岩土勘探论文范文
时间：2023-04-10 02:59:58
导语：如何才能写好一篇岩土勘探论文，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。
篇1
1钻探设备及工艺
岩土勘探工程是通过钻机钻进地表中，并在地下形成圆柱形的钻孔，从而从钻孔中来获取不同深度的岩芯、土和水样品，获取后的样品经过实验室分析后所得到的资料即是勘探的基础数据。进行岩土勘探时不仅工艺较为复杂，而且具有较强的综合性，因此需要准确划分地层和测定界限，还要做好原位测试工作，对原状土进行采集，所以在岩土工程勘察中，勘察质量往往取决于钻探技术和钻探方法的好坏。
1.1钻探设备
在进行岩土工程勘探时，进行钻孔所需要的所有装备都可以称之为钻探设备，其不仅包括钻机、钻探用泵、空气压缩机、动力机和传动装置，同时还包括与之配套的钻塔、拧管装置等。其以整体式和组装式两种装载方式存在，而在整体式中还可以将其分为固定式、拖引式和自行式。而且钻探设备按其用途不同还可以进行多种划分，其应用的领域也较为广泛，部分专用钻探设备则专用于其领域内的钻进工作。岩土工程勘探时，通过岩芯钻探设备和取样钻探设备来实现对地质的取样勘察。
1.2钻进方法
在岩土工程勘察过程中，在进行钻进过程中所采用的一切方法即称为钻进方法。在实际钻进过程中，可以采取的钻进方法较多，不论是按钻进工艺，还是钻进时是否采取岩芯或是回转钻进时破碎岩石所使用磨料的不同，都可以将钻进方法分为不同的类型。但无论哪种钻进方法都是为了在钻进过程中能够实现破碎孔和破碎井底岩石的需要。
2不同地层的钻探工艺
2.1粘性土
（可塑偏软/硬粘性土）针对软弱粘性土强度低、压缩性很大且渗透系数很小、触变性及流变性大等特点，可采取重锤冲击钻进和长/短螺旋钻进，如果钻探环境位于地下水位以下，可采取套管螺旋钻进或冲击回转钻进。重锤冲击钻进效率比较低，且对孔底附近一定范围内地层有扰动。螺旋钻进通过电动机带动螺旋钻杆在钻压作用下使钻头回转吃入地层，将地层按螺旋线逐步切削，切刮下的土质碎屑沿螺旋叶片上返到孔口，该方法钻进效率高且不用清洗设备。长螺旋钻进直径应小于1m，深度不超过15～20m之间。短螺旋钻进属于非连续型钻机，较之长螺旋钻效率稍低，其孔径多在2～3m内，钻进深度一般小于30m，最深不超过50m。冲击回转钻进对泥浆比例要求较高（表1），避免水流将钻进土层冲散混入泥浆。必要时可在回次终了时，停止送水，增加干钻进尺距离已获得土层样品，或采用双动双管取心钻具。对于硬塑状粘性土，一般的螺旋钻进在土的粘性较大时易发生埋钻或钻杆折断的现象，且对土层扰动较大，应尽量选用小肋骨钻头，冲击回转钻进方法。冲击回转钻进技术分）液动、气动和气液混合动力三种，具有效率高、钻具转速低、钻头寿命长和孔内事故少等特点。液动冲击回转钻进以清水或泥浆形成高压作为动力，钻孔直径一般为56～130mm，最大不超过400mm，钻孔深可达800～1000m；气动冲击回转钻进以高压空气为动力，钻孔直径介于65～228mm之间，最大可达到762mm。施工中应先慢速钻进，使钻头切入土层后改用中速转进，可加快钻进速度且钻具提升阻力小。
2.2砂层
该地层的钻探工艺与砂粒粒径有很大关系，且受地下水影响较大。螺旋钻进适合砂土中粘粒含量较高且砂粒主要为粉细砂的地质环境，如果需深孔钻进，可在施工后期换用小直径螺旋钻。粉细砂杂粘性土情况下，应降低钻速，减小钻进压力，泵量调整至适中。回次终了前，应以泥浆清洗钻孔，将孔内悬浮的粉细砂带入泥浆池后方可停泵，减小沉砂卡钻事故发生的几率，停泵后干钻0.3～0.5m，确保岩心不脱落。对于中粗砂、砾沙以及地下水位以下的沙土，一般采用品字形硬质合金钻头，低转速，灌浆泵吸反循环钻进，过程中需不断浮动钻具，慢提快放，形成空底反循环。因钻头外径略大于岩芯管，所以能很好地约束岩芯管，确保岩芯的原始结构。没回次终了前，以泥浆清洗钻孔，去除空中悬浮粗、砾沙，防止沉砂卡钻。最后停泵干钻0.2～0.3m，停止浮动钻具精细干烧，防止钻孔周壁坍塌造成废孔，并带出岩芯样品。
2.3卵石层
在卵石层进行钻探时，其工艺受到的影响较多，所以在不同的地层条件下需要采用不同的钻探工艺来进行勘探工作。对于较薄地层情况下，可以利用泥浆护壁回转方法进行钻进，而当遇到较厚地层时，在粘性土含量较低的情况下，则可以利用跟管进行钻进，确保进尺的连续性和顺利性。利用回转钻时时则适用于地层密实度较高的情况，这样可以有有效的起到保护孔壁坍塌的发生。为了确保孔壁能够得到有效的保护，必要时也可以采用投入粘土球的方法进行钻进。而一时有塌孔现象发生时，则需要采取必要的措施，往往是通过加大泥浆浓度，或是在钻到一定深度后拔出钻具放入跟管的方法来继续进行钻进，而且在对钻进的速度进行有效的控制。利用反丝套管来避免出现丝扣脱滑现象的发生。另外在砂层和卵石层钻进时，则需要采用高质量的泥浆进行钻进，有效的起到保护孔壁的作用。
3结语
篇2
论文关键词：工程地质勘查,物探,钻探,地下采空
1工程物探
物探是地球物理勘探的简称，它是以专门仪器来探测地表层各种地质体的物理场，从而进行地层划分，判定地质构造、水文地质条件及各种物理地质现象的一种勘探方法。
相比钻探和坑探等直接勘探手段，物探方法是一种间接勘探手段，其原理是由于地质体具有不同的物理性质和物理状态，如导电性、弹性、磁性、密度、放射性、含水率、裂隙性、固结程度等，根据这种差异来判定地下各种地质体的空间展布情况（大小、形状、埋深等），所探测的地质体各部分之间以及该地质体与周围地质体之间的物理性质和状态的差异越明显，使用该法获得的结果就越好。
目前工程中常用的物探方法有电法勘探（电测深法、电剖面法、高密度电法、自然电场法、充电法、激发极化法、可控源音频大地电磁测深法、瞬变电磁法）、探地雷达（剖面法、宽角法、环形法、透射法、单孔法、多剖面法）、地震勘探（浅层折射波法、浅层反射波法和瑞雷波法）、弹性波测试（声波法、地震波法）、层析成像（声波层析成像、地震波层析成像、电磁波吸收系数层析成像、电磁波速度层析成像）。
2工程实例
淄博市淄川区罗村镇洪六变电站位于淄博市老煤矿采区，地下极有可能存在采空区域，但由于煤层开采年数已久，开采情况（采厚、开采方式、开采程度等）已无从调查，若采用钻探方法对采空进行探查，不仅要求钻孔分布范围广，还要求每个钻孔深度大，因为该地区采空区一般都在地下40米以下。此时，钻探工作就显得费时费力，效率较低，所以在进行钻探或者坑探之前，采用物探方法对场区周围地质环境的采空情况进行探查有利于减少钻探工作量，降低勘探总造价。
该工程物探方法为直流激电电测深，采用四极装置。为了保证的探测质量，供电电极采取了中间加密供电电极的措施。大地选频剖面点距5米，不同频率反映不同深度。从剖面小号到大号施工为正向测量，从大号到小号施工为反向测量。剖面测点位置图如图1所示：
图1物探剖面测点位置图
其中，激电电阻率测深，电阻率异常，低值反映土层软弱、岩石破碎，高值异常反映岩石坚硬完整性好和保存完好采煤巷道。极化率异常，低值反映地下空虚，高值反映煤层的存在。极化率衰减度异常，高值反映地下空虚无水，低值反映地下岩土层密实，含有一定水分。大地选频高值反应了采矿巷道，低值反应采空塌陷。低值中的小高值反应面积性开采中的巷道。选频曲线f1～f3同步上升和下降说明采矿巷道保存良好；选频曲线f1～f3不同步上升和下降，说明采矿巷道保存不好，局部坍塌；选频曲线f1～f3不同步上升和下降，并且分离性大，说明采矿巷道已坍塌和无规则开采。由于篇幅限制，仅列出1号大地选频剖面图（图2）和3号激电选频剖面图（图3）所示；
正向测量反向测量
图21号大地选频剖面图
图33号激电选频剖面图
3号激电剖面（图3），剖面深度10~35米之间有低阻异常，推断为采煤塌陷导致的软弱地层。30米点深70米往下高阻异常，推断为采煤巷道。10米点和40米点电阻率异常值低处，反映了开采塌陷程度较高。10米点，深25米高极化异常，反映了地下局部有空洞。
通过对上述物探资料的分析，推断得出物探综合平面图如图4所示：
图4物探综合平面图
对物探资料进行推断分析可以初步得出场地的地下工程地质情况：
一、该场地地下煤层已普遍开采，只是开采的程度不同。
二、场地内发现的北北西向采煤巷道，深度大于70米。巷道保存良好，巷道内淤泥已充填，其上部地层稳定，对地表几乎没有影响。
三、场地内由于采煤引起上部岩层坍塌、冒落、岩层弯曲，导水裂隙发育，形成软弱地层作用地表下10～35米之间。中心软弱地层15～25米。整个场地普遍存在软弱地层。
四、场地主要建筑物40×11.5米，西北角受深部采煤影响。
物探结论较好的给出了所堪项目范围内地下岩土体的形态、规模以及分布的界定，这就避免了采用直接勘探方法在整个场地布设较多的钻探孔的巨大工作量，只需要在物探结果的基础上，对所界定的采空区域进行钻探验证，根据验证情况，并考虑拟建建筑物对地基承载力的要求，对采空区域提出合理的方法即可。
3结论
实践证明，物探可以简便而迅速地探测地下地质情况，又可为直接勘探工作的布置指出方向。虽然物探方法因易受非探测对象和仪器精度的影响，使其结果具有多解性，必须通过勘探来验证，使其在工程中的应用受到限制，但是，对于一个未知的勘探区域，先期投入物探方法有如下优势：
（1）利用物探方法可准确探明复杂的基岩面起伏状况，从而可实现合理布置钻孔工作量。
（2）利用物探方法可在地下采空区探测复杂的采空分布状况，钻探可依据物探成果灵活布置，二者结合可对勘测区域内的采空分布情况全面掌握。
（3）利用物探方法可准确探测地下人工设施的地下赋存情况，当地下人工设施规模较小时，投入大量的钻探工作量几乎无任何经济性可言。
（4）在水域勘察中，利用物探方法可探测水下地层变化情况，可大大降低钻探的工作量，节约成本。
总之，物探方法是用前期的小投入换取后来的钻探小投入，从而降低勘探的总成本的一种功省效宏的勘察手段。目前，物探在岩土工程勘察中的作用已经被大多数勘察工作者接受并给予重视，尤其是在地下采空区、岩溶区，利用物探与钻探相结合的方法进行勘察是提高效率，降低造价的行之有效的方法。若能在布置外业时取全取准物探解释所需的各类约束资料，便可以大大降低物探解释的多解性，使物探成为地下采空区岩土工程勘察发展的新方向。
参考文献
1 范维强,李君源. 物探与钻探方法相结合在工程地质勘查中的应用[J],西部探矿工程,2005增刊,总第111期.
篇3
该同志多次被评为单位双文明先进个人，1998年被评为广东省交通厅优秀党员，1999年获98年度广东省交通厅全省加快交通基础设施建设先进个人，20__年评为广东省交通集团优秀党员，20__年获教授级高级工程师任职资格，20__年被聘为中山大学地球科学系地质工程专业硕士点兼职教授。
在19年的工作中，该同志，主持或审核了数十座大桥、特大桥、数百公里高速公路、数十公里隧道的勘察工作，突出在如下几个方面：
1、主持完成国家重点工程在同三国道主干线粤境广湛高速公路阳江—茂名、电白官珠—坡心段近100km的线路上，部分路段分布有高液限土，这种土透水性很差，并具有较强的膨胀性，毛细现象也很显著，浸水后能较长时间保持水分，承载力很小，并具有“弹簧”的性质，不易压实，故不宜作为路堤填料。如严格按施工规范，就会出现大量的弃方，工程造价会大大增加，而且弃方既要多占土地，又可能造成二次污染环境。为了解决这个技术难题，其利用坚实地球化学的理论基础，从微观上找出化学风化形成高液限土的原理。通过了解高液限土的形成过程，发现其与普通的风化土最大的区别在于其分子结构中多了大量的水分子，且不是游离的水分子，而成为了结构水，一般在地下水位以下不易分离，从而导致其工程性质差，不宜用常规的方法处理。要处理高液限土，首先应想办法去掉其结构水，用化学的方法就是通过掺进化学原料并充分拌和（水泥、石灰、粉煤灰等），通过化学反应，置换其水分子，达到彻底改变其性质的目的，但成本高，仅适用于量小的范围，大范围的经济处理是用物理方法处理：凉晒。通过严密的施工组织和施工工艺，凉晒除掉大部分结构水后，应与地下水、地表水隔离，防止其吸咐水分再成为无法压实“弹簧”土，凉晒后的高液限土应填在压实度90的区域，并应遵循上、下封，包边及排水的处治方案，做到既保证工程质量，又经济合理，更有利于土地利用和环保，经济效益和社会效益明显。
2、审核完成省重点工程汕梅高速公路柚树下至清潭段左线7.52km详勘，地处莲花山断裂带，该隧道群围岩节理、裂隙发育，受断层的影响，洞内局部出现涌水，围岩类别复杂多变，采用物探结合钻探对围岩类别进行划分，运用国际上流行“关键块”理论对围岩进行评价，准确、安全有效采取相应的支护形式，在开挖过程实施动态观测，及时变更围岩类别和支护形式，做到既安全，又能有效控制投资，业主的质量目标是创国优工程，该项目获20__年度广东省优秀工程勘察一等奖。
3、主持完成广东省西部沿海高速公路镇海湾大桥勘察，采用了当时国内领先的地震勘探测点定位系统。在工可阶段，桥位综合地震勘探在海域采用声纳测深、浅层剖面和单道地震探测，在陆地及沿海浅滩采用横波反射法和折射波法，在海域采用了差分GPS全球卫星定位系统进行动态定位和导航，有效地确保了测线测点的准确性，由于采用了先进的导航定迹技术，所采集的数据有效可靠，通过解译对比，有效准确地解译出地桥位区的主要地质构造、不良地质问题。根据解译的成果针对性采用综合勘察手段，以较少的勘察工作量探明复杂的工程地质问题，该项目获20__年度广东省优秀工程勘察二等奖。
4、在新技术应用上，为配合山区高速公路选线的要求，我院承担的国家重点规划线广梧高速公路云浮河口—郁南平台段(主线长98.822km，支线长31.104km，比较线长92km)工程可行性研究中（后双凤至平台段被交通部定为勘察设计典型示范工程），路线所经区域主要为山岭重丘区，常规的地质调查难以适应地质选线的需要，为防止项目实施阶段才发现不良地质隐患，如大的断褶构造带、滑坡、崩塌、软弱岩土层、岩溶、煤系地层、采空区等，其主持应用遥感地质解译技术解决公路选线过程中的不良地质和特殊性岩土问题,这在我院尚属首次,填补了我省公路工程地质遥感解译技术的空白，在项目的初勘阶段采用了先进的瞬态面波技术可控源技术，得到了该工程评审会专家的好评。
此外 ，该同志1995年度主持完成中山港大桥工程勘察获广东省优秀工程勘察二等奖；20__年度主持完成的番禺大桥勘察获广东省优秀工程勘察三等奖；20__年度同三国道主干线粤境高速公路汕头至汾水关段工程勘察作为主要参加者获广东省优秀工程勘察二等奖。
篇4
论文摘要：公路工程地质勘察报告是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料，做到内容齐全，论据充足，重点突出，正确评价公路构筑物的场地条件、地基岩土条件和特殊问题，为公路工程设计和施工提供合理适用的建议。
公路工程地质勘察报告是公路工程地质勘察的最终成果，是公路路基及构筑物地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点，关系到工程设计和施工能否安全可靠、措施得当、 经济 合理。当然，不同的工程项目，不同的勘察阶段，报告反映的内容和侧重有所不同。下面谈一谈有关公路工程地质勘察报告的编写工作。
一、公路工程地质勘察内容
1．路线工程地质勘察。主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案，在地形、地质条件复杂的地段，重点调查对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题，确定路线的合理布设。
2．路基、路面工程地质勘察。在初勘、定测阶段，根据选定的路线位置，对中线两侧一定范围的地带，进行详细的工程地质勘察，为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。
3．桥涵工程地质勘察。按初勘、详勘阶段的不同深度要求，进行相应的工程地质勘察，为桥涵的基础设计提供地质资料。一是对各比较方案进行调查，配合路线、桥梁专业人员，选择地质条件比较好的桥位；二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察，为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。
4．隧道工程地质勘察。隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容：一是隧道方案与位置的选择，包括隧道与展线或明挖的比较；二是隧道洞口与洞身的勘察。
5．天然筑路材料工程地质勘察。筑路材料勘察的任务是充分发掘、改造和就近利用沿线的一切材料对分布在沿线的天然筑路材料和 工业 废料，按初勘和详勘阶段的不同深度进行勘察，为公路设计提供筑路材料的资料。
二、报告的编制程序
1．外业实物工作量的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全，特别是试验资料是否出全，同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点（钻孔）工程地质平面图。
2．对照原位测试和土工试验资料，校正现场地质编录。这是一项很重要的工作，但往往被忽视，从而出现野外定名与试验资料相矛盾，鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。
3．对整个报告进行框架结构规划。由于公路工程地质有其特殊性，属于多专业合作工程。因此，对整个报告提前进行整体框架结构规划是十分必要的。
4．编绘钻孔工程地质综合柱状图。柱状图中标明各层的地质年代、成因类型、承载力基本容许值、摩阻力标准值和地下水位及地质描述。
5．划分岩土工程地质层，编制分层统计表，进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否，直接关系到评价的正确性和准确性。因此，此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑，正确地划分每一个单元的岩土层。另外应注意，工程地质层的划分，不是越细越好，当然也不是越粗越好，除了遵循一般的划分原则之外，还应结合工程对象进行划分。在正确划分出工程地质层后，编制分层统计表。最后，进行分层试验资料的数理统计，查算分层承载力。
6．编绘工程地质纵断面图和其他专门图件。公路工程地质纵断面图是公路工程地质勘察报告的重要组成部分，对公路工程的设计和施工有着重要意义。
7．编写工点工程地质勘察报告。按以上顺序进行工作可减少重复，提高效率；避免差错，保证质量。
8．编写全线工程地质总说明书。总说明书是报告的核心框架，它全面地分析了整条路线的工程特征，是设计人员掌握全线地质情况的指南。
三、全线工程地质总说明书论述的主要内容
一个完整的全线工程地质总说明书应由下面几部分组成：
1．前言：要叙述工程概况、勘察的目的和任务，勘察依据、勘察的方法和完成的工作量。本部分重点要注意的是：公路的等级，勘察所属阶段，编制报告所使用的规范、规程一定要保证是现行版本，已经废弃的规范不能作为勘察依据。
2．工程地质条件： 自然 地理、气象和水文条件、地形地貌、区域地质构造、区域地层岩性、工程地质分区。地震活动性和抗震设计主要参数、沿线不良地质和特殊性岩土问题、水文地质特征。
3．岩土的主要物理力学指标：本部分主要是把整条路线的岩土参数，按照岩土形成时间、成因及性质进行数据分类统计分析，然后依据分析结果对各类岩土进行概括性评价。
4．工程地质评价：包括勘区稳定性和适宜性的评价、重点工点工程地质评价和路线方案评价。对于路线方案的比较，主要根据各路线方案所经地区的地质情况的差异进行比较分析，最终推荐出地质情况相对较好的路线方案。
5．沿线天然筑路材料：取土场要依据有关规范的要求，根据土料强度cbr、含水率w、液限wp、塑性指数ip等参数对料场质量进行评述。
6．结论及建议：结论是勘察报告的精华，一般包括以下几点：（1）区域地质构造单元、地震参数和建筑适宜性的评价；（2）勘区不良地质、特殊性岩土的分布及地质灾害对工程影响的大小；（3）重要构筑物的地基情况、基础形式及其他处理措施；（4）勘区内的地下水及地表水的腐蚀性评价；（5）路线方案的评选；（6）其他需要专门说明的问题。
7．附表及附图：全线工程地质总说明书的附表和附图主要包括：完成工程量一览表、地震液化判别 计算 表、水质评价表、水质分析报告、路基分段说明表、不良地质地段表、区域地质构造图、路线工程地质平面图、路线工程地质纵断面图、取土场工程地质柱状图、路基工程地质柱状图等。
四、工点工程地质勘察报告的内容
应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定，主要包括以下内容：
1．拟建工程概述，介绍拟建构筑物的地理位置、中心里程和规模。
2．勘察方法和勘察任务布置，介绍本工点所使用的勘察手段及布设工作量的多少。
3．地质地貌概况，应从以下三个方面加以论述：（1）地质结构。主要阐述的内容是：地层（岩石）、岩性、厚度；构造形迹，路线所经地区的构造状况，构造与线路关系及影响程度；岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度；（2）地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分；（3）不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。
4．地基岩土分层及其物理力学性质，这一部分是工点工程地质勘察报告着重论述的问题，为工程地质评价、基础类型和地基处理方案建议提供基础数据。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容：
（1）分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分；岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理，厚度小而反复出现可作互层处理。
（2）分层编号方法。常见三种编号法：第一，从上至下连续编号，即①、②、③……层；第二，土层、岩层分别连续编号，如土层ⅰ-1、ⅰ-2、ⅰ-3……岩层ⅱ-1、ⅱ-2、ⅱ-3……第三，按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1；冲积黏土2-1、冲积粉质黏土2-2，冲积细砂2-3；残积可塑状粉质黏土3-1、残积硬塑状粉质黏土3-2；强风化花岗岩4-1，中风化花岗岩4-2，微风花岗岩4-3。目前，大多数分层是采用第一种方法，并已逐步地加以完善。总之，地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况，以简单明了，叙述方便为原则。
（3）分层叙述内容。对每一层岩土，要叙述如下的内容：
分布：通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。
埋藏条件：包括层顶埋藏深度、标高、厚度。
岩性和状态：土层，要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等；岩层，要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度；裂隙的发育情况，要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况；关于岩心的完整程度，除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外，还应描述岩心的形状，即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。
取样和试验数据：应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。对叙述的每一物理力学指标，应有最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。
原位测试情况：包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。
承载力：据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力基本容许值和摩阻力标准值。
5．地下水简述：地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中一般涉及有关地下水的参数有：（1）地下水埋藏条件：是孔隙水，或是裂隙水，或是岩溶水；是承压水，或是潜水，或是滞水，或是层间水，含水岩组的岩性，渗透性大小空间分布特征。（2）地下水的动态：水位水量随年度、季节等时段的变化 规律 和幅度大小，水质变化情况，径流方向的变化。（3）补径排条件：补给区在哪，补给量多大，补给范围多大；径流区在哪，径流量多大，径流方向如何；排泄区在哪，排汇量多少。（4）水质特征：一般性指标，腐蚀性指标，特殊指标（如矿泉水）。
6．场地稳定性和适宜性的评价：场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述：（1）场地所处的地质构造部位，有无活动断层通过，附近有无发震断层；（2）地震基本烈度，地震动峰值加速度；（3）场地所在地貌部位，地形平缓程度，是否临江河湖海，或临近陡崖深谷；（4）场地及其附近有无不良地质现象，其 发展 趋势如何；（5）地层产状，节理裂隙产状，地基土中有无软弱层或可液化砂土；（6）地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时，应对不良地质作用的防治，增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。
7．其他专门要求，论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题，报告应予以论述。
8．结论与建议。一般来说，上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项，是每个勘察报告必须叙述的内容。总之，要根据勘察项目的实际情况，尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。
9．对于公路工程中的收费站及服务区的勘察及报告编写，属于 工业 与民用建筑范畴，要依据现行版的《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑地震设计规范》和其他相关规范。
五、工程地质图表编制要点
1．综合工程地质平面图，在总说明中的附图，要求提纲契领，应纲要性标出各种工程地质现象，或可作专门图件，不能图省事以“路线工程地质平面图”来替代“综合工程地质平面图”。
2．勘探点平面布置图，勘探点平面布置图是在地形图上标明工程构筑物、各勘探点、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置，并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。该图应在较大比例尺的工程地质图上进行编制，地形地貌复杂时应专门作测绘工作。
3．钻孔柱状图，反映场地的地层变化情况，在图上应标明地层代号、岩土分层序号、层底深度、层底标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方，应标明钻孔编号、里程、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用整比例，如1∶100或1∶150。
4．工程地质剖面图，此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当；地基岩土分层是否正确；分层界线，尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理；剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。理论上剖面比例尺的选择，应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大，以便真实反映地层产状，但由于公路工程中的构筑物一般呈条带状，如大中桥等，致使纵、横比例尺一般相差较大，一般横比例尺采用（1∶2000），受报告篇幅影响，纵比例尺一般采用（1∶200）～（1∶500），具体比例要按钻孔的深度而定。在剖面图上，必须标上剖面线号，如6-6′或f-f′。剖面中各孔柱，应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹，以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据。在剖面图旁侧，应用垂直线比例尺标注标高，孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明，并附上岩性图例。
5．土工试验成果表，主要有抗剪强度曲线、压缩曲线等，一般由土工试验室提供。
6．现场原位测试图件，包括载荷试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等的成果图件。
7．桩基力学参数表，如果建议采用桩基础，应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力，并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时，应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。
8．其他专门图件，对于特殊地质条件及专门性工程，根据各自的特殊需要，绘制相应的专门图件等。
六、结语
本文简单介绍了公路工程地质勘察报告的编制方法，由于公路工程的勘察阶段较多，线路工程所跨越的地质单元繁杂，一般每个工程对报告的编制都会有特殊的要求，因此本文很难将各种情况一一尽述，更详尽的内容，有待于进一步论述。
参考 文献
[1]公路工程地质勘察规范（jtj064-98）[s]．
篇5
关键词：岩土工程勘察； 问题； 完善措施
前言：随着各个类型的施工技术的不断发展和进步，岩土工程勘察工作的效率和质量也得到了充分的提高，但是值得注意的是，当前岩土工程勘察工作中仍然存在着诸多问题造成岩土工程勘察工作的质量以及应用性明显下降，工程施工单位应该针对岩土工程勘察工作中存在的问题进行全面细致的整改，采取针对性的解决措施有效的避免岩土工程勘察工作中出现相关问题，保证岩土工程勘察工作成果质量的同时充分提高岩土工程勘察成果的深入应用性。
1岩土工程勘察工作的主要内容
岩土工程勘察工作指的是在工程设计以及建设之初，针对工程的设计和施工要求，全面细致的完成对当前工程施工场地地质条件以及岩土土体特性的勘察和分析工作，针对其地质土体中的相关水文信息完成收集以及记录，针对工程建设施工过程中面对的岩土特性问题进行描述并提供相应的解决措施保证工程设计与施工过程中能够充分考虑到相关岩土土体的特性，保证工程设计与施工过程的实践性能够充分的提升，岩土工程勘察工作是工程在进行设计以及施工过程中的基础工作内容。能够为工作人员在工程结构设计以及工程施工技术的选取中提供精准的甄选依据。
2 岩土工程勘察存在的问题
2.1 缺少勘察纲要
岩土工程勘察纲要是指导勘察各项工作的纲领性文件，是勘察工作顺利完成的保证，目前勘察中， 许多勘察单位在很多勘察项 目中没有编写勘察纲要，有的项目虽有勘察纲要，但往往按工程地质勘察要求编写，没有达到岩土工程勘察的要求，有的纲要， 针对性不强，对勘察工作指导意义不大，影响勘察成果的质量 。
2.2 勘察方案不合理
由于目前勘察市场竞争激烈，一个项 目往往有多家勘察单位同时编制勘察方案及报价，而且业主多数以低价中标，在这样的情况下，勘察单位为了能够争取任务，不是根据工程实际情况布置勘察方案，而是减少勘察工作量，压低预算价，该做的实验项目少做甚至不做，勘察工作粗糙，勘察手段比较单一，不能满足规范和设计要求。
2.3 第一手资料质且下降
野外勘探，原位测试及取原状土样不符合操作规程规范的要求，勘察单位往往是按工作量计算报酬，现场勘察时，为了加快钻探进度，钻探取样违反操作规程，垂直度偏差， 随意挪动孔位， 回次进尺过大，往往 2一3m甚至更长进尺才提一次钻，结果往往造成地层划分不准确，或漏掉一些特殊的地质现象， 如薄的透镜体 。软弱夹层等，不能正确查明场地岩土地质条件 "关于原状土样采取 ，取土器种类很多，为确保扰动最小，软土应采用薄壁取土器，较硬土可采用厚壁敞口取土器，粉土粉砂可采用三重管取土器 "但有的不用取土器， 而是直接从岩芯管中割取土样，取出的土样不及时密封， 造成含水率损失，运输途中也没有缓震装置加以保护， 土样结构破坏导致抗剪强度指标试验值产生误差"质量意识极其淡薄，描述过于简单。
2.4 原位测试试验
原位测试应严格按规范进行，在施工中常会出现一些所谓的捷径。静力触探按规定应定深调零以减少零漂， 有时图省事不按要求调零，造成数据采集不准，尤其是气温与地温相差较大的冬天 ！夏天触探指标相差更大 "标准贯人试验不按规定进行杆长和孔深校正， 在缩孔和孔底有残留时，不能及时发现标贯器没放置于应测试孔底位置，造成标贯数据严重失真 "重型及超重型动力触探按规定需连续贯人，并定深旋转触探杆，但在施工时由于连续贯入比较缓慢，且起杆困难或局部地段锤击不进而放弃连续贯人，使得对碎石土评价本来就缺乏相应手段的触探指标数据而不够详实，进而造成对碎石土评价的困难。
3 现阶段岩土工程勘察问题的解决对策
3.1 完善岩土工程勘察制度
在现阶段岩土工程勘察过程中，勘察工作的精确性至关重要，特别是在对原状土样进行采样，对采样和地质构造分层进行室内室外实验的时候，必须要遵循相关规范来实施，这样能够有效减少实验的误差，保证原始勘察实验数据具有准确性，提升最后形成的岩土工程勘察报告准确度。有关执法部门还要完善当前的岩土工程勘察制度，相关监督部门还要加强监管的力度，确保勘察企业遵循相关建设程序来实施勘察工作，责令勘察企业遵守勘察设计施工这一程序的要求，对市场的行为进行规范。
3.2 提升勘察工作人员专业素养
只有提升勘察人员的专业素养，才能够真正保证岩土工程的勘察质量。因此，勘察单位要按时对勘察人员实施培训，保证勘察技术人员掌握专业的勘察方法，使其能够正确使用勘察仪器和设备，并且不断提升自身勘察能力。还要提升勘察人员的交流和沟通能力，使勘察人员可以对设计意图和工程背景进行全方位的熟悉和了解，与设计人员进行及时的交流和沟通，同时，协助专业人员解决复杂的勘察问题。勘察企业还要加强对技术人员的管理，在勘察工作中，技术人员要严格按照勘察流程和操作方法来实施勘察工作，广泛吸收国内和国外的先
进勘察经验和技术，在提升勘察人员技术水平的同时，从本质上提升勘查数据的可靠性、准确性和有效性。
3.3 在勘察工作中应用数字化技术
计算机技术、CAD技术、网络通信技术、数据库技术以及测绘技术等都是现代化、数字化的岩土工程勘察技术，这些技术通过计算机和相关软件来对岩土工程项目所有的数据和信息进行有机整合，使岩土工程的勘察设计技术手段由工化逐渐转变到现代化的CAD技术，实现信息化采集勘察数据、数字化处理勘察资料、网络化硬件系统及自动化处理图文，逐渐建立并且形成适应多工种生产、多专业生产的智能化设计体系，对岩土工程勘察过程中场地地层数字化、勘察数据库设计。
3.4 针对工程实际选择勘察方法
针对不同的地质和水文情况，选取合适的勘察方式方法，例如膨胀土地基要采用静探与钻探相结合的勘察方法；坑探对湿陷性的黄土地基的扰动比较小，坑探准确性比钻探准确性高；软土地基应该采用钻探的方法。合理选用勘探方法能够避免浪费人力和物力。
结语
岩土工程勘察技术在不断的进步，我们要加强理论学习，并重视规范学习， 掌握最新技术，提高我们的工作质量，勘察工作者应具有良好的职业道德 。高度责任心和使命感， 只有全面掌握岩土工程方面的规范规程， 才能在实际工作中认真细致地开展工作 ， 在实践中注意积累经验，不断总结提高， 精心勘察，精心分析， 提出资料完整 ，真实准确 ，评价正确的勘察报告 。应抓住当今建设领域快速发展的大好时机，不断解决新问题 ，加强创新，探索勘察新技术，为我国经济建设作出新的贡献。
参考文献
篇6
关键词：岩土工程勘察 报告 图表 编制程序 岩土分层
中图分类号：B025.4文献标识码：A 文章编号：
岩土工程勘察报告是工程地质勘察的最终成果,是建筑地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和建筑施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同;有关规范、规程对报告的编写也有相应的要求。下面着重谈一谈有关工业与民用建筑的岩土工程勘察报告编写工作,且侧重于详细勘察阶段。
一、报告的编制程序
一项勘察任务在完成现场放点、测量、钻探、取样、原位测试、现场地质编录和实验室测试等前期工作的基础上,即转入资料整理工作,并着手编写勘察报告。岩土工程勘察报告编写工作应遵循一定的程序,才能前后照应,顺当进行。不然的话,常会出现现场编录与实验资料的矛盾、图表间的矛盾、文图间的矛盾,改动起来费时费力,影响效率,影响质量。
通常的编制程序是:
1、外业和实验资料的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是实验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)平面位置图。
2、对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与实验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和实验资料相矛盾。例如:野外定名为粘土的,实验出来的塑性指数却
3、编绘钻孔工程地质综合柱状图。
4、划分岩土地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。然后编制分层统计表,包括各岩土层的分布状态和埋藏条件统计表,以及原位测试和实验测试的物理力学统计表等。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。
5、编绘工程地质剖面图和其它专门图件。
6、编写文字报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。在较大的勘察场地或地质地貌条件比较复杂的场地,应分区进行勘察评价。
二、报告论述的主要内容
报告应叙述工程项目、地点、类型、规模、荷载、拟采用的基础形式;工程勘察的发包单位、承包单位;勘察任务和技术要求;勘察场地的位置、形状、大小;钻孔的布置者和布置原则,孔位和孔口标高的测量方法以及引测点;施工机具、仪器设备和钻探,取样及原位测试方法;勘察的起止时间;完成的工作量和质量评述;勘察工作所依据的主要规范、规程;其它需要说明的问题。报告应附勘探点(钻孔)平面位置图、勘探点测量成果表和勘察工作量表。倘若勘察工作量少,可只附图而省去表。一个完整的岩土工程勘察报告,由下面几部分组成。
1、地质地貌概况
地质地貌决定了一个建筑工地的场地条件和地基岩土条件,应从以下三个方面加以论述:(1)地质结构。主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,勘察场地所在的构造部位;岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度。由于勘察场地大多地处平原,应划分第四系的成因类型,论述其分布埋藏条件、土层性质和厚度变化。(2)地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分。如果场地小且地貌简单,应着重论述地形的平整程度、相对高差。(3)不良地质作用。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质作用。如在碳酸盐岩类分布区,则要叙述岩溶的发育及其分布、埋藏情况。如果勘察场地较大,地质地貌条件较复杂,或不良地质现象发育,报告中应附地质地貌图或不良地质现象分布图;如场地小且地质地貌条件简单又无不良地质作用,则在前述钻孔位置平面图上加地质地貌界线即可。当然,倘若地质地貌单一,则可免绘界线。
2、地基岩土分层及其物理力学性质
这一部分是岩土工程勘察报告着重论述的问题,是进行工程地质评价的基础。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容。
(1)分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理,厚度小而反复出现可作互层处理。
(2)分层编号方法。常见三种编号法:第一,从上至下连续编号,即①、②、③……层。这种方法一目了然,但在分层太多而有的层位分布不连续时,编号太多显得冗繁;第二,土层、岩层分别连续编号,如土层Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3……;岩层Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3……;第三,按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1;冲积粘土2-1、冲积粉质粘土2-2,冲积细砂2-3;残积可塑状粉质粘土3-1、残积硬塑状粉质粘土3-2;强风化花岗岩4-1,中风化花岗岩4-2,微风花岗岩4-3。第二、三种编法有了分类的概念,但由于是复合编号,故而在报告中叙述有所不便。目前,大多数分层是采用第一种方法,并已逐步地加以完善。总之,地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。此外,详勘和初勘,在同一场地的分层和编号应尽量一致,以便参照对比。
(3)分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容:①分布:通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。对于分布较普遍和较广泛的层位,要说明缺失的孔段;对于分布局限的层位,则要说明其分布的孔段。②埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。如场地较大,分层埋深和厚度变化较大,则应指出埋深和厚度最大、最小的孔段。③岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度;裂隙的发育情况,要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况;关于岩心的完整程度,除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外,还应描述岩心的形状,即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。④取样和实验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。尽量列表表示土工实验结果,文中可只叙述决定土层力学强度的主要指标,例如填土的压缩模量、淤泥和淤泥质土的天然含水量、粘性土的孔隙比和液性指数、粉土的孔隙比和含水量、红粘土的含水比和液塑比。对叙述的每一物理力学指标,应有区间值、一般值、平均值,最好还有最小平均值、最大平均值,以便设计部门选用。⑤原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其区间值、一般值、平均值和经数理统计后的修正值。⑥承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力标准值,然后综合判定,提供承载力标准值的建议值。
3、地下水简述
地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中必须论及:地下水类型,含水层分布状况、埋深、岩性、厚度,静止水位、降深、涌水量、地下水流向、水力坡度;含水层间和含水层与附近地表水体的水力联系;地下水的补给和排泄条件,水位季节变化,含水层渗透系数,以及地下水对混凝土的侵蚀性等。对于小场地或水文地质条件简单的勘察场地,论述的内容可以简化。有的内容,如水位季节变化,并非在较短的工程勘察期间能够查明,可通过调查访问和搜集区域水文资料获得。地下水对混凝土的侵蚀性,要结合场地的地质环境,根据水质分析资料判定。应列出据以判定的主要水质指标,即pH、HCO-3、SO2-4、侵蚀CO2的分析结果。
4、场地稳定性
场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述: （1）场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层。
（2）地震基本烈度,地震动峰值加速度。
（3）场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷。
（4）场地及其附近有无不良地质作用,其发展趋势如何。
（5）地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土。
（6）地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。
5、其他专门要求
论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题,报告应予以论述,如饱和砂土的震动液化、基坑排水量计算、动力机器基础地基刚度的测定、桩基承载力计算、软弱地基处理、不良地质现象的防治,等等。
6、结论与建议
结论是勘察报告的精华,它不是前文已论述的重复归纳,而是简明扼要的评价和建议。一般包括以下几点:(1)对场地条件和地基岩土条件的评价。(2)结合建筑物的类型及荷载要求,论述各层地基岩土作为基础持力层的可能性和适宜性。(3)选择持力层,建议基础形式和埋深。若采用桩基础,应建议桩型、桩径、桩长、桩周土摩擦力和桩端土承载力标准值。(4)地下水对基础施工的影响和防护措施。(5)基础施工中应注意的有关问题。(6)建筑是否作抗震设防。(7)其它需要专门说明的问题。以上7个方面的内容,并非所有的勘察报告都要面面俱到,一一罗列。
由于场地和地基岩土的差异、建筑类型的不同和勘察精度的高低,不同项目的勘察报告反映的侧重点当然有所不同。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。论文下载中心 w
三、图表编制要点
1、主要图件
(1)勘探点(钻孔)平面位置图。
表示的主要内容:①建筑平面轮廓;②钻孔类别、编号、深度和孔口标高;应区分出技术孔、鉴别孔、抽水试验孔、取水样孔、地下水动态观测孔、专门试验孔(如孔隙水压力测试孔);③剖面线和编号:剖面线应沿建筑周边,中轴线、柱列线、建筑群布设;较大的工地,应布设纵横剖面线;④地质界线和地貌界线;⑤不良地质现象、特征性地貌点;⑥测量用的坐标点、水准点或特征地物;⑦地理方位。对于较小的场地,一般仅表示①、②、③、⑥、⑦五项内容。标注地理方位的最大优点在于文中叙述有关位置时方便。此图一般在甲方提供的建筑平面图上补充内容而成。比例尺一般采用(1∶200)～(1∶1000)
(2)钻孔工程地质综合柱状图。
钻孔柱状图的内容主要有地层代号、岩土分层序号、层顶深度、层顶标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在地质柱状图上,第四系与下伏基岩应表示出不整合接触关系。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用1∶100或1∶200。
(3)工程地质剖面图。
此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。关于剖面线的布设和地基岩土分层原则,此前已论及,不再赘述。倘若分层正确,一般来说分层线的连接就会自然平顺,而不致将产状平缓的第四系尤其是全新统的土层画成陡斜状,或出现新老层位之间的互相穿插等不合理现象。同一层位间的相变,要用岩性渐变线表示清楚。透镜状分层和同一层位中的透镜状夹层,在不同的剖面线上要互相照应,显示其分布范围。剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状。一般横比例尺采用(1∶200)～(1∶500),纵比例尺采用(1∶100)～(1∶200)。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或F-F′。剖面各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据(如标贯锤击数、分层承载力建议值)。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。
(4)专门性图件。
常见的有表层软弱土等厚线图,软弱夹层底板等深线图,基岩顶面等深线图、强风化、中风化或微风化岩顶面等深线图,硬塑或坚硬土等深线图等。不言而喻,这些图件对于地基基础设计各有用途。有的图件还可以反映隐伏的地质条件,如中风化顶面等深线图,可以反映隐伏的断层;等深线上呈线状伸展的沟部,往往是断层通过地段。专门性图件并非每一勘察报告都作,视勘察要求、反映重点而定。
2、主要附表、插表
(1)岩土试验成果表。
按岩、土分别分层,按孔号、样号顺序编制。每一分层之后列出统计值,如区间值、一般值、平均值、最大平均值、最小平均值。
(2)原位测试成果表。
分层按孔号、试验深度编制,要列统计值,并查算分层承载力标准值。
(3)钻孔抽水试验成果表。
按孔号、试段深度编制,列出静止水位、降深、涌水量、单位涌水量、水温和水样编号。
(4)桩基力学参数表。
如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。
3、努力提高报告的编写能力
（1）要具备牢固的地质地貌和工程理论地质基础理论方面,主要是岩石学、构造地质学、第四纪地质学和地貌学;工程地质方面,主要是土质学、土力学、工程地质分析、工程动力地质学、工程地质勘察。在丘陵山区,要注意地质构造的观察分析;在平原地区,要着重于第四系成因类型、岩性组合的分析研究。此外,要时常了解和掌握国际国内的有关岩土勘察方面的新技术新知识,以便不断更新和提高个人的理论知识。
（2）要熟悉和掌握有关的规范规程规范规程既是经验的总结,又是技术的指南,具有很强的勘察工作指导性。对于国家的、行业的、省和地方的有关规范规程,必须熟悉掌握,并在具体勘察工作中认真执行。
（3）要了解工作区的地质情况对于勘察地段的区域地质、水文地质、工程地质资料,应尽可能地搜集并熟悉。对于邻近地段已有的工程地质勘察资料,也要尽可能了解,以便在勘察工作中发挥其参考作用。
（4）要掌握工程设计的基本要求和基础施工的技术要点只要明确了工程设计的基本要求和基础施工方法,作出的工程地质评价才能有的放矢、正确客观,提出的建议才能合理适用。
篇7
Abstract:In the rock engineering stability analysis, mechanics parameter selection has a significant impact to calculation results. So this paper explores how to get accurate inversion of rockmass mechanics parameter of the overlying rock of Qingdao subway to improve the classification standards for rock in Qingdao.
关键词:有限元强度折减法;安全系数;岩体力学参数
Key words: finite element strength reduction method;safety factor;rockmass mechanics parameter
中图分类号:TU192 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)13-0122-02
0引言
青岛坐落于大面积分布的燕山晚期花岗岩上,具有良好的地质条件,而且青岛市地铁一期工程,80%以上的线路处于花岗岩中,其余隧道处于第四系地层中。青岛市特有的花岗岩地质条件,对土建方面而言,将节约大量的投资,土建造价大大低于其他城市,所以对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数的研究就有其重要意义!所以本文研究任务是针对现有规范对青岛地下工程设计不尽适应的问题,利用青岛地铁水清沟试验段的观测资料,对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数进行验算和反演,为青岛地区岩体分类进一步研究打下基础。极限分析有限元法在边坡稳定分析中取得了成功[1-2],并逐渐在地基、基坑稳定分析中得到推广应用[3]。郑颖人、胡文清、张黎明等人[4-6]开始将有限元强度折减法应用于隧道,由此求得隧道的剪切安全系数。这就给我们提出了一个新的思路,通过安全系数反演岩体的力学参数,进一步修正岩体力学参数,最终得到适合青岛地铁上覆岩层的岩体力学参数。
1剪切安全系数的定义
安全系数是指剪切破坏面上实际岩土体的强度与破坏时的强度的比值。就是事先假定一滑动面,根据力(矩)的平衡来计算安全系数。将安全系数定义为沿滑面的抗剪强度与滑面上实际剪力的比值,如式(1)所示:
ω==(1)
式中,ω――传统的强度折减安全系数;s――滑动面上各点的抗剪强度;τ――滑动面上各点的实际剪应力。将式(1)两边同除以,则式(1)变为:
1==(2)
其中:c′=,φ′=arc()
可见,极限平衡法是将岩土体的抗剪强度指标c和tanφ减少为和,使得岩土工程达到极限稳定状态时的ω即为安全系数,实际上就是强度折减系数。
2工程概况
青岛地铁试验段工程选取了地质条件具有代表性的区间(水清沟~国棉五厂),由1200m的区间隧道和218m的青纺医院站组成。
青岛地铁试验段区间隧道为双洞单线,双洞之间的距离为9m,区间隧道埋深为10~20米,横断面型式为直墙三心圆拱,跨度为4.86m,直墙高3.54m,拱高1.82m。计算选取三个不同埋深的截面,分别为10m、14m和18m。
岩体主要为花岗岩,处于微~未风化带,结构、构造清晰,岩体以整体块状结构为主,完整性好,根据国际《工程岩体分级标准》GB50218-94,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。
在节理方面:产状走向以NE~NEE向为主体,其次以NW~NWW向,倾角70~80度为主,部分50度左右,节理裂隙存在一定程度的未贯通岩桥,裂隙连通率统计在24~75%,结构面紧闭,岩块坚硬。结构面以闭合~微张裂隙为主,平面光滑,犹如刀切。
3均质岩质隧道围岩稳定分析
计算按照平面应变问题来处理,准则采用DP4准则,边界范围取底部及左右两侧各5倍隧道跨度[2],地面超载按照国家规范标准20KN/m2,按照《工程岩体分级标准》,各级围岩的物理力学指标标准值如表1,下标上下表示围岩的上下限。
经过ANSYS有限元计算,逐步折减强度参数,分别得到各种工况的剪切破坏安全系数见表2,分析发现:①安全系数随埋深深度减少,明显出现两侧直墙先破坏;②通过破坏时等效塑性应变图可找出最大应变发生在拱角和墙角处,而且根据围岩等效塑性应变发生突变时各断面中等效塑性应变最大点的位置,可以发现围岩的潜在破裂面。
在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图1、图2所示。
4节理裂隙岩质隧道围岩稳定分析和岩体力学参数反演
选取埋深18米的断面,因为埋深18米的跨度最长,且通过地质勘探发现大部分为微~未风化花岗岩,且所处断面最上面基本没有覆土层,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。为了简化模型,考虑如下情况:只考虑一组起重要作用的结构面(产状走向为NE~NEE向),倾角75°,间距2.5米,贯通率为75%。各级围岩参数见表3。
经过有限元强度折减,最终分别得到各类围岩下的安全系数见表4。
在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图3、图4所示。
所以在埋深18m情况下,通过均质岩质中给出的安全系数与节理裂隙岩质的安全系数比较,进行反演,最终在表5中,对一、二、三类围岩岩体的强度参数提出了建议值。
对表5中给出的各级围岩岩体的强度参数建议值研究发现:对II类和III类围岩的,值较规范值增大,这说明青岛地铁上覆岩层主要是花岗岩,岩性好,所以岩体强度参数建议值要大于规范中的给定值。
最后通过《青岛地铁第一期工程 水清沟――青纺医院试验段 施工地质、变形量测、环境检测总结报告》中的位移检测,验证了反演的强度参数建议值的合理性。
最终通过分析发现:相对于青岛花岗岩地区,规范中给出的岩体分类的强度参数偏低,按照规范中的参数进行设计就会偏于保守,所以针对青岛地区花岗岩的岩性特征,笔者对规范中给出的岩体分类的强度参数做了修正,为进一步确定了青岛地铁上覆岩层岩体分类打下基础。
参考文献:
[1] 赵尚毅, 郑颖人, 时卫民等. 用有限元强度折减法求边坡稳定安全系数[J]. 岩土工程学报, 2002, 24(3): 343-346.
[2]赵尚毅, 郑颖人, 邓卫东. 用有限元强度折减法进行节理岩质边坡稳定性分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2003, 22(2): 254-260.
[3]郑颖人, 赵尚毅, 孔位学等. 岩土工程极限分析有限元法及其应用[J]. 岩土力学, 2005, 26(1):163-168.
[4]张黎明,郑颖人等.有限元强度折减法在公路隧道中的应用探讨[J].岩土力学,2007,28(1):97-101.
篇8
关键词:岩土工程；可靠性；设计
中图分类号：S611文献标识码： A
一、引言
岩土工程的可靠性设计基于大量的参数的基础，还具有一定的应变性，是基础工程设计理念最核心的一块，也是研究里最受关注的一块。
二、岩土工程的可靠性概述
岩土工程和结构工程相似, 它的状态是由有限个相互独立的参数确定的。这些参数大多是随机变量, 这是因为设计参数从本质上说是用来描述性状不均匀性的, 它们依赖于人类无法控制的许多因素, 而且这些设计参数的数值一般是根据试验或调查数据统计得到的。既然岩土工程问题是非确定性的, 那就要用具有非确定性模型的数学概率论和数理统计来解决。但长期以来处理岩土工程的安全度问题主要采取定值论的方法, 用安全系数来表示安全度。认为只要采取了适当的安全系数, 就能保证工程的绝对安全。这虽然也是一种处理工程问题的方法, 并且已经积累了相当丰富的经验, 但是传统方法毕竟还是不完备的, 它无法提供说明工程可靠性的评价指标。本来, 可靠与否往往是指人是否恪守信义, 或就某事真伪而言的一种主观推测, 而且是一个“模糊的”、无法测度的概念。在第二次世界大战后期, 为了解决军事器材的失效问题, 才开始用概率论和统计学来研究复杂系统的元件可靠性及其组合。后来逐渐发展成为一门新的学科――可靠性工程学。从20 世纪50 年代开始应用于土木工程。
所谓可靠性是指一个系统在给定的条件下和预计的时间内完成规定的功能运行的概率。可靠性在系统工程中占有很重要的地位, 它不仅直接反映系统的质量指标, 而且关系到整个系统的成败。一个复杂的系统往往是由许多子系统或元件以一定的组合联系在一起的, 其中某一部分的失效都会影响整个系统。可靠性分析的目的在于既对各个子系统的可靠性作出估计, 也要评价它们在构成大系统的可靠性中起什么样的作用。从而控制薄弱环节, 以提高整个系统的可靠性。
对岩土工程来说, 可以把整个工程看作一个大系统, 并把它分解为若干个子系统或单元, 运用可靠性分析的一些基本原理,分析设计所冒的风险以及在经济上要承担的风险, 并把所冒的风险限制在人们可以接受的限度以内, 这亦称为风险分析。其目标是使可能达到极限状态的概率足够地小, 因此又称为概率极限状态设计。
研究岩土工程的可靠性, 以下问题需要着重解决:（1）观察或试验数据(包括土的性状、荷载和环境因素等)的统计处理, 例如设计参数的概率分布拟合度检验, 统计参数的计算和预测等；（2）现场勘探和取样对策、试验设计；（3）压实技术条件和质量控制；（4）计算安全系数和破坏概率之间的关系；（5）工程造价与安全度的关系；（6）总沉降和差异沉降的关系；（7）工程实例的风险分析与经济分析；（8）在不确定性条件下的优化与决策。
三、可靠性理论的发展
可靠性原来的含义是指一个人是否守信义，或者人们对某市某物是否真实的一种主观判断行为，可靠性概念无法测度，比较模糊。在第二次世界大战期间，为了提高军事器材的使用效率，军事专家需要对器材具有一个准确的认识，因此，出现了采用统计学方法和概率论方法来分析和研究器械元件可靠性的活动。在世界大战之后，人们逐渐认识到可靠性分析的重要性，于是抓紧对可靠性进行研究，从而形成了一门新的学科门类――可靠性工程学。在上世界中叶的时候，可靠性工程学开始运用于土木工程领域，从而开启了岩土工程分析设计的新纪元。
四、我国岩土工程可行性分析的发展
岩土工程可行性研究存在的不足：我国对于岩土工程的可行性理论的引进和研究是从上世纪70 年代后期开始的，距今已有三十多年的发展历史。在这个过程中，岩土工程的可行性研究呈现出自己的发展特点，主要表现为：岩土工程可行性研究起步较晚，发展速度较快，可行性研究面很广，规模庞大，在某些方面已经达到了世界先进水平。然而，我国对于岩土工程的可行性研究也存在不足，主要表现在：岩石方面的可行性研究比较少，岩土动力学的研究不够充分，岩土工程的特点没有得到研究者的关注，岩土力学物理机制与可靠性研究之间的结合不够紧密，有些方面的研究不够深入等。岩土工程可行性研究取得的成绩：在30 年的可靠性研究发展过程中，取得了不小的成绩，发表了一系列的学术论文和专著，其内容很广泛，包括可靠性理论的系统论述，关于建筑工程中的沉降概率情况分析，岩土参数的统计规律和渗透问题，以及岩土参数的数学统计模型等。这些成果的取得集中反映了我国在可靠性研究领域的进展情况。值得主要的是，对于桩基础的研究，国际上的研究不够充分，而我国的研究却比较活跃，取得了不错的成绩，对于带动其它方面的发展有重要的作用。
五、岩土工程可靠性设计需要解决的问题
岩土工程可靠性设计需要解决许多问题，这些问题包括：对收集、观察或者试验获得的数据进行分析处理，其中获得的数据包括岩土的属性、周围环境以及荷载等，处理的内容很多，包括统计参数的预测和计算，岩土工程设计参数的概率分布拟合度的验证等；对岩土工程现场进行勘察和取样，并进行初步的试验设计；采取合适的压实技术，使用合适的质量控制措施；通过计算，分析破坏概率与安全系数之间的关系；岩土工程安全度与工程造价之间的关系；差异沉降与总体沉降之间的关系；工程实例的经济分析以及安全分析；在不确定条件下对岩土工程进行优化处理和决策制定等。
六、我国岩土工程可靠性施工技术应用现状
1.地基处理技术
在对各国成熟地基处理方法进行研究和运用后，我国也形成了符合国土状况的岩土工程施工技术，。自从运用了我国自我开发的这些地基处理技术，不仅在资源上得到了大大的节约、降低了工程成本，还减少了污染，提高了城市环境质量，而且所形成的地基复合桩土应力比更加完美；
在对桩基和复合地基进行研究后，我国开发了钢筋混凝土疏桩复合地基，这是介于两者之间的新型地基基础形式，这将充分发挥出桩基间的承载作用，通过桩和土来负载整个建筑的重量，减少地面承重过高发生地面下沉的现象发生。
2.基础工程施工技术
研发了后压浆桩技术。这个与传统的前压桩式灌浆技术不同，它是对已经成型的桩进行灌浆加固的一种先进技术。这种技术可以有效提升桩的抗压力，降低桩基的下沉量；岩土工程施工中混凝土预制桩的设置也有很大的技巧，要多关注施工地区的环境优势，必要的时候采用预钻孔法可以起到良好的施工效果，这个方法许多场地宽阔的工程都会采用。
七、岩土工程可靠性设计现状
1.我国岩土工程可靠性设计现状
随着设计工作的不断开展，我国的结构设计已经在概率法和极限状态的基础上采用了分项系数设计，与之相比较的话，岩土工程的设计工作进行的确比较迟缓。在我国，除了桩基的研究设计在世界范围内比较有影响力之外，其它的岩土工程设计水平都非常有限。
2.岩土工程的特性
岩土工程的设计不足除了与研究历史比较短，资金投入力度不够大等外部因素直接相关之外，其很大一部分也是由岩土工程自身的特性决定的。与结构工程相比，岩土工程的特点非常明显，主要表现在三个方面：（1）岩土工程具有天然性。众所周知，结构工程所使用的材料都是后天人们自己加工的，比如钢筋混凝土等，其参数可以通过大范围的调查以及人为设定来获得。而相比之下，岩土工程面对的对象具有天然的属性，比如土和岩石等，这些物质的属性是自然确定的，人们无法对其进行变化，而只有通过特定的试验来取得。（2）岩土性能随位置不同而变化。一般来讲，不同地方的岩土其性能指标是不一样的，此外，即使是同一个地方，随着岩土深度的变化，其性能也会发生变化。在统计某一土层的变异性的时候，实际上包含了因位置变化而形成的岩土固有的变异特性。这种情况在结构工程中则是不会出现的。（3）岩土属性参数获取较难。岩土的各项性能的指标参数都是通过实验来获得的，与结构工程通过分析计算获得各项参数相比，其难度要增加很多。因此，对于一个工程来说，在试验中花费的时间与资金要在分析与计算中花费的时间和资金要多得多。
八、岩土工程勘察规范
鉴于以上情况，《岩土工程勘察规范》（GB50021-94）在极限状态与概率法的问题上，只作了一些原则的规定。如由于岩土工程自身的特性以及我国岩土工程设计发展水平，在《岩土工程规范》（GB50021-94）中，对相关的概率法以及极限状态只进行了原则性的规定。比如，第12.14 条规定：岩土工程的定量分析可采用定值法，对特殊工程需要时可辅以概率法进行综合评价。第12.15 条规定了勘察成果报告中，应按不同情况提供岩土参数值。
九、结束语
由于岩土工程的设计参数具有不稳定性，因此在对岩土工程进行可靠性设计时，要针对工程具体情况和实际特点进行随机应变，不能把原来固定的设计方案生搬硬套的进行运用。
参考文献
篇9
随着社会经济的进步，建筑业快速发展。在建筑工程修建之前，岩土工程勘察发挥着重要的作用，但是由于各种因素的影响，现阶段岩土工程勘察中存在不足，急需我们改进。本文将先介绍岩土工程勘察的内容，再指出其存在的问题，提出相应的解决措施，最后说明岩土工程勘察的重要意义。
关键词：
岩土工程勘察；内容；问题及对策；重要意义
1岩土工程勘察的内容
1.1准备工作
地质勘察任务书是需要在进行岩土工程地质勘察工作前接受的，需要人员根据任务书拟定一份合理的勘察计划；这份计划需要包括多方面的内容：勘察内容、勘察手段等，特别是在遇到问题时怎么处理，然后需要到工地现场进行实地考察，根据实际情况来作出勘察决定并修改计划；利用勘察工具来对建筑场地进行勘察，设定勘察点和勘察线，了解摸清地质条件，取得地质试样；对地质试样进行水质等测试。
1.2初步勘察
对当地的地质状况和资源分布做一个详细的了解，包括了解当地的矿产资源、地理特性、自然灾害等；进行实地勘察，测试出地质水文情况等，和对地下水位的分析，对周围情况进行勘察，包括周围的建筑物；到施工现场进行地质勘察，运用勘察工具和设备进行初步测量、检验，对现场地质的异常情况进行记录和分析。
1.3详细勘察
这一环节是勘查工作的重要部分，详细勘察需要在初步勘察的基础上进一步使用勘察仪器设备进行更加仔细的研究。需要人员利用勘察技术对勘探点和勘探线进行布置，建筑物可以根据周围的建筑群来布置，详细勘察时，应根据基受力层来钻孔，地质的式样要根据地质和建筑物的情况来确定。
1.4施工勘察
这一勘察内容需要边勘察边施工，在勘查的基础上开挖地基。要对地基进行验槽工作，在验槽时，可以对地质进行描绘和均匀性的检测等，然后再进行基坑开挖工作，对地基进行勘察、处理和加固，在施工中若发现失常现象，应该及时处理。
2岩土工程勘察中存在的问题
2.1勘察技术手段落后
随着建筑行业的发展，社会对岩土工程勘察工作提出了更高的要求，要求勘察跟上时代的发展。然而现阶段大部分企业仍然在使用传统的技术方法，勘察技术仍然比较落后。现如今，智能化和信息化技术快速发展，勘察手段也应该及时更新，合理运用先进的智能化手段和计算机技术，有的单位即使运用了一些高科技手段，但是不会有效的与实际相结合，所以存在很多问题，而且现阶段，我国的计算机技术发展还很不完善，一些软件还不能跟上时代的发展，在处理一些勘查问题上存在漏洞，实际上工作效率难以提高。
2.2人员技术水平不高
一些勘察人员技术水平有待提高，有的勘察人员做的是野外勘察工作，缺乏建筑方面的知识，也没有一定的资料归纳整理能力。如果他们缺乏相应的专业知识，就不能很好地运用勘察方法，对机械设备应用不合理，甚至还会出现测算错误的情况。再加上管理人员不对他们进行相关的人员培训，所以就导致人员技术水平停滞不前，缺乏创新意识，在勘察单位内部不能和其他人员很好地进行技术交流，以致于碰到技术问题时，不知道该怎么解决。
2.3岩土参数存在问题
建筑在施工前，有一个稳固的基础是十分重要的，而建筑的基础就是地基，在施工中往往存在这样一种现象，人员不测算岩土参数，而是根据现场看到的一些情况，估测出房屋建筑的承载力大小，这样的估测是不科学的，缺乏准确性的，如果地基不稳，那么建筑工程也将存在很大的安全隐患。可以说建筑物的上部结构都是由它的基础结构来承载的，基础结构就是它的根基，根基承受了建筑工程的全部重力，在打好根基的同时，一定要确定好岩土参数，否则会影响工程的施工。
2.4忽视地域特点
每个地方有不同的特点，包括不同的地质环境，建筑状况，不同的地域具有差异性，如果在每个不同的地方都采取相同的勘察手段和勘察步骤，那么得到的结果可能会和预期的不符。所在勘察过程中，应该对整个地区进行系统全面地了解，而不是指对某一片区进行勘察，因地制宜，针对不同的地域特点采用不同的勘察方法，为工程省去不必要的步骤，减少一定预算成本。
2.5界面划分问题
在岩土工程地质勘察中，界面上的划分问题也是十分重要的问题，在对地质勘察前，需要做的一项工作是对地质和软结构面进行划分，但在现阶段，由于一些技术上的不足或者是人员专业水平不高，划分工作做的都不是很成功，不能完全把地质层和柔软结构面划分开来，如果这两者之间出现混乱，就会导致一些上部结构安全隐患的出现，工程就难以顺利完成，即使完成了，工程质量也得不到保证。
3岩土工程勘察的优化对策
3.1合理运用科技手段
勘察人员在实际工作中要学会合理运用科技手段，具有创新精神和创造思维，对最新的勘察技术进行学习和了解，并把它们与勘察实际情况结合起来，有效地应用于其中；人员对勘察使用的仪器设备应进行改造与更新，提升仪器性能，提高工程质量；另外，人员还要不断提升自身技能，拥有自我学习的能力；在平时工作中，要多与其他人员交流探讨技术上的问题，技术水平较高的人员可以发表一些期刊论文，不仅能帮助其他人员学习一些知识，自己也能得到进步。
3.2加强人员培训
首先在工程勘察人员的任用和选拔上，任用专业基础过硬的人员，在平时进行专业技能的培训，经常组织实地考察等活动；另外管理人员可以多引进先进科学技术，创新人员意识水平，管理人员还应制定出相应的规章制度，对消极工作，态度懒散的人员进行批评甚至开除；在进行岩土工程勘查时，要根据当地的地质条件和周围的建筑情况正确运用先进的科学技术和信息化技术手段，用有效的方法准确地对周围的地质资料和岩体裂隙记录分析，收集一些有代表性的地质试样，对已有的建筑也应该做到仔细调查研究其地质层和地基的质量情况，以保证工程的安全性。
3.3加强地域研究
勘察人员首先需要认识到不同的地域具有不同的特性，勘察工作应该因地制宜，工作人员在遵守勘察规定的基础上，运用自己的相关知识解决问题；因为勘察工作是一项非常复杂的工作，人员不仅需要掌握勘察方面的知识，还需要掌握有关地理、建筑、地质方面的知识，知识面要广，其中就包括地域方面的研究。在岩土勘察前，人员需要对当地的地理环境、特色资源做一个大致的了解，可以从期刊、网上搜集信息，再到实地进行考察，主要运用观察手段对当地情况做一个详细的了解，具体问题具体分析，根据当地实际情况合理采用最适合的勘察手段，保证勘察工作顺利完成。
3.4规范市场
现阶段随着建筑工程的发展，市场竞争力越来越大，工程市场鱼目混杂，监管秩序混乱。在工程中应该做到遵循市场规范体系，严格按照步骤来工作，只有严格遵守程序，才能保证市场的规范化和制度化。首先勘察中需要用到的材料，仪器设备需要通过监管人员的检查，监管人员应该认真排查，对有问题的仪器应及时指出并通知其更换。并且在勘察过程中，监管人员应做到定时检查每个阶段的完成情况，如果在任何一个阶段中发现了安全质量问题，监管人员都应及时指出，如果勘察单位的工作不够认真，也不能很好地对工作进行监督，那么勘察工作都不能成功完成。对阶段中的任何违规现象，监管人员都应把它们记录下来。
4结束语
总之，岩土工程勘察在现阶段仍然存在不足，我们需要合理运用科技手段，加强人员培训和地域研究，规范市场秩序，保证勘察工作顺利完成，从而保障建筑的稳定性，促进社会经济的发展与进步。
参考文献
[1]陈江伟.简析岩土工程勘察存在的问题与对策[J].建筑工程技术与设计，2016（17）：87~89.
[2]蒋进.新时期岩土工程勘察中存在的问题及其对策[J].低碳世界，2014（09）：45~47.
篇10
土以碎散的颗粒为骨架，由固、液、气三相物质组成；在其由岩石风化的生成、搬运和沉积过程中几经沧桑，形成了不同于其他材料的复杂的力学性质，而不同时空条件下土的性状也各不相同。所以尽管已提出的土的本构关系理论数学模型不下百种，动用了传统力学和现代力学的各种理论和手段，但是到目前为止，还没有一种为人们所公认的，能够准确、全面反映各种土的应力应变关系的数学模型。是否存在这样的模型也是值得怀疑的。
在计算机和计算技术基础上发展起来的，以有限元为代表的数值计算是解决边值问题的强有力的手段。当用来计算弹性体时其精确程度令人叹为观止。其计算结果与光弹试验结果毫厘不差，结果光弹试验很快被废止。土是碎散材料，而在一般数值计算中首先被假设为连续体，然后被离散化，假设各单元间的结点位移协调，计算土体的应力变形关系。这常常不能反映土的变形的微观机理。以DDA（DiscontinuousDeformationAnalysis）为代表的离散单元计算方法在计算某些农产品（如谷类）和工业零件（如滚珠）时是相当成功的。以至被称为“数值试验”可以精确地代替模型试验。在定性地探索土的变形的微观机理时，也是很有价值的。但是用以描述由不同尺寸、不同形状、不同矿物成分的颗粒组成的土，反映不同三相成分及其物理、化学和力学的相互作用，即使是可能，恐怕也是相当遥远的事。
数学模型和数值计算预测的另一个难点是土的参数的选取，它受到取样(制样)和试验手段的限制。原状土在取样过程中不可避免地受到扰动和发生应力释放，会破坏其结构性。即使是重塑土试样，制样的方式、器具和操作程序的差别也严重影响试验的结果。另一方面，目前使用的土工试验仪器也存在局限性。以真三轴仪为例，由于边界之间的干扰，试样的应力和应变的均匀是很难保证的。
在对地基和土工建筑物的探测方面，土层的时空变异及人类活动给勘探测试及其结果的判释造成困难。除此以外，岩土工程中的复杂边界条件和施工过程中的诸多因素也严重影响工程的实际结果。
在我国每年发表和撰写了大量的论文和报告，提出了各种理论、模型、计算方法、计算程序和技术手段，常常伴以试验或者实测数据的验证，其结果也常常是“符合得很好”。自己的试验或观测证实了理论或者方法的完美，正是：“各夸自家颜色好，百花园中各称王。”这种结果的可信性很值得怀疑。笔者在评阅一些论文和成果时，对于那些二者符合得完美到天衣无缝的图与曲线，常常怀有很大的不信任感；而对于存在相当差别，甚至坦率地承认预测的不成功的情况，则是完全理解的。可惜后者较少。
近年来，主要在国外进行了多次的“考试”或者“竞赛”活动：首先委托一个（或几个）单位进行所谓的“目标试验”，亦即需要预测或者预算的试验或实例。其结果是保密的，或者预测前不做试验，预测以后在试验。事先公布有关的土的一般资料、基本试验的数据（为确定有关参数）和目标试验的应力（应变）路径。在全世界或者一定范围征求参赛者（参加目标试验的人不参赛）。全部预测结果上交以后，公布试验结果。一般是召开研讨会，评估或者评分。参赛者也常常进行申辩和总结。这是一种客观、公正和有权威性的检查比较方式。也是推动岩土工程发展的十分有益的活动和手段。它使我们认识到在岩土工程领域，我们的认识能力和预测能力到底有多高。
试验方法和设备的检验比较
1.不同仪器的相同试验的检验
1982年在法国Grenoble召开的“土的本构关系国际研讨会”上①，用剑桥式的立方体真三轴仪分别由德国的Karlsrube大学和法国的Grenoble大学对同样的砂土和粘性土进行复杂应力路径和应变路径的真三轴试验，两份试验结果是存在着差别的。由于使用的仪器与土料都是相同的，差别主要源于操作方法和技巧。
1987年在美国克里夫兰召开的“非粘性土的本构关系国际研讨会”上②，利用美国Case大学的空心圆柱扭剪仪和法国Grenoble大学的剑桥式立方体真三轴仪进行砂土的相同应力路径的试验。试验内容包括：
(1)b＝不同常数的不同密度两种砂土的真三朝试验；其中，b=（σ1-σ2）／（σ1-σ3）
(2)在π平面上应力路径为圆周（两周）的的真三轴试验。
（b=常数的真三轴试验与空心圆柱试验的比较）表示了对于Hostun密砂（干密度ρd＝1.65g/cm3）在b＝不同常数，中主应力ρ2=500kPa保持不变，用两种仪器试验得到的轴向应力与轴向应变关系曲线，轴向应变和体应变的关系曲线。可见在b=0和0.28时，不同仪器试验结果的差别是很大的。但是在评价它们时，主持者说：对于轴应变，除了0.286的结果很差（verypoor）以外，其他的曲线符合的很好(verywell)；（b.体应变εv与轴向应变εz间试验曲线）的曲线认为符合得很优良（excellent）。对比我们的一些论文中理论与实际曲线二者丝丝入扣的符合，就显得很不真实。在这两个试验中试样的破坏形态也有很大不同：空心圆柱试样发生颈缩；立方体试样产生V形的剪切带。这些差别可能是由于试样的制样方法不同，试样中的实际应力分布不同和试验中的边界条件不同引起的。
2.土工离心机模型试验
1986年由欧洲共同体资助，发起“土工离心机的合作试验”③。参赛者有三家：英国的剑桥大学、法国的道桥中心研究室和丹麦的工程院。试验的内容是模拟饱和砂土地基上的圆形浅基础的承载力和荷载—沉降关系。试验土料统一为巴黎盆地天然沉积的一种均匀石英细砂。模型地基的孔隙比规定为e=0.66(相对密度Dr=86％)，规定圆形基础的模型尺寸为直径D=56.6mm,离心加速度＝28.2g，基底完全粗糙。此前，由丹麦岩土研究所对于这种土进行了物性试验和三轴试验，其结果公布于众。要求荷载—沉降关系表示成无量纲的变量q/γˊnb-s/b公关系曲线。
其中：
q=基础上施加的荷载(kPa)
γˊ=乙土的浮容重(kN-m3)
n=重力加速度水平，即模型比尺
b=模型基础的尺寸(m)
s=基础的中心垂直沉降(m)
同时也进行了相同条件下的现场载荷试验，以便与模型试验结果对比。
这三家使出了浑身解数，精心制样、安装、运转和量测，反复摸索，反复校验，校正各种参数和影响因素。剑桥大学还在离心机上作了静力触探试验。最后，剑桥大学提交了一组试验结果，另外两家按要求给出了一条曲线。图2（圆形天然浅基础的试验荷载-沉降关系曲线）表示了其试验结果，其中剑桥大学是笔者选取的最接近于要求的条件的试验结果(e＝0.664)。
可见，这种世界先进水平的土工离心模型试验的误差在±30%以上。值得提出的是，这是一种条件非常简单明确的模型试验。而现场的工程实际情况的条件和影响因素远比这复杂。在这个试验中，加载速率、模型地基砂的密度、制样方法和运行程序对试验结果都有影响。例如剑桥大学的试验表明，砂土的孔隙比变化0.01（相当于相对密度变化3％），则其承载力变化18％，如图3（地基承载力与模型地基孔隙比间关系—剑桥大学试验结果）所示。而由于模型地基是先制样，后运转，保证地基内砂土处处均匀，孔隙比误差在0.01范围内是有较大难度的。
3.单桩的动测法的考试
1992年在荷兰海牙进行了一次动测桩的“考试”④。在第一轮，10根预制桩预先被沉入地基，桩径250mm，桩长18m（7#桩17m）。要求测出其预制的“缺陷”。其中一根桩完整无缺；其余的9根桩各有缺陷：颈缩、扩径和在不同部位的10mm宽，130mm深的刻槽。事先由特尔夫公司进行了地基勘察，将土层资料公布于众。有12家具有国际声誉的公司参赛，用小应变动测法检测。结果是：平均测对4根；最多对7根，最少对两根。没有一家测出那根完整无损的桩。他们认为对于只有10mm宽的缺痕很难分辨。
第二轮是沉入11.5m-19m长的5根桩，然后用静载荷试验测出极限承载力。10家公司用大应变动测法测试其极限承载力。其结果也不乐观。比如，由静载试验为340kN的一根桩，各家给出的结果分布在90kN-510kN的范围。
4.堤防隐患检测的“大比武”
我国目前有各类堤防25万公里，很多已具有几百年的历史。是民堤逐年加高培厚或者在汛期抢修形成的。地质条件及堤身土料和质量千差万别，隐患很多。1998年洪水期间发生的许多险情和决口都是由于渗透通道形成的管涌和蚁穴鼠洞、裂隙异物和局部疏松土体等造成的。为此水利部和防汛办于1999年3月在湖南宜阳召开了“堤防隐患综合检测技术检验会”也北被称为“大比武”。
有我国的十几家科研院所、大专院校和少数厂家（包括美国的劳雷公司）参加。检测堤段位于宜阳的一段废堤上。每个参赛的检测方法负责200米堤段，时间是两小时。几处“隐患”是事先人工布置的，埋设了稻草、钢管，模拟蚁穴和鼠洞。一般在两米深范围内。人们使用的测试手段包括：高密度电阻率法、瞬变电磁法、地震波法、弹性波法和探地雷达等。这些方法都有一定的分辨率限制，即分辨尺寸与深度之比一般是相对固定的。因而两米深的隐患的检测不应算是难题。检测结果聘请有关专家评审，打分。图4（堤防隐患的检测结果评分）所给的分数只是相对的。组织者对于测试结果是不满意的。参赛者各自对其结果的误差的原因进行了解释。针对这种结果，水利部斥资几百万，开展专题研究，目标是“傻瓜”式的快速检测仪器和方法。关键问题可能是要结合各地具体情况和长期的抗洪防汛经验，因地制宜，积累资料和经验，合理判释，仪器才会发挥作用。很难想象，可以身背“傻瓜机”，走遍天下都会灵验。
土的本构关系的检验
80年代以来，关于土的本构关系的“考试”至少进行了3次。1980年美国和加拿大召开了“岩土工程中极限平衡、塑性理论和一般的应力应变关系北美研讨会”⑤。会前用两种天然粘土、一种重塑的高岭粘土和渥太华砂进行了一系列试验。试验包括：
平均主应力p=常数的三轴试验，
b＝常数的真三轴试验
砂土在π平面上应力路径为圆周的真三轴试验
天然粘土大主应力方向与其沉积方向成不同角度的三轴试验。
事先将土的物性参数和基本试验的结果公开提供。然后在全世界范围征求参赛者。参加预测的有个不同国家的17个本构模型。从给出的结果看，轴向应力应变关系（σ1-σ3）~ε1预测的精度一般尚可；体应变预测的精度差别很大。对于应力路径在π平面上为圆周的情况，许多模型无能为力。由于原状土的各向异性，对于其循环加载和超固结性状很难预测，只有少数模型参加了预测。结果表明，没有一个模型能够合理地预测所有的试验情况。正如会议主席Finn所说：“没有给任何一个本构模型戴上王冠”。这也是符合当前的土力学理论发展的现状的。
1982年在法国召开了“土的本构关系国际研讨会”人们用不同的理论模型对砂土和粘土的复杂应力路径和应变路径的试验结果进行了类似的预测。如上所述，也对试验本身进行了检验⑥。
1987年在美国克里夫兰召开了“非粘性土的本构关系国际研讨会”⑦。会议征求对真三轴试验和空心扭剪试验结果用理论模型进行预测。共有世界各国的32个土的本构模型参赛。其中包括：
3个次弹性模型(H)
3个增量非线性弹性模型(I)
1个内时模型(E)
9个具有一个屈服面的弹塑性模型(EP1)
10个具有两个屈服面的弹塑性模型(EP2)
6个其他形式的弹塑性模型(EP)
会议将预测结果与试验结果比较，按四个单项评分。评分的标准见图5（本结构模型预测的评分标准）。规定了上下限，按统计方法打分。图6（轴向应力应变关系得分的直方图—满分100）与图7（体应变与轴向应变关系得分的直方图—满分100）表示出b＝常数的真三轴试验的预测得分情况。可见其轴向应力应变关系预测经过还差强人意；而体应变的预测则基本是全不及格。
这些“考试”基本上反映了人们当前认识和描述土的应力应变关系的能力和水平。它表明，即使对于实验室制作的重塑土试样，其应力应变关系也是相当复杂的。现有的关于土的本构关系的数学模型的描述能力在精度和条件方面都是有限的。有的模型使用了20多个，甚至40多个常数，结果仍然不另人满意。
1．土工加筋挡土墙的计算
60年代以来，随着计算机和计算技术的发展，土工数值计算大大加强了我们解决复杂的岩土工程边值问题的能力。有人提出可将土力学分成理论土力学、实验土力学和计算土力学三部分。由于它几乎可以精神任何边值问题，似乎一台打计算机，几页打印纸，就可以驰骋在岩土工程的所有领域。这种表现上的简单、快捷和“精确”，常使青年岩土工作者产生误解，忽视了其与实际工程问题间的距离，轻视在岩土工程实践中积累经验的重要意义。
加筋土的计算是岩土数值计算中很有代表性的课题。它涉及到土的本构模型，筋材的应力应变关系模型和筋土间的界面模型及这些模型涉及的参数。目前已经有较多的计算程序和经验。1991年在美国的科罗拉多大学，由美国联邦公路局资助，在足尺试验的基础上进行了加筋土计算的竞赛⑧。
目标试验是在一个高3.05米，宽1.22米，长2.084米的大型的试验槽中进行的。铺设了12层长为1.68米的无纺土工织物，作成土工织布加筋挡土墙。墙顶采用气囊加压。气囊下铺设5厘米的砂垫层。试验用的土料有两种：一种是均匀的砂土，D50=0.42m；另一种为粉质粘土，塑限Wp=19％，液限Wl=37%。事先公布了砂土的三轴试验，粘土的不同排水条件下的三轴试验，土工布的拉伸试验和筋土问的界面直剪试验等试验的结果。征求世界各国同行们进行数值计算，预算试验观测结果。预测项日有：
(1)两种加筋挡土墙在顶部加载103.5kPa以后的墙顶最大位移、不同位置的墙面位移及筋的应变
(2)在加载100小时后的以上各项位移和应变
共有15个不同国家的大学和研究单位参赛。包括美国的科罗拉多大学等8家，英国的哥拉斯格大学等两家，日本的东京大学等3家。中国和加拿大各一家。其中14家参加了荷载—变形和应变关系的预测。计算的结果见图8（砂土加筋挡土墙的墙顶最大位移计算的误差）和图9（粘土加筋挡土墙的墙顶最大位移计算的误差）。它们分别表示了砂土和粘土在上述荷载下的墙顶最大位移的预测误差。有几家没有预测粘土加筋挡土墙，有几家计算得到的结果表明，在此荷载下挡土墙早就破坏。只有少数计算的误差在30％以内。
对于砂土加筋挡土墙试验的破坏荷载是207kPa，预测值从10kPa到517kPa不等。粘土加筋挡土墙在荷载加到230kPa时由于气囊爆破而未能继续试验，但挡土墙并没有破坏。计算的破坏荷载在21kPa到207kPa之间。其误差之大令人沮丧。
2．土的液化分析方法的检验
在1989-1994年间由美国NSF拨款350万美元，资助用离心机模型试验来检验地震反应分析方法。这是NSF历年来投入单项经费最多的项目。项目简称VELACS。参加的单位和个人包括：美国加州大学戴维斯分校，加州理工大学，英国剑桥大学等7座大学；其中有10名美国国家科学院院士和英国皇家学会会员。参加考试的考生有美、加、日和欧洲的23个数值计算专家和研究组。
项目动用了9台带有振动台的土工离心机，并且进行了平行试验。模拟地震的振动模型试验内容包括：
(1)水平自由地基
(2)倾斜地基
3)组合地基（一半是密砂，另一半是松砂）
(4)成层水平地基(刚性箱和柔性箱各一种)
(5)护岸的重力式挡土墙
(6)堤坝
(7)心墙坝
(8)砂基础上的刚性建筑物
涉及以上9种边值问题的模型试验，都是相当简单的工程问题。在土工离心机试验的基础上，提出了三类考题：
A在离心机试验前，提供试验的初始条件和边界条件，在尚无任何试验资料的情况下，进行数值计算。是一种“盲测”。
B离心试验完成以后，但不公布试验结果。但向计算者提供试验的较为详细的条件和细节。
C公布试验结果，让“考生”用自己的数值计算进行计算，比较。
考试的成绩按照ABC的次序有所提高，对于A类考题，有30多个数值计算模型参加考试。预测的地震反应加速度比较接近；计算的静孔压和沉降量与试验量测的结果比较，趋势还是相同的。但二者差别很大，多达几十倍。但是在试验后，考虑了试验中的具体条件量测方法，修正计算条件和参数，计算结果明显改善。
结论与讨论
土的力学性质是非常复杂多变的，岩土工程问题具有很强的不确定性。目前我们的理论分析、数值计算和勘探试验还远不能精确定量地描述，反映和预测它们。对此应当有清醒的认识。但是正确的理论和有效的方法应当能够揭示土受力变形的基本规律，反映岩土工程中的影响因素及影响的范围。
对于岩土工程问题，正面的纯理论和数值预测和计算，往往是很难奏效的。必须详细地了解实际的条件和过程，熟悉当地的情况，积累经验，对理论和参数进行合理修正；在工程中不断观测和积累数据，在其基础上合理选取参数，再计算和预测以后的变化，往往达到很高的精度。因而，有人提出在复杂的岩土工程中需要“理论导向，经验判断，精心观测，合理反算”。这是非常中肯和宝贵的认识。
在土力学和岩土工程中逐步引进不确定性的理论方法是一个重要的发展方向。
参考文献
①ConstitutiveRelationforSoil,Ed.Gudehus,G.,1984
②Bianchini,G.et.al,,ComplexStressPathsandValidationofConstitutiveModel,GeotechnicalTesting,Journal,1991,14(1):13-25
③Corte,J.F.Etal.,.ModelingofTheBehaviorofShallowFoundation_ACooperativeTestProgramme,Centrifuge88,Corte(Ed)1988Balkema,Rotterdam,ISBN9061118138
④盛崇文，从桩的测法谈起。地基处理，1996，7（3）
