孫佳琦

[摘 要]工程勘察作業(yè)是工程建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，是整個(gè)工程設(shè)計(jì)和施工的依據(jù)。隨著科學(xué)的發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，城市的高層建筑的出現(xiàn)，研究探討巖土工程勘察新技術(shù)越來越重要，而且用傳統(tǒng)的勘察方法及手段也很難滿足現(xiàn)代設(shè)計(jì)的需要。因此，在這種背景條件下，探討研究巖石工程勘察新技術(shù)發(fā)展更加重要。

[關(guān)鍵詞]巖土工程 勘察新技術(shù) 發(fā)展方向

中圖分類號(hào)：TU265 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）04-0168-01

一、提高巖土工程勘察技術(shù)的重要意義

巖土工程是一門包括巖體工程和土體工程的學(xué)科。而巖土工程勘察就是運(yùn)用各種勘察手段和技術(shù)方法有效查明建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件，分析可能出現(xiàn)的巖土工程問題，對(duì)場(chǎng)地地基和穩(wěn)定性和適宜性作出評(píng)價(jià)，為工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和正常使用提供依靠的地質(zhì)依據(jù)，從而利用有利的自然條件避開或改造其不利因素，進(jìn)而保證工程的安全穩(wěn)定。

二、巖土地基工程勘察新技術(shù)

巖土工程勘察新技術(shù)實(shí)踐領(lǐng)域最為活躍，老方法不斷翻新，新方法層出不窮，主要表現(xiàn)為以下四方面。

1、CFG樁：復(fù)合地基可分為兩大類，一類由散體材料（砂、碎石、土、鋼渣等）組成的"樁"與天然地基復(fù)合；另一類由水泥與土結(jié)合成的"樁"與天然地基復(fù)合。前者"樁"料是散粒體，在荷載作用下產(chǎn)生側(cè)變形，靠"樁間土"約束，故在軟土中效果不理想。后者如攪拌樁、旋噴樁，由于水泥的膠結(jié)作用，具有一定的凝結(jié)強(qiáng)度，較小的荷載下無側(cè)向變形，在軟土中可將應(yīng)力向深層傳遞，起到類似剛性樁的作用，超出強(qiáng)度時(shí)表現(xiàn)出與混凝土類似的"脆性"。CFG樁按其性質(zhì)屬于后者，是適用于軟土且較為經(jīng)濟(jì)合理的一種地基處理方法。

CFG樁由碎石、石屑、粉煤灰及水泥組成，配合比需要根據(jù)樁的設(shè)計(jì)通過試驗(yàn)確定，樁的制作與一般灌注樁類似。樁與基礎(chǔ)間不是剛性連接，而是其間有一碎石或石屑組成的褥墊層，目的是保證樁土共同作用，充分發(fā)揮樁間土的作用。這種地基處理方法在南京造紙廠、北京羅馬花園、石佛營(yíng)東里住宅小區(qū)等工程應(yīng)用，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果良好。

2、砂石樁與低強(qiáng)度混凝土組合型復(fù)合地基

散體樁的工作主要靠樁間土體的被動(dòng)約束，特別是樁頂2～4倍樁徑范圍內(nèi)，樁間土將承受很大的徑向應(yīng)力，容易使樁體產(chǎn)生膨脹破壞，因而在軟弱粘性土中的砂石樁復(fù)合地基，其承載能力難以提得較高。為改變這種狀態(tài)，對(duì)散體樁復(fù)合地基中的部分砂石進(jìn)行樁體增強(qiáng)，在砂石樁中增加一定量的Ⅰ、Ⅱ級(jí)粉煤灰與少量水泥，成為一種粘結(jié)強(qiáng)度較高的半剛性樁，稱之為低強(qiáng)度混凝土樁，由此構(gòu)成部分散體砂石樁與部分低強(qiáng)度混凝土組合型復(fù)合地基。

組合型復(fù)合地基的特點(diǎn)是既能發(fā)揮砂石樁的優(yōu)點(diǎn)，又由于低強(qiáng)度混凝土樁的插入而使砂石樁的側(cè)限約束作用得到加強(qiáng)，從而減少散體樁樁頂部分的壓脹變形，避免產(chǎn)生壓脹破壞的可能。同時(shí)發(fā)揮半剛性樁能向深部傳遞荷載的作用，使復(fù)合地基的承載力大幅提高，地基變形得以減輕，提高復(fù)合地基的整體安全度。

為使兩種不同剛度樁體的共同作用與變形協(xié)調(diào)，在樁頂設(shè)置了一定厚度的砂石料墊層。通過它的流動(dòng)補(bǔ)償作用使之較為均勻地分布基底應(yīng)力，并能使樁間土與基礎(chǔ)有良好的接觸，保證不同剛度樁體與土共同承擔(dān)荷載。

3、夯坑基礎(chǔ)：夯坑基礎(chǔ)的實(shí)質(zhì)是，基坑不是挖出來的，而是用夯錘夯成的?；泳哂谢A(chǔ)的形狀和尺寸，因而不必支模而直接澆筑混凝土。在夯成基坑的同時(shí)，坑底和坑周的土被夯實(shí)，減少了土的壓縮性，提高了地基承載力。為進(jìn)一步提高地基承載能力，減少基礎(chǔ)沉降，在夯坑底部還可適當(dāng)填入碎石、礫石、粗砂等，形成擴(kuò)大的土核。

4、超載預(yù)壓加固軟土：超載預(yù)壓排水固結(jié)法加固軟土，已在我國(guó)廣泛應(yīng)用，用此法大面積加固地基，效果良好，現(xiàn)在取得較為成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，積累了大量的十分寶貴的原型監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

超載預(yù)壓排水固結(jié)法從施工角度看，包括加載和排水兩方面。加載方法有堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓兩種或兩種方法復(fù)合，根據(jù)技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)比較選用。排水方法已經(jīng)過了普通砂井、袋裝砂井或塑料排水板3個(gè)發(fā)展階段，由于插塑排水板工效高、質(zhì)量好、綜合成本低，現(xiàn)已全面推廣，發(fā)展很快。

5、劈裂注漿：在巖石或土中注漿，對(duì)改善巖土的力學(xué)與滲透性能有明顯的效果。過去，注漿主要在強(qiáng)滲透地層中應(yīng)用；近年來，在軟土中劈裂注漿進(jìn)行了一些試驗(yàn)研究，取得了良好的效果。

根據(jù)巖土條件、注漿材料及工藝，注漿作用有充填、滲透、擠壓、劈裂等方式。對(duì)于滲透系數(shù)K<5cm/s的軟粘性土，無論用什么漿液，注漿時(shí)都會(huì)產(chǎn)生劈裂現(xiàn)象。漿液在軟土中的流動(dòng)分鼓泡壓密、劈裂流動(dòng)、被動(dòng)土壓力發(fā)揮3個(gè)階段。劈裂注漿的結(jié)果形成一個(gè)不規(guī)則柱體，在地層中形成方向各異、厚薄不一的片狀、條狀、團(tuán)塊狀注漿體，分布呈隨機(jī)性，加固后抗壓強(qiáng)度提高1～2倍，動(dòng)剪模量提高52%～138%，在實(shí)際應(yīng)用中，效果良好。

三、巖土工程勘察的技術(shù)發(fā)展方向

1、未來的勘察工作的發(fā)展方向應(yīng)該是巖土工程勘查技術(shù)全面步入數(shù)字化。所謂數(shù)字化勘查技術(shù)即：使用當(dāng)下的測(cè)繪技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)路通信技術(shù)、cad技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，把一個(gè)工程項(xiàng)目的所有信息通過計(jì)算機(jī)與軟件把它們有機(jī)的結(jié)合在一起，從而讓勘察設(shè)計(jì)的技術(shù)手段用現(xiàn)代化數(shù)字技術(shù)勘察代替手工勘察，進(jìn)而達(dá)到數(shù)據(jù)采集信息化、硬件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、勘測(cè)資料處理信息化、圖文處理自動(dòng)化的目的，漸漸使巖土工程勘察變得智能化

2、數(shù)字化在巖土工程勘查技術(shù)中迅速發(fā)展的必然性以前我們通常把巖土工程勘察技術(shù)勘察測(cè)試得到的大量的巖土及地質(zhì)信息，通常需要使用模擬數(shù)學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等學(xué)科知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，而我們所運(yùn)用的是不夠成熟的分析計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，這樣就會(huì)引起計(jì)算參數(shù)的選取不確定，邊界條件、初始條件不確切，有些理論分析以及數(shù)學(xué)計(jì)算往往需要巖土工程師根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修正，這樣的不足就是無法離開人的干預(yù)或決策。巖土工程的資料解釋或分析在傳統(tǒng)上僅僅局限在靜態(tài)、二維的表示，這種表示方式的缺點(diǎn)就是描述空間構(gòu)造起伏變化時(shí)直觀性很差，而且無法完全揭示它們?cè)诳臻g變化上的規(guī)律，這樣就導(dǎo)致人們很難準(zhǔn)確、完整、直接的理解。因此，這些不足也就越來越無法滿足工程建設(shè)的空間分析目的。

3、根據(jù)巖土工程本身的特殊性，勘察與設(shè)計(jì)往往差別很大，同時(shí)也因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員巖土工程知識(shí)上的缺乏，對(duì)巖土工程勘察信息很難理解深刻，這些不足就直接導(dǎo)致巖土工程勘察技術(shù)向數(shù)字化發(fā)展的轉(zhuǎn)變。巖土工程勘察技術(shù)由手工到數(shù)字化轉(zhuǎn)變的重要性巖土工程勘察技術(shù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)變有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。巖土工程勘察技術(shù)數(shù)字化與巖土工程勘察相融合將是未來巖土工程勘察的發(fā)展方向。這種數(shù)字化是運(yùn)用地理信息系統(tǒng)中強(qiáng)大的空間分析、查詢能力以及數(shù)據(jù)采集管理能力，而傳統(tǒng)巖土工程勘察常常是內(nèi)容上過于復(fù)雜以及形式多樣，該技術(shù)很好的解決了這一問題。在巖土工程勘察方法上進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)而過渡到數(shù)字化勘查技術(shù)，并逐步推廣，這是未來巖土工程勘查技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

結(jié)語：在未來勘查技術(shù)必將得到快速發(fā)展，而要做到快速發(fā)展需要政府行政部門的監(jiān)督與鼓勵(lì)，同時(shí)也需要相關(guān)技術(shù)人員自己主動(dòng)提高自己的專業(yè)技能，只有這樣未來巖土工程的勘察質(zhì)量才能得到保證，綜合效益才能不斷提高。

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