论岩土工程勘察中技术上的存在的几个问题
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摘要：作者从事勘察工作多年，从实际遇到工程勘察中一些常见问题做了详细分析；并提出了一些自己的看法；以供同行参考学习。
1 前言
岩土工程勘察是运用地质学、岩土力学、工程地质学的理论,按照科学的勘察程序与方法,利用有效的测试仪器和技术,调查和工程建设有关的工程地质条件,评价存在的与岩土工程有关的工程地质问题,为工程建设的设计、施工等提供详实、科学、准确的地质资料。在实际工作中,因市场竞争的影响,岩土工程勘察表现出时间短、突击强的特点,往往出现一些难以弥补的问题,现从野外勘探,室内土工试验及岩土工程分析评价三个方面论述个人一些粗浅的看法:
(1) 地质形态问题:主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定。
(2) 岩土参数问题:主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层即粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设计参数难于确定。
(3) 技术素质问题:主要是岩土工程勘察技术人员知识的广度和深度问题, 岩土勘察各专业缺乏内部沟通、技术交流,对各自技术服务的对象和技术发展状况不了解,导致碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不知应采用何种技术方法和手段去解决所碰到的技术问题。
3 探讨问题的解决方法
要解决上述岩土工程勘察工作中存在的主要技术问题，可以考虑从以下几个方面着手：
(1) 随着电子、电子计算机技术的飞速发展，近十几年来，工程物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法并相应发展了一大批集数据适时采集处理，软、硬件功能于一体的工程物探探测设备，它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面。从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点；并且可以利用综合工程物探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题，如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。并且可以提供许多工程建设所需的岩土动力参数和设计地震参数。相对传统的钻探方法，工程物探技术使用时受场地、地形条件的限制较少，具有节省时间、费用且勘探精度高等特点。但是，各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象的适用性，物探条件的适用性越强，解决问题的可靠的性越大，因此，为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术难题，必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法，起到互相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合，无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。
（2）加强室内、外测试新技术（如多功能静力触探头、标准贯入试验、波速测试、静载荷试验等）和施工检测、监测技术的使用，通过其所获得的数据和资料，经过分析、对比，建立它们之间的经验关系，并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据，确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。并达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数（如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标）等问题。此外，还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性；验证堤坝、边坡的变形和稳定性；解决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及极限承载力，桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响；解决挡土结构的变形及破坏机理，土体与结构物之间的相互作用；了解动力工程、砂土液化、单桩和群桩在水平动荷载作用下的性状。
（3）加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度，促进其知识的更新换代。勘察单位施行内部岗位轮换制度，促成勘察各专业的技术交流、知识渗透，尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座，达到扩大勘察技术人员的知识广度和深度的目的。强调计算机技术的应用（如受压层深度计算、承载力计算、土压力计算、各类静力或动力有限元计算、基坑支护设计计算、沉降分析、数理统计、地基与基础协同作用分析、地震反应分析、渗流分析等），采取这些措施无疑可以大大提高他们的技术综合能力。
4 国家目前对于岩土工程勘查行业中所存在问题的处理措施
要解决上述岩土工程勘察工作中存在的主要技术问题, 可以考虑从以下几个方面着手:
(1) 随着电子、电子计算机技术的飞速发展,近十几年来,工程物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法并相应发展了一大批集适时采集处理,软、硬件功能于一体的工程物探探测设备,它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面。从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点;并且可以利用综合工程物探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题,如地下不明体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。并且可以提供许多工程建设所需的岩土动力参数和设计地震动参数。相对传统的钻探方法,工程物探技术使用时受场地、地形条件的限制较少,具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。
但是,各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象的适用性,物性条件的适用性越强,解决问题的可靠的性越大,因此,为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术难题,必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法,起到互相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。
(2)加强室内、外测试新技术和施工检测、监测技术的使用,通过其所获得的数据和资料,经过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。并达到解决那些采用传统地质勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参等问题。
此外,还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性；验证堤坝、边坡的变形和稳定性；决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及极限承载力,桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响；解决挡土结构的变形及破坏机理,土体与结构物之间的相互作用；了解动力工程、砂土液化、单桩和群在水平动荷载作用下的性状。
(3)加强岩土工程勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度, 促进其知识的更新换代。地质勘察单位施行内部岗位轮换制度,促成勘察各专业的技术交流、知识渗透,尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座, 达到扩大勘察技术人员的知识广度和深度的目的。
5 岩土工程勘查如何良性发展
现阶段地质工程勘查行业在我国还处于起步阶段,岩土工程勘察中存在一些问题亦难免, 为此,今后岩土工程的发展应注意如下方面:
(1)要大力采用新技术、新设备及新方法, 以保 证岩土工程的质量和进度, 使之能在激烈的市场竞争中取胜。
(2)加强与建筑设计单位及施工单位的合作,力求做到勘察、设计及施工一体化。
(3)加强技术上和体制上的立法工作,使岩土工程逐步规范化、系统化。
(4)加强计算机技术在岩土工程中的应用研究,当前岩土工程正朝规范化、标准化方向发展。岩土工程问题日趋复杂,传统的岩土工程方法,已难以适应发展的需要,因此,利用计算机技术对岩土工程的各项工作进行科学、系统的管理,以提高工作的效率;利用计算机对岩土工程资料进行分析处理,如制作岩土工程图件,进行指标统计分析等等;更重要的是利用现代计算机技术分析、模拟复杂的岩土问题的发生、演化过程,以便制定出正确的处理方案;利用计算机进行岩土工程设计、岩土工程施工模拟以及岩土工程治理效果模拟。
这样不但可以对岩土问题作预测预报以及防治,而且还可以节省大量人力和物力,实现岩土工程勘查良性发展。
6 结束语
在多年勘察工作中实际遇到一些常见问题,在此列举意在能够提醒广大勘察人员,避免类似问题在日常工作中发生,给工程设计、施工提供详实、科学、准确的地质依据。