巖土工程勘察中的常見問題探究

張 再 根

(山西冶金巖土工程勘察總公司，山西 太原 030002)

巖土工程勘察中的常見問題探究

張 再 根

(山西冶金巖土工程勘察總公司，山西 太原 030002)

主要對(duì)當(dāng)前巖土工程勘察中存在的相關(guān)問題進(jìn)行了詳細(xì)分析，從嚴(yán)格規(guī)范市場(chǎng)，加強(qiáng)技術(shù)人員培訓(xùn)，加強(qiáng)質(zhì)量管理等方面提出了切實(shí)可行的改進(jìn)建議，希望有助于促進(jìn)巖土工程勘察質(zhì)量的提高。

巖土工程，勘察，問題，建議

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，超高層建筑的興建以及深基坑的開挖，建筑物的周邊環(huán)境日趨復(fù)雜，這就給巖土工程勘察提出更高的要求，巖土工程勘察的重要性日趨突出。作為建筑物地基設(shè)計(jì)工作中不可或缺的一大基礎(chǔ)，巖土工程勘察為建筑地基設(shè)計(jì)提供了十分重要的技術(shù)參數(shù)，巖土參數(shù)的科學(xué)合理性密切關(guān)系著建筑物的經(jīng)濟(jì)性和安全性。但是，因種種原因的影響，在巖土工程勘察實(shí)踐中往往難以避免的出現(xiàn)了諸多亟待解決的問題，基于此，本文筆者對(duì)巖土勘察中出現(xiàn)的常見問題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的改進(jìn)建議，提高巖土工程勘察質(zhì)量。

1 巖土工程勘察中存在的常見問題

1.1 勘察前資料收集不全

根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》的規(guī)定可知，勘察中要結(jié)合附有地形以及坐標(biāo)的建筑總平面圖，來(lái)對(duì)地面整平標(biāo)高及建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、埋置深度、基礎(chǔ)形式、地基允許變形、荷載、性質(zhì)和規(guī)模等資料進(jìn)行搜集。然而，相當(dāng)多的前期勘察報(bào)告資料搜集并不全面，擬建工程的基礎(chǔ)埋深、結(jié)構(gòu)形式、正負(fù)零標(biāo)高、整平標(biāo)高與荷載分布等不明確，直接影響著工程勘察工作量布置，同時(shí)也削弱了巖土分析評(píng)價(jià)的合理性與準(zhǔn)確性。而只有在工程勘察之前，資料搜集全面，明確設(shè)計(jì)意圖，才能正確解決工程設(shè)計(jì)和施工中的巖土工程問題。

1.2 外業(yè)鉆探施工

1)勘探點(diǎn)的間距、深度的掌握。外業(yè)施工中，勘察人員按勘察方案中確定的鉆孔深度和間距施工，無(wú)法切實(shí)按照地層的具體狀況做到隨機(jī)應(yīng)變，繼而致使在整理內(nèi)業(yè)資料的過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)相鄰勘探點(diǎn)間有著非常大的地層變化；在濕陷性黃土地區(qū)，發(fā)現(xiàn)探井未穿透濕陷性黃土層；在勘探深度范圍內(nèi)，存在軟弱巖土層，發(fā)現(xiàn)勘察資料提供的勘探深度不滿足變形計(jì)算要求。這些現(xiàn)象的發(fā)生，都是由于我們現(xiàn)場(chǎng)的勘察人員死板教條，不能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)勘探點(diǎn)深度和間距進(jìn)行調(diào)整，未能準(zhǔn)確查明地層分布規(guī)律和場(chǎng)地工程的地質(zhì)條件，埋下工程隱患。

2)原位測(cè)試。原位測(cè)試應(yīng)嚴(yán)格按GB 50021—2001巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)第10節(jié)進(jìn)行，但在施工過程中經(jīng)常性的會(huì)出現(xiàn)所謂“捷徑”，靜力觸探?jīng)]有切實(shí)按照規(guī)定來(lái)標(biāo)定探頭測(cè)力傳感器與電纜，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集缺乏準(zhǔn)確性，特別是在地溫和氣溫有著較大差別的冬夏季，觸探指標(biāo)之間的相差會(huì)更大；標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)不嚴(yán)格根據(jù)具體的規(guī)定來(lái)校正孔深與桿長(zhǎng)，在孔底及縮徑有殘留擾動(dòng)土?xí)r，無(wú)法盡快發(fā)現(xiàn)標(biāo)貫器未準(zhǔn)確下達(dá)到測(cè)試位置，致使嚴(yán)重的標(biāo)貫擊數(shù)失真；對(duì)于重型的動(dòng)力觸探和超重型的動(dòng)力觸探，根據(jù)有關(guān)規(guī)定需要連續(xù)貫入，并且定深旋轉(zhuǎn)觸探桿，以便于將側(cè)摩阻減小，但是現(xiàn)場(chǎng)施工中，因連續(xù)貫入相對(duì)較為緩慢，當(dāng)遇到稍大卵石錘擊不進(jìn)的情況或者起桿困難時(shí)而放棄連續(xù)貫入，導(dǎo)致對(duì)碎石土評(píng)價(jià)原本就缺乏有效手段的觸探擊數(shù)不詳實(shí)，繼而加大碎石土評(píng)價(jià)的難度。

3)土樣的運(yùn)輸及采取。對(duì)于試樣的采集，要根據(jù)GB 50021—2001巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)和JGJ/T 87—2012建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程規(guī)定進(jìn)行采集。然而，在實(shí)際的巖土工程勘察中，卻存在著許多不規(guī)范的樣品采集現(xiàn)象。比如取得的樣本，沒有及時(shí)封蠟標(biāo)識(shí)送檢處理，在選擇取樣數(shù)量時(shí)，不考慮場(chǎng)地的大小和地層的復(fù)雜性，只追求樣品的數(shù)量達(dá)到規(guī)范6件要求，沒有考慮土樣的均勻性和代表性是否滿足規(guī)范要求。原狀土樣在運(yùn)輸?shù)倪^程中，未采取必要的防護(hù)措施，造成部分土樣的擾動(dòng)；采集碎石土樣時(shí)，由于充填的細(xì)顆粒大都隨循環(huán)液帶出孔外，采集到的樣品以大顆粒為主，這便會(huì)對(duì)實(shí)際級(jí)配的定性帶來(lái)影響；當(dāng)采取地下水試樣時(shí)，要采用泥漿護(hù)鉆進(jìn)或者沖洗液進(jìn)行鉆孔，其水樣成分不能代表真實(shí)的地下水成分。這些不規(guī)范的行為導(dǎo)致土工試驗(yàn)指標(biāo)與實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)，為工程建設(shè)留下安全隱患。

4)野外編錄及地層的劃分。野外的鉆探編錄是最基礎(chǔ)、最直觀的資料，編錄的準(zhǔn)確性直接影響到地層劃分和巖土工程的分析評(píng)價(jià)。而在現(xiàn)實(shí)的施工中，很大一部分的鉆探編錄人員未接受過專業(yè)的培訓(xùn)，地層巖性辨別不清，專業(yè)術(shù)語(yǔ)不規(guī)范，描述不全面，給內(nèi)業(yè)資料的整理帶來(lái)很大的困難。

對(duì)于地層的劃分，往往是以鉆孔原始編錄為依據(jù)，地層的劃分是室內(nèi)資料整理尤為重要的因素。在相對(duì)較大型的工程勘察項(xiàng)目中,因鉆探施工基本上均采用的為多鉆機(jī)平行作業(yè)的形式，其中涉及到數(shù)量較多的編錄人員和技術(shù)人員,各鉆機(jī)班組通常是各行其是，班組之間沒有進(jìn)行及時(shí)有效的溝通，鉆孔編錄沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，最終導(dǎo)致資料匯總難以達(dá)到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，由此加大了室內(nèi)整理的難度。因而為了防止上述問題，當(dāng)開始施工時(shí)，需要把技術(shù)人員集中起來(lái)對(duì)1個(gè)～2個(gè)鉆孔進(jìn)行共同勘探，統(tǒng)一編錄形式,并且還應(yīng)當(dāng)委派專業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)做好勘探區(qū)域的野外分層連線,但凡發(fā)現(xiàn)異常務(wù)必要及時(shí)處理,以便于確保地層劃分準(zhǔn)確，保證勘察質(zhì)量。

1.3 巖土工程分析評(píng)價(jià)

巖土工程的分析評(píng)價(jià)，應(yīng)在充分了解工程結(jié)構(gòu)的類型、特點(diǎn)、荷載情況和變形控制要求等的基礎(chǔ)上進(jìn)行，同時(shí)要充分考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)和類似工程的經(jīng)驗(yàn)。

1)天然地基均勻性評(píng)價(jià)。

根據(jù)GB 50021—2001巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)4.1.11規(guī)定，要對(duì)地基的均勻性進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。對(duì)于天然地基均勻性評(píng)價(jià)，需要根據(jù)《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定，然而，對(duì)于一般類型的建筑物，該規(guī)范中并未明確給出評(píng)價(jià)方法，現(xiàn)如今，相當(dāng)多的單位依據(jù)的是建筑地基均勻性評(píng)價(jià)方法加以評(píng)價(jià),但是由于一般的多層建筑和高層建筑的結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)型式、荷載要求、變形特點(diǎn)等有一定的差異，簡(jiǎn)單套用高層規(guī)范的評(píng)價(jià)方法并非妥善，因此，應(yīng)當(dāng)按照各地區(qū)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行確定。

2)天然地基承載力特征值的確定。

在確定天然地基承載力的特征值時(shí)，需要根據(jù)野外勘察揭露的地層巖性、土工試驗(yàn)結(jié)果、原位測(cè)試成果，結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。由于勘察技術(shù)人員的水平各異，對(duì)規(guī)范理解深度的不同，地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的差異，導(dǎo)致了在同一勘察場(chǎng)地不同的勘察單位，不同的技術(shù)人員提供的數(shù)據(jù)不同，甚至差異較大。天然地基承載力確定高了，可能造成建筑物沉降變形大，不安全；承載力確定低了，地基處理費(fèi)用就高，可能造成工程浪費(fèi)。建議各地區(qū)建立起成熟的經(jīng)驗(yàn)，來(lái)指導(dǎo)勘察工作的進(jìn)行，提高勘察工作的質(zhì)量，很好的為工程建設(shè)服務(wù)。

3)地震效應(yīng)分析評(píng)價(jià)。

GB 50011—2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，對(duì)丁類建筑和丙類建筑中層數(shù)不超過10層，高度不超過24 m的多層建筑，可根據(jù)地層的fak值來(lái)估算土層的等效剪切波速。場(chǎng)地類別的確定，是根據(jù)等效剪切波速和建筑場(chǎng)地的覆蓋層厚度來(lái)確定的，對(duì)于層數(shù)較少的多層建筑，勘探點(diǎn)的深度較淺，一般在15.0 m～20.0 m左右，剪切波速的測(cè)試深度一般不能滿足確定覆蓋層的厚度，所以很多勘察報(bào)告中就“根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)”來(lái)確定覆蓋層厚度。根據(jù)估算的等效剪切波速和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定的覆蓋層厚度，有可能導(dǎo)致了場(chǎng)地類別判定的偏差。

在對(duì)砂土或者飽和粉土進(jìn)行液化初判的過程中，所選取的地下水位應(yīng)當(dāng)是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期之內(nèi)的最高年平均水位，亦或是根據(jù)近期最高年水位，但是其中涉及到非常多的勘察報(bào)告，由于缺乏這方面資料的收集，評(píng)價(jià)時(shí)水位采用勘探時(shí)量測(cè)的水位，這也可能影響液化判別的準(zhǔn)確性。

1.4 從事巖土工程勘察人員的綜合素質(zhì)有待提高

在巖土工程勘察中，部分從事巖土工程勘察的技術(shù)人員對(duì)工程勘察的重要性認(rèn)識(shí)不足，對(duì)規(guī)范的理解深度不夠，在具體的工程實(shí)踐中存在以下問題：勘探點(diǎn)的合理布設(shè)問題、地質(zhì)界面劃分問題、巖土參數(shù)的合理性問題、室內(nèi)原始資料的分析整理問題等。上述問題的原因就在于勘察人員沒有熟練的掌握勘察理論，將理論與實(shí)際相結(jié)合的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)缺乏，建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的知識(shí)不足，補(bǔ)充印證的能力和總結(jié)歸納的能力低下。因此，為了加強(qiáng)工程勘察質(zhì)量，務(wù)必要不斷的提升勘察人員的整體素質(zhì)水平。

2 巖土工程勘察的改進(jìn)建議

2.1 嚴(yán)格規(guī)范勘察市場(chǎng)，減少惡意競(jìng)爭(zhēng)

嚴(yán)格規(guī)范勘察市場(chǎng)秩序，避免因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)壓價(jià)而導(dǎo)致的弄虛作假現(xiàn)象。加大對(duì)市場(chǎng)的監(jiān)管力度，建立完善的市場(chǎng)監(jiān)管體制。與此同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)勘察現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的有效監(jiān)督和管理，運(yùn)用強(qiáng)制性的手段和措施來(lái)避免上述問題的發(fā)生，為工程建設(shè)提供強(qiáng)有力的安全保障。

2.2 加強(qiáng)勘察人員的技術(shù)培訓(xùn)

1)對(duì)勘察人員定期進(jìn)行相關(guān)規(guī)范的培訓(xùn)，使他們對(duì)規(guī)范理解的更加徹底，對(duì)勘察技術(shù)的使用也更加靈活；

2)對(duì)勘察人員進(jìn)行勘察最新科研成果的學(xué)習(xí)，讓他們的思想和技術(shù)緊跟時(shí)代潮流，爭(zhēng)取行走在專業(yè)領(lǐng)域的最前列；

3)對(duì)勘察單位內(nèi)部崗位實(shí)施輪換制度，以此來(lái)促進(jìn)各個(gè)勘察專業(yè)知識(shí)上和技術(shù)上的滲透和交流，定期組織單位內(nèi)部的勘察學(xué)術(shù)交流會(huì)，讓每一個(gè)工作人員將自己所總結(jié)的工作經(jīng)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)的工作問題分享給大家，一起努力，共同進(jìn)步；

4)強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用(如承載力計(jì)算、土壓力計(jì)算、變形深度計(jì)算亦或是地震效應(yīng)分析、動(dòng)力有限元計(jì)算、沉降分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算、滲流分析等)，采取這些措施無(wú)疑可以大大提高勘察人員的技術(shù)綜合能力。

2.3 加強(qiáng)質(zhì)量管理，有效應(yīng)用各種質(zhì)量管理辦法

1)勘察單位內(nèi)部質(zhì)量管理建設(shè)。

為保證巖土工程勘察的質(zhì)量，勘察單位應(yīng)加強(qiáng)ISO 9000質(zhì)量體系，借助于控制企業(yè)行為，實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量的有效控制。從發(fā)布質(zhì)量體系文件、執(zhí)行程序再到反饋問題等各個(gè)勘察設(shè)計(jì)階段，繼而實(shí)現(xiàn)跟蹤監(jiān)控，由此確保質(zhì)量體系文件的真正落實(shí)，最終推動(dòng)勘察設(shè)計(jì)企業(yè)的產(chǎn)品及管理質(zhì)量的同步提升。

2)政府機(jī)構(gòu)和監(jiān)督機(jī)構(gòu)強(qiáng)制質(zhì)量審查。

勘察單位自身加強(qiáng)內(nèi)部管理的同時(shí)，還需要相關(guān)的監(jiān)督部門和政府機(jī)構(gòu)攜手共同強(qiáng)化市場(chǎng)的規(guī)范化管理，應(yīng)全面做好勘察報(bào)告的檢查與審核，并且要詳細(xì)的審核報(bào)告中的諸多指標(biāo)數(shù)據(jù)資料，應(yīng)當(dāng)注意的是，要重點(diǎn)對(duì)工程場(chǎng)地的施工建議、基礎(chǔ)選型論證、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)以及勘察結(jié)論等內(nèi)容予以審核，如果有必要還應(yīng)當(dāng)展開技術(shù)論證，從而最大限度的保證勘察分析過程的專業(yè)性。

3 結(jié)語(yǔ)

巖土工程勘察工作是工程建設(shè)首要環(huán)節(jié)，其為之后的設(shè)計(jì)、施工以及投入使用提供了重要資料，在很大程度上關(guān)系到工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。如果工程勘察工作完成的不理想，極易引起不必要的質(zhì)量安全事故，這便會(huì)給國(guó)家財(cái)產(chǎn)帶來(lái)難以估量的損失，甚至還會(huì)給社會(huì)帶來(lái)一系列的安全隱患。所以，從事巖土工程勘察的人員一定要提高自己的專業(yè)水平，認(rèn)清巖土工程勘察的重要性，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)習(xí)，改進(jìn)勘察手段，從而提高勘察質(zhì)量。

[1] GB 50021—2001，巖土工程勘察規(guī)范[S].

[2] JGJ 72—2004，高層建筑巖土工程勘察規(guī)程[S].

[3] JGJ/T 87—2012，建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程[S].

Inquiry on common geotechnical engineering survey problems

Zhang Zaigen

(ShanxiMetallurgyGeotechnicalEngineeringSurveyHeadquarter,Taiyuan030002,China)

The paper specifically analyzes current geotechnical engineering survey problems, puts forward feasible improving suggestions, such as strictly regulating market, strengthening technicians cultivation and strengthening quality management and so on, with a view to improve geotechnical engineering survey quality.

geotechnical engineering, survey, problem, suggestions

2015-04-03

張?jiān)俑?1971- )，男，工程師

1009-6825(2015)17-0044-02

TU195

A