巖土工程勘察中存在的問(wèn)題及創(chuàng)新途徑

1、巖土工程勘察中存在的問(wèn)題及創(chuàng)新途徑巖石的裂隙性和土的孔隙性是巖石和土區(qū)別于混凝土、鋼材等人工材料的主要特點(diǎn)。習(xí)慣將巖石和裂隙視為一個(gè)整體稱(chēng)為“巖體”，將裂隙概化為“結(jié)構(gòu)面”。弄清結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、參數(shù)和分布，是巖土工程勘察設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)。土是一種散體材料，存在孔隙。對(duì)于飽和土是固、液兩相；對(duì)于非飽和土，是固、液、氣三相。在飽和土中，由于孔隙水壓力的增長(zhǎng)和消散，不同的加荷速率地基承載力不同。飽和土中的超靜水壓力可導(dǎo)致擠土效應(yīng)，使樁被擠斷、擠歪和上??；非飽和土的孔隙氣壓力形成基質(zhì)吸力，基質(zhì)吸力隨著土中含水量的增加而降低，因而不穩(wěn)定?？偠灾?，把握好孔隙壓力是巖土工程的重要關(guān)鍵。1 常見(jiàn)巖土工程勘察中的問(wèn)

2、題根據(jù)實(shí)例勘察的過(guò)程和結(jié)果，總體可以將工程勘察中出現(xiàn)的問(wèn)題歸結(jié)如下：1.1 資料搜集不全，任務(wù)目的不明確：只有設(shè)計(jì)意圖明確，才能有的放矢，才能有效地解決工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中的巖土工程問(wèn)題。但不少勘察報(bào)告的前期資料搜集不全面，擬建工程的地面整平標(biāo)高、結(jié)構(gòu)形式等情況也不詳細(xì)，設(shè)計(jì)單位的勘察技術(shù)要求嚴(yán)重缺乏。1.2 地質(zhì)形態(tài)的問(wèn)題：主要是地下可能存在不明物體、空洞以及其埋藏位置、分布形態(tài)和深度的確定。1.3 界面劃分的問(wèn)題：主要包括巖石風(fēng)化程度和巖土體的界面劃分，軟弱結(jié)構(gòu)面以及地質(zhì)構(gòu)造的判斷，還有不良地質(zhì)體的地質(zhì)界面等。例如：在實(shí)例中的界面劃分，有的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)劃分的混淆。1.4 巖土參數(shù)的問(wèn)題：主要

3、是那原狀巖土樣難以取到和室內(nèi)外試驗(yàn)難以進(jìn)行的巖土層也就是粗風(fēng)化巖、顆粒土和殘積土等。其巖土設(shè)計(jì)參數(shù)（變形指標(biāo)、承載力等）都難以確定。1.5 技術(shù)素質(zhì)的問(wèn)題：主要涉及到勘察技術(shù)人員知識(shí)的廣度與深度，勘察各專(zhuān)業(yè)之間缺乏技術(shù)交流與內(nèi)部的溝通，不了解各自的技術(shù)服務(wù)對(duì)象和技術(shù)發(fā)展的狀況，導(dǎo)致一旦遇到了復(fù)雜工程和重大項(xiàng)目的時(shí)候往往束手無(wú)策，不知道該采取何種技術(shù)方法及手段去解決所面對(duì)的技術(shù)問(wèn)題。1.6 綜合能力的問(wèn)題：主要表現(xiàn)在一些技術(shù)勘察人員不具備對(duì)勘察各專(zhuān)業(yè)的野外和室內(nèi)原始資料的分析、整理、利用的能力，缺乏如何辨別真?zhèn)?、去偽存真、歸納總結(jié)、補(bǔ)充印證的能力，結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)計(jì)方面的知識(shí)不足，因此常常會(huì)造成勘察

4、的目的不明，所提供的資料無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求。2 容易忽略的問(wèn)題巖土工程勘察工作一個(gè)最大的特點(diǎn)是地層情況變數(shù)大，沒(méi)有一個(gè)場(chǎng)地條件和土質(zhì)情況是同樣的。國(guó)家規(guī)范和行業(yè)規(guī)范很多也很具體，但都不能照搬硬套。巖土工程勘察工作應(yīng)根據(jù)擬建工程特點(diǎn)和場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件確定。在工程實(shí)踐中應(yīng)注意以下容易忽略的問(wèn)題：2.1 認(rèn)為地基條件只要滿(mǎn)足承載力即可，容易忽略建筑物對(duì)變形和場(chǎng)地土層均勻性和穩(wěn)定性的要求；勘察工作的內(nèi)容，不僅應(yīng)提供滿(mǎn)足建筑結(jié)構(gòu)荷載所需要巖土工程特性指標(biāo)和地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)，尚應(yīng)包括可能影響工程穩(wěn)定的不良地質(zhì)作用、建筑場(chǎng)地類(lèi)別、建筑抗震地段劃分和巖土地震穩(wěn)定性等對(duì)建筑場(chǎng)地穩(wěn)定性適宜性評(píng)價(jià)所需要的內(nèi)容。2.

5、2 易忽略在詳細(xì)勘察中勘探深度應(yīng)自基礎(chǔ)底面算起的規(guī)定；在一些建設(shè)工作中往往場(chǎng)地未經(jīng)平整，現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)高高出設(shè)計(jì)地面標(biāo)高很多，勘察前因沒(méi)有收集詳細(xì)標(biāo)高資料，忽視詳細(xì)勘察的勘探深度自基礎(chǔ)底面算起的規(guī)定，以致選成勘探深度小于規(guī)范強(qiáng)制性條文的規(guī)定。2.3 只滿(mǎn)足每個(gè)場(chǎng)地每主要土層的原狀土樣或原位測(cè)試6組的要求，忽略了某些土樣取樣質(zhì)量差、離散性大，6組土樣不能滿(mǎn)足統(tǒng)計(jì)計(jì)算、基坑支護(hù)和地下水控制所需用的各類(lèi)巖土工程參數(shù)。2.4 基礎(chǔ)選型建議應(yīng)全面客觀、安全經(jīng)濟(jì)。在進(jìn)行巖土工程勘探的第一個(gè)鉆孔開(kāi)始，就應(yīng)對(duì)擬建工程的基礎(chǔ)，有一個(gè)基本概念，因?yàn)椴捎玫牡鼗问揭碴P(guān)系到鉆孔深度和勘察工作量是否滿(mǎn)足抗震設(shè)計(jì)、場(chǎng)地評(píng)定等

6、規(guī)范要求的問(wèn)題。地基方案的選取應(yīng)在對(duì)周邊原有建筑物的基礎(chǔ)、本地的施工條件和施工能力、完工時(shí)間、工程造價(jià)等多方面進(jìn)行調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合擬建場(chǎng)地的土層情況及建筑物的結(jié)構(gòu)和荷載、設(shè)備等各方面情況進(jìn)行綜合分析，提出安全、經(jīng)濟(jì)合理的地基方案建議。3 巖土工程勘察創(chuàng)新探討與實(shí)踐3.1 應(yīng)用數(shù)字化巖土工程勘察技術(shù)數(shù)字化巖土工程勘察是應(yīng)用當(dāng)代測(cè)繪技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及CADK術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)及其軟件，將工程項(xiàng)目的所有信息有機(jī)地集成起來(lái)，建立綜合的計(jì)算機(jī)輔助信息流程，使勘察設(shè)計(jì)的技術(shù)手段從手工方式向現(xiàn)代化CACK術(shù)轉(zhuǎn)變，作到數(shù)據(jù)采集信息化、勘察資料處理數(shù)字化、硬件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、圖文處理自動(dòng)

7、化，逐步形成和建立適應(yīng)多專(zhuān)業(yè)、多工種生產(chǎn)的智能化的工程勘察設(shè)計(jì)體系，主要解決的是巖土工程勘察中場(chǎng)地方域的數(shù)字化、場(chǎng)地物性指標(biāo)的數(shù)字化、場(chǎng)地地層的數(shù)字化和巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。3.2 巖土工程數(shù)字化建模方法巖土工程地質(zhì)建模的方法目前采用的主要有表面模型法，主要通過(guò)精確的表示出工程地質(zhì)體的外表面來(lái)表示均質(zhì)地質(zhì)體的建模方法。其數(shù)據(jù)來(lái)源是通過(guò)測(cè)點(diǎn)獲得的一系列離散的測(cè)點(diǎn)資料，包括測(cè)點(diǎn)的幾何特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù)，然后利用數(shù)據(jù)解釋結(jié)果重構(gòu)地質(zhì)體界面?？梢猿橄鬄榘岩幌盗型瑢傩缘狞c(diǎn)按照一定的規(guī)則連接起來(lái)，構(gòu)成網(wǎng)狀曲面片，進(jìn)而確定整個(gè)地質(zhì)體的空間屬性，有很多方法用來(lái)表示表面，可以采用不規(guī)則格網(wǎng)法，就是將區(qū)域

8、內(nèi)有限個(gè)點(diǎn)將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)。區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面的頂點(diǎn)、邊上或三角形內(nèi)，如果任意點(diǎn)不在頂點(diǎn)上，則該點(diǎn)的數(shù)字屬性值通常通過(guò)線性插值的方法得到(在邊上用邊的兩個(gè)頂點(diǎn)的高程，在三角形內(nèi)則用三個(gè)頂點(diǎn)的高程)，所以TIN是一個(gè)三維空間的分段線性模型，在整個(gè)區(qū)域內(nèi)連續(xù)但不可微。3.3 基于GIS的巖土工程勘察技術(shù)將巖土工程地質(zhì)勘察與地理信息系統(tǒng)(GIS)結(jié)合起來(lái)，利用地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集、管理能力和空間查詢(xún)、分析能力，解決了傳統(tǒng)巖土工程勘察由于勘察數(shù)據(jù)內(nèi)容上的復(fù)雜性和形式上的多樣性而在數(shù)據(jù)處理上無(wú)能為力的狀況，而且利用地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的可視化操作能力為巖土工程勘察提供了一個(gè)可視化的操作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)中場(chǎng)地方域的數(shù)字化。由于巖土工程勘察設(shè)計(jì)需要涉及到大量的勘察數(shù)據(jù)處理、圖件繪制、自動(dòng)計(jì)算及輔助決策等，將GIS技術(shù)引入巖土勘察設(shè)計(jì)領(lǐng)域，可以大大提高工作效率，節(jié)省人力物力資源，提高勘察設(shè)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性。巖土工程勘察所