摘 要:巖土工程勘察是保證工程施工質(zhì)量的重點(diǎn),因此,必須完善巖土勘察的各項(xiàng)工作,嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行施工,并通過(guò)監(jiān)理的實(shí)施保障勘探工作的有效性和真實(shí)性。
關(guān)鍵詞:巖土工程;野外勘探;室內(nèi)土工試驗(yàn)
前言
巖土勘察工作是我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)工程的三個(gè)主要程序之一,勘察工作必須走在設(shè)計(jì)和施工之前,為設(shè)計(jì)和施工服務(wù)。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,巖土參數(shù)的合理提供關(guān)系到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和合理性。巖土工程勘察中常存在一些問(wèn)題,本文從野外勘探、室內(nèi)土工試驗(yàn)及巖土工程這三個(gè)方面進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述。
1、巖土工程勘察工作概述
1.1 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,巖土勘察工作已經(jīng)越來(lái)越受到人們的重視。巖土勘察作業(yè)的主要任務(wù)是科學(xué)的運(yùn)用勘察理論,同時(shí)結(jié)合實(shí)踐,對(duì)工程施工地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的地址勘察,為后期的項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù),保證工程建設(shè)能順利進(jìn)行,以及處理好建筑與附近自然環(huán)境的安全。進(jìn)行巖土勘察工作,就是要利用優(yōu)勢(shì)條件,避免和改在不利條件,全面提高項(xiàng)目建筑施工質(zhì)量。因此,在勘察工作中,技術(shù)人員必須研究各路段不同的成因和各種類(lèi)型的巖土的物理力學(xué)性質(zhì),以及按特殊設(shè)計(jì)進(jìn)行路基施工的各巖層的物理力學(xué)性質(zhì),這對(duì)提高巖土工程勘察工作起著重要作用。
1.2 等級(jí)劃分及經(jīng)濟(jì)性遵循相應(yīng)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)都是十分重要的,這些是做好巖土勘察工作的關(guān)鍵,也直接決定了勘察工作量的布置,只有掌握的相應(yīng)的等級(jí),才可以做好安全、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的生產(chǎn)。檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)所獲取的資料,可以為工程施工提供參數(shù),工程設(shè)計(jì)也可以以此為依據(jù)進(jìn)行修改和更正,讓設(shè)計(jì)、施工、技術(shù)等方面都實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。在符合規(guī)范的前提下,采取較為經(jīng)濟(jì)的勘察手段和工作量,積極實(shí)現(xiàn)勘察工作目標(biāo)。
1.3 鑒于巖土工程勘察現(xiàn)狀,節(jié)約成本是必須的,也是必行的,例如,對(duì)“樁基礎(chǔ)一般性孔深入到樁端以下3-5倍的樁徑,且大于3m,對(duì)大直徑樁不小于5m”的要求,如果方案布置為50 m,根據(jù)控制性孔資料,40m處分布有良好的樁端持力層且能滿足樁基設(shè)計(jì)要求,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)可將50m的一般性勘探孔變更為45m。這樣,不僅可以節(jié)省成本,還能提高效益。這是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)型勘察的重要手段。
2、野外勘探工作的主要內(nèi)容分析
2.1 勘探點(diǎn)的布設(shè):設(shè)計(jì)人員往往偏于保守傾向,如對(duì)地基承載力要求過(guò)高等。由于巖土體始終是一個(gè)灰箱,無(wú)法徹底查清巖土體的分布及物理力學(xué)參數(shù),在做與巖土相關(guān)的工程設(shè)計(jì)時(shí)固然要留有一定的安全系數(shù)。采用過(guò)于保守的巖土參數(shù)、過(guò)高安全系數(shù)將不可避免造成工程建設(shè)的極大浪費(fèi)。收到設(shè)計(jì)人的勘察任務(wù)書(shū)后,勘察人員應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)人溝通,到現(xiàn)場(chǎng)踏勘,確定合理的勘探點(diǎn)布設(shè)位置。
2.2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn):現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是確定巖土物理力學(xué)性質(zhì)的可靠方法。由于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)可以有效及時(shí)的劃分出砂土的密實(shí)度。因而是巖土工程勘察最常用的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)手段。進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行桿長(zhǎng)和孔深校正,如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)標(biāo)貫器沒(méi)有落到應(yīng)測(cè)孔底位置,造成標(biāo)貫數(shù)據(jù)嚴(yán)重失真,進(jìn)而造成對(duì)碎石類(lèi)土的評(píng)價(jià)困難。對(duì)軟土則需要做十字板剪切試驗(yàn)確定抗剪強(qiáng)度和靈敏度。做十字板剪切試驗(yàn)之前,應(yīng)先做靜力觸探試驗(yàn),這樣既可以針對(duì)有需要的軟土層做試驗(yàn),也可以避免十字板剪切試驗(yàn)出現(xiàn)板頭損壞等事故。條件許可則可預(yù)備兩套微機(jī)、探頭、電纜及桿件,避免頻繁更換,從而減少出錯(cuò)機(jī)率。另一個(gè)提高十字板剪切試驗(yàn)效率的是:加密十字板剪切試驗(yàn)的垂向密度,即利用架設(shè)好的十字板試驗(yàn)設(shè)備,無(wú)需更換板頭和重新架設(shè),只需要增加少量時(shí)間,而獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)則成倍增加。
2.3 編錄:鉆探編錄是工程勘察質(zhì)量的基礎(chǔ)。工程地質(zhì)野外編錄應(yīng)力求簡(jiǎn)明準(zhǔn)確,準(zhǔn)確描述并劃分層位。隨著辦公自動(dòng)化程度不斷提高,可適時(shí)為外業(yè)人員配備數(shù)碼相機(jī)、手提電腦,以便拍攝場(chǎng)地條件及巖心照片。一方面,可以幫助提高編錄速度,還可以利用電腦繪制剖面草圖并提高編錄的準(zhǔn)確性;另一方面,編錄后即可通過(guò)郵件等發(fā)回辦公室或駐地,內(nèi)業(yè)人員可以迅速獲得編錄信息。
3、室內(nèi)土工試驗(yàn)工作存在的問(wèn)題分析
3.1 室內(nèi)測(cè)試:通常室內(nèi)測(cè)試問(wèn)題主要是巖土樣送達(dá)試驗(yàn)室后未及時(shí)測(cè)試或不按操作規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)。例如對(duì)要求飽和的土試樣,未按規(guī)范要求達(dá)到飽和時(shí)間再測(cè)試;對(duì)于高烈度地區(qū)在規(guī)定的抗震判斷深度范圍內(nèi)的粉土未做粉粘性含量測(cè)試。導(dǎo)致高粘性含量的粉土也判定為可液化土,造成投資浪費(fèi)等現(xiàn)象。因此,室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行開(kāi)樣測(cè)試,嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)。
3.2 內(nèi)業(yè)資料整理:對(duì)于野外及室內(nèi)測(cè)試分析所收集的原始資料必須經(jīng)過(guò)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)分析,以便于設(shè)計(jì)人員結(jié)合場(chǎng)地特征有針對(duì)性的進(jìn)行設(shè)計(jì),當(dāng)前該環(huán)節(jié)主要存在的質(zhì)量問(wèn)題有以下方面:
①對(duì)設(shè)計(jì)概念與理論不明確。在巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)和分析中,對(duì)異常值不加分析剔除,一律參與統(tǒng)計(jì)分析,導(dǎo)致分析誤差過(guò)大,得出場(chǎng)地分析不合理、不正確的結(jié)論。
②對(duì)巖土參數(shù)取值不理解。對(duì)于工程特性指標(biāo)必須提供標(biāo)準(zhǔn)值、基本值或特征值,土的一般性物理指標(biāo)統(tǒng)計(jì)其平均值、最大值和最小值就可滿足要求。在勘察報(bào)告編寫(xiě)過(guò)程中,試驗(yàn)數(shù)據(jù)及編錄表的錄入約占10%~15%的時(shí)間,因此實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)電子版本的通用及野外編錄工作的電腦錄入,可以大大提高勘察報(bào)告編寫(xiě)速度。
3.3 設(shè)計(jì)、勘察人員互動(dòng):在工程建設(shè)中,設(shè)計(jì)人員往往忽略勘察報(bào)告中在基礎(chǔ)處理形式及施工方案方面的建議。由于工作的局限性,偏重于查明巖土情況,勘察報(bào)告中的建議往往比較空泛。這種現(xiàn)象對(duì)于具體工程是不利的,也不利于巖土工程勘察技術(shù)的發(fā)展。在進(jìn)行勘察前,應(yīng)充分了解設(shè)計(jì)意圖,弄清建筑物工程特性,這樣勘察工作就能做到目標(biāo)明確,為設(shè)計(jì)部門(mén)提供有效的資料。
4、巖土工程工作方面的分析
4.1 天然地基均勻性評(píng)價(jià):地基的均勻性評(píng)價(jià)是巖土工程分析的重要內(nèi)容之一!稁r土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)和《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)對(duì)地基均勻性評(píng)價(jià)都有明確規(guī)定,存在的主要問(wèn)題是缺乏具體的可操作標(biāo)準(zhǔn)。在工程可行性研究和選址階段,應(yīng)首先確定場(chǎng)地所在的工程地質(zhì)單元。而在詳勘階段對(duì)建筑地基的均勻性評(píng)價(jià)時(shí)多以建筑物水平投影面積為評(píng)價(jià)范圍。其深度評(píng)價(jià)范圍,首先應(yīng)明確擬建工程的用途、結(jié)構(gòu)、荷載及發(fā)展、地區(qū)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等多方面的情況,一般而言,應(yīng)滿足以下原則:
①地基主要受力層:對(duì)條形基礎(chǔ)為基礎(chǔ)底面以下3倍基礎(chǔ)底面寬度,對(duì)于獨(dú)立基礎(chǔ)為基礎(chǔ)底面以下1.5 倍基礎(chǔ)底面寬度,且評(píng)價(jià)深度不小于5m;
②壓縮層深度范圍:對(duì)天然地基淺基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)可按變形比法確定其評(píng)價(jià)深度;
③對(duì)于大面積基礎(chǔ)其評(píng)價(jià)深度范圍應(yīng)不小于1 倍基礎(chǔ)寬度。
4.2 關(guān)于地震效應(yīng)的問(wèn)題:《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)場(chǎng)地做剪切波速試驗(yàn)有明確規(guī)定,但這個(gè)規(guī)定沒(méi)有區(qū)別強(qiáng)地震區(qū)和弱地震區(qū),而且地基處理后其剪切波速值也發(fā)生了變化,場(chǎng)地地基土類(lèi)型及場(chǎng)地類(lèi)別也有可能因此發(fā)生變化,這種情況在巖土工程評(píng)價(jià)及地基設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有得到足夠的重視。對(duì)于重要的建筑物必須進(jìn)行剪切波速測(cè)試,確定場(chǎng)地覆蓋層厚度的鉆孔應(yīng)達(dá)到覆蓋層一定深度,其直接影響場(chǎng)地類(lèi)別判定及建筑工程的抗震造價(jià)。對(duì)判別液化而布置的勘探點(diǎn)不應(yīng)小于3 個(gè),每層土的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)數(shù)不宜小于6個(gè),試驗(yàn)點(diǎn)的豎向間距宜為1.0m~1.5m。液化判定時(shí),應(yīng)對(duì)不少于6個(gè)液化判別點(diǎn)分別計(jì)算,對(duì)于薄層有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一層點(diǎn)數(shù)不夠的情況應(yīng)采用靜力觸探或補(bǔ)充工作量來(lái)增加判別點(diǎn)情況,特別對(duì)于出現(xiàn)一層僅有兩個(gè)液化點(diǎn)且液化結(jié)論不同的情況,更應(yīng)補(bǔ)充工作量來(lái)增加判別點(diǎn)情況。
5、結(jié)束語(yǔ)
巖土工程勘察是一項(xiàng)建設(shè)的基礎(chǔ)性工作,其接觸的對(duì)象和需要解決的問(wèn)題范圍很大。只有全面掌握巖土工程有關(guān)的規(guī)范,不斷交流學(xué)習(xí),才能有效開(kāi)展工作,確?辈旃ぷ黜樌M(jìn)行。通過(guò)對(duì)以上巖土工程勘察中問(wèn)題的探討,使巖土工程技術(shù)人員在重視規(guī)范學(xué)習(xí)的同時(shí),也要注意結(jié)合實(shí)際更好的執(zhí)行規(guī)范。
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