巖土工程測試和勘察

當今社會人們對建筑物的要求越來越高，科學技術也在突飛猛進，為了滿足人們日益提高得生活水平，各類土木工程也紛紛涌現，較之以過去土木工程，現代土木工程從各個方面都取得了長足的進步。而巖土工程測試與檢測技術對各類工程都有非常重要的作用。巖土工程測試技術不僅在巖土工程建設實踐中十分重要，而且在巖土工程理論的形成和發展過程中也起著決定性的作用。測試技術也是保證巖土工程設計的合理性和保證施工質量的重要手段。

在提高巖土工程勘察的質量，為地基處理和施工提供準確、詳細的工程地質資料和技術參數。巖土工程勘察在快速的發展過程中，不論是在體制還是在勘察方法、計算機輔助軟件、勘察報告編制等各方面工作都有了長足的進步，并且還在在不斷優化中。巖土工程勘察工作研究的主要對象是地基和基礎以及地下工程的關系。由于地基土是因地而異的，在接受一項巖土工程勘察任務時，必須明確該工程的主要技術矛盾是什么，需要解決哪些主要技術間題。在對設計意圖和設計要求以及建筑物荷載情況了如指掌的情況下，在巖土工程勘察實施過程中，根據工程的具體情況，就基礎及地下工程的設計、施工過程中可能遇到的問題，給以充分的論證和分析，最終提出經濟合理、技術可行的解決方案。只有這樣，巖土工程勘察才能提高勘察成果質量，才能有較大的市場。

巖土測試技術以巖土力學理論為指導法則，以工程實踐為服務對象，而巖土力學理論又是以巖土測試技術為實驗依據和發展背景的。不論設計理論與方法如何先進、合理，如果測試落后，則設計計算所依據的巖土參數無法準確測求，不但巖土工程設計的先進性無從體現，而且巖土工程的質量與精度也難以保證。所以，測試技術是從根本上保證巖土工程設計準確性、代表性以及經濟性的重要手段。整個巖土工程中它與理論計算和施工檢驗是相鋪相成的。

巖土工程的測試、檢測與檢測是從事巖土工程勘測、設計、施工監理的工作者所必需的基本知識，同時也是從巖土工理論研究所必須具備的基本手段。巖土工程測試技術一般分為室內試驗技術、原位試驗技術和現場監測技術等幾個方面。在原位測試方面，地基中的位移場、應力場測試，地下結構表面的土壓力測試，地基土的強度特性及變形特性測試等方面將會成為研究的重點，隨著總體測試技術的進步，這些傳統的難點將會取得突破性進展。虛擬測試技術將會在巖土工程測試技術中得到較廣泛的應用。因為，不論設計理論與方法如何先進、合理，如果測試技術落后，則設計計算所依據的巖土參數無法準確測求，不僅巖土工程設計的先進性無法體現，而且巖土工程的質量與精度也難以保證。所以，測試技術是從根本上保證巖土工程設計的精確性、代表性以及經濟合理性的重要手段。

測試工作是巖土工程中必須進行的關鍵步驟，它不僅是學科理論研究與發展的基礎，而且也為巖土工程實際所必需。監測與檢測可以保證工程的施工質量和安全，提高工程效益。在巖土工程服務于工程建設的全過程中，現場監測與檢測是一個重要的環節，可以使工程師們對上部結構與下部巖土地基共同作用的性狀及施工和建筑物運營過程的認識在理論和實踐上更加完善。依據監測結果，利用反演分析的方法，求出能使理論分析與實測基本一致的工程參數。巖土工程測試包括室內土工試驗、巖體力學實驗、原位測試、原型實驗和現場監測等，在整個巖土工程中占有特殊而重要的作用。下面淺談下巖土工程勘察的方法：

工程地質測繪。工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作，一般在勘察的初期階段進行。這一方法的本質是運用地質、工程地質理論，對地面的地質現象進行觀察和描述，分析其性質和規律，并藉以推斷地下地質情況，為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據.

勘探與取樣。勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。物探是一種間接的勘探手段，它的優點是較之鉆探和坑探輕便、經濟而迅速，能夠及時解決工程地質測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質情況，所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。

原位測試與室內試驗。原位測試與室內試驗的主要目的，是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術參數，包括巖土的物性指標、強度參數、固結變形特性參數、滲透性參數和應力、應變時間關系的參數等。原位測試一般都藉助于勘探工程進行，是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。原位測試的優點是試樣不脫離原來的環境，基本上在原位應力條件下進行試驗所測定的巖土體尺寸大，能反映宏觀結構對巖土性質的影響，代表性好。試驗周期較短，效率高尤其對難以采樣的巖土層仍能通過試驗評定其工程性質。缺點是試驗時的應力路徑難以控制、邊界條件也較復雜有些試驗耗費人力、物力較多，不可能大量進行。室內試驗的優點是試驗條件比較容易控制邊界條件明確，應力應變條件可以控制等入可以大量取樣。現場檢驗與監側。現場檢驗與監測的主要目的在于保證工程質量和安全，提高工程效益。現場檢驗的涵義，包括施工階段對先前巖土工程勘察成果的驗證核查以及巖土工程施工監理和質量控制。

強化巖土工程勘察的措施：嚴格執行建設程序、規范市場行為、推行全程化監理科學的建設程序應當遵循“先勘察、后設計、再施工”的原則。

嚴格市場準入、盡快實施注冊土木工程師制度，加強相關人員培訓經過近年勘察設計資質換證，對勘察設計單位進行了一定的清理整頓，對規范市場起到了一定的作用。

加強勘察設計單位的質量認證，健全質量管理ISO9001∶2000質量管理體系確立了以過程模式作為標準的結構。

采用先進的巖土工程勘察技術在巖土工程勘測中，為了避免勘探點布置的隨意性，可使用克里格法。在巖土工程分析評價中，為提高精確度，可使用多道瞬態面波勘探技術和高密度點法。巖土工程勘測中，為了準確確定地基承載力特征值，可使用回歸分析。巖土工程勘測資料的整理中，為了保證成果的正確性，應使用計算機進行處理。

巖土工程勘察常見的問題：

勘察質量不高。目前許多勘察單位已實行企業化，由原來的行政撥款改為自負盈虧，勘察任務也由原來的上級下達改為單位自找。于是，有的勘察單位為了眼前利益，放松了對勘察質量的管理，造成勘察成果質量下降。

勘察綱要編制不完整。部分單位勘察綱要內容不完整，甚至未經審核審定就施工。也沒有勘探點平面布置圖。個別單位甚至無勘察綱要。責任人簽名或儀器編號填寫不全。

忽視生態環境的論證。一些勘察單位對巖土工程設計、施工論證不足，其結果是導致災難性后果。如建筑場地四面緊鄰高層建筑物或馬路，對于這種建筑場地，巖土工程勘察時，除了按高層建筑巖土工程勘察規定的一般要求進行外，還應重點論證工程施工及運營時對周圍環境的影響，但勘察報告中常常忽略這方面的工作，致使無法滿足巖土工程施工及設計的要求。基坑開挖時使用的很多技術手段很難取得預期效果，反而造成很大的經濟損失。

（作者單位：新疆維吾爾自治區

建筑設計研究院）