岩土工程勘察工作的探讨

　　摘要: 岩土工程勘察的目的是为了了解场地地基的基本条件，并根据调查结果，得到操作过程中所需要的岩土参数，然后再根据这些参数提出基础类型建议，以便为设计、施工等提供全面、准确、具体的地质资料。本文主要对岩土工程勘察中的一些问题进行了阐述,并提出了一些方法和建议。

　　关键词:岩土工程,勘察,概念,地震效应

　　岩土工程技术是实践性很强的学科,如何利用这门技术,提高岩土工程勘察的质量,为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数是广大岩土工程师的追求。本文仅就岩土工程勘察存在的问题进行分析,并提出相应的措施,旨在提高岩土工程勘察的质量,为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数。在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给予充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,才能提高岩土工程勘察成果质量。

　　1 岩土工程勘察概念

　　岩土工程勘察的主要目的是为设计施工提供各类土的设计参数,其报告质量对工程的安全和造价起到重要作用。勘察成果的质量将直接影响建设项目的工程安全和工程造价。一份高质量的岩土工程勘察报告在满足相应规范的基础上,不仅要真实客观地反映勘察场地的地形、地貌、地层构造、地下水、岩土性质和不良地质现象等问题,更重要的是应该进行正确合理的岩土工程分析评价,提供合理可信的岩土工程参数和建议。

　　2 野外勘探工作方面

　　2.1勘探深度及勘探间距

　　影响勘探深度主要有两个原因:一是地层工程地质性质不同。如:埋藏较浅且工程地质性质好的密实碎石土及基岩地区勘探孔深度较浅,而工程地质性质差的淤泥及松散填土地区勘探孔深度较深,这就要求在勘探前对勘探区域地层大致情况有所了解,做到有的放矢。二是基础形式及结构形式不同。再者,地基复杂程度不同,勘探点间距不同。在勘探时遇复杂地基情况,应按规范要求加密勘探点,不能局限于经济或时间等因素而坚持原勘探方案不变,否则难以查明场地工程地质情况,埋下工程隐患。

　　2.2野外地层划分

　　野外地层的正确划分是室内资料整理的关键因素,对较大型的工程由于施工多采取多钻机平行作业形式,技术人员较多,各勘探班组往往各行其是,最后资料汇总后难以统一,给室内整理带来很大困难。为避免这种问题应将所有技术人员首先集中到一起共同勘探一到二个钻孔,统一编录形式,并派专人现场负责勘探区域整体野外分层连线,发现异常及时处理,只有这样才能更好地保证勘探质量。

　　2.3取样和原位测试

　　在采取Ⅰ,Ⅱ级原状土试样时不按原状土取样技术标准的有关规定操作,对所取试样也没有及时贴标签、封腊,不及时送试验室进行试验,导致土样严重失水,致使土工试验成果中含水量、孔隙比、液性指数、压缩系数和抗剪强度指标严重失真。在标贯和动探试验时没有清除孔底残土就进行试验,在静探试验中不控制贯入速率,造成试验数据失准。有的勘察单位现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2～3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄层软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样。更有甚者是个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。

　　3 室内土工试验工作方面

　　3.1室内测试

　　通常室内测试的问题主要是岩土样送达试验室后未及时开样测试,或不按操作规程要求进行试验操作。例如对要求饱和的土试样,未按规范要求达到饱和时间进行测试;固结试验的压力值达不到上覆自重应力与附加应力之和的要求,很多测试未按规范要求进行平行测试,提供的岩土报告可靠性差,出现很多与现场矛盾的数据;对于高烈度地区在规定的抗震判断深度范围内的粉土未做粉粘性含量测试。导致高粘性含量的粉土也判定为可液化土,造成投资浪费等现象。因此,土工试验室应及时将送达的土样进行开样测试,并严格按照操作规程要求进行试验操作。

　　3.2内业资料整理

　　对于野外及室内测试分析所收集的分散、零乱的原始资料必须经过理论和实践经验进行总结分析,以便于设计人员结合场地特征有针对性的进行设计,是岩土工程勘察不可或缺的重要一环,当前该环节主要存在的质量问题有以下方面：

　　(1)对设计概念与理论不明确。在岩土参数的统计和分析中,对异常值不加分析剔除,一律参与统计分析,导致分析误差过大,标准差、变异系数过大,得出场地分析不合理、不正确的结论。

　　(2)对岩土参数的取值不理解。对岩土参数的标准值理解片面,不论什么岩土参数均提供标准值。对于工程特性指标(例如标准贯入锤击数、原位测试所得土的强度指标和室内测试土的强度指标等)必须提供标准值、基本值或特征值,土的一般性物理指标统计其平均值、最大值和最小值就可满足要求。

　　岩土层划分及其物理力学参数的确定是岩土工程勘察的重要成果。勘察人员在录入试验数据的过程中既浪费时间,又容易出错。在勘察报告的编写过程中,试验数据及编录表的录入约占10~15%的时间,因此实现试验数据电子版本的通用及野外编录工作的电脑录入,可以大大提高勘察报告的编写速度。

　　3.3设计、勘察人员的互动

　　在工程建设中,设计人员往往忽略了勘察报告中在基础处理形式及施工方案方面的建议。勘察和设计往往隶属不同的部门,勘察部门在勘察报告提交之后,就万事大吉;设计部门收到勘察报告时,只看剖面图、柱状图和岩土参数,对地基处理建议等重视不够。此外,勘察人员由于工作的局限性,偏重于查明岩土情况,勘察报告中的建议往往比较空泛,久而久之,设计人员对勘察建议重视程度降低。这种现象对于具体工程是不利的,也不利于岩土工程勘察技术的发展。作为勘察部门,勘察前应与设计部门进行沟通,因为勘察成果的直接使用者就是设计部门。在进行勘察前,应充分了解设计意图,弄清楚建筑物工程特性,这样勘察工作就能做到目标明确,为设计部门提供详实有效的勘察资料。

　　4 岩土工程分析方面

　　4.1天然地基均匀性评价

　　地基的均匀性评价是岩土工程分析的重要内容之一。《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)和《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)对地基均匀性评价都有明确规定,存在的主要问题是缺乏具体的可操作标准。笔者根据自己多年的实践经验,试图从定性定量方面作一些努力,与同行探讨。对天然地基的均匀性评价时应首先确定其平面和深度范围,根据工程勘察阶段和任务的不同,其范围也有很大区别。在工程可行性研究和选址阶段,应首先确定场地所在的工程地质单元,在整个工程和周边一定范围内进行评价。而在详勘阶段对建筑地基的均匀性评价时多以建筑物水平投影面积为评价范围,即常以建筑物角点包络线所占的面积为评价范围。其深度评价范围,首先应明确拟建工程的用途、结构、荷载及发展、地区设防标准等多方面的情况,一般而言,应满足以下原则:

　　(1)地基主要受力层:对于条形基础为基础底面以下3倍基础底面宽度,对于独立基础为基础底面以下1.5倍基础底面宽度,且评价深度不小于5m;

　　(2)压缩层深度范围:对天然地基浅基础、独立基础或条形基础可按变形比法确定其评价深度;

　　(3)对于大面积基础其评价深度范围应不小于1倍基础宽度。

　　4.2关于地震效应的问题

　　《建筑抗震设计规范》对场地做剪切波速试验有明确规定,但这个规定没有区别强地震区和弱地震区,而且地基处理后其剪切波速值也发生了变化,场地地基土类型及场地类别也有可能因此发生变化,这种情况在岩土工程评价及地基设计时有时没有得到足够的重视。对于重要的建筑物必须进行剪切波速测试,确定场地覆盖层厚度的钻孔应达到覆盖层一定深度,其直接影响场地类别判定及建筑工程的抗震造价。对于液化判别,目前规范要求以标准贯入试验为主,以静力触探为辅,有经验的地区可采用剪切波速。严格按照规范的要求布置工作量,即可减少标准贯入击数偶然误差引起的差异。液化判定时,应对不少于6个液化判别点分别计算,综合判定;对于薄层有时会出现一层点数不够的情况,出现该情况时应采用静力触探或补充工作量来增加判别点情况,不宜轻易下结论,特别是对于出现一层仅有两个液化点且液化结论不同的情况,更应补充工作量来增加判别点。

　　4.3忽视生态环境的论证

　　一些勘察单位对岩土工程设计、施工论证不足,其结果是导致灾难性后果。如建筑场地四面紧邻高层建筑物或马路,对于这种建筑场地,岩土工程勘察时,除了按高层建筑岩土工程勘察规定的一般要求进行外,还应重点论证工程施工及运营时对周围环境的影响,但勘察报告中常常忽略这方面的工作,致使无法满足岩土工程施工及设计的要求。基坑开挖时使用的很多技术手段很难取得预期效果,反而造成很大的经济损失。

　　5 结束语

　　综上所述,对当前岩土工程勘察中的常见问题加以归纳、分析,对其产生的根源进行了深层次的探讨,并提出相应的措施,旨在纠正岩土勘察中的不规范行为,提高岩土工程勘察的质量,为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数。

　　参考文献

　　[1]顾宝和、高大钊等,《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),北京.中国建筑工业出版社,2009.

　　[2]中华人民共和国建设部,《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002).北京.中国建筑工业出版社,2002.

　　[3]黄强、张炜等,《注册岩土工程师专业考试复习教程》,北京,中国建筑工业出版社,2002.

《岩土工程勘察工作的探讨》

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