■吳 巍(江西省地礦局贛西北大隊(duì)江西九江332000)
巖土工程勘察工作常見問(wèn)題分析
■吳巍
(江西省地礦局贛西北大隊(duì)江西九江332000)
巖土工程勘察的目的在于解決和處理建設(shè)工程中與巖土介質(zhì)有關(guān)的問(wèn)題,對(duì)保證工程勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量也有非常重要的作用,是建設(shè)工程中不可或缺的重要環(huán)節(jié),并取得了明顯的成效。大多數(shù)巖土體是各向異性、非均質(zhì)的,且受力狀態(tài)復(fù)雜,巖土工程類型及其施工、勘察和設(shè)計(jì)方法繁多,尤其是在復(fù)雜條件下場(chǎng)地自然條件的多變性,遇到的巖土工程問(wèn)題有很多,其勘探工作的實(shí)施要正確反映地基的工程地質(zhì)條件和場(chǎng)地就顯得尤為重要。近年來(lái)工程勘察技術(shù)手段發(fā)展迅速,研究領(lǐng)域不斷拓展,向著巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化方向發(fā)展,但在發(fā)展的過(guò)程中還存在一些問(wèn)題和不足。
巖土工程勘察問(wèn)題分析
巖土工程勘察是指根據(jù)建設(shè)工程的要求,查明、分析、評(píng)價(jià)建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件,編制勘察文件的活動(dòng)。巖土工程勘察是為了滿足工程建設(shè)的要求,有明確的工程針對(duì)性,不同于一般的地質(zhì)勘察。近二十年來(lái),勘察專業(yè)體制的改革并未真正到位,這就直接造成了巖土工程的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益止步不前??辈炫c實(shí)際的脫節(jié)問(wèn)題遠(yuǎn)未解決,又出現(xiàn)了一些新問(wèn)題。因此,要對(duì)其產(chǎn)生的根源的深入探討與巖土工程勘察中常見問(wèn)題的歸納分析,以便保證勘察成果質(zhì)量、提高勘察技術(shù)水平、減少勘察過(guò)程中的錯(cuò)誤。要完成工程地質(zhì)條件的探明的同時(shí)對(duì)擬建工程的設(shè)計(jì)方案,施工技術(shù)措施提出指導(dǎo)性的結(jié)論意見,確保工程建設(shè)質(zhì)量,提高工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。
巖土工程勘察所涉及的基本理論主要包括:土力學(xué)的理論、工程地質(zhì)理論、工程力學(xué)理論等,這些工程理論都足一種半科學(xué)半經(jīng)驗(yàn)的理論,很多理論是建立在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的,如很多公式都是經(jīng)驗(yàn)公式。巖土工程同題的解決過(guò)程實(shí)際上是在理論的指導(dǎo)下,巖土工程技術(shù)人員利用自己的工程經(jīng)驗(yàn),結(jié)合工程實(shí)際情況,建立相應(yīng)本構(gòu)模型,運(yùn)用合理適宜參數(shù),加上良好的判斷力,解決問(wèn)題的過(guò)程。對(duì)巖土工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō),扎實(shí)的基礎(chǔ)理論同豐富的經(jīng)驗(yàn)、良好的工程判斷力是同等重要的。
2.1未經(jīng)勘察盲目設(shè)計(jì)施工
有的工程設(shè)計(jì)人員沒有經(jīng)過(guò)巖土工程勘察,憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì),造成較嚴(yán)重的后果。例如江蘇省某縣一小學(xué)教學(xué)樓,平面為Z字形,無(wú)巖土工程勘察資料,盲目套圖設(shè)計(jì),施工中即發(fā)現(xiàn)墻體開裂、樓房扭曲傾斜、地面開裂,并發(fā)展到室外地坪,最后采用局部降低一層樓和加固地基的方法才使問(wèn)題得以解決。
當(dāng)然未經(jīng)勘察盲目設(shè)計(jì)施工是有原因的。工程設(shè)計(jì)人員在工程現(xiàn)場(chǎng)踏勘后,會(huì)將鄰近已建建筑場(chǎng)地的巖土工程勘察資料借用過(guò)來(lái),類比到設(shè)計(jì)工程中,但工程設(shè)計(jì)人員忽視了這樣一個(gè)事實(shí),即沒有兩個(gè)工程的巖土工程勘察資料是一樣的,甚至可能相差較大。另外工程場(chǎng)地一些表面現(xiàn)象會(huì)掩蓋地下的真實(shí)情況,不經(jīng)勘察是發(fā)現(xiàn)不了的,例如場(chǎng)地平坦且地表有硬殼層,若某部分場(chǎng)地下幾十年前為大深坑,深坑中慢慢填滿了松散垃圾,工程建設(shè)好后深坑內(nèi)外的沉降差將較大,引發(fā)沉降差帶來(lái)的各種問(wèn)題。
2.2土工試驗(yàn)方面存在的問(wèn)題
2.2.1粉土的劃分
按規(guī)范:粉土是粒徑大于0.075 mm的顆粒質(zhì)量不超過(guò)總質(zhì)量的50%,且塑性指數(shù)等于或小于10的土。在實(shí)際應(yīng)用中,由于顆分試驗(yàn)較復(fù)雜,仍存在僅按塑性指數(shù)≤10來(lái)劃定粉土的不全面、不準(zhǔn)確的做法,我們知道粉砂有時(shí)也可測(cè)定一定的塑性指數(shù),若僅按塑性指數(shù)劃分粉土必然會(huì)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(jìn)行液化判別均須根據(jù)其粘粒含量數(shù)值來(lái)進(jìn)行計(jì)算。有些地方由于地震烈度小于或等于6度(對(duì)一般建筑不需進(jìn)行液化判別)且粉土非基礎(chǔ)持力層不必進(jìn)行承載力特征值深寬修正,仍有只以塑性指數(shù)判定粉土的情況。
2.2.2膨脹土的固結(jié)試驗(yàn)
在固結(jié)試驗(yàn)過(guò)程中,膨脹土在小于膨脹力的分級(jí)荷載作用下的百分表讀數(shù)均為負(fù)值(即膨脹上升),而當(dāng)分級(jí)荷載大于膨脹力時(shí)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100 kPa時(shí)百分表讀數(shù)為負(fù)值,而在200 kPa時(shí)百分表讀數(shù)為正值,在利用公式ei=e0-(1+e0)△h/h0計(jì)算孔隙比時(shí)100 kPa作用下的百分表讀數(shù)究竟取負(fù)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(jìn)一步使計(jì)算100~200 kPa壓力下的壓縮系數(shù)和壓縮模量存在困難,規(guī)范中對(duì)這種情況沒有說(shuō)明,這給膨脹土的評(píng)價(jià)帶來(lái)一定問(wèn)題;目前計(jì)算時(shí)100kPa作用下的百分表讀數(shù)取負(fù)值,試樣初始高度取20mm,其是否合理尚存疑問(wèn)。
2.2.3基礎(chǔ)方案的選擇
(1)基礎(chǔ)方案的選擇應(yīng)依據(jù)場(chǎng)地地層情況及區(qū)域經(jīng)驗(yàn)綜合進(jìn)行,忽視任何一方面均可能造成錯(cuò)誤。
(2)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(jì)單位按勘探單位提供的基礎(chǔ)方案形式進(jìn)行設(shè)計(jì),責(zé)任由勘探及設(shè)計(jì)雙方共同承擔(dān);若設(shè)計(jì)單位自己設(shè)計(jì),責(zé)任由設(shè)計(jì)單位自己承擔(dān)??碧絾挝灰环矫娌荒苁芗追接绊懟蛘J(rèn)為設(shè)計(jì)單位提供的地基基礎(chǔ)方案一定行而更改勘探報(bào)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(dòng)而片面提供本單位具有的樁機(jī)類型的地基基礎(chǔ)方案建議。
勘察設(shè)計(jì)是一項(xiàng)工程的生命,尤其是基礎(chǔ)工程一旦出錯(cuò)鑄成損失就無(wú)法挽回。工程地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)按規(guī)范要求對(duì)樁端持力層復(fù)雜地區(qū)是需要逐樁鉆孔勘察或是逐樁多孔進(jìn)行勘察,概率才能接近準(zhǔn)確。在施工過(guò)程中。若不是及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的不良地質(zhì)問(wèn)題,以施工勘察進(jìn)行補(bǔ)救,很有可能在工程建成后造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。
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P58[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-1-145-1