基于巖土工程勘察工作中若干問題探討

李洪巖，國媛媛
遼寧工程勘察院 遼寧 錦州 121001
摘 要：本文結(jié)合國家現(xiàn)行規(guī)范，從野外勘探、室內(nèi)土工試驗(yàn)及巖土工程分析等方面對巖土工程勘察中常見問題進(jìn)行了探討，就巖土勘察工作提出了一些建議。
關(guān)鍵詞：巖土工程；勘察；鉆探
一、引言
勘察工作是我國基礎(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)�；�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題，本文從野外勘探、室內(nèi)土工試驗(yàn)及巖土工程分析這三個(gè)方面進(jìn)行了淺析。
二、野外勘探工作方面主要集中在以下幾個(gè)方面：
（一）勘探點(diǎn)的布設(shè)
設(shè)計(jì)人員往往偏于保守傾向，如對地基承載力要求過高等。由于巖土體始終是一個(gè)灰箱，無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)。采用過于保守的巖土參數(shù)、過高安全系數(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)書后，勘察人員應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)人溝通，到現(xiàn)場踏勘，確定合理的勘探點(diǎn)布設(shè)位置。
（二）現(xiàn)場試驗(yàn)
現(xiàn)場試驗(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)行桿長和孔深校正，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)標(biāo)貫器沒有落到應(yīng)測孔底位置，造成標(biāo)貫數(shù)據(jù)嚴(yán)重失真，進(jìn)而造成對碎石類土的評(píng)價(jià)困難。對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。
（三）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。
三、室內(nèi)土工試驗(yàn)工作方面主要存在以下問題：
（一）室內(nèi)測試
通常室內(nèi)測試問題主要是巖土樣送達(dá)試驗(yàn)室后未及時(shí)測試或不按操作規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)。例如對要求飽和的土試樣，未按規(guī)范要求達(dá)到飽和時(shí)間再測試；對于高烈度地區(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)行開樣測試，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)。
（二）內(nèi)業(yè)資料整理
對于野外及室內(nèi)測試分析所收集的原始資料必須經(jīng)過理論和實(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)合場地特征有針對性的進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)前該環(huán)節(jié)主要存在的質(zhì)量問題有以下方面：
1.對設(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)致分析誤差過大，得出場地分析不合理、不正確的結(jié)論。
2.對巖土參數(shù)取值不理解。對于工程特性指標(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)告編寫過程中，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)告編寫速度。
（三）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)部門提供有效的資料。
四、巖土工程分析方面
（一）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。《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）和《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）對地基均勻性評(píng)價(jià)都有明確規(guī)定，存在的主要問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)首先確定場地所在的工程地質(zhì)單元。而在詳勘階段對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：對條形基礎(chǔ)為基礎(chǔ)底面以下3倍基礎(chǔ)底面寬度，對于獨(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。
（二）關(guān)于地震效應(yīng)的問題
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對場地做剪切波速試驗(yàn)有明確規(guī)定，但這個(gè)規(guī)定沒有區(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，場地地基土類型及場地類別也有可能因此發(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)沒有得到足夠的重視。對于重要的建筑物必須進(jìn)行剪切波速測試，確定場地覆蓋層厚度的鉆孔應(yīng)達(dá)到覆蓋層一定深度，其直接影響場地類別判定及建筑工程的抗震造價(jià)。對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)對不少于6個(gè)液化判別點(diǎn)分別計(jì)算，對于薄層有時(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)充工作量來增加判別點(diǎn)情況，特別對于出現(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)充工作量來增加判別點(diǎn)情況。
五、結(jié)語
巖土工程勘察是一項(xiàng)建設(shè)的基礎(chǔ)性工作，其接觸的對象和需要解決的問題范圍很大。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)，才能有效開展工作，確�？辈旃ぷ黜樌�進(jìn)行。通過對以上巖土工程勘察中問題的探討，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。

參考文獻(xiàn)：
[1] GB 50007-2002，建筑地基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[2] GB 50011-2001，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[3] GB 50021-2001，巖土工程勘察規(guī)范[S].
 

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