基于巖土工程勘察作業(yè)中技術(shù)難點的分析
基于巖土工程勘察作業(yè)中技術(shù)難點的分析
摘要：文章結(jié)合了筆者多年的巖土工程勘察工作實踐經(jīng)驗，對于在巖土工程勘察作業(yè)中的技術(shù)難點作出了介紹，系統(tǒng)地從巖土工程勘察中的原狀土取樣、原位測試以及巖土工程參數(shù)確定等方面進(jìn)行了分析。提出了一些解決問題的個人的看法,以便與同行交流學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞：巖土工程勘察；土樣；原位測試；巖土工程參數(shù)
Abstract: combining with the writer’s many years work experience of geotechnical engineering practice, for in geotechnical engineering the homework technical difficulties made the introduction, the system from rock-soil engineering survey soil sampling, in situ test and geotechnical engineering parameters are analyzed. Puts forward some solutions to the problems in the personal view, with counterparts to communicate and study.
Keywords: geotechnical engineering; Soil samples; In situ test; Geotechnical engineering parameters
前言
按基本建設(shè)程序要求,各項工程建設(shè)在設(shè)計和施工之前必須進(jìn)行巖土工程勘察,勘察成果的質(zhì)量將直接影響建設(shè)項目的工程安全和工程造價。一份高質(zhì)量的巖土工程勘察報告在滿足相應(yīng)規(guī)范的基礎(chǔ)上,不僅要真實客觀地反映勘察場地的地形、地貌、地層構(gòu)造、地下水、巖土性質(zhì)和不良地質(zhì)現(xiàn)象等問題,更重要的是應(yīng)該進(jìn)行正確合理的巖土工程分析評價,提供合理可信的巖土工程參數(shù)和建議�！稁r土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)和《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)已實施4年多,將巖土工程勘察中常見問題加以歸納、分析,并對其產(chǎn)生的原因進(jìn)行探討,便于提高勘察技術(shù)水平,保證勘察成果質(zhì)量。
1野外勘探工作
巖土工程勘探工作是在現(xiàn)場踏勘、收集勘探區(qū)地質(zhì)資料,明確擬建工程的結(jié)構(gòu)、類型、基礎(chǔ)埋深、基本荷載情況等的基礎(chǔ)上,編寫勘察大綱,制定勘探工作量,但在實際工作中,因勘探區(qū)地層了解不詳、建筑物結(jié)構(gòu)、功能等情況的不明確,往往出現(xiàn)很多問題,具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
（1）勘探點間距
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。
勘探點深度
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. 這種情況在工程勘察市場競爭劇烈而盲目壓價的地
區(qū)較嚴(yán)重。
（3）取原狀土試樣和原位測
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)要求必須滿足“每個場地每一主要土層的原狀土試樣或原位測試數(shù)據(jù)不應(yīng)少6件(組)”,對于大中型工程而言,由于取土孔、原位測試孔布置多,取原狀土樣的數(shù)量或原位測試數(shù)據(jù)個數(shù)也就多,只要是均勻分布的土層,即使土層厚度相對較小,也基本能夠滿足上述規(guī)范要求;但對于常見的單棟建筑物工程來說,布孔一般為4-8個,按“勘探手段宜采用鉆探與觸探相配合”的原則,取土孔、原位測試孔等應(yīng)各占一定的比例,對于雖然土層均勻分布但厚度較小的土層,就可能出現(xiàn)原狀土試樣或原位測試數(shù)據(jù)個數(shù)不能滿足上述規(guī)范要求的情況。
但這種結(jié)果一般是由于勘探施工中采取土試樣和進(jìn)行原位測試的盲目性和隨機性造成的,如果勘探現(xiàn)場技術(shù)人員能夠做到具體情況具體分析,根據(jù)現(xiàn)場情況合理布置采取土樣(或原位測試)間距,就能避免上述結(jié)果的產(chǎn)生,一般可以根據(jù)第一個勘探孔的鉆探資料,分析地層分布,再結(jié)合第二個勘探孔孔口標(biāo)高,合理布置取土樣(或原位測試)間距,然后根據(jù)前面的分析,確定后面勘探孔取土樣(或原位測試)間距,盡量使每層土在每個勘探孔中都有原狀土樣或原位測試數(shù)據(jù)。必要時,如某種勘探孔少時,可使取樣間距小些,取樣數(shù)量多些。這樣就能滿足規(guī)范要求,使土性指標(biāo)統(tǒng)計分析時土性指標(biāo)代表值的確定更為合理.
（4）地下水位觀測
地下水位量測要求應(yīng)各勘探點同時進(jìn)行,量測時間須在最后一個鉆孔施工完成24h后進(jìn)行,量測時需考慮周圍地下水的開采情況,水位量測應(yīng)與鉆孔坐標(biāo)、標(biāo)高回測相結(jié)合,精度要求為±2cm。但實際施工中,對鉆孔(探井)中水位的量測,終孔即測,也不考慮附近有無抽水井及地下水溢出的陡壁等,以致所量測的地下水位極為不準(zhǔn),甚至給工程施工帶來意想不到的麻煩。
2室內(nèi)土工試驗
(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。在實用中,由于顆分試驗較復(fù)雜,仍存在僅按塑性指數(shù)來劃定粉土的不全面、不準(zhǔn)確的做法;另外,按GB50021-2001規(guī)定粉土承載力特征值深寬修正及按G5007-2002規(guī)定進(jìn)行液化判別均須根據(jù)粘粒含量值來進(jìn)行計算。
(2)剪切試驗
現(xiàn)很多勘察設(shè)計單位沒有配備三軸剪切儀,多用快剪儀進(jìn)行剪切試驗。直剪試驗受力條件復(fù)雜,排水條件不易控制,按GB/T50123-1999之規(guī)定,快剪試驗一般適用于滲透系數(shù)小于10-6cm/s的細(xì)粒土,對于一般粉質(zhì)粘土和粉土,其滲透系數(shù)多大于10-5cm/s值剪試驗非常勉強,其試驗所得參數(shù)可信度不足,僅能供參考用。
(3)土粒比重試驗
很多地區(qū)勘察單位,對比重試驗并不重視,多采用經(jīng)驗估計值,很少進(jìn)行實測,在巖土工程中,這種誤差可以接受,但在涉及到滲透流穩(wěn)定分析的工程中,就會造成相當(dāng)大的影響,甚至?xí)贸鲥e誤的結(jié)論。
3巖土工程分析評價
(1)地基均勻性評價
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》JGJ 72-90之規(guī)定進(jìn)行,但對一般建筑,GB50021-2001規(guī)定要求進(jìn)行地基均勻性評價,但沒有給出相應(yīng)的評價方法進(jìn)行評價,許多單位參考高層建筑地基均勻性評價的方法進(jìn)行評價,目前,許多專家認(rèn)為這種評價方法不太合理,需要各地區(qū)定制相應(yīng)的評價方法。
(2)地基承載力特征值的確定
我國幅員遼闊,土質(zhì)條件各異,用查表法按GBJ7-89規(guī)范確定地基土承載力值在大多數(shù)地區(qū)可能適合或保守,也可能在某些地區(qū)會不安全,故GB5007-2002取消了按表格查取承載力的辦法,但大多地區(qū)仍在采用,因為很多地區(qū)的經(jīng)驗不足,沒有能夠建立起自己的成熟經(jīng)驗,基本上仍是各勘察單位各自為政,沿用89規(guī)范,更有甚者,故意利用所謂地區(qū)經(jīng)驗,逃避責(zé)任,降低承載力指標(biāo),造成工程浪費。
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