關(guān)于巖土工程勘察重點(diǎn)問(wèn)題的探討

邱勝友

（身份證號(hào)：3408211975****0014）

一、勘察工作量及工作內(nèi)容安排

（一）鉆孔間距問(wèn)題

GB50021O94巖土工程勘察規(guī)范規(guī)定高層建筑勘探點(diǎn)間距15 m～35 m, 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(chǎng)地的復(fù)雜程度, 即場(chǎng)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。

（二）鉆孔深度問(wèn)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110倍～115倍,一般性孔深度宜深入持力層3 m～5 m。

根據(jù)以上規(guī)定經(jīng)過(guò)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)：1.基礎(chǔ)埋深;2.預(yù)計(jì)樁長(zhǎng)3.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(wú)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(zhǎng), 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(guò)預(yù)估樁的類(lèi)型、分布方式, 初步選定樁長(zhǎng)。比如太原市一級(jí)階地上大都按摩擦樁設(shè)計(jì),極限側(cè)壁摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值可按40kPa左右預(yù)估(樁長(zhǎng)的取較大值, 樁短的取較小值); 對(duì)于壓縮層深度, 有多種估算方法, 包括國(guó)標(biāo)地基規(guī)范、勘察規(guī)范, 以及有關(guān)地方規(guī)范, 都列出一些簡(jiǎn)明公式或方法,但是其主要計(jì)算參數(shù)都是基礎(chǔ)寬度, 實(shí)際上基礎(chǔ)寬度一定的情況下壓縮層深度隨荷載變化是很大的, 比如我們作過(guò)一個(gè)工程, 基礎(chǔ)尺寸74 m ×65 m,荷重180 kPa, 基礎(chǔ)埋深510 m。如果按勘察規(guī)范有關(guān)條文預(yù)估控制孔深應(yīng)達(dá)70 m,而實(shí)際通過(guò)計(jì)算50 m孔深就滿(mǎn)足了要求。尤其當(dāng)基礎(chǔ)形式同時(shí)滿(mǎn)足其它要求設(shè)置時(shí)— —比如為滿(mǎn)足地下設(shè)施的防水等要求將基礎(chǔ)連為整體, 壓縮層深度更不能按基礎(chǔ)寬度預(yù)估。

筆者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為：應(yīng)力控制法比較直觀、可靠、實(shí)用。即自基底或樁端平面算起, 算至附加壓力等于土層自重壓力的10%～15%, 荷載較小、土層較硬、無(wú)相鄰荷載影響時(shí), 可取較大值, 荷載較大、土層較軟、且有相鄰荷載影響時(shí), 可取較小值。計(jì)算時(shí)應(yīng)注意幾個(gè)問(wèn)題：1.應(yīng)考慮地下水的影響, 如地下水浮力對(duì)附加壓力的消減, 水位以下土層應(yīng)采用有效重度計(jì)算土層的自重應(yīng)力; 2.計(jì)算樁端平面以下壓縮土層厚度應(yīng)與具體的布樁方式相結(jié)合; 3.采用復(fù)合地基時(shí)應(yīng)考慮加固以后土體對(duì)應(yīng)力擴(kuò)散的影響;4.宜按建筑平面中心位置處的應(yīng)力確定。另外大量計(jì)算表明, 對(duì)筏基或箱基而言壓縮層厚度一般不會(huì)超過(guò)2倍的基礎(chǔ)寬度。簡(jiǎn)言之, 勘探點(diǎn)深度可大略表示如下：天然地基：控制孔深(m)=基礎(chǔ)埋深+地基壓縮層厚度。一般孔深(m)=基礎(chǔ)埋深+ 017倍的基礎(chǔ)寬度(并應(yīng)小于2 /3壓縮層厚度)。

樁基：控制孔深(m)=基礎(chǔ)埋深+預(yù)計(jì)樁長(zhǎng)+樁端平面下壓縮層厚度一般孔深(m)=基礎(chǔ)埋深+預(yù)計(jì)樁長(zhǎng)+ 5。

二、壓縮試驗(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100 kPa～200 kPa。筆者認(rèn)為這一壓力的取值也應(yīng)通過(guò)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(guò)程使用。

三、巖土工程評(píng)價(jià)

（一）基坑支護(hù)及施工降水

針對(duì)基坑開(kāi)挖及支護(hù), 宜根據(jù)開(kāi)挖深度及預(yù)估的場(chǎng)地巖土工程條件, 在開(kāi)挖邊界外至開(kāi)挖深度的1倍～2倍范圍內(nèi)布置勘探點(diǎn), 土質(zhì)條件好可取小值, 反之可取大值?？碧近c(diǎn)布置可兼顧考慮, 且孔深不必大。針對(duì)施工降水, 首先應(yīng)掌握?qǐng)鰠^(qū)所在地段區(qū)域性水文地質(zhì)背景資料, 必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行水文地質(zhì)勘察。

通過(guò)必要的測(cè)試手段提供相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù), 諸如, 根據(jù)土層結(jié)構(gòu)及巖土性質(zhì), 提出土的有效應(yīng)力強(qiáng)度參數(shù)或不排水抗剪強(qiáng)度參數(shù); 查明開(kāi)挖范圍和鄰近場(chǎng)地地下水分布特征和滲流特征, 提供相應(yīng)的參數(shù), 并分析施工過(guò)程中水位變化對(duì)支撐系統(tǒng)和鄰近建筑物與設(shè)施的影響, 推薦計(jì)算模型、甚至支護(hù)方案及施工降水、隔水措施。

（二）樁側(cè)壁摩阻力

相關(guān)規(guī)范規(guī)定：對(duì)液化土層極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值宜折減;對(duì)自重濕陷性黃土場(chǎng)地上單樁承載力的確定, 應(yīng)考慮濕陷土層范圍內(nèi)樁側(cè)的負(fù)摩擦力。以上二者應(yīng)酌情提供, 并應(yīng)注意同時(shí)提供相應(yīng)段土層的正常側(cè)摩阻值— —非液化、非濕陷狀態(tài)時(shí)的值, 以便為工程試樁提供必要數(shù)據(jù)。

（三）地基基礎(chǔ)方案建議

雖然目前最終的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案由結(jié)構(gòu)工程師決定,但是除了勘察報(bào)告中一些數(shù)值標(biāo)識(shí)外, 巖土工程師基于一些認(rèn)識(shí)經(jīng)驗(yàn)及感知, 從巖土工程角度提出的建議還是有獨(dú)到之處的, 因此也是必要的; 同時(shí)由于結(jié)構(gòu)工程師有其設(shè)計(jì)習(xí)慣, 加之, 每種方案都有其施工難易、環(huán)境影響等諸多方面的優(yōu)缺點(diǎn), 雖然最經(jīng)濟(jì)合理的只有一個(gè), 但還是多建議幾個(gè)方案為宜。

四、結(jié)語(yǔ)

高層建筑的巖土工程勘察工作量大、內(nèi)容繁雜, 具體要求表現(xiàn)為鉆孔深度大、平面布置要合理; 土工試驗(yàn)安排應(yīng)保證參數(shù)符合實(shí)際要求;巖土工程評(píng)價(jià)要準(zhǔn)確、詳盡;巖土治理方案應(yīng)科學(xué)、安全、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)。要做到這些就必須對(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(guò)程有條不紊, 勘察成果也才能科學(xué)、高效、翔實(shí)。