壩基巖土工程勘察問題與措施

摘 要：巖土工程勘察任務不僅要正確反映場地和地基的工程地質條件，還應結合工程設計、施工條件進行技術論證和分析評價，并服務于工程建設。

關鍵詞：巖土工程;勘察技術;發展方向;探討

自20世紀80年代以來，我國開始實施巖土工程勘察體制。與地質勘察工程相比，巖土工程勘察任務不僅要正確反映場地和地基的工程地質條件，還應結合工程設計、施工條件進行技術論證和分析評價，并服務于工程建設。

巖土工程勘察的對象主要是地面以下的地質體，難以直接觀察和檢查。大多數巖土體是非均質、各向異性的，且受力狀態復雜，巖土工程類型及其勘察、設計和施工方法繁多，尤其是在復雜條件下場地自然條件的多變性，遇到的巖土工程問題多種多樣，其勘探工作的實施要正確反映場地和地基的工程地質條件就顯得尤為重要。

1、巖土工程勘察中存在的主要技術問題

隨著我國水庫建設不斷高速發展，眾多大壩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傳統的勘察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。這些問題主要以下幾個方面;

（1） 界面劃分問題：主要有巖土體和巖石風化程度的界面劃分，地質構造和軟弱結構面的判定，以及不良地質體的地質界面等。

（2） 地質形態問題：主要有不明地下物體、空洞及其分布形態、埋藏位置和埋藏深度的確定。

（3） 巖土參數問題：主要是那些難于取到原狀巖土樣和難于進行室、內外試驗的巖土層即粗顆粒土、殘積土和風化巖等。其巖土設計參數（承載力、變形指標等）難于確定。

（4） 綜合能力問題：主要表現在一部分勘察技術人員缺乏對勘察各專業的野外和室內原始資料的整理、分析、利用的能力，缺乏如何辨別真偽、去偽存真、補充印證、歸納總結的能力，缺乏建筑、結構設計方面的知識，常造成勘察的目的性不明確，所提供的資料不能滿足設計的需要。

（5） 技術素質問題：主要是勘察技術人員知識的廣度和深度問題，勘察各專業缺乏內部溝通、技術交流，對各自技術服務的對象和技術發展狀況不了解，導致碰到重大項目和復雜工程時束手無策，不知應采用何種技術方法和手段去解決所碰到的技術問題。

2、解決問題的主要措施

要解決上述巖土工程勘察工作中存在的主要技術問題，可以考慮從以下幾個方面著手：

（1） 隨著電子、電子計算機技術的飛速發展，近十幾年來，工程物探專業根據彈性波理論、電磁波理論和電學原理發展了許多新的工程物探方法并相應發展了一大批集適時采集處理，軟、硬件功能于一體的工程物探探測設備，它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點。可以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;并且可以利用綜合工程物探方法有效地解決傳統勘察手段難于解決的諸多巖土工程問題，如地下不明物體、洞穴、軟弱結構面、滑動面、斷層、破碎帶等在地下的分布特征、形態、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。但是，各種工程物探方法的有效性決定于它對探測對象的適用性，物性條件的適用性越強，解決問題的可靠的性越大，因此，為了有效地解決某些復雜的巖土工程技術難題，必須采用多種工程物探手段和鉆探聯合使用的方法，起到互相補充、互相驗證的作用。合理地選擇、運用工程物探技術與傳統勘探手段相結合，無疑是解決巖土工程勘察中存在的主要問題的有效手段之一。

（2）加強室內、外測試新技術（如多功能靜力觸探頭、標準貫入試驗、波速測試、靜載荷試驗等）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、土壓力計算、各類靜力或動力有限元計算、基坑支護設計計算、沉降分析、數理統計、地基與基礎協同作用分析、地震反應分析、滲流分析等），采取這些措施無疑可以大大提高他們的技術綜合能力。

3、結束語

（1）工程實踐證明;合理地選擇、運用工程物探技術與傳統的勘探技術相結合，無疑是解決巖土工程勘察存在的技術問題的最佳途徑。但是，任何的技術都有其局限性和適用性，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。

（2）各種間接勘察手段所獲取的資料應與傳統的勘察方法（如鉆探、原位測試、巖土試驗等）、施工檢測、施工監測成果進行對比、驗證，建立相對應的經驗關系，從而建立定量分析、判定標準，確保工程勘察質量。

（3）提高工程勘察技術人員業務水平和綜合能力的關鍵是：a） 培養勘察技術人員的技術素質;b） 拓寬專業知識的廣度和深度;c） 積極參與工程實踐。

巖土工程勘察的對象是建設場地的地質、環境特征和巖土工程條件，具體而言主要是指場地巖土的巖性或土層性質、空間分布和工程特征，地下水的補給、存貯、排泄特征和水位、水質的變化規律，以及場地周圍地區存在的不良地質作用和地質災害情況。巖土工程勘察工作的任務是查明情況，提供各種相關的技術數據，分析和評價場地的巖土工程條件并提出解決巖土工程問題的建議，以保證工程建設安全、高效運行，促進經濟社會的可持續發展。

參考文獻：

[1] 戴一鳴“工程物探技術在巖土工程中的應用”《福建建筑》 2004年5期

[2] 中華人民共和國標準，《巖土工程勘察規范》（GB50021-20001），中國建筑工業出版社2002年

作者簡介：

楊佳偉：（1974- ），男，黑龍江省肇東市人，工程師。