1 引言

如前所述，由于巖土工程勘察(Site Investigation)有獨(dú)立的課程，因此這個(gè)模塊側(cè)重從技術(shù),經(jīng)濟(jì)和安全的角度來(lái)討論巖土工程勘察。在本節(jié)課中，首先討論了巖土工程勘察的目的，接著交互地討論了土的物理力學(xué)參數(shù)，鉆孔布置的宏觀考慮因素以及巖土工程勘察的整體步驟，簡(jiǎn)要討論了凍土層在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)的考慮，最后通過(guò)一些案例強(qiáng)調(diào)了巖土工程勘察工作的風(fēng)險(xiǎn)管理及其對(duì)經(jīng)濟(jì)和安全的影響。

2 巖土工程勘察目的

巖土工程勘察是任何土木工程或建筑項(xiàng)目的一個(gè)重要組成部分，結(jié)構(gòu)工程師要設(shè)計(jì)一個(gè)經(jīng)濟(jì)、安全、耐用、維護(hù)成本低的結(jié)構(gòu)，必須事先對(duì)巖土性質(zhì)有充分的了解，因此巖土工程師或工程地質(zhì)學(xué)家需要為結(jié)構(gòu)工程師提供詳盡的巖土工程勘察報(bào)告。總的來(lái)說(shuō)，巖土工程勘察的目的是通過(guò)野外試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)來(lái)獲取巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)和地下水的性質(zhì)。具體地，巖土工程勘察的主要目的是盡可能準(zhǔn)確地確定：(1) 地層的性質(zhì)和順序；(2) 地下水位及腐蝕性；(3) 土和巖石的物理力學(xué)特性，如土的強(qiáng)度和壓縮性。

3 巖土工程勘察基本步驟

巖土工程勘察的基本步驟在【巖石邊坡工程課程---邊坡工程分析與設(shè)計(jì)(C4)】中討論過(guò)，在此稍作修改和補(bǔ)充：(1) 盡最大可能獲得項(xiàng)目信息, 例如圖紙, 載荷, 地形，高程等; (2) 室內(nèi)文獻(xiàn)回顧, 查看有鄰近場(chǎng)地的巖土工程勘察報(bào)告，充分使用衛(wèi)星地圖 (Google Earth)進(jìn)行地形地貌解釋； (3) 現(xiàn)場(chǎng)探勘, 如果情況允許,最好與甲方人員一起踏勘,有問(wèn)題能夠及時(shí)讓甲方知道和解決，查看現(xiàn)場(chǎng)地貌, 查看鉆機(jī)進(jìn)入場(chǎng)地的可能性, 檢查地下管線,空中線路,人工回填等, 填寫踏勘檢查表(Field Visit Checklist)，如果有無(wú)人機(jī)可以拍些全局照片為將來(lái)分析使用；(4) 結(jié)合踏勘情況和項(xiàng)目預(yù)算制定現(xiàn)場(chǎng)勘察計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)計(jì)劃, 如果在有限的資金情況下無(wú)法布置理論的鉆孔數(shù)量，取樣和試驗(yàn), 必須充分發(fā)揮巖土工程師的技術(shù)才能, 利用受教育的猜想和工程判斷力合理布置試驗(yàn)方案；(5) 綜合分析現(xiàn)場(chǎng)描述，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和試驗(yàn)室試驗(yàn)，劃分地層，對(duì)每層給出統(tǒng)計(jì)的物理力學(xué)參數(shù)值；(6) 基于事實(shí)性的數(shù)據(jù)，給出合理的地基設(shè)計(jì)建議和推薦。 

4 巖土工程勘察的風(fēng)險(xiǎn)

作任何工程都有風(fēng)險(xiǎn)，有些風(fēng)險(xiǎn)是可以預(yù)見和管理的，有些風(fēng)險(xiǎn)則是無(wú)法預(yù)見的。巖土工程勘察最大的風(fēng)險(xiǎn)是鉆探到?jīng)]有探測(cè)出來(lái)的地下管線，如水管，煤氣管或電纜等。而在今年，巖土工程勘察最大的風(fēng)險(xiǎn)是鉆探時(shí)鉆孔打穿地鐵拱頂。從年初到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生了四起這樣的事故，因此有必要在這節(jié)課程中作一下強(qiáng)調(diào)，引以為戒。

[1] 2021年1月22日16時(shí)，南寧地鐵1號(hào)線百花嶺至埌東客運(yùn)站下行區(qū)間隧道被巖土工程勘察鉆孔打穿，鉆頭直徑9厘米，深入隧道頂內(nèi)98厘米，與當(dāng)時(shí)正在運(yùn)營(yíng)的列車發(fā)生擦碰。事故并未造成人員傷亡，但導(dǎo)致百花嶺站至埌東客運(yùn)站下行區(qū)間行車中斷1小時(shí)52分鐘；鉆頭對(duì)列車造成輕微損壞。

[2] 2021年3月4日15時(shí)，深圳南山區(qū)粵海街道深大2號(hào)垃圾中轉(zhuǎn)站提升改造項(xiàng)目巖土工程勘察時(shí)，打穿地鐵1號(hào)線深大至桃園下行線區(qū)間隧道頂部，造成地鐵短暫停運(yùn)，未造成人員傷亡，直接經(jīng)濟(jì)損失為人民幣73萬(wàn)元。同在深圳過(guò)去也發(fā)生過(guò)類似事故，2016年新圳河西鄉(xiāng)河景觀提升工程勘察時(shí)打穿地鐵5號(hào)線臨海站至前海灣站區(qū)間的主體隧道。

[3] 2021年5月24日夜間，鉆探降水井時(shí)，鉆具擊穿成都地鐵8號(hào)線珠江路至順風(fēng)上行區(qū)間隧道，導(dǎo)致隧道拱頂結(jié)構(gòu)受損嚴(yán)重、大面積透水。

[4] 2021年7月13日，重慶市在蔡家公交首末站項(xiàng)目的巖土工程勘察，鉆具擊穿6號(hào)線的隧道結(jié)構(gòu)拱頂，鉆頭直徑10厘米。

巖土工程勘察用鉆桿，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度1.5m

其它的風(fēng)險(xiǎn)主要有：按照巖土工程勘察報(bào)告推薦的地基設(shè)計(jì)方案無(wú)法進(jìn)行施工(案例分析)；巖土工程勘察報(bào)告提供的地下水位與施工時(shí)的水位有較大差異，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的地基方案在施工過(guò)程中遇到無(wú)法克服的困難，被迫現(xiàn)場(chǎng)修改設(shè)計(jì)等(案例分析)。