崔旭

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九一大隊(duì)，廣東 佛山 528133）

隨著我國(guó)城市化水平的不斷提高，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，今后興建的建筑將以大型建筑、高層建筑和智能建筑為主體，采用傳統(tǒng)的勘察方法和傳統(tǒng)的勘察手段已經(jīng)很難滿足設(shè)計(jì)的需要，巖土勘察工作顯得尤為重要，下面總結(jié)出可能導(dǎo)致勘察失誤的幾個(gè)方面進(jìn)行探討：就如何提高我國(guó)巖土工程勘察質(zhì)量有效地解決了巖土勘察中的技術(shù)難題。談一點(diǎn)淺見(jiàn)，供同行參考。

一.巖土勘探

巖土工程勘察報(bào)告的編寫(xiě)、審查、審定和使用均是基于施工與測(cè)試所收集的巖土資料是真實(shí)準(zhǔn)確、連續(xù)、完整的，所以野外勘探與測(cè)試是保證勘察質(zhì)量的關(guān)鍵，也是控制巖土工程勘察質(zhì)量的難點(diǎn)，這一環(huán)節(jié)主要出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題簡(jiǎn)述如下：

1.1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣不規(guī)范。

很多勘察項(xiàng)目鉆孔柱狀圖中沒(méi)有坐標(biāo)系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)放樣不規(guī)范，放樣采用的儀器不合格，甚至用地質(zhì)羅盤加皮尺放樣，或“勘探點(diǎn)平面位置圖”中沒(méi)有坐標(biāo)系統(tǒng)，大部分鉆孔坐標(biāo)系統(tǒng)未經(jīng)閉合。

1.2 回次進(jìn)尺不合理。

勘察鉆探施工中，片面追求工作量，回次進(jìn)尺過(guò)長(zhǎng)，回次采芯率不控制，往往采用水鉆快速鉆進(jìn)，地下水位以上松散土層也采用水鉆，然后干鉆一定長(zhǎng)度，導(dǎo)致巖土芯原狀結(jié)構(gòu)破壞、土樣含水量失真，致使現(xiàn)場(chǎng)巖土工程師編錄誤判；巖芯采取率偏低，特別是破碎巖及松散地層，無(wú)法準(zhǔn)確地劃分巖土層，特別是遇到軟弱夾層，風(fēng)化巖中的囊狀風(fēng)化、夾層風(fēng)化，往往漏層，給建筑物的安全留下隱患；施工鉆探時(shí)土層應(yīng)盡量采用干鉆，地下水位以下土層宜采用小泵量慢速鉆進(jìn)，盡量減小回次進(jìn)尺，特別是破碎及松散軟弱巖土層回次進(jìn)尺不得超過(guò)0.5m。

1.3.取土器、標(biāo)貫器不合格。

取土?xí)r很多勘察項(xiàng)目不是采用標(biāo)準(zhǔn)的取土器取土，而是直接在巖土芯中切土裹樣，導(dǎo)致很多室內(nèi)測(cè)試的土的物理力學(xué)參數(shù)失真，出現(xiàn)矛盾的現(xiàn)象，勘察施工中對(duì)流塑～可塑的土樣應(yīng)采用薄壁取土器取土，硬塑以上的土樣應(yīng)采用雙重或三重管取土器取土，方能確保鉆孔內(nèi)取出的土樣保持原位特征。

標(biāo)準(zhǔn)貫入測(cè)試前未規(guī)范要求先行清除孔底殘碴，預(yù)先貫入15cm并記錄錘擊數(shù)，再進(jìn)行正式測(cè)試，每10cm記錄一次錘擊數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)貫入器不合格，觸探器刃口發(fā)生卷口也不及時(shí)更換，更為糟糕的是很多勘察單位不配備標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)落錘，憑經(jīng)驗(yàn)填寫(xiě)。

輕便觸探?jīng)]有針對(duì)性地隨便亂用，測(cè)試深度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)范規(guī)定的不大于4m的要求，輕便觸探取得的數(shù)據(jù)未經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析就用作巖土工程評(píng)價(jià)。

1.4.終孔層位不滿足技術(shù)要求中所規(guī)定層位。

勘探地層難以鉆進(jìn)時(shí)，勘探班組為了追求生產(chǎn)效率，從而擺完整巖芯來(lái)蒙騙現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員，或者在石灰?guī)r地區(qū)故意忽略溶洞，導(dǎo)致沒(méi)有達(dá)到勘察目的，以致給施工建設(shè)階段帶來(lái)沒(méi)有依據(jù)可循，后果非常嚴(yán)重。

1.5 野外描述與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際不符。

野外描述針叉寸性不強(qiáng)，所有分層的巖土描述千篇一律，沒(méi)有任何變化，這與巖土層的各向異性是完全不符合的，也不符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，描述采用的術(shù)語(yǔ)也不符合術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)某些術(shù)語(yǔ)理解也不透徹。

1.6 地層分層不合理。

場(chǎng)地鉆孔深度內(nèi)的巖土層未按工程地質(zhì)單元分層，未結(jié)合巖土層的沉積環(huán)境、成因類型以及力學(xué)強(qiáng)度進(jìn)行劃分；巖體風(fēng)化帶的劃分不合理，有的不同強(qiáng)度的巖石的風(fēng)化帶也劃分入同一風(fēng)化巖體，大家都知道，軟質(zhì)巖與硬質(zhì)巖的風(fēng)化巖體其強(qiáng)度與變形是完全不同的，其對(duì)水的敏感程度也不同；對(duì)軟弱夾層不夠重視，經(jīng)常漏層（漏編）；對(duì)風(fēng)化巖體的劃分標(biāo)準(zhǔn)同一場(chǎng)地有時(shí)都不一致，強(qiáng)風(fēng)化巖體與全風(fēng)化巖體采用標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)進(jìn)行劃分已為工程界所接受，但中風(fēng)化以上巖體風(fēng)化帶劃分較混亂，有的僅以巖石單軸抗壓強(qiáng)度劃分中風(fēng)化巖體以上風(fēng)化帶，眾所周知，風(fēng)化巖體劃分主要是以巖石礦物成份或基質(zhì)成份的風(fēng)化程度以及裂隙的發(fā)育程度為依據(jù)進(jìn)行風(fēng)化級(jí)別的劃分，不能以為某一風(fēng)化級(jí)別的風(fēng)化巖體中不能存在更高或更低一級(jí)的風(fēng)化巖石，而是要看巖體強(qiáng)度由何種風(fēng)化程度巖石抑制或結(jié)構(gòu)面控制進(jìn)行風(fēng)化程度劃分才較為合理。

1.7 地下水位觀測(cè)。

大多數(shù)場(chǎng)地未作初見(jiàn)水位觀測(cè)，靜止水位的觀測(cè)沒(méi)有進(jìn)行洗孔，也未按要求觀測(cè)靜止24h的地下水靜止水位，導(dǎo)致所觀測(cè)到的地下水靜止水位、水層厚度失真；對(duì)于有降水要求的地下工程未按要求進(jìn)行抽水試驗(yàn)，提供各巖土層的滲透系數(shù)。

品管圈是小圈團(tuán)體按照一定的活動(dòng)程序來(lái)解決工作現(xiàn)場(chǎng)、管理、文化等方面所發(fā)生的問(wèn)題及課題，目的在于提高產(chǎn)品質(zhì)量和提高工作效率。控制圖是品管圈七大手法之一，用于測(cè)定、記錄、評(píng)估并監(jiān)測(cè)過(guò)程是否處于控制狀態(tài)的一種圖形方法。系統(tǒng)采用的工作強(qiáng)度品管圈如圖3所示。圖3(a)顯示的是工作強(qiáng)度超標(biāo)的情況，可以看到3號(hào)的工作強(qiáng)度已經(jīng)超過(guò)閾值3，需要采用醫(yī)生工作強(qiáng)度調(diào)整方法進(jìn)行處理。圖3(b)顯示的是工作強(qiáng)度正常的情況。

二.內(nèi)業(yè)資料整理

對(duì)于野外及室內(nèi)測(cè)試分析所收集的分散、零亂的原始資料必須經(jīng)過(guò)巖土工程師運(yùn)用所掌握的巖土理論和實(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(chǎng)地特征有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)，是巖土工程勘察不可或缺的重要一環(huán)，勘察質(zhì)量的高低也從這一環(huán)節(jié)中得到體現(xiàn)；當(dāng)前該環(huán)節(jié)主要存在的質(zhì)量問(wèn)題有如下幾個(gè)方面：

2.1 對(duì)巖土參數(shù)統(tǒng)計(jì)理論不熟悉。

在巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)與分析中，不問(wèn)青紅皂白，對(duì)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(guò)大，標(biāo)準(zhǔn)差、變異系過(guò)大，得出場(chǎng)地分析不合理、不正確的結(jié)論，這主要是對(duì)統(tǒng)計(jì)概念、理論不明確所至，巖土參數(shù)是建立在置信度為95% 的數(shù)學(xué)期望值，其代表值是服從概率正態(tài)分布的。

從理論上來(lái)，對(duì)所得的無(wú)限大的數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法加以處理，以經(jīng)過(guò)處理的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)推斷原理，選擇正態(tài)、對(duì)數(shù)正態(tài)、伽馬、極限I型、極限Ⅱ型、極限Ⅲ型等概率分布類型作為檢驗(yàn)假設(shè)對(duì)象，在檢驗(yàn)的顯著性水平統(tǒng)一取0.05的前提下，通過(guò)K-S檢驗(yàn)或x2檢驗(yàn)，確定任意參數(shù)的概率分布f(x)，并通過(guò)矩法估計(jì)確定其統(tǒng)計(jì)參數(shù)的平均值和變異系數(shù)，一般巖土參數(shù)統(tǒng)計(jì)均采用正態(tài)概率分布類型。

2.2 對(duì)巖土參數(shù)的取值不理解。

對(duì)巖土參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值片面地理解，不論什么巖土參數(shù)均提供標(biāo)準(zhǔn)值，其實(shí)“標(biāo)準(zhǔn)值”有其確切的定義，也有其明確的使用范圍，對(duì)材料的強(qiáng)度和出現(xiàn)的荷載而言其標(biāo)準(zhǔn)值是存在的，而對(duì)于巖土的大多數(shù)物理性質(zhì)參數(shù)其只有基本值，是不存在標(biāo)準(zhǔn)值的；對(duì)巖土的工程特性指標(biāo)其標(biāo)準(zhǔn)值是存在的，例標(biāo)準(zhǔn)貫入測(cè)試的擊數(shù)值、土的抗剪指標(biāo)等，因?yàn)檫@些參數(shù)的獲得是土樣發(fā)生完全破壞時(shí)的強(qiáng)度，其有標(biāo)準(zhǔn)值是可以理解的。

對(duì)于巖土層的指數(shù)分?jǐn)?shù)測(cè)試指標(biāo)只需提供參數(shù)的平均值，而對(duì)于工程特性指標(biāo)例如標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)、原位測(cè)試所得的土的強(qiáng)度指標(biāo)和室內(nèi)測(cè)試的土的強(qiáng)度指標(biāo)等必須提供標(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；而對(duì)于關(guān)鍵性物理力學(xué)指標(biāo)例如孔隙比、壓縮模量、抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)等除統(tǒng)計(jì)其平均值、最大、最小值外，還應(yīng)提供其標(biāo)準(zhǔn)差、變異系系數(shù)；對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差與變異系數(shù)的概念，很多巖土工程師濫用，用于評(píng)價(jià)巖土報(bào)告中參數(shù)的合格與否，其實(shí)這是對(duì)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的理論原理不太了解的緣故。

2.3 對(duì)荷載和承載力概念不明確。

根據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定，巖土的工程特指標(biāo)有標(biāo)準(zhǔn)值、平均值及特征值；而荷載可分為永久荷載和可變荷載，荷載有三種代表值：標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值和準(zhǔn)永久值，對(duì)于永久荷載只有一個(gè)代表值—— 標(biāo)準(zhǔn)值，可變荷載有三個(gè)代表值：標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。

對(duì)承載力概念不明確，術(shù)語(yǔ)不符合規(guī)范要求，有的甚至還用“地耐力”這一廢除了多年的術(shù)語(yǔ)，計(jì)量單位不符合sI制要求，例“kgf／cm2”，質(zhì)量單位與重力單位混為一談；把承載力看作一個(gè)定值，目前對(duì)承載力的概念主要有如下幾種說(shuō)法：

“地基承載力特征值”是指由載荷試驗(yàn)測(cè)定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對(duì)應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值是按正常使用極限狀態(tài)的原則確定，在保證地基穩(wěn)定的條件下使建筑物和構(gòu)筑物的沉降量不超過(guò)允許的承載力值，與“允許承載力”概念等同，地基的承載力與建(構(gòu))筑物的荷載是在相互協(xié)調(diào)的過(guò)程中完成的，開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)不宜將承載力看作定值，而應(yīng)在調(diào)整中確定地基承載力，最終使基底壓力一地基承載力驗(yàn)算滿足設(shè)計(jì)要求。

“地基承載力基本值”是指按有關(guān)規(guī)范規(guī)定的一定的基礎(chǔ)寬度和埋置深度條件下的地基承載力，按有關(guān)規(guī)范查表確定。

“地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值”是指按有關(guān)規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法試驗(yàn)并經(jīng)統(tǒng)計(jì)處理后的承載力值。

“地基承載力設(shè)計(jì)值”是地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值經(jīng)深寬修正后的承載力值或按荷載試驗(yàn)和用實(shí)際基礎(chǔ)寬度、深度按理論公式計(jì)算所得的地基承載力值。

根據(jù)以上對(duì)承載力值概念的理解，巖土的承載力非定值，它是隨主要持力層土的狀態(tài)、基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)大小、基礎(chǔ)和建筑物結(jié)構(gòu)剛度而變化、建筑物荷載特點(diǎn)和所采用的地基土壓縮模型、地基模型有關(guān)；由于地基土的不均勻性，地基土反力存在集中現(xiàn)象，導(dǎo)致地基承載力隨基礎(chǔ)剛度的不同而產(chǎn)生變化，當(dāng)基礎(chǔ)剛度大時(shí)(剛性)，根據(jù)應(yīng)力解基底應(yīng)力分布是兩邊大，中間小，地基土承載力可取高值，使基底中間的土承受更大的壓力以調(diào)整不均勻沉降，以利于基礎(chǔ)中間地基土承載力得到充分的發(fā)揮；而基礎(chǔ)剛度較小時(shí)(柔性)，根據(jù)應(yīng)力解基底應(yīng)力是兩邊小中間大，地基土承載力可取低值，使基礎(chǔ)兩邊地基土承載力得到充分的發(fā)揮。

四.幾點(diǎn)結(jié)論與建議

(1)勘探施工時(shí)加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)控，使質(zhì)量隱患消除在萌芽狀態(tài)；建筑施工時(shí)加強(qiáng)驗(yàn)收，對(duì)重大的地基巖土問(wèn)題實(shí)行會(huì)審制度，以驗(yàn)證巖土勘察報(bào)告及促進(jìn)巖土科技進(jìn)步。

(2)加強(qiáng)施工圖審查制度，提高施工圖審查工程師水平，并推行巖土工程咨詢制度，以消除施工圖審查中出現(xiàn)的審而不責(zé)現(xiàn)象。

(3)盡快出臺(tái)勘察設(shè)計(jì)行業(yè)質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，著力提高勘察技術(shù)裝備水平，實(shí)現(xiàn)勘探、取樣設(shè)備及施工機(jī)具等產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。

(4)繼續(xù)推行強(qiáng)制性技術(shù)法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合的技術(shù)體系，建立整體性和統(tǒng)一性較強(qiáng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系，以改變目前巖土工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)系列過(guò)于龐雜、規(guī)定過(guò)于具體的現(xiàn)狀。

(5)積極推進(jìn)勘察行業(yè)的信息化，充分應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，提倡和鼓勵(lì)巖土勘察行業(yè)新技術(shù)、新軟件的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

[1]巖土工程勘察規(guī)范(GBS0021—2001)[s].

[2]林宗元.簡(jiǎn)明巖土工程勘察設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.