巖土工程特點及勘探技術

何明亮

摘? 要：隨著當前基礎設施建設的不斷加快，在工程建設中，要想進一步提高工程質量和水平，就必須充分認識巖土工程的特點，并在施工前探明巖土條件，以采取相應的處理措施。該文通過對巖土工程特點的梳理，分析現有巖土工程勘探工作中存在的問題，總結相應的勘探技術，從而進一步推動巖土工程更好地發展。

關鍵詞：巖土工程;區域性特征;隱蔽性;勘探技術

中圖分類號：TU195? ? ? 文獻標志碼：A

1 巖土工程的特征

1.1 理論與實踐的結合

根據工程經驗，只有進一步地將巖土工程的理論知識與巖土工程施工充分結合起來，才能夠確保巖土工程施工技術的不斷進步。巖土工程理論可以為施工起到指導性的作用，而工程實踐反饋回來的信息又可以進一步完善巖土工程的施工理論。

1.2 區域性特征

巖土工程具有明顯的區域性特征，不同地區的巖土條件具有較大差異。眾所周知，巖土參數是巖土工程設計的重要依據，也是影響巖土工程施工技術與方法的重要因素，而巖土參數隨巖土體的物理力學特征不同而存在巨大的差異，這就要求我們查明工程所在區域的巖土條件，認識其存在的區域特征，并加以總結分析，以采用對應的施工技術及施工方法，達到工程目的。

以我國陜北地區為例，陜北地區分布有大量的黃土，而部分黃土具有濕陷性。在濕陷性黃土地基上進行工程建設時，必須考慮因地基濕陷引起附加沉降對工程可能造成的危害，選擇適宜的地基處理方法，避免或消除地基的濕陷或因少量濕陷所造成的危害。這就要求我們詳細查明濕陷性黃土的分布范圍、厚度、濕陷性系數、自重濕陷性系數、場地濕陷類型等巖土特征。對于具有濕陷性、自重濕陷性的黃土，施工應采取換填墊層法、強夯法、擠密法和預浸水法等方法處理地基，消除地基的濕陷性。在濕陷性黃土場地內施工時，應采取措施防止施工用水和場地雨水流入建筑地基范圍內。

云貴地區、四川盆地盆周地區存在大面積的灰巖，而灰巖地區普遍巖溶發育，在地下形成大量的溶洞、溶管，甚至形成暗河管道系統。巖溶管道的發育對地基持力層具有重大影響，巖溶管道中的地下水也可能對地下工程的施工造成威脅。這就要求我們詳細查明巖溶管道的分布空間、規模、延伸情況、充填情況及地下水條件。對于地面建筑，施工前應查明基礎持力層范圍內的巖溶空間分布特征，對于樁基礎構筑物，應逐樁實施超前鉆探，若遇巖溶空洞則適當調整樁長及樁型，進入穩定持力層;對于地下構筑物的修建（如隧道），掌子面施工開挖時應實施超前地質雷達及超前鉆探，查明巖溶空間發育情況，查明是否存在涌突水危險，以采取相應的工程措施，保障工程安全。

1.3 隱蔽性特征

巖土工程施工具有隱蔽性的特征，象樁基礎、換填墊層、注漿加固、錨桿施工，在施工完成后，以隱蔽的方式存在于場地內，而未暴露在地表。正是由于這一特征，在現場通過肉眼難以判斷其完整性、有效性。針對巖土工程的隱蔽性特征，在施工前，應通過勘察手段查明巖土體特征，進而選取相應的施工技術方案進行施工。象：松散地基土注漿加固時，應通過勘察手段查明地基土的成分、粒徑大小、密實程度、滲透系數，進而在施工時選取相應的水灰比、注漿壓力、注漿時序及間歇時間，避免因地基土孔隙度過大導致跑漿嚴重，同時又避免因漿液過濃、壓力過小，漿液流動性不足導致注漿不充分，無法達到預定的注漿效果。

2 當前巖土工程勘探工作中存在的問題

2.1 巖土勘探工作開展不規范

因巖土工程的區域性特征，不同區域不同場地的巖土條件具有差異性，故對特定的場地應制定特定的勘探工作，即在收集資料、踏勘現場、了解場地特征后，制定相應的勘察大綱，擬定勘察方案、確定勘察階段、需采用的勘察手段。

在當前的實際勘察工作中，部分勘察單位過于簡化勘察階段，不注重資料的收集、現場的踏勘，勘察的工作量及精度達不到規范要求，甚至將勘察工作視為程序性工作，忽略勘察工作的嚴肅性、客觀性、重要性。這也導致部分勘察文件無法真實反映場地內巖土條件，誤導巖土工程設計及施工，導致施工開挖揭露的巖土條件與勘察文件不符，巖土設計隨之變更，影響工程的安全性、工期，并造成工程浪費。

2.2 勘探與設計工作脫節

勘察文件是巖土設計工作的重要依據，只有了解到工程場地巖土體特征、獲得相應的巖土參數后，巖土設計工作才能順利展開。

在實際工程中，勘察單位、設計單位作為同一工程的參建方，經常出現勘察單位提供的勘察資料精度、巖土參數類別無法滿足設計單位要求的情況，也經常出現設計單位直接引用勘察單位試算的邊（滑）坡剩余下滑力、地基沉降值進行設計，而沒有通過相應的計算復核，當設計方案存在調整時，邊（滑）坡剩余下滑力、地基沉降值不再與勘察文件中的數值相對應，盲目使用以往的計算結果必將導致安全問題。

為解決這一問題，勘察單位應根據具體項目的設計方案，制定對應的勘察方案，提供設計所需的完整的巖土參數。另一方面，當設計方案發生調整時，勘察單位應及時復核勘察資料是否滿足新設計方案的要求。

3 巖土工程勘探技術探索

3.1 充分應用工程物探技術

在勘探工作中，可利用工程物探技術了解場地巖土體特征。象采用鉆孔波速測試，以探明巖土的剪切波速特征，為巖土工程設計、結構抗震設計提供必要的計算參數;通過電法勘探，探明巖土體的分層特征;通過地質雷達，解析一定深度范圍內的地質異常區域，特別是對于地下空洞、富水區域具有較好的解譯。

工程物探作為重要的勘探手段，可以從整體上、宏觀上了解場地內巖土條件，篩選出地質異常區，結合鉆探手段進行驗證，以查明場地內的巖土特征及不良地質情況。由于工程物探采用的是間接、“無創”的方式進行勘探，其具有良好的經濟效益和社會效益。

需要重視的是，物探的解譯工作需要充分結合場地內已有資料，綜合踏勘、鉆探資料、現場試驗以及室內試驗成果，以提高解譯工作的準確性。

3.2 加強BIM技術在工程勘察中的應用

巖土工程勘探旨在查明場地內巖土條件，為設計、施工提供相應的依據，其關鍵點在于巖土信息的真實反饋。BIM技術可以幫助實現工程信息的集成，從工程的勘察、設計、施工、運行直至工程全壽命周期的終結，各種信息始終整合于一個三維模型信息數據庫中，勘探單位、設計單位、施工單位、設施運營部門和業主等各方人員可以基于BIM進行協同工作，有效提高工作效率、節省資源、降低成本，實現可持續發展。

將勘探成果中的巖土信息、鉆探信息、物探信息輸入BIM模型數據庫中，可以直觀地反映勘探工作是否完整，對于設計的關鍵節點是否充分把握。通過在BIM中輸入、提取、更新信息，以反映場地內的巖土特征。

4 結論

巖土工程具有理論與實踐結合、區域性和隱蔽性等特征，使其勘探工作具有一定的難度。當前工程建設中，部分勘探單位的勘探工作開展不規范，勘探精度和深度達不到要求，勘探工作與設計脫節，這將嚴重影響工程的安全性、經濟性。勘探工作應根據實際工程情況，編制相應的勘察方案，嚴格按照規范予以實施。在具體工作中，可充分應用物探技術、BIM信息模型技術，查明場地內巖土條件，并將其模型化、可視化，突出存在不良地質條件的薄弱區域，以便針對性地進行設計，即滿足工程安全，又實現良好的經濟效益。

參考文獻

[1]黃彥，章海峰.巖土工程勘察中常見的問題分析及建議[J].低碳世界，2018，185（11）：108-109.