论文部分内容阅读
摘要：岩土工程勘察是工程规划、设计、建设的前提和基础性工作，在工程建设过程中具有十分重要的地位。岩土工程勘察工作的开展目的是为了查明拟建场地的地质情况，给出基础类型建议、地基容许承载力特征值等可供设计使用的重要资料。勘察成果的准确性对工程的基础形式、结构方案有着重要的影响。勘察成果过于保守，将会导致工程的造价大幅提高；反之，会严重影响到工程的安全性。下面就以在岩土工程勘察工作中所意识到的问题提出讨论。
关键词：工程勘察；岩土工程
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，并在1994 年正式出版《岩土工程勘察规范》。但是，应该看到随着我国经济改革的进一步深入，勘察市场竞争越来越激烈，岩土工程勘察中还存在一些问题，比如不少勘察单位由于种种原因不愿意购置先进设备；低价中标使许多勘察单位不愿意采用先进手段和先进设备；勘察技术进步有停滞不前的趋势，许多与工程密切相关的课题得不到解决。
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土力学的理论、工程地质理论、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，很多理论是建立在经验的基础上的，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，扎实的基础理论同丰富的经验、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与预测→现场观测→对分析、预测和现场观测结果进行比较、分析、评估和总结3 个过程，可见积累经验的过程也离不开理论的支持。
2 勘察布孔
勘察与设计的接口：收到设计人的勘察任务书后，应认真阅读，仔细分析，充分了解设计意图，不明白的地方及时与设计人沟通，存在疑虑的地方需向设计人提出。设计人往往有偏于保守的倾向，如对地基承载力要求过高、要求一桩一钻、对桩基承载力提出过高要求等。由于岩土体始终是一个灰箱，无法彻底查清岩土体的分布及其物理力学参数，在做与岩土相关的工程设计时固然要留有一定的安全富余度，但是必需在了解场地岩土条件的情况下才能准确把握安全的尺度，采用过于保守的岩土参数，过高的安全系数将不可避免的造成工程建设的极大浪费。做岩土工程勘察的人一般比做结构设计的人更清楚或者更容易把握场地的岩土条件情况，因此岩土工程师应当，也有必要提出意见供设计人参考。
3 外业钻探
为加快勘察进度，标贯孔，特别是取样钻孔应优先施工。标贯孔先施工可以尽早了解砂土层的密实度和稠度情况，为野外勾画草图提供方便，取样钻孔先施工，可以尽早为岩土实验室提供样品，避免因为未出具试验结果而迟迟不能提交正式报告。
4 现场试验
现场试验是确定岩土物理力学性质的可靠方法。目前最常用的岩土现场试验有标准贯入、静力触探、十字板剪切、抽水试验等。由于标准贯入试验可以非常简洁有效及时地划分出砂土的密实度及稠度，因而成为岩土工程勘察最常用的现场试验手段。对软土则需要做十字板剪切试验确定其的抗剪强度和灵敏度。做十字板剪切试验之前，应先做静力触探试验，以划分土层，这样既可以针对有需要的软土层做试验，同时可以避免十字板剪切试验出现板头损坏等事故。条件许可则可备两套微机、探头/板头、电缆及杆件，以避免频繁的更换静探探头和十字板板头，切换工作模式，从而减少出错机率，并提高工作效率。
5 编录
钻探编录则是工程勘察质量保证的基础。工程地质野外编录应力求简明准确，抓住密实度、稠度、风化程度等主要特征，准确地描述，并划分层位。随着办公自动化、无纸化的普及，以及数码相机、手提电脑价格地不断下降，应适时地为外业人员配备数码相机和手提电脑。目前外业人员一般都携带数码相机，以便拍摄场地条件及岩芯相片，建议将手提电脑也提供给外业编录人员。一方面，有手提电脑的帮助可以提高外业人员的编录速度，还可利用电脑绘制剖面草图等，提高编录的准确性；另一方面，编录后即可通过邮件等发回办公室或驻地，内业人员可以迅速获得编录信息，亦无需重复录入编录内容，进一步提高了效率。
6 室内试验
岩土层划分及其物理力学参数是岩土工程勘察的最重要成果。前者一般通过钻探及现场试验可划分，而岩土的物理力学参数一般是通过室内土工试验成果统计确定。勘察人员在录入试验数据的过程中既浪费时间，又容易出错。在勘察报告的编写过程中，试验数据及编录表的录入约占10%～15%的时间，因此实现试验数据电子版本的通用及野外编录工作的电脑录入，可以大大提高勘察报告的编写速度。室内试验存在的另一个突出问题是：岩土样品试验项目的选择问题。建议设计人在提出勘察任务时应明确选择所需岩土参数。
7 提出建议
从事岩土工程勘察工作应熟悉桩基及各种地基处理方法，提出切实有效的地基处理方案。在工程建设中，设计人往往忽略了勘察报告中在基础处理形式及施工方案方面的建议。勘察和设计往往隶属于不同部门，勘察部门在勘查报告移交后，就万事大吉；设计部门收到勘察报告时，只看剖面图、柱状图和岩土参数，对地基处理建议等不加重视。此外，勘察人员由于工作的局限性，偏重于查明岩土情况，缺乏地基处理方面的设计施工经验，勘察报告中的建议往往比较空泛，久而久之，设计人员对勘察建议重视程度降低。
8 岩土勘察信息库
多年以来都有学者提出建立岩土勘察信息库的建议，将已有的勘察资料部分甚至全部输入到上述信息库里面，今后临近的工程就可以直接利用前人钻孔资料，以减少时间和金钱的耗费。从制度上讲，假设一个区域建立了这样的信息库，则该区域就可以减少或者不用钻探了，那么该区域的勘察单位就是面临无米下锅的困难境地。而勘察单位在不断提供资料的同时，发展变得越来越难以为继，其中的利益分配还有待于从制度层面上理清。从技术上讲，岩土勘察信息库就算建立起来了，依然有很大的局限性。高层建筑、深基坑、地下铁道、隧道不断涌现，不可能有现成的足够深度的钻探资料以资利用；对于桩基础，往往需要一桩一钻，在岩溶地区，对于大直径桩甚至于要一桩几钻，不可能利用几十米或者几米以外的旧资料来设计桩基。因此，想通过收集已有钻孔资料建设信息库来取代今后的勘察工作是不可取的，但信息库的建设，必然有利于对工程场地岩土条件的初步认识，也可以减少初步勘察的工程量。
9 结论
目前工程地质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。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，已难以适應发展的需要，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。
关键词：工程勘察；岩土工程
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，并在1994 年正式出版《岩土工程勘察规范》。但是，应该看到随着我国经济改革的进一步深入，勘察市场竞争越来越激烈，岩土工程勘察中还存在一些问题，比如不少勘察单位由于种种原因不愿意购置先进设备；低价中标使许多勘察单位不愿意采用先进手段和先进设备；勘察技术进步有停滞不前的趋势，许多与工程密切相关的课题得不到解决。
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土力学的理论、工程地质理论、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，很多理论是建立在经验的基础上的，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，扎实的基础理论同丰富的经验、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与预测→现场观测→对分析、预测和现场观测结果进行比较、分析、评估和总结3 个过程，可见积累经验的过程也离不开理论的支持。
2 勘察布孔
勘察与设计的接口：收到设计人的勘察任务书后，应认真阅读，仔细分析，充分了解设计意图，不明白的地方及时与设计人沟通，存在疑虑的地方需向设计人提出。设计人往往有偏于保守的倾向，如对地基承载力要求过高、要求一桩一钻、对桩基承载力提出过高要求等。由于岩土体始终是一个灰箱，无法彻底查清岩土体的分布及其物理力学参数，在做与岩土相关的工程设计时固然要留有一定的安全富余度，但是必需在了解场地岩土条件的情况下才能准确把握安全的尺度，采用过于保守的岩土参数，过高的安全系数将不可避免的造成工程建设的极大浪费。做岩土工程勘察的人一般比做结构设计的人更清楚或者更容易把握场地的岩土条件情况，因此岩土工程师应当，也有必要提出意见供设计人参考。
3 外业钻探
为加快勘察进度，标贯孔，特别是取样钻孔应优先施工。标贯孔先施工可以尽早了解砂土层的密实度和稠度情况，为野外勾画草图提供方便，取样钻孔先施工，可以尽早为岩土实验室提供样品，避免因为未出具试验结果而迟迟不能提交正式报告。
4 现场试验
现场试验是确定岩土物理力学性质的可靠方法。目前最常用的岩土现场试验有标准贯入、静力触探、十字板剪切、抽水试验等。由于标准贯入试验可以非常简洁有效及时地划分出砂土的密实度及稠度，因而成为岩土工程勘察最常用的现场试验手段。对软土则需要做十字板剪切试验确定其的抗剪强度和灵敏度。做十字板剪切试验之前，应先做静力触探试验，以划分土层，这样既可以针对有需要的软土层做试验，同时可以避免十字板剪切试验出现板头损坏等事故。条件许可则可备两套微机、探头/板头、电缆及杆件，以避免频繁的更换静探探头和十字板板头，切换工作模式，从而减少出错机率，并提高工作效率。
5 编录
钻探编录则是工程勘察质量保证的基础。工程地质野外编录应力求简明准确，抓住密实度、稠度、风化程度等主要特征，准确地描述，并划分层位。随着办公自动化、无纸化的普及，以及数码相机、手提电脑价格地不断下降，应适时地为外业人员配备数码相机和手提电脑。目前外业人员一般都携带数码相机，以便拍摄场地条件及岩芯相片，建议将手提电脑也提供给外业编录人员。一方面，有手提电脑的帮助可以提高外业人员的编录速度，还可利用电脑绘制剖面草图等，提高编录的准确性；另一方面，编录后即可通过邮件等发回办公室或驻地，内业人员可以迅速获得编录信息，亦无需重复录入编录内容，进一步提高了效率。
6 室内试验
岩土层划分及其物理力学参数是岩土工程勘察的最重要成果。前者一般通过钻探及现场试验可划分，而岩土的物理力学参数一般是通过室内土工试验成果统计确定。勘察人员在录入试验数据的过程中既浪费时间，又容易出错。在勘察报告的编写过程中，试验数据及编录表的录入约占10%～15%的时间，因此实现试验数据电子版本的通用及野外编录工作的电脑录入，可以大大提高勘察报告的编写速度。室内试验存在的另一个突出问题是：岩土样品试验项目的选择问题。建议设计人在提出勘察任务时应明确选择所需岩土参数。
7 提出建议
从事岩土工程勘察工作应熟悉桩基及各种地基处理方法，提出切实有效的地基处理方案。在工程建设中，设计人往往忽略了勘察报告中在基础处理形式及施工方案方面的建议。勘察和设计往往隶属于不同部门，勘察部门在勘查报告移交后，就万事大吉；设计部门收到勘察报告时，只看剖面图、柱状图和岩土参数，对地基处理建议等不加重视。此外，勘察人员由于工作的局限性，偏重于查明岩土情况，缺乏地基处理方面的设计施工经验，勘察报告中的建议往往比较空泛，久而久之，设计人员对勘察建议重视程度降低。
8 岩土勘察信息库
多年以来都有学者提出建立岩土勘察信息库的建议，将已有的勘察资料部分甚至全部输入到上述信息库里面，今后临近的工程就可以直接利用前人钻孔资料，以减少时间和金钱的耗费。从制度上讲，假设一个区域建立了这样的信息库，则该区域就可以减少或者不用钻探了，那么该区域的勘察单位就是面临无米下锅的困难境地。而勘察单位在不断提供资料的同时，发展变得越来越难以为继，其中的利益分配还有待于从制度层面上理清。从技术上讲，岩土勘察信息库就算建立起来了，依然有很大的局限性。高层建筑、深基坑、地下铁道、隧道不断涌现，不可能有现成的足够深度的钻探资料以资利用；对于桩基础，往往需要一桩一钻，在岩溶地区，对于大直径桩甚至于要一桩几钻，不可能利用几十米或者几米以外的旧资料来设计桩基。因此，想通过收集已有钻孔资料建设信息库来取代今后的勘察工作是不可取的，但信息库的建设，必然有利于对工程场地岩土条件的初步认识，也可以减少初步勘察的工程量。
9 结论
目前工程地质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。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，已难以适應发展的需要，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。