岩土工程勘察及其应用

岩土工程源于上个世纪中期的欧美，主要用于土木工程。以岩土工程以求解岩体与土体工程问题中的地基与基础、边坡和地下工程等问题作为研究对象。根据国际上通用的定义，岩土工程勘察是根据建设工程的要求，对建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件进行查明，并作出评价。根据规定，任何土木工程建设必须进行建筑物场地及环境地质条件的评价之后，才能进行实质性施工。

一、岩土工程勘察在我国的发展过程

我国最早进行岩土勘察是在建国初期，当时由于国民经济建设的需要，沿用前苏联的模式建立了地质工程勘察体系，此时的岩土勘察技术和方法虽然还不是很完善，我国自1980年开始针对以上出现的问题进行建设工程勘察、设计专业体制的改革，进而出现了岩土工程体制。在这一体制的要求下，勘查与设计、施工、监测密切结合起来，岩土勘察服务于工程建设的全过程。随着现代化建设步伐的加快，高层建筑以及各项大型工程越来越多，对天然地基稳定性计算与评价、桩基计算与评价、基沟开挖与支护、岩土加固与改良等方面的要求，对勘探、取样、原味测试和监测的仪器设备、操作技术和工艺流程等都需要进行不断的创新。我国现行的《岩土工程勘察规范》，是为了使岩土工程能够适应社会主义市场经济的需要，相关部门于1995年3月1日正式制定实施的。该规范的实施标志着我国岩土勘察工作真正进入了规范化阶段。

二、岩土工程勘察常用的方法

岩土工程勘察的技术方法主要包括以下几个方面[2]：

(1)工程地质测绘与调查。

工程地质测绘与调查是岩土工程勘察的基础工作，一般在勘察的初期阶段进行，具体进行实地境况描绘和相关附属物精细调查，高质量的测绘工作能相当准确的推断地下地质情况，起到有效指导其他勘察手段的作用。

(2)岩土工程勘探与取样。

此技术手段包括物探、钻探和坑探等方法，是用来调查地下地质情况并可利用勘探工程取样或进行原位测试或监测。可以在根据勘探目的，勘察种类和勘察地地质的实际条件灵活进行方法手段的选择。

(3)原位测试与室内试验。

本手段的主要目的是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数，包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数。

(4)现场检验与监测。

现场检测与检测是岩土勘察工作的重点环节，大量的工作在施工和运营期间进行，检验与监测所获取的资料，可以为指导现场施工和作业修改提供有力的证据，还可以反利用这些资料求出某些工程技术参数，使之在技术和经济优化方面有据可循。随着近些年来，物理测距技术和光学遥感研究的深入发展，“3S”(遥感技术、地理信息系统和全球卫星定位系统)技术的引进以及地球物理层成像技术(CT)被引入实际工作中来，极大的方便了岩土勘察工作的开展。

三、岩土工程勘测的主要内容

岩土工程勘察的工作内容包括工程地质调查和测绘、勘探及采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测等内容，最终对场地工程地质条件进行定性或定量分析评价，编制满足不同阶段所需的成果报告文件[3]。主要内容分为以下四个方面：

(1)可行性研究勘察

可行性研究勘察又叫选址勘察，是项目建设初始阶段，根据地质资料和相关的地质考察结果和以往文献，对工程的可行性做出评价。可行性勘察工作的开展是建立在充分的可利用信息、资料的基础上开展的，如果现有资料不足以说明问题时，要采取相关的工程地质测绘手段和方法对场址的稳定性和适宜性做出岩土工程评价，利用所掌握的资料对工程的可行性做出客观评价。

(2)初步勘察了解地质结构

其目的是密切结合工程初步设计的要求，提供可靠的工程地质资料，对场地内拟建建筑地段的地质结构进行评价，提出岩土工程方案设计和论证。基本方法为：在分析已有资料的基础上，根据需要进行工程地质测绘，并以勘探、物探或原位测试为主，在此过程中根据具体的地形地貌、地层和地址结构条件，布置勘探点、线、网，原则上要求每一岩土层均应取样。

(3)详细勘察

此阶段的任务应按不同建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土工程评价，并对建筑物地基基础的设计、施工和使用提出具体的建议。勘探和原位测试是这个阶段常用的勘察方法，这个阶段可以为后续工作的开展进行相关的数据支持。既能对建筑施工图的设计提供参考，也能全面施工阶段的安防工作。

(4)施工勘察

这种方法常用于对条件复杂或有特殊施工需要的重大工程地基进行施工勘察，主要是检验与监测工作、施工地质编录和施工前地质预报、检验地基加固效果等，是勘察工作的辅助工作，可以根据实际情况决定是否进行。

4岩土工程勘察常见问题与解决措施

(1)岩土工程勘察存在的问题：

1)缺少勘察纲要：

岩土工程勘察纲要是指导勘察各项工作的纲领性文件，是勘察工作顺利完成的保证。有的纲要，针对性不强，对勘察工作指导意义不大，影响勘察成果的质量。

2)勘察方案不合理：

由于目前勘察市场竞争激烈，一个项目往往有多家勘察单位同时编制勘察方案及报价，而且业主多数以低价中标，在这样的情况下，勘察单位为了能够争取任务，不是根据工程实际情况布置勘察方案，而是减少勘察工作量，压低预算价，该做的实验项目少做甚至不做，勘察工作粗糙，勘察手段比较单一，不能满足规范和设计要求。

3)合理选择原位测试方法的问题：

在岩土工程勘察中，原位测试是十分重要的勘察手段，它在探测地层分布、测定岩土特性、确定地基承载力等方面，有突出的优点。标准贯人试验适用于砂土、粉土和一般粘性土;霞型动力触探试验适用于砂土、中密及以下碎石土、全风化基岩等等)，然后确定采用哪些原位测试方法，以确保勘察测试手段的合理性和勘察结果的正确性。

(2)有效提升岩土工程勘察的措施：

1)要妥善处理岩土工程勘察理论与实践的关系。岩土工程勘察领域所属的基本理论，包含土力学、工程地质、工程力学理论等方面，这些多数为模仿科学的理论。从本质上说，岩土工程的过程，是在理论指导下，应用个人经验，结合实践，构建模型，技术人员运用精确的参数数据，良好的判断，解决实践问题的过程。

2)重视勘察现场的岩土取样和原位测试工作。岩土取样和原位测试是岩士工程勘探结果的重要数据来源，也成为解决岩土工程勘探技术问题的重点。这首先是由于测试数据是分析评价的基础，没有完整，可靠，适用的测试数据，一切分析评价都是空中楼阁。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，总会有一定程度的扰动和受力环境差异，对测试结果影响较大。岩土体是非均质体，具有明显的各向异性，测试结果应具有代表性。

3)重视地质钻探的过程控制。岩土工程勘探中的地质钻探仍是目前最主要，最有效的勘察手段之一，因此在进行岩土工程地质钻探过程中必须根据不同的岩体、地层条件和取样、测试要求对钻孔进行设计控制，以达既能满足技术要求又能提高经济效益的目的。采取土样宜采用快速静力连续压入法，亦可采用重锤少击方法，但应有导向装置，避免锤击时摇晃。通过这样的控制，才能保证钻探质量，确保勘探数据的准确性。

4)对勘探点位要合理布置。按照相关的规定，对于复杂地基详勘，勘探点的间距应为10～15m。但实际下程中，一些单位出于勘察费用考虑，将勘探点间距放大。其中有针对性分析的探点，必须严格布置在代表性地段上，对于一般性勘探点，则可结合针对的建筑工程特性适当调整勘探点位。勘探点位的调整应结合场地条件进行而不失其代表性，决不可超出标准要求进行随意的简化。

5总结

理论分析、室内外测试和工程实践是岩土工程勘察最重要的三个方面。岩土工程中的许多理论是建立在试验基础上的，勘察技术是保证岩土工程设计的合理性和保证施工质量的重要手段，认真做好岩土勘察工作，对于社会主义安全生产建设和相关领域的研究和进展都大有好处。

参考文献

[1]郭超英,凌浩美,段鸿海.岩土工程勘察[M].北京:地址出版社,2007:3-5.

[2]刘兆宁.滨海洼地区岩土工程勘测[J].西部探矿工程,2002,增刊(001):74-75.

[3]吴礼年,何礼秋.沿江冲积砂层的岩土工程勘测[J].电力勘测,2001,2:31-32,35.