淺談巖土工程技術

閻瑞

引言：各項工程建設在設計和施工前，必須按基本建設程序進行巖土工程勘察。鑒于目前巖土工程勘察所依據的規范、規程較多，既有國標、部標，又有行標、地標，且各種規范、規程的要求也有不一致之處；又鑒于目前巖土工程勘察市場格局中，占主導地位的勘察行為主體在技術方面的大的方向和原則上基本達成共識，各單位要進一步提高市場競爭力，就要多從細節上下工夫，使自己提供的勘察成果更直接、方便地滿足設計的需要。通過對土力學原理、土力學地基基礎、工程地質手冊及房屋建筑和構筑物巖土工程勘察所依據的主要規范進行了系統的研讀，對一些問題的認識和學習體會，同廣大巖土工程勘察技術人員交流。

1巖土工程勘察中存在的主要技術問題

現如今，伴隨著我國國民經濟不斷高速發展，眾多基礎建設項目和現代化超高層建筑物不斷興建，基礎和基坑開挖深度越來越深，各種公共建筑物的建筑風格迴異，其平面和立面變化大，給結構和勘察專業帶來諸多的新課題，采用傳統的勘察方法和手段已經很難滿足設計的需要，存在著許多急需解決的巖土工程勘察技術問題。

2巖土工程勘察中技術缺陷的解決措施

解決上述巖土工程勘察工作中存在的主要技術問題，可以從以下幾個方面著手：（1）利用工程物探可連續加密測點的辦法來獲得連續的地質界面，從而有效的解決傳統鉆探手段以點帶面劃分地質界面時常帶來的漏判、劃分不準確等缺點：如地下不明物體、軟弱結構面、斷層等在地下的分布特征、埋藏深度、位置。并且可以提供許多工程建設所需的巖土動力參數和設計地震動參數。相對傳統的鉆探方法，工程物探技術使用時受場地、地形條件的限制較少，具有節省時間、節省費用、勘探精度高等特點。（2）加強室內、外測試新技術和施工檢測、監測技術的使用，通過其所獲得的數據和資料，經過分析、對比，建立它們之間的經驗關系，并通過工程施工檢測、監測所獲取的實測資料反算得到的參數作為對比依據，確保所提供的巖土工程設計參數的可靠性，并達到解決那些采用傳統勘探手段難于獲取可靠的巖土工程設計參數（如粗顆粒土、花崗巖殘積土、風化巖的承載力、變形指標）等問題。此外，還可以利用土工離心模擬技術檢查工程安全的可靠性驗證堤壩、邊坡的變形和穩定性；解決建筑物淺基礎的地基變形特征、破壞模式及極限承載力，樁基礎的承載力和施工工藝對樁基礎承載力及變形的影響：解決擋土結構的變形及破壞機理，土體與結構物之間的相互作用；了解動力工程、砂土液化、單樁和群樁在水平動荷載作用下的性狀。（3）加強勘察技術人員的再教育和技術培訓并形成定期制度，促進其知識的更新換代。勘察單位施行內部崗位輪換制度，促成勘察各專業的技術交流、知識滲透，盡可能組織技術人員參加各種有關的學術活動和講座，達到擴大勘察技術人員的知識廣度和深度的目的。強調計算機技術的應用（如受壓層深度計算、承載力計算、各類靜力或動力有限元計算、沉降分析、數理統計、地震反應分析等），采取這些措施無疑可以大大提高他們的技術綜合能力。

3案例

某居住小區依山而建，擬建場地沿山脊走向呈長條狀，其長軸方向長度約為2.2km，短軸方向長度約為0.7km，占地面積約為1610畝，擬建物主要為多層（3～6層）住宅和（2～3層）別墅，及少部分公共建筑（商場、學校、衛生院、農貿市場、郵電局、會所等）。業主按使用功能把本項目劃分為A-G等七個區，山體北部為A-C區，山體南部為D-G區，場地中部為居住小區的標志性建筑柱廊和生活橋。

本工程占地面積大，位于丘陵地貌，地形復雜，基巖埋藏淺，許多地方直接裸露，并且跨越的地層單元多，既有山前沖洪積物、坡積物、淤積物，又有新近場地平整時回填的人工堆積物，其中大部分場地表面分布有厚達十來米（含有直徑可達1～2m的巨大塊狀石頭）的人工填土，地層和巖性分布復雜。具體的勘察工作是：（1）本次勘察對場地內是否存在不良地質作用和潛在不良地質作用進行了大量的深入調查研究，提出了防治措施。對有關邊坡的安全和穩定性問題作了專題研究，通過計算分析了邊坡的穩定性條件，提供了各種邊坡的支護方案和支護設計、施工所需的有關巖土參數，對施工、檢測、監測工作提出了合理化的建議。（2）根據山地地層相對簡單，但鉆機搬運困難等因素，將物探、井探、槽探手段應用于難于進行鉆探的山頂、陡坡等位置，并考慮到井探和槽探的勘探深度有限，因此將物探、井探、槽探等結合起來使用，既達到了勘察目的又節約了勘察成本。其次將各種勘察手段相互進行對比驗證，如通過大量物探與鉆探、坑探、井探等的對比試驗，取得場地各巖土層的對比參數，提高物探資料的準確性和可靠性。把室內巖土試驗和野外標準貫入試驗結果與靜載荷板試驗成果進行分析、對比，建立它們與地基承載力和變形指標之間的關系等。（3）根據初步勘察成果判定，本工程有大量的擬建物基礎將選擇花崗巖殘積土作為其持力層，由于場地內花崗巖殘積土穿插有大量不同巖性的巖脈，并且其風化程度不同，造成巖土軟硬不一。根據經驗，采用常規土工試驗和標準貫入試驗成果提供設計所需的巖土設計參數往往偏低，為了能準確地提供設計所需的巖土設計參數，本次勘察共進行了6臺載荷板試驗以獲取不同花崗巖殘積土的承載力特征值和變形模量。其所獲得的地基承載力特征值比采用常規方法提供的提高了約1.5倍（180kPa提高到289kPa），變形模量提高了3倍（5MPa提高到15.3MPa），取得了較大的經濟效益。（4）巖土工程勘察報告著重對地基與基礎方案，地基與基礎設計參數進行細致和深入的分析、探討。根據場地巖土工程條件，結合上部結構荷載分布特征和成樁可能性及基礎持力層的工程性質、埋藏深度等，對基礎方案進行了經濟、技術上的可行性分析和對比。針對不同分區、不同的建筑物，建議選用不同的基礎形式和不同的基礎持力層。巖土工程勘察報告強調了檢測和監測工作的重要性。該意見被業主和設計人員所采納，經過施工檢測和施工監測，證明勘察報告所提供的各種巖土設計參數和各種方案經濟合理、目的性和針對性強。

4結束語

綜上所訴，合理地選擇、運用工程物探技術與傳統的勘探技術相結合，是解決巖土工程勘察存在的技術問題的最佳途徑。但是要有效地解決某些復雜的巖土工程勘察技術問題，必須采用多種勘察手段聯合使用，互相補充、互相驗證。各種勘察手段所獲取的資料應與傳統的勘察方法，施工檢測、施工監測成果進行對比、驗證，從而建立定量分析、判定標準確保工程勘察質量。

參考文獻

[l]藏一鳴.《工程物探技術在巖土工程中的應用》[J].福建建筑.2004.

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[3]余健明.《工程項目組織與管理》[M].北京：中國計劃出版社.2003.

（作者單位：張家口市京北巖土工程有限公司）