巖土工程技術的工程建設價值

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摘要：國內工程建設方面缺少對巖土工程技術重要性的認識，通過對巖土工程技術在工程建設各個方面中的應用進行介紹，認清巖土工程技術在工程建設中的地位，并通過巖土工程技術如何在工程建設過程中解決工程疑難問題的案例，展示巖土工程技術在工程建設中的價值。

關鍵詞：工程建設；巖土工程學；巖土工程技術

1概述

新中國成立以來，我國大規模的工程建設經歷了多輪發展，特別是近40年來的改革開放，促使我國基礎建設事業突飛猛進。回顧無數偉大的工程建設項目，無一不伴隨著巖土工程問題，例如地鐵工程問題、建筑基坑工程問題、邊坡滑坡工程問題和建筑物沉降、開裂、傾覆、倒塌問題等等都是巖土工程問題。針對如何科學有效的解決這些問題，諸多學者利用地質學、土力學、巖體力學以及基礎工程學的知識和前人長期的經驗積累，在20世紀60年代，在歐美國家率先形成一門解決此類問題的學科，這個學科就叫做巖土工程學，而利用巖土工程學知識解決建設工程問題的方法就叫做巖土工程技術[1]。巖土工程技術隨著巖土工程學的發展，目前已經應用到廣大的工程建設當中，并衍生出諸多門類，按工程管理角度分可分為巖土工程勘察技術、設計技術、施工技術、檢測技術和巖土工程管理技術等；按技術類型又分為地基基礎工程技術、基坑工程技術、邊坡工程技術、硐室工程技術、環境巖土工程技術等[2]。

2工程建設各階段中的巖土工程技術

一般工程建設包括以下階段[6]：

2.1建設工程前期階段

建設工程前期階段主要工作在于項目建議書，可行性研究報告，項目開發的產品策劃等。從傳統意義的項目管理中基本看不到巖土工程技術在其中的作用，但是，項目的可行性研究報告中對于項目所在地所處的區域地質情況的調查分析直接關系到項目建議及項目策劃。在這一階段利用到主要巖土工程技術是巖土工程勘察技術和巖土工程測試技術，對于大型基礎建設項目，特別是公路、鐵路、港口、核電等重要工程的規劃設計、方案設計控制，如果可行性研究勘察出現漏洞或錯誤會對整個工程后續的工程建設造成決策上的失誤和經濟上的重大損失，可見巖土工程技術運用是否得當決定了整個項目的成本控制和后期使用效果。

2.2建設工程設計階段

在建設工程設計階段與巖土工程技術相關的主要工作包括：巖土工程勘察和巖土工程設計的實施；具體涉及的工作涵蓋了巖土工程的各種技術類型，一般項目包括地基基礎工程技術、基坑工程技術、邊坡工程技術等巖土工程技術。首先是如何選擇一家合格的巖土工程勘察或者巖土工程設計單位，這需要對巖土工程技術有較專業的了解。其次在巖土工程勘察過程中勘察單位需要運用合理的勘察技術才能準確地提供相應的巖土工程參數和地層分布情況。最后在巖土工程設計過程中設計單位需要對勘察單位提供的勘察資料進行分析，運用地基基礎技術的選擇合理的基礎型式，運用基坑工程技術提供合理的基坑圍護設計方案等。

2.3建設工程施工階段

在建設工程施工階段主要關系到巖土工程施工技術。這其中主要包括樁基施工技術、基坑圍護施工技術、邊坡施工技術、硐室施工技術、路基施工技術等，如何在對應的工程中合理的選擇巖土工程施工單位，以及如何在施工中控制好巖土工程技術的運用以及巖土工程施工質量的控制，將巖土工程勘察技術、巖土工程設計技術與巖土工程施工技術有機結合，形成合理的巖土工程管理體系，實現不同維度的巖土工程專項技術的合理交織，使建設工程順利進行。

3工程建設中常見的巖土工程技術問題

3.1巖土工程勘察的報告質量

巖土工程勘察是建設工程中一個重要的環節，決定了整個工程的巖土工程設計是否合理。但巖土工程勘察的重要性并沒有得到應有的重視。由于當前市場環境、技術水平、質量監控等方面的缺陷，導致了巖土工程勘察技術存在種種弊端，主要表現在分析不準確，建議不合理，原始數據存在可疑點。如果以這樣得出的勘察報告作為設計依據，設計單位往往選用本地區最為保守的設計方案，造成大量不必要的浪費。因此，為了控制成本和風險，應從源頭上抓起，充分重視巖土工程勘察的準確性。

3.2巖土工程設計的人員素質和經驗

由于我國當前的建筑設計管理模式，目前巖土工程設計和上部結構設計主要由結構工程師所承擔，而結構設計人員的教育背景、工程經驗，在巖土工程設計方面總體表現為完全依賴巖土工程勘察報告，無法根據自身的知識經驗去判斷、選取。再加之上述的巖土工程勘察報告質量的原因，巖土工程的設計質量更加讓人擔憂。另外，隨著建筑物向更高更大的方向發展，建筑物下的基礎也不斷向著更深更寬摸索，地基的復雜性和多變性大于結構，且不同地區的地層千差萬別，巖土工程設計不僅僅是簡單的公式計算，更需要設計人員的長期工程經驗和現場服務意識。

3.3巖土工程設計的理念

在當前的巖土工程設計中主要存在幾個問題：①只計算基礎的承載力忽略了地基自身承載力；②選用的巖土工程參數是長期以來最保守經驗值，但實際承載力大大高于推薦值；③選用的土體承載力往往偏小，本來可以使用天然地基的也選擇了結構方式來代替。然而，按照現行的設計規范，巖土工程設計參數的使用可以很靈活，但一般設計選用時卻太過于保守，并且在設計概念上也不很清楚。正是由于當前傳統的巖土工程設計技術落后于工程實踐，造成了樁基的種種不合理。

3.4巖土工程施工的管理

由于目前國內巖土工程施工單位為了獲取施工任務，在投標報價時按成本價投標，較低的價格就必然會使用素質較差的勞務班組，且一旦現場監控不到位，施工單位就會“偷工減料”，從而出現了大量的“豆腐渣工程”。而目前的監理單位，素質層次有限，對巖土工程技術知之甚少，在現場監控管理時，很難把握住施工的關鍵環節，卻在一些細節、表面上花了很大的精力，屬于典型的“舍本逐末”。

4體現巖土工程技術價值的工程案例

昆明某高層建筑地上33層，地下1層，為剪力墻結構，在正常使用過程中發生了傾斜，傾斜率大于1%，通過對巖土工程勘察報告和樁基施工記錄進行研究，應用改進型高強反力架和錨桿靜壓鋼管樁等巖土工程施工技術完成了國內首項不均勻沉降及傾斜超高層在正常使用期間的基礎加固施工。施工過程中在不足3米高的地下二層空間完成了300余根22-24米長的Φ426鋼管樁，壓樁反力高達500t。該項目應用了基礎工程變剛度調平理念，通過多方位的巖土工程設計和施工技術有效的解決了不同樁型、不同樁長的承載力、沉降及底板強度的驗算。合肥某48層超高層住宅小區引入巖土工程咨詢團隊，從地塊的方案設計階段介入，由巖土工程咨詢公司提供勘察方案，協助建設單位選擇合適的勘察設計單位。勘察過程中通過先進的巖土工程技術理念提供了準確的巖土工程參數，并提供合理的地基基礎方案。在設計過程中，采用先進的巖土工程計算理念和豐富的工程經驗指導巖土設計工程師進行設計[6]。在施工階段全過程由咨詢公司指導監理單位，現場獲得巖土工程施工第一手資料，隨時解決工程施工中的問題，通過現場巡視和專門指導的方式糾正施工中的錯誤。通過運用一整套巖土工程技術支持，取得了較好的成本控制成果和進度控制成果，該項目約20萬平方米建筑面積較周邊同類項目每平米在巖土工程方面節約150元，整個項目巖土工程方面節約近3000萬元，工期共節約3個月[6]。

5結論和展望

①巖土工程學是一個形成較晚的實踐科學，巖土工程技術是受巖土工程學指導的一項專業技術，是一切工程建設項目的支撐性技術。②巖土工程技術在工程建設的各個領域和各個階段都有著極其重要的地位和作用。③在解決工程建設中遇到的巖土問題時，要緊緊依靠巖土工程理論，在原有巖土工程技術的基礎上大膽創新、不斷改進，可以克服困難解決工程難題。④巖土工程技術是一個完整的技術體系，巖土工程需要將勘察、設計、施工、監測、檢測等技術進行一體化發展，對項目全面服務[5]。⑤巖土工程技術在巖土工程理論的指導下可以在更多新的領域進行積極的探索，如環境巖土工程技術、綠色節能巖土工程技術等。

參考文獻：

[1]林在貫.讀新書《巖土工程學》有感[J].巖土工程學報，2009，31（03）：424.

[2]謝定義，林本海，邵生俊.巖土工程學[M].高等教育出版社，2011.

[3]曾添華.淺談巖土工程勘察中常見問題及改進措施[J].科技信息（學術研究），2007（24）：571-572.

[4]姜明友.巖土工程勘察中常見問題的分析和解決措施[J].中國新技術新產品，2010（18）：100.

[5]王東利.巖土工程勘察、設計與施工一體化模式探討研究[J].城市地質，2013，8（04）：15-20.

[6]畢志宇，張力.房地產工程管理中專業咨詢的研究與實踐[J].山西建筑，2016，42（24）：238-239.

[7]吳超.合肥地區巖土工程優化工作的研究與實踐[J].價值工程，2016，35（1）：118-120.

作者:張力 單位:上海長凱巖土工程有限公司