中国工程勘察大师顾宝和　记忆中岩土工程勘察的里程碑

　　顾宝和，现为建设部综合勘察研究设计院顾问总工程师，研究员，中国工程勘察大师，中国建筑学会工程勘察分会岩土工程专业委员会主任、中国地质学会工程地质专业委员会副主任委员、全国注册岩土工程师考试考题专家组成员、中国土力学基础工程学会桩基委员会委员、全国超高层建筑抗震设防审查专家委员会委员等。完成了多项国家和部级重点攻关项目，如主持《中央彩电中心勘察与基础工程》1986年获国家优秀工程勘察银质奖、《丹东华能电厂地基处理》获1998年国家优秀工程勘察银质奖，其他还有多个项目分获建设部科技进步一等奖、二等奖（两次）和三等奖。发表论文100余篇，主编、合著了《岩土工程手册》、《中国工程地质学》等多部著作，并主编了国家《岩土工程勘察规范》，参编《建筑地基基础设计规范》等多项国家和行业标准。）

　　电阻应变式静力触探的研究
　　新中国成立 66 年来，岩土工程勘察行业从无到有，从小到大，从弱到强，凝聚了几代精英的智慧与辛劳，建立了一座座丰碑。为国家建设留下了不可磨灭的重要一笔，在社会学术上提供了有效的科学依据，为国家培养岩土专才做出了重要贡献。
　　这一路来，许多工程师夜以继日的研究各项专业技术，解决各种行业难题，最为之喝彩的应该是电阻应变式静力触探的研究，这为提高我国国力写下光辉一笔，静力触探始于瑞典、荷兰等欧洲国家，初期由于采用机械式量测，需双层探杆轮番贯入，效率极低，未能大面积推广。终于在1965年由建工部综合勘察院王锺琦率领的团队研制成功国际上第一个电阻应变式探头，（国外 1970 年才有电测静力触探应用的报导），直接在孔内原位量测贯入阻力，不再使用双层探杆，这一发明使静力触探技术得到了飞跃。由于数据连续、精度高、工期短，既是勘探手段，又是测试手段。
　　在1965年全国土力学与基础工程会议上展示后，得到了建工、冶金、机械、铁道等部门勘察单位的热烈响应，形成了普及静力触探的热潮。回想当时的研制团队，从探头设计、粘贴电阻片、防水防潮、率定到现场试验，选择不同土质条件的场地，与载荷试验进行了 100 多次的对比，在统计分析的基础上建立回归方程，到工程中应用，仅仅用了两年时间。虽然由干“文革”期间的中断，直到 1977 年才列入规范，但此前已在各行业工程勘察中大量应用。这种型式的探头，直到今天仍在继续沿用，是工程勘察不可或缺的工具和手段，也是世界上探测数量最多，积累经验最多的探头。
　　提出了全新活动断裂新概念
　　工程场地如有断裂通过，预测工程使用期限内断裂会不会活动，会不会因浅表岩层错动而破坏工程，这一技术掌控难度极大，曾长期困扰着工程界。虽争论不休，莫衷一是，但谁也不敢作出负责任的决策。1984 年建设部综合勘察研究院以王锺琦为首的团队，结合位于北京八宝山断裂的正负电子对撞机工程，进行深入研究。当时地质界对八宝山断裂做出了已有活动断裂的定论，但团队力排众议，用大量确凿的证据说明原有证据的暇疵，作出了在工程使用期间不会发生浅表岩层错动的结论。不仅为工程的兴建赢得了时间，节省了投资，更为全新活动断裂新概念提供了工程范例，打下了理论基础。
　　全新活动断裂新概念既竖持以地质历史观为分析判断的依据，又注意到地质年代尺度与工程年代尺度的巨大差别，判断活动与否是对工程而言。断裂己经一万年不活动，今后一百年也可判断为不活动。即“回顾一万年，展望一百年”。新概念随即得到业内专家的普遍赞同，并列入《岩土工程勘察规范》，不久又被《建筑抗震设计规范》采用(称全新世活动断裂)，结束了在断裂活动性面前束手无策的被动局面。
　　多道瞬态面波法的问世
　　在这之后多道瞬态面波法相继问世地球物理勘探是一门内容丰富而艰深的专业，是石油、天然气及其他矿产资源勘探不可或缺的重要手段。用于工程虽已 60 多年，但效果长期不尽人意。原因主要在于工程物探的探测深度浅，探测目的物小，干扰因素多而复杂，多解性很强，原来用于深层探测的物探技术很难适应，因而长期不能在工程勘察中发挥重要作用。
　　20 世纪 90年代，北京市水电物探研究所所长刘云祯面向工程需要，首创多道瞬态面波法新技术，使工程物探取得突破性进展，令人鼓舞！面波本是物探过程中强大的干扰波，很难压制。但其传播特性与覆盖层性质关系密切，刘云祯抓住这一特点，变害为利，实现了适用于浅层，分辨率高，能有效解决工程问题的多道瞬态面波法。后又研发高密度地震映象法，利用多波列面波和计算机软件，实时直观地在屏幕上展示地质体的彩色映象。现已广泛应用于第四纪土分层、岩石风化带划分、岩洞和土洞探测、滑坡面探测、地基处埋效果检测、填土密实度检测等岩土工程领域。并已输出国外，在日本、新加坡、阿联酋等国成功应用。
　　第一部工程勘察报告编制商业软件的研发
　　工程勘察报告计算机软件起步较晚，1997 年前，仅有少数实力较强的勘察单位研发制图软件，自制自用，技术起点也较低，对行业影响不大。1997 年，北京理正软件设计研究所（北京理正软件设计股份有限公司前身，简称理正公司），以高晓军为总工程师的团队率先研发我国第一部岩土工程勘察报告编制的商业软件，推向市场，开启了勘察报告编制商业软件的先河，奠定了理正引领行业发展方向的目标。
　　理正公司以其强大的软件开发实力，在岩土工程专家的协助下，以《岩土工程勘察报告编制标准》（CECS99：98）为依据，首次在我国采用 Windows 操作系统和 Access数据库，开发面向对象的商业软件，集数据输入(勘探与试验)、成果图形 (平面图、剖面图、柱状图)、测试成果(室内试验与原位测试)、数理统计、成果表格、文字报告为一体，使勘察报告的编制标准化，质量和效率显著提高，并迅速在全行业普及。此后，理正公司又不断推出新版本，研发了“勘察数据与图档管理系统 GDM”，促进各单位图档管理的有序化和标准化；研发三维模型，实现地质体的三维展示；研发手机录入现场数据，无线网传至计算机的快速数据传递方法等等。并在建工行业软件的基础上，陆续开发面向公路、铁道、水利、电力、油气、港工、地铁、核电等行业的相关软件，将勘察报告编制的商业软件推向全国,全面改变了手工操作的局面。可谓是在岩土勘察行业迈出了一大步。
　　钻探、管波、地震波 CT 联合探测岩溶等作出重要研究
　　除此之外，因为地质结构复杂，施工困难，进而给岩土勘察带来了不利影响，为此专家团队又对钻探、管波、地震波 CT 联合探测岩溶等作出重要研究，岩溶（喀斯特）的溶洞和溶隙，形态奇特，分布无序，极为复杂多变，对岩土工程师充满着变数和危险，打再多钻孔也难以查清。对浅基础尚可开挖后酌情处理；对桩基础就难上加难了。铁道部第三设计院集团有限公司李志华率领的团队，在立项专题研究的基础上，于 2010~2012 年率先在长昆客专高速铁路采用钻探、管波、地震波CT 联合探测，为桩基施工图设计提供了可靠依据。该线路所经地段岩溶强烈发育，以怀化南站为例，溶洞深度为 3.7~79.0m，洞高为0.2~24m，钻孔遇洞率达70.9%，多呈串珠状。线路支墩采用桩基，难题就是查清可以作为桩端持力层的稳定基岩的深度。
　　联合探测的实施分案为：以 4 桩×4 桩（共 16 根桩）的支墩为例，在 4 根角桩的位置上各布置一个钻孔，取芯鉴定，兼做管波探测，并作为地震波 CT 的发射孔和接收孔，根据岩芯鉴定、管波探测和地震波 CT 综合分析，确定探测深度内的溶洞、溶隙、破碎带、软弱层还是完整基岩。岩芯鉴定是直接感知，“眼见为实，”缺点是“一孔之见”，代表不了全面；地震波 CT 可以了解孔间的全面情况，但效果虽好，却仍是一种推断；管波是一种沿孔壁传播的面波，可以准确判断孔周 1m 左右的地质条件并检核钻探，相当于扩大了钻孔直径，范围虽然不大，却是地震波 CT 建模和桩基工程的关键。三种技术各有优势，取长补短，相辅相成，不仅节约了大量钻探工作，图像化成果更使岩溶探测的精度和可信度大大提高，解决了复杂多变岩溶地区基础设计的难题，具有里程碑意义。
　　上述岩土工程勘察的几座丰碑，凝聚了业内精英们的智慧、勇气、奋力进取的敬业精神，值得我们铭记，值得年轻一代继承和发扬。
　　现在，岩工工程的计算和预测还很粗糙，原因虽然复杂，但地质条件的不确知性，计算参数的不确定性，即信息的不完善性无疑是最主要的问题。勘察是为岩土工程决策提供信息的产业，任重而道远。