岩土工程的勘察设计范文

导语：如何才能写好一篇岩土工程的勘察设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】：岩土勘察设计；工程建设；现状与展望

改革开放以来，我国经济与国外的交流程度不断加深，经济得到前所未有的发展，建筑工程随着不断壮大，无论是数量还是质量都得到了一定的进步和发展，岩土工程勘察设计技术作为建筑工程的重要技术，也受到了广泛的重视，并发挥了越来越重要的作用，随着现代科学技术的不断进步，岩土勘察设计技术也得到了进一步的发展和完善，但是仍然存在一定的问题，需要解决，这样才能有效的保障岩土工程勘察设计技术的发展。

一、岩土工程勘察设计理论概述

岩土工程勘察设计技术的是建筑工程顺利开展的基础，是提高建筑工程安全性的保障，岩土工程勘察工作为建筑工程提供了地质数据资料，这就决定了岩土工程勘察工作要具有准确性、针对性和先决性，随着科学技术的不断发展和完善，岩土勘察技术也在不断的完善，与以前相比更加的科学和准确，但是项目工程的发展对于岩土勘察工作也提出了更多的要求，勘察的项目逐渐增加，对于科学性的要求也越来越高，因此岩土工程勘察设计工作要不断的创新思维，提高科技的应用的能力，与国际社会接轨，提高其社会的认可，实现经济效益的同时还要提高社会效益，这样才能够有效的提高我国建筑工程的质量。

二、我国岩土工程勘察设计工作存在的问题

1、工作人员整体素质有待提高

导致我国岩土工程勘察设计人员整体素质不高的原因有一下几点，首先，由于我国高校关于岩土工程勘察设计的专业并不多，因此培养出来的人才有限，这与我国岩土工程勘察工作的实际需要并不相符，因此在实际的工作中，专业的人员并不多，能够具有国际先进水平的人员更是有限，人员的匮乏给勘察工作带来了困难；同时由于人员之间的技术水平不同导致整体上人员的素质不高；其次，由于工作人员的墨守成规，对于新的技术和管理思想应用程度不够，没有引进详尽的技术，对于新技术的研发力度不够，勘察结果的可靠性受到质疑，影响了建筑施工的安全性和质量；最后，由于相关的管理部门忽视了对于技术人员的培训，导致技术人员的技术水平与勘察技术的实际发展水平不符，在实际的勘察过程中，影响了工作效率。

2、岩土工程勘察工作质量不高

随着市场经济的不断深化，岩土工程勘察工作已经改变了由政府的主导的状况，基本上实现了企业化经营，因此勘察的经费也有原来的政府拨款，转变为企业自负盈亏，企业的最终目的就是获得经济利益，在这样的情况下，很多企业为了获得最大的经济效益往往忽视了规范岩土工程勘察设计技术和加强质量管理，影响了岩土工程勘察工作的效果，影响了建筑施工的质量，岩土工程勘察的相关企业为了获得最大的经济利益不断的减少成本，减少工作人员的数量，增加了人员的工作量，影响了工作人员的工作细心程度，造成工作中出现披露，影响了整体的工作质量，威胁了建筑工程的安全性。

3、勘察技术与勘察质量标准与国际要求相差甚远

由于我国经济发展的起步较晚，建筑行业的发展有限，因此在一定程度上限制了我国工程勘察设计技术的发展，与国家发达国家相比还有很大的一段差距，随着我国改革开放的不断深化，我国的岩土勘察设计工作受到了国外先进技术和思想的影响，已经不断的引进和吸收了国外先进的技术，但是对于这些技术只是直接的应用，没有针对我国的实际情况进行创新与改革，造成我国相关技术的缓慢发展，与国际岩土工程勘察技术相比差距较大。

三、岩土工程勘察设计的前景

建筑行业的不断发展，提高了对于岩土勘察的要求，许多先进的技术的在岩土工程勘察设计技术中的应用程度不断的加深，但是在实际的岩土勘察设计的过程中，由于工作人员思想守旧，技术水平有限，给岩土勘察设计技术的发展带来了阻碍，因此相关的工作人员正在不断的努力，从多渠道发展和完善先关的技术。

1、工程勘察技术的发展

随着我国经济与技术的发展，我国的岩土工程勘察设计工作面临着严峻的挑战，很多的技术问题需要解决；首先，我国的城市化进程不断加快，楼房的高度不断增加，也越来越密集，因此需要不断的深入和优化我国城市建筑的基础设施建设，更要加强和完善处理深度开挖技术，这样才能够有效的保障建筑物的安全；其次，近些年来随着沿海地区的围海造田的大面积发展，造成了周围土质的变化，加大了岩土工程勘察工作的难度，影响了建筑施工的成本；最后，由于我国技术的不断发展，项目的数量逐渐增加，难度也随着加大，很多高难度的岩土工程勘察工作越来越多，例如地铁、跨江大桥以及海底隧道等等，都加大了岩土勘测的难度，同时由于岩土工程勘察过程中，受到工作人员的素质的限制，造成了资源的严重浪费，影响了资源的有效利用。

2、水文地质工程勘察工作

岩土工程与地下水系统息息相关，地下水系统的变化会影响建筑工程的发展，因此在建筑工程设计以及施工的过程中会进行防渗施工的处理，应用现代的计算机技术对岩土勘察设计技术进行完善，增强数据的准确性和完整性，同时还要对于数据进行分析，提高数据的利用程度，避免因为渗漏等地质原因造成的损失，真正的实现对地下水系统进行有效的监控与分析；同时，在进行非饱和渗流理论研究的过程中，要集中精力研究方程的构建、确定相关的参数，这样才能逐步掌握地下水变化的规律，强化采购数据信息的参考价值。

3、GIS技术在岩土工程勘察中的应用

近些年来，随着我国地理科学技术的不断发展，GIS技术在在岩土工程勘察设计中的应用不断加深，提高了岩土勘察技术的专业化水平，为工程技术的发展提供了更多的机会，随着我国先进技术的不断发展，工程的数量不断增加，因此需要增加资源的使用率，对于可重复利用的资源需要多次利用；与传统的岩土工程勘察技术相比，应用了GIS技术的勘察技术更加的精确，对于勘探点的探测也更加的深入，对于地形复杂的地质条件能够根据实际状况全面的了解；随着计算机相关技术、网络技术以及网络技术的发展，增加了数据的收集的速度和精度，存储也更加的方便，存储空间也越来越大；地理信息技术系统技术也随着技术的进步得到了发展，在岩土勘察设计技术中的应用也不断的加深，真正的实现了资源的共享，随着GIS应用技术越来越成熟，地理信息系统在岩土中的应用也越来越广泛，这也有效的提高了岩土勘察结果的准确性，为建筑行业的发展提供了保障。

四、总结

岩土勘察设计技术的发展程度决定了我国建筑能否可持续发展，也在未来的经济建设中起到了重要的作用，随着科技的进步以及先进的管理经验的发展，在岩土勘察设计技术中的应用促进了勘察工作的规范化和现代化；目前，我国在进行岩土工程勘察工作的过程中，很多企业为了自身的长远发展，已经逐步提高了勘察工程设计技术的创新，并且增加了相关的培训，提高工作人员的素质和技术，强化监督与管理，这样能够有效的提高勘察设计工作的质量，提高建筑工程的整体质量，实现建筑企业经济效益和社会效益。

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关键词：岩土 优化 方案设计 勘察技术 工程特点

勘察方案设计是工程勘察的核心技术工作，是岩土工程勘察成果质量保证的基础。

通常意义的勘察方案是针对具体的场地和建筑工程条件，按符合有关技术规范要求的条件，分为勘探点设置和勘察技术手段，优化设计的意义未得到充分的体现。随着建设项目的日趋复合化和复杂化，同一建设项目可能同时包括各类建筑基础、基坑工程等设计或施工必须的岩土工程科学分析评价内容。还可能涉及环境保护和安全生产等相关技术要求，致使同期勘察任务中涵盖了不同层次的勘察目的。如果是简单地按单一的岩土特点划分勘探项目，实施分地段或分划的岩土工程勘察，则可能出现部分勘探工作布置重复、勘察技术工作布置针对性差等现象.甚至引发部分勘探点技术工作不能满足规范或技术要求.其自身后果是显现勘察经济效益欠佳，同时会影响勘察工作质量，造成不良后果。

勘察方案优化设计的目的就是在实际技术工作中进一步追求科学性，最大可能地实现具有针对性的技术工作布置和采取充分的代表性样本，以较小的经济投入满足设计施工技术参数的获取和相应的进一步针对性的岩土工程特性分析、评价工作。

优化设计的意义不仅是简单地进行勘察工作成本的控制.还在于使勘察技术工作能够趋于完全地符合拟建工程所涉及的各项岩土工程特性要求，同时为勘探样品的采取、原化测试、观测、监测等现场的技术工作满足应用技术要求和工作质量要求提供得以实现的管理性保证措施。

勘察方案优化设计的意图就是在实际勘察技术工作中进一步追求技术工作布置的科学性，促使勘察工作布置的针对性最大可能地实现全面地逼近符合性，在获取满足设计施工所需的技术参数的同时控制相应的经济投入，并应为顺利完成相应的进一步针对性的岩土工程分析、评价工作提供可靠的保证。

勘探方案的主要内容包括勘探点位的布设、勘探点功用的划分、勘探深度的设计、勘探类型的确定及技术工作手段的选择和采样点布置等。在日常的岩土勘察实践工作积累中.我们结合实际勘察技术管理工作对勘察方案优化设计进行探索，并初步确定出实现勘察方案优化设汁的八项管理主控要素.具体工作内容及要求如下：

1.岩土工程特性分析

岩土工程特性分析的目的就是明确勘察目的，以指导勘察技术工作方向。全面细致和科学的进行岩土工程特性分析可使勘察工作计划对实现勘察目的具有针对性和勘探、测试工作与工程实际条件的切实性。

岩土工程特性是场地条件和建筑工程条件相结合而产生的建设工程设计、施工各项直接或间接的突出岩土工程问题集合岩土工程特性分析通常是建立在充分收集场地和工程的技术条件各要求的基础上确定的。

充分理解拟建设项目的岩土工程特性，可正确指导包括收集相关基础资料、编制勘察工作纲要和制定勘探测试技术工作措施的各项勘察技术工作。其中占有充分可借鉴的区域地质资料及认真分析本场地或相邻场地的工程信息和岩土工程条件是制定具体的针对性和切实性勘察方案的必要条件。当无可借鉴的前期勘察资料或前期勘察资料不全时，应建议业主补充勘察工作，如果缺少初步勘察资料，则应按一次性勘察技术要求布置勘察技术工作，以满足相应岩土工程特性分析确定的各项勘察工作意图。

2.确定勘察工作依据

勘察工作必须服从工程所在地的法律、法规约束及符合行业和业主的各项技术要求。勘察技术工作的依据是在岩土工程特性分析的基础上，结合建设工程设计或施工要求来收集确定的.包括主要的工作标准和技术工作指导规范、规程等。

通常情况下勘察工作应遵循的法规和标准是系列性的和复合性的，鉴于不同标准间界定的差异，勘察上作依据的一系列标准在某一方面的界定往往是一定范围内的控制值，实际勘察工作执行时必须通过分析研究归纳为某一确定的界定标准，并使之完全符合系列标准限定的范围，或克服所收集的系列规范中相互矛盾的界定值。

3.布置勘探点位

根据勘察场地范围和建设工程特点，依据研究确定的界定标准初步布置勘探点。初步布置的勘探点位一定要体现其代表性，确实代表拟建设工程的岩土工程条件，同时还须明确相关点位的布置示意图。

勘探点位布置应确切保证能够控制勘察研究的地域范围，其中的针对性分析的勘探点，必须严格布置在勘探点位上，对于一般性勘探点则可结合针对的建筑工程特性适当调整勘探点位.以便形成复合功用勘探点位。勘探点位的调整应结合场地条件进行而不失其代表性，决不可超出标准要求进行随意的简化。

另外.追求布置工作平面的简洁，便于进一步分析工作的进行，也是优化设计应考虑的问题。

4.勘探点功用划分及点位调整

勘探点功用即是勘探点布置的目的或意图的集合.勘探点功用的划分是勘探工作布置优化设计的重要环节。

调整合并同一勘探点附近不同针对性的勘探点位，以确定复合功用的勘探点位，同时注意复合功用的勘探点位应保持符合已经研究归纳的各项勘察技术工作设计的界定标准值。

复合功用勘探点位的形成.可适当减少勘探点数量，但应注意保证勘探获取一手资料或数据的质量和数量，同时须进一步强调勘探点布置的工作同的。

5.确定勘探类型及勘察技术手段

勘探点类型应结合勘探点功用和场地岩土层条什及地层鉴别精度和样品采取、原位测试要求的数量和技术等级综合确定。

通常钻探是普遍适用的勘探方法，因此，钻孔是常见的勘探类型。若勘探深度不大.且地下水位埋深较大时，应首选探井法：对于须划分岩土分区界线的勘探点位，探槽法是应考虑选择的方法。

确定勘探类型的同时尚应结合勘探点功用确定基本设计参数.如钻孔口径等。对于复合功用勘探点位，应按适合全部划分功用的参数（如最大直径）设计勘探点基本参数。

勘察技术手段须结合勘探点共用，按全面满足勘察设计要求，且同时具有可靠性保证的条件设计和布置。复合功用勘探点应结合勘探点布置目的设置相应的勘察技术手段，实际工作中的复合功用勘探点往往同时布置多项勘察技术手段。

6.勘探深度设计

勘探深度应结合勘探点功用及相关标准界定值进行设计。勘探深度设计时，岩土工程师应依据勘察意图进行科学分析，结合场地岩土层条件，分别按勘探点功能设计计算勘探深度。设计勘探深度时应避免盲目地“依托”某类规范，而忽视前期协调分析确定的个体技术意图或要求。

具有复合功用的勘探点位的勘探深度应按满足已归纳确定的界定标准.通常按最深要求的勘探点功用设计勘探深度。必要时同一勘探点的代表性范围内应布置多处不同勘探功用或类型的勘探井（孔）.以取得本勘探点的各项勘察目的性的功用要求。

7.布置技术工作点，标示技术工作要求说明

结合勘探点功用。辨明相应的重点探测部位（深度范围），按勘探、测认侧重等级（如主要受力层位）针对性地布置勘测技术点位。

单一的技术工作点布置技术要求或简单的技术说明，一般尚不能保证在实际工作执行时完全掌握技术质量控制的实质性要求，因此必须标示每个勘探点位的技术要求和说明，包括勘探深度的控制要求等，以确保勘探布置优化设计得以实现。

8.实施信息化勘察

勘探工地现场工程师应随时收集和分析已取得的勘探资料。并判断原有初步工作布置的符合性，如若出现偏差，则应尽快予以修正或及时调整勘察方案，使勘察技术工作意图与建筑工程特性和场地、地基条件最大限度地趋于符合，为最佳设计施工程方案的设立提供科学、可靠和规范要求的勘察成果条件。

信息化勘察的具体工作内容包括建立持续改进和及时补充的勘察场地综合地质柱状

图和相关工程特性参数，及时制定和修正勘探工作现场描述样板及其他针对性要求及增强勘探鉴别等级等。

勘察方案设计是勘察技术工作的策划过程，而勘察方案优化设计是进一步理解勘察目的及勘察工作目标，了解场地工程条件及前期相关工作内容及深度，预测各种岩土工程问题，并使之符合相关要求的多次循环性的过程。

诚然，勘察方案的优化设计尚难以归纳成某一特定的模型或函数以进行完全量化型的分析计算.但可按组合类的优化问题实施设计，且勘察工作布置的优化设计的意义是显而易见的。

勘察方案的优化设计工作应要求钻探、原位测试、检测技术人员共同介入工作。使优化设计的结果真正成为能够在现场条件下的易于实现的优化方案，同时应注意增强勘探布置工作方案的应变性，以确保勘察成果的技术工作质量。

优化设计不能以牺牲基本要求为条件，不是降低勘察工程价格就是优化，本文提倡的优化设计，是满足勘探技术要求的复合性勘探点位和结合工程实际具有可操作性的联合性优化设计。

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关键词:岩土工程；勘察；设计；问题

中图分类号： F470.1文献标识码：A 文章编号：

一、岩土工程的勘察中应注意的问题

1、勘察方案制定中应注意的问题

（1）掌握工程概况，充分了解设计意图

工程概况包括工程规模和特征，工程所处场地的复杂程度，建筑物地基的复杂程度等，掌握了这些情况才能确定勘察的等级。了解设计意图主要指清楚设计所需的工程地质资料参数。不同工程功能不同，荷载不同，结构不同，变形要求不同，因此对岩土参数的要求也不同。例如，在平原土石坝水库建设中，主要应考虑库区岩土体渗透性，坝体的稳定性，沉降，因此勘察要提供岩土体的渗透系数，变形系数，抗剪强度指标及地基承载力，而在高层建筑中，平原地区大多需要打桩处理，因而要提供桩基参数，变形模量等指标。只有掌握了工程概况，充分了解设计意图，才能使勘察工作具有针对性、目的性，做到有的放矢。

（2）重视现场踏勘

确定勘察的方法、手段之前，需要初步了解工程现场情况和区域地质资料。现场踏勘是了解工程现场情况和区域地质资料的最有效手段之一，是对工作现场的地质条件和施工条件等进行实地的概略调查和了解，使地质工作的设计和部署切合于实际。我国幅员辽阔，各地地形地貌不同，岩土体成因复杂多变，因而各地的不良地质作用不一，岩土体的物理力学性质不同，而岩土参数往往是通过多次试验、分析统计得出的，具有区域性和经验型，例如岩溶地区，喀斯特溶洞及土洞是主要不良地质作用，而在滨海地区，软弱土及盐渍土是勘察时必须重视的，在黄土高原， 黄土的湿陷又是勘察的重点，因此，要进行现场踏勘，收集临近工程的地质资料，充分了解区域地质特点和工程现场情况，为下一步工作打下坚实的基础。

2、勘察方案实施中应注意问题

（1）技术交底

从事现场作业的人员大多为近几年毕业的学生，缺乏应有的经历和经验，要重视初业人员技术交底。工作现场中技术、安全等交底不能流于形式，要针对项目的工程特点、场地环境进行技术、安全等交底，不能使现场人员知其然不知其所以然。

（2）根据现场情况适当调整勘察方案

由于岩土的复杂多变性，制定方案可能与实际情况有出入，在实施过程中要根据情况适当调整。比如勘探孔在预定深度内遇到厚度较大，且分布均匀的坚实土层时，一般性勘探孔深度可适当减小，而在预定深度内有软弱土层时，勘探孔深度应适当增大。又如在滨海地区勘察时，当遇到较厚砂层时宜适当增加标准贯入点，而遇到分布广、厚度大软弱层时要增加静力触探点和十字板剪切试验。因此现场调整勘察方案有它的必要性。

（3）室内试验条件要尽量接近工程实际状态

勘察是为工程设计服务的，要为工程设计提供必要的岩土参数，在室内试验时试验条件越接近工程实际工作状态，试验结果越符合工程实际。例如，在平原土石坝水库建设中，土试样试验前要先饱水，这是因为水库运行时，大堤浸没线以下是饱水的，正因为饱水，大堤上浸没线以下土的物理力学性质指标比浸没线以上指标要差。又如，在对击实土样做强度和渗透性试验中，不应用最大干密度对应的土试样，而一般采用压实系数为0. 94 左右的土样，这是因为在筑堤时，土体压实质量控制一般取压实系数0. 94 左右。

二、岩土工程的设计中应注意的问题

岩土工程设计做到可行比较简单，但是做到合理则很困难，因为它不仅依赖地形条件与地质条件，而且还依赖施工方法。进行岩土工程项目设计首先必须根据地质状况拟订初步设计方案，根据初步设计方案制定施工方法，根据施工方法验算设计方案的可行性，最后将详细的设计方案、施工方法与施工要求作为设计文件一并提交，在施工过程中还必须时时跟踪，发现地形地质变化较大还应及时变更设计。因此作为一名岩土工程技术人员，不仅要求具备良好的设计知识，掌握各种岩土工程的设计方法与要点，而且要求具备丰富的实践经验，了解岩土工程各种成熟的施工方法与注意事项，这样才能立于不败之地。

1、注意进行多种方法的比选。

首先应保证方法的有效性，然后选择方法的经济性。如在岩层中锚杆加固比挡土墙效果好；在土层中防护措施与削减坡度结合采用比单纯增强加固措施效果好；预应力锚索与抗滑桩结合比单纯采用抗滑桩效果好。

2、注意对工程永久安全度的认识

土体的蠕变变形作用，锚杆的锈蚀作用，预应力的松弛作用以及土体遇水软化均会对防护结构的永久安全度产生较大的削弱。

3、当需要加强防护措施时要注意分清加强措施的真伪

在某些条件下，加强防护措施可能并不能增加防护安全度，如仅仅增加锚杆直径或提高锚杆密度而不增加锚杆长度；增加锚杆长度而减小成孔直径；增加预应力锚杆的总体长度与强度但未相应增加锚固长度；承受水平荷载的桩增加长度而不增加直径；锚杆、锚索及桩未穿过滑动面或穿过长度不够等等。

4、注意对环境影响的评价

岩土体开挖一般要引起附近地表沉降变形，施工爆破在附近产生较大的震动与噪声以及引起地下水位出现较大变化而使附近地下水减少、地表水体不能长时间保持等等。

5、计划变更

在设计过程中必须提出施工质量检查措施和设计变更条件，这是由于现场地形地质条件复杂多变而保证岩土工程施工质量所必须的。

岩土工程更依赖于地质条件，一旦地质工作出现失误，轻者对设计方案进行局部修正或调整施工方法，重者必须改变整个设计方案，造成工程建设管理上的被动和经济上的损失，所以必须对岩土工程的地质勘察工作充分重视。岩土工程项目的地质勘察工作首先表现在对勘察的范围要求更广: 不仅在“点”和“线”上要明确，而且在工程影响范围内的“面”上甚至“三维空间”上均必须把握；其次表现在对岩土体的物理力学性质的要求更全面: 不仅要求提供岩土体的容重、承载能力和极限摩阻力等等，而且要求提供孔隙比，内摩擦角，内聚力，弹性模量等等，且不同的工程方法要求不一样。要搞好岩土工程的勘察设计，必须熟悉每一类岩土工程的设计方法，了解每一类岩土工程的工程影响范围以及对岩土体的物理力学参数的要求。对于岩土工程应该从方法的有效性、工程的永久可靠度、环境保护以及防止出现较大的地质灾害等多方面综合分析，做到工程既不浪费又有充分的可靠度。

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关键词：岩土勘察工程与施工地基设计

Abstract: in recent years, our country in geotechnical engineering and the foundation design engineering construction has been made on some excellent achievements, but some related theory also in at its preliminary stage, the author combined with the current national survey and design standard, analyzes the geotechnical engineering and the foundation design some easy to the problems, and puts forward relevant measures to resolve the problem, for peer reference.

Keywords: geotechnical investigation engineering and construction foundation design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号： 前 言

岩土工程勘察目的是查明场地地基的工程地质条件，提出基础类型建议，提供地基土物理力学指标和地基承载力特征值、桩基等岩土参数，为设计、施工等提供详实、科学、准确的地质资料。岩土工程勘察的对象是建筑场地的岩土体，是自然界长期形成的产物，受区域地质环境、自然条件和人类活动影响较大，其复杂性、多变性和不确定性因素较多。

一、岩土工程勘察

1.1野外踏勘与资料搜集

野外踏勘与资料搜集这两项工作可以帮助我们了解场地地形、地貌、地层及施工条件，一方面减少勘探工作的盲目性，做到有的放矢，另一方面使勘察成本合理，增强勘探单位相对竞争力。这主要体现在以下3个方面：

(l)拟建建筑基础形式、结构形式；

(2)场地地层工程地质条件；

(3)勘探方式的合理确定。不同的地区、地层勘探方法差别很大。

1.2原始资料的采取

岩土工程勘察一般时间短、任务重，取准、取全原始资料是岩土工程勘察的最基本的工作，任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量。这主要体现在以下3个方面：

(1)野外地层的划分应尽量详细。按颜色、状态、湿度甚至钻进难易程度、岩芯采取率等不同指标详细划分，为室内资料整理提供最详实的编录地质资料；对多钻机共同作业情况，应首先集中技术人员勘探一二个钻孔，统一编录形式，避免各行其事，尽而造成野外资料分层、定性、描述等难以统一，给资料整理带来困难。

(2)原位测试应严格按规范进行。静力触探试验时为减少零漂应定深调零，尤其在气温与地温相差较大的冬天、夏天，触探指标相差较大；标准贯入试验按规定进行杆长和孔深校正，一方面可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段，另一方面可以及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象，从而确保标贯数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入。由于碎石类土采样难、岩芯采取率低（因钻进多采用泥浆循环，细颗粒易冲失），对碎石类土的相对软弱夹层较难发现，碎石土的承载力一般较好，但其均匀性对地基变形影响很大，现实中不乏因碎石土的局部有软弱夹层导致建筑不均匀变形过大的实例，连续贯入是发现碎石土有无相对软弱夹层、判定碎石土均匀性和密实程度的必然要求。但也有人认为连续贯入效率较低且起杆困难，在勘探时不能做到连续贯入。

(3)地下水位的观测。一方面充分考虑周围地下水开采因素，另一方面观测应在最后一个钻孔施工 24h后进行，再者水位观测宜与钻孔标高相结合。我们知道，由水位换算地下水的正确流向允许±2cm的误差，水位量测直接参照孔口是根本无法满足该要求的（水位深度会因孔口参照位置不同而不同）。

1.3室内试验

室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标，但这是建立在原状的土样和正确的试验方法基础上的，若脱离其中任何一个方面均会使试验指标可信性大大降低。这主要体现在以下3个方面：

(1)原状土样的采取、保管。首先，不同的土应采用相匹配的取土器采取土样，如软土宜采用薄壁取土器，坚硬的土可采用单动或双动二重管取土器，有些勘探单位为图省事经常采用钻进岩芯切取士样（既欺骗甲方又欺骗自己）；其次，土样要妥善保管，夏天要防晒、冬天要防冻、送样要及时（尤其是易失水的粉土等）、存放要合理（不宜放到汽车钻驾驶室内，以免使土样振动、受热）。

(2)土的定性划分。要对各种土的基本工程地质性质加深理解，掌握各种类型土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙，而且在50及l00 kPa压力固结试验时会出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形量的情况（因我国膨胀土的膨胀力一般在50～lOOk Pa之间），若不注意这些特点，很容易把膨胀土定名为常规的粘性土。此外，对粉土定名时不能只重视塑性指数≤10的指标，还要注意粒径＞0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%的指标，若仅按塑性指数划分必然会造成―些误判（如粉砂有时也可测定一定的塑性指数)，另外对粉土进行承载力深宽修正和液化判别时均须根据其粘粒含量数值来进行计算，故粉土的粘粒含量是必做的项目。在有些地方，由于建筑不需进行液化判别且粉土非持力层不必进行深宽修正，而常常省略了粘粒含量试验。

(3)剪切方法的选择，直剪试验剪切破坏面与实际土体剪切破坏面不一致，剪切时排水条件不易控制，按《土工试验方法标准》(GB/T 50123-1999)规定，快剪试验只适用于渗透系数＜10-6cm/s的细粒土，而粉质粘土及粉土渗透系数一般大于10-6cm/s。故粉质粘土及粉土用直剪试验已非常勉强。对工程地质性质稍差的粉土及粉质枯土做直剪试验时，剪切强度指标回归性差（尤其最后一级荷载剪切强度偏低，再现性差），剪切强度指标仅能作为参考，而三轴剪切试验土样受力合理，且能控制排水，指标可信度高，虽然目前推广三轴试验不太现实，但一个工程进行一定数量的三轴剪切试验应是可行的。

2．地基基础设计

地基基础必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则，根据岩土工程勘察资料，综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素，精心设计。这主要体现在以下5个方面。

2．1粉土及粉砂地基承载力特征值深宽修正问题

如果对粉土仅按粘粒含量是否小于10%选取深、宽修正系数ηb、ηd。另外，对粉砂（不包括很湿与饱和时稍密状态）取ηb=2、ηd =3，但对很湿～饱和、松散～稍密的粉砂宜按ηb=0.5、ηd=2进行修正。

2.2地基均匀性评价问题

《建筑地基基础设计规范》（GB 500072002）虽要求进行地基均匀性评价，但没有给出相应评价方法，有些地方按《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ79-2002）评价高层建筑地基均匀性的方法来评价一般建筑地基是不恰当的。而按有些地区的经验：符合《建筑地基基础设计规范》(GB50007 - 2002)第3.0.2条规定，不必进行地基变形计算的建筑地基属均匀地基，否则就是不均匀地基，该方法是一种评价途径，也得到了较多的岩土工作者的认可,可以结合当地情况运用。

2.3地震效应问题

（1)波速测试数据直接影响场地类别的准确判定及建筑工程的抗震造价，规范规定对抗震重要性为甲及乙类的建筑必须进行波速测试。而有的单位往往一句话就估算场地等效剪切波速是多少、根据区域经验覆盖层厚度有多少，进一步依此数据确定场地土类型及场地类别，这是对规范认识的不足。

(2)地基处理后其剪切波速值也发生变化，场地地基土类型及场地类别也会随着发生变化，但这在地基设计中有时没有得到足够重视。

2.4复合地基承载力特征值的确定

根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007 - 2002)规范规定：复合地基确定基础底面积及埋深时，地基承载力的基础宽度修正系数应取O，地基承载力的基础埋深修正系数应取l。但当在某些地基承载力提高幅度不太大的土层进行CFC桩复合地基处理时，发现复合地基深宽修正后的地基承载力特征值还没有该天然土层进行深宽修正的地基承载力特征值大，这种问题应该是新旧规范衔接不当造成的。

2.5基础形式的选择问题

（11基础形式的选择应依据场地地层情况及区域经验综合进行，忽视任何一方面均可能造成错误。

(2)基础方案的选择应综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素，而不应与习惯或不正当利益挂钩；基础设计既不能不考虑地层情况、当地建筑材料及施工条件，只采用设计者熟悉的基础形式，也不能以利益的驱动违心改变合理的基础形式。

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目前,人们对建筑工程的质量给予越来越多的重视,建筑的基础就是地基,地基设计的好坏对建筑工程的质量具有直接影响的作用,而进行地基施工主要依赖于岩土勘察结果。岩土勘察工程与地基设计在建筑工程中是不可或缺的组成部分,两者都会对建筑施工质量造成影响。虽然我国的岩土勘察工程以及地基设计均取得了一定的发展与进步,但是仍处于起步阶段,还存在很多不足,需要我们不断进行改善与优化。在建筑施工过程中,需要特别注意岩土勘察工程与地基设计中存在的问题,提出有效的解决策略,这对工程的质量具有保障作用。

一、岩土勘察工程与地基设计的概述

岩土勘察工程要将建筑项目的要求作为依据,分析、研究、评价对建筑工程造成影响的各种因素,如环境特征、地质和岩土等,根据收集到的资料对岩土勘察工程进行编制。现场检验、室内试验、取土试样、原位测试、工程地质测绘等是岩土勘察工程的主要工作。根据勘察结果,在满足勘察工程各阶段所需的报告成果文件的情况下,全面地分析施工场地的地质条件。在建筑施工过程中,基础传送的上层结构荷载是由地基来支撑的。为了保证建筑物的安全性,要确保地基能够在使用过程中正常发挥作用,这就要求其在建筑物整体荷载力的作用下不会发生质的破坏。一般情况下,地基的土质在受到压缩、膨胀收缩、湿陷、冻胀等外在因素的影响,都会发生变形,但是这种变形允许在规定的范围内。此外,对地基进行设计时还需要考虑到地基基础底面单位面积压力应比地基的承载力小。

二、岩土勘察工程与地基设计中存在的不足

2.1 准备工作不到位

建筑工程的前期准备工作会影响岩土勘察工程与地基设计工作的开展。很多工程在实际施工中普遍存在前期准备工作不到位的情况,这就导致了整个工程项目出现延期的现象。资料收集不全面、未能精确分析勘察数据、未能全面地掌握岩土勘探工程的深度与范围等都是前期准备工作不到位的表现。建筑工程中的重要勘察手段就是岩土勘察工作,因此,需要严格按照填写标准与规范,认真详实地对勘察报告中的内容进行填写。如果不按照规范执行,会使勘察报告缺乏实质性和价值性,只是简单地对勘察数据进行总结与分析,会导致地基设计工作中如果遇到困难,将无法得到解决,从而延误工程。

2.2 勘察报告内容不规范

勘察单位仍受到工程地质勘察报告框架的影响,在岩土勘察报告中多以描述为主,勘察结论与建议较为笼统且不具针对性,多为理论研究,未能对建议给予重视。参数不仅不完整,而且存在矛盾,报告内容也存在不规范表达的情况。这使地基设计和施工人员无法将其采用,导致了勘察和设计工作不能顺利展开。

2.3 岩土勘察与地基设计规范性不强

只有规范地进行施工操作,才能保障工程的质量。虽然在岩土勘察与地基设计工作中都制定了较为完善的操作规范和技术标准,但是在实际操作中,仍然有很多工作人员未能按照规范标准来进行。这就是规范性不强的表现,极易在后期的地基工程中出现质量问题,严重时甚至要返工返修,使企业的经济利益遭到严重损失。经调查发现,岩土勘察工程与地基设计规范性不强是由多种因素所引起的。主要表现在由于受到地形、地质等自然条件的限制,使岩土勘察工作无法落实与展开;或者勘察人员并未进行全面勘察,只是勘察了重点地段,导致勘察结果的片面性,对地基设计的相关参数产生直接影响,为后期的建筑工程埋下安全隐患,甚至会拖延整个工程的施工进度等。

2.4 欠缺对环境条件的考虑

地基是整个建筑的基础,要建造一座质量可靠的建筑就必须具有安全可靠的地基。但是在现实的地基设计中,往往会缺乏对周围环境的考虑,地基周边的环境同样会影响建筑工程的质量,如气候、山体滑坡、地震多发带等。所在,在对地基进行设计时,要充分考虑周围环境,以防止其对建筑工程带来影响,延误工期。

三、优化岩土勘察工程与地基设计的策略

3.1 加强对前期准备工作的检查

为防止发生准备工作不足而使工程延期的现象,应落实岩土勘察和地基设计的准备工作,并严格对其进行审查。对于勘察目的、技术,以及岩土工程的特性,准备工作中的相关人员必须对其具有全面的了解,对施工场地、相邻场地的岩土信息和条件进行详细分析。在收集、了解、整理了各类信息、资料后,制定出合理的岩土勘察方案,使勘察工作能够顺利开展,这就需要确保地基设计数据的准确性。

3.2 提高勘察报告的规范性

需对勘察技术人员进行专业培训,组织其参加各类相关的学术活动和讲座,使其勘察知识更为丰富,从而有效扩大勘察技术人员的知识广度与深度。只有勘察技术人员的综合素质得到提高,其编写的勘察报告才会更具针对性,同时还能提出具有建设性的意见,令报告内容更为规范,提高定量数据分析的准确性。

3.3 加强对勘察现场的监督

为避免发生不规范取样、试验、钻探等现象,应对勘察现场的监督进行加强。另外,还要加强审查勘察报告,对报告中的勘察质量、工作量以及各个数据结论等一一进行审查。勘察单位需要建立完善的质量管理系统,充分发挥自身政府部门和社会监督机构的作用,对建筑工程的监督管理进行加强,使勘察市场能够健康发展。

3.4 综合应用勘察方法

对岩土进行勘察时有多种多样的方法,因此,在实际勘察工作中,为确保勘察结果的可靠性,应根据实际情况综合应用各种勘察方法。例如,需要进行划分勘探点位的岩土分区界,应首先运用挖槽法;地下水位埋藏较深,同时勘探深度不大时,可使用挖井法;对地层土层的承载力或者其他指标进行查明时可选择方便快捷的触探方法。

3.5 制定区域性勘察与设计规程

我国地质环境的特点较为复杂,同一名称的地基土,可能会由于成因环境的不同而在物理力学性质与力学性质上存在差异。从地基土的承载力来看,有些地区会低一点,而有些地区又会高一点,制定规范时主要是从建筑工程的安全性去考虑,其建议的指标对大部分地区是可行的,但对个别地区来说却过于保守。所以,要对地区性的研究进行加强,以制定出具有区域性的勘察与设计规程。

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关键词：岩土工程；地质勘察；数字化系统

众所周知，如今学科发展的三大支柱是：理论、实验和学科计算机技术。特别是学科计算机的发展为应用学科的发展带来了巨大的变化。三大支柱带来的巨大变化也影响了岩土工程勘察领域。

1我国岩土工程勘察的现状及存在的问题

随着经济和科学技术的发展，岩土勘察设计工作取得了巨大的进步，并与国际差距缩小。但是仍存在有以下几个问题：

1.1勘察资料与设计脱节

由于之前部门长期都是勘察、设计、施工都是分散作业，加之一些新规范，新技术应用不及时，造成岩土工程设计与勘察脱节。这不免造成勘察提供的勘察资料让设计人员往往摸不着头脑。并且就当前实践经验来看，勘察在设计整个过程的参与度还不够。另外，由于设计和勘察的脱节，设计人员往往勘察方面知识不足，很难深层次理解勘察资料，使勘察资料有效性没有得到最大发挥，造成了不必要的浪费和损失。

1.2系统综合能力差

岩土工程勘察设计涉及到方方面面的信息，包括水文、地理等等。然而，现有的岩土工程勘察设计系统还没有实现各类数据的综合采集、分析，因而使得设计方案可以获取的信息量有限，并不能得到全方位的数据支持。

1.3岩土工程勘察设计系统的局限性

现有的岩土工程勘察设计系统不具备空间分析能力，这种局限性极大的限制了其功能的发挥，如难以科学决策支持现有的勘察设计方案，取而代之，现有的勘察设计方案很大程度上受到专业人员主观因素的影响。另外，现有的很多软件都是比较落后的，与实际脱节。落后的软件就很难反应实际的情况，解决具体问题也非常的不完善。

1.4勘察技术与国际水平有较大差距

虽然解放以来我国岩土工程勘察技术取得了巨大的进步，但是与国际先进技术相比，我们仍有很大的差距，主要原因是我们在改革开放以来与国际先进国家技术交流不充分，国内岩土勘察技术成熟的过程相对闭塞，呈现曲折发展的状态。

2数字化系统方案

2.1岩土工程勘察数字化

数字化简单来说就是将一些分散的元素整合在一起，从而成为一个更具有整体性和协调性的整体。正是由于数字化这个巨大的优势，因而被认为是极具有价值的一个过程。如果设计到岩土工程勘察设计这个领域，我们可以将岩土工程勘察数字化解释为不同学科的有效组合。这个数字化系统相比于传统系统的优势在于充分整合和利用现代科学技术。尤其是CAD技术转变，使得信息化采集数据，数字化处理勘察资料，网络化硬件系统等成为可能，并随着其发展逐步建立起完善的工程勘察设计体系。具体说来岩土工程勘察数字化系统的概略工作流程如图1所示。

2.2岩土工程数字化系统的组成

岩土工程数字化系统因承载着采集和整合数据信息的任务，因而对技术的要求比较高，它主要涉及多方面的技术，如地理信息系统（GIS）、数据库、计算机图形学、地质学、地质统计学、地质建模、AutoCAD和Word自动化等。如图2所示，他们以勘察和设计为基础形成一个严密的系统工程：由图2我们可以清晰明了的看到数字化系统将这些技术紧密结合起来并形成了一个体系，这与传统的各学科独立工作不同，这样不仅能够促使各学科的相互渗透，相互交流，同时也方便数据的整合和集成。实现岩土设计数字化必经阶段和前提条件是岩土勘察的数字化，因而我们应加大对岩土勘察数字化的建设。

3数字化系统的实现

岩土工程地质勘察数字化的实现，主要解决以下关键问题：岩土工程勘察中场地方域的数字化、场地物性指标的数字化、场地地层的数字化和岩土工程勘察数据库的设计。如何实现这个数字化系统呢，可以结合岩土工程地质勘察与地理信息系统（GIS），这样的好处就在于能够充分利用GIS的优势，充分发挥其效用。众所周知，GIS具有强大的信息采集、处理、分析能力以及空间查询功能。勘察数字化系统与GIS结合可谓是强强联手，一方面可以精确分析勘察数据资料信息，改善传统勘察系统对于复杂多变情况下束手无策的状态。另一方面有利于实现岩土工程勘察数字化系统中场地方域的数字化。因为借助GIS的优势可以创建可视化操作平台，而这个平台是实现勘察数字化的前提条件。如何实现岩土工程勘察数字化系统中物性指标呢？总的来说应该通过理论联系实际，理论作为指导，实际情况作为重要的参考。具体说来，理论主要是指地质统计学、相关距离的基本理论。而所谓的实际就是结合工程情况包括物理力学性质指标、相关距离和工程场地剪切波速等，然后运用理论进行统计计算分析。岩土工程地质建模相关理论详细的对岩土工程勘察参数的数据结构设计以及虚拟岩土工程剖面、地质相关属性等计算的相关技术进行了说明，其实，这就表示岩土工程勘察数字化系统中的场地地层的数字化的实现。总的来说，数字化系统的实现需要考虑当前的现状，并且适应其发展规律，对系统的概念和结构设计进行分析和总结，并综合运用相关技术才得以完成。

岩土工程勘察设计数字化系统是一个系统工程，它跨多个专业多个学科，因而岩土工程勘察设计数字化不是一蹴而就的，而是一项长期的任务。要解决传统的勘察设计情况，就应该深入剖析当前岩土勘察设计的现状，并通过理论和实际的研究创建一个岩土工程勘察设计数字化系统，并且这个系统的开发应得到现有成熟技术并寻求或有的先进技术的支持。只有这样才能够真正实现岩土工程勘察设计数字化。

作者:陈媛媛 单位:四川省川建勘察设计院

参考文献

[1]包世泰，夏斌，蒋鹏，等.基于GIS的地质勘察信息系统设计与实现[J].地理与地理信息科学，2004，20（04）：31-35.

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【关键词】中国，岩土，工程勘察

岩土工程常常包含一个巨大的天然和人工土体。天然土体的工程性质因地质起源、地质历史及环境条件而变化，常常存在地区上和地层上的差别。人工土体的工程性质也因填料选用、填筑方法和填筑质量的不同而不同。因此土体的工程性质只能在勘察设计或者填筑期间通过对有限个测试点或有限个试样的测试结果的概率统计分析来判断，远不象其它工程材料那样，可以按统一的规格和严格的工艺进行系列化生产，其工程性质的随机变化可以较容易地用长期积累的大量测试数据和概率统计方法进行比较精确的预估。

岩土工程性质测试中需要控制的边界条件、初始条件和加荷条件都比较复杂，实施起来比较困难，其与实际的差别就可能比较大，因此测试结果常常不能比较确切地反映真实情况。岩土工程中的各种力学计算方法不及其它工程结构的完善和成熟，由于计算方法不精确所可能引起的误差比较难于精确估计，所以进行岩土工程实例的分析研究就比其它工程结构更加困难。

岩土工程的发展历史不仅可以追溯到人类有历史之前，而且应当说地球上一有人类，就有岩土工程活动。只不过岩土工程形成为一门专门学科，至今尚不足100年。人类发展的历史就交织着岩土工程发展的历史，岩土工程的发展经历了以下四个阶段。

第一阶段：岩土工程起始于人类依靠穴居以躲避洪水猛兽和风霜雨雪侵袭的时代，包括其后原始人利用土、木、石等自然资源，以谋求改善生存生活和生产条件的时代。此中人类的种种活动无不包含了或有赖于岩士工程。而在其早期，岩土工程活动以解决栖身之处和防治水患为首要目的。人类经过聚居时代、部落时代等等而产生了城市，道路桥梁渐渐为人类生活交往、生产活动及统治者进行治理和对敌进攻等所必需，于是出现了与岩土工程密切相关的又一重要工程领域。

第二阶段：自18世纪60年代起至20世纪20年代中期或1925年太沙基发表划时代的《土力学》名著之前。第二次工业革命极大地推动了世界各国生产力的发展，使工场手工业渐渐向近代大工业机器生产发展。岩土工程施工随之由纯粹的手工操作、体力劳动，发展为半机械化或局部机械化作业。尤其是此时陆上交通进入了铁路时代，以及码头、水库等的兴建.都带来了一系列新的岩土工程技术问题，促使人们开始进行理论探索与技术创新，为此拉开了岩土工程学术研究的序幕。

第三阶段：此时期始于太沙基发表

第四阶段：进入21世纪，以电子计算机技术、航天技术、信息技术为代表的一系列现代高新技术的兴起，已引发了人类历史上前所未有的一场科技革命。就我国而言，在新的世纪里将会出现史无前例的工程建设，大量的复杂的岩土工程问题都将急需研究攻克，岩土工程的重要性必将更为突出。岩土工程学科必将出现新的突破。因此可以预料，岩土工程学将在2l世纪迅速实现由第三阶段向第四阶段的转变。

我国当前的岩土工程勘察设计水平大多数处于低水平状态，仅仅只有少数的企业达到了国际先进水平。这就使得岩土工程勘察单位的资质较低，而且其提交的成果水平较低。即使是一些资质为甲级的单位其成果水平也受限，有的提交成果甚至还存在比较严重的错误。同时，在新技术的应用以及新勘察方法的使用方面，只有少部分的单位有能力去开发，大多数的单位仅仅依靠传统方法，使用生搬硬套的方式，不能达到很好的效果。这要求相关部门的政策在导向过程中必须重视整体水平的提高，而不是少数单位能力的拔高。必须通过将知识密度和劳动密集型企业分流的方式，才能对勘察设计工作进行改造。

当前大多数的岩土工程勘察设计单位都已经实施企业化，从之前的行政拨款转向自己掏腰包――自负盈亏。所以部分勘察设计单位为了获得利益，而将勘察设计质量管理放松，造成勘察设计成果质量不高等问题。集中体现在这样两个方面。（1）由于勘察时间减少，为了达到对应的工作量，只好采取压缩工程成本的方式。同时为了盈利，而对勘察成果睁一只眼闭一只眼。（2）钻探与取样过程不符合对应的标准，为了压缩时间，勘察过程中可能采用2～3 m 采样一次，导致分层不够准确，抑或造成部分稀薄地层不能勘察得到。而且在取样过程中不适用取样器，而直接使用原状土样。

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关键词：GIS; 地理信息系统；数据库；专家系统

Abstract: in recent years, with the development of satellite technology and other high-tech, influenced the development of cadastral surveying and mapping science to a great extent. Combined with the cadastral surveying and modern surveying and mapping technology closely, make the cadastral surveying and mapping from theory to practice has been a fundamental change, cadastral surveying and mapping technology will also have a broader space for development. This paper briefly introduces the application of geographic information system in geotechnical engineering exploration, for reference only.

Keywords: GIS; geographic information system; database; expert system

中图分类号：K825.89文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

一、 引言

地籍测绘为土地管理提供了精确可靠的地理参考系统，在其发展史上有着不同的任务和模式。一般的岩土工程勘探信息, 包括地形地貌、地层界面、断层、地下水位、风化层厚度以及各种物探、化探资料等,这些信息是直接从室外勘探测量获得的。当工程结束后勘探资料将不会在被重复利用，不同的单位在同一地段施工将要重复的勘探却取得相同的测量结果，这样将会浪费大量的人力资源和物力资源。

本文以沈阳为数据库建立背景建立沈阳地铁沿线数据库，沈阳的地质条件优越，相当长的一段时间内地质条件改变不会很大，所以重复的勘探浪费资源。因此将已经勘探过的岩土工程信息进行汇总就会节省很多资源，建筑工程中的岩土工程工期也会大大缩短。基于沈阳地质的优越性，相同地域的岩土工程设计是相近的或可以拿来参考的以节省工作时间，那么除了勘探结果的汇总外进一步的设计将已有勘探结果的地段的岩土工程设计集中建立数字化的三维数据库。

二、 GI S 在岩土工程的应用现状

南京大学地球环境计算工程研究所应用三维地质建模技术,对某工程进行三维地质分析,并通过数据转换接口,将其美国Prt er Dougl asC等用GIS对工程数据进行分析评价2并取得良好效果。1989年和 1991年美国科学基金会与联邦高速公路管理处利用GIS建立了美国岩土工程试验现场信息系统,该系统对美国所有岩土工程试验现场所得的数据进行处理、管理、演示及输出。美国科罗拉多州立大学Mar ioMejia-Navarro和Ellen.Wohl(1994年)利用GIS对哥伦比亚麦德林地区地震灾害进行了分析和研究。1997年加拿大的Trevor JDavis和CPeterKeller运用GIS的最新技术———模糊分类和虚拟现实技术,再现斜坡的形态,从而为工程勘察及评价提供依据。而在我国,姜云和王兰生利用GIS的信息存储、查询、空间叠加运算等功能,作出移入GIS数据库中进行各项空间分析,从而为工程设计和施工提供依据。

三、 我国岩土工程现状及存在的问题

我国岩土工程勘察的现状及存在的问题很长一段时间以来,岩土工程勘察设计工作在我国岩土工程领域取得了长足的发展和进步, 特别是计算机技术和现代科技技术的应用,使岩土工程勘察、设计工作发展更是迅猛,工程勘察在装备和先进技术应用上有很大提高,在进入20世纪90年代以来,各勘察设计院在勘探、测量、设计等方面均应用计算机处理使得研究方法和技术有了显著的进步;随着RS、GI S,GPS(3S技术)的发展,使岩土工程勘察进入到以数据库为核心的勘察设计一体化产业体系。

GIS的研究对岩土工程发展的贡献，收集、获取准确的当前数据和历史数据；维护、共享各种数据和信息；分析空间、统计和时态环境下的数据和信息；为设计和施工做出参考；节省各方面的资源；形成有商业价值的成型软件。但是在注视上述发展的同时也应该发现, 目前虽然计算机辅助设计(CAD)已广泛应用于岩土工程勘察设计中, 功能日益完善。但是,由于多种原因,岩土工程勘察设计之间仍有许多问题有待完善,我们需要克服这些存在的问题,使我国岩土工程勘察一体化成果取得长足进展。存在的问题主要是如下：

(1)勘察资料过于地质化。

(2)各专业设计系统间封闭。

(3)数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。

(4)设计软件不够完善。

(5)软件的系统封闭性。

(6)勘察信息数字化程度低。

(7)系统综合能力差。

(8)现有的岩土工程勘察设计系统基本不具有空间分析能

力。

(9)研究成果和软件与实际使用脱节。

随着计算机技术、网络技术、数据库技术以及图形处理技术的快速发展,科技人员越来越重视GIS在岩土工程勘察设计中的应用。由于岩土工程勘察设计需要涉及到大量的勘察数据处理、图件绘制、自动计算及辅助决策等,所以给GIS技术提供了广阔的应用空间。将GIS技术引入岩土勘察设计领域,可以大大提高工作效率,节省人力物力资源,提高勘察设计结果的准确性。建立工程勘察信息系统,对于实现地学信息资源共享,支持工程规划、建设的科学决策,完善单项工程勘察等都有非常重要的现实意义。

四、 专家系统方案的建立及优点

解决岩土工程存在问题的关键是建立一个集数据、设计为一体的岩土工程专家系统。首先需要建立一个统一的数据库及协同工作环境,进行系统的总体设计和制定切合实际的实施方案,另一方面要充分利用大量的已经成熟的技术并寻求新的或有待开发的先进技术的支持,虽然这些技术的出现只不过是几十年, 甚至是十几年、几年的事情, 但它们在岩土工程勘察的应用中争取得了很大的进展。

根据近年来的研究结果初步建立了研究方案。

专家系统建立的方案：

1、将数据用 excel汇总；

2、利用已有的数据与理正软件建立完整的岩土工程设计方案；

3、利用以上两步骤应用 GI S软件建立立体的 3D 模型；

4、形象的 3D 模型能够更加明显的凸显出地质条件下，地基基础处理方法集中于数据库中方便随时查看，避免重复勘探设计；

岩土工程专家系统的建立需要大量的现有数据和岩土工程勘探设计结果作为依据， 专家系统建立有以下优点

1、将已经勘探的数据进行整理建库，无需二次勘探；

2、已建立的数据库可以再多方面得到应用；

3、将建立的数据库与岩土工程设计软件建立连接直接将已有的设计结果直接输出，一边节省设计时间，缩短工期；

4、建立岩土工程专家系统方便日后对工程的检查和纠偏，数据库建立后，应用GIS软件的强大功能将会体现出三维的空间数据模型，在模型成熟以后，将数据库模型与岩土工程设计软件结合，这样勘探设计将不再分家，勘探设计一体化得到实现。如将勘探设计一体化实现那么将节省大量的人力和物力，这将是研土工程领域的里程碑。

五、 结论及展望

GIS在岩土工程应用中的发展趋势与岩土工程学科的发展及GIS本身的发展密切相关。未来的岩土工程发展将加深力学、化学、环境科学、地质科学乃至社会等科学的交叉和融合。如何建立一个准确的模型数据库,并将其恰如其分地应用到GIS系统中去,这是解决岩土工程专业问题的关键所在。

随着岩土工程理论和技术的进一步完善,以及GIS技术的飞速发展,GIS在岩土工程中的应用将会更加广泛和深入。但是,GIS在岩土工程中应用的同时依然需要基础资料的收集、必要的野外调查试验及室内分析实验等传统的研究方法;只有在全面深入的基础研究条件下进行GIS分析才能真正应用到工程实践中。由此可见,GIS技术在岩土工程中的应用具有广阔的前景。

参考文献：

[1] 雒林林,陈情来,张春生.GIS在我国岩土工程中的应用.东北测绘，2002,3（25）.

[2] 包惠明,胡长顺.GIS支持下岩土工程勘察设计一体化.水文地质工程地质，2002,2.

[3] 段辉云石东虹。基于GIS的岩土工程勘察一体化系统构建思路研究.工程技术，2010,5

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在网络信息化和计算机科学化的发展背景下，传统岩土工程勘察技术得到了很大发展，勘察质量也得到了很大程度的提高，这些都得益于当前的勘察技术利用了数字化的技术，使岩土工程所需要的信息在计算机科学技术、图像处理技术和建模技术的基础上进行数字化处理分析。

2岩层勘察技术的一体化

现代信息技术的发展提升了岩土工程勘察的水平，但是一些客观因素的存在，使得沿途勘察设计中依旧存在一些需要改进的地方，比如勘察资料的过于专业化、不同领域设计内部联系不够、过于封闭等等；另外一些行业工程中还存在着设计系统功能的不完善，勘查技术水平见底等问题，为了解决这些问题，就必须要建立起岩土工程勘察数字一体化系统。一般来说，岩土工程勘察一体化分成纵横向一体化和松散密切一体化，所谓的一体化，指的是借助岩土工程勘察测绘技术，根据相应数据库系统，利用数字化技术整合出工程项目需要的所有信息，同时构建出计算机辅助信息处理程序，让原来岩土工程中的手工全部转变为现代化CAD技术，极大的提高了岩土勘察的工作效率。

3岩土工程勘查技术数字化具体内容

3.1地理信息系统的应用。

地理信息系统实质上是岩土工程方域这方面的数字化，它是以互联网技术为基础，同时具有分布式结构、广泛的访问空间以及独立平台的系统。这个系统主要包括计算机信息技术、地理学等多门知识，同时在计算机硬软件的支持下，综合分析和管理岩土工程勘察的空间物理信息的地理数据，为工程项目的决策和管理提供可靠的信息，为野外的勘查工作提供了极大的便利。尽管地理信息系统与岩土工程勘察一体化属于不同的领域，但是在岩土工程力学中却包含了太多的地理信息，这些信息很大一部分都是与空间坐标有关，后期的设计工作都是在空间信息的基础上进行，换句话说，全面的地理信息是岩土工程勘察设计的强大后盾。地理信息系统集合了采集信息、管理信息和分析信息的系统，所以将地理信息系统综合运用到岩土工程勘察设计工作中能够充分利用该系统在采集、空间分析和管理功能，来对沿途勘察工作以及在具体施工中所需数据进行科学的分析和管理，这与传统的勘察技术相比，地理信息系统就具有很大的改进。具体来说，地理信息系统在信息数据的采集和处理上会更加高效快速，而且采集的数据质量更加高，来源更加广泛；地理信息系统的数据库可以准确描述和表达出空间实体，图形和图像的集成高度准确，为后期勘察设计数据、构件科学专业设计、分析和决策提供了全面的信息支持；最重要的一点，地理信息系统还具有智能化的可视化操作功能，使岩土工程勘察设计的可视化操作有了可能。

3.2地质统计学的应用。

地质统计学是在区域化变量理论的基础上发展起来的，通过对变异函数的应用来分析不同空间中随机分布的结构性数据和空间格局异常变化，来对这些数据进行专业的评估分析或者是模拟相关数据的离散性。地质统计学包括典型统计学和空间统计学的知识，重点是对地质特征进行科学分析。在岩土工程的勘察过程中，地质统计学与地质的历史和应力状况有着很大的关系，有一定空间相关性，而且这种相关性在土层的随意两点间就能够得到体现，如果两点间的距离越大，它们之间的相关性就会减少，反之则会增加。一般在描述岩土空间自然相关性方面，是建立在随机场景的基础上，利用方差折减系数来判断出“点”和它所处环境的变异性来计算岩土性相关距离，这也是岩土工程可靠度研究中的一项基础工作。在岩土物性参数的统计过程中，相关距离是其中重要的参数之一，如果土层的岩土物性在完全相关距离之内，那么两点的岩土物性就会相互独立，所以我们只需要计算工程中的特定土层岩土物性参数相关距离就能够清楚了解该岩层地质物性状况。在相关距离的计算方面，计算方面有平均值法、相关函数法和回归模拟法等等，不同的计算方法都需要相应的理论依据，在应用的难易程度上都有差异，有各自的优势。

3.3岩土工程建模的应用。

不同的岩土工程，它们的工程构造规模、形态结构等方面都会存在一定的差别，而这些地质构造从某种意义上来说是可以认为是点线面之间的结合，而这些所谓的点元素的集合指的是测点、线元素之间的结合、面元素集合则是指人工填土的厚度等等、体元素的结合则是地下岩体形状特征。不同的地质对象都会在一定的空间位置范围内，都有一定的形态地质特征，同时与其他地质对象保持着一定的空间关系，所以地质对象的主要特征是空间、属性和空间关系的特征。一般的地质对象能够根据地质形态来分析它们的表征，接着再根据地质对象所处的年代、岩性、含水量和力学特性等不同属性参数来分析它们各自所处的空间分布状况，一般的地质岩层对象在空间的上关系是邻接或者包含的关系。所以在构建岩土工程模型时需要以岩土工程的空间特征。岩土工程的属性等关系为基础，构建模型主要依据人们对外界信息的提炼，用来预测一个或者多个工程地质变量的空间变化规律，在岩土工程建模过程中，关键部分是根据已知的数据同时按照相应的数据逻辑关系推算出提其他的位置点；另外应用方面的关键技术是针对项目工程勘察参数结构设计和地层处理的模拟。所以我们只要根据具体的需求来模拟研究区域内某点虚拟钻孔土层状况，并且完成所有等值线搜素的工作。

4结语

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【关键词】岩土工程；工程勘察；创新途径

与人工材料的混凝土或钢材相区别的岩土及土的主要特征，在于岩土的裂隙性及土的孔隙性。一般情况下，统称“岩体”的岩石和裂隙，可适当将裂隙分为“结构面”。而勘察设计岩土工程的关键点在于产状、参数及分布的结构面的明确。存有一定孔隙的散体材料，是土的要义。而针对饱和土，由于逐步增长与消散的孔隙水水压力，加荷速率不同其地基负载力也不尽相同。超静水压力在饱和土内可产生挤土效应，挤断、挤歪或上浮桩；而孔隙压力处于非饱和土内，可产生基质吸力，随着增加的土含水量，基质吸力反而降低，由此呈现出一定程度的不稳定性。概括来讲，岩土工程需特别重视孔隙压力的掌控工作。

1 勘察岩土工程中的潜在问题

按照勘察实例的全过程及其最终结果，总体可归纳勘察工程中发现的各类问题：

1.1 搜集的资料不全，未明确任务目的。明确工程设计意图，方可掌控工程施工力度，并对设计工程及工程施工过程中出现的岩土工程问题予以及时有效的处理。但大多数报告勘察的前期搜集的资料不全，未详细标明工程拟建的地面整平标高、工程架构形式等方面的实际情况，并严重欠缺工程设计方单位的勘察技术要求。

1.2 岩土工程场地地质问题。具体表现在场地地下或许存有不明物体、空洞或岩石埋藏方位、地理分布及其深度的明确等方面的地质问题。

1.3 工程划分界面问题。涉及到界面划分岩石风化程度与岩土体，判定软弱结构面与地质构造，以及地质界面相对有缺陷的地质体等。

1.4 岩土工程的参数问题。主要是室内外试验较难获取的岩土层，换句话而言，也即粗风化岩、残积土或颗粒土等，并其较难确定岩土的设计参数。

1.5 勘察技术人员的素质问题。具体包含勘察技术人员所掌控的勘察技能深度及广度，工程各专业和勘察间欠缺相关的技术沟通与内部交流，各自间的技术服务对象及具体发展情况未能及时了解，致使应对复杂度高、责任性强的重要工程项目时，往往不知所措，不知实施何种技术手段去迎接技术挑战。

1.6 勘察岩土工程的综合技能问题。具体表现在部分勘察技术人员未具备专业野外勘察及分析、整合与使用室内原始资料的技能，欠缺真假辨别，归纳整理及填充资料的能力，未充分掌握工程架构及设计建筑方面的专业知识，由此时常造成不明目的的工程勘察，所反馈的资料未符合设计的需求指标。

2 岩土工程勘察时易于忽视的问题

变数较大的地层情况，是勘察岩土工程工作最大的特征之一。同时，国内各行业规范相对较具体，却不可硬搬生套。勘察岩土工程工作需由工程拟建特征与场地地质条件来决定。在实际勘察岩土工程时，需重视几项易于忽视的问题：

2.1 片面地基条件只需与负载力相符即可，对工程建筑物内的均匀性与稳定性场区土层和变形极易忽视；勘察工程工作，不仅应提供满足建筑结构荷载所需要岩土工程特性指标和地基基础设计参数，尚应包括可能影响工程稳定的不良地质作用、建筑场地类别、建筑抗震地段划分和岩土地震稳定性等对建筑场地稳定性适宜性评价所需要的内容。

2.2 易忽略在详细勘察中勘探深度应自基础底面算起的规定；在一些建设工作中往往场地未经平整，现场地面标高高出设计地面标高很多，勘察前因没有收集详细标高资料，忽视详细勘察的勘探深度自基础底面算起的规定，以致选成勘探深度小于规范强制性条文的规定。

2.3 基础选型建议应全面客观、安全经济。在进行岩土工程勘探的第一个钻孔开始，就应对拟建工程的基础，有一个基本概念，因为采用的地基形式也关系到钻孔深度和勘察工作量是否满足抗震设计、场地评定等规范要求的问题。地基方案的选取应在对周边原有建筑物的基础、本地的施工条件和施工能力、完工时间、工程造价等多方面进行调查分析的基础上，结合拟建场地的土层情况及建筑物的结构和荷载、设备等各方面情况进行综合分析，提出安全、经济合理的地基方案建议。

3 创新探讨与实践岩土工程勘察

3.1 应用数字化岩土工程勘察技术

数字化岩土工程勘察是应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术及CAD 技术，通过计算机及其软件，将工程项目的所有信息有机地集成起来，建立综合的计算机辅助信息流程，使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD 技术转变，作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化，逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的智能化的工程勘察设计体系，主要解决的是岩土工程勘察中场地方域的数字化、场地物性指标的数字化、场地地层的数字化和岩土工程勘察数据库的设计。

3.2 数字化建模岩土工程方法

岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法，主要通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法。其数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料，包括测点的几何特征数据和属性特征数据，然后利用数据解释结果重构地质体界面。可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来，构成网状曲面片，进而确定整个地质体的空间属性，有很多方法用来表示表面，可以采用不规则格网法，就是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。

3.3 基于GIS 的勘察岩土工程技术

将岩土工程地质勘察与地理信息系统(GIS)结合起来，利用地理信息系统强大的数据采集、管理能力和空间查询、分析能力，解决了传统岩土工程勘察由于勘察数据内容上的复杂性和形式上的多样性而在数据处理上无能为力的状况，而且利用地理信息系统强大的可视化操作能力为岩土工程勘察提供了一个可视化的操作平台，实现岩土工程勘察数字化系统中场地方域的数字化。由于岩土工程勘察设计需要涉及到大量的勘察数据处理、图件绘制、自动计算及辅助决策等，将GIS 技术引入岩土勘察设计领域，可以大大提高工作效率，节省人力物力资源，提高勘察设计结果的准确性。

4 结束语：

具有接触对象范围广、处理问题多的勘察岩土工程工作，包含有相对复杂的勘察内容。勘察岩土工程的专业作业人员，与岩土工程相关的规范条例、操作流程全面掌握的同时，认真展开实际勘察工作，广泛汲取与积累实际工作经验，加深沟通学习，不断提高技能，才能使勘察工作得到有效开展，确保勘察成果与设计和施工工程的需求指标相一致。

参考文献：

[1]张荫岩.土工程勘察.中国建筑工业出版社.2011(6).