岩土工程勘察中的基础地质技术应用

　　摘要：岩土工程勘测在我国工程建设准备中起到了非常重要的作用，作为前期准备的一项重要内容，相关的岩土工程勘测人员需要掌握常见的基础地质技术，目的是提高岩土勘测的质量，保证岩土勘测的精准。

　　关键词：勘察；技术；岩土；工程；施工

　　一、前言

　　岩土工程勘测技术随着科学技术的发展已经展现出了新的特点，随着我国对于技术发展的重视，在岩土勘测技术中，从传统的方法已经逐渐向着计算机建模的方向进行转变，本文重点对该问题进行了详细的分析。

　　二、传统岩土工程地质勘测技术

　　1、原位测试

　　勘察工作中的原位测试注意必须根据相应的规范和标准进行测试，不能为了降低工作量或者追求简单而选择错误的测试方法，比如：在标准贯入测试中不对杆长和孔深进行调整，这是不符合规范要求的，因为如果孔底存在残留或者缩孔就不能保证贯标器落在孔底的位置，就不能保证标贯数据的准确性。按照规范和要求进行的标准贯入试验有利于确保测试位置处于缩颈，并及时控制孔底有残留的情况，同时也能及时的发现极软弱的地层，根据标贯的自沉和自陷情况来确保测试数据的准确性。静力触探试验是指利用液压静力触探的双桥探头进行试验，利用微机来收集整理信息并自动化的处理信息，绘制相应的触探曲线。动力触探试验是判断风化基岩物理力学的性质的方法波速测试主要是用来判断旌工场地的土的种类，并根据各层土剪切的速值等判断出场地的种类，对场地的覆盖层厚度进行测试，从而准确的判断地基的土液化。

　　2、室内试验

　　室内试验主要是针对拟建场地的岩土存在的问题，对岩石的物理力学方面的性质进行分析，并为之后的岩土工程施工、评价、分级等奠定基础。室内试验主要是指根据土的物理学性质来判断土的一般物理性质。同时利用压缩试验来分析土的压缩性质，利用颗粒分析方法来确定砂土的名字。

　　三、岩土工程勘察中的关键问题

　　1、地下水问题

　　对于岩土的勘察过程中，水文的勘察是勘察过程总的重点，对于岩土下层的地下水会直接影响到我国很多建筑的施工，目前我国对于地下水的数据采集基本上是使用采集后，使用相关的仪器进行分析，最后通过计算机进行详细的整合。而是的渗透压以及地下水在施工过程中的控制，都是依据勘察过程的数据，所以勘察的结果的准确性对于建筑施工的安全具有重要意义，对于地下水的采集和勘测必须采用科学的方法。

　　2、地质构造问题

　　岩土工程勘察中，要对相关的地质构造进行有效掌握，了解沿线地质的大致走向、倾向、、富水情况等，特别是断裂带及采空区，要重点勘察并及时给出建议。如有必要，应进行断裂专题勘察，为考虑是否需对结构进行特殊处理的工程设计提供资料。

　　3、不良地质及特殊性岩土问题

　　在进行岩土工程的勘察过程中，对于施工路线周边的不良地质情况需要尽心详细的勘察，重点勘察对象主要有软土、膨胀土、残积土、人工填土、地震可液化层等等。尤其要注意的是，勘察过程中必须慎重对待人工填土问题，如有必要，要适当增大勘探孔密度，以此保障基础资料及相关数据的科学性。

　　四、基于三维地质模型的岩土工程有限元自动建模方法

　　1、计算区域的切割与选取

　　考虑到地质模型与数值模型有着一些差异，因此，必须使用区域切割技术来处理，在进行数据分析的过程中，需要建立计算模型，在计算时应该采取科学的方式消除边界效应，这样才能够达到计算精度，为了缩短计算时间，必须要根据数值分析范围来选择切割区域。为了提升计算精度，切割区域选择矩形体，通过区域切割算法来得到交点与公共交线，利用该种算法，即可提取到局部动态，也能够对开挖过程进行模拟。

　　2、表面模型的重构

　　地质模型在经过处理后其数据拓扑关系会发生变化，为了与原结构保持一致，要对区域切割后的交点和交线进行表面网格重构，在重构的过程中，并不会改变地质模型的原有形态。具体的重构方式包括地层分界面重构以及地质周围表面重构两种。在地层分界面重构方面，需要将切割范围的交点与交线进行分类存放，在将交线作为约束边界，对控制点与交点进行构网，完成之后，可以对不同的控制点进行高程映射，再进行重复，这样既可完成地层分界面模型的构建；在地层周围表面的重构方面，需要对区域切割后的交点按照顺序封闭轮廓线，再将此交线作为约束条件，对各个交点进行构网，再进行重复，即可构成周围表面模型。将以上结构进行统一，即形成计算模型初始表面网格。

　　3、有限元网格的自动生成

　　就现阶段来看，有限元网格算法已经较为成熟，但是其焦点大多集中于算法本身，在实际的计算过程中，常常需要人机交互进行修复与情理，同时也要对外边界范围边长、区域的封闭性进行判断，这就会导致了网格剖分难以得到正常的运行，这就在一定程度上降低模型自动化的程度，导致建模效率降低，借助地质模型便可很好的改善这一不足之处。

　　此外，体网格算法均是通过单空间域来实现，数值计算模型则需要进行自动生成，而单空间域则主要依靠人工形式完成，这就给网格剖分带来一些不便，导致网格生产效率降低。根据地质模型有限元网格模型地层属性的特征，能够构建出地层单空间域，为此，需要构建出多种地层单空间域，再对网格进行自动剖分，继而形成有限元体网格模型，在构建地层空间域的过程中，需要进行重复使用，这种方式也称之为多空间域法。

　　4、模型导入有限元分析系统

　　完成以上的工序后，即可按照有限元数值分析的文件格式将系统中生成的有限元格拓扑数据以及几何数据导入系统之中，再使用生成的数值来进行分析，这样既可完成建模工作。使用该种转化方式生成的模型不会受到分析系统的制约，在分析的过程中只要按照数据规定格式进行导入，即可以完成使用，如常用的有限元软件ANSYS等等，都属于该种类型。

　　五、结束语

　　综上所述，本文对常见的岩土工程的勘察方法进行了详细的分析，针对传统的方法和现代计算机有限元法进行了介绍，随着科学技术的发展，岩土工程勘测会朝着更加智能的方向进行发展。

　　参考文献

　　[1]胡高楠.浅谈岩土工程勘察中的基础地质技术应用研究[J].科技与企业，2013，(15)：128-128.

　　[2]胡蕾，罗腾.岩土工程勘察中的基础地质技术应用分析[J].城市建设理论研究：电子版，2013，(36).

　　蒋小红

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