寫在前面的話，我相信能搜到這片文章的都是校友了。這篇論文要求是5000字，但是到后面寫起來就剎不住了，心態(tài)也由前期的摸著石頭過河變成了一種對巖土工程勘察知識的敬畏和思考。所以我希望你也能靜下心來在回顧中輸出老師教給你的知識以及某種心境。只能說，止于至善，妙不可言。

摘要

本文主要回顧了對這一學(xué)期巖土工程勘察的學(xué)習(xí)過程。通過回顧巖土工程勘察的發(fā)展歷史和各種工程事故，讓筆者更加深刻體會到巖土勘察的必要性和重要性，以及其一切指向工程實踐的強(qiáng)烈針對性。在回顧勘察的原位測試知識時，對如何使勘察數(shù)據(jù)更具有有效性以及代表性更加疑惑，為此查閱了很多資料，希望能自己解惑。最后介紹了自己在學(xué)習(xí)過程中的一些認(rèn)識。

關(guān)鍵詞：巖土工程勘察；典型范例；存在問題；感悟認(rèn)識 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

目錄

?第1章 引言 - 3 -

1.1 巖土工程勘察 - 3 -

1.2巖土工程勘察目的與任務(wù) - 3 -

1.3巖土工程勘察工作內(nèi)容 - 3 -

1.4本章小結(jié) - 3 -

第2章勘察誕生與發(fā)展歷史 - 4 -

2.1?國際巖土工程的發(fā)展歷史概述 - 4 -

2.2我國巖土工程勘察的誕生和發(fā)展 - 4 -

2.3本章小結(jié) - 5 -

第3章勘察重要性與必要性 - 6 -

3.1巖土工程勘察的重要性 - 6 -

3.2巖土工程勘察的必要性 - 6 -

3.3本章小結(jié) - 6 -

第4章?勘察主要方法與應(yīng)用 - 7 -

4.1工程地質(zhì)測繪和調(diào)查 - 7 -

4.2 巖土工程勘探與取樣 - 7 -

4.3 原位測試技術(shù) - 7 -

4.4 室內(nèi)試驗 - 9 -

4.5本章小結(jié) - 9 -

第5章?勘察的若干典型范例 - 10 -

5.1 意大利瓦依昂水庫左岸大滑坡 - 10 -

5.2 加拿大特朗斯康谷倉地基破壞 - 10 -

5.3 某鐵礦粗碎車間廠房開裂 - 10 -

5.4本章小結(jié) - 10 -

第6章?存在問題與改進(jìn)措施 - 11 -

6.1 勘察設(shè)計一體化和數(shù)字化 - 11 -

6.2 巖土勘察合理有效性 - 12 -

6.4本章小結(jié) - 13 -

第7章?結(jié)論與認(rèn)識 - 14 -

參考文獻(xiàn) - 15 -

第1章引言

1.1 巖土工程勘察

巖土工程包括勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)測和監(jiān)理等工作。其中巖土工程勘察是整個過程的重要工作之一。巖土工程勘察（Geotechnical investigation），是指根據(jù)建設(shè)工程的要求，查明、分析、評價場地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件，提出設(shè)計與施工建議，并且編制勘察文件的活動。

1.2巖土工程勘察目的與任務(wù)

巖土工程勘察具有明確的針對性，即其目的是為了滿足工程建設(shè)的要求，其一切工作都是為了服務(wù)于此目的。

巖土工程勘察的任務(wù)是按照不同勘察階段的要求，正確反映場地的工程地質(zhì)條件及巖土體性態(tài)的影響，并結(jié)合工程設(shè)計、施工條件以及地基處理等工程的具體要求，進(jìn)行技術(shù)論證和評價，提交處巖土工程問題及解決問題的決策性具體建議，并提出基礎(chǔ)、邊坡等工程的設(shè)計準(zhǔn)則和巖土工程施工的指導(dǎo)性意見，為設(shè)計、施工提供依據(jù)，服務(wù)于工程建設(shè)的全過程。

巖土工程勘察應(yīng)分階段進(jìn)行。巖土工程勘察可分為可行性研究勘察、初步勘察和詳細(xì)勘察三階段，其中可行性研究勘察應(yīng)符合場地方案確定的要求；初步勘察應(yīng)符合初步設(shè)計或擴(kuò)大初步設(shè)計的要求；詳細(xì)勘察應(yīng)符合施工設(shè)計的要求。

1.3 巖土工程勘察工作內(nèi)容

巖土工程勘察的內(nèi)容主要有：工程地質(zhì)調(diào)查和測繪、勘探及采取土試樣、原位測試、室內(nèi)試驗、現(xiàn)場檢驗和檢測，最終根據(jù)以上幾種或全部手段，對場地工程地質(zhì)條件進(jìn)行定性或定量分析評價，編制滿足不同階段所需的成果報告文件。

1.4 本章小結(jié)

本章主要介紹了巖土工程勘察的概念，以及明確針對工程建設(shè)的目的。介紹了勘察的任務(wù)和工作內(nèi)容，可用以編寫勘察報告。

第2章勘察誕生與發(fā)展歷史

2.1?國際巖土工程的發(fā)展歷史概述

巖土工程的發(fā)展，從人類有歷史就開始了。人類發(fā)展史可以說是人類居住環(huán)境的發(fā)展史，巖土工程的發(fā)展便伴隨其中。我認(rèn)為可以分為三個階段：

第一階段，自人類為抵御野獸和躲避惡劣氣候改造地球巖石圈表面開始。該階段人類在摸索中積累經(jīng)驗，只能用經(jīng)驗性結(jié)論來建設(shè)工程。兩次工業(yè)革命后，純粹的體力勞動轉(zhuǎn)型為機(jī)械或局部機(jī)械化勞動，與此同時人們對交通的建設(shè)需要也使工程人員積累更多實際經(jīng)驗。交通領(lǐng)域?qū)Ω劭谂c碼頭等設(shè)施建造的安全與經(jīng)濟(jì)需求，也促使巖土工程向下一階段。

第二階段，即巖土工程理論開始發(fā)展和完善，標(biāo)志性事件為1925年Terzaghi發(fā)表《土力學(xué)》名著，土力學(xué)理論不斷發(fā)展的同時，在力學(xué)、數(shù)學(xué)和地質(zhì)學(xué)等相關(guān)學(xué)科不斷進(jìn)步以及世界總體經(jīng)濟(jì)快速增長的有力推動下，巖土工程逐步形成學(xué)科框架，在“數(shù)”與“質(zhì)”上都取得重大進(jìn)展。

第三階段，則是21世紀(jì)后各種新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速興起，如計算機(jī)技術(shù)、材料技術(shù)和航天技術(shù)等等。尤其現(xiàn)在正處于“百年未有之大變局”，以人工智能和5G為首，量子計算和虛擬現(xiàn)實等技術(shù)可能引領(lǐng)新的一輪工業(yè)革命，未來巖土工程將沿著“綠色可持續(xù)化、智能化、數(shù)字化”的趨勢進(jìn)一步突破。

2.2我國巖土工程勘察的誕生和發(fā)展

我國的工程勘察體制是在建國初期學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)基礎(chǔ)上建立的，包括地形測量、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)3個獨(dú)立的專業(yè)。80年代初以來，工程地質(zhì)勘察逐步向巖土工程過渡。現(xiàn)在，巖土工程專業(yè)體制在我國已基本確立。

我國為促進(jìn)與國際接軌、提升行業(yè)服務(wù)能力和科技水平，于1979年著手開展國際考察與分析研究，以勘察行業(yè)的變革為市場化平臺，并最終擴(kuò)展到全國，通過逐步推行“巖土工程體制”，成功地實現(xiàn)了與國際基本接軌的行業(yè)轉(zhuǎn)型與服務(wù)能力提升。1986年是這一變革的重要節(jié)點。經(jīng)過充分的準(zhǔn)備，國家計委印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)工程勘察工作的幾點意見》，明確工程勘察“可以向巖土工程方向發(fā)展”，同年又發(fā)出《關(guān)于工程勘察單位進(jìn)一步推行巖土工程的幾點意見》，“巖土工程體制”自此正式實施。1992年，建設(shè)部發(fā)文明確“巖土工程”包括巖土工程勘察、巖土工程設(shè)計、巖土工程治理、巖土工程監(jiān)測和巖土工程監(jiān)理五個方面的工作內(nèi)容。與之相配套，系統(tǒng)性的工作陸續(xù)扎實落地，包括設(shè)立與國際接軌的注冊巖土工程師，實施執(zhí)業(yè)資格考試和執(zhí)業(yè)人員的繼續(xù)教育管理，建立并不斷完善質(zhì)量安全監(jiān)管所需的企業(yè)專業(yè)資質(zhì)，建立健全與巖土工程技術(shù)服務(wù)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系等。一場由政府主管部門主導(dǎo)，通過科學(xué)頂層設(shè)計和不懈努力，對傳統(tǒng)行業(yè)成功實施的“供給側(cè)結(jié)構(gòu)性變革”便已完成。

改革以來，由于政府部門和社會團(tuán)體的大力推動和廣大科技人員的不懈努力，從科研、教學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范到工程實踐，巖土工程專業(yè)體制在我國已基本形成，但尚不完善。將來的巖土工程專業(yè)體制將會更加完善，更加適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，巖土工程將會成為工程建設(shè)領(lǐng)域中一個非常富有活力和良好經(jīng)濟(jì)、社會效益的行業(yè)。

2.3本章小結(jié)

本章主要介紹了巖土工程勘察的誕生和發(fā)展，從世界角度，筆者大致分為三個階段，其中兩個節(jié)點為太沙基土力學(xué)名著的發(fā)布和第三次工業(yè)革命帶來的計算機(jī)技術(shù)。接著介紹了我國巖土工程勘察的誕生，在前蘇聯(lián)基礎(chǔ)上建立后又逐漸向巖土方向靠攏。最后敘述我國巖土勘察改革后的發(fā)展，使得傳統(tǒng)工程巖土勘察在國家的大力推動下完成“供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革”，與國際接軌并提高行業(yè)服務(wù)能力和科技水平，使我國基本形成巖土工程專業(yè)體制。

第3章勘察重要性與必要性

3.1 巖土工程勘察的重要性

不同類型、不同規(guī)模的工程活動都會給地質(zhì)環(huán)境帶來不同程度的影響；反之不同的地質(zhì)條件又會給工程建設(shè)帶來不同的效應(yīng)。巖土工程勘察的目的主要是查明工程地質(zhì)條件，分析存在的地質(zhì)問題，對建筑地區(qū)做出工程地質(zhì)評價。對場地進(jìn)行勘察，可以給整個工程流程提供十分重要的參數(shù)和建議，因此十分重要。

3.2 巖土工程勘察的必要性

巖土工程勘察是整個巖土工程工作的重要“基石”工作。若勘察工作沒有完成到底，外部結(jié)構(gòu)再優(yōu)質(zhì)，一旦不良工程地質(zhì)問題暴露出來，整個建筑和周邊環(huán)境都會遭受影響，甚至嚴(yán)重破壞。

例如某位于海濱城的工廠在建設(shè)時，因為廠址的周邊工程地質(zhì)甚為理想，為非地震區(qū)，巖層厚，巖體穩(wěn)定，且工程地質(zhì)圖上很少見到不良地質(zhì)現(xiàn)象，所以沒有完全到底地完成廠址工程勘察工作，僅滿足于摸清覆蓋層土質(zhì)，了解基巖面埋置深度。但事實上，濱海、地谷地區(qū)正是地質(zhì)構(gòu)造最發(fā)育的地段。由于覆蓋層的掩蔽，加以初勘階段的不完成到底，可能難以察覺地質(zhì)缺陷。但在場地平整過程中，甚至在基坑開挖后，整個巖體暴露無遺，出現(xiàn)走向錯綜、傾角陡峻、節(jié)理發(fā)育、碎裂嚴(yán)重的接觸斷裂帶清晰輪廓，以及方解石填充的大裂隙和溶洞。最終導(dǎo)致該廠址只能向北移動以避開不良地質(zhì)，造成了大量時間精力和經(jīng)濟(jì)的浪費(fèi)。

3.3 本章小結(jié)

本章簡介了巖土工程勘察的重要性，即不同工程會對地質(zhì)環(huán)境造成不同的影響，反之亦然，知己知彼百戰(zhàn)不殆，因此每次勘察對工程都有重要作用；還介紹了巖土勘察的必要性，如果勘察不到位，將使整個工程浪費(fèi)那些本可避免的經(jīng)濟(jì)和時間成本，因此勘察對工程建設(shè)很有必要。

第4章?勘察主要方法與應(yīng)用

4.1工程地質(zhì)測繪和調(diào)查

該方法的優(yōu)點是，在工程建設(shè)早期用低成本在較短時間內(nèi)快速查明當(dāng)?shù)剌^大范圍內(nèi)的主要工程地質(zhì)環(huán)境。該方法主要工作內(nèi)容是查明當(dāng)?shù)氐匦蔚孛?、地質(zhì)構(gòu)造、地下水情況以及周邊建筑物可能會產(chǎn)生的影響等所有工程地質(zhì)要素。測繪和調(diào)查范圍以能解決實際工程為前提，一般以建筑物為中心，調(diào)查范圍是能夠滿足查清測區(qū)內(nèi)對工程可能產(chǎn)生重要影響的地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件要求的方形、矩形或帶狀區(qū)域。調(diào)查前，需要先收集當(dāng)?shù)匮芯抠Y料，在此基礎(chǔ)上按固定路線在測區(qū)范圍內(nèi)踏勘，然后按實際情況編制勘察綱要。

4.2 巖土工程勘探與取樣

勘探主要包括鉆探、井探、槽探、洞探、觸探和物探。是以工程地質(zhì)測繪和調(diào)查為基礎(chǔ)，為進(jìn)一步查明工程地址及其周邊地面以下的工程地質(zhì)條件，另含有對巖石原位測試所需的工作。選擇勘察方法時應(yīng)考慮勘察目的的需要和勘察區(qū)巖土的特性。其中鉆探是巖土勘察的基本手段，是使用鉆機(jī)在巖土層形成一個直徑較小、深度較大的鉆孔，是以提供巖土穩(wěn)定性、變形性和滲透性研究資料。鉆探過程基本階段包括破碎巖層（由巖芯保留程度鉆進(jìn)方法可分為“全面鉆進(jìn)”和“取芯鉆進(jìn)”）、采取巖土芯或排除破碎巖土（方法可分為：“機(jī)械取芯”、“泥漿抽取”和“流體循環(huán)輸出”）、加固孔壁。又可根據(jù)巖土破碎的方法不同，可分為沖擊鉆進(jìn)、回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、振動鉆進(jìn)、沖洗鉆進(jìn)。為了測定巖土參數(shù)以及為做室內(nèi)試驗提供樣本可以對巖土取樣。不同目的對巖土樣本的要求也不同，可根據(jù)土樣擾動程度對土試樣劃分為四個質(zhì)量等級。

4.3 原位測試技術(shù)

該方法是指在不取樣情況下對天然巖土層原來所處位置進(jìn)行測定，因不受擾動或受擾動較小，可獲得比較準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。

4.3.1靜力載荷試驗

該方法類似假設(shè)已有建筑物在測試地基上，研究靜荷載對巖土層的影響。該法在平整坑中放置加載板，其上逐級增加荷載，測得地基的強(qiáng)度與變形參數(shù)。荷載作用過程中，可以分為直線變形、剪切變形和整體破壞三個階段，最終獲得p-s曲線。

其應(yīng)用為：可以確定地基土的承載力、推算深度修正后土的平均變形模量、估算土的不排水抗剪強(qiáng)度和確定地基土基床反力系數(shù)。

4.3.2靜力觸探試驗

該方法主要適用于那些可以提供穩(wěn)定、有足夠大壓入反力以及測試深度不超過80米的土質(zhì)，則不適用于含較多碎石、礫石的土和很密實的砂土。該法可以連續(xù)、準(zhǔn)確、快速且重復(fù)地借助機(jī)械或液壓，將圓錐探頭勻速緩慢壓入土層，通過傳感器自動采取探頭所受的貫入阻力，由其與巖土性質(zhì)之間的關(guān)系，測量裝置自動評定出土層工程性質(zhì)。

其應(yīng)用為：更準(zhǔn)確劃分土層界線、判定場地土的類別、評定地基土的強(qiáng)度參數(shù)（飽和黏性土的不排水抗剪強(qiáng)度、估算砂土的內(nèi)摩擦角）、評定地基土的變形參數(shù)（估算黏性土、砂土的壓縮模量和變形模量）、評定地基土的承載力、預(yù)估單樁承載力、判斷是否發(fā)生地震液化。

4.3.3圓錐動力觸探試驗

該方法利用一定高度的落錘平穩(wěn)落下，將固定規(guī)格（有輕型、重型和超重型三種規(guī)格）的圓錐探頭打入地層中，根據(jù)落錘次數(shù)開評價土層的好壞。一般來說，相同規(guī)格下的圓錐探頭，錘擊數(shù)越多，說明土層的力學(xué)性質(zhì)越好，再通過大量數(shù)據(jù)對比，可對土體物理性質(zhì)作定量評估。

其應(yīng)用為：該法可定性劃分性質(zhì)不同的土層、確定土層的孔隙比、以及定量估算地基土的承載力和單樁承載力。

4.3.4標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗

該方法與動力觸探試驗類似，只是將圓錐形探頭變成63.5kg的兩個半圓筒組成的對開式管狀貫入器，以及規(guī)定將在76cm落距下的標(biāo)貫擊數(shù)（貫入器貫入30cm所需的錘擊數(shù)）作為判斷依據(jù)。結(jié)合回轉(zhuǎn)鉆探進(jìn)行時，貫入器可以直接取土樣，對其顆粒組成鑒別。設(shè)備有三部分組成，貫入器、穿心落錘和觸探桿。適用于砂土、粉土、一般黏性土。

其應(yīng)用為：確定土地基的承載力、估算單樁承載力、判定砂土密實程度、判斷砂土、粉土是否液化、黏性土的稠度狀態(tài)和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、評定砂土的內(nèi)摩擦角。

4.3.5十字板剪切試驗

該方法在不取樣、場地基本保持原狀的情況下進(jìn)行測試，即將一定高徑比的十字板插入待測試土層中，用鉆桿對十字板頭施加扭矩使其勻速旋轉(zhuǎn)?？筛鶕?jù)施加的扭矩在孔洞內(nèi)快速測定飽和軟黏性抗剪強(qiáng)度。由于其不用取樣，則對高靈敏度度黏性土有十分大的優(yōu)越性。

其應(yīng)用為：求出土的不排水抗剪強(qiáng)度峰值強(qiáng)度、殘余強(qiáng)度、重塑土強(qiáng)度和靈敏度隨深度變化的曲線、抗剪強(qiáng)度與扭矩角的關(guān)系曲線。

4.3.6旁壓試驗

該方法是將圓柱狀旁壓器放入具有代表性位置和深度的鉆孔，勻速釋放旁壓器，使鉆孔壁產(chǎn)生均勻橫向壓力，孔壁土體發(fā)生徑向變形，直至破壞?？赏ㄟ^每級橫向壓力下旁壓器的測量腔的體積變化，繪出橫向壓力和徑向變形的關(guān)系曲線。該方法有不受地下水影響、試樣大、代表性強(qiáng)、擾動小以及具有廣泛的適應(yīng)性。但其試驗結(jié)果質(zhì)量十分依賴成孔質(zhì)量，必須孔壁垂直、光滑、成規(guī)則圓柱，所以軟土中測試的精度不高。

其應(yīng)用是通過擴(kuò)張體積和壓力關(guān)系曲線，計算土的旁壓模量和變形模量、評定地基承載力。

4.3.7扁鏟試驗

該方法將扁鏟探頭壓入土中，對其充氣，膜片對稱向外擴(kuò)張，使得土體發(fā)生側(cè)向變形，用傳感系統(tǒng)測量，獲得應(yīng)力-應(yīng)變曲線。本法適用于軟弱、松散土層，因其反映小變形下土的應(yīng)力應(yīng)變、測試簡單、快速以及價格低廉，則可以重復(fù)測量。

其應(yīng)用是：劃分土層類別、確定靜力側(cè)壓力系數(shù)、估算不排水抗剪強(qiáng)度、計算土的變形系數(shù)。

4.3.8波速試驗

指測試縱波、橫波、瑞利波三種彈性波的傳播速度。主要方法有：

（1）單孔法。僅用一個鉆孔，因激振點和接受點所處位置不同。

（2）跨孔法。利用兩個已知距離的鉆孔，根據(jù)時間差來計算傳播速度

（3）面波法。指直接在地表測定表面波傳播速度。

其應(yīng)用是：利用不同類型彈性波在地基中的傳播速度不同，來間接測定小應(yīng)變條件下動彈性模量、動剪切模量、動泊松比。

4.3.9現(xiàn)場直剪試驗

該方法指在現(xiàn)場對巖土土樣施加一定的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力，使其在剪切面破壞?？梢杂闷酵品ê托蓖品?，繪制剪切破壞的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，最終獲得抗剪切強(qiáng)度參數(shù)。即內(nèi)摩擦角和粘聚力。

4.3.10巖體原位測驗

該方法適用于無水、完整的巖體?？墒褂每妆趹?yīng)變法、孔徑變形法、孔底應(yīng)變法三種方法對巖體進(jìn)行原位應(yīng)力測試。變形測試可以有靜力方法和動力方法。應(yīng)用是獲得巖體變形和巖體應(yīng)力。

4.4 室內(nèi)試驗

原位測試固然可以在不擾動土樣對情況下，對土樣進(jìn)行應(yīng)力變形參數(shù)測試。但仍然有些物理參數(shù)是不能直接現(xiàn)場獲得的。因此需要篩分法、靜水沉降法、土粒比重試驗、三軸試驗和土的固結(jié)、壓縮試驗等，來獲得土的物理參數(shù)和壓縮性等指標(biāo)，如土粒比重、顆粒成分、土的容重和壓縮系數(shù)、壓縮模量等等。

4.5 本章小結(jié)

本章簡介巖土勘察的主要方法：工程地質(zhì)調(diào)查和測繪、巖土工程勘探和取樣、原位測試和試驗、室內(nèi)試驗。施工設(shè)計前期主要用調(diào)查測繪和勘察取樣方法，然后原位測試和室內(nèi)試驗相輔相成，以獲得全部所需應(yīng)力變形和物理參數(shù)等。

第5章?勘察的若干典型范例

5.1 意大利瓦依昂水庫左岸大滑坡

瓦依昂水庫壩高262m，庫容1.69億立方米。1956年開始修建，1960年2月水庫蓄水。1963年大壩本身未出現(xiàn)問題，但由于對水庫左岸巖體在蓄水后的穩(wěn)定性問題未進(jìn)行勘察和未注意勘察，以致人們對這次大滑坡毫無防備。滑坡規(guī)模極大且迅速，約2.4億立方米的山體以最大30m/s的速度整體下滑，激起250m高的涌浪， 翻越壩頂，約 300萬立方米水注 入深 200余米的下游河谷，沖毀蘭加隆鎮(zhèn)和附近5個村莊，死亡1925人。

5.2 加拿大特朗斯康谷倉地基破壞

該谷倉由65個圓柱形簡倉組成.高31 m.寬23 m，其下為片筏基礎(chǔ)。由于事前沒有勘察清楚基礎(chǔ)下埋藏有厚達(dá)16 m的軟粘土（1952年經(jīng)勘察與計算的地基實際承載力小于破壞時基底壓力）。建成后初次儲存谷物就使基底平均壓力超過了地基土的極限承載力，結(jié)果谷倉西側(cè)突然陷人土中8.8 m，東側(cè)則抬高約1.5m，倉身傾斜27度。 這是地基發(fā)生整體破壞，建筑物喪失穩(wěn)定性的典型例子。該谷倉的整體性很強(qiáng)，簡倉完好無損，事后在基礎(chǔ)下面做了70多個支承于基巖上的混凝土墩，使用388個500kN千斤頂以及支撐系統(tǒng)才把倉體逐漸糾正過來，但位置比原來降低了4m。

5.3 某鐵礦粗碎車間廠房開裂

廠房建設(shè)前未進(jìn)行勘察，竣工后地坪和側(cè)墻開裂，裂縫延伸至廠房地下室及上部。后經(jīng)勘察，廠房基礎(chǔ)一端在強(qiáng)風(fēng)化閃長巖上，另一端在可塑狀粉質(zhì)粘土上，且旁邊有大量人工填土，因此地基發(fā)生不均勻沉降。

5.4本章小結(jié)

??本章簡介了巖土勘察的幾個典型實例，都是因為沒有理解勘察的必要性和重要性，或是未勘察，或是未勘察完全，所以變成施工事故，造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

第6章?存在問題與改進(jìn)措施

6.1 勘察設(shè)計一體化和數(shù)字化

6.1.1存在問題：

隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,計算機(jī)輔助設(shè)計 (CAD) 已經(jīng)廣泛應(yīng)用在巖土工程勘察設(shè)計之中，功能也在不斷地完善和發(fā)展。同時由于RS、GIS、GPS技術(shù)的發(fā)展，巖土工程勘察設(shè)計已發(fā)展到勘察設(shè)計一體化(以數(shù)據(jù)庫為核心) 的體系之中，因此現(xiàn)在是在設(shè)計中“動態(tài)”勘察，先有前期參數(shù)收集，再邊設(shè)計邊勘察。但是，我們?nèi)詰?yīng)清醒地認(rèn)識到，雖然巖土工程勘察設(shè)計取得了很大地發(fā)展，但仍有很多問題需要解決。如由于部門的協(xié)調(diào)難于統(tǒng)一，勘察和設(shè)計工作分離；表格、圖紙等資料仍是使用紙質(zhì)媒介，不僅容易出錯，而且效率低下；同時勘察與設(shè)計之間無法完全做到資源共享，工作效率仍然低。

6.1.2措施：

大力推廣巖土工程勘察設(shè)計的一體化和數(shù)字化技術(shù)。

上述可見巖土工程中最主要問題是勘察與設(shè)計分離、勘察與設(shè)計資料分享低延時性和數(shù)字化的迫切需求。要解決目前存在的問題,迫切需要建立一體化的體系。一體化作業(yè)的主要特點是勘察、設(shè)計各環(huán)節(jié)使用計算機(jī)作業(yè)，將地質(zhì)和建筑結(jié)構(gòu)完全數(shù)字化，且可以有一致的數(shù)據(jù)接口。其中數(shù)字化是將一些分散的元素組合在一起，形成一個整體，保證巖土工程勘察設(shè)計工作協(xié)調(diào)性，也是因為數(shù)字化的優(yōu)勢有很多，逐漸將應(yīng)用到巖土工程勘察設(shè)計工作中,可將各項先進(jìn)的技術(shù)形式結(jié)合起來, 使其有一致的數(shù)據(jù)接口，便于各項工作的展開。同時，在數(shù)字化應(yīng)用的時候，可以將一些軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)變，如使CAD形成信息化采集數(shù)據(jù)，對勘察資料進(jìn)行數(shù)字化處理，并且形成良好勘察和設(shè)計系統(tǒng)，打破傳統(tǒng)勘察和設(shè)計工作模式。巖土工程數(shù)字化系統(tǒng)主要有：地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、計算機(jī)圖形學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)、地質(zhì)建模等方面，可以有效實現(xiàn)相互滲透、相互交流，方便各項數(shù)據(jù)和信息的整合，保證勘察設(shè)計的準(zhǔn)確性。

勘察階段向設(shè)計階段，以及上道工序向下道工序提供一致接口數(shù)據(jù)文件以使數(shù)據(jù)傳遞流暢，達(dá)到數(shù)據(jù)高效率共享的目的。這樣，作業(yè)速度快，縮短了勘察設(shè)計周期，文件資料一致、整潔、質(zhì)量高，從而提高巖土工程勘察設(shè)計的效率，節(jié)省人力，提升經(jīng)濟(jì)效益。要實現(xiàn)巖土工程勘察設(shè)計的一體化，應(yīng)該實現(xiàn)巖土工程勘察設(shè)計流程的數(shù)字化。掌握先進(jìn)的地理信息系統(tǒng)技術(shù)、空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)、巖土工程建模技術(shù)、計算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)、地質(zhì)統(tǒng)計技術(shù)和隨機(jī)場理論，這一些技術(shù)與理論應(yīng)該是實現(xiàn)巖土工程勘察設(shè)計數(shù)字化的基礎(chǔ)。

6.2 巖土勘察合理有效性

6.2.1存在問題：

首先,勘察體系不夠完善, 不同地質(zhì)條件下在眾多原位測試和室內(nèi)試驗中如何選擇其測試組合，可以使勘察成本最低且對該地質(zhì)勘察更完全。甚至工程地質(zhì)的不確定性和人員操作的“經(jīng)驗性慣性思維”，導(dǎo)致勘察信息的全面性和真實性無法保證。然后,室外勘察工作缺少樣本取樣, 導(dǎo)致設(shè)置出來的勘探地點可能不具有代表性。

如何在經(jīng)濟(jì)合理情況下進(jìn)行較完全的巖土勘察，即勘察合理有效性，是我們需要思考的問題。

6.2.2措施：

（1）充分考慮勘察工作設(shè)計具體勘察方案

充分考慮勘察工作的核心內(nèi)容，有針對性地設(shè)計出具體可行的勘察方案。而一個合理有效、科學(xué)周密的勘察設(shè)計方案,不僅可以有效降低成本, 還可以避免項目施工問題的產(chǎn)生。另外，隨新時代高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在巖土工程勘察設(shè)計中，也應(yīng)用這些新技術(shù)，如人工智能的視覺識別應(yīng)用、具有低延時性的5G數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用以及北斗導(dǎo)航在工程中地理信息的識別標(biāo)記儲存應(yīng)用。以此達(dá)到優(yōu)化設(shè)計的目的，在這些技術(shù)的支持下，勘察和設(shè)計就可以進(jìn)行有機(jī)融合。

（2）以前勘察沒有全面地考慮勘察過程中所涉及到的不確定性問題如巖土空間變異性、測試過程和儀器的不確定性、量測數(shù)據(jù)的不確定性以及土樣參數(shù)計算模型的不確定性等問題，使得這些量測資料的準(zhǔn)確性大打折扣。鑒于上述，研究能考慮巖土特性空間變異性的勘探方案是有必要的。近年來，基于應(yīng)用原位測試配合經(jīng)驗公式來估計土工設(shè)計參數(shù)的方法在國內(nèi)外被廣泛地使用，其主要原因是由于原位測試已具有高精度的設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)化的測試程序，測試時對土體的擾動很少，而且操作簡單，能迅速地獲得大量數(shù)據(jù)，有效地反映場地的實際情況；但是這些原位測試和經(jīng)驗公式卻存在測試過程和儀器的不確定性以及參數(shù)轉(zhuǎn)換模型的不確定性，而傳統(tǒng)的勘察方法并沒有考慮這個問題，結(jié)果是盡管設(shè)計時所采用的理論、公式和程序較為完美和準(zhǔn)確，但其最終的結(jié)果仍可能是一堆欠缺合理性的數(shù)據(jù)而已?；谏鲜鰡栴}，我國有學(xué)者提出利用基于隨機(jī)場理論和靜力觸探試驗CPT模擬巖土參數(shù)的固有空間變異性，建立了考慮巖土參數(shù)空間變異性的勘察范圍方法。過程是首先利用隨機(jī)場理論，建立一個量化土體空問固有變異性和不確定性的方法：再利用這個方法提出一個新的巖土工程勘察設(shè)計方案；基于新的勘察方案。提出了一個由原位測試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到土樣參數(shù)時的整體不確定性量化方法，此方法把勘察階段至估計巖土參數(shù)過程中所涉及的不確定性跟空間變異性整合，務(wù)求獲得最有代表性的土樣參數(shù)及其不確定程度，利用大量的原位測試數(shù)據(jù)結(jié)合兩個方法的應(yīng)用，對土樣參數(shù)作出具可靠的評估。

6.4本章小結(jié)

本章主要簡介了筆者在學(xué)習(xí)巖土工程勘察課程中，對當(dāng)前階段勘察發(fā)展存在對問題以及解決措施的思考。包括勘察設(shè)計一體化和數(shù)字化，以及勘察的合理有效性，使工程前期設(shè)計工作效率更高、更經(jīng)濟(jì)、更完善以及更貼近勘察實際情況。

第7章?結(jié)論與認(rèn)識

本學(xué)期的學(xué)習(xí)首先讓我認(rèn)識到巖土工程勘察的必要性和重要性。巖土工程勘察是為設(shè)計、施工提供地質(zhì)勘察成果和各項巖土工程參數(shù)，是建設(shè)工程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，巖土工程勘察對提高工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性、合理性、提高投資收益及確保工程質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。巖土工程勘察在巖土設(shè)計參數(shù)獲取與巖土工程可靠度設(shè)計中扮演著至關(guān)重要的角色。如果對勘察布置與分析不夠，一方面可能導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)計過于保守從而增加成本；另一方面,或?qū)?dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)計安全度不夠以致基礎(chǔ)發(fā)生嚴(yán)重破壞。因此，勘察范疇?wèi)?yīng)該依賴現(xiàn)場條件和結(jié)構(gòu)的重要性作基準(zhǔn)。

而在課程學(xué)習(xí)過程中，尤其是學(xué)習(xí)原位測試諸多方法中，心中更加疑惑，在不同地質(zhì)條件下如何才能有效地獲得基礎(chǔ)設(shè)計所需的現(xiàn)場資料或數(shù)據(jù)，且如何保證這些數(shù)據(jù)具有良好的代表性？而且,困難的是, 因為工程地質(zhì)情況的不確定性，很多情況下都存在勘探數(shù)據(jù)不足或代表性不夠的問題，而且很大可能存在測量與勘察解釋的主觀性；或者說，由于缺乏考慮巖土參數(shù)的空間變異性作為依據(jù)，勘察范圍的選擇和數(shù)量布置的合理有效性值得深思。一切都是為了建設(shè)工程，巖土工程勘察的目的，就是對基礎(chǔ)設(shè)計提供一些能反映地質(zhì)情況和具有代表性的土樣參數(shù)。一般來說，巖土工程勘察所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包括強(qiáng)度、變形和物理性質(zhì)參數(shù)等。這些參數(shù)可以用來預(yù)測土層受荷載時所產(chǎn)生的響應(yīng)，確定勘察資料和數(shù)據(jù)中土樣參數(shù)的準(zhǔn)確度等。它是進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、安全、可靠的巖土工程設(shè)計的基礎(chǔ)。

最后認(rèn)識到我們應(yīng)將傳統(tǒng)的勘察技術(shù)與現(xiàn)代的新技術(shù)相結(jié)合，如物探等，這是解決當(dāng)今勘察中出現(xiàn)各種問題的最佳方案。但是，無論是哪種先進(jìn)技術(shù)都有其適用性，我們應(yīng)因地制宜。也認(rèn)識到了我們應(yīng)該保持終身學(xué)習(xí)的意識，加強(qiáng)自己的知識儲備，提高自己的專業(yè)素養(yǎng)，不斷擴(kuò)寬其知識水平的廣度以及挖掘所學(xué)知識的深度，用知識應(yīng)用的融合來不斷提高自己的創(chuàng)新能力。

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