巖土勘探論文范文

導語：如何才能寫好一篇巖土勘探論文，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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1鉆探設備及工藝

巖土勘探工程是通過鉆機鉆進地表中，并在地下形成圓柱形的鉆孔，從而從鉆孔中來獲取不同深度的巖芯、土和水樣品，獲取后的樣品經過實驗室分析后所得到的資料即是勘探的基礎數據。進行巖土勘探時不僅工藝較為復雜，而且具有較強的綜合性，因此需要準確劃分地層和測定界限，還要做好原位測試工作，對原狀土進行采集，所以在巖土工程勘察中，勘察質量往往取決于鉆探技術和鉆探方法的好壞。

1.1鉆探設備

在進行巖土工程勘探時，進行鉆孔所需要的所有裝備都可以稱之為鉆探設備，其不僅包括鉆機、鉆探用泵、空氣壓縮機、動力機和傳動裝置，同時還包括與之配套的鉆塔、擰管裝置等。其以整體式和組裝式兩種裝載方式存在，而在整體式中還可以將其分為固定式、拖引式和自行式。而且鉆探設備按其用途不同還可以進行多種劃分，其應用的領域也較為廣泛，部分專用鉆探設備則專用于其領域內的鉆進工作。巖土工程勘探時，通過巖芯鉆探設備和取樣鉆探設備來實現對地質的取樣勘察。

1.2鉆進方法

在巖土工程勘察過程中，在進行鉆進過程中所采用的一切方法即稱為鉆進方法。在實際鉆進過程中，可以采取的鉆進方法較多，不論是按鉆進工藝，還是鉆進時是否采取巖芯或是回轉鉆進時破碎巖石所使用磨料的不同，都可以將鉆進方法分為不同的類型。但無論哪種鉆進方法都是為了在鉆進過程中能夠實現破碎孔和破碎井底巖石的需要。

2不同地層的鉆探工藝

2.1粘性土

（可塑偏軟/硬粘性土）針對軟弱粘性土強度低、壓縮性很大且滲透系數很小、觸變性及流變性大等特點，可采取重錘沖擊鉆進和長/短螺旋鉆進，如果鉆探環境位于地下水位以下，可采取套管螺旋鉆進或沖擊回轉鉆進。重錘沖擊鉆進效率比較低，且對孔底附近一定范圍內地層有擾動。螺旋鉆進通過電動機帶動螺旋鉆桿在鉆壓作用下使鉆頭回轉吃入地層，將地層按螺旋線逐步切削，切刮下的土質碎屑沿螺旋葉片上返到孔口，該方法鉆進效率高且不用清洗設備。長螺旋鉆進直徑應小于1m，深度不超過15～20m之間。短螺旋鉆進屬于非連續型鉆機，較之長螺旋鉆效率稍低，其孔徑多在2～3m內，鉆進深度一般小于30m，最深不超過50m。沖擊回轉鉆進對泥漿比例要求較高（表1），避免水流將鉆進土層沖散混入泥漿。必要時可在回次終了時，停止送水，增加干鉆進尺距離已獲得土層樣品，或采用雙動雙管取心鉆具。對于硬塑狀粘性土，一般的螺旋鉆進在土的粘性較大時易發生埋鉆或鉆桿折斷的現象，且對土層擾動較大，應盡量選用小肋骨鉆頭，沖擊回轉鉆進方法。沖擊回轉鉆進技術分）液動、氣動和氣液混合動力三種，具有效率高、鉆具轉速低、鉆頭壽命長和孔內事故少等特點。液動沖擊回轉鉆進以清水或泥漿形成高壓作為動力，鉆孔直徑一般為56～130mm，最大不超過400mm，鉆孔深可達800～1000m；氣動沖擊回轉鉆進以高壓空氣為動力，鉆孔直徑介于65～228mm之間，最大可達到762mm。施工中應先慢速鉆進，使鉆頭切入土層后改用中速轉進，可加快鉆進速度且鉆具提升阻力小。

2.2砂層

該地層的鉆探工藝與砂粒粒徑有很大關系，且受地下水影響較大。螺旋鉆進適合砂土中粘粒含量較高且砂粒主要為粉細砂的地質環境，如果需深孔鉆進，可在施工后期換用小直徑螺旋鉆。粉細砂雜粘性土情況下，應降低鉆速，減小鉆進壓力，泵量調整至適中?；卮谓K了前，應以泥漿清洗鉆孔，將孔內懸浮的粉細砂帶入泥漿池后方可停泵，減小沉砂卡鉆事故發生的幾率，停泵后干鉆0.3～0.5m，確保巖心不脫落。對于中粗砂、礫沙以及地下水位以下的沙土，一般采用品字形硬質合金鉆頭，低轉速，灌漿泵吸反循環鉆進，過程中需不斷浮動鉆具，慢提快放，形成空底反循環。因鉆頭外徑略大于巖芯管，所以能很好地約束巖芯管，確保巖芯的原始結構。沒回次終了前，以泥漿清洗鉆孔，去除空中懸浮粗、礫沙，防止沉砂卡鉆。最后停泵干鉆0.2～0.3m，停止浮動鉆具精細干燒，防止鉆孔周壁坍塌造成廢孔，并帶出巖芯樣品。

2.3卵石層

在卵石層進行鉆探時，其工藝受到的影響較多，所以在不同的地層條件下需要采用不同的鉆探工藝來進行勘探工作。對于較薄地層情況下，可以利用泥漿護壁回轉方法進行鉆進，而當遇到較厚地層時，在粘性土含量較低的情況下，則可以利用跟管進行鉆進，確保進尺的連續性和順利性。利用回轉鉆時時則適用于地層密實度較高的情況，這樣可以有有效的起到保護孔壁坍塌的發生。為了確?？妆谀軌虻玫接行У谋Ｗo，必要時也可以采用投入粘土球的方法進行鉆進。而一時有塌孔現象發生時，則需要采取必要的措施，往往是通過加大泥漿濃度，或是在鉆到一定深度后拔出鉆具放入跟管的方法來繼續進行鉆進，而且在對鉆進的速度進行有效的控制。利用反絲套管來避免出現絲扣脫滑現象的發生。另外在砂層和卵石層鉆進時，則需要采用高質量的泥漿進行鉆進，有效的起到保護孔壁的作用。

3結語

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論文關鍵詞：工程地質勘查,物探,鉆探,地下采空

1工程物探

物探是地球物理勘探的簡稱，它是以專門儀器來探測地表層各種地質體的物理場，從而進行地層劃分，判定地質構造、水文地質條件及各種物理地質現象的一種勘探方法。

相比鉆探和坑探等直接勘探手段，物探方法是一種間接勘探手段，其原理是由于地質體具有不同的物理性質和物理狀態，如導電性、彈性、磁性、密度、放射性、含水率、裂隙性、固結程度等，根據這種差異來判定地下各種地質體的空間展布情況（大小、形狀、埋深等），所探測的地質體各部分之間以及該地質體與周圍地質體之間的物理性質和狀態的差異越明顯，使用該法獲得的結果就越好。

目前工程中常用的物探方法有電法勘探（電測深法、電剖面法、高密度電法、自然電場法、充電法、激發極化法、可控源音頻大地電磁測深法、瞬變電磁法）、探地雷達（剖面法、寬角法、環形法、透射法、單孔法、多剖面法）、地震勘探（淺層折射波法、淺層反射波法和瑞雷波法）、彈性波測試（聲波法、地震波法）、層析成像（聲波層析成像、地震波層析成像、電磁波吸收系數層析成像、電磁波速度層析成像）。

2工程實例

淄博市淄川區羅村鎮洪六變電站位于淄博市老煤礦采區，地下極有可能存在采空區域，但由于煤層開采年數已久，開采情況（采厚、開采方式、開采程度等）已無從調查，若采用鉆探方法對采空進行探查，不僅要求鉆孔分布范圍廣，還要求每個鉆孔深度大，因為該地區采空區一般都在地下40米以下。此時，鉆探工作就顯得費時費力，效率較低，所以在進行鉆探或者坑探之前，采用物探方法對場區周圍地質環境的采空情況進行探查有利于減少鉆探工作量，降低勘探總造價。

該工程物探方法為直流激電電測深，采用四極裝置。為了保證的探測質量，供電電極采取了中間加密供電電極的措施。大地選頻剖面點距5米，不同頻率反映不同深度。從剖面小號到大號施工為正向測量，從大號到小號施工為反向測量。剖面測點位置圖如圖1所示：

圖1物探剖面測點位置圖

其中，激電電阻率測深，電阻率異常，低值反映土層軟弱、巖石破碎，高值異常反映巖石堅硬完整性好和保存完好采煤巷道。極化率異常，低值反映地下空虛，高值反映煤層的存在。極化率衰減度異常，高值反映地下空虛無水，低值反映地下巖土層密實，含有一定水分。大地選頻高值反應了采礦巷道，低值反應采空塌陷。低值中的小高值反應面積性開采中的巷道。選頻曲線f1～f3同步上升和下降說明采礦巷道保存良好；選頻曲線f1～f3不同步上升和下降，說明采礦巷道保存不好，局部坍塌；選頻曲線f1～f3不同步上升和下降，并且分離性大，說明采礦巷道已坍塌和無規則開采。由于篇幅限制，僅列出1號大地選頻剖面圖（圖2）和3號激電選頻剖面圖（圖3）所示；

正向測量反向測量

圖21號大地選頻剖面圖

圖33號激電選頻剖面圖

3號激電剖面（圖3），剖面深度10~35米之間有低阻異常，推斷為采煤塌陷導致的軟弱地層。30米點深70米往下高阻異常，推斷為采煤巷道。10米點和40米點電阻率異常值低處，反映了開采塌陷程度較高。10米點，深25米高極化異常，反映了地下局部有空洞。

通過對上述物探資料的分析，推斷得出物探綜合平面圖如圖4所示：

圖4物探綜合平面圖

對物探資料進行推斷分析可以初步得出場地的地下工程地質情況：

一、該場地地下煤層已普遍開采，只是開采的程度不同。

二、場地內發現的北北西向采煤巷道，深度大于70米。巷道保存良好，巷道內淤泥已充填，其上部地層穩定，對地表幾乎沒有影響。

三、場地內由于采煤引起上部巖層坍塌、冒落、巖層彎曲，導水裂隙發育，形成軟弱地層作用地表下10～35米之間。中心軟弱地層15～25米。整個場地普遍存在軟弱地層。

四、場地主要建筑物40×11.5米，西北角受深部采煤影響。

物探結論較好的給出了所堪項目范圍內地下巖土體的形態、規模以及分布的界定，這就避免了采用直接勘探方法在整個場地布設較多的鉆探孔的巨大工作量，只需要在物探結果的基礎上，對所界定的采空區域進行鉆探驗證，根據驗證情況，并考慮擬建建筑物對地基承載力的要求，對采空區域提出合理的方法即可。

3結論

實踐證明，物探可以簡便而迅速地探測地下地質情況，又可為直接勘探工作的布置指出方向。雖然物探方法因易受非探測對象和儀器精度的影響，使其結果具有多解性，必須通過勘探來驗證，使其在工程中的應用受到限制，但是，對于一個未知的勘探區域，先期投入物探方法有如下優勢：

（1）利用物探方法可準確探明復雜的基巖面起伏狀況，從而可實現合理布置鉆孔工作量。

（2）利用物探方法可在地下采空區探測復雜的采空分布狀況，鉆探可依據物探成果靈活布置，二者結合可對勘測區域內的采空分布情況全面掌握。

（3）利用物探方法可準確探測地下人工設施的地下賦存情況，當地下人工設施規模較小時，投入大量的鉆探工作量幾乎無任何經濟性可言。

（4）在水域勘察中，利用物探方法可探測水下地層變化情況，可大大降低鉆探的工作量，節約成本。

總之，物探方法是用前期的小投入換取后來的鉆探小投入，從而降低勘探的總成本的一種功省效宏的勘察手段。目前，物探在巖土工程勘察中的作用已經被大多數勘察工作者接受并給予重視，尤其是在地下采空區、巖溶區，利用物探與鉆探相結合的方法進行勘察是提高效率，降低造價的行之有效的方法。若能在布置外業時取全取準物探解釋所需的各類約束資料，便可以大大降低物探解釋的多解性，使物探成為地下采空區巖土工程勘察發展的新方向。

參考文獻

1 范維強,李君源. 物探與鉆探方法相結合在工程地質勘查中的應用[J],西部探礦工程,2005增刊,總第111期.

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該同志多次被評為單位雙文明先進個人，1998年被評為廣東省交通廳優秀黨員，1999年獲98年度廣東省交通廳全省加快交通基礎設施建設先進個人，20__年評為廣東省交通集團優秀黨員，20__年獲教授級高級工程師任職資格，20__年被聘為中山大學地球科學系地質工程專業碩士點兼職教授。

在19年的工作中，該同志，主持或審核了數十座大橋、特大橋、數百公里高速公路、數十公里隧道的勘察工作，突出在如下幾個方面：

1、主持完成國家重點工程在同三國道主干線粵境廣湛高速公路陽江—茂名、電白官珠—坡心段近100km的線路上，部分路段分布有高液限土，這種土透水性很差，并具有較強的膨脹性，毛細現象也很顯著，浸水后能較長時間保持水分，承載力很小，并具有“彈簧”的性質，不易壓實，故不宜作為路堤填料。如嚴格按施工規范，就會出現大量的棄方，工程造價會大大增加，而且棄方既要多占土地，又可能造成二次污染環境。為了解決這個技術難題，其利用堅實地球化學的理論基礎，從微觀上找出化學風化形成高液限土的原理。通過了解高液限土的形成過程，發現其與普通的風化土最大的區別在于其分子結構中多了大量的水分子，且不是游離的水分子，而成為了結構水，一般在地下水位以下不易分離，從而導致其工程性質差，不宜用常規的方法處理。要處理高液限土，首先應想辦法去掉其結構水，用化學的方法就是通過摻進化學原料并充分拌和（水泥、石灰、粉煤灰等），通過化學反應，置換其水分子，達到徹底改變其性質的目的，但成本高，僅適用于量小的范圍，大范圍的經濟處理是用物理方法處理：涼曬。通過嚴密的施工組織和施工工藝，涼曬除掉大部分結構水后，應與地下水、地表水隔離，防止其吸咐水分再成為無法壓實“彈簧”土，涼曬后的高液限土應填在壓實度90的區域，并應遵循上、下封，包邊及排水的處治方案，做到既保證工程質量，又經濟合理，更有利于土地利用和環保，經濟效益和社會效益明顯。

2、審核完成省重點工程汕梅高速公路柚樹下至清潭段左線7.52km詳勘，地處蓮花山斷裂帶，該隧道群圍巖節理、裂隙發育，受斷層的影響，洞內局部出現涌水，圍巖類別復雜多變，采用物探結合鉆探對圍巖類別進行劃分，運用國際上流行“關鍵塊”理論對圍巖進行評價，準確、安全有效采取相應的支護形式，在開挖過程實施動態觀測，及時變更圍巖類別和支護形式，做到既安全，又能有效控制投資，業主的質量目標是創國優工程，該項目獲20__年度廣東省優秀工程勘察一等獎。

3、主持完成廣東省西部沿海高速公路鎮海灣大橋勘察，采用了當時國內領先的地震勘探測點定位系統。在工可階段，橋位綜合地震勘探在海域采用聲納測深、淺層剖面和單道地震探測，在陸地及沿海淺灘采用橫波反射法和折射波法，在海域采用了差分GPS全球衛星定位系統進行動態定位和導航，有效地確保了測線測點的準確性，由于采用了先進的導航定跡技術，所采集的數據有效可靠，通過解譯對比，有效準確地解譯出地橋位區的主要地質構造、不良地質問題。根據解譯的成果針對性采用綜合勘察手段，以較少的勘察工作量探明復雜的工程地質問題，該項目獲20__年度廣東省優秀工程勘察二等獎。

4、在新技術應用上，為配合山區高速公路選線的要求，我院承擔的國家重點規劃線廣梧高速公路云浮河口—郁南平臺段(主線長98.822km，支線長31.104km，比較線長92km)工程可行性研究中（后雙鳳至平臺段被交通部定為勘察設計典型示范工程），路線所經區域主要為山嶺重丘區，常規的地質調查難以適應地質選線的需要，為防止項目實施階段才發現不良地質隱患，如大的斷褶構造帶、滑坡、崩塌、軟弱巖土層、巖溶、煤系地層、采空區等，其主持應用遙感地質解譯技術解決公路選線過程中的不良地質和特殊性巖土問題,這在我院尚屬首次,填補了我省公路工程地質遙感解譯技術的空白，在項目的初勘階段采用了先進的瞬態面波技術可控源技術，得到了該工程評審會專家的好評。

此外 ，該同志1995年度主持完成中山港大橋工程勘察獲廣東省優秀工程勘察二等獎；20__年度主持完成的番禺大橋勘察獲廣東省優秀工程勘察三等獎；20__年度同三國道主干線粵境高速公路汕頭至汾水關段工程勘察作為主要參加者獲廣東省優秀工程勘察二等獎。

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論文摘要：公路工程地質勘察報告是公路路基、構筑物設計和施工的重要依據。報告要充分搜集利用相關的工程地質資料，做到內容齊全，論據充足，重點突出，正確評價公路構筑物的場地條件、地基巖土條件和特殊問題，為公路工程設計和施工提供合理適用的建議。

 

公路工程地質勘察報告是公路工程地質勘察的最終成果，是公路路基及構筑物地基基礎設計和施工的重要依據。報告是否正確反映工程地質條件和巖土工程特點，關系到工程設計和施工能否安全可靠、措施得當、 經濟 合理。當然，不同的工程項目，不同的勘察階段，報告反映的內容和側重有所不同。下面談一談有關公路工程地質勘察報告的編寫工作。 

 

一、公路工程地質勘察內容 

 

1．路線工程地質勘察。主要查明與路線方案及路線布設有關的地質問題。選擇地質條件相對良好的路線方案，在地形、地質條件復雜的地段，重點調查對路線方案與路線布設起控制作用的地質問題，確定路線的合理布設。 

2．路基、路面工程地質勘察。在初勘、定測階段，根據選定的路線位置，對中線兩側一定范圍的地帶，進行詳細的工程地質勘察，為路基路面的設計與施工提供工程地質和水文地質資料。 

3．橋涵工程地質勘察。按初勘、詳勘階段的不同深度要求，進行相應的工程地質勘察，為橋涵的基礎設計提供地質資料。一是對各比較方案進行調查，配合路線、橋梁專業人員，選擇地質條件比較好的橋位；二是對選定的橋位進行詳細的工程地質勘察，為橋梁及其附屬工程的設計和施工提供所需要的地質資料。 

4．隧道工程地質勘察。隧道多是路線布設的控制點且影響路線方案的選擇。通常包括兩項內容：一是隧道方案與位置的選擇，包括隧道與展線或明挖的比較；二是隧道洞口與洞身的勘察。 

5．天然筑路材料工程地質勘察。筑路材料勘察的任務是充分發掘、改造和就近利用沿線的一切材料對分布在沿線的天然筑路材料和 工業 廢料，按初勘和詳勘階段的不同深度進行勘察，為公路設計提供筑路材料的資料。 

 

二、報告的編制程序 

 

1．外業實物工作量的匯集、檢查和統計。此項工作應于外業結束后即進行。首先應檢查各項資料是否齊全，特別是試驗資料是否出全，同時可編制測量成果表、勘察工作量統計表和勘探點（鉆孔）工程地質平面圖。 

2．對照原位測試和土工試驗資料，校正現場地質編錄。這是一項很重要的工作，但往往被忽視，從而出現野外定名與試驗資料相矛盾，鑒定砂土的狀態與原位測試和試驗資料相矛盾。 

3．對整個報告進行框架結構規劃。由于公路工程地質有其特殊性，屬于多專業合作工程。因此，對整個報告提前進行整體框架結構規劃是十分必要的。 

4．編繪鉆孔工程地質綜合柱狀圖。柱狀圖中標明各層的地質年代、成因類型、承載力基本容許值、摩阻力標準值和地下水位及地質描述。 

5．劃分巖土工程地質層，編制分層統計表，進行數理統計。地基巖土的分層恰當與否，直接關系到評價的正確性和準確性。因此，此項工作必須按地質年代、成因類型、巖性、狀態、風化程度、物理力學特征來綜合考慮，正確地劃分每一個單元的巖土層。另外應注意，工程地質層的劃分，不是越細越好，當然也不是越粗越好，除了遵循一般的劃分原則之外，還應結合工程對象進行劃分。在正確劃分出工程地質層后，編制分層統計表。最后，進行分層試驗資料的數理統計，查算分層承載力。 

6．編繪工程地質縱斷面圖和其他專門圖件。公路工程地質縱斷面圖是公路工程地質勘察報告的重要組成部分，對公路工程的設計和施工有著重要意義。 

7．編寫工點工程地質勘察報告。按以上順序進行工作可減少重復，提高效率；避免差錯，保證質量。 

8．編寫全線工程地質總說明書?？傉f明書是報告的核心框架，它全面地分析了整條路線的工程特征，是設計人員掌握全線地質情況的指南。

三、全線工程地質總說明書論述的主要內容 

 

一個完整的全線工程地質總說明書應由下面幾部分組成： 

1．前言：要敘述工程概況、勘察的目的和任務，勘察依據、勘察的方法和完成的工作量。本部分重點要注意的是：公路的等級，勘察所屬階段，編制報告所使用的規范、規程一定要保證是現行版本，已經廢棄的規范不能作為勘察依據。 

2．工程地質條件： 自然 地理、氣象和水文條件、地形地貌、區域地質構造、區域地層巖性、工程地質分區。地震活動性和抗震設計主要參數、沿線不良地質和特殊性巖土問題、水文地質特征。 

3．巖土的主要物理力學指標：本部分主要是把整條路線的巖土參數，按照巖土形成時間、成因及性質進行數據分類統計分析，然后依據分析結果對各類巖土進行概括性評價。 

4．工程地質評價：包括勘區穩定性和適宜性的評價、重點工點工程地質評價和路線方案評價。對于路線方案的比較，主要根據各路線方案所經地區的地質情況的差異進行比較分析，最終推薦出地質情況相對較好的路線方案。 

5．沿線天然筑路材料：取土場要依據有關規范的要求，根據土料強度cbr、含水率w、液限wp、塑性指數ip等參數對料場質量進行評述。 

6．結論及建議：結論是勘察報告的精華，一般包括以下幾點：（1）區域地質構造單元、地震參數和建筑適宜性的評價；（2）勘區不良地質、特殊性巖土的分布及地質災害對工程影響的大??；（3）重要構筑物的地基情況、基礎形式及其他處理措施；（4）勘區內的地下水及地表水的腐蝕性評價；（5）路線方案的評選；（6）其他需要專門說明的問題。 

7．附表及附圖：全線工程地質總說明書的附表和附圖主要包括：完成工程量一覽表、地震液化判別 計算 表、水質評價表、水質分析報告、路基分段說明表、不良地質地段表、區域地質構造圖、路線工程地質平面圖、路線工程地質縱斷面圖、取土場工程地質柱狀圖、路基工程地質柱狀圖等。 

 

四、工點工程地質勘察報告的內容 

 

應根據任務要求、勘察階段、地質條件、工程特點等具體情況確定，主要包括以下內容： 

1．擬建工程概述，介紹擬建構筑物的地理位置、中心里程和規模。 

2．勘察方法和勘察任務布置，介紹本工點所使用的勘察手段及布設工作量的多少。 

3．地質地貌概況，應從以下三個方面加以論述：（1）地質結構。主要闡述的內容是：地層（巖石）、巖性、厚度；構造形跡，路線所經地區的構造狀況，構造與線路關系及影響程度；巖層中節理、裂隙發育情況和風化、破碎程度；（2）地貌。包括勘察場地的地貌部位、主要形態、次一級地貌單元劃分；（3）不良地質現象。包括勘察場地及其周圍有無滑坡、崩塌、塌陷、潛蝕、沖溝、地裂縫等不良地質現象。 

4．地基巖土分層及其物理力學性質，這一部分是工點工程地質勘察報告著重論述的問題，為工程地質評價、基礎類型和地基處理方案建議提供基礎數據。下面介紹分層的原則和分層敘述的內容： 

（1）分層原則。土層按地質時代、成因類型、巖性、狀態和物理力學性質劃分；巖層按巖性、風化程度、物理力學性質劃分。厚度小、分布局限的可作夾層處理，厚度小而反復出現可作互層處理。 

（2）分層編號方法。常見三種編號法：第一，從上至下連續編號，即①、②、③……層；第二，土層、巖層分別連續編號，如土層ⅰ-1、ⅰ-2、ⅰ-3……巖層ⅱ-1、ⅱ-2、ⅱ-3……第三，按土、石大類和土層成因類型分別編號。如某工地填土1；沖積黏土2-1、沖積粉質黏土2-2，沖積細砂2-3；殘積可塑狀粉質黏土3-1、殘積硬塑狀粉質黏土3-2；強風化花崗巖4-1，中風化花崗巖4-2，微風花崗巖4-3。目前，大多數分層是采用第一種方法，并已逐步地加以完善?？傊鼗鶐r土分層編號、編排方法應根據勘察的實際情況，以簡單明了，敘述方便為原則。 

（3）分層敘述內容。對每一層巖土，要敘述如下的內容： 

分布：通常有“普遍”、“較普遍”、“廣泛”、“較廣泛”、“局限”、“僅見于”等用語。 

埋藏條件：包括層頂埋藏深度、標高、厚度。 

巖性和狀態：土層，要敘述顏色、成分、飽和度、稠度、密實度、分選性等；巖層，要敘述顏色、礦物成分、結構、構造、節理裂隙發育情況、風化程度、巖心完整程度；裂隙的發育情況，要描述裂隙的產狀、密度、張閉性質、充填情況；關于巖心的完整程度，除區分完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎外，還應描述巖心的形狀，即區分出長柱狀、短柱狀、餅狀、碎塊狀等。 

取樣和試驗數據：應敘述取樣個數、主要物理力學性質指標。對敘述的每一物理力學指標，應有最大值、最小值、平均值和經數理統計后的修正值。 

原位測試情況：包括試驗類別、次數和主要數據。也應敘述其最大值、最小值、平均值和經數理統計后的修正值。 

承載力：據土工試驗資料和原位測試資料分別查算承載力基本容許值和摩阻力標準值。

5．地下水簡述：地下水是決定場地工程地質條件的重要因素。報告中一般涉及有關地下水的參數有：（1）地下水埋藏條件：是孔隙水，或是裂隙水，或是巖溶水；是承壓水，或是潛水，或是滯水，或是層間水，含水巖組的巖性，滲透性大小空間分布特征。（2）地下水的動態：水位水量隨年度、季節等時段的變化 規律 和幅度大小，水質變化情況，徑流方向的變化。（3）補徑排條件：補給區在哪，補給量多大，補給范圍多大；徑流區在哪，徑流量多大，徑流方向如何；排泄區在哪，排匯量多少。（4）水質特征：一般性指標，腐蝕性指標，特殊指標（如礦泉水）。 

6．場地穩定性和適宜性的評價：場地穩定性評價主要是選址和初勘階段的任務。應從以下幾個方面加以論述：（1）場地所處的地質構造部位，有無活動斷層通過，附近有無發震斷層；（2）地震基本烈度，地震動峰值加速度；（3）場地所在地貌部位，地形平緩程度，是否臨江河湖海，或臨近陡崖深谷；（4）場地及其附近有無不良地質現象，其 發展 趨勢如何；（5）地層產狀，節理裂隙產狀，地基土中有無軟弱層或可液化砂土；（6）地下水對基礎有無不良影響。報告對場地穩定性作出評價的同時，應對不良地質作用的防治，增強建筑物穩定性方面的措施提供建議。 

7．其他專門要求，論述的問題對于設計部門提出的一些專門問題，報告應予以論述。 

8．結論與建議。一般來說，上列概述、地基巖土分層及其物理力學性質、地下水簡述和結論與建議等四項，是每個勘察報告必須敘述的內容?？傊鶕辈祉椖康膶嶋H情況，盡量做到報告內容齊全、重點突出、條理通順、文字簡練、論據充實、結論明確、簡明扼要、合理適用。 

9．對于公路工程中的收費站及服務區的勘察及報告編寫，屬于 工業 與民用建筑范疇，要依據現行版的《巖土工程勘察規范》、《建筑地基基礎設計規范》、《建筑地震設計規范》和其他相關規范。 

 

五、工程地質圖表編制要點 

 

1．綜合工程地質平面圖，在總說明中的附圖，要求提綱契領，應綱要性標出各種工程地質現象，或可作專門圖件，不能圖省事以“路線工程地質平面圖”來替代“綜合工程地質平面圖”。 

2．勘探點平面布置圖，勘探點平面布置圖是在地形圖上標明工程構筑物、各勘探點、各現場原位測試點以及勘探剖面線的位置，并注明各勘探點、原位測試點的坐標及高程。該圖應在較大比例尺的工程地質圖上進行編制，地形地貌復雜時應專門作測繪工作。 

3．鉆孔柱狀圖，反映場地的地層變化情況，在圖上應標明地層代號、巖土分層序號、層底深度、層底標高、層厚、地質柱狀圖、鉆孔結構、巖心采取率、巖土取樣深度和樣號、原位測試深度和相關數據。在柱狀圖的上方，應標明鉆孔編號、里程、坐標、孔口標高、地下水靜止水位埋深、施工日期等。柱狀圖比例尺一般采用整比例，如1∶100或1∶150。 

4．工程地質剖面圖，此圖是作為地基基礎設計的主要圖件。其質量好壞的關鍵在于:剖面線的布設是否恰當；地基巖土分層是否正確；分層界線，尤其是透鏡體層、巖性漸變線的勾連是否合理；剖面線縱橫比例尺的選擇是否恰當。理論上剖面比例尺的選擇，應盡量使縱、橫比例尺一致或相差不大，以便真實反映地層產狀，但由于公路工程中的構筑物一般呈條帶狀，如大中橋等，致使縱、橫比例尺一般相差較大，一般橫比例尺采用（1∶2000），受報告篇幅影響，縱比例尺一般采用（1∶200）～（1∶500），具體比例要按鉆孔的深度而定。在剖面圖上，必須標上剖面線號，如6-6′或f-f′。剖面中各孔柱，應標明分層深度、鉆孔孔深和巖性花紋，以及巖土取樣位置及原位測試位置和相關數據。在剖面圖旁側，應用垂直線比例尺標注標高，孔口高程須與標注的標高一致。剖面上鄰孔間的距離用數字寫明，并附上巖性圖例。 

5．土工試驗成果表，主要有抗剪強度曲線、壓縮曲線等，一般由土工試驗室提供。 

6．現場原位測試圖件，包括載荷試驗、標準貫入試驗、重型動力觸探試驗、十字板剪切試驗等的成果圖件。 

7．樁基力學參數表，如果建議采用樁基礎，應按選用的樁型列出分層樁周摩擦力，并考慮樁的入土深度確定樁端土承載力。除上述附表之外。有的分層復雜時，應編制地基巖土劃分及其埋藏條件表。 

8．其他專門圖件，對于特殊地質條件及專門性工程，根據各自的特殊需要，繪制相應的專門圖件等。 

 

六、結語 

 

本文簡單介紹了公路工程地質勘察報告的編制方法，由于公路工程的勘察階段較多，線路工程所跨越的地質單元繁雜，一般每個工程對報告的編制都會有特殊的要求，因此本文很難將各種情況一一盡述，更詳盡的內容，有待于進一步論述。 

 

參考 文獻  

[1]公路工程地質勘察規范（jtj064-98）[s]． 

篇5

關鍵詞：巖土工程勘察； 問題； 完善措施

前言：隨著各個類型的施工技術的不斷發展和進步，巖土工程勘察工作的效率和質量也得到了充分的提高，但是值得注意的是，當前巖土工程勘察工作中仍然存在著諸多問題造成巖土工程勘察工作的質量以及應用性明顯下降，工程施工單位應該針對巖土工程勘察工作中存在的問題進行全面細致的整改，采取針對性的解決措施有效的避免巖土工程勘察工作中出現相關問題，保證巖土工程勘察工作成果質量的同時充分提高巖土工程勘察成果的深入應用性。

1巖土工程勘察工作的主要內容

巖土工程勘察工作指的是在工程設計以及建設之初，針對工程的設計和施工要求，全面細致的完成對當前工程施工場地地質條件以及巖土土體特性的勘察和分析工作，針對其地質土體中的相關水文信息完成收集以及記錄，針對工程建設施工過程中面對的巖土特性問題進行描述并提供相應的解決措施保證工程設計與施工過程中能夠充分考慮到相關巖土土體的特性，保證工程設計與施工過程的實踐性能夠充分的提升，巖土工程勘察工作是工程在進行設計以及施工過程中的基礎工作內容。能夠為工作人員在工程結構設計以及工程施工技術的選取中提供精準的甄選依據。

2 巖土工程勘察存在的問題

2.1 缺少勘察綱要

巖土工程勘察綱要是指導勘察各項工作的綱領性文件，是勘察工作順利完成的保證，目前勘察中， 許多勘察單位在很多勘察項 目中沒有編寫勘察綱要，有的項目雖有勘察綱要，但往往按工程地質勘察要求編寫，沒有達到巖土工程勘察的要求，有的綱要， 針對性不強，對勘察工作指導意義不大，影響勘察成果的質量 。

2.2 勘察方案不合理

由于目前勘察市場競爭激烈，一個項 目往往有多家勘察單位同時編制勘察方案及報價，而且業主多數以低價中標，在這樣的情況下，勘察單位為了能夠爭取任務，不是根據工程實際情況布置勘察方案，而是減少勘察工作量，壓低預算價，該做的實驗項目少做甚至不做，勘察工作粗糙，勘察手段比較單一，不能滿足規范和設計要求。

2.3 第一手資料質且下降

野外勘探，原位測試及取原狀土樣不符合操作規程規范的要求，勘察單位往往是按工作量計算報酬，現場勘察時，為了加快鉆探進度，鉆探取樣違反操作規程，垂直度偏差， 隨意挪動孔位， 回次進尺過大，往往 2一3m甚至更長進尺才提一次鉆，結果往往造成地層劃分不準確，或漏掉一些特殊的地質現象， 如薄的透鏡體 。軟弱夾層等，不能正確查明場地巖土地質條件 "關于原狀土樣采取 ，取土器種類很多，為確保擾動最小，軟土應采用薄壁取土器，較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， 而是直接從巖芯管中割取土樣，取出的土樣不及時密封， 造成含水率損失，運輸途中也沒有緩震裝置加以保護， 土樣結構破壞導致抗剪強度指標試驗值產生誤差"質量意識極其淡薄，描述過于簡單。

2.4 原位測試試驗

原位測試應嚴格按規范進行，在施工中常會出現一些所謂的捷徑。靜力觸探按規定應定深調零以減少零漂， 有時圖省事不按要求調零，造成數據采集不準，尤其是氣溫與地溫相差較大的冬天 ！夏天觸探指標相差更大 "標準貫人試驗不按規定進行桿長和孔深校正， 在縮孔和孔底有殘留時，不能及時發現標貫器沒放置于應測試孔底位置，造成標貫數據嚴重失真 "重型及超重型動力觸探按規定需連續貫人，并定深旋轉觸探桿，但在施工時由于連續貫入比較緩慢，且起桿困難或局部地段錘擊不進而放棄連續貫人，使得對碎石土評價本來就缺乏相應手段的觸探指標數據而不夠詳實，進而造成對碎石土評價的困難。

3 現階段巖土工程勘察問題的解決對策

3.1 完善巖土工程勘察制度

在現階段巖土工程勘察過程中，勘察工作的精確性至關重要，特別是在對原狀土樣進行采樣，對采樣和地質構造分層進行室內室外實驗的時候，必須要遵循相關規范來實施，這樣能夠有效減少實驗的誤差，保證原始勘察實驗數據具有準確性，提升最后形成的巖土工程勘察報告準確度。有關執法部門還要完善當前的巖土工程勘察制度，相關監督部門還要加強監管的力度，確?？辈炱髽I遵循相關建設程序來實施勘察工作，責令勘察企業遵守勘察設計施工這一程序的要求，對市場的行為進行規范。

3.2 提升勘察工作人員專業素養

只有提升勘察人員的專業素養，才能夠真正保證巖土工程的勘察質量。因此，勘察單位要按時對勘察人員實施培訓，保證勘察技術人員掌握專業的勘察方法，使其能夠正確使用勘察儀器和設備，并且不斷提升自身勘察能力。還要提升勘察人員的交流和溝通能力，使勘察人員可以對設計意圖和工程背景進行全方位的熟悉和了解，與設計人員進行及時的交流和溝通，同時，協助專業人員解決復雜的勘察問題?？辈炱髽I還要加強對技術人員的管理，在勘察工作中，技術人員要嚴格按照勘察流程和操作方法來實施勘察工作，廣泛吸收國內和國外的先

進勘察經驗和技術，在提升勘察人員技術水平的同時，從本質上提升勘查數據的可靠性、準確性和有效性。

3.3 在勘察工作中應用數字化技術

計算機技術、CAD技術、網絡通信技術、數據庫技術以及測繪技術等都是現代化、數字化的巖土工程勘察技術，這些技術通過計算機和相關軟件來對巖土工程項目所有的數據和信息進行有機整合，使巖土工程的勘察設計技術手段由工化逐漸轉變到現代化的CAD技術，實現信息化采集勘察數據、數字化處理勘察資料、網絡化硬件系統及自動化處理圖文，逐漸建立并且形成適應多工種生產、多專業生產的智能化設計體系，對巖土工程勘察過程中場地地層數字化、勘察數據庫設計。

3.4 針對工程實際選擇勘察方法

針對不同的地質和水文情況，選取合適的勘察方式方法，例如膨脹土地基要采用靜探與鉆探相結合的勘察方法；坑探對濕陷性的黃土地基的擾動比較小，坑探準確性比鉆探準確性高；軟土地基應該采用鉆探的方法。合理選用勘探方法能夠避免浪費人力和物力。

結語

巖土工程勘察技術在不斷的進步，我們要加強理論學習，并重視規范學習， 掌握最新技術，提高我們的工作質量，勘察工作者應具有良好的職業道德 。高度責任心和使命感， 只有全面掌握巖土工程方面的規范規程， 才能在實際工作中認真細致地開展工作 ， 在實踐中注意積累經驗，不斷總結提高， 精心勘察，精心分析， 提出資料完整 ，真實準確 ，評價正確的勘察報告 。應抓住當今建設領域快速發展的大好時機，不斷解決新問題 ，加強創新，探索勘察新技術，為我國經濟建設作出新的貢獻。

參考文獻

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關鍵詞：巖土工程勘察 報告 圖表 編制程序 巖土分層

中圖分類號：B025.4文獻標識碼：A 文章編號：

巖土工程勘察報告是工程地質勘察的最終成果,是建筑地基基礎設計和施工的重要依據。報告是否正確反映工程地質條件和巖土工程特點,關系到工程設計和建筑施工能否安全可靠、措施得當、經濟合理。當然,不同的工程項目,不同的勘察階段,報告反映的內容和側重有所不同;有關規范、規程對報告的編寫也有相應的要求。下面著重談一談有關工業與民用建筑的巖土工程勘察報告編寫工作,且側重于詳細勘察階段。

一、報告的編制程序

一項勘察任務在完成現場放點、測量、鉆探、取樣、原位測試、現場地質編錄和實驗室測試等前期工作的基礎上,即轉入資料整理工作,并著手編寫勘察報告。巖土工程勘察報告編寫工作應遵循一定的程序,才能前后照應,順當進行。不然的話,常會出現現場編錄與實驗資料的矛盾、圖表間的矛盾、文圖間的矛盾,改動起來費時費力,影響效率,影響質量。

通常的編制程序是:

1、外業和實驗資料的匯集、檢查和統計。此項工作應于外業結束后即進行。首先應檢查各項資料是否齊全,特別是實驗資料是否出全,同時可編制測量成果表、勘察工作量統計表和勘探點(鉆孔)平面位置圖。

2、對照原位測試和土工試驗資料,校正現場地質編錄。這是一項很重要的工作,但往往被忽視,從而出現野外定名與實驗資料相矛盾,鑒定砂土的狀態與原位測試和實驗資料相矛盾。例如:野外定名為粘土的,實驗出來的塑性指數卻

3、編繪鉆孔工程地質綜合柱狀圖。

4、劃分巖土地質層,編制分層統計表,進行數理統計。地基巖土的分層恰當與否,直接關系到評價的正確性和準確性。因此,此項工作必須按地質年代、成因類型、巖性、狀態、風化程度、物理力學特征來綜合考慮,正確地劃分每一個單元的巖土層。然后編制分層統計表,包括各巖土層的分布狀態和埋藏條件統計表,以及原位測試和實驗測試的物理力學統計表等。最后,進行分層試驗資料的數理統計,查算分層承載力。

5、編繪工程地質剖面圖和其它專門圖件。

6、編寫文字報告。按以上順序進行工作可減少重復,提高效率;避免差錯,保證質量。在較大的勘察場地或地質地貌條件比較復雜的場地,應分區進行勘察評價。

二、報告論述的主要內容

報告應敘述工程項目、地點、類型、規模、荷載、擬采用的基礎形式;工程勘察的發包單位、承包單位;勘察任務和技術要求;勘察場地的位置、形狀、大小;鉆孔的布置者和布置原則,孔位和孔口標高的測量方法以及引測點;施工機具、儀器設備和鉆探,取樣及原位測試方法;勘察的起止時間;完成的工作量和質量評述;勘察工作所依據的主要規范、規程;其它需要說明的問題。報告應附勘探點(鉆孔)平面位置圖、勘探點測量成果表和勘察工作量表。倘若勘察工作量少,可只附圖而省去表。一個完整的巖土工程勘察報告,由下面幾部分組成。

1、地質地貌概況

地質地貌決定了一個建筑工地的場地條件和地基巖土條件,應從以下三個方面加以論述:(1)地質結構。主要闡述的內容是:地層(巖石)、巖性、厚度;構造形跡,勘察場地所在的構造部位;巖層中節理、裂隙發育情況和風化、破碎程度。由于勘察場地大多地處平原,應劃分第四系的成因類型,論述其分布埋藏條件、土層性質和厚度變化。(2)地貌。包括勘察場地的地貌部位、主要形態、次一級地貌單元劃分。如果場地小且地貌簡單,應著重論述地形的平整程度、相對高差。(3)不良地質作用。包括勘察場地及其周圍有無滑坡、崩塌、塌陷、潛蝕、沖溝、地裂縫等不良地質作用。如在碳酸鹽巖類分布區,則要敘述巖溶的發育及其分布、埋藏情況。如果勘察場地較大,地質地貌條件較復雜,或不良地質現象發育,報告中應附地質地貌圖或不良地質現象分布圖;如場地小且地質地貌條件簡單又無不良地質作用,則在前述鉆孔位置平面圖上加地質地貌界線即可。當然,倘若地質地貌單一,則可免繪界線。

2、地基巖土分層及其物理力學性質

這一部分是巖土工程勘察報告著重論述的問題,是進行工程地質評價的基礎。下面介紹分層的原則和分層敘述的內容。

(1)分層原則。土層按地質時代、成因類型、巖性、狀態和物理力學性質劃分;巖層按巖性、風化程度、物理力學性質劃分。厚度小、分布局限的可作夾層處理,厚度小而反復出現可作互層處理。

(2)分層編號方法。常見三種編號法:第一,從上至下連續編號,即①、②、③……層。這種方法一目了然,但在分層太多而有的層位分布不連續時,編號太多顯得冗繁;第二,土層、巖層分別連續編號,如土層Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3……;巖層Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3……;第三,按土、石大類和土層成因類型分別編號。如某工地填土1;沖積粘土2-1、沖積粉質粘土2-2,沖積細砂2-3;殘積可塑狀粉質粘土3-1、殘積硬塑狀粉質粘土3-2;強風化花崗巖4-1,中風化花崗巖4-2,微風花崗巖4-3。第二、三種編法有了分類的概念,但由于是復合編號,故而在報告中敘述有所不便。目前,大多數分層是采用第一種方法,并已逐步地加以完善?？傊?地基巖土分層編號、編排方法應根據勘察的實際情況,以簡單明了,敘述方便為原則。此外,詳勘和初勘,在同一場地的分層和編號應盡量一致,以便參照對比。

(3)分層敘述內容。對每一層巖土,要敘述如下的內容:①分布:通常有“普遍”、“較普遍”、“廣泛”、“較廣泛”、“局限”、“僅見于”等用語。對于分布較普遍和較廣泛的層位,要說明缺失的孔段;對于分布局限的層位,則要說明其分布的孔段。②埋藏條件:包括層頂埋藏深度、標高、厚度。如場地較大,分層埋深和厚度變化較大,則應指出埋深和厚度最大、最小的孔段。③巖性和狀態:土層,要敘述顏色、成分、飽和度、稠度、密實度、分選性等;巖層,要敘述顏色、礦物成分、結構、構造、節理裂隙發育情況、風化程度、巖心完整程度;裂隙的發育情況,要描述裂隙的產狀、密度、張閉性質、充填情況;關于巖心的完整程度,除區分完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎外,還應描述巖心的形狀,即區分出長柱狀、短柱狀、餅狀、碎塊狀等。④取樣和實驗數據:應敘述取樣個數、主要物理力學性質指標。盡量列表表示土工實驗結果,文中可只敘述決定土層力學強度的主要指標,例如填土的壓縮模量、淤泥和淤泥質土的天然含水量、粘性土的孔隙比和液性指數、粉土的孔隙比和含水量、紅粘土的含水比和液塑比。對敘述的每一物理力學指標,應有區間值、一般值、平均值,最好還有最小平均值、最大平均值,以便設計部門選用。⑤原位測試情況:包括試驗類別、次數和主要數據。也應敘述其區間值、一般值、平均值和經數理統計后的修正值。⑥承載力:據土工試驗資料和原位測試資料分別查算承載力標準值,然后綜合判定,提供承載力標準值的建議值。

3、地下水簡述

地下水是決定場地工程地質條件的重要因素。報告中必須論及:地下水類型,含水層分布狀況、埋深、巖性、厚度,靜止水位、降深、涌水量、地下水流向、水力坡度;含水層間和含水層與附近地表水體的水力聯系;地下水的補給和排泄條件,水位季節變化,含水層滲透系數,以及地下水對混凝土的侵蝕性等。對于小場地或水文地質條件簡單的勘察場地,論述的內容可以簡化。有的內容,如水位季節變化,并非在較短的工程勘察期間能夠查明,可通過調查訪問和搜集區域水文資料獲得。地下水對混凝土的侵蝕性,要結合場地的地質環境,根據水質分析資料判定。應列出據以判定的主要水質指標,即pH、HCO-3、SO2-4、侵蝕CO2的分析結果。

4、場地穩定性

場地穩定性評價主要是選址和初勘階段的任務。應從以下幾個方面加以論述: （1）場地所處的地質構造部位,有無活動斷層通過,附近有無發震斷層。

（2）地震基本烈度,地震動峰值加速度。

（3）場地所在地貌部位,地形平緩程度,是否臨江河湖海,或臨近陡崖深谷。

（4）場地及其附近有無不良地質作用,其發展趨勢如何。

（5）地層產狀,節理裂隙產狀,地基土中有無軟弱層或可液化砂土。

（6）地下水對基礎有無不良影響。報告對場地穩定性作出評價的同時,應對不良地質作用的防治,增強建筑物穩定性方面的措施提供建議。

5、其他專門要求

論述的問題對于設計部門提出的一些專門問題,報告應予以論述,如飽和砂土的震動液化、基坑排水量計算、動力機器基礎地基剛度的測定、樁基承載力計算、軟弱地基處理、不良地質現象的防治,等等。

6、結論與建議

結論是勘察報告的精華,它不是前文已論述的重復歸納,而是簡明扼要的評價和建議。一般包括以下幾點:(1)對場地條件和地基巖土條件的評價。(2)結合建筑物的類型及荷載要求,論述各層地基巖土作為基礎持力層的可能性和適宜性。(3)選擇持力層,建議基礎形式和埋深。若采用樁基礎,應建議樁型、樁徑、樁長、樁周土摩擦力和樁端土承載力標準值。(4)地下水對基礎施工的影響和防護措施。(5)基礎施工中應注意的有關問題。(6)建筑是否作抗震設防。(7)其它需要專門說明的問題。以上7個方面的內容,并非所有的勘察報告都要面面俱到,一一羅列。

由于場地和地基巖土的差異、建筑類型的不同和勘察精度的高低,不同項目的勘察報告反映的側重點當然有所不同。一般來說,上列概述、地基巖土分層及其物理力學性質、地下水簡述和結論與建議等四項,是每個勘察報告必須敘述的內容。總之,要根據勘察項目的實際情況,盡量做到報告內容齊全、重點突出、條理通順、文字簡練、論據充實、結論明確、簡明扼要、合理適用。論文下載中心 w

三、圖表編制要點

1、主要圖件

(1)勘探點(鉆孔)平面位置圖。

表示的主要內容:①建筑平面輪廓;②鉆孔類別、編號、深度和孔口標高;應區分出技術孔、鑒別孔、抽水試驗孔、取水樣孔、地下水動態觀測孔、專門試驗孔(如孔隙水壓力測試孔);③剖面線和編號:剖面線應沿建筑周邊,中軸線、柱列線、建筑群布設;較大的工地,應布設縱橫剖面線;④地質界線和地貌界線;⑤不良地質現象、特征性地貌點;⑥測量用的坐標點、水準點或特征地物;⑦地理方位。對于較小的場地,一般僅表示①、②、③、⑥、⑦五項內容。標注地理方位的最大優點在于文中敘述有關位置時方便。此圖一般在甲方提供的建筑平面圖上補充內容而成。比例尺一般采用(1∶200)～(1∶1000)

(2)鉆孔工程地質綜合柱狀圖。

鉆孔柱狀圖的內容主要有地層代號、巖土分層序號、層頂深度、層頂標高、層厚、地質柱狀圖、鉆孔結構、巖心采取率、巖土取樣深度和樣號、原位測試深度和相關數據。在地質柱狀圖上,第四系與下伏基巖應表示出不整合接觸關系。在柱狀圖的上方,應標明鉆孔編號、坐標、孔口標高、地下水靜止水位埋深、施工日期等。柱狀圖比例尺一般采用1∶100或1∶200。

(3)工程地質剖面圖。

此圖是作為地基基礎設計的主要圖件。其質量好壞的關鍵在于:剖面線的布設是否恰當;地基巖土分層是否正確;分層界線,尤其是透鏡體層、巖性漸變線的勾連是否合理;剖面線縱橫比例尺的選擇是否恰當。關于剖面線的布設和地基巖土分層原則,此前已論及,不再贅述。倘若分層正確,一般來說分層線的連接就會自然平順,而不致將產狀平緩的第四系尤其是全新統的土層畫成陡斜狀,或出現新老層位之間的互相穿插等不合理現象。同一層位間的相變,要用巖性漸變線表示清楚。透鏡狀分層和同一層位中的透鏡狀夾層,在不同的剖面線上要互相照應,顯示其分布范圍。剖面比例尺的選擇,應盡量使縱、橫比例尺一致或相差不大,以便真實反映地層產狀。一般橫比例尺采用(1∶200)～(1∶500),縱比例尺采用(1∶100)～(1∶200)。在剖面圖上,必須標上剖面線號,如6-6′或F-F′。剖面各孔柱,應標明分層深度、鉆孔孔深和巖性花紋,以及巖土取樣位置及原位測試位置和相關數據(如標貫錘擊數、分層承載力建議值)。在剖面圖旁側,應用垂直線比例尺標注標高,孔口高程須與標注的標高一致。剖面上鄰孔間的距離用數字寫明,并附上巖性圖例。

(4)專門性圖件。

常見的有表層軟弱土等厚線圖,軟弱夾層底板等深線圖,基巖頂面等深線圖、強風化、中風化或微風化巖頂面等深線圖,硬塑或堅硬土等深線圖等。不言而喻,這些圖件對于地基基礎設計各有用途。有的圖件還可以反映隱伏的地質條件,如中風化頂面等深線圖,可以反映隱伏的斷層;等深線上呈線狀伸展的溝部,往往是斷層通過地段。專門性圖件并非每一勘察報告都作,視勘察要求、反映重點而定。

2、主要附表、插表

(1)巖土試驗成果表。

按巖、土分別分層,按孔號、樣號順序編制。每一分層之后列出統計值,如區間值、一般值、平均值、最大平均值、最小平均值。

(2)原位測試成果表。

分層按孔號、試驗深度編制,要列統計值,并查算分層承載力標準值。

(3)鉆孔抽水試驗成果表。

按孔號、試段深度編制,列出靜止水位、降深、涌水量、單位涌水量、水溫和水樣編號。

(4)樁基力學參數表。

如果建議采用樁基礎,應按選用的樁型列出分層樁周摩擦力,并考慮樁的入土深度確定樁端土承載力。除上述附表之外。有的分層復雜時,應編制地基巖土劃分及其埋藏條件表。

3、努力提高報告的編寫能力

（1）要具備牢固的地質地貌和工程理論地質基礎理論方面,主要是巖石學、構造地質學、第四紀地質學和地貌學;工程地質方面,主要是土質學、土力學、工程地質分析、工程動力地質學、工程地質勘察。在丘陵山區,要注意地質構造的觀察分析;在平原地區,要著重于第四系成因類型、巖性組合的分析研究。此外,要時常了解和掌握國際國內的有關巖土勘察方面的新技術新知識,以便不斷更新和提高個人的理論知識。

（2）要熟悉和掌握有關的規范規程規范規程既是經驗的總結,又是技術的指南,具有很強的勘察工作指導性。對于國家的、行業的、省和地方的有關規范規程,必須熟悉掌握,并在具體勘察工作中認真執行。

（3）要了解工作區的地質情況對于勘察地段的區域地質、水文地質、工程地質資料,應盡可能地搜集并熟悉。對于鄰近地段已有的工程地質勘察資料,也要盡可能了解,以便在勘察工作中發揮其參考作用。

（4）要掌握工程設計的基本要求和基礎施工的技術要點只要明確了工程設計的基本要求和基礎施工方法,作出的工程地質評價才能有的放矢、正確客觀,提出的建議才能合理適用。

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.

關鍵詞:有限元強度折減法;安全系數;巖體力學參數

Key words: finite element strength reduction method;safety factor;rockmass mechanics parameter

中圖分類號:TU192 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)13-0122-02

0引言

青島坐落于大面積分布的燕山晚期花崗巖上,具有良好的地質條件,而且青島市地鐵一期工程,80%以上的線路處于花崗巖中,其余隧道處于第四系地層中。青島市特有的花崗巖地質條件,對土建方面而言,將節約大量的投資,土建造價大大低于其他城市,所以對青島地鐵上覆巖層巖體力學參數的研究就有其重要意義!所以本文研究任務是針對現有規范對青島地下工程設計不盡適應的問題,利用青島地鐵水清溝試驗段的觀測資料,對青島地鐵上覆巖層巖體力學參數進行驗算和反演,為青島地區巖體分類進一步研究打下基礎。極限分析有限元法在邊坡穩定分析中取得了成功[1-2],并逐漸在地基、基坑穩定分析中得到推廣應用[3]。鄭穎人、胡文清、張黎明等人[4-6]開始將有限元強度折減法應用于隧道,由此求得隧道的剪切安全系數。這就給我們提出了一個新的思路,通過安全系數反演巖體的力學參數,進一步修正巖體力學參數,最終得到適合青島地鐵上覆巖層的巖體力學參數。

1剪切安全系數的定義

安全系數是指剪切破壞面上實際巖土體的強度與破壞時的強度的比值。就是事先假定一滑動面,根據力(矩)的平衡來計算安全系數。將安全系數定義為沿滑面的抗剪強度與滑面上實際剪力的比值,如式(1)所示:

ω==(1)

式中,ω――傳統的強度折減安全系數;s――滑動面上各點的抗剪強度;τ――滑動面上各點的實際剪應力。將式(1)兩邊同除以,則式(1)變為:

1==(2)

其中:c′=,φ′=arc()

可見,極限平衡法是將巖土體的抗剪強度指標c和tanφ減少為和,使得巖土工程達到極限穩定狀態時的ω即為安全系數,實際上就是強度折減系數。

2工程概況

青島地鐵試驗段工程選取了地質條件具有代表性的區間(水清溝~國棉五廠),由1200m的區間隧道和218m的青紡醫院站組成。

青島地鐵試驗段區間隧道為雙洞單線,雙洞之間的距離為9m,區間隧道埋深為10~20米,橫斷面型式為直墻三心圓拱,跨度為4.86m,直墻高3.54m,拱高1.82m。計算選取三個不同埋深的截面,分別為10m、14m和18m。

巖體主要為花崗巖,處于微~未風化帶,結構、構造清晰,巖體以整體塊狀結構為主,完整性好,根據國際《工程巖體分級標準》GB50218-94,分別屬于Ⅱ、Ⅲ類圍巖。

在節理方面:產狀走向以NE~NEE向為主體,其次以NW~NWW向,傾角70~80度為主,部分50度左右,節理裂隙存在一定程度的未貫通巖橋,裂隙連通率統計在24~75%,結構面緊閉,巖塊堅硬。結構面以閉合~微張裂隙為主,平面光滑,猶如刀切。

3均質巖質隧道圍巖穩定分析

計算按照平面應變問題來處理,準則采用DP4準則,邊界范圍取底部及左右兩側各5倍隧道跨度[2],地面超載按照國家規范標準20KN/m2,按照《工程巖體分級標準》,各級圍巖的物理力學指標標準值如表1,下標上下表示圍巖的上下限。

經過ANSYS有限元計算,逐步折減強度參數,分別得到各種工況的剪切破壞安全系數見表2,分析發現:①安全系數隨埋深深度減少,明顯出現兩側直墻先破壞;②通過破壞時等效塑性應變圖可找出最大應變發生在拱角和墻角處,而且根據圍巖等效塑性應變發生突變時各斷面中等效塑性應變最大點的位置,可以發現圍巖的潛在破裂面。

在Ⅱ上圍巖下、埋深18米的工況下,隧道的塑性區和應力應變圖如圖1、圖2所示。

4節理裂隙巖質隧道圍巖穩定分析和巖體力學參數反演

選取埋深18米的斷面,因為埋深18米的跨度最長,且通過地質勘探發現大部分為微~未風化花崗巖,且所處斷面最上面基本沒有覆土層,分別屬于Ⅱ、Ⅲ類圍巖。為了簡化模型,考慮如下情況:只考慮一組起重要作用的結構面(產狀走向為NE~NEE向),傾角75°,間距2.5米,貫通率為75%。各級圍巖參數見表3。

經過有限元強度折減,最終分別得到各類圍巖下的安全系數見表4。

在Ⅱ上圍巖下、埋深18米的工況下,隧道的塑性區和應力應變圖如圖3、圖4所示。

所以在埋深18m情況下,通過均質巖質中給出的安全系數與節理裂隙巖質的安全系數比較,進行反演,最終在表5中,對一、二、三類圍巖巖體的強度參數提出了建議值。

對表5中給出的各級圍巖巖體的強度參數建議值研究發現:對II類和III類圍巖的,值較規范值增大,這說明青島地鐵上覆巖層主要是花崗巖,巖性好,所以巖體強度參數建議值要大于規范中的給定值。

最后通過《青島地鐵第一期工程 水清溝――青紡醫院試驗段 施工地質、變形量測、環境檢測總結報告》中的位移檢測,驗證了反演的強度參數建議值的合理性。

最終通過分析發現:相對于青島花崗巖地區,規范中給出的巖體分類的強度參數偏低,按照規范中的參數進行設計就會偏于保守,所以針對青島地區花崗巖的巖性特征,筆者對規范中給出的巖體分類的強度參數做了修正,為進一步確定了青島地鐵上覆巖層巖體分類打下基礎。

參考文獻:

[1] 趙尚毅, 鄭穎人, 時衛民等. 用有限元強度折減法求邊坡穩定安全系數[J]. 巖土工程學報, 2002, 24(3): 343-346.

[2]趙尚毅, 鄭穎人, 鄧衛東. 用有限元強度折減法進行節理巖質邊坡穩定性分析[J]. 巖石力學與工程學報, 2003, 22(2): 254-260.

[3]鄭穎人, 趙尚毅, 孔位學等. 巖土工程極限分析有限元法及其應用[J]. 巖土力學, 2005, 26(1):163-168.

[4]張黎明,鄭穎人等.有限元強度折減法在公路隧道中的應用探討[J].巖土力學,2007,28(1):97-101.

篇8

關鍵詞:巖土工程；可靠性；設計

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

一、引言

巖土工程的可靠性設計基于大量的參數的基礎，還具有一定的應變性，是基礎工程設計理念最核心的一塊，也是研究里最受關注的一塊。

二、巖土工程的可靠性概述

巖土工程和結構工程相似, 它的狀態是由有限個相互獨立的參數確定的。這些參數大多是隨機變量, 這是因為設計參數從本質上說是用來描述性狀不均勻性的, 它們依賴于人類無法控制的許多因素, 而且這些設計參數的數值一般是根據試驗或調查數據統計得到的。既然巖土工程問題是非確定性的, 那就要用具有非確定性模型的數學概率論和數理統計來解決。但長期以來處理巖土工程的安全度問題主要采取定值論的方法, 用安全系數來表示安全度。認為只要采取了適當的安全系數, 就能保證工程的絕對安全。這雖然也是一種處理工程問題的方法, 并且已經積累了相當豐富的經驗, 但是傳統方法畢竟還是不完備的, 它無法提供說明工程可靠性的評價指標。本來, 可靠與否往往是指人是否恪守信義, 或就某事真偽而言的一種主觀推測, 而且是一個“模糊的”、無法測度的概念。在第二次世界大戰后期, 為了解決軍事器材的失效問題, 才開始用概率論和統計學來研究復雜系統的元件可靠性及其組合。后來逐漸發展成為一門新的學科――可靠性工程學。從20 世紀50 年代開始應用于土木工程。

所謂可靠性是指一個系統在給定的條件下和預計的時間內完成規定的功能運行的概率?？煽啃栽谙到y工程中占有很重要的地位, 它不僅直接反映系統的質量指標, 而且關系到整個系統的成敗。一個復雜的系統往往是由許多子系統或元件以一定的組合聯系在一起的, 其中某一部分的失效都會影響整個系統?？煽啃苑治龅哪康脑谟诩葘Ω鱾€子系統的可靠性作出估計, 也要評價它們在構成大系統的可靠性中起什么樣的作用。從而控制薄弱環節, 以提高整個系統的可靠性。

對巖土工程來說, 可以把整個工程看作一個大系統, 并把它分解為若干個子系統或單元, 運用可靠性分析的一些基本原理,分析設計所冒的風險以及在經濟上要承擔的風險, 并把所冒的風險限制在人們可以接受的限度以內, 這亦稱為風險分析。其目標是使可能達到極限狀態的概率足夠地小, 因此又稱為概率極限狀態設計。

研究巖土工程的可靠性, 以下問題需要著重解決:（1）觀察或試驗數據(包括土的性狀、荷載和環境因素等)的統計處理, 例如設計參數的概率分布擬合度檢驗, 統計參數的計算和預測等；（2）現場勘探和取樣對策、試驗設計；（3）壓實技術條件和質量控制；（4）計算安全系數和破壞概率之間的關系；（5）工程造價與安全度的關系；（6）總沉降和差異沉降的關系；（7）工程實例的風險分析與經濟分析；（8）在不確定性條件下的優化與決策。

三、可靠性理論的發展

可靠性原來的含義是指一個人是否守信義，或者人們對某市某物是否真實的一種主觀判斷行為，可靠性概念無法測度，比較模糊。在第二次世界大戰期間，為了提高軍事器材的使用效率，軍事專家需要對器材具有一個準確的認識，因此，出現了采用統計學方法和概率論方法來分析和研究器械元件可靠性的活動。在世界大戰之后，人們逐漸認識到可靠性分析的重要性，于是抓緊對可靠性進行研究，從而形成了一門新的學科門類――可靠性工程學。在上世界中葉的時候，可靠性工程學開始運用于土木工程領域，從而開啟了巖土工程分析設計的新紀元。

四、我國巖土工程可行性分析的發展

巖土工程可行性研究存在的不足：我國對于巖土工程的可行性理論的引進和研究是從上世紀70 年代后期開始的，距今已有三十多年的發展歷史。在這個過程中，巖土工程的可行性研究呈現出自己的發展特點，主要表現為：巖土工程可行性研究起步較晚，發展速度較快，可行性研究面很廣，規模龐大，在某些方面已經達到了世界先進水平。然而，我國對于巖土工程的可行性研究也存在不足，主要表現在：巖石方面的可行性研究比較少，巖土動力學的研究不夠充分，巖土工程的特點沒有得到研究者的關注，巖土力學物理機制與可靠性研究之間的結合不夠緊密，有些方面的研究不夠深入等。巖土工程可行性研究取得的成績：在30 年的可靠性研究發展過程中，取得了不小的成績，發表了一系列的學術論文和專著，其內容很廣泛，包括可靠性理論的系統論述，關于建筑工程中的沉降概率情況分析，巖土參數的統計規律和滲透問題，以及巖土參數的數學統計模型等。這些成果的取得集中反映了我國在可靠性研究領域的進展情況。值得主要的是，對于樁基礎的研究，國際上的研究不夠充分，而我國的研究卻比較活躍，取得了不錯的成績，對于帶動其它方面的發展有重要的作用。

五、巖土工程可靠性設計需要解決的問題

巖土工程可靠性設計需要解決許多問題，這些問題包括：對收集、觀察或者試驗獲得的數據進行分析處理，其中獲得的數據包括巖土的屬性、周圍環境以及荷載等，處理的內容很多，包括統計參數的預測和計算，巖土工程設計參數的概率分布擬合度的驗證等；對巖土工程現場進行勘察和取樣，并進行初步的試驗設計；采取合適的壓實技術，使用合適的質量控制措施；通過計算，分析破壞概率與安全系數之間的關系；巖土工程安全度與工程造價之間的關系；差異沉降與總體沉降之間的關系；工程實例的經濟分析以及安全分析；在不確定條件下對巖土工程進行優化處理和決策制定等。

六、我國巖土工程可靠性施工技術應用現狀

1.地基處理技術

在對各國成熟地基處理方法進行研究和運用后，我國也形成了符合國土狀況的巖土工程施工技術，。自從運用了我國自我開發的這些地基處理技術，不僅在資源上得到了大大的節約、降低了工程成本，還減少了污染，提高了城市環境質量，而且所形成的地基復合樁土應力比更加完美；

在對樁基和復合地基進行研究后，我國開發了鋼筋混凝土疏樁復合地基，這是介于兩者之間的新型地基基礎形式，這將充分發揮出樁基間的承載作用，通過樁和土來負載整個建筑的重量，減少地面承重過高發生地面下沉的現象發生。

2.基礎工程施工技術

研發了后壓漿樁技術。這個與傳統的前壓樁式灌漿技術不同，它是對已經成型的樁進行灌漿加固的一種先進技術。這種技術可以有效提升樁的抗壓力，降低樁基的下沉量；巖土工程施工中混凝土預制樁的設置也有很大的技巧，要多關注施工地區的環境優勢，必要的時候采用預鉆孔法可以起到良好的施工效果，這個方法許多場地寬闊的工程都會采用。

七、巖土工程可靠性設計現狀

1.我國巖土工程可靠性設計現狀

隨著設計工作的不斷開展，我國的結構設計已經在概率法和極限狀態的基礎上采用了分項系數設計，與之相比較的話，巖土工程的設計工作進行的確比較遲緩。在我國，除了樁基的研究設計在世界范圍內比較有影響力之外，其它的巖土工程設計水平都非常有限。

2.巖土工程的特性

巖土工程的設計不足除了與研究歷史比較短，資金投入力度不夠大等外部因素直接相關之外，其很大一部分也是由巖土工程自身的特性決定的。與結構工程相比，巖土工程的特點非常明顯，主要表現在三個方面：（1）巖土工程具有天然性。眾所周知，結構工程所使用的材料都是后天人們自己加工的，比如鋼筋混凝土等，其參數可以通過大范圍的調查以及人為設定來獲得。而相比之下，巖土工程面對的對象具有天然的屬性，比如土和巖石等，這些物質的屬性是自然確定的，人們無法對其進行變化，而只有通過特定的試驗來取得。（2）巖土性能隨位置不同而變化。一般來講，不同地方的巖土其性能指標是不一樣的，此外，即使是同一個地方，隨著巖土深度的變化，其性能也會發生變化。在統計某一土層的變異性的時候，實際上包含了因位置變化而形成的巖土固有的變異特性。這種情況在結構工程中則是不會出現的。（3）巖土屬性參數獲取較難。巖土的各項性能的指標參數都是通過實驗來獲得的，與結構工程通過分析計算獲得各項參數相比，其難度要增加很多。因此，對于一個工程來說，在試驗中花費的時間與資金要在分析與計算中花費的時間和資金要多得多。

八、巖土工程勘察規范

鑒于以上情況，《巖土工程勘察規范》（GB50021-94）在極限狀態與概率法的問題上，只作了一些原則的規定。如由于巖土工程自身的特性以及我國巖土工程設計發展水平，在《巖土工程規范》（GB50021-94）中，對相關的概率法以及極限狀態只進行了原則性的規定。比如，第12.14 條規定：巖土工程的定量分析可采用定值法，對特殊工程需要時可輔以概率法進行綜合評價。第12.15 條規定了勘察成果報告中，應按不同情況提供巖土參數值。

九、結束語

由于巖土工程的設計參數具有不穩定性，因此在對巖土工程進行可靠性設計時，要針對工程具體情況和實際特點進行隨機應變，不能把原來固定的設計方案生搬硬套的進行運用。

參考文獻

篇9

隨著社會經濟的進步，建筑業快速發展。在建筑工程修建之前，巖土工程勘察發揮著重要的作用，但是由于各種因素的影響，現階段巖土工程勘察中存在不足，急需我們改進。本文將先介紹巖土工程勘察的內容，再指出其存在的問題，提出相應的解決措施，最后說明巖土工程勘察的重要意義。

關鍵詞：

巖土工程勘察；內容；問題及對策；重要意義

1巖土工程勘察的內容

1.1準備工作

地質勘察任務書是需要在進行巖土工程地質勘察工作前接受的，需要人員根據任務書擬定一份合理的勘察計劃；這份計劃需要包括多方面的內容：勘察內容、勘察手段等，特別是在遇到問題時怎么處理，然后需要到工地現場進行實地考察，根據實際情況來作出勘察決定并修改計劃；利用勘察工具來對建筑場地進行勘察，設定勘察點和勘察線，了解摸清地質條件，取得地質試樣；對地質試樣進行水質等測試。

1.2初步勘察

對當地的地質狀況和資源分布做一個詳細的了解，包括了解當地的礦產資源、地理特性、自然災害等；進行實地勘察，測試出地質水文情況等，和對地下水位的分析，對周圍情況進行勘察，包括周圍的建筑物；到施工現場進行地質勘察，運用勘察工具和設備進行初步測量、檢驗，對現場地質的異常情況進行記錄和分析。

1.3詳細勘察

這一環節是勘查工作的重要部分，詳細勘察需要在初步勘察的基礎上進一步使用勘察儀器設備進行更加仔細的研究。需要人員利用勘察技術對勘探點和勘探線進行布置，建筑物可以根據周圍的建筑群來布置，詳細勘察時，應根據基受力層來鉆孔，地質的式樣要根據地質和建筑物的情況來確定。

1.4施工勘察

這一勘察內容需要邊勘察邊施工，在勘查的基礎上開挖地基。要對地基進行驗槽工作，在驗槽時，可以對地質進行描繪和均勻性的檢測等，然后再進行基坑開挖工作，對地基進行勘察、處理和加固，在施工中若發現失?，F象，應該及時處理。

2巖土工程勘察中存在的問題

2.1勘察技術手段落后

隨著建筑行業的發展，社會對巖土工程勘察工作提出了更高的要求，要求勘察跟上時代的發展。然而現階段大部分企業仍然在使用傳統的技術方法，勘察技術仍然比較落后?，F如今，智能化和信息化技術快速發展，勘察手段也應該及時更新，合理運用先進的智能化手段和計算機技術，有的單位即使運用了一些高科技手段，但是不會有效的與實際相結合，所以存在很多問題，而且現階段，我國的計算機技術發展還很不完善，一些軟件還不能跟上時代的發展，在處理一些勘查問題上存在漏洞，實際上工作效率難以提高。

2.2人員技術水平不高

一些勘察人員技術水平有待提高，有的勘察人員做的是野外勘察工作，缺乏建筑方面的知識，也沒有一定的資料歸納整理能力。如果他們缺乏相應的專業知識，就不能很好地運用勘察方法，對機械設備應用不合理，甚至還會出現測算錯誤的情況。再加上管理人員不對他們進行相關的人員培訓，所以就導致人員技術水平停滯不前，缺乏創新意識，在勘察單位內部不能和其他人員很好地進行技術交流，以致于碰到技術問題時，不知道該怎么解決。

2.3巖土參數存在問題

建筑在施工前，有一個穩固的基礎是十分重要的，而建筑的基礎就是地基，在施工中往往存在這樣一種現象，人員不測算巖土參數，而是根據現場看到的一些情況，估測出房屋建筑的承載力大小，這樣的估測是不科學的，缺乏準確性的，如果地基不穩，那么建筑工程也將存在很大的安全隱患?？梢哉f建筑物的上部結構都是由它的基礎結構來承載的，基礎結構就是它的根基，根基承受了建筑工程的全部重力，在打好根基的同時，一定要確定好巖土參數，否則會影響工程的施工。

2.4忽視地域特點

每個地方有不同的特點，包括不同的地質環境，建筑狀況，不同的地域具有差異性，如果在每個不同的地方都采取相同的勘察手段和勘察步驟，那么得到的結果可能會和預期的不符。所在勘察過程中，應該對整個地區進行系統全面地了解，而不是指對某一片區進行勘察，因地制宜，針對不同的地域特點采用不同的勘察方法，為工程省去不必要的步驟，減少一定預算成本。

2.5界面劃分問題

在巖土工程地質勘察中，界面上的劃分問題也是十分重要的問題，在對地質勘察前，需要做的一項工作是對地質和軟結構面進行劃分，但在現階段，由于一些技術上的不足或者是人員專業水平不高，劃分工作做的都不是很成功，不能完全把地質層和柔軟結構面劃分開來，如果這兩者之間出現混亂，就會導致一些上部結構安全隱患的出現，工程就難以順利完成，即使完成了，工程質量也得不到保證。

3巖土工程勘察的優化對策

3.1合理運用科技手段

勘察人員在實際工作中要學會合理運用科技手段，具有創新精神和創造思維，對最新的勘察技術進行學習和了解，并把它們與勘察實際情況結合起來，有效地應用于其中；人員對勘察使用的儀器設備應進行改造與更新，提升儀器性能，提高工程質量；另外，人員還要不斷提升自身技能，擁有自我學習的能力；在平時工作中，要多與其他人員交流探討技術上的問題，技術水平較高的人員可以發表一些期刊論文，不僅能幫助其他人員學習一些知識，自己也能得到進步。

3.2加強人員培訓

首先在工程勘察人員的任用和選拔上，任用專業基礎過硬的人員，在平時進行專業技能的培訓，經常組織實地考察等活動；另外管理人員可以多引進先進科學技術，創新人員意識水平，管理人員還應制定出相應的規章制度，對消極工作，態度懶散的人員進行批評甚至開除；在進行巖土工程勘查時，要根據當地的地質條件和周圍的建筑情況正確運用先進的科學技術和信息化技術手段，用有效的方法準確地對周圍的地質資料和巖體裂隙記錄分析，收集一些有代表性的地質試樣，對已有的建筑也應該做到仔細調查研究其地質層和地基的質量情況，以保證工程的安全性。

3.3加強地域研究

勘察人員首先需要認識到不同的地域具有不同的特性，勘察工作應該因地制宜，工作人員在遵守勘察規定的基礎上，運用自己的相關知識解決問題；因為勘察工作是一項非常復雜的工作，人員不僅需要掌握勘察方面的知識，還需要掌握有關地理、建筑、地質方面的知識，知識面要廣，其中就包括地域方面的研究。在巖土勘察前，人員需要對當地的地理環境、特色資源做一個大致的了解，可以從期刊、網上搜集信息，再到實地進行考察，主要運用觀察手段對當地情況做一個詳細的了解，具體問題具體分析，根據當地實際情況合理采用最適合的勘察手段，保證勘察工作順利完成。

3.4規范市場

現階段隨著建筑工程的發展，市場競爭力越來越大，工程市場魚目混雜，監管秩序混亂。在工程中應該做到遵循市場規范體系，嚴格按照步驟來工作，只有嚴格遵守程序，才能保證市場的規范化和制度化。首先勘察中需要用到的材料，儀器設備需要通過監管人員的檢查，監管人員應該認真排查，對有問題的儀器應及時指出并通知其更換。并且在勘察過程中，監管人員應做到定時檢查每個階段的完成情況，如果在任何一個階段中發現了安全質量問題，監管人員都應及時指出，如果勘察單位的工作不夠認真，也不能很好地對工作進行監督，那么勘察工作都不能成功完成。對階段中的任何違規現象，監管人員都應把它們記錄下來。

4結束語

總之，巖土工程勘察在現階段仍然存在不足，我們需要合理運用科技手段，加強人員培訓和地域研究，規范市場秩序，保證勘察工作順利完成，從而保障建筑的穩定性，促進社會經濟的發展與進步。

參考文獻

[1]陳江偉.簡析巖土工程勘察存在的問題與對策[J].建筑工程技術與設計，2016（17）：87~89.

[2]蔣進.新時期巖土工程勘察中存在的問題及其對策[J].低碳世界，2014（09）：45~47.

篇10

土以碎散的顆粒為骨架，由固、液、氣三相物質組成；在其由巖石風化的生成、搬運和沉積過程中幾經滄桑，形成了不同于其他材料的復雜的力學性質，而不同時空條件下土的性狀也各不相同。所以盡管已提出的土的本構關系理論數學模型不下百種，動用了傳統力學和現代力學的各種理論和手段，但是到目前為止，還沒有一種為人們所公認的，能夠準確、全面反映各種土的應力應變關系的數學模型。是否存在這樣的模型也是值得懷疑的。

在計算機和計算技術基礎上發展起來的，以有限元為代表的數值計算是解決邊值問題的強有力的手段。當用來計算彈性體時其精確程度令人嘆為觀止。其計算結果與光彈試驗結果毫厘不差，結果光彈試驗很快被廢止。土是碎散材料，而在一般數值計算中首先被假設為連續體，然后被離散化，假設各單元間的結點位移協調，計算土體的應力變形關系。這常常不能反映土的變形的微觀機理。以DDA（Discontinuous Deformation Analysis）為代表的離散單元計算方法在計算某些農產品（如谷類）和工業零件（如滾珠）時是相當成功的。以至被稱為“數值試驗”可以精確地代替模型試驗。在定性地探索土的變形的微觀機理時，也是很有價值的。但是用以描述由不同尺寸、不同形狀、不同礦物成分的顆粒組成的土，反映不同三相成分及其物理、化學和力學的相互作用，即使是可能，恐怕也是相當遙遠的事。

數學模型和數值計算預測的另一個難點是土的參數的選取，它受到取樣(制樣)和試驗手段的限制。原狀土在取樣過程中不可避免地受到擾動和發生應力釋放，會破壞其結構性。即使是重塑土試樣，制樣的方式、器具和操作程序的差別也嚴重影響試驗的結果。另一方面，目前使用的土工試驗儀器也存在局限性。以真三軸儀為例，由于邊界之間的干擾，試樣的應力和應變的均勻是很難保證的。

在對地基和土工建筑物的探測方面，土層的時空變異及人類活動給勘探測試及其結果的判釋造成困難。除此以外，巖土工程中的復雜邊界條件和施工過程中的諸多因素也嚴重影響工程的實際結果。

在我國每年發表和撰寫了大量的論文和報告，提出了各種理論、模型、計算方法、計算程序和技術手段，常常伴以試驗或者實測數據的驗證，其結果也常常是“符合得很好”。自己的試驗或觀測證實了理論或者方法的完美，正是：“各夸自家顏色好，百花園中各稱王?！?這種結果的可信性很值得懷疑。筆者在評閱一些論文和成果時，對于那些二者符合得完美到天衣無縫的圖與曲線，常常懷有很大的不信任感；而對于存在相當差別，甚至坦率地承認預測的不成功的情況，則是完全理解的。可惜后者較少。

近年來，主要在國外進行了多次的“考試”或者“競賽”活動：首先委托一個（或幾個）單位進行所謂的“目標試驗”，亦即需要預測或者預算的試驗或實例。其結果是保密的，或者預測前不做試驗，預測以后在試驗。事先公布有關的土的一般資料、基本試驗的數據（為確定有關參數）和目標試驗的應力（應變）路徑。在全世界或者一定范圍征求參賽者（參加目標試驗的人不參賽）。全部預測結果上交以后，公布試驗結果。一般是召開研討會，評估或者評分。參賽者也常常進行申辯和總結。這是一種客觀、公正和有權威性的檢查比較方式。也是推動巖土工程發展的十分有益的活動和手段。它使我們認識到在巖土工程領域，我們的認識能力和預測能力到底有多高。

試驗方法和設備的檢驗比較

1. 不同儀器的相同試驗的檢驗

1982年在法國Grenoble召開的“土的本構關系國際研討會”上①，用劍橋式的立方體真三軸儀分別由德國的Karlsrube大學和法國的Grenoble大學對同樣的砂土和粘性土進行復雜應力路徑和應變路徑的真三軸試驗，兩份試驗結果是存在著差別的。由于使用的儀器與土料都是相同的，差別主要源于操作方法和技巧。

1987年在美國克里夫蘭召開的“非粘性土的本構關系國際研討會”上②，利用美國Case大學的空心圓柱扭剪儀和法國Grenoble大學的劍橋式立方體真三軸儀進行砂土的相同應力路徑的試驗。試驗內容包括：

(1) b＝不同常數的不同密度兩種砂土的真三朝試驗；其中， b=（σ1-σ2）／（σ1-σ3）

(2)在π平面上應力路徑為圓周（兩周）的的真三軸試驗。

（b=常數的真三軸試驗與空心圓柱試驗的比較）表示了對于Hostun密砂（干密度ρd＝1.65g/cm3） 在b＝不同常數，中主應力ρ2=500kPa保持不變，用兩種儀器試驗得到的軸向應力與軸向應變關系曲線，軸向應變和體應變的關系曲線。可見在b=0和0.28時，不同儀器試驗結果的差別是很大的。但是在評價它們時，主持者說：對于軸應變，除了0.286的結果很差（very poor）以外，其他的曲線符合的很好(very well)；（b.體應變εv與軸向應變εz間試驗曲線）的曲線認為符合得很優良（excellent）。對比我們的一些論文中理論與實際曲線二者絲絲入扣的符合，就顯得很不真實。在這兩個試驗中試樣的破壞形態也有很大不同：空心圓柱試樣發生頸縮；立方體試樣產生V形的剪切帶。這些差別可能是由于試樣的制樣方法不同，試樣中的實際應力分布不同和試驗中的邊界條件不同引起的。

2. 土工離心機模型試驗

1986年由歐洲共同體資助，發起“土工離心機的合作試驗”③。參賽者有三家：英國的劍橋大學、法國的道橋中心研究室和丹麥的工程院。試驗的內容是模擬飽和砂土地基上的圓形淺基礎的承載力和荷載—沉降關系。試驗土料統一為巴黎盆地天然沉積的一種均勻石英細砂。模型地基的孔隙比規定為e=0.66(相對密度Dr=86％)，規定圓形基礎的模型尺寸為直徑D=56.6mm， 離心加速度＝28.2g，基底完全粗糙。此前，由丹麥巖土研究所對于這種土進行了物性試驗和三軸試驗，其結果公布于眾。要求荷載—沉降關系表示成無量綱的變量q/γˊnb-s/b公關系曲線。

轉貼于 其中：

q=基礎上施加的荷載(kPa)

γˊ=乙土的浮容重(kN-m3)

n=重力加速度水平，即模型比尺

b=模型基礎的尺寸(m)

s=基礎的中心垂直沉降(m)

同時也進行了相同條件下的現場載荷試驗，以便與模型試驗結果對比。

這三家使出了渾身解數，精心制樣、安裝、運轉和量測，反復摸索，反復校驗，校正各種參數和影響因素。劍橋大學還在離心機上作了靜力觸探試驗。最后，劍橋大學提交了一組試驗結果，另外兩家按要求給出了一條曲線。圖2（圓形天然淺基礎的試驗荷載-沉降關系曲線）表示了其試驗結果，其中劍橋大學是筆者選取的最接近于要求的條件的試驗結果(e＝0.664)。

可見，這種世界先進水平的土工離心模型試驗的誤差在±30%以上。值得提出的是，這是一種條件非常簡單明確的模型試驗。而現場的工程實際情況的條件和影響因素遠比這復雜。在這個試驗中，加載速率、模型地基砂的密度、制樣方法和運行程序對試驗結果都有影響。例如劍橋大學的試驗表明，砂土的孔隙比變化0.01（相當于相對密度變化3％），則其承載力變化18％，如圖3（地基承載力與模型地基孔隙比間關系—劍橋大學試驗結果）所示。而由于模型地基是先制樣，后運轉，保證地基內砂土處處均勻，孔隙比誤差在0.01范圍內是有較大難度的。

3. 單樁的動測法的考試

1992年在荷蘭海牙進行了一次動測樁的“考試”④。在第一輪，10根預制樁預先被沉入地基，樁徑250mm，樁長18m（7#樁17m）。要求測出其預制的“缺陷”。其中一根樁完整無缺；其余的9根樁各有缺陷：頸縮、擴徑和在不同部位的10mm寬，130mm深的刻槽。事先由特爾夫公司進行了地基勘察，將土層資料公布于眾。有12家具有國際聲譽的公司參賽，用小應變動測法檢測。結果是：平均測對4根；最多對7根，最少對兩根。沒有一家測出那根完整無損的樁。他們認為對于只有10mm寬的缺痕很難分辨。

第二輪是沉入11.5m-19m長的5根樁，然后用靜載荷試驗測出極限承載力。10家公司用大應變動測法測試其極限承載力。其結果也不樂觀。比如，由靜載試驗為340kN的一根樁，各家給出的結果分布在90kN-510kN的范圍。

4. 堤防隱患檢測的“大比武”

我國目前有各類堤防25萬公里，很多已具有幾百年的歷史。是民堤逐年加高培厚或者在汛期搶修形成的。地質條件及堤身土料和質量千差萬別，隱患很多。1998年洪水期間發生的許多險情和決口都是由于滲透通道形成的管涌和蟻穴鼠洞、裂隙異物和局部疏松土體等造成的。為此水利部和防汛辦于1999年3月在湖南宜陽召開了“堤防隱患綜合檢測技術檢驗會”也北被稱為“大比武”。

有我國的十幾家科研院所、大專院校和少數廠家（包括美國的勞雷公司）參加。檢測堤段位于宜陽的一段廢堤上。每個參賽的檢測方法負責200米堤段，時間是兩小時。幾處“隱患”是事先人工布置的，埋設了稻草、鋼管，模擬蟻穴和鼠洞。一般在兩米深范圍內。人們使用的測試手段包括：高密度電阻率法、瞬變電磁法、地震波法、彈性波法和探地雷達等。這些方法都有一定的分辨率限制，即分辨尺寸與深度之比一般是相對固定的。因而兩米深的隱患的檢測不應算是難題。檢測結果聘請有關專家評審，打分。圖4（堤防隱患的檢測結果評分）所給的分數只是相對的。組織者對于測試結果是不滿意的。參賽者各自對其結果的誤差的原因進行了解釋。針對這種結果，水利部斥資幾百萬，開展專題研究，目標是“傻瓜”式的快速檢測儀器和方法。關鍵問題可能是要結合各地具體情況和長期的抗洪防汛經驗，因地制宜，積累資料和經驗，合理判釋，儀器才會發揮作用。很難想象，可以身背“傻瓜機”，走遍天下都會靈驗。

土的本構關系的檢驗

80年代以來，關于土的本構關系的“考試”至少進行了3次。1980年美國和加拿大召開了“巖土工程中極限平衡、塑性理論和一般的應力應變關系北美研討會”⑤。會前用兩種天然粘土、一種重塑的高嶺粘土和渥太華砂進行了一系列試驗。試驗包括：

平均主應力p=常數的三軸試驗，

b＝常數的真三軸試驗

砂土在π平面上應力路徑為圓周的真三軸試驗

天然粘土大主應力方向與其沉積方向成不同角度的三軸試驗。

事先將土的物性參數和基本試驗的結果公開提供。然后在全世界范圍征求參賽者。參加預測的有個不同國家的17個本構模型。從給出的結果看，軸向應力應變關系（σ1-σ3）~ε1預測的精度一般尚可；體應變預測的精度差別很大。對于應力路徑在π平面上為圓周的情況，許多模型無能為力。由于原狀土的各向異性，對于其循環加載和超固結性狀很難預測，只有少數模型參加了預測。結果表明，沒有一個模型能夠合理地預測所有的試驗情況。正如會議主席Finn所說：“沒有給任何一個本構模型戴上王冠”。這也是符合當前的土力學理論發展的現狀的。

1982年在法國召開了“土的本構關系國際研討會”人們用不同的理論模型對砂土和粘土的復雜應力路徑和應變路徑的試驗結果進行了類似的預測。如上所述，也對試驗本身進行了檢驗⑥。

1987年在美國克里夫蘭召開了“非粘性土的本構關系國際研討會”⑦。會議征求對真三軸試驗和空心扭剪試驗結果用理論模型進行預測。共有世界各國的32個土的本構模型參賽。其中包括：

3個次彈性模型(H)

3個增量非線性彈性模型(I)

1個內時模型(E)

9個具有一個屈服面的彈塑性模型(EP1)

10個具有兩個屈服面的彈塑性模型(EP2)

6個其他形式的彈塑性模型(EP)

會議將預測結果與試驗結果比較，按四個單項評分。評分的標準見圖5（本結構模型預測的評分標準）。規定了上下限，按統計方法打分。圖6（軸向應力應變關系得分的直方圖—滿分100）與圖7（體應變與軸向應變關系得分的直方圖—滿分100）表示出b＝常數的真三軸試驗的預測得分情況?？梢娖漭S向應力應變關系預測經過還差強人意；而體應變的預測則基本是全不及格。

這些“考試”基本上反映了人們當前認識和描述土的應力應變關系的能力和水平。它表明，即使對于實驗室制作的重塑土試樣，其應力應變關系也是相當復雜的?，F有的關于土的本構關系的數學模型的描述能力在精度和條件方面都是有限的。有的模型使用了20多個，甚至40多個常數，結果仍然不另人滿意。

1． 土工加筋擋土墻的計算

60年代以來，隨著計算機和計算技術的發展，土工數值計算大大加強了我們解決復雜的巖土工程邊值問題的能力。有人提出可將土力學分成理論土力學、實驗土力學和計算土力學三部分。由于它幾乎可以精神任何邊值問題，似乎一臺打計算機，幾頁打印紙，就可以馳騁在巖土工程的所有領域。這種表現上的簡單、快捷和“精確”，常使青年巖土工作者產生誤解，忽視了其與實際工程問題間的距離，輕視在巖土工程實踐中積累經驗的重要意義。

加筋土的計算是巖土數值計算中很有代表性的課題。它涉及到土的本構模型，筋材的應力應變關系模型和筋土間的界面模型及這些模型涉及的參數。目前已經有較多的計算程序和經驗。1991年在美國的科羅拉多大學，由美國聯邦公路局資助，在足尺試驗的基礎上進行了加筋土計算的競賽⑧。

目標試驗是在一個高3.05米，寬1.22米，長2.084米的大型的試驗槽中進行的。鋪設了12層長為1.68米的無紡土工織物，作成土工織布加筋擋土墻。墻頂采用氣囊加壓。氣囊下鋪設5厘米的砂墊層。試驗用的土料有兩種：一種是均勻的砂土，D50=0.42m；另一種為粉質粘土，塑限Wp=19％，液限Wl=37%。事先公布了砂土的三軸試驗，粘土的不同排水條件下的三軸試驗，土工布的拉伸試驗和筋土問的界面直剪試驗等試驗的結果。征求世界各國同行們進行數值計算，預算試驗觀測結果。預測項日有：

(1)兩種加筋擋土墻在頂部加載103.5kPa以后的墻頂最大位移、不同位置的墻面位移及筋的應變

(2)在加載100小時后的以上各項位移和應變

共有15個不同國家的大學和研究單位參賽。包括美國的科羅拉多大學等8家，英國的哥拉斯格大學等兩家，日本的東京大學等3家。中國和加拿大各一家。其中14家參加了荷載—變形和應變關系的預測。計算的結果見圖8（砂土加筋擋土墻的墻頂最大位移計算的誤差）和圖9（粘土加筋擋土墻的墻頂最大位移計算的誤差）。它們分別表示了砂土和粘土在上述荷載下的墻頂最大位移的預測誤差。有幾家沒有預測粘土加筋擋土墻，有幾家計算得到的結果表明，在此荷載下擋土墻早就破壞。只有少數計算的誤差在30％以內。

對于砂土加筋擋土墻試驗的破壞荷載是207kPa，預測值從10kPa到517 kPa不等。粘土加筋擋土墻在荷載加到230kPa時由于氣囊爆破而未能繼續試驗，但擋土墻并沒有破壞。計算的破壞荷載在21kPa到207kPa之間。其誤差之大令人沮喪。

2． 土的液化分析方法的檢驗

在1989-1994年間由美國NSF撥款350萬美元，資助用離心機模型試驗來檢驗地震反應分析方法。這是NSF歷年來投入單項經費最多的項目。項目簡稱VELACS。參加的單位和個人包括：美國加州大學戴維斯分校，加州理工大學，英國劍橋大學等7座大學；其中有10名美國國家科學院院士和英國皇家學會會員。參加考試的考生有美、加、日和歐洲的23個數值計算專家和研究組。

項目動用了9臺帶有振動臺的土工離心機，并且進行了平行試驗。模擬地震的振動模型試驗內容包括：

(1)水平自由地基

(2)傾斜地基

3)組合地基（一半是密砂，另一半是松砂）

(4)成層水平地基(剛性箱和柔性箱各一種)

(5)護岸的重力式擋土墻

(6)堤壩

(7)心墻壩

(8)砂基礎上的剛性建筑物

涉及以上9種邊值問題的模型試驗，都是相當簡單的工程問題。在土工離心機試驗的基礎上，提出了三類考題：

A 在離心機試驗前，提供試驗的初始條件和邊界條件，在尚無任何試驗資料的情況下，進行數值計算。是一種“盲測”。

B 離心試驗完成以后，但不公布試驗結果。但向計算者提供試驗的較為詳細的條件和細節。

C 公布試驗結果，讓“考生”用自己的數值計算進行計算，比較。

考試的成績按照A B C的次序有所提高，對于A類考題，有30多個數值計算模型參加考試。預測的地震反應加速度比較接近；計算的靜孔壓和沉降量與試驗量測的結果比較，趨勢還是相同的。但二者差別很大，多達幾十倍。但是在試驗后，考慮了試驗中的具體條件量測方法，修正計算條件和參數，計算結果明顯改善。

結論與討論

土的力學性質是非常復雜多變的，巖土工程問題具有很強的不確定性。目前我們的理論分析、數值計算和勘探試驗還遠不能精確定量地描述，反映和預測它們。對此應當有清醒的認識。但是正確的理論和有效的方法應當能夠揭示土受力變形的基本規律，反映巖土工程中的影響因素及影響的范圍。

對于巖土工程問題，正面的純理論和數值預測和計算，往往是很難奏效的。必須詳細地了解實際的條件和過程，熟悉當地的情況，積累經驗，對理論和參數進行合理修正；在工程中不斷觀測和積累數據，在其基礎上合理選取參數，再計算和預測以后的變化，往往達到很高的精度。因而，有人提出在復雜的巖土工程中需要“理論導向，經驗判斷，精心觀測，合理反算”。這是非常中肯和寶貴的認識。

在土力學和巖土工程中逐步引進不確定性的理論方法是一個重要的發展方向。

參考文獻

①Constitutive Relation for Soil， Ed. Gudehus， G.， 1984

②Bianchini， G. et.al，， Complex Stress Paths and Validation of Constitutive Model， Geotechnical Testing， Journal， 1991， 14(1): 13-25

③Corte， J. F. Et al.，. Modeling of The Behavior of Shallow Foundation_A Cooperative Test Programme， Centrifuge 88， Corte(Ed) 1988 Balkema， Rotterdam， ISBN 9061118138

④盛崇文，從樁的測法談起。地基處理，1996，7（3）

⑤Proceedings of The Workshop on Limit Equilibrium， Plasticity and Generalized Stress-strain in Geotechnical Engineering， Mogill University， 1980