巖土工程的勘察設計范文

導語：如何才能寫好一篇巖土工程的勘察設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】：巖土勘察設計；工程建設；現狀與展望

改革開放以來，我國經濟與國外的交流程度不斷加深，經濟得到前所未有的發展，建筑工程隨著不斷壯大，無論是數量還是質量都得到了一定的進步和發展，巖土工程勘察設計技術作為建筑工程的重要技術，也受到了廣泛的重視，并發揮了越來越重要的作用，隨著現代科學技術的不斷進步，巖土勘察設計技術也得到了進一步的發展和完善，但是仍然存在一定的問題，需要解決，這樣才能有效的保障巖土工程勘察設計技術的發展。

一、巖土工程勘察設計理論概述

巖土工程勘察設計技術的是建筑工程順利開展的基礎，是提高建筑工程安全性的保障，巖土工程勘察工作為建筑工程提供了地質數據資料，這就決定了巖土工程勘察工作要具有準確性、針對性和先決性，隨著科學技術的不斷發展和完善，巖土勘察技術也在不斷的完善，與以前相比更加的科學和準確，但是項目工程的發展對于巖土勘察工作也提出了更多的要求，勘察的項目逐漸增加，對于科學性的要求也越來越高，因此巖土工程勘察設計工作要不斷的創新思維，提高科技的應用的能力，與國際社會接軌，提高其社會的認可，實現經濟效益的同時還要提高社會效益，這樣才能夠有效的提高我國建筑工程的質量。

二、我國巖土工程勘察設計工作存在的問題

1、工作人員整體素質有待提高

導致我國巖土工程勘察設計人員整體素質不高的原因有一下幾點，首先，由于我國高校關于巖土工程勘察設計的專業并不多，因此培養出來的人才有限，這與我國巖土工程勘察工作的實際需要并不相符，因此在實際的工作中，專業的人員并不多，能夠具有國際先進水平的人員更是有限，人員的匱乏給勘察工作帶來了困難；同時由于人員之間的技術水平不同導致整體上人員的素質不高；其次，由于工作人員的墨守成規，對于新的技術和管理思想應用程度不夠，沒有引進詳盡的技術，對于新技術的研發力度不夠，勘察結果的可靠性受到質疑，影響了建筑施工的安全性和質量；最后，由于相關的管理部門忽視了對于技術人員的培訓，導致技術人員的技術水平與勘察技術的實際發展水平不符，在實際的勘察過程中，影響了工作效率。

2、巖土工程勘察工作質量不高

隨著市場經濟的不斷深化，巖土工程勘察工作已經改變了由政府的主導的狀況，基本上實現了企業化經營，因此勘察的經費也有原來的政府撥款，轉變為企業自負盈虧，企業的最終目的就是獲得經濟利益，在這樣的情況下，很多企業為了獲得最大的經濟效益往往忽視了規范巖土工程勘察設計技術和加強質量管理，影響了巖土工程勘察工作的效果，影響了建筑施工的質量，巖土工程勘察的相關企業為了獲得最大的經濟利益不斷的減少成本，減少工作人員的數量，增加了人員的工作量，影響了工作人員的工作細心程度，造成工作中出現披露，影響了整體的工作質量，威脅了建筑工程的安全性。

3、勘察技術與勘察質量標準與國際要求相差甚遠

由于我國經濟發展的起步較晚，建筑行業的發展有限，因此在一定程度上限制了我國工程勘察設計技術的發展，與國家發達國家相比還有很大的一段差距，隨著我國改革開放的不斷深化，我國的巖土勘察設計工作受到了國外先進技術和思想的影響，已經不斷的引進和吸收了國外先進的技術，但是對于這些技術只是直接的應用，沒有針對我國的實際情況進行創新與改革，造成我國相關技術的緩慢發展，與國際巖土工程勘察技術相比差距較大。

三、巖土工程勘察設計的前景

建筑行業的不斷發展，提高了對于巖土勘察的要求，許多先進的技術的在巖土工程勘察設計技術中的應用程度不斷的加深，但是在實際的巖土勘察設計的過程中，由于工作人員思想守舊，技術水平有限，給巖土勘察設計技術的發展帶來了阻礙，因此相關的工作人員正在不斷的努力，從多渠道發展和完善先關的技術。

1、工程勘察技術的發展

隨著我國經濟與技術的發展，我國的巖土工程勘察設計工作面臨著嚴峻的挑戰，很多的技術問題需要解決；首先，我國的城市化進程不斷加快，樓房的高度不斷增加，也越來越密集，因此需要不斷的深入和優化我國城市建筑的基礎設施建設，更要加強和完善處理深度開挖技術，這樣才能夠有效的保障建筑物的安全；其次，近些年來隨著沿海地區的圍海造田的大面積發展，造成了周圍土質的變化，加大了巖土工程勘察工作的難度，影響了建筑施工的成本；最后，由于我國技術的不斷發展，項目的數量逐漸增加，難度也隨著加大，很多高難度的巖土工程勘察工作越來越多，例如地鐵、跨江大橋以及海底隧道等等，都加大了巖土勘測的難度，同時由于巖土工程勘察過程中，受到工作人員的素質的限制，造成了資源的嚴重浪費，影響了資源的有效利用。

2、水文地質工程勘察工作

巖土工程與地下水系統息息相關，地下水系統的變化會影響建筑工程的發展，因此在建筑工程設計以及施工的過程中會進行防滲施工的處理，應用現代的計算機技術對巖土勘察設計技術進行完善，增強數據的準確性和完整性，同時還要對于數據進行分析，提高數據的利用程度，避免因為滲漏等地質原因造成的損失，真正的實現對地下水系統進行有效的監控與分析；同時，在進行非飽和滲流理論研究的過程中，要集中精力研究方程的構建、確定相關的參數，這樣才能逐步掌握地下水變化的規律，強化采購數據信息的參考價值。

3、GIS技術在巖土工程勘察中的應用

近些年來，隨著我國地理科學技術的不斷發展，GIS技術在在巖土工程勘察設計中的應用不斷加深，提高了巖土勘察技術的專業化水平，為工程技術的發展提供了更多的機會，隨著我國先進技術的不斷發展，工程的數量不斷增加，因此需要增加資源的使用率，對于可重復利用的資源需要多次利用；與傳統的巖土工程勘察技術相比，應用了GIS技術的勘察技術更加的精確，對于勘探點的探測也更加的深入，對于地形復雜的地質條件能夠根據實際狀況全面的了解；隨著計算機相關技術、網絡技術以及網絡技術的發展，增加了數據的收集的速度和精度，存儲也更加的方便，存儲空間也越來越大；地理信息技術系統技術也隨著技術的進步得到了發展，在巖土勘察設計技術中的應用也不斷的加深，真正的實現了資源的共享，隨著GIS應用技術越來越成熟，地理信息系統在巖土中的應用也越來越廣泛，這也有效的提高了巖土勘察結果的準確性，為建筑行業的發展提供了保障。

四、總結

巖土勘察設計技術的發展程度決定了我國建筑能否可持續發展，也在未來的經濟建設中起到了重要的作用，隨著科技的進步以及先進的管理經驗的發展，在巖土勘察設計技術中的應用促進了勘察工作的規范化和現代化；目前，我國在進行巖土工程勘察工作的過程中，很多企業為了自身的長遠發展，已經逐步提高了勘察工程設計技術的創新，并且增加了相關的培訓，提高工作人員的素質和技術，強化監督與管理，這樣能夠有效的提高勘察設計工作的質量，提高建筑工程的整體質量，實現建筑企業經濟效益和社會效益。

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關鍵詞：巖土 優化 方案設計 勘察技術 工程特點

勘察方案設計是工程勘察的核心技術工作，是巖土工程勘察成果質量保證的基礎。

通常意義的勘察方案是針對具體的場地和建筑工程條件，按符合有關技術規范要求的條件，分為勘探點設置和勘察技術手段，優化設計的意義未得到充分的體現。隨著建設項目的日趨復合化和復雜化，同一建設項目可能同時包括各類建筑基礎、基坑工程等設計或施工必須的巖土工程科學分析評價內容。還可能涉及環境保護和安全生產等相關技術要求，致使同期勘察任務中涵蓋了不同層次的勘察目的。如果是簡單地按單一的巖土特點劃分勘探項目，實施分地段或分劃的巖土工程勘察，則可能出現部分勘探工作布置重復、勘察技術工作布置針對性差等現象.甚至引發部分勘探點技術工作不能滿足規范或技術要求.其自身后果是顯現勘察經濟效益欠佳，同時會影響勘察工作質量，造成不良后果。

勘察方案優化設計的目的就是在實際技術工作中進一步追求科學性，最大可能地實現具有針對性的技術工作布置和采取充分的代表性樣本，以較小的經濟投入滿足設計施工技術參數的獲取和相應的進一步針對性的巖土工程特性分析、評價工作。

優化設計的意義不僅是簡單地進行勘察工作成本的控制.還在于使勘察技術工作能夠趨于完全地符合擬建工程所涉及的各項巖土工程特性要求，同時為勘探樣品的采取、原化測試、觀測、監測等現場的技術工作滿足應用技術要求和工作質量要求提供得以實現的管理性保證措施。

勘察方案優化設計的意圖就是在實際勘察技術工作中進一步追求技術工作布置的科學性，促使勘察工作布置的針對性最大可能地實現全面地逼近符合性，在獲取滿足設計施工所需的技術參數的同時控制相應的經濟投入，并應為順利完成相應的進一步針對性的巖土工程分析、評價工作提供可靠的保證。

勘探方案的主要內容包括勘探點位的布設、勘探點功用的劃分、勘探深度的設計、勘探類型的確定及技術工作手段的選擇和采樣點布置等。在日常的巖土勘察實踐工作積累中.我們結合實際勘察技術管理工作對勘察方案優化設計進行探索，并初步確定出實現勘察方案優化設汁的八項管理主控要素.具體工作內容及要求如下：

1.巖土工程特性分析

巖土工程特性分析的目的就是明確勘察目的，以指導勘察技術工作方向。全面細致和科學的進行巖土工程特性分析可使勘察工作計劃對實現勘察目的具有針對性和勘探、測試工作與工程實際條件的切實性。

巖土工程特性是場地條件和建筑工程條件相結合而產生的建設工程設計、施工各項直接或間接的突出巖土工程問題集合巖土工程特性分析通常是建立在充分收集場地和工程的技術條件各要求的基礎上確定的。

充分理解擬建設項目的巖土工程特性，可正確指導包括收集相關基礎資料、編制勘察工作綱要和制定勘探測試技術工作措施的各項勘察技術工作。其中占有充分可借鑒的區域地質資料及認真分析本場地或相鄰場地的工程信息和巖土工程條件是制定具體的針對性和切實性勘察方案的必要條件。當無可借鑒的前期勘察資料或前期勘察資料不全時，應建議業主補充勘察工作，如果缺少初步勘察資料，則應按一次性勘察技術要求布置勘察技術工作，以滿足相應巖土工程特性分析確定的各項勘察工作意圖。

2.確定勘察工作依據

勘察工作必須服從工程所在地的法律、法規約束及符合行業和業主的各項技術要求?？辈旒夹g工作的依據是在巖土工程特性分析的基礎上，結合建設工程設計或施工要求來收集確定的.包括主要的工作標準和技術工作指導規范、規程等。

通常情況下勘察工作應遵循的法規和標準是系列性的和復合性的，鑒于不同標準間界定的差異，勘察上作依據的一系列標準在某一方面的界定往往是一定范圍內的控制值，實際勘察工作執行時必須通過分析研究歸納為某一確定的界定標準，并使之完全符合系列標準限定的范圍，或克服所收集的系列規范中相互矛盾的界定值。

3.布置勘探點位

根據勘察場地范圍和建設工程特點，依據研究確定的界定標準初步布置勘探點。初步布置的勘探點位一定要體現其代表性，確實代表擬建設工程的巖土工程條件，同時還須明確相關點位的布置示意圖。

勘探點位布置應確切保證能夠控制勘察研究的地域范圍，其中的針對性分析的勘探點，必須嚴格布置在勘探點位上，對于一般性勘探點則可結合針對的建筑工程特性適當調整勘探點位.以便形成復合功用勘探點位?？碧近c位的調整應結合場地條件進行而不失其代表性，決不可超出標準要求進行隨意的簡化。

另外.追求布置工作平面的簡潔，便于進一步分析工作的進行，也是優化設計應考慮的問題。

4.勘探點功用劃分及點位調整

勘探點功用即是勘探點布置的目的或意圖的集合.勘探點功用的劃分是勘探工作布置優化設計的重要環節。

調整合并同一勘探點附近不同針對性的勘探點位，以確定復合功用的勘探點位，同時注意復合功用的勘探點位應保持符合已經研究歸納的各項勘察技術工作設計的界定標準值。

復合功用勘探點位的形成.可適當減少勘探點數量，但應注意保證勘探獲取一手資料或數據的質量和數量，同時須進一步強調勘探點布置的工作同的。

5.確定勘探類型及勘察技術手段

勘探點類型應結合勘探點功用和場地巖土層條什及地層鑒別精度和樣品采取、原位測試要求的數量和技術等級綜合確定。

通常鉆探是普遍適用的勘探方法，因此，鉆孔是常見的勘探類型。若勘探深度不大.且地下水位埋深較大時，應首選探井法：對于須劃分巖土分區界線的勘探點位，探槽法是應考慮選擇的方法。

確定勘探類型的同時尚應結合勘探點功用確定基本設計參數.如鉆孔口徑等。對于復合功用勘探點位，應按適合全部劃分功用的參數（如最大直徑）設計勘探點基本參數。

勘察技術手段須結合勘探點共用，按全面滿足勘察設計要求，且同時具有可靠性保證的條件設計和布置。復合功用勘探點應結合勘探點布置目的設置相應的勘察技術手段，實際工作中的復合功用勘探點往往同時布置多項勘察技術手段。

6.勘探深度設計

勘探深度應結合勘探點功用及相關標準界定值進行設計?？碧缴疃仍O計時，巖土工程師應依據勘察意圖進行科學分析，結合場地巖土層條件，分別按勘探點功能設計計算勘探深度。設計勘探深度時應避免盲目地“依托”某類規范，而忽視前期協調分析確定的個體技術意圖或要求。

具有復合功用的勘探點位的勘探深度應按滿足已歸納確定的界定標準.通常按最深要求的勘探點功用設計勘探深度。必要時同一勘探點的代表性范圍內應布置多處不同勘探功用或類型的勘探井（孔）.以取得本勘探點的各項勘察目的性的功用要求。

7.布置技術工作點，標示技術工作要求說明

結合勘探點功用。辨明相應的重點探測部位（深度范圍），按勘探、測認側重等級（如主要受力層位）針對性地布置勘測技術點位。

單一的技術工作點布置技術要求或簡單的技術說明，一般尚不能保證在實際工作執行時完全掌握技術質量控制的實質性要求，因此必須標示每個勘探點位的技術要求和說明，包括勘探深度的控制要求等，以確?？碧讲贾脙灮O計得以實現。

8.實施信息化勘察

勘探工地現場工程師應隨時收集和分析已取得的勘探資料。并判斷原有初步工作布置的符合性，如若出現偏差，則應盡快予以修正或及時調整勘察方案，使勘察技術工作意圖與建筑工程特性和場地、地基條件最大限度地趨于符合，為最佳設計施工程方案的設立提供科學、可靠和規范要求的勘察成果條件。

信息化勘察的具體工作內容包括建立持續改進和及時補充的勘察場地綜合地質柱狀

圖和相關工程特性參數，及時制定和修正勘探工作現場描述樣板及其他針對性要求及增強勘探鑒別等級等。

勘察方案設計是勘察技術工作的策劃過程，而勘察方案優化設計是進一步理解勘察目的及勘察工作目標，了解場地工程條件及前期相關工作內容及深度，預測各種巖土工程問題，并使之符合相關要求的多次循環性的過程。

誠然，勘察方案的優化設計尚難以歸納成某一特定的模型或函數以進行完全量化型的分析計算.但可按組合類的優化問題實施設計，且勘察工作布置的優化設計的意義是顯而易見的。

勘察方案的優化設計工作應要求鉆探、原位測試、檢測技術人員共同介入工作。使優化設計的結果真正成為能夠在現場條件下的易于實現的優化方案，同時應注意增強勘探布置工作方案的應變性，以確?？辈斐晒募夹g工作質量。

優化設計不能以犧牲基本要求為條件，不是降低勘察工程價格就是優化，本文提倡的優化設計，是滿足勘探技術要求的復合性勘探點位和結合工程實際具有可操作性的聯合性優化設計。

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關鍵詞:巖土工程；勘察；設計；問題

中圖分類號： F470.1文獻標識碼：A 文章編號：

一、巖土工程的勘察中應注意的問題

1、勘察方案制定中應注意的問題

（1）掌握工程概況，充分了解設計意圖

工程概況包括工程規模和特征，工程所處場地的復雜程度，建筑物地基的復雜程度等，掌握了這些情況才能確定勘察的等級。了解設計意圖主要指清楚設計所需的工程地質資料參數。不同工程功能不同，荷載不同，結構不同，變形要求不同，因此對巖土參數的要求也不同。例如，在平原土石壩水庫建設中，主要應考慮庫區巖土體滲透性，壩體的穩定性，沉降，因此勘察要提供巖土體的滲透系數，變形系數，抗剪強度指標及地基承載力，而在高層建筑中，平原地區大多需要打樁處理，因而要提供樁基參數，變形模量等指標。只有掌握了工程概況，充分了解設計意圖，才能使勘察工作具有針對性、目的性，做到有的放矢。

（2）重視現場踏勘

確定勘察的方法、手段之前，需要初步了解工程現場情況和區域地質資料?，F場踏勘是了解工程現場情況和區域地質資料的最有效手段之一，是對工作現場的地質條件和施工條件等進行實地的概略調查和了解，使地質工作的設計和部署切合于實際。我國幅員遼闊，各地地形地貌不同，巖土體成因復雜多變，因而各地的不良地質作用不一，巖土體的物理力學性質不同，而巖土參數往往是通過多次試驗、分析統計得出的，具有區域性和經驗型，例如巖溶地區，喀斯特溶洞及土洞是主要不良地質作用，而在濱海地區，軟弱土及鹽漬土是勘察時必須重視的，在黃土高原， 黃土的濕陷又是勘察的重點，因此，要進行現場踏勘，收集臨近工程的地質資料，充分了解區域地質特點和工程現場情況，為下一步工作打下堅實的基礎。

2、勘察方案實施中應注意問題

（1）技術交底

從事現場作業的人員大多為近幾年畢業的學生，缺乏應有的經歷和經驗，要重視初業人員技術交底。工作現場中技術、安全等交底不能流于形式，要針對項目的工程特點、場地環境進行技術、安全等交底，不能使現場人員知其然不知其所以然。

（2）根據現場情況適當調整勘察方案

由于巖土的復雜多變性，制定方案可能與實際情況有出入，在實施過程中要根據情況適當調整。比如勘探孔在預定深度內遇到厚度較大，且分布均勻的堅實土層時，一般性勘探孔深度可適當減小，而在預定深度內有軟弱土層時，勘探孔深度應適當增大。又如在濱海地區勘察時，當遇到較厚砂層時宜適當增加標準貫入點，而遇到分布廣、厚度大軟弱層時要增加靜力觸探點和十字板剪切試驗。因此現場調整勘察方案有它的必要性。

（3）室內試驗條件要盡量接近工程實際狀態

勘察是為工程設計服務的，要為工程設計提供必要的巖土參數，在室內試驗時試驗條件越接近工程實際工作狀態，試驗結果越符合工程實際。例如，在平原土石壩水庫建設中，土試樣試驗前要先飽水，這是因為水庫運行時，大堤浸沒線以下是飽水的，正因為飽水，大堤上浸沒線以下土的物理力學性質指標比浸沒線以上指標要差。又如，在對擊實土樣做強度和滲透性試驗中，不應用最大干密度對應的土試樣，而一般采用壓實系數為0. 94 左右的土樣，這是因為在筑堤時，土體壓實質量控制一般取壓實系數0. 94 左右。

二、巖土工程的設計中應注意的問題

巖土工程設計做到可行比較簡單，但是做到合理則很困難，因為它不僅依賴地形條件與地質條件，而且還依賴施工方法。進行巖土工程項目設計首先必須根據地質狀況擬訂初步設計方案，根據初步設計方案制定施工方法，根據施工方法驗算設計方案的可行性，最后將詳細的設計方案、施工方法與施工要求作為設計文件一并提交，在施工過程中還必須時時跟蹤，發現地形地質變化較大還應及時變更設計。因此作為一名巖土工程技術人員，不僅要求具備良好的設計知識，掌握各種巖土工程的設計方法與要點，而且要求具備豐富的實踐經驗，了解巖土工程各種成熟的施工方法與注意事項，這樣才能立于不敗之地。

1、注意進行多種方法的比選。

首先應保證方法的有效性，然后選擇方法的經濟性。如在巖層中錨桿加固比擋土墻效果好；在土層中防護措施與削減坡度結合采用比單純增強加固措施效果好；預應力錨索與抗滑樁結合比單純采用抗滑樁效果好。

2、注意對工程永久安全度的認識

土體的蠕變變形作用，錨桿的銹蝕作用，預應力的松弛作用以及土體遇水軟化均會對防護結構的永久安全度產生較大的削弱。

3、當需要加強防護措施時要注意分清加強措施的真偽

在某些條件下，加強防護措施可能并不能增加防護安全度，如僅僅增加錨桿直徑或提高錨桿密度而不增加錨桿長度；增加錨桿長度而減小成孔直徑；增加預應力錨桿的總體長度與強度但未相應增加錨固長度；承受水平荷載的樁增加長度而不增加直徑；錨桿、錨索及樁未穿過滑動面或穿過長度不夠等等。

4、注意對環境影響的評價

巖土體開挖一般要引起附近地表沉降變形，施工爆破在附近產生較大的震動與噪聲以及引起地下水位出現較大變化而使附近地下水減少、地表水體不能長時間保持等等。

5、計劃變更

在設計過程中必須提出施工質量檢查措施和設計變更條件，這是由于現場地形地質條件復雜多變而保證巖土工程施工質量所必須的。

巖土工程更依賴于地質條件，一旦地質工作出現失誤，輕者對設計方案進行局部修正或調整施工方法，重者必須改變整個設計方案，造成工程建設管理上的被動和經濟上的損失，所以必須對巖土工程的地質勘察工作充分重視。巖土工程項目的地質勘察工作首先表現在對勘察的范圍要求更廣: 不僅在“點”和“線”上要明確，而且在工程影響范圍內的“面”上甚至“三維空間”上均必須把握；其次表現在對巖土體的物理力學性質的要求更全面: 不僅要求提供巖土體的容重、承載能力和極限摩阻力等等，而且要求提供孔隙比，內摩擦角，內聚力，彈性模量等等，且不同的工程方法要求不一樣。要搞好巖土工程的勘察設計，必須熟悉每一類巖土工程的設計方法，了解每一類巖土工程的工程影響范圍以及對巖土體的物理力學參數的要求。對于巖土工程應該從方法的有效性、工程的永久可靠度、環境保護以及防止出現較大的地質災害等多方面綜合分析，做到工程既不浪費又有充分的可靠度。

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關鍵詞：巖土勘察工程與施工地基設計

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

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號： 前 言

巖土工程勘察目的是查明場地地基的工程地質條件，提出基礎類型建議，提供地基土物理力學指標和地基承載力特征值、樁基等巖土參數，為設計、施工等提供詳實、科學、準確的地質資料。巖土工程勘察的對象是建筑場地的巖土體，是自然界長期形成的產物，受區域地質環境、自然條件和人類活動影響較大，其復雜性、多變性和不確定性因素較多。

一、巖土工程勘察

1.1野外踏勘與資料搜集

野外踏勘與資料搜集這兩項工作可以幫助我們了解場地地形、地貌、地層及施工條件，一方面減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，增強勘探單位相對競爭力。這主要體現在以下3個方面：

(l)擬建建筑基礎形式、結構形式；

(2)場地地層工程地質條件；

(3)勘探方式的合理確定。不同的地區、地層勘探方法差別很大。

1.2原始資料的采取

巖土工程勘察一般時間短、任務重，取準、取全原始資料是巖土工程勘察的最基本的工作，任何誤判和假象均會直接影響工程勘察的質量。這主要體現在以下3個方面：

(1)野外地層的劃分應盡量詳細。按顏色、狀態、濕度甚至鉆進難易程度、巖芯采取率等不同指標詳細劃分，為室內資料整理提供最詳實的編錄地質資料；對多鉆機共同作業情況，應首先集中技術人員勘探一二個鉆孔，統一編錄形式，避免各行其事，盡而造成野外資料分層、定性、描述等難以統一，給資料整理帶來困難。

(2)原位測試應嚴格按規范進行。靜力觸探試驗時為減少零漂應定深調零，尤其在氣溫與地溫相差較大的冬天、夏天，觸探指標相差較大；標準貫入試驗按規定進行桿長和孔深校正，一方面可以保證在縮徑和孔底有殘留時測試位置控制在應測試段，另一方面可以及時發現極軟弱地層標貫自陷、自沉現象，從而確保標貫數據的真實性。重型及超重型動力觸探按規定需連續貫入。由于碎石類土采樣難、巖芯采取率低（因鉆進多采用泥漿循環，細顆粒易沖失），對碎石類土的相對軟弱夾層較難發現，碎石土的承載力一般較好，但其均勻性對地基變形影響很大，現實中不乏因碎石土的局部有軟弱夾層導致建筑不均勻變形過大的實例，連續貫入是發現碎石土有無相對軟弱夾層、判定碎石土均勻性和密實程度的必然要求。但也有人認為連續貫入效率較低且起桿困難，在勘探時不能做到連續貫入。

(3)地下水位的觀測。一方面充分考慮周圍地下水開采因素，另一方面觀測應在最后一個鉆孔施工 24h后進行，再者水位觀測宜與鉆孔標高相結合。我們知道，由水位換算地下水的正確流向允許±2cm的誤差，水位量測直接參照孔口是根本無法滿足該要求的（水位深度會因孔口參照位置不同而不同）。

1.3室內試驗

室內試驗可以測定巖土的物理力學性質指標，但這是建立在原狀的土樣和正確的試驗方法基礎上的，若脫離其中任何一個方面均會使試驗指標可信性大大降低。這主要體現在以下3個方面：

(1)原狀土樣的采取、保管。首先，不同的土應采用相匹配的取土器采取土樣，如軟土宜采用薄壁取土器，堅硬的土可采用單動或雙動二重管取土器，有些勘探單位為圖省事經常采用鉆進巖芯切取士樣（既欺騙甲方又欺騙自己）；其次，土樣要妥善保管，夏天要防曬、冬天要防凍、送樣要及時（尤其是易失水的粉土等）、存放要合理（不宜放到汽車鉆駕駛室內，以免使土樣振動、受熱）。

(2)土的定性劃分。要對各種土的基本工程地質性質加深理解，掌握各種類型土的區域分布情況。如膨脹土的特征是液限及塑性指數高、具裂隙，而且在50及l00 kPa壓力固結試驗時會出現百分表測出的變形量小于同級荷載作用下的儀器變形量的情況（因我國膨脹土的膨脹力一般在50～lOOk Pa之間），若不注意這些特點，很容易把膨脹土定名為常規的粘性土。此外，對粉土定名時不能只重視塑性指數≤10的指標，還要注意粒徑＞0.075mm的顆粒質量不超過總質量的50%的指標，若僅按塑性指數劃分必然會造成―些誤判（如粉砂有時也可測定一定的塑性指數)，另外對粉土進行承載力深寬修正和液化判別時均須根據其粘粒含量數值來進行計算，故粉土的粘粒含量是必做的項目。在有些地方，由于建筑不需進行液化判別且粉土非持力層不必進行深寬修正，而常常省略了粘粒含量試驗。

(3)剪切方法的選擇，直剪試驗剪切破壞面與實際土體剪切破壞面不一致，剪切時排水條件不易控制，按《土工試驗方法標準》(GB/T 50123-1999)規定，快剪試驗只適用于滲透系數＜10-6cm/s的細粒土，而粉質粘土及粉土滲透系數一般大于10-6cm/s。故粉質粘土及粉土用直剪試驗已非常勉強。對工程地質性質稍差的粉土及粉質枯土做直剪試驗時，剪切強度指標回歸性差（尤其最后一級荷載剪切強度偏低，再現性差），剪切強度指標僅能作為參考，而三軸剪切試驗土樣受力合理，且能控制排水，指標可信度高，雖然目前推廣三軸試驗不太現實，但一個工程進行一定數量的三軸剪切試驗應是可行的。

2．地基基礎設計

地基基礎必須堅持因地制宜、就地取材、保護環境和節約資源的原則，根據巖土工程勘察資料，綜合考慮結構類型、材料情況與施工條件等因素，精心設計。這主要體現在以下5個方面。

2．1粉土及粉砂地基承載力特征值深寬修正問題

如果對粉土僅按粘粒含量是否小于10%選取深、寬修正系數ηb、ηd。另外，對粉砂（不包括很濕與飽和時稍密狀態）取ηb=2、ηd =3，但對很濕～飽和、松散～稍密的粉砂宜按ηb=0.5、ηd=2進行修正。

2.2地基均勻性評價問題

《建筑地基基礎設計規范》（GB 500072002）雖要求進行地基均勻性評價，但沒有給出相應評價方法，有些地方按《高層建筑巖土工程勘察規程》（JGJ79-2002）評價高層建筑地基均勻性的方法來評價一般建筑地基是不恰當的。而按有些地區的經驗：符合《建筑地基基礎設計規范》(GB50007 - 2002)第3.0.2條規定，不必進行地基變形計算的建筑地基屬均勻地基，否則就是不均勻地基，該方法是一種評價途徑，也得到了較多的巖土工作者的認可,可以結合當地情況運用。

2.3地震效應問題

（1)波速測試數據直接影響場地類別的準確判定及建筑工程的抗震造價，規范規定對抗震重要性為甲及乙類的建筑必須進行波速測試。而有的單位往往一句話就估算場地等效剪切波速是多少、根據區域經驗覆蓋層厚度有多少，進一步依此數據確定場地土類型及場地類別，這是對規范認識的不足。

(2)地基處理后其剪切波速值也發生變化，場地地基土類型及場地類別也會隨著發生變化，但這在地基設計中有時沒有得到足夠重視。

2.4復合地基承載力特征值的確定

根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007 - 2002)規范規定：復合地基確定基礎底面積及埋深時，地基承載力的基礎寬度修正系數應取O，地基承載力的基礎埋深修正系數應取l。但當在某些地基承載力提高幅度不太大的土層進行CFC樁復合地基處理時，發現復合地基深寬修正后的地基承載力特征值還沒有該天然土層進行深寬修正的地基承載力特征值大，這種問題應該是新舊規范銜接不當造成的。

2.5基礎形式的選擇問題

（11基礎形式的選擇應依據場地地層情況及區域經驗綜合進行，忽視任何一方面均可能造成錯誤。

(2)基礎方案的選擇應綜合考慮結構類型、材料情況與施工條件等因素，而不應與習慣或不正當利益掛鉤；基礎設計既不能不考慮地層情況、當地建筑材料及施工條件，只采用設計者熟悉的基礎形式，也不能以利益的驅動違心改變合理的基礎形式。

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目前,人們對建筑工程的質量給予越來越多的重視,建筑的基礎就是地基,地基設計的好壞對建筑工程的質量具有直接影響的作用,而進行地基施工主要依賴于巖土勘察結果。巖土勘察工程與地基設計在建筑工程中是不可或缺的組成部分,兩者都會對建筑施工質量造成影響。雖然我國的巖土勘察工程以及地基設計均取得了一定的發展與進步,但是仍處于起步階段,還存在很多不足,需要我們不斷進行改善與優化。在建筑施工過程中,需要特別注意巖土勘察工程與地基設計中存在的問題,提出有效的解決策略,這對工程的質量具有保障作用。

一、巖土勘察工程與地基設計的概述

巖土勘察工程要將建筑項目的要求作為依據,分析、研究、評價對建筑工程造成影響的各種因素,如環境特征、地質和巖土等,根據收集到的資料對巖土勘察工程進行編制?，F場檢驗、室內試驗、取土試樣、原位測試、工程地質測繪等是巖土勘察工程的主要工作。根據勘察結果,在滿足勘察工程各階段所需的報告成果文件的情況下,全面地分析施工場地的地質條件。在建筑施工過程中,基礎傳送的上層結構荷載是由地基來支撐的。為了保證建筑物的安全性,要確保地基能夠在使用過程中正常發揮作用,這就要求其在建筑物整體荷載力的作用下不會發生質的破壞。一般情況下,地基的土質在受到壓縮、膨脹收縮、濕陷、凍脹等外在因素的影響,都會發生變形,但是這種變形允許在規定的范圍內。此外,對地基進行設計時還需要考慮到地基基礎底面單位面積壓力應比地基的承載力小。

二、巖土勘察工程與地基設計中存在的不足

2.1 準備工作不到位

建筑工程的前期準備工作會影響巖土勘察工程與地基設計工作的開展。很多工程在實際施工中普遍存在前期準備工作不到位的情況,這就導致了整個工程項目出現延期的現象。資料收集不全面、未能精確分析勘察數據、未能全面地掌握巖土勘探工程的深度與范圍等都是前期準備工作不到位的表現。建筑工程中的重要勘察手段就是巖土勘察工作,因此,需要嚴格按照填寫標準與規范,認真詳實地對勘察報告中的內容進行填寫。如果不按照規范執行,會使勘察報告缺乏實質性和價值性,只是簡單地對勘察數據進行總結與分析,會導致地基設計工作中如果遇到困難,將無法得到解決,從而延誤工程。

2.2 勘察報告內容不規范

勘察單位仍受到工程地質勘察報告框架的影響,在巖土勘察報告中多以描述為主,勘察結論與建議較為籠統且不具針對性,多為理論研究,未能對建議給予重視。參數不僅不完整,而且存在矛盾,報告內容也存在不規范表達的情況。這使地基設計和施工人員無法將其采用,導致了勘察和設計工作不能順利展開。

2.3 巖土勘察與地基設計規范性不強

只有規范地進行施工操作,才能保障工程的質量。雖然在巖土勘察與地基設計工作中都制定了較為完善的操作規范和技術標準,但是在實際操作中,仍然有很多工作人員未能按照規范標準來進行。這就是規范性不強的表現,極易在后期的地基工程中出現質量問題,嚴重時甚至要返工返修,使企業的經濟利益遭到嚴重損失。經調查發現,巖土勘察工程與地基設計規范性不強是由多種因素所引起的。主要表現在由于受到地形、地質等自然條件的限制,使巖土勘察工作無法落實與展開;或者勘察人員并未進行全面勘察,只是勘察了重點地段,導致勘察結果的片面性,對地基設計的相關參數產生直接影響,為后期的建筑工程埋下安全隱患,甚至會拖延整個工程的施工進度等。

2.4 欠缺對環境條件的考慮

地基是整個建筑的基礎,要建造一座質量可靠的建筑就必須具有安全可靠的地基。但是在現實的地基設計中,往往會缺乏對周圍環境的考慮,地基周邊的環境同樣會影響建筑工程的質量,如氣候、山體滑坡、地震多發帶等。所在,在對地基進行設計時,要充分考慮周圍環境,以防止其對建筑工程帶來影響,延誤工期。

三、優化巖土勘察工程與地基設計的策略

3.1 加強對前期準備工作的檢查

為防止發生準備工作不足而使工程延期的現象,應落實巖土勘察和地基設計的準備工作,并嚴格對其進行審查。對于勘察目的、技術,以及巖土工程的特性,準備工作中的相關人員必須對其具有全面的了解,對施工場地、相鄰場地的巖土信息和條件進行詳細分析。在收集、了解、整理了各類信息、資料后,制定出合理的巖土勘察方案,使勘察工作能夠順利開展,這就需要確保地基設計數據的準確性。

3.2 提高勘察報告的規范性

需對勘察技術人員進行專業培訓,組織其參加各類相關的學術活動和講座,使其勘察知識更為豐富,從而有效擴大勘察技術人員的知識廣度與深度。只有勘察技術人員的綜合素質得到提高,其編寫的勘察報告才會更具針對性,同時還能提出具有建設性的意見,令報告內容更為規范,提高定量數據分析的準確性。

3.3 加強對勘察現場的監督

為避免發生不規范取樣、試驗、鉆探等現象,應對勘察現場的監督進行加強。另外,還要加強審查勘察報告,對報告中的勘察質量、工作量以及各個數據結論等一一進行審查?？辈靻挝恍枰⑼晟频馁|量管理系統,充分發揮自身政府部門和社會監督機構的作用,對建筑工程的監督管理進行加強,使勘察市場能夠健康發展。

3.4 綜合應用勘察方法

對巖土進行勘察時有多種多樣的方法,因此,在實際勘察工作中,為確保勘察結果的可靠性,應根據實際情況綜合應用各種勘察方法。例如,需要進行劃分勘探點位的巖土分區界,應首先運用挖槽法;地下水位埋藏較深,同時勘探深度不大時,可使用挖井法;對地層土層的承載力或者其他指標進行查明時可選擇方便快捷的觸探方法。

3.5 制定區域性勘察與設計規程

我國地質環境的特點較為復雜,同一名稱的地基土,可能會由于成因環境的不同而在物理力學性質與力學性質上存在差異。從地基土的承載力來看,有些地區會低一點,而有些地區又會高一點,制定規范時主要是從建筑工程的安全性去考慮,其建議的指標對大部分地區是可行的,但對個別地區來說卻過于保守。所以,要對地區性的研究進行加強,以制定出具有區域性的勘察與設計規程。

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關鍵詞：巖土工程；地質勘察；數字化系統

眾所周知，如今學科發展的三大支柱是：理論、實驗和學科計算機技術。特別是學科計算機的發展為應用學科的發展帶來了巨大的變化。三大支柱帶來的巨大變化也影響了巖土工程勘察領域。

1我國巖土工程勘察的現狀及存在的問題

隨著經濟和科學技術的發展，巖土勘察設計工作取得了巨大的進步，并與國際差距縮小。但是仍存在有以下幾個問題：

1.1勘察資料與設計脫節

由于之前部門長期都是勘察、設計、施工都是分散作業，加之一些新規范，新技術應用不及時，造成巖土工程設計與勘察脫節。這不免造成勘察提供的勘察資料讓設計人員往往摸不著頭腦。并且就當前實踐經驗來看，勘察在設計整個過程的參與度還不夠。另外，由于設計和勘察的脫節，設計人員往往勘察方面知識不足，很難深層次理解勘察資料，使勘察資料有效性沒有得到最大發揮，造成了不必要的浪費和損失。

1.2系統綜合能力差

巖土工程勘察設計涉及到方方面面的信息，包括水文、地理等等。然而，現有的巖土工程勘察設計系統還沒有實現各類數據的綜合采集、分析，因而使得設計方案可以獲取的信息量有限，并不能得到全方位的數據支持。

1.3巖土工程勘察設計系統的局限性

現有的巖土工程勘察設計系統不具備空間分析能力，這種局限性極大的限制了其功能的發揮，如難以科學決策支持現有的勘察設計方案，取而代之，現有的勘察設計方案很大程度上受到專業人員主觀因素的影響。另外，現有的很多軟件都是比較落后的，與實際脫節。落后的軟件就很難反應實際的情況，解決具體問題也非常的不完善。

1.4勘察技術與國際水平有較大差距

雖然解放以來我國巖土工程勘察技術取得了巨大的進步，但是與國際先進技術相比，我們仍有很大的差距，主要原因是我們在改革開放以來與國際先進國家技術交流不充分，國內巖土勘察技術成熟的過程相對閉塞，呈現曲折發展的狀態。

2數字化系統方案

2.1巖土工程勘察數字化

數字化簡單來說就是將一些分散的元素整合在一起，從而成為一個更具有整體性和協調性的整體。正是由于數字化這個巨大的優勢，因而被認為是極具有價值的一個過程。如果設計到巖土工程勘察設計這個領域，我們可以將巖土工程勘察數字化解釋為不同學科的有效組合。這個數字化系統相比于傳統系統的優勢在于充分整合和利用現代科學技術。尤其是CAD技術轉變，使得信息化采集數據，數字化處理勘察資料，網絡化硬件系統等成為可能，并隨著其發展逐步建立起完善的工程勘察設計體系。具體說來巖土工程勘察數字化系統的概略工作流程如圖1所示。

2.2巖土工程數字化系統的組成

巖土工程數字化系統因承載著采集和整合數據信息的任務，因而對技術的要求比較高，它主要涉及多方面的技術，如地理信息系統（GIS）、數據庫、計算機圖形學、地質學、地質統計學、地質建模、AutoCAD和Word自動化等。如圖2所示，他們以勘察和設計為基礎形成一個嚴密的系統工程：由圖2我們可以清晰明了的看到數字化系統將這些技術緊密結合起來并形成了一個體系，這與傳統的各學科獨立工作不同，這樣不僅能夠促使各學科的相互滲透，相互交流，同時也方便數據的整合和集成。實現巖土設計數字化必經階段和前提條件是巖土勘察的數字化，因而我們應加大對巖土勘察數字化的建設。

3數字化系統的實現

巖土工程地質勘察數字化的實現，主要解決以下關鍵問題：巖土工程勘察中場地方域的數字化、場地物性指標的數字化、場地地層的數字化和巖土工程勘察數據庫的設計。如何實現這個數字化系統呢，可以結合巖土工程地質勘察與地理信息系統（GIS），這樣的好處就在于能夠充分利用GIS的優勢，充分發揮其效用。眾所周知，GIS具有強大的信息采集、處理、分析能力以及空間查詢功能?？辈鞌底只到y與GIS結合可謂是強強聯手，一方面可以精確分析勘察數據資料信息，改善傳統勘察系統對于復雜多變情況下束手無策的狀態。另一方面有利于實現巖土工程勘察數字化系統中場地方域的數字化。因為借助GIS的優勢可以創建可視化操作平臺，而這個平臺是實現勘察數字化的前提條件。如何實現巖土工程勘察數字化系統中物性指標呢？總的來說應該通過理論聯系實際，理論作為指導，實際情況作為重要的參考。具體說來，理論主要是指地質統計學、相關距離的基本理論。而所謂的實際就是結合工程情況包括物理力學性質指標、相關距離和工程場地剪切波速等，然后運用理論進行統計計算分析。巖土工程地質建模相關理論詳細的對巖土工程勘察參數的數據結構設計以及虛擬巖土工程剖面、地質相關屬性等計算的相關技術進行了說明，其實，這就表示巖土工程勘察數字化系統中的場地地層的數字化的實現?？偟膩碚f，數字化系統的實現需要考慮當前的現狀，并且適應其發展規律，對系統的概念和結構設計進行分析和總結，并綜合運用相關技術才得以完成。

巖土工程勘察設計數字化系統是一個系統工程，它跨多個專業多個學科，因而巖土工程勘察設計數字化不是一蹴而就的，而是一項長期的任務。要解決傳統的勘察設計情況，就應該深入剖析當前巖土勘察設計的現狀，并通過理論和實際的研究創建一個巖土工程勘察設計數字化系統，并且這個系統的開發應得到現有成熟技術并尋求或有的先進技術的支持。只有這樣才能夠真正實現巖土工程勘察設計數字化。

作者:陳媛媛 單位:四川省川建勘察設計院

參考文獻

[1]包世泰，夏斌，蔣鵬，等.基于GIS的地質勘察信息系統設計與實現[J].地理與地理信息科學，2004，20（04）：31-35.

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【關鍵詞】中國，巖土，工程勘察

巖土工程常常包含一個巨大的天然和人工土體。天然土體的工程性質因地質起源、地質歷史及環境條件而變化，常常存在地區上和地層上的差別。人工土體的工程性質也因填料選用、填筑方法和填筑質量的不同而不同。因此土體的工程性質只能在勘察設計或者填筑期間通過對有限個測試點或有限個試樣的測試結果的概率統計分析來判斷，遠不象其它工程材料那樣，可以按統一的規格和嚴格的工藝進行系列化生產，其工程性質的隨機變化可以較容易地用長期積累的大量測試數據和概率統計方法進行比較精確的預估。

巖土工程性質測試中需要控制的邊界條件、初始條件和加荷條件都比較復雜，實施起來比較困難，其與實際的差別就可能比較大，因此測試結果常常不能比較確切地反映真實情況。巖土工程中的各種力學計算方法不及其它工程結構的完善和成熟，由于計算方法不精確所可能引起的誤差比較難于精確估計，所以進行巖土工程實例的分析研究就比其它工程結構更加困難。

巖土工程的發展歷史不僅可以追溯到人類有歷史之前，而且應當說地球上一有人類，就有巖土工程活動。只不過巖土工程形成為一門專門學科，至今尚不足100年。人類發展的歷史就交織著巖土工程發展的歷史，巖土工程的發展經歷了以下四個階段。

第一階段：巖土工程起始于人類依靠穴居以躲避洪水猛獸和風霜雨雪侵襲的時代，包括其后原始人利用土、木、石等自然資源，以謀求改善生存生活和生產條件的時代。此中人類的種種活動無不包含了或有賴于巖士工程。而在其早期，巖土工程活動以解決棲身之處和防治水患為首要目的。人類經過聚居時代、部落時代等等而產生了城市，道路橋梁漸漸為人類生活交往、生產活動及統治者進行治理和對敵進攻等所必需，于是出現了與巖土工程密切相關的又一重要工程領域。

第二階段：自18世紀60年代起至20世紀20年代中期或1925年太沙基發表劃時代的《土力學》名著之前。第二次工業革命極大地推動了世界各國生產力的發展，使工場手工業漸漸向近代大工業機器生產發展。巖土工程施工隨之由純粹的手工操作、體力勞動，發展為半機械化或局部機械化作業。尤其是此時陸上交通進入了鐵路時代，以及碼頭、水庫等的興建.都帶來了一系列新的巖土工程技術問題，促使人們開始進行理論探索與技術創新，為此拉開了巖土工程學術研究的序幕。

第三階段：此時期始于太沙基發表

第四階段：進入21世紀，以電子計算機技術、航天技術、信息技術為代表的一系列現代高新技術的興起，已引發了人類歷史上前所未有的一場科技革命。就我國而言，在新的世紀里將會出現史無前例的工程建設，大量的復雜的巖土工程問題都將急需研究攻克，巖土工程的重要性必將更為突出。巖土工程學科必將出現新的突破。因此可以預料，巖土工程學將在2l世紀迅速實現由第三階段向第四階段的轉變。

我國當前的巖土工程勘察設計水平大多數處于低水平狀態，僅僅只有少數的企業達到了國際先進水平。這就使得巖土工程勘察單位的資質較低，而且其提交的成果水平較低。即使是一些資質為甲級的單位其成果水平也受限，有的提交成果甚至還存在比較嚴重的錯誤。同時，在新技術的應用以及新勘察方法的使用方面，只有少部分的單位有能力去開發，大多數的單位僅僅依靠傳統方法，使用生搬硬套的方式，不能達到很好的效果。這要求相關部門的政策在導向過程中必須重視整體水平的提高，而不是少數單位能力的拔高。必須通過將知識密度和勞動密集型企業分流的方式，才能對勘察設計工作進行改造。

當前大多數的巖土工程勘察設計單位都已經實施企業化，從之前的行政撥款轉向自己掏腰包――自負盈虧。所以部分勘察設計單位為了獲得利益，而將勘察設計質量管理放松，造成勘察設計成果質量不高等問題。集中體現在這樣兩個方面。（1）由于勘察時間減少，為了達到對應的工作量，只好采取壓縮工程成本的方式。同時為了盈利，而對勘察成果睜一只眼閉一只眼。（2）鉆探與取樣過程不符合對應的標準，為了壓縮時間，勘察過程中可能采用2～3 m 采樣一次，導致分層不夠準確，抑或造成部分稀薄地層不能勘察得到。而且在取樣過程中不適用取樣器，而直接使用原狀土樣。

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關鍵詞：GIS; 地理信息系統；數據庫；專家系統

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

中圖分類號：K825.89文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）

一、 引言

地籍測繪為土地管理提供了精確可靠的地理參考系統，在其發展史上有著不同的任務和模式。一般的巖土工程勘探信息, 包括地形地貌、地層界面、斷層、地下水位、風化層厚度以及各種物探、化探資料等,這些信息是直接從室外勘探測量獲得的。當工程結束后勘探資料將不會在被重復利用，不同的單位在同一地段施工將要重復的勘探卻取得相同的測量結果，這樣將會浪費大量的人力資源和物力資源。

本文以沈陽為數據庫建立背景建立沈陽地鐵沿線數據庫，沈陽的地質條件優越，相當長的一段時間內地質條件改變不會很大，所以重復的勘探浪費資源。因此將已經勘探過的巖土工程信息進行匯總就會節省很多資源，建筑工程中的巖土工程工期也會大大縮短?；谏蜿柕刭|的優越性，相同地域的巖土工程設計是相近的或可以拿來參考的以節省工作時間，那么除了勘探結果的匯總外進一步的設計將已有勘探結果的地段的巖土工程設計集中建立數字化的三維數據庫。

二、 GI S 在巖土工程的應用現狀

南京大學地球環境計算工程研究所應用三維地質建模技術,對某工程進行三維地質分析,并通過數據轉換接口,將其美國Prt er Dougl asC等用GIS對工程數據進行分析評價2并取得良好效果。1989年和 1991年美國科學基金會與聯邦高速公路管理處利用GIS建立了美國巖土工程試驗現場信息系統,該系統對美國所有巖土工程試驗現場所得的數據進行處理、管理、演示及輸出。美國科羅拉多州立大學Mar ioMejia-Navarro和Ellen.Wohl(1994年)利用GIS對哥倫比亞麥德林地區地震災害進行了分析和研究。1997年加拿大的Trevor JDavis和CPeterKeller運用GIS的最新技術———模糊分類和虛擬現實技術,再現斜坡的形態,從而為工程勘察及評價提供依據。而在我國,姜云和王蘭生利用GIS的信息存儲、查詢、空間疊加運算等功能,作出移入GIS數據庫中進行各項空間分析,從而為工程設計和施工提供依據。

三、 我國巖土工程現狀及存在的問題

我國巖土工程勘察的現狀及存在的問題很長一段時間以來,巖土工程勘察設計工作在我國巖土工程領域取得了長足的發展和進步, 特別是計算機技術和現代科技技術的應用,使巖土工程勘察、設計工作發展更是迅猛,工程勘察在裝備和先進技術應用上有很大提高,在進入20世紀90年代以來,各勘察設計院在勘探、測量、設計等方面均應用計算機處理使得研究方法和技術有了顯著的進步;隨著RS、GI S,GPS(3S技術)的發展,使巖土工程勘察進入到以數據庫為核心的勘察設計一體化產業體系。

GIS的研究對巖土工程發展的貢獻，收集、獲取準確的當前數據和歷史數據；維護、共享各種數據和信息；分析空間、統計和時態環境下的數據和信息；為設計和施工做出參考；節省各方面的資源；形成有商業價值的成型軟件。但是在注視上述發展的同時也應該發現, 目前雖然計算機輔助設計(CAD)已廣泛應用于巖土工程勘察設計中, 功能日益完善。但是,由于多種原因,巖土工程勘察設計之間仍有許多問題有待完善,我們需要克服這些存在的問題,使我國巖土工程勘察一體化成果取得長足進展。存在的問題主要是如下：

(1)勘察資料過于地質化。

(2)各專業設計系統間封閉。

(3)數字化地圖與數字化設計系統間不夠貫通。

(4)設計軟件不夠完善。

(5)軟件的系統封閉性。

(6)勘察信息數字化程度低。

(7)系統綜合能力差。

(8)現有的巖土工程勘察設計系統基本不具有空間分析能

力。

(9)研究成果和軟件與實際使用脫節。

隨著計算機技術、網絡技術、數據庫技術以及圖形處理技術的快速發展,科技人員越來越重視GIS在巖土工程勘察設計中的應用。由于巖土工程勘察設計需要涉及到大量的勘察數據處理、圖件繪制、自動計算及輔助決策等,所以給GIS技術提供了廣闊的應用空間。將GIS技術引入巖土勘察設計領域,可以大大提高工作效率,節省人力物力資源,提高勘察設計結果的準確性。建立工程勘察信息系統,對于實現地學信息資源共享,支持工程規劃、建設的科學決策,完善單項工程勘察等都有非常重要的現實意義。

四、 專家系統方案的建立及優點

解決巖土工程存在問題的關鍵是建立一個集數據、設計為一體的巖土工程專家系統。首先需要建立一個統一的數據庫及協同工作環境,進行系統的總體設計和制定切合實際的實施方案,另一方面要充分利用大量的已經成熟的技術并尋求新的或有待開發的先進技術的支持,雖然這些技術的出現只不過是幾十年, 甚至是十幾年、幾年的事情, 但它們在巖土工程勘察的應用中爭取得了很大的進展。

根據近年來的研究結果初步建立了研究方案。

專家系統建立的方案：

1、將數據用 excel匯總；

2、利用已有的數據與理正軟件建立完整的巖土工程設計方案；

3、利用以上兩步驟應用 GI S軟件建立立體的 3D 模型；

4、形象的 3D 模型能夠更加明顯的凸顯出地質條件下，地基基礎處理方法集中于數據庫中方便隨時查看，避免重復勘探設計；

巖土工程專家系統的建立需要大量的現有數據和巖土工程勘探設計結果作為依據， 專家系統建立有以下優點

1、將已經勘探的數據進行整理建庫，無需二次勘探；

2、已建立的數據庫可以再多方面得到應用；

3、將建立的數據庫與巖土工程設計軟件建立連接直接將已有的設計結果直接輸出，一邊節省設計時間，縮短工期；

4、建立巖土工程專家系統方便日后對工程的檢查和糾偏，數據庫建立后，應用GIS軟件的強大功能將會體現出三維的空間數據模型，在模型成熟以后，將數據庫模型與巖土工程設計軟件結合，這樣勘探設計將不再分家，勘探設計一體化得到實現。如將勘探設計一體化實現那么將節省大量的人力和物力，這將是研土工程領域的里程碑。

五、 結論及展望

GIS在巖土工程應用中的發展趨勢與巖土工程學科的發展及GIS本身的發展密切相關。未來的巖土工程發展將加深力學、化學、環境科學、地質科學乃至社會等科學的交叉和融合。如何建立一個準確的模型數據庫,并將其恰如其分地應用到GIS系統中去,這是解決巖土工程專業問題的關鍵所在。

隨著巖土工程理論和技術的進一步完善,以及GIS技術的飛速發展,GIS在巖土工程中的應用將會更加廣泛和深入。但是,GIS在巖土工程中應用的同時依然需要基礎資料的收集、必要的野外調查試驗及室內分析實驗等傳統的研究方法;只有在全面深入的基礎研究條件下進行GIS分析才能真正應用到工程實踐中。由此可見,GIS技術在巖土工程中的應用具有廣闊的前景。

參考文獻：

[1] 雒林林,陳情來,張春生.GIS在我國巖土工程中的應用.東北測繪，2002,3（25）.

[2] 包惠明,胡長順.GIS支持下巖土工程勘察設計一體化.水文地質工程地質，2002,2.

[3] 段輝云石東虹?；贕IS的巖土工程勘察一體化系統構建思路研究.工程技術，2010,5

篇9

在網絡信息化和計算機科學化的發展背景下，傳統巖土工程勘察技術得到了很大發展，勘察質量也得到了很大程度的提高，這些都得益于當前的勘察技術利用了數字化的技術，使巖土工程所需要的信息在計算機科學技術、圖像處理技術和建模技術的基礎上進行數字化處理分析。

2巖層勘察技術的一體化

現代信息技術的發展提升了巖土工程勘察的水平，但是一些客觀因素的存在，使得沿途勘察設計中依舊存在一些需要改進的地方，比如勘察資料的過于專業化、不同領域設計內部聯系不夠、過于封閉等等；另外一些行業工程中還存在著設計系統功能的不完善，勘查技術水平見底等問題，為了解決這些問題，就必須要建立起巖土工程勘察數字一體化系統。一般來說，巖土工程勘察一體化分成縱橫向一體化和松散密切一體化，所謂的一體化，指的是借助巖土工程勘察測繪技術，根據相應數據庫系統，利用數字化技術整合出工程項目需要的所有信息，同時構建出計算機輔助信息處理程序，讓原來巖土工程中的手工全部轉變為現代化CAD技術，極大的提高了巖土勘察的工作效率。

3巖土工程勘查技術數字化具體內容

3.1地理信息系統的應用。

地理信息系統實質上是巖土工程方域這方面的數字化，它是以互聯網技術為基礎，同時具有分布式結構、廣泛的訪問空間以及獨立平臺的系統。這個系統主要包括計算機信息技術、地理學等多門知識，同時在計算機硬軟件的支持下，綜合分析和管理巖土工程勘察的空間物理信息的地理數據，為工程項目的決策和管理提供可靠的信息，為野外的勘查工作提供了極大的便利。盡管地理信息系統與巖土工程勘察一體化屬于不同的領域，但是在巖土工程力學中卻包含了太多的地理信息，這些信息很大一部分都是與空間坐標有關，后期的設計工作都是在空間信息的基礎上進行，換句話說，全面的地理信息是巖土工程勘察設計的強大后盾。地理信息系統集合了采集信息、管理信息和分析信息的系統，所以將地理信息系統綜合運用到巖土工程勘察設計工作中能夠充分利用該系統在采集、空間分析和管理功能，來對沿途勘察工作以及在具體施工中所需數據進行科學的分析和管理，這與傳統的勘察技術相比，地理信息系統就具有很大的改進。具體來說，地理信息系統在信息數據的采集和處理上會更加高效快速，而且采集的數據質量更加高，來源更加廣泛；地理信息系統的數據庫可以準確描述和表達出空間實體，圖形和圖像的集成高度準確，為后期勘察設計數據、構件科學專業設計、分析和決策提供了全面的信息支持；最重要的一點，地理信息系統還具有智能化的可視化操作功能，使巖土工程勘察設計的可視化操作有了可能。

3.2地質統計學的應用。

地質統計學是在區域化變量理論的基礎上發展起來的，通過對變異函數的應用來分析不同空間中隨機分布的結構性數據和空間格局異常變化，來對這些數據進行專業的評估分析或者是模擬相關數據的離散性。地質統計學包括典型統計學和空間統計學的知識，重點是對地質特征進行科學分析。在巖土工程的勘察過程中，地質統計學與地質的歷史和應力狀況有著很大的關系，有一定空間相關性，而且這種相關性在土層的隨意兩點間就能夠得到體現，如果兩點間的距離越大，它們之間的相關性就會減少，反之則會增加。一般在描述巖土空間自然相關性方面，是建立在隨機場景的基礎上，利用方差折減系數來判斷出“點”和它所處環境的變異性來計算巖土性相關距離，這也是巖土工程可靠度研究中的一項基礎工作。在巖土物性參數的統計過程中，相關距離是其中重要的參數之一，如果土層的巖土物性在完全相關距離之內，那么兩點的巖土物性就會相互獨立，所以我們只需要計算工程中的特定土層巖土物性參數相關距離就能夠清楚了解該巖層地質物性狀況。在相關距離的計算方面，計算方面有平均值法、相關函數法和回歸模擬法等等，不同的計算方法都需要相應的理論依據，在應用的難易程度上都有差異，有各自的優勢。

3.3巖土工程建模的應用。

不同的巖土工程，它們的工程構造規模、形態結構等方面都會存在一定的差別，而這些地質構造從某種意義上來說是可以認為是點線面之間的結合，而這些所謂的點元素的集合指的是測點、線元素之間的結合、面元素集合則是指人工填土的厚度等等、體元素的結合則是地下巖體形狀特征。不同的地質對象都會在一定的空間位置范圍內，都有一定的形態地質特征，同時與其他地質對象保持著一定的空間關系，所以地質對象的主要特征是空間、屬性和空間關系的特征。一般的地質對象能夠根據地質形態來分析它們的表征，接著再根據地質對象所處的年代、巖性、含水量和力學特性等不同屬性參數來分析它們各自所處的空間分布狀況，一般的地質巖層對象在空間的上關系是鄰接或者包含的關系。所以在構建巖土工程模型時需要以巖土工程的空間特征。巖土工程的屬性等關系為基礎，構建模型主要依據人們對外界信息的提煉，用來預測一個或者多個工程地質變量的空間變化規律，在巖土工程建模過程中，關鍵部分是根據已知的數據同時按照相應的數據邏輯關系推算出提其他的位置點；另外應用方面的關鍵技術是針對項目工程勘察參數結構設計和地層處理的模擬。所以我們只要根據具體的需求來模擬研究區域內某點虛擬鉆孔土層狀況，并且完成所有等值線搜素的工作。

4結語

篇10

【關鍵詞】巖土工程；工程勘察；創新途徑

與人工材料的混凝土或鋼材相區別的巖土及土的主要特征，在于巖土的裂隙性及土的孔隙性。一般情況下，統稱“巖體”的巖石和裂隙，可適當將裂隙分為“結構面”。而勘察設計巖土工程的關鍵點在于產狀、參數及分布的結構面的明確。存有一定孔隙的散體材料，是土的要義。而針對飽和土，由于逐步增長與消散的孔隙水水壓力，加荷速率不同其地基負載力也不盡相同。超靜水壓力在飽和土內可產生擠土效應，擠斷、擠歪或上浮樁；而孔隙壓力處于非飽和土內，可產生基質吸力，隨著增加的土含水量，基質吸力反而降低，由此呈現出一定程度的不穩定性。概括來講，巖土工程需特別重視孔隙壓力的掌控工作。

1 勘察巖土工程中的潛在問題

按照勘察實例的全過程及其最終結果，總體可歸納勘察工程中發現的各類問題：

1.1 搜集的資料不全，未明確任務目的。明確工程設計意圖，方可掌控工程施工力度，并對設計工程及工程施工過程中出現的巖土工程問題予以及時有效的處理。但大多數報告勘察的前期搜集的資料不全，未詳細標明工程擬建的地面整平標高、工程架構形式等方面的實際情況，并嚴重欠缺工程設計方單位的勘察技術要求。

1.2 巖土工程場地地質問題。具體表現在場地地下或許存有不明物體、空洞或巖石埋藏方位、地理分布及其深度的明確等方面的地質問題。

1.3 工程劃分界面問題。涉及到界面劃分巖石風化程度與巖土體，判定軟弱結構面與地質構造，以及地質界面相對有缺陷的地質體等。

1.4 巖土工程的參數問題。主要是室內外試驗較難獲取的巖土層，換句話而言，也即粗風化巖、殘積土或顆粒土等，并其較難確定巖土的設計參數。

1.5 勘察技術人員的素質問題。具體包含勘察技術人員所掌控的勘察技能深度及廣度，工程各專業和勘察間欠缺相關的技術溝通與內部交流，各自間的技術服務對象及具體發展情況未能及時了解，致使應對復雜度高、責任性強的重要工程項目時，往往不知所措，不知實施何種技術手段去迎接技術挑戰。

1.6 勘察巖土工程的綜合技能問題。具體表現在部分勘察技術人員未具備專業野外勘察及分析、整合與使用室內原始資料的技能，欠缺真假辨別，歸納整理及填充資料的能力，未充分掌握工程架構及設計建筑方面的專業知識，由此時常造成不明目的的工程勘察，所反饋的資料未符合設計的需求指標。

2 巖土工程勘察時易于忽視的問題

變數較大的地層情況，是勘察巖土工程工作最大的特征之一。同時，國內各行業規范相對較具體，卻不可硬搬生套?？辈鞄r土工程工作需由工程擬建特征與場地地質條件來決定。在實際勘察巖土工程時，需重視幾項易于忽視的問題：

2.1 片面地基條件只需與負載力相符即可，對工程建筑物內的均勻性與穩定性場區土層和變形極易忽視；勘察工程工作，不僅應提供滿足建筑結構荷載所需要巖土工程特性指標和地基基礎設計參數，尚應包括可能影響工程穩定的不良地質作用、建筑場地類別、建筑抗震地段劃分和巖土地震穩定性等對建筑場地穩定性適宜性評價所需要的內容。

2.2 易忽略在詳細勘察中勘探深度應自基礎底面算起的規定；在一些建設工作中往往場地未經平整，現場地面標高高出設計地面標高很多，勘察前因沒有收集詳細標高資料，忽視詳細勘察的勘探深度自基礎底面算起的規定，以致選成勘探深度小于規范強制性條文的規定。

2.3 基礎選型建議應全面客觀、安全經濟。在進行巖土工程勘探的第一個鉆孔開始，就應對擬建工程的基礎，有一個基本概念，因為采用的地基形式也關系到鉆孔深度和勘察工作量是否滿足抗震設計、場地評定等規范要求的問題。地基方案的選取應在對周邊原有建筑物的基礎、本地的施工條件和施工能力、完工時間、工程造價等多方面進行調查分析的基礎上，結合擬建場地的土層情況及建筑物的結構和荷載、設備等各方面情況進行綜合分析，提出安全、經濟合理的地基方案建議。

3 創新探討與實踐巖土工程勘察

3.1 應用數字化巖土工程勘察技術

數字化巖土工程勘察是應用當代測繪技術、數據庫技術、計算機技術、網絡通信技術及CAD 技術，通過計算機及其軟件，將工程項目的所有信息有機地集成起來，建立綜合的計算機輔助信息流程，使勘察設計的技術手段從手工方式向現代化CAD 技術轉變，作到數據采集信息化、勘察資料處理數字化、硬件系統網絡化、圖文處理自動化，逐步形成和建立適應多專業、多工種生產的智能化的工程勘察設計體系，主要解決的是巖土工程勘察中場地方域的數字化、場地物性指標的數字化、場地地層的數字化和巖土工程勘察數據庫的設計。

3.2 數字化建模巖土工程方法

巖土工程地質建模的方法目前采用的主要有表面模型法，主要通過精確的表示出工程地質體的外表面來表示均質地質體的建模方法。其數據來源是通過測點獲得的一系列離散的測點資料，包括測點的幾何特征數據和屬性特征數據，然后利用數據解釋結果重構地質體界面?？梢猿橄鬄榘岩幌盗型瑢傩缘狞c按照一定的規則連接起來，構成網狀曲面片，進而確定整個地質體的空間屬性，有很多方法用來表示表面，可以采用不規則格網法，就是將區域內有限個點將區域劃分為相連的三角面網絡。

3.3 基于GIS 的勘察巖土工程技術

將巖土工程地質勘察與地理信息系統(GIS)結合起來，利用地理信息系統強大的數據采集、管理能力和空間查詢、分析能力，解決了傳統巖土工程勘察由于勘察數據內容上的復雜性和形式上的多樣性而在數據處理上無能為力的狀況，而且利用地理信息系統強大的可視化操作能力為巖土工程勘察提供了一個可視化的操作平臺，實現巖土工程勘察數字化系統中場地方域的數字化。由于巖土工程勘察設計需要涉及到大量的勘察數據處理、圖件繪制、自動計算及輔助決策等，將GIS 技術引入巖土勘察設計領域，可以大大提高工作效率，節省人力物力資源，提高勘察設計結果的準確性。

4 結束語：

具有接觸對象范圍廣、處理問題多的勘察巖土工程工作，包含有相對復雜的勘察內容?？辈鞄r土工程的專業作業人員，與巖土工程相關的規范條例、操作流程全面掌握的同時，認真展開實際勘察工作，廣泛汲取與積累實際工作經驗，加深溝通學習，不斷提高技能，才能使勘察工作得到有效開展，確?？辈斐晒c設計和施工工程的需求指標相一致。

參考文獻：

[1]張蔭巖.土工程勘察.中國建筑工業出版社.2011(6).