岩土勘探论文范文

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岩土工程的勘察施工中．对于地面以下进行勘察．难以进行直接的观察与研究。在勘察的过程中大多数岩体是非均质的．各向异性的．岩体的受力状态受到多种方向的制约。又因为岩体的种类比较繁多．而且在自然与人工活动的影响多出现多变性因此．针对岩体的反映情况进行分析．实施岩体勘察的是也是多样的。

1．1工程地质测绘

工程地质测绘是岩土工程勘察中的主要方法．作为基础性工作．主要在勘察的初期阶段进行。这一方法主要是运用地质、地质的现象进行观察与描述。分析其规律．并对地质隋况进行推理。为勘察以及测试工作提供理论依据。并依据地质条件进行，若EE较平坦的地区则采用调查的方式，而地较经济实惠．并对导作用。因此，此方式比

1．2勘探与取样

勘探工作主要是包括物探、钻探、坑探等方法。它是被用来调查地下的地质情况而进行的原位测试和监测因此在根据勘察的目的以及岩石特性的情况下进行勘察物探作为一种间接地勘探手段．相对于钻探及坑探较为轻便．并能够经济而迅速的解决难于推断的地质情况，所以，常常与测绘工作配合使用。但此方法主要是受地形条件等的限制，并用勘探工程来验证；钻探与坑探都属于直接的勘察手段．能够可靠地了解地下地质情况，这些手段在地质勘探中是不可少的。因此根据地层的类别以及勘察方法进行勘察的选用。实施勘探工程需要机械设备与人力、物力的较多，针对勘察工程的周期较长的作业施工，受到许多条件的限制因此使用勘察工程时切勿盲目性与随意性。

1．3原位测试与室内试验

岩土工程的问题中分析评价与提供的技术参数等．都是依据工程勘探的施工进行的原位测试在一般的情况下都借助于勘探工程的进行，是详细勘察阶段的一种勘察方法。本操作主要是不脱离原有的采样的环境．基本上在原位应力的条件下进行试验所测定的岩土尺寸．这不仅能反映宏观结构对岩土性质的影响，具有实验的周期较短、效率高等特点而且针对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。但由于边界条件等因素，不能大量进行。而室内试验对于实验条件较容易控制．也可以大量取样。

1．4现场检验与监测

为了保证工程的质量与安全．提高工程效益．多采用现场检验检测的方法其检验的范围主要是各类荷载对岩土反映形状的反映的检测、施工和运营中结构物的控制以及环境的影响。实施现场检验的方式方法不仅可以在某种工程的技术参数．还可以及时的修正施工设计．使检测技术更具经济性。

2．岩土工程勘察常见的问题

2．1勘察质量不高

目前由于许多勘察单位都实施了企业化管理模式．一些企业的资金以及勘察设备所需的人力、物力衔接不上，勘察的任务也由原来的任务下达转换为企业的自负盈亏因此．一些勘察单位为了眼前的利益而放松了对勘察质量的管理能力．造成勘察质量的下降主要表现在勘察的流程形成了走场，为了抢速度钻孔不规范．岩土层的检验位置不合格，取样的步骤不规范等问题造成现场监测的混乱。

2．2勘察的内容不完善

部分的勘察人员编制勘察内容不全面．有的连责任人签字都没有，仪器的编号等填写不全．有的甚至连勘探点的平面图都没有。勘探的步骤规范以及勘探仪器的使用等都没有合理的规范不少的单位对勘察的始的资料的保存以及校审等未真正落实到位，导致原始资料的丢失。

2．3忽视了勘探环境

一些勘察单位对于工程建设的设计以及施工的论证等不足．直接导致了灾难性后果。对于岩土勘察时，不仅要对周围的环境进行分析，还要考虑当地的岩土层的受力情况．但勘察报告中常常忽略了这方面的内容，致使无法满足岩土工程的施工及设计的要求因此．这对于基坑开挖时所采用的技术手段等，很难达到预期的效果，造成经济的浪费。

3．岩土工程勘察的对策性分析

针对工程勘察中出现的主要问题进行分析．并在施工中进一步改善．保证工程的施工质量，提高勘探工程的施工效率。

3．1提高勘察队伍的能力

加强勘察设计单位的质量认证．健全质量管理IS09001：2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求．运用过程方法．采用PDCA循环进行岩土工程勘察的实施和管理，持续改进。提高勘察设计的能力．增加顾客的满意程度采用先进的岩土工程勘察技术在岩土工程勘测中．为了避免勘探点布置的随意性，可使用克里格法在岩土工程分析评价中．为提高精确度．可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。岩土工程勘测中．为了准确确定地基承载力特征值．可使用回归分析岩土工程勘测资料的整理中．为了保证成果的正确性，应使用计算机进行处理。因此，在勘察的过程中不仅使用人工勘探与试验．还与计算机数据处理相结合．保证勘探的质量。

3．2加强勘察人员的培养与教育

加强相关人员培训经过几年勘察设计资质换证．对勘察设计单位进行了一定的清理整顿．对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到．我国的勘察资质门槛很低．尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成．以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力因此．建议尽快实施注册土木工程师制度．通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。

3．3严格勘察顺序．保证工程质量

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对软土地基勘察中，萧山严格执行国标《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009年版）第6.3.3和第4.1.20强制性条文的规定，全静探已被全面彻底取消，而这次省标《建设工程岩土工程勘察规范》DB33/T1065-2009提出对丙级勘察工程项目，地基土单一的场地，可采用单一的静力触探测试手段进行勘察，笔者产生有一些粗浅看法，现冒昧提出，敬请批评指正。

1 规范不统一的问题

1.1国标的规定

国标《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009年版）第6.3.3：“软土地区勘察宜采用钻探取样与静力触探相结合的手段”[1]， 其中，第4.1.20强制性条文要求有1/2原位测试钻孔，1/3钻探取土试样孔。

1.2省标的规定

省标《建设工程岩土工程勘察规范》DB33/T1065-2009规范第7.1.1条文说明：“对浙江省平原区的丙级勘察工程项目，地基土单一的场地，可采用单一的静力触探测试手段进行勘察”[2]。

从上述国标和省标《岩土工程勘察规范》规定中不难看出，国标《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009年版）规定宜采用钻探取样与静力触探相结合的综合勘察手段进行勘察，而省标《建设工程岩土工程勘察规范》DB33/T1065-2009提出对丙级勘察工程项目可采用单一的静力触探测试手段进行勘察，困惑勘察人员执行规范的实际问题，如何与现行国标《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009年版）衔接、协调、将矛盾统一和正确应用，正是本文要解决关键性的问题。

2勘察现状

2.1 萧山软土的工程地质特性

从沉积学角度，按土的成因类型和沉积时代，萧山平原区的软土可划分为两大类，一类为淤泥质土为主(通常具有浅部“硬壳层”)的软土，主要分布于萧绍滨海平原，系典型的软土地基；二类为饱和粉砂土为主的软土，主要分布于钱塘江冲海积平原，为粉砂土地基。根据众多勘察资料分析，萧山在第四纪期间遭受全新世海侵海退和古钱塘江多次河谷改道，侵蚀切割及近代冲积和人类活动等作用，致使萧山第四纪沉积物具有多种成因类型、岩性相变复杂、土层在竖向上软硬交替、多层组合、厚度变化大等工程地质特性，如表1所示。

岩土地层结构及主要物理力学性质指标表1

2.2执行规范的具体情况

主要有二种情况，一是对多层建筑采用天然地基、短桩基础或存在软弱下卧层和饱和粉砂土地基，以及查明埋藏的河、塘、沟、浜和填土层厚度时，选以静探和钻探取样相结合的综合勘察手段，以静探为主，静探孔占2/3，钻探取土试样孔占1/3，即使是所遇地质条件较为简单且场地较小的丙类建筑，也布以1/3钻探取土试样孔；二是对复杂的岩土地基以及在软土地区有二层及二层或在饱和粉砂土软土地区二层及三层以上地下室的高层、超高层建筑、大跨度空间结构的大型商场、高耸建(构)筑物、公铁立交桥、高架铁路、地下隧(通)道等工程项目，以基岩或深部钱塘江古河道沉积的圆（卵）砾石作为钻孔灌注桩持力层时，多采用全机钻，有的仅在地下室部位布置少量静探孔。

2.3如何理解与执行省标的规定

在国标《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009年版）实施一年以后，省标《建设工程岩土工程勘察规范》DB33/T1065-2009于2010年7月1日起颁布实施，不论从技术法规角度来看，按法按理应执行国标，那么省标又该如何执行呢？笔者认为应视具体情况执行，确实，有的场地地质条件简单，如钱塘边的粉砂土层，岩性单一，性质较好，属中压缩性，地基承载力较高，土层厚度较大，且较均等，在受力层范围内无发现有淤泥质土等软弱夹层或透镜体，地下水位埋藏又较深，常年水位处于基础底之下，拟建厂房为钢结构，单幢，1F，且规模较小，荷载较轻，无有承重设备或设置重型行车，其场地周围勘察精度较高，对这类可不作地基变形计算设计等级为丙级项目，可以采用单一的静力触探测试手段进行勘察，静力触探最大的优点在于精确分层和取值。由此认为，当场地较小且地质条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下一般工业与民用丙级建筑，当采取连续记录的静力触探时，每个场地不应少于3个孔；对次要的单幢低层轻型丙级建筑，用于确定地基承载力和场地附近己有钻探及土工试验资料时，可以使用全静探进行勘察，但引用资料必须应用在勘察成果报告中。如何判定做全静探，.关键要做到以下四点：(1)掌握场地附近的地质资料；(2)地质条件简单；(3)荷载要轻，如单幢低层轻型的丙级建筑；(4)注意静探的适宜性，静探不适宜碎石土层、穿越圆（卵）砾石或所遇的抛石、碳化木头等障碍物。

3结论

通过以上对省标和国标《岩土工程勘察规范》有关采用全静探问题的讨论，可以得出以下几点结论：

(1) 对简单地基、简单场地、荷载分布均匀的七层及七层以下一般工业与民用的丙级建筑，则当采取连续记录的静力触探时，每个场地不应少于3个孔；对次要的单幢低层轻型的丙级建筑，用于确定地基承载力和附近己有钻探及土工试验资料时，可单独使用静探，但引用资料必须应用在勘察成果报告中。.

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岩土工程勘察是地基设计的基础，主要是为建(构)筑物基础设计，地基处理和施工提供详细的工程地质资料和技术参数。而岩土参数的合理提供关系到基础设计安全性、经济性和可行性。而由于对岩土工程勘察的重视度不够，在实际的勘察工作中存在着各种各样的问题，本文仅就野外勘探工作和岩土工程分析评价中的问题进行分析，并提出相应的措施，旨在纠正岩土勘察中的不规范行为，提高岩土工程勘察的质量，为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数。

1.岩土工程勘察中常见问题

1.1野外勘探工作

岩土工程勘察一般时间短、任务重且突击性强，若勘探前没有综合周密的计划，等发现问题时野外勘察工作已基本完成，若重新补充勘探工作事必会事倍功半。这集中表现在以下几方面。

(1)勘探点布设：基础形式及结构形式不同，勘探深度不同。如:一般5~6层砖混结构住宅，勘探孔深15m基本可满足要求,而5层框架结构商场由于柱网的柱荷载大,基础面积大甚至可能采用桩基,则勘探孔深度15m一般不够。地层工程地质性质不同,勘探深度不同。如:埋藏较浅且工程地质性质好的密实碎石土及基岩地区勘探孔深度较浅,而工程地质性质差的淤泥及松散杂填土地区勘探孔深度较深,这就要求在勘探前对勘探区域地层大致情况有所了解,做到有的放矢。地基复杂程度不同,勘探点密度不同。免费论文。遇复杂地基情况,应按规范要求加密勘探点,不能局限于经济或时间等因素而坚持原勘探方案不变,否则难以查明场地工程地质情况,埋下工程隐患。这种情况在工勘市场竞争剧烈而盲目压价的地区较严重。

(2)野外地层的划分:野外地层的正确划分是室内资料整理的关键因素,对较大型的工程,由于施工多采取多钻机平行作业形式,技术人员较多,各勘探班组往往各行其是,最后资料汇总后难以统一,给室内整理带来很大困难,为避免这种问题应将所有技术人员首先集中到一起共同勘探一到两个钻孔,统一编录形式,并派专人现场负责勘探区域整体野外分层连线,发现异常及时处理,只有这样才能更好地保证勘探质量。

(3)原位测试:原位测试应严格按规范进行,在施工中常会出现一些所谓“捷径”:静力触探按规定应定深调零以减少零漂,有时图省事不按要求调零,造成数据采集不准,尤其在气温与地温相差较大冬天、夏天触探指标相差更大。标准贯入试验不按规定进行杆长和孔深校正,在缩径和孔底有残留时,不能及时发现标贯器没落至应测试孔底位置,造成标贯数据严重失真。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入,并定深旋转触探杆(以减小侧摩阻),但在施工时由于连续贯入比较缓慢,且起杆困难或局部地段锤击不进而放弃连续贯入,使得对碎石土评价本来就缺乏相应手段的触探指标数据不够详实,因而造成对碎石类土的评价困难。

1.2岩土工程分析评价

(1)地基均匀性评价

高层建筑地基均匀性评价按《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-2004之规定进行,但对一般建筑,GB50021-2001规定要求进行地基均匀性评价,但没有给出相应的评价方法进行评价,许多单位参考高层建筑地基均匀性评价的方法进行评价,目前,许多专家认为这种评价方法不太合理,需要各地区定制相应的评价方法。

(2)地基承载力特征值的确定

我国幅员辽阔,土质条件各异,用查表法按GBJ7-89规范确定地基土承载力值在大多数地区可能适合或保守,也可能在某些地区会不安全,故GB5007-2002取消了按表格查取承载力的办法,但大多地区仍在采用,因为很多地区的经验不足,没有能够建立起自己的成熟经验,基本上仍是各勘察单位各自为政,沿用89规范,更有甚者,故意利用所谓地区经验,逃避责任,降低承

载力指标,造成工程浪费。

(3)地震效应问题

对丙类建筑可依据地层f值估算场地地层剪切波速,但对重要建筑必须进行波速测试。但有的勘察单位用一句“根据地区经验”来确定覆盖层厚度,判定场地类别,这将对工程的抗震造价有很大的影响。另外,地基处理后剪切波速、场地地基土类别及场地类别是否会发生变化呢,这在岩土工程评价中很少给予重视。对饱和粉土或砂土进行液化初判时,地下水位的选取应为设计基准期内年平均最高水位,也可按近期内年最高水位采用,但很多单位则采用勘探时量测的水位,这是不合理的。

(4)基础方案的选择

在基础方案的选择上,勘察人员应同设计人共同分析研究,从多个可行方案中选取既经济又合理的方案。现大多勘察单位图省事,既不与设计协商,也不多考虑工程造价,仅提供单一的基础方案,设计方也不问原由,拿起就用,可能给工程造价造成很大的影响。另外,基础方案的选择应依据场地地层情况,并结合地区经验两方面综合分析,忽视任何一方面均可能造成错误。免费论文。

2.岩土工程勘察中常见问题的原因分析

以上对岩土工程勘察中几个常见问题进行了探讨，究其原因，主要与以下几个因素有关。

2.1勘察市场不规范

《建筑工程勘察质量管理办法》第五条、第六条对勘察收费和承揽业务有明确规定。但勘察单位没有严格执行国家收费标准，互相压价，互相竞争，中标的勘察费很低，致使勘察工作粗糙，勘察手段选择不合理和布孔不规范，岩土工程勘察在深度和广度上还没有真正达到规范的要求，所以难以满足规范和设计要求。

2.2权责不明确

《建筑工程勘察质量管理办法》第十六条对观测员、试验员、记录员、机长等现场作业人员应当接受专业培训，方可上岗的规定。但目前勘察单位大量雇佣农民工，而这些人员又不懂勘察，又未经过专业培训和教育，就承担起开钻机、取样、测试、量测地下水位，甚至还做起了野外对土层鉴定与记录等重要工作。这样就难免会出现原位测试、地下水位量测等诸多野外作业的不规范，难以保证勘察质量。因此对从业人员的必须经专业培训和教育，取得合格证后方可上岗操作。

2.3缺乏岩土工程专业人才

专业的技术人才是对岩土工程正确分析评价的关键。未经专业培训和教育的人在搞勘察，就会导致地基评价力度不足，基础设计参数偏于保守，造成工程的浪费。因此勘察工程项目的负责人，审核人，审定人，国家也应划定门槛，让真正懂行的人员担当，这样才能提高勘察队伍的整体素质，提高工程勘察质量，使我们的工程建设真正建造在既经济，又安全的基础上，产生良好的经济效益和社会效益。

2.4 岩土工程勘察技术落后

随着经济和技术的高速发展，传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要。存在着诸多急需解决的岩土工程勘察技术问题。这些问题主要有以下几个方面：野外勘测中勘测点的合理布设问题、地质界面划分问题、岩土参数和地基承载力的确定问题、对勘察专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用问题。存在上述问题的主要原因是岩土工程勘查人员没有掌握先进的勘察技术，缺乏建筑、结构设计方面的知识，缺乏如何辨别真伪去伪存真，补充印证，归纳总结的能力，无法满足工程建设的需要。

3、岩土工程勘察改进的几点措施

3.1加强岩土工程勘察的体制化建设和人员培训

目前，岩土工程勘察的地位和作用与国家和政府给予岩土工程的定位和期望仍有一定的差距。这固然与人们“重设计轻勘察”的思维定式有关，与我国勘察行业体制尚未健全有关，与勘察市场的恶性竞争有关。在当前的形势下，如何完善市场准入制度，加强行业自律、约束机制，从根本上杜绝岩土勘察行业中的弊端，真正体现岩土工程师的价值，更好地应对进入WTO后与国际接轨的挑战。

（1）严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理

科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。

（2）严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度，加强相关人员培训

经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规

范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。

（3）加强勘察设计单位的质量认证，健全质量管理

ISO9001∶2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环思进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。为加入WTO后的国际竞争提供支持,为勘察设计企业进入国际市场创造条件。

3.2采用先进的岩土工程勘察技术

在健全上述体制的基础上，还应该注重使用先进的岩土工程勘察技术，提高岩土工程的勘察水平，具体可以采用以下技术：

（1）在岩土工程勘测中，为了避免勘探点布置的随意性，可使用克里格法。免费论文。

（2）在岩土工程分析评价中，为提高精确度，可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。

（3）岩土工程勘测中，为了准确确定地基承载力特征值，可使用回归分析

（4）岩土工程勘测资料的整理中，为了保证成果的正确性，应使用计算机进行处理。

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引言

工程地质勘查的目的就是为拟建设场地查清地下岩土体包括一些未明目的物、构造断裂带、地下水等的物理力学性质、赋存状态、分布特征等工程地质条件，为设计、施工部门提供依据。目前主要的勘探方法有钻探、槽探、探井和物探等，其中因钻探资料具有直观、可靠的特点而使钻探成为最常用的勘探手段，但由于钻探只是在点线上揭示目的物，在一些较复杂的地质条件下，如石灰岩地区、大采空区地段等，很难完整地反映地下岩土层的变化情况，为查清岩土层在地下空间的展布情况，往往需施工大量钻孔，费时费力，效率较低;而在物探方面随着近几年物探方法、技术的发展及先进的仪器设备的应用，可以以极高的效率完成对地下岩土体的形态、规模、分布的圈定及一些物理力学参数提供资料，但由于物探方法的多解性、复杂性使物探工作很难单独地进行，被较少应用。

1直流电阻率法

工程地质勘察中常遇到目的体埋深不大，规模较小的情况，在进行电法勘察时，要求小点距、高密度数据采集，这时用常规电法开展工作就显得施工效率太低且精度不够，当前探测地下岩土体最常用的是高密度电阻率法。高密度电阻率法进行二维地电断面测量，兼具常规剖面法与测深法的功能，敷设一次导线后可进行数百至数千个记录点的数据观测，其信息量大、施工效率高，而且数据经自动采集系统采集后，可以通过处理软件实现资料的现场实时处理，并根据需要自动绘制和打印各种成果图件，大大提高了电阻率法的智能化程度，很适合一般勘查中对地下目的物的探测;高密度电法野外工作装置形式较多，总电极数与点距可根据场地与勘察深度任意选择。

一般固定断面扫描测量，其视电阻率断面为一梯型剖面;变断面连续滚动扫描测量其视电阻率断面为一平行四边形剖面。对高密度电阻率法资料的反演分析方法主要有边界单元法、有限单元法和目标相关算法等三种方法，三种方法各有千秋，可根据岩土层的具体形态选择。高密度电法勘探的出现使得电法勘探的野外数据采集工作得到了质的提高和飞跃，同时使得资料的可利用信息大为丰富，使电法勘探智能化程度向前迈进了一大步。下面是用高密度电阻率法求取石灰岩基岩面的一个实例:广东平远河披水桥工程地质勘查共施工钻孔四个，其地层自上而下为砂卵石层、含砾粘土层、二叠系灰岩。其中各孔内砂卵石层厚度变化不大，但灰岩岩面起伏非常明显，左侧钻孔最浅处埋深仅7m，往右依次为9. 2m， 18m，最右侧钻孔至48m犹未能见到基岩，钻孔中灰岩岩芯完整，未见溶蚀、溶洞现象。后进行桥桩超前孔施工时，发现入岩面相差很大，且见较大溶洞， 2#基础处水平相距2. 5m，入岩面竟相差10m。为全面了解地下基岩面情况，采用高密度电法测量，共布设四条测线，点距2m，通过已有的钻探资料选取测量参数，并校正深度，最终得出成果图件，可以看出灰岩视电阻率在250~300Ω·m左右，灰岩岩面呈石林状起伏分布，整体呈左高右深趋势，溶洞反映相当明显，在最右侧钻孔未见基岩处，显示基岩面约60m深。后经钻孔证实与实际情况基本吻合。

2地质雷达

地质雷达以其轻便、抗干扰性强、分辨率较其它物探方法高的特点，被广泛地应用于地质勘探、公路质量检测、文物考古等领域。地质雷达的探测深度和分辨率主要与天线的中心频率、天线距离、偶极方向等设备参数及地下介质电性、电磁波在地下介质中的传播速度等岩土层物理性质有关。目前的双天线地质雷达的观测方式主要有两种:剖面法和宽角法。其中剖面法就是发射天线和接收天线以固定间隔沿测线同步移动，每移动一步便得到一个记录，整条测线的记录就是地质雷达的对地下探测的时间剖面图像，这种记录可以准确的反映正对测线下方的地下物体变化情况。宽角法观测则是一个天线固定不动，而另一天线沿测线移动，通过记录地下不同层面反射波的双程走时而求取地下介质的电磁波传播速度、地下介质的电性参数。地质雷达的资料处理与地震波的处理相似，可应用数字滤波、反褶积、偏移绕射处理、多次叠加等技术手段进行，一般都有专门的处理软件。下面是地质雷达配合钻探在对地下溶洞探测的实例:山东临沂地区某厂区内部分道路及地面出现裂纹和下陷，怀疑地下有溶洞等物体，需进行勘探，由于不知地下物体的具置、形状，如果纯粹利用钻探方法，则不仅费时费力，而且还可能劳而无功，拖延处理。

3瑞雷波法

瑞雷波法可分为稳态瑞雷波法和瞬态瑞雷波法。因稳态瑞雷波法设备较笨重，成本较高，一般难于推广应用，而瞬态瑞雷波法以其简便、快速、分辨率高的优点被广泛应用于工民建岩土工程勘察和环境地质灾害调查与评估当中。瞬态瑞雷波测试是由一个垂直作用于地面的冲击震源(爆炸、落重、铁锤等)产生信号，用两个或多个检波器从震源开始沿垂直于测线方向直线布置，对一定频率范围内的瑞利波信号进行记录、提取，并利用专门软件进行正演和反演分析。瑞雷波法尤其适用于层状岩土体的探测、识别。

4瞬变电磁测深法

(TEM)瞬变电磁测深法是近几年来发展起来的电法勘探分支方法，它利用采集的数据求取各个测点在不同深度的视电阻率，做出视电阻率的剖面图，进而利用视电阻率异常来分辨和定位地下目的物的几何形态与展布。它除了具有电磁法穿透高阻层能力强、分辨能力好，采用人工源随机干扰影响小、探测效率高、成像清晰直观明了等优点外，还具有耦合方便、受地形影响小的突出优点，在一些场地狭窄，其他物探方法难于开展工作的条件下，采用瞬变电磁法往往可取得良好的效果。更为难得的是由于该方法探测的为纯二次场，故可采取简单加大发射功率的方法以增强二次场提高信噪比，增加探测深度。正是由于瞬变电磁法的一系列优点使其在工程勘查、地质矿产、路基工程等领域获得广泛的应用。

5总结

在工程地质勘探中常用的物探方法尚有高分辩率浅层地震反射法、折射波法、高分辨率电阻率法、电阻率层析成像技术等，限于篇幅在这里不再一一叙述。实践表明，在工程地质勘查中，单纯利用一种勘探手段，往往不能取得良好的勘查效果，而将多种勘探手段有机地综合利用，却往往可取得事半功倍的收获。

参考文献：

[1]李大心 探地雷达方法与应用 1994

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中图分类号：TU472 文章编号：1009-2374（2016）35-0143-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.35.069

岩土工程中最为重要的就是地基基础，它也是整个工程的基础。在对岩土工程进行勘探的时候，工作人员必须要保证地基的稳定性以及地基的均匀性，只有这样才能够确保岩土工程的整个工程质量，地基的稳定性以及地基的均匀性对岩土工程有非常大的影响。所以在对岩土工程进行勘察工作的时候工作人员一定要非常认真，必须要依据工程中地形的主要特征，设计出科学、有效、合理的施工方案。除此之外，工作人员还必须要依据整个地基的不同特征，运用最有效、最合理的施工办法进行地基的处理工作，只有这样才可以确保岩土工程地基的质量。

1 天然地基的均匀性带来的影响

在对建筑施工基础进行设计的初期，相关设计人员对当地的地形条件应该是最为关心的，对于地基的设计主要是对地形条件所导致的地基变形有很大的依赖，严重的话，会导致建筑物后期的变形，比如说沉降量、沉降差和倾斜以及局部倾斜。当前情况下，设计人员大部分使用的极限转台的原则设计就是确保建筑物在后期条件下产生的变形处于允许变形范围之内，产生了这种问题，就是通常我们所讲的“地基不均匀”。

在对岩土工程进行勘探工作的时候，工作人员必须要对整个地基的均匀进行判断，这是一项工作人员必须要完成的工作。因此在岩土工程进行工程施工的时候，工作人员必须要对工程施工的平面面积以及深度面积进行了解，尤其是对天然地基进行判断的时候，它的平面面积以及抗震现场的平面面积有些地方是相同的。不过在对岩土工程地基的均匀性进行判断的时候，工作人员可以将岩土工程的水平投影范围作为判断的标准，但是深度面积的地基均匀性和抗震现场的平面面积在进行判断的时候是不一样的。

工作人员在对岩土工程进行勘探工作的时候，必须要注意地基的稳定性的勘探，它是整个勘探工作中最为重要的。工作人员在对岩土工程地基基础进行设计的时候，地形常常是最为重要的，它也是人们最为关心的问题，地形条件会对地基产生很大的影响，它还决定着整个岩土工程地基基础的变化，当工程地基变形比较严重的时候，就会对其他方面产生很大的影响。

很多工作人员在对岩土工程进行勘探的时候缺少见解，没有自己的创造力，整个勘探报告也非常的不完善，所以工作人员的设计方案在实际施工的时候经常会出现很多的问题，两者之间存在着很大的差异，因此工作人员在对岩土工程进行施工的时候会存在很多的安全问题，还会增加岩土工程施工中的不稳定因素。因此在对岩土工程进行勘探工作的时候，工程施工人员以及施工设计人员必须要依据整个岩土工程地基基础的施工地方的主要特点判断平面面积和深度面积，从而确定施工区域的深度，保证整个岩土工程的施工质量，除此之外还能够保证工作人员在进行工程施工的安全。

2 不均匀地基的稳定性带来的影响

在岩土工程的勘探工作中不均匀地基的稳定性一直有着非常重要的地位，它和天然地基的均匀性一样的重要。工作人员可以运用地基失效验算的办法对工程地基的稳定性进行验算，之后就能够将得到了数据作为工程中的重要资料，工作人员在进行工程设计的时候就能够运用到。工作人员在对岩土工程地基基础进行设计工作的时候，通常情况下都会运用等效分层总和的办法，运用这样的方法对整个工程地基进行验算以及判断。一般情况下工程地基的压缩变形就是岩土工程的地基变形，它对整个岩土工程的施工有着很大的影响，所以工作人员在对地基进行勘探工作的时候，假如工程地基出现不均匀的状况时，工作人员必须要依照标准的设计方案进行岩土工程的设计工作。一般情况下工作人员会运用单向连续性基础的办法。工作人员能够把岩土工程分为三个部分，之后再进行分解以及求解，而这三个部分就是指工程的基础结构、工程地基结构以及上部结构。这三个部分的完整性如果被打乱就会得到不均匀地基的岩土层承载力相关具体的数据。

工作人员在进行设计的时候必须要注意岩土工程的地基岩土层承载力没有办法进行取定值，这个问题会给岩土工程的施工质量带来不小的影响，会存在很大的施工安全问题。工作人员在对工程地基进行勘探时如果发现有不均匀情况，一定要对岩土工程的特点进行分析探讨，之后再对岩土工程的地基的稳定性进行验算。

3 地基问题的解决方法

3.1 水泥粉煤灰碎石桩

它还有一个名称就是CFG桩处理法，CFG桩处理法的作用就在于对软土地基的加固，这是对地基进行护理的施工技术，当前社会一直都在不断发展，CFG桩处理法主要是用沉管碎石桩作为基础的，并且经过改良创新的一种软弱地基办法。水泥粉煤灰碎石桩的运用办法就是以下所说，工作人员必须要先把一定标准的粉煤灰、水泥以及石屑与碎石进行混合搅拌，之后再加入一定标准的水把它制作成桩体的样子，粉煤灰以及水泥会进行胶凝工作，在胶凝之后桩体的强度以及整体的特性就会有很大的提升。在运用的时候必须要利用桩体的承载力，并且工作人员一定要迅速地将重力荷载转移到比较深的层面的地基土层里面。这样所得到的承载力将大于天然地基的土层承载力，除此之外还可以提升软土地基的承

载力。

3.2 土工合成材料地基的解决方法

这种办法是运用工程里面的合成材料，在当前的岩土工程中这种方法很受欢迎。这种合成材料有很多的优点，例如它的重量非常小，在工程进行施工的时候也非常简便，它主要是运用于反滤工序、隔离工序、加固补强工序以及排水工程中。在对这样的工程地基进行处理的时候，一般情况下工作人员要在边坡位置以及比较软弱的地基里面埋藏设置合成材料，这样就能够使岩土工程的地基土体更加有弹力，能够提升软土地基的承

载力。

3.3 砂石垫层法

工作人员可以在工程中运用砂石垫层的处理方法，这个方法主要是将软土层挖去，之后工作人员就可以把基础底面夯实，工作人员可以选择没有腐蚀性的砂石对地面进行逐层夯实。这样就能够让它成为岩土工程低级的持力层，这样能够将岩土工程的承载力大幅度提升，在岩土工程的地基沉降量里面，正常情况下工程地基浅层的沉降量比较大，所以工作人员在进行夯实工作的时候一定要以一个科学的标准进行，这个标准就是夯实工作的基础。因为工程地基的持力层是砂石垫层，因此它必须要有很强的应力扩散的效果，这样才可以有效地、科学化地减轻工程地基垫层以下天然土的压力，从而能够降低沉降量。除此之外，因为砂石垫层还可以起到很好的透水作用，砂石垫层可以将工程地基土质里面孔隙水压力快速的消散，这样就能够达到提升饱和土抗剪强度的效果，可以避免塑性损坏的事故产生。

4 确保施工质量关键

岩土工程勘察中对于地基处理的关键就是施工的质量，而质量能够确保的关键就是设计人员所设计的方案是否具有可行性，施工人员是否具有专业的施工技术。在这种情况下，地基处理还有很多不确定，比如说：施工工期比较段，施工所在地的地质条件有很大的差异，前期没有一个很好的设计，在施工的过程中随意的将工序减少，导致施工质量有很大程度的下降。在对项目进行检查时，没有专业的质量检测人才，这些都是地基处理质量的影响因素。所以施工前要依据施工的地形制定出适合的设计方案，在施工的过程中，要严格地按照施工质量要求开展质量检测，避免由于地基意外变形，从而给施工进度带来影响。

5 结语

在岩土工程中最为重要的就是对地基的施工，工程地基一定要经过科学有效的处理工作，如果没有处理好工程地基的问题，那么上部结构就会因为稳定性差而造成很大的问题，这会给岩土工程带来很大的影响，造成很大的安全问题。在对工程进行勘探工作的时候，只有处理好岩土工程的地基工作，才可以确保岩土工程的质量，这个问题是当前岩土工程中最为重要的，也是必须要解决的。在对岩土工程进行施工的时候，最为基础的工作就是对工程地基的处理，在对岩土工程进行施工的时候，工作人员一定要有严谨的态度，严格、认真地工作。工作人员在对工程进行设计的时候一定要在天然的地质条件下，只有这样才能够确保岩体工程的施工质量以及岩土工程的安全。

参考文献

[1] 敖彦龙，尚伊.软土地基岩土工程的勘察及其数据处理研究[J].建筑科学论文，2014，（7）.

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中图分类号：[TE132]文献标识码：A文章编号：

1、理论与经验的关系

岩土工程勘察所涉及的基本理论主要包括土力学的理论、工程地质理论、工程力学理论等，这些工程理论都是一种半科学半经验的理论，很多理论是建立在经验的基础上的，如很多公式都是经验公式。在学习和运用理论的过程中，一定要注意隐藏在公式和规律背后的背景知识和真正实际内涵及其假定边界条件。而积累经验的过程可分为分析与预测现场观测对分析、预测和现场观测结果进行比较、分析、评估和总结3个过程，可见积累经验的过程也离不开理论的支持。笔者认为：理论与经验在岩土工程勘察中具有同等的地位，过分强调哪一点都是不合适的。笔者讨论此问题，目的在于目前很多岩土工程技术人员过分强调经验，而对理论的学习和运用不足，这种现象对岩土勘察技术的发展不利；同时用于对年轻技术人员的传、帮、带上，不利于年轻技术人员的成长，甚至会出现以讹传讹。 2岩土工程勘察方法概述

2.1传统的岩土工程勘察方法存在的问题

2.1.1勘察资料过于地质化。

由于部门长期的条块分割，勘察、设计分散作业，加之岩土工程规范制定和新技术、新方法应用的滞后，以及专业设置过细，岩土工程本身的特殊性等原因，设计与勘察之间脱钩多，使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现，而且勘察也较难参与设计的全过程；设计人员也因知识的局限，很难深层次理解岩土工程勘察信息，因而勘察成果在设计中的转化率较低，造成许多不应有的浪费和损失

2.1.2数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。

地形图是设计系统的底图或基础数据，由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟，与CAD设计软件的接口不匹配，很难顺利实现对接，设计系统不得不重新将勘察资料数字化，影响了设计系统CAD的推广应用。

2.1.3勘察信息数字化程度低。

勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、表格、文字等形式为主，内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准确理解，另一方面造成对勘察信息处理、利用上的困难。

2.1.4数字化勘察技术概述

数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术，通过计算机及其软件，把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)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、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点，把勘察、设计的图纸、图像、表格、文字等以数字化形式存贮，供各专业设计使用。

2.2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，表面模型法(也叫数字表面模型)的历史较早，它的基本内容就是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，也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的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。可以抽象为把一系列同属性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，常用的方法主要有数学模型法和图示模型法，本论文主要讨论图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等，其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法，将做详细分析讨论。

2.3数字化岩土勘察工程数据库系统

基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据，数据来源包括：

2.3.1基础地理数据这些数据主要包括：

①自然区划图。

该图反映被研究区域的地理区划、河流、道路、居民区、山川、公共设施等等自然地理信息。

②地形、地貌图。

该图反映被研究区域的自然地貌情况。

2.3.2岩土工程勘察数据这些数据主要包括：

所研究区域的工程地质勘探资料。经过筛选、处理的各勘探点包括地理、环境、土的物理力学指标在内的所有信息。各类建筑场地的地层信息，比如液化等级、液化指数、特征周期、年代、沉积相等。

3数字化岩土工程勘察应用实现的关键技术

3.1 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，表面模型法（也叫数字表面模型）的历史较早，它的基本内容就是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，也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的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。可以抽象为把一系列同属性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，常用的方法主要有数学模型法和图示模型法，本论文主要讨论图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等，其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法，将做详细分析讨论。

不规则格网法（TIN）是将区域内有限各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。有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式，这里采用一个简单的记录方式是：对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录，三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针，边的记录有四个指针字段，包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针；也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段，分别存储X，Y，Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是：对于给定一个三角形，查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率，当然可以在此结构的基础上增加其它变化，以提高某些特殊运算的效率。

3.2数字化岩土勘察工程数据库系统

基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据，数据来源包括：

3.2.1岩土工程勘察数据这些数据主要包括：

经过筛选、处理的各勘探点包括地理、环境、土的物理力学指标在内的所有信息。

各类建筑场地的地层信息，比如液化等级、液化指数、特征周期、年代、沉积相等。

结合上述分析，数字化岩土勘察工程数据库系统可以按以下几个步骤实施构建：

①岩土工程勘察数据库的概念模型设计。

岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题，为了能获得反映信息世界的概念性数据模型，将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来，仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系，并在此基础上建立相对应的数据库表结构。

②数据库建立实现。

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1 岩土工程数字化勘察技术

岩土工程勘察的对象是建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件,具体而言主要是指场地岩土的岩性或土层性质、空间分布和工程特征，地下水的补给、存贮、排泄特征和水位、水质的变化规律，以及场地周围地区存在的不良地质作用和地质灾害情况。岩土工程勘察工作的任务是查明情况，提供各种相关的技术数据,分析和评价场地的岩土工程条件并提出解决岩土工程问题的建议，以保证工程建设安全、高效运行，促进经济社会的可持续发展。数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术，通过计算机及其软件，把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)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、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。

2 岩土工程勘察技术中存在的主要问题

2.1 采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要，存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题，这些问题主要有以下几个方面：

2.1.1 界面划分，主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分，地质构造和软弱结构面的判定，以及不良地质体的地质界面等。

2.1.2 地质形态，主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定。

2.1.3 岩土参数，主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层即粗颗粒土、残积土和风化岩等。

2.1.4 综合能力，主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力，缺乏如何辨别真伪、归纳总结的能力，缺乏建筑、结构设计方面的知识，常造成勘察的目的不明确，所提供的资料不能满足设计的需要。

2.2 探讨问题的对策

2.2.1 可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面。从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点；并且可以利用综合工程物探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题。

2.2.2 加强室内、外测试新技术和施工检测技术的使用，通过其所获得的数据和资料，经过分析、对比，建立它们之间的关系，并通过工程施工检测所获取的实测资料反算所得到的参数作为对比依据，确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。

2.2.3 加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度，促进其知识的更新换代。勘察单位施行内部岗位轮换制度，促成勘察技术交流、知识渗透，尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座，达到扩大勘察技术人员的知识广度和深度的目的。强调计算机技术的应用，以提高他们的技术综合能力。

3 数字化岩土工程勘察应用实现的关键技术

3.1 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，表面模型法(也叫数字表面模型)的历史较早，它的基本内容就是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，也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的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。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，常用的方法主要有数学模型法和图示模型法，本论文主要讨论图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等，其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法，将做详细分析讨论。不规则格网法(TIN)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。有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式，这里采用一个简单的记录方式是：对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录，三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针，边的记录有四个

指针字段，包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针；也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段，分别存储X，Y，Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是：对于给定一个三角形，查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率，当然可以在此结构的基础上增加其它变化，以提高某些特殊运算的效率。

3.2 数字化岩土勘察工程数据库系统

基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据，数据来源包括：

3.2.1 基础地理数据这些数据主要包括：a.自然区划图。该图反映被研究区域的地理区划、河流、道路、居民区、山川、公共设施等等自然地理信息。b.地形、地貌图。 该图反映被研究区域的自然地貌情况。

3.2.2 岩土工程勘察数据这些数据主要包括：所研究区域的工程地质勘探资料。经过筛选、处理的各勘探点包括地理、环境、土的物理力学指标在内的所有信息。 各类建筑场地的地层信息，比如液化等级、液化指数、特征周期、年代、沉积相等。

3.2.3 数字化岩土勘察工程数据库系统可以按以下几个步骤实施构建：a.岩土工程勘察数据库的概念模型设计。岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题，为了能获得反映信息世界的概念性数据模型，将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来，仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系，并在此基础上建立相对应的数据库表结构。b.数据库建立实现。岩土工程一体化系统的数据有三类：用户输入的原始数据、系统生成的中间数据及最终数据。原始数据由测点数据组成，而测点数据又由测点几何属性数据(位置)和测点信息属性数据；中间数据包括根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等，根据这些模型可以生成用户需要的各种图件，还可以进行各种信息查询操作；最终数据种类繁多，主要是根据用户需要由中间数据生成，包括图形资料和文档资料如，地质勘察报告等。

参考文献：

[1]戴一鸣．工程物探技术在岩土工程中的应用［J］．福建建筑，2004．

[2]GB50021-2001．岩土工程勘察规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2002.

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中图分类号：TU198+.2

文献标识码：A

文章编号：1672-3198(2009)13-0298-01

1　引言

岩土工程勘察是工程设计的先决条件。一般岩土工程信息，包括地形地貌、地层界面、断层、地下水位、风化层厚度以及各种物探、化探资料，这些资料只是一些离散的数据，岩土工程技术人员较难直接利用它们再去分析场地中工程地质参数的分布规律，更何况传统的岩土工程资料分析和解释一般都局限于二维、静态的表达，这种表达描述空间构造起伏变化的直观性差，往往不能充分揭示它们空间变化的规律，难以使人们直接、完整、准确地理解，也就越来越不能满足工程的空间分析要求。

随着计算机图形处理技术的完善，已经完全可以集成以岩土工程建模、岩土工程数字化、岩土工程数据库管理、岩土工程特性分析、岩土工程地质解释以及空间分析和预测、地学统计和图形可视化的一体化系统，继而发展成为现代化、信息化为一体的岩土工程勘察数字化新体系。本论文就将主要对数字化的岩土工程勘察进行简单的探讨，以期和同行分享。

2　岩土工程勘察方法概述

2.1　传统的岩土工程勘察方法存在的问题

(1)勘察资料过于地质化。

由于部门长期的条块分割，勘察、设计分散作业，加之岩土工程规范制定和新技术、新方法应用的滞后，以及专业设置过细，岩土工程本身的特殊性等原因，设计与勘察之间脱钩多，使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现，而且勘察也较难参与设计的全过程；设计人员也因知识的局限，很难深层次理解岩土工程勘察信息，因而勘察成果在设计中的转化率较低，造成许多不应有的浪费和损失

(2)数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。

地形图是设计系统的底图或称基础数据，由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟，与CAD设计软件的接口不匹配，很难顺利实现对接，设计系统不得不重新将勘察资料数字化，影响了设计系统CAD的推广应用。

(3)勘察信息数字化程度低。

勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、表格、文字等形式为主，内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准确理解，另一方面造成对勘察信息处理、利用上的困难。

2.2　数字化勘察技术概述

数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术，通过计算机及其软件，把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)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、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点，把勘察、设计的图纸、图像、表格、文字等以数字化形式存贮，供各专业设计使用。

3　数字化岩土工程勘察应用实现的关键技术探讨

3.1　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，表面模型法(也叫数字表面模型)的历史较早，它的基本内容就是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，也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的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。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，常用的方法主要有数学模型法和图示模型法，本论文主要讨论图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等，其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法，将做详细分析讨论。

不规则格网法(TIN)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。有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式，这里采用一个简单的记录方式是：对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录，三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针，边的记录有四个指针字段，包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针；也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段，分别存储X，Y，Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是：对于给定一个三角形，查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率，当然可以在此结构的基础上增加其它变化，以提高某些特殊运算的效率。

3.2　数字化岩土勘察工程数据库系统

基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据，数据来源包括：

(1)基础地理数据这些数据主要包括：

①自然区划图。

该图反映被研究区域的地理区划、河流、道路、居民区、山川、公共设施等等自然地理信息。

②地形、地貌图。

该图反映被研究区域的自然地貌情况。

(2)岩土工程勘察数据这些数据主要包括：

所研究区域的工程地质勘探资料。

经过筛选、处理的各勘探点包括地理、环境、土的物理力学指标在内的所有信息。

各类建筑场地的地层信息，比如液化等级、液化指数、特征周期、年代、沉积相等。

结合上述分析，数字化岩土勘察工程数据库系统可以按以下几个步骤实施构建：

①岩土工程勘察数据库的概念模型设计。

岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题，为了能获得反映信息世界的概念性数据模型，将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来，仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系，并在此基础上建立相对应的数据库表结构。

②数据库建立实现。

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1.前言

岩溶又可以称为 “喀斯特”,它是可溶性岩石如泥灰岩、石灰岩、岩盐层、大理岩、石膏等，在水的长期作用下经过物理、化学变化而形成的溶沟、溶洞、裂隙、石芽、暗河、钟乳石、漏斗等地质形态的总称。目前我国三分之一以上的国土面积分布着可溶性碳酸盐岩，约为344万km2, 而碳酸盐岩出露面积约为91万km2,其中贵州、广西、云南、四川、湖南、湖北、河北、山西、新疆、、内蒙、青海等地均有大面积出露，具备了岩溶发育的基本要求。目前越来越的专家学者日益重视岩溶这一特殊的地质现象,并从诸多方面加以研究分析，如岩溶的形成机制、条件、类型以及作用因子、形态发育等,并在许多研究方面取得突破和成功。伴随经济的日益发展和西部大开发的深入落实, 工程建设项目广泛涉及岩溶地区,因此岩土工程勘察的技术水平要不断提高以适应岩溶地区工程项目的需要。

2.岩溶的形成条件。

2.1存在大量可溶性岩石

喀斯特地貌广泛分布在我国西南地区,因为这些地区广泛存在岩溶发育主体-可溶性岩石，这是岩溶形成的基本条件。其中硫酸盐岩、碳酸盐岩以及卤化盐岩在水的长期侵蚀溶解作用下,形成了奇特的喀斯特地貌，广泛分布在地表及地面。

2.2岩石的透水性

岩石本身具有的裂隙和孔隙为流动水的下渗提供条件。岩石的透水性随着裂隙的增大而增强,岩溶现象也越发明显。岩溶作用的强弱影响着溶洞的大小,以及地下管道复杂程度,岩溶作用越强，地貌发育越完整,并逐渐形成不断增大、完善的地下循环网。

2.3流水的溶蚀、动力作用。

二氧化碳是岩溶地貌形成的必要条件,空气、矿物风化以及有机物的分解是水中二氧化碳的主要来源。二氧化碳与水反应生成的碳酸,这个反应赋予了水溶蚀的能力。流水的动力作用增强了水的溶蚀能力,流水作用使水中的二氧化碳得到及时补充,以保证水的溶蚀作用不断进行,溶蚀能力不断加强巩固。与此同时流水带动水中砂石碎粒与岩石产生机械摩擦，进一步的侵蚀有利于岩溶作用的不断加强与深入。

2.4气候的影响

我国西南地区地表径流较为稳定,流水下渗作用连续,得益于这些地区湿润的气候条件,降水规律且降水量大使流水得以及时补充和更新，岩溶作用得以不断进行。

3.岩溶地区工程施工存在的问题

3.1地基稳定性受岩溶引起的地表破坏、形变影响

水库渗水、桥涵下沉开裂、建筑物损坏等现象是岩溶作用的结果。岩体洞穴顶板形变造成地基不稳定;岩溶岩面起伏造成土质地基的不均匀压缩形变;岩溶水流无规则变化造成工程施工及建筑使用的不便。这些现象不仅阻碍生产生活的顺利进行,并且危及人的生命财产安全。

3.2工程施工的地基处理受岩溶影响存在一定难度。

岩溶地区地基处理异常复杂受诸多因素影响，如岩溶面的标高起伏高低不一，各溶洞连通性难以确定, 水流变化无规律，形成岩洞的大小方位无规律可循，时常有同一垂直面出现多个岩洞的情况。

4.岩溶地区岩土工程勘察方法及探测技术

目前岩溶地区岩土工程勘察方法及探测技术,通常采用钻探这一常规手段, 但由于该法成本高、勘探周期长，不可能全面探明复杂的岩溶分布情况。因此要求采用综合物探的方法对岩溶进行立体勘探，才能解决某些地质学方法无法解决的问题。

4.1工程地质调查与测绘

包含了地层岩性、水文地质、岩溶地形地貌的调查测量及试验。如勘察岩溶的一般发育区，应重点摸清溶沟、溶洞的分布状况、规模大小，以及充填性、危害性等等。勘察岩溶的发育区：由于岩溶发育区地基十分复杂，应重点摸清基岩溶洞的分布状况、规模大小，以及充填性，溶洞间连通性，地下水的径流流向，地下水与地表水的水力联系等。工程地质调查与测绘的方法实用简单,能较为直观获得野外工程地质资料。

4.2地球物理勘探

岩体中复杂的岩溶洞穴的探测适用此法,除了电阻率法、无线电波透射法、声波透射法、射气测量高密度电法、地面地震反射波法、微重力法等, 在岩土工程勘察过程中得以广泛应用的还有层析成像、地质雷达等技术。这些技术在确定岩溶溶洞、土洞及塌陷等的形态分布以及充填情况时起着不可替代的作用。由于岩溶塌陷具有复杂性、隐蔽性和突发性，单纯监测地面沉降、地面和建筑开裂情况来监测塌陷的效果并不理想,此时采用层析成像等直接监测和间接监测技术来监测塌陷则能收到良好的效果。对于隐伏的岩溶问题监测,首选地质雷达、微重力和地震面波法,其次是地震反射波法、地震折射波、电阻率成像法等。作为最理想的勘探方法之一，地球物理勘探在勘探大面积岩溶发育和深部岩溶分布状况上有着不可替代的作用,但探测结果的准确性易受地理位置地等因素干扰影响。

4.3工程地质原位测试技术

通过采用动力触探试验、原位标准贯入试验，对溶洞、土洞中充填物、岩溶塌陷堆积物的地基土承载力和工程地质性质进行探测。该技术具成本低、操作简单的特点，在各岩溶地区得以广泛应用。

4.4遥感技术

包括航空遥感、侧视雷达遥感、热红外遥感、地球资源卫星遥感(MSS、TM、SPOT)等技术，遥感技术具有重复性好、勘测范围大等特点,利于从总体研究岩溶地形地貌、地质构造、岩溶层组划分等,因此被广泛应用于岩溶地区大型工程的岩土工程勘察工作，而民用与工业建筑不常用。

4.5示踪试验

用荧光染料等示踪剂对岩溶地下水联通进行测试及长期监测研究，以测明岩溶的发育程度和溶洞分布、连通情况。该方法简单方便，可信度高，但不适用于无地下水的溶洞。

4.6模型试验

采用一定规模的模拟试验装置,模拟土层沙砾在诸如不同水动力条件的岩溶塌陷过程，以此探求岩溶地基的稳定性。该法通常用于研究岩溶的塌陷。

4.7插钎试验

在地基基坑开挖后,用一定长度钢钎以相同间距插入上覆土层的方法,探明土层中是否存在发育中的岩溶土洞或塌陷软弱层。该法具有施工简单、经济实用、效果显著的特点。

5.常用的岩溶地基处理方法

5.1溶洞地基的处理方法

对于风化裂隙破碎、围岩不稳定的岩体,可采用清爆填塞以及灌浆加固等处理方法;对于顶板破碎、高度较大，但洞壁完整的溶洞,可以采用钢筋混凝土梁板跨越处理方法;对于较为宽大的洞隙,可采用调整柱距和洞底支撑等处理方法。

5.2土洞地基的处理方法

一般对洞体采用挖填灌浆、梁板跨越的处理方法以及处理地表水和地下水的方法。

5.3岩溶塌陷的处理方法

通常采用灌浆、强夯、换土垫层、旋喷加固、梁板跨越以及地表水疏排围改治理的处理方法。

6.结语

岩溶地区地质情况研究是一个较为复杂的问题，实际岩土勘探工作中遇岩溶问题时，我们应根据具体的情况，全面分析考虑当时的地质条件，从而采取合理有效的岩土勘察方法，以此清楚了解岩溶的发育状况和趋势，正确评价工作区地质环境，并提出合理的解决方案。

参考文献：

[1]杨漫熙.浅谈强化岩土工程勘察的措施与手段[J]中小企业管理与科技(上旬刊),2010,(05).

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因其平常，技术人员中有人掉以轻心，不认真对待，因其特殊，又有人爱把它复杂化；工作方法不正确，就容易犯一些低级的错误。这些都是很不应该的，因为贵州地区对红粘土的研究是相当透彻的，而且相关的规范和论文都有详尽的论述。

本人依据自已在贵州安顺地区多年从事岩土勘察的经验和心得，谈谈对本地区红粘土的粗浅认识以及一些较为实用的工作方法。

一、对红粘土的认识

1.概念

红粘土，一般人会顾名思义：为红色―实际上以黄褐、红棕色为主的粘土―-具备塑性的土，其实这是红粘土最基本的属性，也仅是成为红粘土的必要条件。根据《土工程勘察规范》，《贵州建筑岩土工程技术规范》：“颜色为棕红、褐黄，覆盖于碳酸盐岩系之上，液限大于或等于50%的高塑性粘土为红粘土”。

红粘土为碳酸盐岩系的岩层经红土化作用所形成，具上硬下软，明显收缩性，裂隙发育。其“红”，不仅指外观颜色，更重要的是指经过红土化作用。

红粘土实际上就是碳酸盐岩系的残坡积层，其母岩就是碳酸盐岩系，包括其中偶夹的少量非可溶岩。

2.红性土的鉴别

红粘土与非可溶岩的残坡积粘土、其它原因形成的粘土之间，实际上还是很容易区分的，这得益于其具有的特殊形成条件和物理性状；另外即便外观相近，或者物理性能指标相近时，红粘土的力学性能也优于其它粘性土。这是红粘土被归类于特殊性土的重要原因之一。

红粘土的鉴别程序：先进行野外鉴别，首先从场地情况看是否在碳酸盐岩地区，如果作了井探、钻探的话，还可以观察是否具有上硬下软及裂隙发育的特点；然后从颜色、物质成分、颗粒大小等微观方面进行区分。如果野外不能准确判别，则进行室内鉴别，室内鉴别很容易，根据取样测试所得物理力学参数进行判断，当粘土的液限大于50时即可定为红粘土。

安顺地区红粘土大面积地分布，但也有其它粘性土出露，如旧州、双堡等地可见到吴家坪组、夜郎组等的粘土岩、砂泥岩地层风化形成的粘土层。如只要看到是黄褐色或红棕色的粘性土，就断定是红粘土，并依此采用手段和勘察方法，可想而知，最后得出的地基承载力等数据和地基评价结论可能根本就是错误的，与实际情况严重背离。

实际工作中，红粘土鉴别判断准确与否将影响勘察方法和评价结果。

二、红粘土地基的重要特性

在建筑行业，红粘土地层被利用作为房屋或构筑物基础持力层的称为红粘土地基，红粘土地基具有以下几个特性：

1.较高的承载力与较低的压缩变形

在贵州，红粘土地基具几千年的利用历史，这与它良好的物理力学性能分不开。

红粘土虽孔隙比高e=1.1-1.7，天然含水量达w=30-60%，但压缩系数约为a1-2=0.1--0.4MPa-1，属中、低压缩性。

一般来说，硬塑状红粘土地基承载力可达210Kpa以上，可塑状红粘土地基承载力可达160-210Kpa，软塑状红粘土地基也可达120-160 Kpa。采用条形基础或独立基础的多层住宅，多利用位于浅层的硬、可塑状红粘土地基。

2.厚度不均匀与状态不均匀

在水平方向上，其厚度变化大。实际中，我们常遇到此类情况：相邻两个钻孔间红粘土层厚度相差很大，甚至一个钻孔是较厚的红粘土而另一个钻孔直接出露基岩，这是因下伏碳酸盐岩的岩溶面起伏较大造成的。

在垂直方向上，其状态变化大。由于土层含水量不同从上至下可以呈现出坚硬、硬塑、可塑、软塑甚至流塑多种状态变化。 硬塑和可塑状红粘土厚度大，埋藏较浅，而软塑、流塑状红粘土位于下伏溶槽部位。

3.裂隙性与胀缩性

红粘土具有强烈的裂隙性。浅表层的红粘土层，可见到明显被裂隙“切割”，裂隙面垂直或倾斜，并向下发育影响深度较大。红粘土边坡开挖后如不及时封闭，则坡面很快会成块成块地掉落；如为红粘土基槽，开挖后地面也很快会龟裂。这是因为红粘土易失水收缩，吸水膨胀造成的。

红粘土地基的裂隙性为土洞的形成创造了条件。

安顺地区乡镇和农村建筑仍广泛利用红粘土地基。城区因高层建筑兴起，利用红粘土地基渐趋减少，但基坑边坡开挖和支护工程仍离不开对红粘土的利用和研究。

4.与土洞、岩溶关系密切

利用红粘土地基离不开对土洞和岩溶存在的判断分析。

土洞和岩溶都是不良地质作用的结果。土洞常见于红粘土地层与下伏碳酸盐岩接触面之上，岩溶见于碳酸盐岩等可溶岩岩层中。

由于红粘土与碳酸盐岩的特殊关系，红粘土与土洞、岩洞有着密切的联系：土洞可产生于红粘土中，但与下伏岩溶裂隙和溶洞相关；岩溶不发育时，一般不会有土洞；土洞发育时，其下伏岩溶必定发育。红粘土、岩溶、土洞的形成基本条件就是有碳酸盐岩等可溶岩的存在。值得注意的是，红粘土仅存在于碳酸盐岩系地区，而岩溶和土洞可产生其它可溶岩系地区。

安顺地区红粘土地层中较少见土洞发育，但不能据此排除土洞的存在，比如在镇宁境内红星发展公司的旋窑地基勘察时曾发现土洞；本地区对红粘土地基进行勘察，还应注意下伏岩溶对地基的影响。

三、红粘土地基的勘察、评价和验槽

1.勘察

1.1原则

勘察工作的指导原则是做到既安全适用，又经济合理。通俗地说，勘察中采取的手段和方法应是必不可少的，又不是多余的，要保证提出的基础方案是最合理最可靠的，同时也是最节约的。红粘土地基勘察也不例外。

1.2工作流程

勘察技术人员应先搜集资料，实地踏勘，并因地制宜作出切实可行的勘察纲要和施工方案并通过审核确定，然后依此进行勘探孔布置及施工。

1.3工作方法

勘察工作中最重要的环节是勘探施工与岩土测试。

a勘探孔布置与施工方法

对红粘土地基而言，地基的均匀性与否是布置勘探孔间距和确定勘探深度的重要依据。

《岩土工程勘察规范》将红粘土地基按均匀性分为均匀地基（称I类）和不均匀地基（称II类）。所谓I类就是基底下压缩层范围内全为红粘土的，而II类则是基底下压缩层范围内为红粘土和碳酸盐岩组合的；其勘探间距和深度均按规范规定即可。

而我们面临的问题是，勘察工作进行前，如何断定一个全新的建设场地的红粘土地基是I类还是II类呢？

常用的方法是先通过对周边地层出露情况和相邻建筑的地基类型等调查和分析，作出初步判断，并依此确定勘探点间距和深度；如无法作出判断，那么较适用的方法是先按红粘土地基I类布置，如在施工中发现不符，可以调整勘探点间距至红粘土地基II类要求。具体操作可先勘探建筑物的四个角点位置，和少部分重要受力点，初步查明场地的特征，获取部分点位的地质信息之后，就好确定后续勘探孔了。

这就是勘探孔布置的先疏后密原则，遵循先鉴别土性后取样，先角点后一般点的顺序。

需要注意的是，红粘土均匀地基（I类）勘察过程中应设置一定数量的控制性鉴别钻孔，其深度应超过基底压缩影响范围以下达到基岩面，以确定红粘土层下部基岩面之上不存在土洞；如有土洞则应进行土洞勘察。而红粘土不均匀地基（II类）实际是土岩组合地基，其岩是碳酸盐岩，因此要有部分控制性孔进入基岩内，以确定岩溶的发育程度会对之上的红粘土无大的影响，如岩溶发育，则按岩溶地基进行勘察。

b岩土取样与测试的方法

岩土样取样位置和方法，规范中都有严格要求，但实际操作中，有些土样是用厚壁取土器甚至是岩芯管取出的，只能达到III级土样标准，如果利用C、Φ值来计算其承载力,将会出现较大误差,那么可采用《贵州省岩土工程技术规范》中的方法，即利用其aW、Ir指标采取查表内插法计算其承载力等参数。

岩土测试工作一般委托有资质的单位进行。

我们应注意的是，如果引用相邻地基的测试成果，要考虑限制条件：一般不能相距太远，同时地形地质条件应相同或相似，如岩土结构类型、地质构造等相同。一般来说岩样的可引用性应高于土样。

2.评价

对红粘土地基进行评价时，应充分考虑红粘土地基的特性。

红粘土地基兼具较高承载力和较低压缩性的特性，使红粘土地基满足大多数多层房屋和构筑物的要求。据贵州省建筑设计研究院计算和实测得出结论，呈坚硬、硬可塑红粘土地基“变形总量较小，通常为2.0～3.0cm，一般很少超过10.0cm。因此红粘土地基一般可满足房屋和构筑物平均沉降量要求”。在进行地基评价时，当满足承载力要求时，一般不用进行变形验算。

由于红粘土地基的基础一般浅埋，就要考虑浅部的裂隙对地基力学性质的影响，在计算其地基承载力等参数时可考虑一定的折减。

对红粘土地基变形不均匀性特性，我们可以从整体和局部的关系来看这个问题。整个场地或许会表现为岩土组合、状态变化大，但具体到某一幢建筑则可能就是均匀地基（I类），这就是场地和地基的关系，应分别进行评价。

红粘土均匀地基（I类）是良好的天然地基。而对红粘土不均匀地基（II类），应进行处理，基底出露岩土的面积多少决定地基处理的方式，如果岩石多，则土层部分可采用挖除后回填毛石混凝土、梁板跨越等方式，如果土多，则岩石部分应清除并采用软垫层处理更为实用；也可以通过调整上层设计方案，或改变基础形式、尺寸等处理方式。勘察技术人员应在施工和报告编制过程中与设计人员保持沟通，并适时调整勘察方案、对地基、基础方案提出科学合理的建议。

3.验槽

验槽实际上是对勘察和评价成果进行检验，是红粘土地基勘察中不可或缺的一个环节。

由于红粘土地基较为复杂，实际工作中难免有偏、漏、错的问题，那么除了进行施工勘察外，现场验槽可以很好进行补充或纠正。

验槽现场相当直观，基底红粘土的物理性状、分布均匀情况、与勘察报告的描述之间的差异等可谓一目了然。认真进行验槽工作并及时作对比总结，对今后工作会很有帮助，如果只是把验槽作为走过场，就可能错失纠错的机会。

四、总结

红粘土为一种特殊性粘土，其物理力学性质与一般粘性土差异很大。

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中图分类号：E271 文献标识码： A

随着计算机图形处理技术的完善，已经完全可以集成以岩土工程建模、岩土工程数字化、岩土工程数据库管理、岩土工程特性分析、岩土工程地质解释以及空间分析和预测、地学统计和图形可视化的一体化系统，继而发展成为现代化、信息化为一体的岩土工程勘察数字化新体系。本论文就将主要对数字化的岩土工程勘察进行简单的探讨，以期和同行分享。

一、岩土工程勘察方法概述

1. 传统的岩土工程勘察方法存在的问题

（1）勘察资料过于地质化。

由于部门长期的条块分割，勘察、设计分散作业，加之岩土工程规范制定和新技术、新方法应用的滞后，以及专业设置过细，岩土工程本身的特殊性等原因，设计与勘察之间脱钩多，使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现，而且勘察也较难参与设计的全过程；设计人员也因知识的局限，很难深层次理解岩土工程勘察信息，因而勘察成果在设计中的转化率较低，造成许多不应有的浪费和损失

（2）数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。

地形图是设计系统的底图或称基础数据，由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟，与CAD设计软件的接口不匹配，很难顺利实现对接，设计系统不得不重新将勘察资料数字化，影响了设计系统CAD的推广应用。

（3）勘察信息数字化程度低。

勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、表格、文字等形式为主，内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准确理解，另一方面造成对勘察信息处理、利用上的困难。

二、数字化勘察技术概述

数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术，通过计算机及其软件，把一个工程项目的所有信息（勘察、设计、进度、计划、变更等数据）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、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点，把勘察、设计的图纸、图像、表格、文字等以数字化形式存贮，供各专业设计使用。

三、数字化岩土工程勘察应用实现的关键技术探讨

3.1 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，表面模型法（也叫数字表面模型）的历史较早，它的基本内容就是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，也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的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。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，常用的方法主要有数学模型法和图示模型法，本论文主要讨论图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等，其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法，将做详细分析讨论。

不规则格网法（TIN）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。有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式，这里采用一个简单的记录方式是：对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录，三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针，边的记录有四个指针字段，包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针；也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段，分别存储X，Y，Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是：对于给定一个三角形，查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率，当然可以在此结构的基础上增加其它变化，以提高某些特殊运算的效率。

3.2 数字化岩土勘察工程数据库系统

基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据，数据来源包括：

（1）基础地理数据这些数据主要包括：

①自然区划图。

该图反映被研究区域的地理区划、河流、道路、居民区、山川、公共设施等等自然地理信息。

②地形、地貌图。

该图反映被研究区域的自然地貌情况。

（2）岩土工程勘察数据这些数据主要包括：

所研究区域的工程地质勘探资料。

经过筛选、处理的各勘探点包括地理、环境、土的物理力学指标在内的所有信息。

各类建筑场地的地层信息，比如液化等级、液化指数、特征周期、年代、沉积相等。

结合上述分析，数字化岩土勘察工程数据库系统可以按以下几个步骤实施构建：

①岩土工程勘察数据库的概念模型设计。

岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题，为了能获得反映信息世界的概念性数据模型，将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来，仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系，并在此基础上建立相对应的数据库表结构。

②数据库建立实现。

岩土工程一体化系统的数据有三类：用户输入的原始数据、系统生成的中间数据及最终数据。原始数据由测点数据组成，而测点数据又由测点几何属性数据（位置）和测点信息属性数据；中间数据包括根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等，根据这些模型可以生成用户需要的各种图件，还可以进行各种信息查询操作；最终数据种类繁多，主要是根据用户需要由中间数据生成，包括图形资料和文档资料（如地质勘察报告等）。

结束语

作为一门应用型学科，岩土工程最终是为工程建设服务的。工程建设中遇到的各种岩土问题都应该成为岩土工程重点研究的课题。土木工程建设与岩土工程有着密不可分的联系，在中国这种联系表现的更加突出。要提高我国的岩土工程勘察技术，实现数字化是必经之路，也是勘察技术发展的必然趋势。它极大的改变了传统的勘察技术，综合运用各学科的知识，无论在操作方法还是实现效果上都有较大的优越性。但是在当前，这一技术依然处于发展的初级阶段，未来之路依然很长，其中有很多关键性的问题没有得到很好的解决，在人才方面也较为匮乏。因此，我国要大力培养岩土工程勘察设计方面的专业人才，加大该技术研究的投入力度，从真正意义上实现岩土工程勘察技术的数字化。

参考文献：

[1] 岳海东，王梅雨，谢雨繁.岩土工程勘察技术方法措施分析探讨[J].中国房地产业，2011（3）.

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中图分类号：TU475+.5文献标识码： A 文章编号：

一．前言

中国是膨胀岩土分布最广的国家之一,在黄河流域及其以南的20 余个省区均有不同范围的分布。由于膨胀土分布广泛，种类繁多，而且不同地区膨胀土差异较大，作用机理复杂，对其成因的认识还不够充分,因此在工程应用中对膨胀土造成的危害的影响远未达到消除与解决，因而加强对膨胀土的研究工作，是一件现实而有意义的工作。

二. 膨胀土的组成

膨胀土是指黏粒成分主要由强亲水性矿物组成的,液限大于40%且胀缩性能较大的黏性土。主要由次生黏土矿物—蒙脱石和伊利石组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性。由于组成成分及比例的不同,其外观一般呈现褐色、红色、黄色或灰白色等,一般土质细腻,黏性大,呈硬塑状态,斜交裂隙和光滑面发育,裂面颜色呈灰白、黄褐等杂色交混,无明显界限。膨胀土的微结构特征值随母岩与地质成因不同而各异，灰白色膨胀土主要是残积膨胀土，由岩石风化而成，富含CaO颗粒（疆石结核）。

三．膨胀土的膨胀收缩成因及危害

1、膨胀土的膨胀收缩成因

粘性土具有亲水性，当浸水膨胀时，因土的外层膨胀量大，土粒间的联结强度就降低得更多，如果降低到不能承受土本身的自重时，就会崩裂、散开，即崩解，如此由外向里地发展，直到完全崩解。当含水量减少，结合水膜变薄，粒间引力作用增强，土粒相互靠拢，粘性土的体积因而缩小。天然含水量越小，膨胀性越大，反之，则收缩性越大。

2、膨胀土的危害

坐落在膨胀土地基上的房屋建筑，随季节性气候的变化会反复不断地产生不均匀的升降，从而使房屋破坏，尤其以单层或低层砌体房屋较为严重，危害性很大，并具有如下特征：

建筑物的开裂破坏具有地区性成群出现的特点。遇干旱年份裂缝发展更为严重，建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。

房屋墙面两端转角处的裂缝。如外墙出现垂直裂缝，端部斜向裂缝和窗台下水平裂缝，山墙上的对称或不对称的八字形、X形裂缝等。

（三）室内地坪和楼板发生纵向隆起开裂，并常与室外地裂相连，在地裂通过建筑物的地方，建筑物墙上出现上小下大的竖向或斜向裂缝。

四．对膨胀土地区岩土工程勘察的目的

1、查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案和建议；

2、查明场地岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力，提供岩土层的物理力学性质指标和变形计算参数；

3、查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物；

4、调查地表水的排泄和积聚情况以及地下水类型、水位和变化规律；查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度；

5、判定场地水与土对建筑材料的腐蚀性；

6、查明膨胀岩土的岩性、地质年代、成因、产状、分布以及颜色、节理、裂缝等外观特征；

7、划分地貌单元和场地类型，查明有无浅层滑坡、地裂、冲沟以及微地貌形态和植被情况；

8、搜集当地降水量、蒸发力、气温、地温、干湿季节、干旱持续时间等气象资料，查明大气影响深度；

9、评价场地与地基的地震效应；

10、对场地工程地质条件进行分析评价，提供经济合理的地基基础设计方案和建议；并提供满足设计、施工所需的岩土参数；

11、对桩基类型、适宜性、持力层选择提出建议，提供桩基设计计算参数，并对成桩可行性、施工对环境的影响及桩基施工中应注意的问题提出建议；

12、对基坑的设计、施工方案提出建议，提供基坑稳定性计算、基坑开挖与支护设计所需的岩土技术参数。提供基坑开挖采取的地下水控制措施，提出抗浮设防水位。当采用降水控制措施时，分析评价降水对周围环境的影响。

五．膨胀土的勘察方法

对于膨胀土地区的勘察方法主要有钻探取样进行室内试验及原为测试等方法。为了对膨胀土的特性有一定的了解，采用钻探结合原位测试如：静力触探、标准贯入试验、旁压试验等方法对膨胀土进行综合评价。对于埋藏较浅的膨胀土欲采用天然地基时，条件允许的情况下采用浸水载荷试验的方法来确定地基土的承载力，取其破坏载荷的1/2 来作为地基土承载力标准值，单更切合实际的是根据建筑物情况按实际变形要求在P-S 曲线上选取所对应的荷载作为地基土承载力。另外，据有关资料表明，采用SWS 型多波列数字图像工程与工程检测仪对膨胀土地区进行勘察发现，该方法对膨胀土层面的划分效果明显，对于浅层膨胀土中夹层及不良地质体的探明尤为突出，因此，大面积的勘察时，宜采用SWS 工程勘探与检测仪进行剖面的勾勒，然后有重点的进行指标选取。

六．膨胀土勘察要点

膨胀土勘察的要点包括勘探、室内试验、资料整理等。勘探方法包括钻探、静力触探、井探、人力钻等；试验主要为室内试验、标准贯入试验、动力触探试验；膨胀土路基资料整理的重点在于划分膨胀土的分布范围、判定膨胀土的膨胀潜势。在进行勘察时我们应注意：

1、外业：野外记录应注重颜色、状态、湿度、包含物、裂隙等详细记采。结合勘探情况，详细调查地表水的排泄和集聚情况，地下水类型，特别是上层滞水的排泄和富积情况，常年水位和变化幅度等。野外钻探严禁用水，确保取样质量，取样位置应从地面下1到3.5米，间距宜为0.5到1米。

室内试验：可按拟建工程的设计要求选作不同的试验项目，对低矮砖混建筑物和市政工程建设除了进行常规项目的测试且，还应按要求做特殊试验。

资料整理：膨胀土地基变形量的计算，在不同地区的不同条件下应注意采用相适应的计算方法，考虑到天气气候等条件的影响。

七．膨胀土的处理方法

膨胀土最大的危害在于其胀缩性引起地基基础的变化，因此，膨胀土的处理方法也是针对该特点来进行的：

1、垫层：对于埋藏较小的膨胀土层，且下伏非膨胀土层较深时，可将表层强风化层挖除后采取砂或砂石垫层来进行处理，以充分利用膨胀土承载力较高的优点。

2、砂桩：砂桩与垫层相结合的的办法在于改变膨胀土的内因特性。布庄宜采用梅花点或矩形点布桩，砂桩的长度应大于大气影响深度，桩径及桩距视膨胀土等级而定，一般取置换率为6.5-12%，砂为中砂，垫层顶面必须有防水措施，但该方法只有膨胀土等级较高时才采用。

3、桩基础：对于埋深较大（大于8.0 米）上覆土层强度指标较低的膨胀土层，可考虑采用桩及扩底桩等基础形式，膨胀土首选为桩基持力层。据有关资料，此时膨胀土可按一般粘性土考虑，结合其特点，桩侧平均摩阻力值宜取180kPa，通过几种桩型试验和应用情况的分析比较，认定扩底桩是较为理想的桩基形式。

八．结束语

膨胀土是影响房屋建筑安全稳定的不良地质，其危害性较大，在房屋设计中应尽量将基础埋在大气影响深度以下，或直接坐在非膨胀土层上，避开膨胀土的膨胀应力，否则应采取安全有效的措施对其进行处理，最大限度地减少膨胀土带来的危害，以确保建筑物的安全使用。

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