建筑岩土工程勘察关键技术研究

2023-08-17杨梓楠,朱振华,金显龙等

工程建设与设计 2023年14期

1 引言

岩土工程勘察是建筑工程的基础，也是保障建筑工程质量和安全性的重要环节，因此，受到了研究人员和工作人员的高度重视。李鸿强[1]对我国岩土工程勘察现状进行了阐述与分析，并基于分析结果，给出了相应的改进策略。尹海云[2]探讨了建筑工程中岩土勘察及地基处理中存在的问题，以及相应的解决措施，为我国地基处理技术的发展提供了参考。张琨阐[3]述了当前膨胀土地基岩土勘察中的常见问题，并分析了这些问题出现的原因，最终根据分析结果给出了相应的解决方案，提升了建筑工程的安全性。在上述内容中可以看到，在建筑工程中，岩土工程勘察十分重要，对建筑工程的质量与安全性均有重要影响。为此，本文对我国岩土工程勘察技术的必要性和存在的问题进行探讨与分析，并给出了相应的改进措施，从而提升我国岩土工程勘察技术水平，促进我国建筑行业的发展。

2 岩土工程勘察的必要性分析

在建筑工程的建设过程中，建筑物的安全性、稳定性以及建设质量均与建筑地形息息相关。但在实际施工过程当中，地质地貌、土壤性质、地下水等因素均会对建筑工程的施工效率和质量产生一定程度的影响。因此，在建筑工程施工之前，完成地质勘察工作是十分必要的。常规的岩土地质勘察工作主要包括4 点：首先是对施工环境地形地貌、水文情况以及地质结构的勘察，如图1 所示；其次，通过相应的高精度仪器对现场进行实地考察；然后，对施工场地中的土质进行取样分析；最后将勘察和分析结果进行整理备份，并将整理结果上传到相应的管理部门进行决策。

图1 岩土地质勘察工作现场

相关工作人员进行岩土勘察工作，进而分析地层岩性，检测建筑工程环境区域的岩土性质与岩土分布。再利用各种先进的技术与设备对勘察数据进行试验分析，检测出持力层的位置，进而获取持力层的地基承载力极限数值，为地基的设计与建设提供数据支撑和参考。在这个过程中，工作人员要通过各种仪器对建筑工程环境中的地形地貌进行全面的勘察，保证勘察结果数据的全面性与精确性，为后续的建筑工程施工奠定坚实的基础。除了地质条件以外，水文环境也是勘察工作的重要环节。

进行水文环境勘察时，工作人员需要根据现场的环境选择合适的勘察方式。例如，当建筑工程施工场地附近没有明显的地面径流时，工作重心应当是地下水情况勘察，获取地下水的各种参数，从而掌握地下水的实际情况，保障地基建设的安全性。若建筑工程的施工场地附近存在陆上水资源，则在进行水文勘测时需要考虑地下水和地上水的相互作用，并根据勘察结果制订科学、合理的降水方案与防水方案，防止水文环境对建筑工程施工的进度和质量造成影响。

在规模较大的建筑工程项目中，岩土勘察工作是必需的环节。岩土勘察工作中得到的勘察数据是建筑方案设计和修改的基础与参考，对后续建筑工程能否顺利施工有直接关系，也影响着建筑工程的安全性和质量。基于上述内容，岩土工程勘察非常有必要。

3 当前岩土工程勘察中存在的问题

3.1 勘察工作流程较为烦琐

在岩土工程勘察过程中存在着诸多问题，包括施工人员操作不规范、操作流程多、操作过于烦琐等情况，导致勘察工作很容易受到人为操作的影响产生误差，从而影响勘测数据的准确性。勘量数据作为项目决策的重要依据，其准确性对建筑工程的重要性不言而喻。而烦琐的工作流程所带来的数据误差会对后续的建筑工程施工造成不利影响。另外，由于岩土工程勘察流程较为烦琐，在一定程度上提升了勘察工作的难度，对相关技术人员的技术要求较高，过多的操作环节也更容易造成误差的累计，对相关数据的采集造成负面影响。

3.2 岩土层内部结构复杂

岩土结构在地质地貌以及形成过程中受到的温度、压力等物理和化学因素的影响下，具有极强的差异性和复杂性。目前常用的岩土结构勘察方法为物探法，即根据物理学原理，使用各种仪器勘察岩土结构的物理性质，得到地震波速度、密度、放射性和磁化率等指标，作为判定岩土内部结构的依据。常见的岩土类型包括岩浆岩、沉积岩和变质岩等，其内部结构包括碎屑结构、泥质结构、生物结构、结晶结构、变余结构等。在实地勘察过程中，虽然工作人员会使用一些高精尖技术与设备，但岩土体内部结构较为复杂，需要施工人员进行全面且准确的结构判断。若工作人员对岩土内部结构的了解不够充分，则很难获取精确的勘察数据，从而影响后续建筑工程的开展。

3.3 工作人员专业素养不足

在岩土工程勘察过程中，技术人员是工作主体，因此，技术人员的专业素养和能力水平是影响勘察数据精确性和质量的关键因素。然而，在当前阶段，部分岩土工程勘察技术人员的专业素养还有一定的提升空间，主要表现为以下几点。

首先，部分岩土工程勘察技术人员从事本行业的时间较长，对自己的相关工作经验过度依赖，在工作过程中缺乏学习意识，因此，对各类先进的技术、精密设备的认知程度和应用程度均无法满足工程建设要求。

其次，在建筑工程的施工过程中，部分岩土工程勘察技术人员缺乏应有的职业素养，道德水平也有待提高，在勘察工作过程中缺乏端正的态度，从而影响整个岩土工程勘察工作的进度和质量，极大地降低了勘察效率。

最后，一部分岩土工程勘察技术人员缺乏一定的数据分析能力，因此，在数据采集后的数据分析阶段常常出现失误，导致后续的工作质量与工作效率持续下降，若情况严重甚至会导致建筑工程中发生一些安全事故。

3.4 限制因素较多

除了工作流程、岩土内部结构以及工作人员自身素养以外，岩土工程勘察工作的效果也会受到其他因素的影响，其中，自然因素包括气候条件对勘察工作的干扰、是否为强降水时期、是否处于板块活跃地带等；社会因素包括工期的安排、资金的投入、预期方案的评估等；其他因素包括团队人员配置、勘测设备性能以及岩土结构的稳定性、耐久度以及强度等。因此，岩土工程勘察工作人员应当视建筑工程的实际情况，将勘察工作的质量评定结果定为一个合理的范围，而非限定为一个固定的标准数值，因地制宜地灵活调度，尽量避免因制度流程僵化给勘测工作带来不便和限制。

4 岩土工程勘察技术的改进策略

4.1 加大对前期准备工作的重视程度

充分的准备工作可以有效提高岩土工程勘察工作的质量，缩减岩土工程勘察工作需要的时间。因此，在进行岩土工程勘察工作之前，需要制订合理的计划，并根据勘察计划做好前期的准备工作。在前期的准备工作中，企业和相关工作人员应提前熟悉勘察区的基本地质特征，并根据以往提交的勘查区地质报告或研究结果，掌握勘探地区的岩层结构、分布状况、地层构造等信息，保证勘探质量，从而帮助施工企业制订合理的施工方案。

4.2 选择可靠的先进设备

地质勘探常用的探测仪器主要有水准仪、动探仪器、标贯仪器、GPS 定位仪、钻机和取土器等。所谓“工欲善其事，必先利其器”，在信息技术与科学技术不断发展的过程中，在我国建筑市场中也逐渐出现一些先进的地基勘察设备。先进的设备能有效提升地基勘察工作的质量与效率，因此，企业要重视岩土工程勘察的资金投入，尽量引入高新先进的勘察设备，以提升岩土工程勘察工作的质量和效率。利用国际前沿设备结合MOVE 软件进行地质地貌岩土勘测三维建模，得到的3D建模结果如图2 所示。