1、岩土工程勘察中存在的技术问题探讨摘 要本文作者通过提出问题、分析问题、解决问题的基本思路,结合自己长期从事岩土工程勘察得出的实践经验,对岩土工程勘察长期以来经常出现的一些技术问题进行分析并提出了有实践意义的解决方法,以供广大工程技术人员参考。 关键词岩土工程;工程勘察;常见问题;探讨 中图分类号:TU195 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)42-0192-01 1 概述 工程地质勘察专业经过近几十年的努力,在我国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
2、很大的提高。但是,应该看到随着我国经济改革的进一步深入,勘察市场竞争越来越激烈。不少勘察单位由于种种原因不愿意购置先进设备,低价中标使许多勘察单位不愿意采用先进手段和先进设备。近年来,勘察技术进步有停滞不前的趋势。许多与工程密切相关的课题得不到解决。 2 岩土工程勘察实际工作中存在的技术问题 随着我国国民经济不断高速发展,众多基础建设项目和现代化超高层建筑物不断兴建,基础和基坑开挖深度越来越深,各种公共建筑物的建筑风格迥异,其平面和立面变化大,给结构和勘察专业带来诸多的新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。这些问题主要有以下
3、几个方面; 2.1 界面划分主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等。 2.2 地质形态主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定。 2.3 岩土参数主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室内、外试验的岩土层如粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定。 2.4 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、去伪存真、补充印证、归纳总结的能力,缺乏建筑、结构设计方面的知识,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料不能满足设计的
4、需要。 2.5 技术素质主要是勘察技术人员知识的广度和深度问题,勘察各专业缺乏内部沟通、技术交流,对各自技术服务的对象和技术发展状况不了解,导致碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不知应采用何种技术方法和手段去解决所碰到的技术问题。 3 解决问题的实践方法 要解决上述岩土工程勘察工作中存在的主要技术问题,可以考虑从以下几个方面着手: 3.1 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、速度决、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
5、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
6、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。 3.2 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
7、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、单桩和群桩在水平动荷载作用下的性状。 3.3 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
8、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。 3.4 岩土工程勘察报告着重对地基与基础方案,地基与基础设计参数进行了细致和深入的分析、探讨。根据场地岩土工程条件,结合上部结构荷载分布特征和成桩可能性及基础持力层的工程性质、埋藏深度等,对基础方案进行了经济、技术上的可行性分析和对比。针对不同分区、不同的建筑物,建议选用不同的基础形式和不同的基础持力层。如填方区和软土区建议采用人工挖孔桩,而填土厚度不大及缺失区域(挖方 区)则建议采用天然浅基。并对各种基础的承载力进行了估算,对地基变形和建筑物
9、沉降进行了计算。勘察场地的岩土工程条件变化大,有的填方厚度可达十几米,削坡厚度可达五十多米,形成了许多人工高边坡,虽然对地基的承载力、变形以及边坡的稳定性进行了计算,但是增加的附加荷载和卸载使岩土体的应力历史条件变化很大,岩土工程勘察报告强调了检测和监测工作的重要性。该意见被业主和设计人员所采纳,经过施工检测和施工监测,证明勘察报告所提供的各种岩土设计参数和各种方案经济合理、目的性和针对性强。 4 小节 工程实践证明;合理地选择、运用工程物探技术与传统的勘探技术相结合是解决岩土工程勘察存在的技术问题的最佳途径。但任何的技术都有其局限性和适用性,要有效地解决某些复杂的岩土工程勘察技术问题,必须采用多种勘察手段联合使用,互相补充、互相验证。各种问接勘察手段所获取的资料应与传统的勘察方法、施工检测、施工监测成果进行对比、验证。建立相对应的经验关系,从而建立定量分析、判定标准,确保工程勘察质量。提高工程勘察技术人员业务水平和综合能力的关键是培养勘察技术人员的技术素质;拓宽专业知识的广度和深度;积极参与工程实践。 参考文献 1 刘之葵等.岩土工程勘察.中国建筑工业出版社; 第 1 版.2012.8. 2 周德泉等.岩土工程勘察技术与应用.人民交通出版社; 第 1 版.2008.3. 3 朱浮声.工程勘察与岩土工程.东北大学出版社; 第 1 版.2014.9.