巖土工程勘察存在問題探討

【摘 要】筆者主要闡述巖土工程勘察中常遇到的一些問題及解決方法。以供同行借鑒參考。

【關(guān)鍵詞】巖土工程；勘察；技術(shù)問題

1.現(xiàn)場勘探資料收集方面存在的問題

(1)勘探深度及勘探間距 基礎(chǔ)形式及結(jié)構(gòu)形式不同，勘探深度不同。如:一般5～6層磚混結(jié)構(gòu)住宅，勘探孔深15m基本可滿足要求，而5層框架結(jié)構(gòu)商場由于柱網(wǎng)的柱荷載大，基礎(chǔ)面積大甚至可能采用樁基，則勘探孔深度15m一般不夠。

地層工程地質(zhì)性質(zhì)不同，勘探深度不同。如:埋藏較淺且工程地質(zhì)性質(zhì)好的密實碎石土及基巖地區(qū)勘探孔深度較淺，而工程地質(zhì)性質(zhì)差的淤泥及松散雜填土地區(qū)勘探孔深度較深，這就要求在勘探前對勘探區(qū)域地層大致情況有所了解，做到有的放矢。地基復(fù)雜程度不同，勘探點間距不同。在勘探時遇復(fù)雜地基情況，應(yīng)按規(guī)范要求加密勘探點，不能局限于經(jīng)濟或時間等因素而堅持原勘探方案不變，事必難以查明場地工程地質(zhì)情況，埋下工程隱患。

(2)野外地層劃分 野外地層的正確劃分是室內(nèi)資料整理的關(guān)鍵因素，對較大型的工程由于施工多采取多鉆機平行作業(yè)形式，技術(shù)人員較多，各勘探班組往往各行其是，最后資料匯總后難以統(tǒng)一，給室內(nèi)整理帶來很大困難。

(3)原位測試試驗 原位測試應(yīng)嚴格按規(guī)范進行，在施工中常會出現(xiàn)一些所謂“捷徑”:靜力觸探按規(guī)定應(yīng)定深調(diào)零以減少零漂，有時圖省事不按要求調(diào)零，造成數(shù)據(jù)采集不準，尤其在氣溫與地溫相差較大的冬天、夏天觸探指標(biāo)相差更大。

(4)地下水位觀測 實際地下水位量測存在以下幾個問題:第一，應(yīng)同時觀測地下水位，量測時間須在最后一個鉆孔施工24h后;第二，地下水位觀測應(yīng)考慮周圍地下水開采情況的影響，若量測時間正好處于附近抽水井抽水下降漏斗時，所量測到的地下水位肯定偏深;第三，水位量測應(yīng)與鉆孔座標(biāo)、標(biāo)高回測相結(jié)合。

2.土工試驗方面存在的問題

(1)粉土的劃分按規(guī)范 粉土是粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50%，且塑性指數(shù)等于或小于10的土。在實際應(yīng)用中，由于顆分試驗較復(fù)雜，仍存在僅按塑性指數(shù)≤10來劃定粉土的不全面、不準確的做法，我們知道粉砂有時也可測定一定的塑性指數(shù)，若僅按塑性指數(shù)劃分粉土必然會造成一些誤判;另外，按GB50021-2001規(guī)范規(guī)定粉土承載力特征值深寬修正及按GB5007-2002規(guī)范進行液化判別均須根據(jù)其粘粒含量數(shù)值來進行計算。

(2)剪切方法的選擇 直剪試驗受力條件復(fù)雜(如發(fā)生剪切位移時法向加荷由最初軸心受壓變?yōu)槠氖軌?，剪切面破壞面人為限?，排水條件不易控制，按《土工試驗方法標(biāo)準》GB/T50123-1999第18條規(guī)定快剪試驗一般適用于滲透系數(shù)小于10-6cm/s的細粒土。粉質(zhì)粘土滲透系數(shù)一般大于10-5cm/s，粉土K 值更大，用直剪試驗已非常勉強，在室內(nèi)試驗對粉土及粉質(zhì)粘土直剪時，發(fā)現(xiàn)四級荷載下很少存在峰值強度，絕大部分需剪切至位移6mm處，剪切強度指標(biāo)回歸性差(尤其最后一級荷載強度偏低，再現(xiàn)性差)，剪切強度指標(biāo)僅能作為參考。

(3)膨脹土的固結(jié)試驗 在固結(jié)試驗過程中，膨脹土在小于膨脹力的分級荷載作用下的百分表讀數(shù)均為負值(即膨脹上升)，而當(dāng)分級荷載大于膨脹力時百分表讀數(shù)為正值，尤其膨脹土的膨脹力稍大于100kPa的情況下，在100kPa時百分表讀數(shù)為負值，而在200kPa時百分表讀數(shù)為正值，在利用公式ei=e0-(1+e0)△h/h0計算孔隙比時100kPa 作用下的百分表讀數(shù)究竟取負值或是零，試樣初始高度取20mm或是(20mm+100kPa壓力作用下試樣的膨脹量)進一步使計算100～200kPa壓力下的壓縮系數(shù)和壓縮模量存在困難，規(guī)范中對這種情況沒有說明。

3.巖土工程分析評價方面存在的問題

(1)地基均勻性評價 對高層建筑地基均勻性評價按《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ72-2004規(guī)定進行，但對一般建筑GB50021-2001規(guī)范雖要求進行地基均勻性評價，但沒有給出相應(yīng)評價方法。

(2)地基承載力特征值確定 我國幅員廣大，土質(zhì)條件各異，用幾張表格很難概括全國的規(guī)律，用查表法按GBJ7-89規(guī)范確定地基承載力值在大多數(shù)地區(qū)可能基本適合或偏保守，但也不排除個別地區(qū)可能不安全，另外隨著設(shè)計水平的提高和對工程質(zhì)量要求的趨于嚴格，變形控制已是地基設(shè)計的重要原則，故GB5007-2002取消了GBJ7-89規(guī)范中土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)與地基承載力的關(guān)系表;新規(guī)范規(guī)定:勘察單位應(yīng)根據(jù)試驗和地區(qū)經(jīng)驗確定地基承載力設(shè)計參數(shù)。

(3)復(fù)合地基承載力深寬修正 按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2002第3.0.4條之規(guī)定:經(jīng)處理后的地基，當(dāng)按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深而需要對本規(guī)范確定的地基承載力特征值進行修正時，基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)應(yīng)取0，基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)應(yīng)取1;當(dāng)某些地基承載力提高幅度不太大的土層進行CFG復(fù)合地基處理時，發(fā)現(xiàn)地基處理后按JGJ79-2002規(guī)定方法進行深寬修正后的地基承載力特征值還沒有該土層沒有處理前按GB5007-2002第5.2.4條規(guī)定進行深寬修正的地基承載力特征值大。

(4)基礎(chǔ)方案的選擇 第一，基礎(chǔ)方案的選擇應(yīng)依據(jù)場地地層情況及區(qū)域經(jīng)驗綜合進行，忽視任何一方面均可能造成錯誤。第二，基礎(chǔ)方案的選擇不應(yīng)與不正當(dāng)利益掛鉤。按有關(guān)規(guī)定:若設(shè)計單位按勘探單位提供的基礎(chǔ)方案形式進行設(shè)計，責(zé)任由勘探及設(shè)計雙方共同承擔(dān);若設(shè)計單位自己設(shè)計，責(zé)任由設(shè)計單位自己承擔(dān)。勘探單位一方面不能受甲方影響或認為設(shè)計單位提供的地基基礎(chǔ)方案一定行而更改勘探報告的基礎(chǔ)方案建議;另一方面勘察單位也不能以自身單位利益的驅(qū)動而片面提供本單位具有的樁機類型的地基基礎(chǔ)方案建議。

(5)地震效應(yīng)問題 對丙類建筑可依據(jù)地層fak值估算場地地層剪切波速，但對重要的建筑必須進行波速測試，確定場地覆蓋層厚度的鉆孔應(yīng)達到覆蓋層一定深度，這直接影響場地類別判定及建筑工程的抗震造價，有的單位往往一句話根據(jù)區(qū)域經(jīng)驗覆蓋層厚度在多少米。這種情況的存在一方面是由于勘察技術(shù)人員沒有理解規(guī)范，對地震效應(yīng)的認識不足;另一方面是由于市場競爭及經(jīng)濟等因素而放棄了這一工作。

(6)建筑工程分級問題 同一幢建筑按不同的規(guī)范有不同的分級，如一般的七層建筑，按《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001工程重要性等級屬二級工程，按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB5007-2002基礎(chǔ)設(shè)計等級屬丙級工程，按《建筑地基抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001抗震重要性等級屬丙類建筑工程，按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94工程重要性等級屬二級工程，按不同的規(guī)范進行巖土工程分析評價時應(yīng)采用相應(yīng)的建筑分級，不同的建筑分級有不同的設(shè)計原則，在應(yīng)用時存在分級不清的問題，給巖土工程施工和評價帶來不利影響。

參考文獻

[1]巖土工程勘察設(shè)計手冊[S].沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1996.