巖土工程勘察設(shè)計與施工中地質(zhì)問題研究

張 軍

（中鋼設(shè)備有限公司，北京 100080）

巖土工程勘察、設(shè)計與施工是指充分利用各種先進技術(shù)與手段對施工區(qū)域的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件進行測試，并為工程的設(shè)計提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。隨著社會的不斷前進與發(fā)展，我國的工程建設(shè)行業(yè)也獲得了前所未有的發(fā)展。在這樣的發(fā)展的趨勢下，巖土工程勘察、設(shè)計與施工也日益凸顯出其重要作用。但是，通常情況下，地質(zhì)問題較為復(fù)雜，且具有變化性，例如：地下水位的上升與下降、巖土材料與結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及自然地理環(huán)境復(fù)雜等。如果在巖土工程勘察、設(shè)計與施工對這些地質(zhì)問題考慮不夠全面或充分，則會給工程的施工與后期使用帶來極大的威脅。因此，在巖土工程勘察、設(shè)計與施工中，必須針對具體的地質(zhì)問題采取一些行之有效的防護措施，為保障工程施工的安全與質(zhì)量奠定堅實、可靠的基礎(chǔ)。本文從明確勘察任務(wù)與目標、制定地質(zhì)勘察的方案、完善地質(zhì)問題評價體系以及加強地質(zhì)問題防護與施工方案設(shè)計四個方面對巖土工程的勘察、設(shè)計與施工進行了充分的探討，具有一定的實際工程意義。

1 工程地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容

在工程地質(zhì)勘察之前，首先需要對勘察區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)、巖土結(jié)構(gòu)、地形地貌以及其他的相關(guān)資料進行收集，可以為實際的工程地質(zhì)勘察提供一定的參考。在實際的工程地質(zhì)勘察中，對水文地質(zhì)中地下水位的分布、變化規(guī)律與侵蝕性能進行詳細考察；采取物探、鉆探、坑探等方式采取地質(zhì)巖土樣品，并通過開展土工試驗與巖土性能測試的方法對巖土性質(zhì)進行檢驗；利用遙感、衛(wèi)星、航拍等技術(shù)對地形地貌的分布、地勢的變化等進行測繪。最后，根據(jù)實際工程地質(zhì)勘察的結(jié)果，判斷地質(zhì)可能對工程建設(shè)施工與使用所造成的影響。同時，編制工程地質(zhì)勘察報告，為地質(zhì)問題的防治以及工程設(shè)計提供重要的依據(jù)。

2 巖土工程勘察、設(shè)計與施工中常見的地質(zhì)問題

2.1 地下水位的上升與下降

地下水引發(fā)地質(zhì)問題的一項重要因素。我國不同地區(qū)的降水量在時間與空間上的分布存在著較大的差異，導(dǎo)致地下水位時升時降。與此同時，地下水位還會受到人為因素的影響，例如：礦山開采、植被破壞等。當?shù)叵滤簧仙龝r，由于巖土具有一定的滲透性，會導(dǎo)致巖土硬度的降低，甚至?xí)o工程的地基產(chǎn)生嚴重的腐蝕，導(dǎo)致工程的地基無法承受實際負載，給工程施工的安全帶來了嚴重的威脅。當?shù)叵滤幌陆禃r，部分巖土?xí)S著地下水的降低而產(chǎn)生塌陷，同樣會使得地基質(zhì)量受到嚴重的影響。另外，在有些地區(qū)的地下水位會頻繁的上升或下降，這會進一步加劇巖土的解體，使得巖土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性大大降低，給工程的施工帶來極為不利的影響，甚至?xí)?dǎo)致安全事故的發(fā)生，不僅會給工程建設(shè)企業(yè)帶來不可估量的經(jīng)濟損失，甚至?xí)乐氐耐{到人們的生命與財產(chǎn)安全。

2.2 巖土材料與結(jié)構(gòu)復(fù)雜

在巖土工程的勘察、設(shè)計與施工中，巖土材料與結(jié)構(gòu)對工程施工的影響也較大。一方面，根據(jù)巖土材料的不同，巖土可分為砂土、軟巖、硬巖等多種類型。不同類型的巖土在密實度、孔隙度上都有著較大的差異，且不同地區(qū)的巖土種類也有所區(qū)別，有些地區(qū)的巖土材料的密實度較好，而有些地區(qū)的巖土材料則密實度較小，還存在一定的孔隙。同時，不同類型巖土的抗侵蝕性能也有著較大的差別，有些巖土容易受到風力、雨水的侵蝕而產(chǎn)生解體。而另一方面，有些地區(qū)的巖土結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且存在一定的不均勻性，這導(dǎo)致巖土的結(jié)構(gòu)極易受到外力的影響而產(chǎn)生破壞，導(dǎo)致裂縫、塌陷等現(xiàn)象產(chǎn)生，給工程的施工帶來一定的不利影響。圖1為由于巖土結(jié)構(gòu)的變化而導(dǎo)致公路工程產(chǎn)生的裂縫圖。

圖1 公路工程裂縫圖

2.3 自然地理環(huán)境復(fù)雜

在巖土工程的勘察、設(shè)計與施工中，自然地理環(huán)境是必不可少的勘察對象，尤其是對于鐵路工程、公路工程。在自然地理環(huán)境的勘察上，包括地形地貌、氣候特點等多個方面。我國的地形地貌十分復(fù)雜，有高山、河谷、平原等多種地形地貌。高山峽谷區(qū)往往是滑坡、落石、崩塌地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)地區(qū)，尤其是對于結(jié)構(gòu)松散的山體，這些問題會給工程的施工帶來嚴重的安全威脅。圖2為高山峽谷地形地貌。風沙地區(qū)由于土地缺少植被的保護，容易在風力的作用下，產(chǎn)生沙丘移動等問題，會給正常的工程施工帶來嚴重的干擾。在我國的西南高寒地區(qū)，分布有面積廣大的凍土區(qū)，有些凍土屬于常年凍土，而有些凍土?xí)S著溫度的變化而產(chǎn)生消融或凍結(jié)，則屬于季節(jié)性凍土，凍土的消融或凍結(jié)都會使得這部分地區(qū)的土地基礎(chǔ)的性質(zhì)發(fā)生變化，給工程建設(shè)也帶來了一定的難度與復(fù)雜性，而且還會對工程的實際應(yīng)用帶來不利的影響。另外，我國不同地區(qū)的氣候特點差異較大，有些地區(qū)降水量較大，有些地區(qū)降水量較小，有些地區(qū)還存在有極端氣溫天氣，這些都是工程設(shè)計與施工中需要充分考慮的問題。

圖2 高山峽谷地形地貌

3 巖土工程勘察、設(shè)計與施工中的地質(zhì)勘察

3.1 明確勘察任務(wù)與目標

在進行工程的施工之前，巖土工程的勘察是一項基礎(chǔ)性工作，同時，也是設(shè)計與施工的重要依據(jù)，其與工程施工的安全與質(zhì)量有著密不可分的關(guān)系。巖土工程勘察首要任務(wù)是明確勘察目標與勘察任務(wù)。根據(jù)工程的類型，勘察對象也有所不同，包括水利水電工程、公路工程以及民用建筑等。對于不同的勘察對象，其在勘察目標與勘察任務(wù)上也有所不同，必須結(jié)合具體的工程類型，制定科學(xué)合理的勘察目標，并將具體的勘察任務(wù)進行劃分。只有充分的明確了勘察任務(wù)與目標，才能保障實際巖土工程的勘察工作開展指明方向。

3.2 制定地質(zhì)勘察的方案

在明確勘測目標與任務(wù)之后，要制定詳細、具體的地址勘察要求。在當前階段，國家相關(guān)部門針對不同類型的工程勘察，編制了相應(yīng)的勘察規(guī)范與技術(shù)標準。在實際勘察要求的指定上，需要以相關(guān)勘察規(guī)范與技術(shù)標準為指導(dǎo)，制定科學(xué)合理的勘察方案。首先，需要對勘察人員的具體任務(wù)予以明確的分配，并注重對其責任意識的提升，確保其能夠在實際的工作開展中認真負責的態(tài)度來進行。其次，在當前階段，各種先進的勘察技術(shù)應(yīng)用在了巖土工程的勘察中，要充分利用這些先進的勘察技術(shù)，這對于有效提升勘察效率與質(zhì)量有著重要的作用。最后，在勘察任務(wù)之前完成之后，還要對其可行性進行技術(shù)論證，確保其能夠為實際巖土工程的勘察工作提供重要的指導(dǎo)。

3.3 完善地質(zhì)問題評價體系

對于不同的地質(zhì)問題，其給工程的施工所帶來的影響也有所不同。巖土工程勘察目的在于針對勘查中的地質(zhì)問題采取一些有效的措施來避免去對工程施工造成不利的影響。因此，有效保障地質(zhì)問題評價科學(xué)性與合理性尤為重要。在巖土工程勘察地質(zhì)問題的評價體系中，需要對各種地質(zhì)參數(shù)進行全面而又詳細的考慮，與此同時，充分考慮不同地質(zhì)問題可能引發(fā)的施工問題，并對地質(zhì)問題劃分相應(yīng)的等級，同時，以此作為工程設(shè)計與施工的重要依據(jù)，只有充分保障巖土工程勘察地質(zhì)問題評價體系的科學(xué)與合理，才能為有效保障工程設(shè)計的可靠性創(chuàng)造了良好的環(huán)境。

3.4 加強地質(zhì)問題防護與施工方案設(shè)計

對于不同的地質(zhì)問題，其給工程的施工所帶來的影響也有所不同。相關(guān)的設(shè)計人員需要結(jié)合具體的地質(zhì)問題制定一些有效的防護措施，并合理的安排施工方案。另外，還要對防護措施與施工方案進行可行性分析，一旦發(fā)現(xiàn)防護措施與施工方案中存在一些不合理之處，要及時地的去調(diào)整，確保設(shè)計能夠有效地避免地質(zhì)問題對工程的施工帶來安全威脅，為保證工程能夠正常的開展與順利的進行奠定堅實的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

由上可知，地質(zhì)問題是巖土工程的勘察、設(shè)計與施工中的一項關(guān)鍵任務(wù)，必須對其引起充分的重視。只有有效保障巖土工程地質(zhì)勘察的準確，才能為后續(xù)設(shè)計提供重要的依據(jù)，為保障建筑工程的安全與質(zhì)量創(chuàng)造良好的環(huán)境，這對于建筑行業(yè)的長遠發(fā)展具有著至關(guān)重要的作用。