1、岩土工程勘察中常见的技术问题及解决措施摘要：岩土工程勘察是很多工程施工前的必备工作，采集岩土地质条件的信息，从而为今后的施工指明方向。文章对岩土工程勘察中常见的技术问题及解决措施进行分析，具有一定的借鉴意义。 关键词：岩土工程；勘察；技术问题；解决措施 中图分类号：TU74 文献标识码：A 前言 文章对岩土工程勘察的重要意义进行介绍，对岩土工程勘察技术与方法和常见问题进行阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对岩土工程勘察中相关问题的解决措施进行探讨。 二、岩土工程勘察的重要意义 在勘察施工中，要根据地基的不同，选用不同的、适合的测试手段和方法，这样可以提高勘察结果的准确性，对于砂
2、土，粉土和一般粘性土，常用标准贯入试验，需要注意的是标贯基数的精确度会影响评判地基土的强度性质，对于淤泥、淤泥质土，由于软土的灵敏度高会影响到钻孔，因此一些勘察单位广泛布置静探孔或采用全静探来降低成本。对于沿海附近地层中分布的淤泥、一般粘性土，淤泥质土、砂土、粉土，又由于地下水位埋藏较浅，最好采用静力触探，这样不但能准确分层，而且能客观准确地反映地基土的强度性质。同时，岩土工程勘察技术的运用可为建设项目的设计和施工提供科学的指导数据，及时避免和改造自然环境中存在的不利条件，避免或节约项目施工中的处理费用，从而保证建设项目的质量安全和生产进度。因此，前期的岩土工程勘察工作虽然所占比率不大，但其作
3、用和意义显得十分重要。 三、岩土工程勘察技术与方法 1.静力触探法 静力触探法是用于划分土层、判别土体液化、确定地基承载力等参数常用的原位测试方法，具有操作简单、费用低、成果准确、周期短、节省人力等优点。静力触探除主要应用在三个方面: 划分地下土层、确定土的类型; 岩土工程性质指标的评估; 为岩土工程设计提供直接的结论性的判断以外，目前，还开始广泛应用在包括斜坡稳定性研究、滑坡取证和路面与环境调查等方面。静力触探在工程勘察中的应用静力触探在众多的勘察手段中因其适用范围广、测试数据准确快捷、操作成本较低廉等特有的优点，受到广大岩土同仁的偏爱，其优点主要表现在下面主要对静力触探成果的整理及应用进行
4、探讨： （一）静力触探测试数据成果整理 静力触探数据成果的整理主要是先对测试数据进行深度修正和异常测试数据修正，后进行力学分层，最后根据土层分类图结合钻探资料进行工程地质分层；目前国内外在利用静力触探指标判别岩土类别、确定土名上，大部分依据双桥探头测得的 qc 及 Rf 来确定。 通过多年来对各地区粘性土、粉土及砂类土中进行的静力触探与钻孔资料的对比，分别按土类从曲线形态进行分析，从中得出比较共性的特征，可以做为划分土类的基本标志，现分述如下： 杂填土：曲线变化无规律，突变现象严重，但其位于表层，较好判定。 粘土：qc 曲线较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有向右突峰，fs 曲线略有突峰，在 q
5、c 曲线右侧且距离较大。 粉质粘土：qc 曲线较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有向右突峰，fs 曲线局部略有突峰，与 qc 曲线距离较近，大部位于 qc 曲线右侧局部交叉越过左侧。 粉土：qc 值较大，曲线呈钝锯齿状，齿峰较缓，fs 曲线一般位于qc 曲线右侧，局部间隔较大，但偶尔也和 qc 曲线左右穿插。 砂类土：qc 值较大，曲线呈尖锐锯齿状，fs 曲线一般和 qc 曲线间隔较大，曲线尖峰处大部位于 qc 曲线以左；中细砂 qc 曲线和 fs 曲线的尖齿更为剧烈，局部呈不规则大锯齿状。 确定地基土的承载力和变性模量 依据岩土工程技术规范DB 29-20-2000 表 3.7.5-2 可确定
6、地基土的基本承载力 f0。查表可知，静力触探和室内试验两种方法所得 f0 总体变化趋势一致，而且粉质粘土、粉土的承载力误差相对较小，淤泥质土的承载力误差相对较大。所以，对于浅层地基土的承载力的确定，无论是静力触探指标还是室内土工试验指标，都需要结合当地地区经验综合分析取值。 依据岩土工程技术规范DB 29-20-2000 表 3.7.5-3 可估算变形模量 Es。查表可知，两种方法确定的 Es 离散性较大，应注意综合分析。 （三）静力触探液化判别 当采用静力触探试验对地面下 15 m 深度范围内的饱和砂土或饱和粉土进行液化判别时，要根据地震作用的影响来进行，主要是通过分析应力应变条件，并结合相
7、关的实验数据和结果，也可以采用现场观测的现象和测得的参数进行判别。人工取样进行相关的实验分析，总有一些无法克服的客观因素存在，从而影响实验结果的可信度，就拿砂土取样来说吧，我们很难获取完全不扰动的砂土样。而原位 CPT 测试的结果则不一样，其数据是连续，有效的规避了现场作业影响，同时 CPT 数据可用于土类判别，这也将有助于砂土的液化判别。利用静力触探技术，可以判断饱和砂土地震液化的情况，如果能够结合其他的判断方法，则能是判断更为准确。除上述应用外，静力触探技术还能帮助估算粘性土的抗剪强度、粒状土的相对密度、粘性土的超固结比、粘性土的灵敏度等。根据相关的数据，还能非别对土的土质参数进行估算，土
8、质参数主要包括压缩模量(E)、土的剪切模量(G。)、土的渗透性等内容。 2.钻探法 在工程地质勘查的过程中，最常用、也是最基本的勘查手段就是钻探。在不同的工程地质条件下，或者是对于不同类型的建筑物，又或者在不同的勘查阶段，只要是能够布置勘探工作的地段，在一般情况下都采用的是钻探的方法。与坑探或者物探相比较起来，钻探具有不受地形或者地质条件限制的独特的有点，并且可以在任何环境下进行。钻探最突出的优势就是钻探的精确度很高，同时能够直接观察到岩心，并且能够采取样本；钻探还不会受到地下水的限制，勘探的深度很深，可以钻进的速度也相对较快。工程地质钻探有很多综合性的目的，是为了工程建筑的设计和施工服务的。
9、因此在钻孔的结构、钻进的方法与进程中的一些观测编录等一些方面都有着特殊的要求。在工程地质钻探的过程之中，对于岩心的采取率有很高的要求，一般的岩层的采取率不能低于80%；而对于工程建筑物中非常重要的断层破碎带和软弱夹层的采取率也不能够低于 60%，并且一般不容易取得岩心。要想获取较高的岩心采取率，就要针对不同的勘探对象采取一些不同的钻进方法。 3.不同地质钻探工艺的技术措施 （1）粘性土在钻探的前几次一般采用锤击钻进；取土试样或原位测试的钻孔则采用回转钻进或泥浆护壁回转钻进，必要时采用套管护壁。为满足分层精度要求，钻进尺度一般小于 2.0m。 （2）岩溶石灰岩：岩溶地区勘察钻探质量将直接影响后期
10、工程的施工和设计，钻探施工方案的有效制定和施工工艺是保证工程质量的重点。钻机性能、钻探方法、钻探人员水平以及地基失稳是影响岩溶地区钻探施工质量的主要因素之一。钻探之前查明设计深度范围内石灰岩岩溶发育规律、保证岩石完整性与充填物情况是岩土工程勘察重点任务。 （3）由于土洞一般与下部灰岩联系非常密切，所以土洞若无充填或充填物相对较少，且具有一定的空间；如果土洞呈充填状态，会导致地下水的水位急剧的发生变化，使孔壁也易坍塌。因此，当钻进至软土层时，可以加大孔径，采用肋骨钻头，并在钻探至软土土层之后，及时的下入套管保护孔壁。软土在钻探过程中无论采用何种钻进方法，进尺都比较快，遇土洞或土洞充填物，一般会出
11、现掉钻现象，即钻具在自重状态下不加压、不转动就会向孔内下落。由于淤泥质土塑性低，土质松软，提钻后一般会出现孔内缩径现象，第二次下钻时达不到原来孔深。 在岩溶地区要格外注意水上施工中的钻机安置与加固问题，特别是钻探场地的改善和处理问题，尤其是在施工过程中要平稳的安装钻机，岩土钻机开孔之前还要对施工场地进行平整处理，尽量避免钻机发生大幅度的振动，进而从源头避免地基失稳沉陷问题的产生。同时，岩溶地区钻探工艺通常会采用合金回转钻进或金刚石单动双管回转钻进、泥浆或套管护壁成孔的钻进方式进行。面对岩溶地区的岩洞较大的情况，岩层裂隙面会经常联通，漏浆现象就不可避免的经常发生，在漏浆不严重的情况下，我们可适当
12、的增大循环水，在泥浆中添加护壁剂、锯末等工程材料；当漏浆现象非常严重时，应使用套管或者多层套管，进行变径法钻进施工。 （4）砂层：在对粉细砂粘性土层钻进时，该地层的颗粒粒经大小与地层钻探工艺有着很大的关系，钻进压力不易过大，不允许钻头上下活动，应用清泥浆洗孔，对中粗砂、砾砂的土层钻探时可采取灌浆无泵反循环钻进方式，以低转速钻进，钻进过程中勤浮动钻具，上提要慢。同时，应采取低钻速钻进，每次钻探完毕，待清泥浆将孔内悬浮粉细砂带入泥浆池后方可停泵，以确保不会发生沉砂卡钻的事故发生，停泵后干钻 0.30.5m，以保证不脱落岩芯；下放要快，要形成孔底反循环，提钻前为保证取心率和卡芯效果，同粉细砂粘性土层
13、一样，应用清泥浆洗孔，待清泥浆将孔内悬浮中砾砂、粗砂带入泥浆池后方可停泵，应停泵干钻0.20.3m，之后就不用再浮动钻具进行干钻卡芯。 四、岩土工程勘察工作中常见的基础性技术问题 近年来我国经济发展十分迅速，建筑工程项目中，大型的工业园区与房地产项目的投入，使得工程施工对于工程地基的要求不断提高。与此同时，建筑技术不断发展，各种建筑风格的不断变化，使得岩土工程的基础勘察面临重大的挑战，勘察任务更加艰巨。工程技术人员在面临不断增长的勘察需求上，以往原有的技术已经不能满足现代建筑的要求。岩土工程的基础勘探工作所面临的技术问题不断凸显，具体的主要问题可以分为以下几点： 第一，如何对界面进行更准确的划
14、分。勘察地区的地形、地质存在很多不同之处，工程技术人员面临的首要问题就是如何更好的对岩土体与岩石的分化程度的界面进行区分，提高现场勘察工作的准确程度。 第二，地质形态判定的准确度要求。地质形态的判定主要是对地下所埋藏的不明物体的判定，并且对其埋藏的位置与深度进行准确的分析与判定，这对于工程技术人员具有很大的难度。 第三，加强岩土参数检测工作的准确度。在开展岩土工程的勘察工作时，部分岩土的原样采集工作具有很大的难度，而且很多岩石存在着容易风化的情况，难以对其参数进行准确的检测与判定。 第四，提高工程技术人员专业能力。岩土工程的勘察工作具有一定的特殊性，在实际工程进行中，往往会出现工程技术人员业务
15、水平不足的情况，业务人员缺乏良好的分析与判断的能力。在工程开展中，需要加强对工程技术人员的培养，让经验丰富的老技术人员进行带领，加快工程技术人员自身的成长。 第五，部分人员的素质急需提高。在建筑工程规划阶段时，当需要进行重大的决策的时期，部分技术人员缺乏解决问题的能力，不具备良好的技术与方法去进行解决，不能拿出有效的解决方案。 五、岩土工程勘察中相关问题的解决措施 1.加强现场地质钻探的过程监管控制，保证钻探孔深满足要求、确保地层划分的质量。岩土工程勘探中的地质钻探仍是目前最有效、最主要的勘察手段之一，所以在进行岩土工程地质钻探过程中必须根据不同的地层条件、岩体和测试、取样要求对钻孔进行设计控
16、制，以达到既能提高经济效益又能满足技术要求的目的。 2.重视勘察现场的原位测试和岩土取样工作，确保现场记录准确可靠。原位测试和岩土取样成为解决岩土工程勘探技术问题的重点，也是岩土工程勘探结果的重要数据来源。这首先是因为分析评价的基础是测试数据，没有适用、可靠、完整的测试数据，一切分析评价都将是数字游戏。岩土工程设计计算的可靠性和准确性决定于计算参数和计算模式，计算参数比计算模式更重要。其次，岩土工程测试有较大难度，在钻探取样、样品制备过程中，总会有一定程度的受力环境差异和扰动，对测试结果影响较大。由于岩土体具有明显的各向异性，是非均质体，所取试样数量要满足要求，数量太少不能保证测试结果具有代表
17、性。 3.在勘察方法上，勘察单位需要增加科技投入，更新技术设备，不断提高勘察单位的技术水平和技术含量，不断提高勘察工作质量。随着科学技术的不断发展，不能只依靠传统的单一勘察手段，应综合采用工程地质钻探、测绘方法，合理地运用和选择工程物探新技术、地理信息系统，重视遥感在勘察中的应用以提高勘察工作的精度；通过各种勘察手段的综合应用，使其相互验证，全面正确反映勘察场地各种地质体的界面、形态及其相互之间的关联性及物理力学特征。 结束语 岩土工程勘探工作质量如果不到位，会给今后的施工带来很多的难度，甚至造成安全事故的发生。随着近年来人们对岩土工程勘察技术越来越重视，岩土工程勘察技术也得到了较大的提高。这对于很多工程的施工是非常有利的。 参考文献 1陈一毅，王常汉.关于岩土工程勘察的重要性分析研究J.中国房地产业，2012， （02） 2戴乐.岩土工程勘察质量通病J.山西建筑，2011， （21）. 3徐炯.岩土工程勘察中水文地质问题的研究J.科技资讯，2010， （33）.
