岩土工程勘察的概念设计初探

一、岩土工程勘察分类

据有关资料，岩土工程勘察大致分为16类：

1、房屋建筑岩土工程勘察包括地质勘察、基础工程、基坑工程）

2、铁路岩土工程勘察包括路基、路堤、路堑、高边坡、洞室等岩土工程勘察

3、地铁岩土工程勘察包括勘察开挖、支护等岩土工程勘察

4、公路岩土工程勘察包括路基、路堑、 桥涵、高边坡、洞室等

5、机场岩土工程勘察包括机场跑道、候机楼等

6、矿山工程岩土工程勘察包括竖井、平洞、尾矿库、堆灰场等

7、油气管道工程岩土工程勘察包括管道等

8、核电工程岩土工程勘察包括核反应堆、厂房、高边坡、洞室等

9、电力工程岩土工程勘察包括厂房、烟囱等）

10、水利水电工程岩土工程勘察包括拦河坝、隧洞、船闸、溢洪道、渠线等

11、港口工程岩土工程勘察包括码头、防坡堤、驳岸等

12、船厂岩土工程勘察包括船台、船坞等

13、填海工程岩土工程勘察包括围海造田等

14、地下工程岩土工程勘察包括隧道、地下防空洞、地下厂房、海下海洋馆等

15、桥涵工程岩土工程勘察包括公路、铁路桥涵等

16、边坡、滑坡工程岩土工程勘察

二、岩土工程勘察的概念设计

1、基本含义

（1）概念的含义：参现代汉语词典（2002年增补本、商务印书馆）P404：概念是一种逻辑思维的基本形式之一。反映客观事物的 一般的、本质的特征。把所感觉到的事物的共同特点抽出来，加以概括，就形成概念。比如“白雪、白马、白纸的共同特点就是“白”。

（2）“设计”：参现代汉语词典（2002年增补本、商务印书馆）

P1115：在正式做某项工作前，根据一定的目的要求，预先制定方法、图纸等。

（3）岩土工程勘察的概念设计

试做如下解释：以岩土工程为研究对象，以现有岩土工程理论、规范、方法为指导，对多年来的设计经验进行归纳、提炼，将其共同特征进行概括、总结，形成具有指导意义的经验或观点。

“岩土工程概念设计”已成为岩土工程界的共识。

---顾宝和勘察大师  主编的《岩土工程安全度》（2009年版）

2、岩土工程勘察概念设计16字诀：

把握勘察三要素：上部结构条件、地质（含特殊土和不良地质问题）与地下水条件环境条件，即设计要求与地基条件。

可概括为“条件搞清、问题查明、措施得当、方案可行” 16字诀。

（1）“条件搞清”中的“条件”包括：

·工程环境条件：临近建筑物结构、基础形式、埋深、距离等

·工程地质条件：主要指合适的地基持力层及下卧层的分布、密

实度、埋深、厚度等。

·水文地质条件：有几层水、含水层特点、水位埋深、抗浮水位等

·地震地质条件：主要指活断裂、地基液化条件等。

（2)  “问题查明”中的“问题”

·场地和地基稳定性问题：活动断裂问题、不良地质问题（崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、暗浜、暗沟、古墓、防空洞等。

·特殊土问题:如液化土、膨胀土、湿陷土、盐渍土等；

·地基不均匀问题：如山区地基、跨不同地貌单元等，分别按

“GB50007-2002”第3.0.1条及高规“JGJ72-2004”关于高层建筑地

基均匀性评价要求执行。

·地下水问题：几个水位：勘察期间水位、丰水期水位、枯水期水位、近3-5年水位、历史最高水位及抗浮设防水位的确定；

管涌、涌砂、底板突涌、水质的腐蚀性等。

·基础选型问题：根据上部结构特点、基础埋深、合适的地基持力层   位置、地下水条件、场地环境条件、当地经验、习惯做法等综合确定。

·基坑支护、降水问题：根据基础埋深及基坑等级、地质条件、地下水条件、场地环境条件、当地经验等综合确定。

· 基础抗浮问题：按高规要求做；另外推荐一种新型的抗浮桩型：LXK工法：扩大支盘水泥土抗浮桩。

(3)“方案可行”中的“方案”

符合场地地质条件、地下水条件、环境条件，在满足承载力及变形要求基础上，做到安全、经济、合理。

·天然地基：独立基础，条形基础，十字交叉梁，筏板基础等。

·复合地基：碎石桩、水泥土搅拌桩、高压旋喷桩、CFG桩、

灰土桩、夯实水泥土桩、强夯法、换填法。

·桩基：钻孔灌注桩钻孔及后压浆法、砼预制方桩、预应力管桩、

复合载体夯扩桩、人工（机挖）挖孔桩、沉管灌注桩等等）。

·天然地基评价内容一般包括地基均匀性评价、持力层选择及承载力评价 、软弱下卧层验算、 变形估算。

·复合地基或桩基础评价内容一般包括： 桩端持力层选择、桩侧、桩端摩阻力特征值确定，单桩承载力估算、变形估算 软弱软弱下卧层验算、地基及基础施工可能遇到的问题及对策措施等。

（4）“措施得当”中的“措施”

针对（2）中提出的岩土工程问题采取合适的工程措施或者针对场地的地质条件、地下水条件、环境条件提出有关岩土工程措施，包括抗液化工程措施、抗湿陷或抗膨胀工程措施、提高承载力及控制变形的工程措施、基坑支护及降水、截水措施、抗浮工程措施等。

三、做好岩土工程概念设计的前提条件和背景

(1)要有三个背景，需要多年积累。

①要熟悉国家规范、规程、行业标准和技术政策、规定等：

A、国标、行业规范、地方规范及条文说明、规范制定的背景；

B、工程建设强制性条文：如房屋建筑部分；水利工程部分等；

C、各地、市的出台的技术规定等，如我省刚出台的河南省基坑工程管理办法等。

②要有丰富的工作经验和工程设计经验，能够及时总结上升到“观点”。

③及时掌握新工艺、新方法，多看专业杂志。多参加各种技术交流会。

比如最近的三次大型年会： 如每两年一度的全国性地基处理学术讨论会（2008.10南京第10届）；全国性桩基学术讨论会（2009.8兰州第9届）；每两年一度的全国性基坑工程学术讨论会（2008.11天津第5届）；

(2)、要重视“三结合”问题

老年注册岩土师：经验丰富（工作经验、工程经验、人生经验）， 但对计算机可能不大熟悉，有较高的综合判断能力；----审定的作用。

优势：资料多：如现场试验资料，包括载荷试验、原位测试、邻近场地试桩、测桩资料；土工试验资料等。临近场地地基处理经验及有关数据等，均可作为综合判断的参考资料。

不能唯经验论；只有“根植于理论的经验才有生命力” 。

中年注册岩土师：经验相对丰富，对计算机比较熟悉，有一定的综合判断能力----复核、校核、审核的作用。

青年注册岩土师：经验少，对计算机熟悉，会计算，出图快。---计算的作用 、基础的作用。

(3)对工程遇到的类似场地、类似建筑遇到的类似地质问题分门别类及时对比、总结、分析，找出共同点和共同规律，同时找出不足和问题。在遇到类似问题时再不断反复进行验证，进一步升华。所谓实践—认识—再实践—再认识，如此反复，慢慢就形成对处理某一问题的概念性认识。

如我们经过多年的勘察、设计，经验和教训，知道：①深厚软土不应用散体材料桩；②欠固结土、高含水量软土不应用CFG桩； ③消除液化首选碎石挤密桩； ④消除湿陷首选灰土挤密桩； ⑤有机质土、淤泥质土、泥炭土慎用水泥土桩； ⑥坡地、岸边不宜用挤土桩、散体桩等，所有这些认识，应该说都是岩土工程概念设计的内涵。