岩土工程设计探析

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摘要：岩土工程设计是一项基础性工作，对后续工作影响重大。本文以保证后续工作顺利有序为目的，对岩土工程设计进行了简要分析，内容主要包括岩土工程设计特点、设计基础资料、设计中要考虑的相关问题等。通过本文论述总结岩土工程设计经验，为今后岩土工程设计提供借鉴。

关键词：岩土工程设计；设计基础资料；特点；考虑问题

我国工程建设的基本顺序是勘察、设计、施工，其中岩土勘察设计是工程施工的前期工作，为工程施工提供依据。近年来，随着建设行业发展，岩土工程技术水平显著提升，工程设计有了长足发展。结合当前实际情况和发展成果，对岩土工程设计进行深入分析，总结工作经验，指导今后工作实践，提高岩土工程设计工作质量。

1岩土工程设计特点

1.1对自然条件的依赖性

岩土工程设计以地质勘查资料为基础，与自然界的关系十分密切，设计时要充分结合水文、地质、气象、地下条件及动态变化等情况，其中包括潜在地质灾害及其可能造成的严重后果[1]。

1.2岩土性质具有不确定性

岩土参数是随机变量，加之，不同测试方式得到的测量值不一样，差异性很大，具有明显的不确定性。进行岩土工程设计时，必须掌握岩土参数及其概率分布情况，了解各种测试方法，能够熟练应用测量方法得到科学准确的测量数值，加强数据归集与分析，提高岩土参数的准确性。

1.3注重地方经验

由于岩土性质复杂多变，岩土与结构之间的相互作用变得更为复杂，使得预测与工作实际差异很大。介于此，对岩土工程设计工作经验特别是地方经验尤为注重，因为地方经验是经过大量实践而积累下来的，基本反映了地方工程成果和经验，对增强岩土工程设计质量有重要作用。

1.4原位测试、室内试验等工作十分重要

原位测试、室内试验等科学手段是岩土工程勘察的主要手段，为岩土工程设计提供需要的各项数据。若这些数据出现了错误，势必造成岩土工程设计出错。为此，原位测试、室内试验等在岩土工程设计中占据着十分重要位置。

2岩土工程设计基础资料

岩土工程设计要以最少的投资、最短的工期，达到设计使用年限内安全运行，满足所有预定功能，其中包括安全性、耐久性、经济性等目标。为了实现以上目标，必须认真进行地质勘查，全面掌握岩土工程设计需要的相关资料，确保工程设计科学合理。岩土工程设计资料[2]：①地形、气候、水文等资料；②岩土工程勘察资料；③工程设计资料；④其他各项资料。实际工作中，设计人员了解国家现行规范制度，掌握岩土工程设计方法，在此基础上通过各种渠道收集整理相关的资料，如地方地理文献、原位测试等。然后，从诸多数据中提取出有价值的信息，如岩土性质、岩土参数等，支持岩土工程设计。

3岩土工程设计中考虑的主要问题

岩土工程设计在工程建设中扮演着重要角色，是保证工程质量的关键。鉴于岩土工程设计工作的重要性，应注意以下几个方面问题，以保证岩土工程施工质量。

3.1施工的可操作性和质量的可控性

优质工程以优秀的工程设计为基础，只有工程设计科学合理，工程质量才有保障。因此，岩土工程设计要充分考虑施工的可操作性和质量的可控性，围绕工程建设需求着手设计工作。当有多种工法可选时，应当选择施工方便、操作简单，且施工单位熟悉的工法，降低岩土工程设计复杂性，提高施工的可操作性，保证工程施工质量。总所周知，岩土工程基本都是隐蔽工程，质量控制和检查难度大，为使岩土工程质量可控，岩土工程设计必须考虑质量可控性需求。有的工法优势明显，但是施工质量不易控制，所以岩土工程设计应放弃这种工法。如，粉喷桩是一种深层搅拌加固桩，是饱和软土地基加固的一种新型方法，能增强软基稳固性。粉喷桩适合淤泥、淤泥质土、粉土及一些含水量较高的粘性土，其他类型的地基土不适合采用粉喷桩[3]。从这一点来看，岩土工程设计要符合工程地质条件，根据实际情况选用适合的工法。而且，粉喷桩设计要严格遵守《建筑地基处理技术规范》中的相关规定，准确计量粉体量和搅拌深度，使施工质量具有可控性。

3.2技术方法的有效性和适用性

工程施工技术方法是否有效、是否适用，是岩土工程设计要给予高度重视的一个问题。施工技术方案是岩土工程施工的依据，所有施工都要依靠施工技术方案实施，若施工技术方案缺乏适用性，岩土工程各项施工工作都会失序，影响正常的施工工作。如，软黏性土的透水性弱，孔隙水压力消散难度大，不适合采用强夯法和挤土桩法。特别是挤土桩施工过程中可能因为挤土效应出现歪桩、断桩等问题。为此，要根据地质情况设计岩土工程施工技术方案，提高岩土工程设计的适用性。所谓的有效性，其实指的是施工技术能达到预期的效果，实现岩土工程目标。如，在软土地基上建造费高层建筑，由于天然地基自身的工程地质条件较差，不能直接被采用，所以需进行软基基础。同时，高层建筑基坑深度一般较大，若采用悬臂桩围护结构，可能出现变形超限问题，不能达到预期支挡保护效果。某种施工技术方案的有效性评价分析，要以实际情况为基础，经科学计算加以验证，当然有时也可以利用直观经验判断，但不能完全依靠主观经验，以免适得其反。

3.3环境限制及对环境的负面影响

在岩土工程设计工作中，环境条件是设计工作中必须考虑的重要因素。对于岩土工程而言，一般环境条件越严，可选择的施工技术方案越少[4]。任何一种施工技术方案都有自身的优点、缺点，对周围环境的负面影响或大或少。如，锤击式预制桩和沉管式灌注桩施工时，噪音大，对土体的扰动大；注浆材料污染地下水；基坑开挖破坏地下管线；等等。为此，岩土工程设计时要充分考虑环境条件，注意分析施工技术方案可能带来的负面影响，最好选择符合环境条件，对环境负面影响小的施工技术方案。岩土工程涉及基坑开挖、桩基施工等操作，对土体结构原有稳固性影响很大，若不考虑这样的负面影响，可能引发地质灾害，后果不堪设想。基于此，岩土工程设计时要根据岩土性质、参数等选择适合的施工技术方案，对基坑围护、桩基的承载力、强度及周围土体结构的稳定性进行严格计算和监控，降低岩土工程带来的负面影响。

3.4基础资料的可靠性和完整性

基础资料是岩土工程设计的依据，但不是每一个岩土工程设计基础资料都十分完整，概念设计时要加以重视。如，岩溶发育地区地基条件复杂，塌陷、洞隙及岩基面高度不一等因素危及岩土工程稳定。由于岩基面高度变化无序，没有办法将岩基面勘察十分清楚，这就需要岩土工程设计留有余地，以便后期施工予以补充基础资料，对设计做出局部调整，完善岩土工程施工技术方案。

4结论

综上所述，岩土工程作为基础性工程，其工程设计质量的高低不仅决定着自身质量，也影响着后续工程施工。为此，给予岩土工程设计高度重视，了解岩土工程设计基础资料及设计中要考虑的主要问题，提高岩土工程设计的科学性与合理性，符合并适应的岩土工程实际条件，实现工程项目目标。

参考文献

[1]徐光黎，陈胜，赵新益，倪光斌.日本岩土工程极限状态设计法进展[J].地质科技情报，2014（02）：165~170.

[2]魏朝霞，潘家明，徐晨.岩土工程设计动态管理及质量控制[J].山西建筑，2016（13）：83~85.

[3]慕凤林.岩土工程勘察与岩土工程设计的关系[J].山西建筑，2016（24）：77~78.

[4]蓝晓锋.GIS支持下岩土工程勘察设计一体化[J].城市建设理论研究（电子版），2017（09）：155~156.

作者:汪聪 单位:核工业江西工程勘察研究总院