本文選自國家級(jí)期刊《中國住宅設(shè)施》,《中國住宅設(shè)施》(ChinaHousingFacilities),中國房地產(chǎn)及住宅研究會(huì)主辦,建設(shè)部主管,月刊,北京市出版,國際刊號(hào)ISSN1672-5093,國內(nèi)刊號(hào)CN11-5143/TU,郵發(fā)代號(hào)82-276,2003年創(chuàng)刊。
摘要:巖土工程勘察是房屋建筑工程建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作,是工程設(shè)計(jì)、施工的依據(jù),其質(zhì)量的優(yōu)劣,對(duì)工程建設(shè)的質(zhì)量、安全、工期和合理投資起著重要作用。尤其是高層建筑的荷載大,基礎(chǔ)埋深大,且一般基礎(chǔ)寬度大,多用樁基。這些特點(diǎn)決定了勘察工作量大,內(nèi)容廣,要求提供的參數(shù)雜,巖土工程評(píng)價(jià)面廣且要有深度。但目前房屋建筑巖土工程勘察中存在諸多問題,如何提高建筑巖土工程勘察中的質(zhì)量控制是目前亟需解決的問題。本文首先分析了目前房屋建筑巖土工程勘察中存在的問題,然后探討了房屋建筑巖土工程勘察中的質(zhì)量控制要點(diǎn),最后提出了其質(zhì)量保證措施。
關(guān)鍵詞:房屋建筑,巖土工程勘察,勘探點(diǎn),原位測試,勘察儀器
一、目前房屋建筑巖土工程勘察中存在的問題
。ㄒ唬┛辈烨百Y料收集不全面
勘察前,資料收集不全,任務(wù)不明確。有的報(bào)告中勘察目的表達(dá)不清楚,有的僅寫了很簡短的技術(shù)要求,應(yīng)明確寫出勘察目的。很多勘察報(bào)告工程概況中缺基礎(chǔ)類型、結(jié)構(gòu)、荷載等形式,缺基礎(chǔ)埋深。少數(shù)報(bào)告未劃分勘察等級(jí)。
。ǘ┛碧近c(diǎn)的布置
勘探點(diǎn)的間距和深度不能滿足要求。有的報(bào)告勘探點(diǎn)未嚴(yán)格按建筑物角點(diǎn)布置,有的平面差4-5m的距離,未能控制;有的工程樁基工程孔距偏大,達(dá)38-39m,超過了規(guī)范30m(或24m)以內(nèi)的規(guī)定。天然地基工程孔距,詳勘大者達(dá)54m,超過了規(guī)范35m以內(nèi)的規(guī)定。
有的工程勘探點(diǎn)的深度不夠,12個(gè)鉆孔中有7個(gè)鉆孔未達(dá)到中風(fēng)化巖層,僅進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層(孔深為6.0~6.5m)而該報(bào)告又建議7.5m的挖孔樁,樁底到中風(fēng)化巖層。
。ㄈ┑貙用枋龅膯栴}
有的報(bào)告描述不準(zhǔn)確、不規(guī)范、過于簡單。比如土層頂?shù)装迓裆顩]有描述;有的工程粘性土不描述狀態(tài);有的描述中有粉砂、細(xì)砂,結(jié)果在結(jié)論中卻變成了中砂,粗砂。前后矛盾;對(duì)人工填土層,有的報(bào)告統(tǒng)一描寫為填土,未將雜填土和素填土細(xì)劃;對(duì)孔隙比大于1的應(yīng)定為淤泥質(zhì)粘土,卻描述為粉質(zhì)粘土。
。ㄋ模┰粶y試方面的問題
土樣和原位測試數(shù)量不夠。有的報(bào)告靜觸數(shù)量不足6組,僅5組也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì);有的報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)貫入在粉土層中僅做了一次試驗(yàn),數(shù)量不是偏少,而是太少,不能滿足評(píng)價(jià)要求;有的項(xiàng)目中作標(biāo)貫試驗(yàn),其記錄不規(guī)范,應(yīng)按每10cm記錄擊數(shù),直至30cm為止,記錄標(biāo)貫試驗(yàn)的總擊數(shù),而該報(bào)告未按10cm記錄擊數(shù);動(dòng)力觸探試驗(yàn)錯(cuò)誤地按標(biāo)貫辦法進(jìn)行了,每一處的動(dòng)觸進(jìn)尺僅20cm,數(shù)量太少。
。ㄎ澹┑叵滤u(píng)價(jià)方面的問題
不重視地下水位資料的搜集。有的報(bào)告未將地下水初見水位和靜止水位分開;有不少報(bào)告有地下水,而未取水試樣做水質(zhì)分析報(bào)告,均是根據(jù)區(qū)域資料判定地下水對(duì)砼無腐蝕性,土對(duì)鋼結(jié)構(gòu)弱腐蝕性或者是未判定土對(duì)建筑材料的腐蝕性。
二、房屋建筑巖土工程勘察的質(zhì)量控制要點(diǎn)
(一)鉆孔間距的把握
巖土工程勘察規(guī)范規(guī)定高層建筑勘探點(diǎn)間距15m~35m,其包含的意思:間距比一般建筑的要小,且比安全等級(jí)高的更要小。實(shí)際上鉆孔間距應(yīng)主要取決于場地的復(fù)雜程度,即場地是否存在暗溝、塘、浜等異常帶,保證鉆探所揭露地層能準(zhǔn)確反映水平和垂直方向土質(zhì)情況及地下水存賦形態(tài)等等,而不是建筑物安全等級(jí)決定孔距。
當(dāng)然布孔位置也要考慮到擬建建筑物的條件,如在主體建筑角上、荷載和建筑體形變異較大處應(yīng)有勘探點(diǎn)進(jìn)行控制,另外對(duì)于不同地貌交界處也應(yīng)加密勘探點(diǎn)。
。ǘ┿@孔深度問題
勘察規(guī)范規(guī)定,當(dāng)采用箱基或筏基時(shí),控制性勘探孔深度應(yīng)大于壓縮層下限;一般性孔應(yīng)能控制主要受力層;當(dāng)采用樁或墩基時(shí),控制孔深度應(yīng)達(dá)壓縮層計(jì)算深度或在樁尖下取基礎(chǔ)底面寬度的1.0倍~1.5倍,一般性孔深度宜深入持力層3m~5m。
根據(jù)以上規(guī)定經(jīng)過分析,勘探深度實(shí)際上由三方面因素決定(按需要進(jìn)行變形計(jì)算考慮),一是基礎(chǔ)埋深;二是預(yù)計(jì)樁長;三是壓縮層深度。對(duì)基礎(chǔ)埋深設(shè)計(jì)人員大都可以提供,或者無特殊要求時(shí)可根據(jù)建筑物高度預(yù)估,可視為已知值;對(duì)預(yù)計(jì)樁長,當(dāng)然只對(duì)采用樁基時(shí)而言,可根據(jù)荷載大小、區(qū)域地質(zhì)資料,參照附近建筑經(jīng)驗(yàn),通過預(yù)估樁的類型、分布方式,初步選定樁長。
。ㄈ〾嚎s試驗(yàn)試樣加荷
按分層總和法計(jì)算地基沉降量時(shí),要用到各土層的壓縮模量,這一模量值應(yīng)是一單元土層所受有效自重壓力至有效自重壓力與附加壓力之和這一壓力段的值。土工試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定試驗(yàn)時(shí),試樣最后一級(jí)壓力應(yīng)比土層的計(jì)算壓力大于100kPa~200kPa。筆者認(rèn)為這一壓力的取值應(yīng)通過應(yīng)力計(jì)算實(shí)現(xiàn),如果計(jì)算壓縮層深度時(shí)采用的是應(yīng)力控制法,此時(shí)則可參照其計(jì)算過程使用。
。ㄋ模水文地質(zhì)條件要查明依據(jù)
如采用樁基或樁,由于基坑的深度往往較深,因而不但有施工降水和開挖方法問題,而且有支護(hù)結(jié)構(gòu)類型的選擇與設(shè)計(jì),防止坑底發(fā)生隆起破壞、坑外土體的過量變形等問題。施工中可采用補(bǔ)勘、查巖面專勘、樁孔鉆進(jìn)施工勘察等措施,并在施工初期采取如下措施:
1、安排各施工隊(duì)伍在各自的分區(qū)內(nèi)分散布置設(shè)備,入巖段成孔全段鉆取巖芯,取巖樣判定巖石、確定巖面。
2、結(jié)合各種勘察資料,掌握巖石的變化和巖面起伏規(guī)律,繪制基巖面標(biāo)高等高線圖。
3、在準(zhǔn)確判定巖石面的基礎(chǔ)上,按設(shè)計(jì)的深度控制入巖深度,特別采取小徑深鉆取樣措施,重點(diǎn)控制防止出現(xiàn)因球狀風(fēng)化而引起錯(cuò)誤判斷,造成質(zhì)量隱患。
(五)勘探取樣的數(shù)量
1、勘探
單幢房屋建筑的勘探點(diǎn)不宜少于4個(gè),并保證突出角點(diǎn)和中點(diǎn),在層數(shù)荷載和建筑體型變化較大處,宜加密。
2、取土
取土點(diǎn)不宜少于勘探點(diǎn)總數(shù)的1/2,且每幢建筑不少于2個(gè)。一般持力層取不擾動(dòng)樣12~18個(gè),主要受力層取樣8~12個(gè),主要受力層以下取樣6~10個(gè),基底以上土層取樣不少于3個(gè)。
3、室內(nèi)試驗(yàn)
持力層用三軸,不少于6組;下臥層可用直剪,考慮風(fēng)載或地震,進(jìn)行反復(fù)加、卸荷試驗(yàn),不少于3組。
4、樁機(jī)對(duì)位、鉆進(jìn)成孔垂直度控制
傳統(tǒng)措施是水平儀測調(diào)機(jī)座水平,線墜測調(diào)鉆頭對(duì)位和鉆桿垂直度。
三、提高房屋建筑巖土工程勘察質(zhì)量的保證措施
。ㄒ唬┐_保測試儀器的精準(zhǔn)
原位測試所使用的測試儀器主要有測量設(shè)備(全站儀、經(jīng)緯儀,水準(zhǔn)儀)、靜探設(shè)備、載荷試驗(yàn)設(shè)備、旁壓設(shè)備、巖石點(diǎn)荷載試驗(yàn)設(shè)備、現(xiàn)場剪切設(shè)備、波速檢測儀、巖石超聲波測試儀等,這些儀器設(shè)備應(yīng)經(jīng)過檢定、校準(zhǔn)或標(biāo)定才能投入使用,否則所取得的巖土技術(shù)參數(shù)不能真實(shí)反映巖土工程實(shí)際,就會(huì)對(duì)工程質(zhì)量埋下隱患。如目前使用較多的靜探設(shè)備,靜力觸探頭在使用前必須取得標(biāo)定的數(shù)值,根據(jù)使用情況一般每三月標(biāo)定一次;當(dāng)在使用中發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí),應(yīng)重新標(biāo)定。對(duì)觸探桿的平直度也應(yīng)進(jìn)行定期檢查,以確保所獲取的貫入阻力和土層層位反映客觀實(shí)際,達(dá)到工程勘察的目的。
。ǘ┨岣呖辈烊藛T的技術(shù)水平
鉆探現(xiàn)場編錄是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作,編錄人員應(yīng)具備專業(yè)知識(shí)外,還應(yīng)具備綜合分析能力,勘察單位應(yīng)組織從業(yè)人員對(duì)專業(yè)知識(shí)、新規(guī)范、新規(guī)程的學(xué)習(xí)培訓(xùn),規(guī)范、規(guī)程既是經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)、技術(shù)的指南,又是進(jìn)行巖土工程勘察工作的依據(jù),具有很強(qiáng)的勘察工作指導(dǎo)性,對(duì)勘察工作的目的、任務(wù)、評(píng)價(jià)等均提出了詳細(xì)的、可操作的要求。
為了提高勘察質(zhì)量,首先要對(duì)基層鉆機(jī)施工人員進(jìn)行技能培訓(xùn),加強(qiáng)思想教育,提高他們的素質(zhì),不能讓他們帶著一種僥幸心理來作業(yè)。若是小的項(xiàng)目,應(yīng)在進(jìn)場進(jìn)行技術(shù)交底和思想動(dòng)員,若項(xiàng)目大,還應(yīng)在施工期間進(jìn)行思想再教育。
。ㄈ┨岣哔Y料整理的水平和成果報(bào)告的準(zhǔn)確性
巖土工程勘察成果整理是勘察工作的最后環(huán)節(jié),勘察成果是總結(jié)勘察全過程的結(jié)論并以報(bào)告的形式提出。工程負(fù)責(zé)人應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé),對(duì)野外資料進(jìn)行整理分析,對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行去偽求真,合理分析剔除,做到方法合理,提出結(jié)論準(zhǔn)確。
這里尤其要保證計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。巖土工程參數(shù)的提出要準(zhǔn)確合理,地基土物理力學(xué)指標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)表中要注意巖土參數(shù)指標(biāo)的選用,評(píng)價(jià)巖土性狀的指標(biāo):天然密度、天然含水率、液限、塑限、塑性指數(shù)、液性指數(shù)、飽和度、相對(duì)密度、吸水率等,宜選用指標(biāo)的平均值;正常使用極限狀態(tài)計(jì)算需要的巖土參數(shù)指標(biāo):壓縮系數(shù)、壓縮模量、滲透系數(shù),宜選用平均值;承載能力極限狀態(tài)計(jì)算需要的巖土參數(shù):巖土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)(應(yīng)注明試驗(yàn)方法),宜選用指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值;載荷試驗(yàn)承載力應(yīng)取特征值;容許應(yīng)力法計(jì)算需要的巖土指標(biāo),應(yīng)根據(jù)計(jì)算和評(píng)價(jià)的方法選定,可選用指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值,并作適當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)調(diào)整。當(dāng)出現(xiàn)由于勘探孔數(shù)量或深度不夠造成數(shù)據(jù)不能滿足規(guī)范要求時(shí)必須進(jìn)行補(bǔ)充勘察,不得篡改或造假。
在這一過程中,實(shí)行兩審一校制度,工程審核人應(yīng)分階段進(jìn)行審核,不能只對(duì)成果報(bào)告進(jìn)行審核。審核人和審定人應(yīng)對(duì)技術(shù)質(zhì)量負(fù)責(zé)、對(duì)成果報(bào)告中的結(jié)論和建議負(fù)責(zé)。校對(duì)制度在工作中常被忽視,而由工程負(fù)責(zé)人代勞,工程負(fù)責(zé)人在資料整理過程中常常只注重分析不注意校對(duì),并且計(jì)算書和報(bào)告書必須經(jīng)校對(duì)并簽字,才能保證勘察報(bào)告的完美。
結(jié)語
綜上,巖土工程勘察是房屋建筑施工中不可缺少的一環(huán),其勘察工作量大、內(nèi)容繁雜,要做好這項(xiàng)工作必須對(duì)勘察工作的各個(gè)環(huán)節(jié)及其重點(diǎn)、特點(diǎn)胸有成竹,才能使工作安排有的放矢,工作過程有條不紊,勘察成果也才能科學(xué)、高效、翔實(shí),才能為建筑工程的順利進(jìn)行提供重要的數(shù)據(jù)分析。
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