巖土工程設計探析

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摘要：巖土工程設計是一項基礎性工作，對后續(xù)工作影響重大。本文以保證后續(xù)工作順利有序為目的，對巖土工程設計進行了簡要分析，內(nèi)容主要包括巖土工程設計特點、設計基礎資料、設計中要考慮的相關問題等。通過本文論述總結巖土工程設計經(jīng)驗，為今后巖土工程設計提供借鑒。

關鍵詞：巖土工程設計；設計基礎資料；特點；考慮問題

我國工程建設的基本順序是勘察、設計、施工，其中巖土勘察設計是工程施工的前期工作，為工程施工提供依據(jù)。近年來，隨著建設行業(yè)發(fā)展，巖土工程技術水平顯著提升，工程設計有了長足發(fā)展。結合當前實際情況和發(fā)展成果，對巖土工程設計進行深入分析，總結工作經(jīng)驗，指導今后工作實踐，提高巖土工程設計工作質(zhì)量。

1巖土工程設計特點

1.1對自然條件的依賴性

巖土工程設計以地質(zhì)勘查資料為基礎，與自然界的關系十分密切，設計時要充分結合水文、地質(zhì)、氣象、地下條件及動態(tài)變化等情況，其中包括潛在地質(zhì)災害及其可能造成的嚴重后果[1]。

1.2巖土性質(zhì)具有不確定性

巖土參數(shù)是隨機變量，加之，不同測試方式得到的測量值不一樣，差異性很大，具有明顯的不確定性。進行巖土工程設計時，必須掌握巖土參數(shù)及其概率分布情況，了解各種測試方法，能夠熟練應用測量方法得到科學準確的測量數(shù)值，加強數(shù)據(jù)歸集與分析，提高巖土參數(shù)的準確性。

1.3注重地方經(jīng)驗

由于巖土性質(zhì)復雜多變，巖土與結構之間的相互作用變得更為復雜，使得預測與工作實際差異很大。介于此，對巖土工程設計工作經(jīng)驗特別是地方經(jīng)驗尤為注重，因為地方經(jīng)驗是經(jīng)過大量實踐而積累下來的，基本反映了地方工程成果和經(jīng)驗，對增強巖土工程設計質(zhì)量有重要作用。

1.4原位測試、室內(nèi)試驗等工作十分重要

原位測試、室內(nèi)試驗等科學手段是巖土工程勘察的主要手段，為巖土工程設計提供需要的各項數(shù)據(jù)。若這些數(shù)據(jù)出現(xiàn)了錯誤，勢必造成巖土工程設計出錯。為此，原位測試、室內(nèi)試驗等在巖土工程設計中占據(jù)著十分重要位置。

2巖土工程設計基礎資料

巖土工程設計要以最少的投資、最短的工期，達到設計使用年限內(nèi)安全運行，滿足所有預定功能，其中包括安全性、耐久性、經(jīng)濟性等目標。為了實現(xiàn)以上目標，必須認真進行地質(zhì)勘查，全面掌握巖土工程設計需要的相關資料，確保工程設計科學合理。巖土工程設計資料[2]：①地形、氣候、水文等資料；②巖土工程勘察資料；③工程設計資料；④其他各項資料。實際工作中，設計人員了解國家現(xiàn)行規(guī)范制度，掌握巖土工程設計方法，在此基礎上通過各種渠道收集整理相關的資料，如地方地理文獻、原位測試等。然后，從諸多數(shù)據(jù)中提取出有價值的信息，如巖土性質(zhì)、巖土參數(shù)等，支持巖土工程設計。

3巖土工程設計中考慮的主要問題

巖土工程設計在工程建設中扮演著重要角色，是保證工程質(zhì)量的關鍵。鑒于巖土工程設計工作的重要性，應注意以下幾個方面問題，以保證巖土工程施工質(zhì)量。

3.1施工的可操作性和質(zhì)量的可控性

優(yōu)質(zhì)工程以優(yōu)秀的工程設計為基礎，只有工程設計科學合理，工程質(zhì)量才有保障。因此，巖土工程設計要充分考慮施工的可操作性和質(zhì)量的可控性，圍繞工程建設需求著手設計工作。當有多種工法可選時，應當選擇施工方便、操作簡單，且施工單位熟悉的工法，降低巖土工程設計復雜性，提高施工的可操作性，保證工程施工質(zhì)量?？偹苤?，巖土工程基本都是隱蔽工程，質(zhì)量控制和檢查難度大，為使巖土工程質(zhì)量可控，巖土工程設計必須考慮質(zhì)量可控性需求。有的工法優(yōu)勢明顯，但是施工質(zhì)量不易控制，所以巖土工程設計應放棄這種工法。如，粉噴樁是一種深層攪拌加固樁，是飽和軟土地基加固的一種新型方法，能增強軟基穩(wěn)固性。粉噴樁適合淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土及一些含水量較高的粘性土，其他類型的地基土不適合采用粉噴樁[3]。從這一點來看，巖土工程設計要符合工程地質(zhì)條件，根據(jù)實際情況選用適合的工法。而且，粉噴樁設計要嚴格遵守《建筑地基處理技術規(guī)范》中的相關規(guī)定，準確計量粉體量和攪拌深度，使施工質(zhì)量具有可控性。

3.2技術方法的有效性和適用性

工程施工技術方法是否有效、是否適用，是巖土工程設計要給予高度重視的一個問題。施工技術方案是巖土工程施工的依據(jù)，所有施工都要依靠施工技術方案實施，若施工技術方案缺乏適用性，巖土工程各項施工工作都會失序，影響正常的施工工作。如，軟黏性土的透水性弱，孔隙水壓力消散難度大，不適合采用強夯法和擠土樁法。特別是擠土樁施工過程中可能因為擠土效應出現(xiàn)歪樁、斷樁等問題。為此，要根據(jù)地質(zhì)情況設計巖土工程施工技術方案，提高巖土工程設計的適用性。所謂的有效性，其實指的是施工技術能達到預期的效果，實現(xiàn)巖土工程目標。如，在軟土地基上建造費高層建筑，由于天然地基自身的工程地質(zhì)條件較差，不能直接被采用，所以需進行軟基基礎。同時，高層建筑基坑深度一般較大，若采用懸臂樁圍護結構，可能出現(xiàn)變形超限問題，不能達到預期支擋保護效果。某種施工技術方案的有效性評價分析，要以實際情況為基礎，經(jīng)科學計算加以驗證，當然有時也可以利用直觀經(jīng)驗判斷，但不能完全依靠主觀經(jīng)驗，以免適得其反。

3.3環(huán)境限制及對環(huán)境的負面影響

在巖土工程設計工作中，環(huán)境條件是設計工作中必須考慮的重要因素。對于巖土工程而言，一般環(huán)境條件越嚴，可選擇的施工技術方案越少[4]。任何一種施工技術方案都有自身的優(yōu)點、缺點，對周圍環(huán)境的負面影響或大或少。如，錘擊式預制樁和沉管式灌注樁施工時，噪音大，對土體的擾動大；注漿材料污染地下水；基坑開挖破壞地下管線；等等。為此，巖土工程設計時要充分考慮環(huán)境條件，注意分析施工技術方案可能帶來的負面影響，最好選擇符合環(huán)境條件，對環(huán)境負面影響小的施工技術方案。巖土工程涉及基坑開挖、樁基施工等操作，對土體結構原有穩(wěn)固性影響很大，若不考慮這樣的負面影響，可能引發(fā)地質(zhì)災害，后果不堪設想?；诖?，巖土工程設計時要根據(jù)巖土性質(zhì)、參數(shù)等選擇適合的施工技術方案，對基坑圍護、樁基的承載力、強度及周圍土體結構的穩(wěn)定性進行嚴格計算和監(jiān)控，降低巖土工程帶來的負面影響。

3.4基礎資料的可靠性和完整性

基礎資料是巖土工程設計的依據(jù)，但不是每一個巖土工程設計基礎資料都十分完整，概念設計時要加以重視。如，巖溶發(fā)育地區(qū)地基條件復雜，塌陷、洞隙及巖基面高度不一等因素危及巖土工程穩(wěn)定。由于巖基面高度變化無序，沒有辦法將巖基面勘察十分清楚，這就需要巖土工程設計留有余地，以便后期施工予以補充基礎資料，對設計做出局部調(diào)整，完善巖土工程施工技術方案。

4結論

綜上所述，巖土工程作為基礎性工程，其工程設計質(zhì)量的高低不僅決定著自身質(zhì)量，也影響著后續(xù)工程施工。為此，給予巖土工程設計高度重視，了解巖土工程設計基礎資料及設計中要考慮的主要問題，提高巖土工程設計的科學性與合理性，符合并適應的巖土工程實際條件，實現(xiàn)工程項目目標。

參考文獻

[1]徐光黎，陳勝，趙新益，倪光斌.日本巖土工程極限狀態(tài)設計法進展[J].地質(zhì)科技情報，2014（02）：165~170.

[2]魏朝霞，潘家明，徐晨.巖土工程設計動態(tài)管理及質(zhì)量控制[J].山西建筑，2016（13）：83~85.

[3]慕鳳林.巖土工程勘察與巖土工程設計的關系[J].山西建筑，2016（24）：77~78.

[4]藍曉鋒.GIS支持下巖土工程勘察設計一體化[J].城市建設理論研究（電子版），2017（09）：155~156.

作者:汪聰 單位:核工業(yè)江西工程勘察研究總院