题，如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。并且可以提供许多工程建设所需的岩土动力参数和设计地震动参数。相对传统的钻探方法，工程物探技术使用时受场地、地形条件的限制较少，具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。但是，各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象的适用性，物性条件的适用性越强，解决问题的可靠的性越大，因此，为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术难题，必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法，起到互相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合，无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。（二）采用新技术加强室内、外测试新技术（如多功能静力触探头、标准贯入试验、波速测试、静载荷试验等）和施工检测、监测技术的使用，通过其所获得的数据和资料，经过分析、对比，建立它们之间的经验关系，并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据，确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。并达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数（如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标）等问题。此外，还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性；验证堤坝、边坡的变形和稳定性；解决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及极限承载力，桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响；解决挡土结构的变形及破坏机理，土体与结构物之间的相互作用；了解动力工程、砂土液化、单桩和群在水平动荷载作用下的性状。（三）加强勘察技术人员的技术培训加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度，促进其知识的更新换代。勘察单位施行内部岗位轮换制度，促成勘察各专业的技术交流、知识渗透，尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座，达到扩大勘察技术人员的知识广度和深度的目的。强调计算机技术的应用（如受压层深度计算、承载力计算、土压力计算、各类静力或动力有限元计算、基坑支护设计计算、沉降分析、数理统计、地基与基础协同作用分析、地震反应分析、渗流分析等），采取这些措施无疑可以大大提高他们的技术综合能力。结语技术性问题是制约岩土工程勘察工作向前发展的瓶颈，因此要高度重视勘察技术的提高和改良。在实际工作中，要尽可能地采