浅析我国岩土工程勘察技术的发展

来源：职称驿站所属分类：矿业论文
发布时间：2012-08-01浏览：20次

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　　摘要：岩土工程勘察是应用岩土工程的理论、技术和方法，查明、分析、评价建设场地的地质环境特征和岩土工程条件。岩土工经过近几十年的快速发展，我国岩土工程勘察技术在探索中不断进步，无论从勘查手段、勘探设备、勘察技术的数字化还是技术人员知识的广度和深度等方面都取得了长足发展。
　　关键词：岩土工程；勘察；问题；对策
　　
　　岩土工程勘察的目的是：运用各种勘察测试手段和方法，对建筑场地进行调查研究，对修建各种建筑物的地质条件和建设对自然地质环境的影响作出分析判断；保证地基和上部结构共同工作时，地基的强度、稳定性以及不致于产生过大沉降变形的措施，分析并提出地基的承载能力；提供基础设计，施工以及必要时进行地基加固所需要的工程地质和岩土工程资料。
　　一、岩土工程的特点
　　岩石的裂隙性和土的孔隙性是岩石和土区别于混凝土、钢材等人工材料的主要特点。
　　（一）岩石的裂隙性
　　岩石总是或稀或密、或宽或窄、或长或短地存在着各种各样的裂隙，这是岩石区别于混凝土的主要特点。这些裂隙有的粗糙不平，有的光滑；有的平直，有的弯曲；有的充填，有的不充填；有的产状规则，有的规律性很差。裂隙的成因复杂多样，有岩浆凝固收缩形成的原生节理，有沉积间断形成的层理，有构造应力形成的构造节理，有表生作用形成的卸荷裂隙和风化裂隙，还有变质作用形成的片理、劈理等，在岩石中构成极为多样非常复杂的裂隙系统。人们将岩石和裂隙视为一个整体称为“岩体”，将裂隙概化为“结构面”。搞清结构面的产状、参数和分布，是岩土工程勘察设计的重点和难点。
　　（二）岩土的孔隙性
　　根据土力学解释：土是一种散体结构的材料，存在孔隙。对于饱和土是固、液两相；对于非饱和土，是固、液、气三相。于是产生了有效压力和孔隙压力；孔隙压力又有孔隙水压力和孔隙气压力。在饱和土中，由于孔隙水压力的增长和消散，不同的加荷速率地基承载力不同；是否及时支撑，对软土基坑稳定有不同的表现；渗透系数和地层组合的差别，导致基础沉降速率的差别等等。饱和土中的超静水压力可导致挤土效应，使桩被挤断、挤歪和上浮；地震时的超静水压力导致砂土和粉土液化。非饱和土的孔隙气压力形成基质吸力，基质吸力随着土中含水量的增加而降低，因而是不稳定的。膨胀土和黄土随湿度的增加而强度显著降低，非饱和土基坑雨季容易发生事故，花岗岩残积土边坡暴雨容易发生浅层滑坡，都和基质吸力降低有关。总之，把握好孔隙压力是岩土工程的重要环节。
　　二、岩土工程勘察的现状
　　自建国后，我国的岩土工程勘察技术不断发展。近年来，随着计算机技术在各行业的应用，更是促进了岩土工程勘察设计技术的进一步发展。目前我国岩土工程勘察工作的现状主要体现在：
　　（一）岩土工程勘察的设备和技术均取得了长足进步，特别是进入新世纪以来，全国各地的勘察设计研究院计算机化应用和信息化都得到了很大程度的提高。
　　（二）由于计算机技术的迅猛发展，计算机辅助设计（CAD）已经广泛应用在岩土工程勘察设计之中，功能也在不断地完善和发展。同时，随着3S技术（RS、GIS、GPS）的发展，岩土工程勘察设计已发展到勘察设计一体化（以数据库为核心）的体系之中。
　　三、岩土工程勘察中存在的问题
　　随着对建设工程质量要求的提高，岩土工程勘察工作中面临着新的问题和挑战。岩土工程勘察是一项复杂的工作，因此，要对岩土工程勘察工作有一个全面的认识，并作出合理、客观的分析。目前岩土工程勘察中存在的问题主要包括以下几方面：
　　（一）野外勘察缺乏合理安排。质量有待提高
　　在野外岩土勘察中，由于勘察工作受到时间等客观因素的限制而临时改变方案，设备增多，造成项目负责人监管难度增加，管理不到位，这样就在一定程度上影响了勘察结果的可控性及准确性。同时，岩土工程的质量也受勘察资料记录人员素质的影响，由于为了工期，放松了编录人员的监管，偶尔也会发生资料的质量降低现象，这样就导致描述不能真实地反映勘察的客观现状。
　　（二）勘察前准备不充分，缺乏详细资料
　　要想保证勘察工作的有效进行，勘察公司需要在勘察前做好充足的准备。很多勘察公司在勘察前为了节约成本，没有对勘察工作进行合理、充分的准备，这样不仅浪费了勘察工作的时间，同时也阻碍了勘察工作的顺利进行。
　　（三）室内勘察缺乏规范性，数据出现误差
　　野外的岩土勘察工作结束后，要在室内的实验室进行检验。因此，实验人员的专业素质和技术手段都影响着实验结果的科学性与准确性。由于很多实验的操作人员缺乏相关的专业知识，不仅延迟了取样的测试，同时也影响了实验的准确性。在实验后的数据整理中，由于很多工作人员缺乏相关的统计知识，这也导致最终数据出现很大的误差。
　　（四）勘察报告内容不完整，形式不规范
　　勘察工作结束后，要编写整个勘察环节的勘察报告，但是由于编写人员对勘察报告缺乏详细的认识，所以导致勘察报告编写中存在很多问题。如，勘察报告的内容不详细，表达形式不规范等问题。同时很多勘察编写人员在编写勘察报告的过程中，只注重对勘察结果的阐述，而忽略了对勘察建议和问题的分析。
　　四、我国岩土勘察技术的创新解决途径
　　（一）应用数字化岩土工程勘察技术
　　数字化岩土工程勘察是应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术及CAD技术，通过计算机及其软件，将工程项目的所有信息有机地集成起来，建立综合的计算机辅助信息流程，使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变，作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化，逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的智能化的工程勘察设计体系，主要解决的是岩土工程勘察中场地方域的数字化、场地物性指标的数字化、场地地层的数字化和岩土工程勘数据库的设计。
　　（二）采用岩土工程数字化建模方法
　　岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法，主要通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法。数据的来源是通过测点获得一系列离散的测点资料，包括测点的几何特征数据和属性特征数据，然后利用数据解释结果重构地质体界面。其可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来，构成网状曲面片，进而确定整个地质体的空间属性，有很多方法用来表示表面，可以采用不规则格网法，也就是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内，如果任意点不在顶点上，则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程，在三角形内则用三个顶点的高程)，所以TIN是一个三维空间的分段线性模型，在整个区域内连续但不可微。
　　（三）创新利用GIS的岩土工程勘察技术
　　将岩土工程地质勘察与地理信息系统(GIS)结合起来，利用地理信息系统强大的数据采集、管理能力和空间查询、分析能力，解决了传统岩土工程勘察由于勘察数据内容上的复杂性和形式上的多样性而在数据处理上无能为力的状况，而且利用地理信息系统强大的可视化操作能力为岩土工程勘察提供了一个可视化的操作平台，实现岩土工程勘察数字化系统中场地方域的数字化。由于岩土工程勘察设计需要涉及到大量的勘察数据处理、图件绘制、自动计算及辅助决策等，将GIS技术引入岩土勘察设计领域，可以大大提高工作效率，节省人力物力资源，提高勘察设计结果的准确性。岩土工程勘察所接触的对象和需解决的问题范围较大，涉及的内容多且十分复杂。岩土工程勘察工作者，只有全面掌握与岩土工程有关的规范、规程，并在实际工作中认真细致的开展工作，同时汲取互相在实际工作中积累的经验，交流学习，不断总结提高，才能有效开展工作，确保勘察成果满足设计和施工的要求。
　　五、结束语
　　总之，，目前我国的岩土工程勘察技术较多，且众多勘察方法、技术发展的成熟程度不尽相同，所以，要充分认识勘察业存在的问题，并针对出现的问题采取与岩土工程发展相适应的创新措施，不断实现勘察技术的准确化与科学化。
　　参考文献：
　　[1]陈志芳.当前岩土工程勘察中存在的问题分析[J].建筑设计管理2011（12）
　　[2]林宗元．简明岩土工程勘察设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2003．