探讨岩土工程勘察的技术问题

　　摘要：我国工程地质勘察专业经过近二十年的努力，已实现了向岩土工程勘察方向发展，技术人员的知识得到了更新换代，岩土工程技术不管从勘探手段、测试设备、试验仪器、计算机技术的应用还是技术人员知识的广度和深度都有了很大的提高。各项设计和施工在工程建设前，必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。鉴于目前岩土工程勘察所依据的规程、规范较多，且各种规范、规程的要求也有不一致之处；又鉴于目前岩土工程勘察市场格局中，占主导地位的勘察行为主体在技术方面的大的方向和原则上基本达成共识：各单位要进一步提高市场竞争力，就要多从细节上下工夫，使自己提供的勘察成果更直接、更方便地满足设计的需要。通过对土力学原理、土力学地基基础、工程地质手册及房屋建筑和构筑物岩土工程勘察所依据的主要规范进行了系统的研读，总结出一些认识和学习体会，同广大岩土工程勘察技术人员交流。
　　关键词：岩土工程勘察
　　1、理论与经验的关系
　　岩土工程勘察所涉及的基本理论主要包括工程地质理论力学的理论、土木工程力学理论等，这些工程理论都是一种半科学半经验的理论，很多理论是建立在长期经验总结的基础上的，如很多公式都是经验公式。岩土工程问题的解决过程实际上是在理论的指导下，岩土工程技术人员利用自己的工程经验，结合工程实际情况，建立相应本构模型，运用合理适宜参数，,加上良好的判断力，解决问题的过程。对岩土工程技术人员来说，扎实的理论基础同丰富的经验、良好的工程判断力是同等重要的。在学习和运用理论的过程中，一定要注意隐藏在公式和规律背后的背景知识和真正实际内涵及其假定边界条件。而积累经验的过程可分为分析预测、对现场观测结果进行比较分析和评估、总结三个过程，可见积累经验的过程也离不开理论的支持。理论与经验在岩土工程勘察中具有同等的地位，过分强调哪一点都是不合适的。讨论此问题，目的在于目前很多岩土工程技术人员过分强调经验，而对理论的学习和运用不足，这种现象对岩土勘察技术的发展不利。
　　2、设计沟通
　　《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）要求：房屋建筑工程在进行详勘之前，应收集附有坐标和地形的建筑总平面图、场区的地面平整标高、建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料。在此要强调勘察前与设计沟通的重要性，因为勘察成果的直接使用者就是设计人。在进行勘察前，勘察人应充分了解设计意图，弄清楚拟建物工程特性，这样勘察工作就能作到有的放矢、经济合理，提供给设计人最直接、最有用的勘察成果。如：现在很多高层建筑都带有裙房，这种项目在勘察前，必须要弄清楚设计拟采用的基础形式及联接方式；还有一些主体不高但跨度很大的建筑，采用柱基布置的勘探孔深度就与采用筏基布置的勘探孔深度有很大差别。所以必须要重视勘察前与设计的沟通。目前有的经营人员和技术人员对此认识不足，造成勘察项目的返工或勘察成果的不确切。讨论此问题，目的在于提醒经营与技术人员重视承揽项目和实施项目时与设计的沟通。
　　3、注意各种等级的划分
　　在进行岩土工程勘察工作量布置时，应按相应的分级标准，确定项目的相关等级。如勘察等级、地基复杂程度等级、拟建建（构）筑物安全等级、重要性等级等。因为这些等级的划分直接决定了勘察工作量的布置。只有充分了解了各种等级，布置工作量时才能作到安全、经济、合理。
　　4、注意经济性
　　岩土工程勘察应在满足规范、规程要求的前提下，用最经济的勘察手段和工作量实现勘察目的和任务，同时达到相同的勘察目的和任务，所用成本的多少，可从一定程度上说明技术水平的高低。针对当前岩土工程勘察现状，目前的勘察成本在一定条件下还是可以节约的。如：对“桩基础一般性孔深入到桩端以下3～5倍桩径，且不小于3m，对大直径桩不小于5m”这一要求，如勘察方案布置的一般性孔为50m,根据控制性孔资料，40m处分布有良好的桩端持力层且能满足桩基设计要求，项目负责人现场可将50m的一般性勘探孔调整为45m（当然按权限该上报审批的进行上报审批），这样就可节约不少工作量，从而达到经济的效果。再有土工试验项目的选取，也是一条实现经济勘察的重要途径，希望岩土工程技术人员予以重视。
　　5、重视规范、规程的学习
　　规范、规程是进行岩土工程勘察工作的依据，对勘察工作的目的、任务、评价等均提出了详细的、可操作的要求，岩土工程技术人员要重视对规范、规程的学习，充分了解其要求，这样在岩土工程勘察的过程中，就不至于出现诸如工作量布置不足、原状土样或原位测试数据不足、未划分抗震地段等问题了。另外规范、规程中的条文说明，技术人员也要认真研读。条文说明中有丰富的信息，对于提高我们的理论水平及正确理解规范、规程具有重要作用。
　　6、房屋建筑和构筑物岩土工程详勘的目的、任务
　　(1)查明勘察范围内场地原始地形、地貌、岩土层的成因、类型、深度、分布、工程特性和变化规律，分析评价地基的稳定性和均匀性；
　　(2)查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、旧基础、孤石等对工程不利的埋藏物及其分布范围；
　　(3)查明影响建筑场地稳定性的不良地质作用（包括：岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降、场地和地基的地震效应、活动断裂等）和特殊土（包括软土、填土、污染土、湿陷性土、膨胀土、红粘土、多年冻土等）的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，并提出相应防治措施的建议；
　　(4)查明地下水埋藏情况、类型、补给及排泄条件、地下水位,、水位变化幅度及规律，评价地下水（土）对建筑材料的腐蚀性。.对基坑工程还应查明各土层的渗透性质，分析评价地下水的静水压力、动水压力及浮托力的作用和影响，预估产生基坑突涌、流沙（土）或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度，并提出相应的防治措施建议；提供基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议；提供用于计算地下水浮力的设计水位。
　　(5)基坑工程还应查明基坑周边环境，提供基坑设计所需的岩土参数，分析评价放坡开挖的可能性和基坑边坡稳定性，适宜选用的支护结构类型及其稳定性，基坑开挖与降水对地基变形、周围建筑物和地下设施的影响。
　　(6)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。
　　(7)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、单桩和群在水平动荷载作用下的性状。
　　8、结束语
　　合理地选择、运用工程物探技术与传统的勘探技术相结合，无疑是解决岩土工程勘察存在的技术问题的最佳途径。但是，任何的技术都有其局限性和适用性，要有效地解决某些复杂的岩土工程勘察技术问题，必须采用多种勘察手段联合使用，互相补充、互相验证。各种间接勘察手段所获取的资料应与传统的勘察方法（如钻探、原位测试、岩土试验等）、施工检测、施工监测成果进行对比、验证，建立相对应的经验关系，从而建立定量分析、判定标准，确保工程勘察质量。岩土工程技术人员在理论与经验、细节决定成败、重视规范学习等方面能有所启示.，抛砖引玉，不当之处,敬请批评指正。
　　参考文献：
　　[1]赵成刚,白冰,王运霞.土力学原理[M].北京：清华大学出版社,北京交通大学出版社,2004.
　　[2]GB50007-2002,建筑地基基础设计规范[s].
　　[3]GB50021-2001,岩石地质工程勘察规范[s].