巖土工程勘察可分為四個階段:可行性研究勘察階段、初步勘察階段、詳細勘察階段、施工勘察階段。工程地質(zhì)測繪和調(diào)查是巖土工程的基礎工作,在可行性研究勘察階段或初步勘察階段,工程測繪和調(diào)查發(fā)揮重要作用。這種方法的本質(zhì)是運用地質(zhì)學、工程地質(zhì)學理論,對地面地質(zhì)現(xiàn)象進行觀察和描述,分析其性質(zhì)和規(guī)律,以此推斷地下地質(zhì)情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質(zhì)條件較復雜的場地,必須進行工程地質(zhì)測繪;但對地形平坦、地質(zhì)條件簡單且較狹小的場地,則可采用調(diào)查代替工程地質(zhì)測繪。工程地質(zhì)測繪是認識場地工程地質(zhì)條件經(jīng)濟、有效的方法,高質(zhì)量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質(zhì)情況,可以起到有效指導其他勘察方法的作用。
(2)室內(nèi)試驗
主要內(nèi)容包括:土的物理性質(zhì)試驗、土的壓縮-固結試驗、土的抗剪強度試驗、土的動力性質(zhì)試驗、巖石試驗。
優(yōu)點:試驗條件比較容易控制(邊界條件明確,水條件和應力路徑容易控制;可以大量取樣試驗。
缺點:尺寸小,不能反映宏觀結構和非均質(zhì)性對巖土性質(zhì)的影響,代表性差;試樣不可能真正保持原狀,在采樣、運送、保存和制備等方面不可避免地受到不同程度的擾動,特別是對于飽和狀態(tài)的砂質(zhì)粉土和砂土,難以取得原狀試樣,使得獲取的力學指標嚴重“失真”。
現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測
現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測是構成巖土工程系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),主要目的在于保證工程質(zhì)量和,提高工程效益?,F(xiàn)場檢驗和監(jiān)測應在工程施工期間進行,對有特殊要求的工程,應根據(jù)工程的特點,確定必要的項目,在使用期內(nèi)繼續(xù)進行。
現(xiàn)場檢驗包括施工階段對前期勘察成果驗證以及巖土工程施工監(jiān)理和質(zhì)量控制;現(xiàn)場監(jiān)測主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應性狀的監(jiān)測、施工和運營期的結構物監(jiān)測和對環(huán)境影響的監(jiān)測等方面。
巖土工程勘察的內(nèi)容主要有:工程地質(zhì)調(diào)查和測繪、勘探及采取土試樣、原位測試、室內(nèi)試驗、現(xiàn)場檢驗和檢測,終根據(jù)以上幾種或全部手段,對場地工程地質(zhì)條件進行定性或定量分析評價,編制滿足不同階段所需的成果報告文件。巖土工程的發(fā)展,從人類有歷史就開始了。人類發(fā)展史可以說是人類居住環(huán)境的發(fā)展史,巖土工程的發(fā)展便伴隨其中。我認為可以分為三個階段:
階段,自人類為抵御野獸和躲避惡劣氣候改造地球巖石圈表面開始。該階段人類在摸索中積累經(jīng)驗,只能用經(jīng)驗性結論來建設工程。兩次工業(yè)革命后,純粹的體力勞動轉(zhuǎn)型為機械或局部機械化勞動,與此同時人們對交通的建設需要也使工程人員積累更多實際經(jīng)驗。交通領域?qū)Ω劭谂c碼頭等設施建造的與經(jīng)濟需求,也促使巖土工程向下一階段。
第二階段,即巖土工程理論開始發(fā)展和完善,標志性事件為1925年Terzaghi發(fā)表《土力學》名著,土力學理論不斷發(fā)展的同時,在力學、數(shù)學和地質(zhì)學等相關學科不斷進步以及世界總體經(jīng)濟快速增長的有力推動下,巖土工程逐步形成學科框架,在“數(shù)“與“質(zhì)”上都取得重大進展。第三階段,則是21世紀后各種新興技術產(chǎn)業(yè)快速興起,如計算機技術、材料技術和航天技術等等。尤其現(xiàn)在正處于“百年未有之大變局”,以人工智能和5G為首,量子計算和虛擬現(xiàn)實等技術可能引領新的一輪工業(yè)革命,未來巖土工程將沿著”綠色可持續(xù)化、智能化、數(shù)字化”的趨勢進一步突破。