楊 輝
(華東勘測設(shè)計院(福建)有限公司, 福州 350003)
得益于改革開放以來我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,工程建設(shè)也駛?cè)肓丝燔嚨?,建設(shè)場地從條件良好的平原穩(wěn)步走向松軟的濱海等條件惡劣場區(qū);為確保軟土地基上的建筑物安全適用、經(jīng)濟合理,巖土工程勘察工作就愈發(fā)凸顯出其重要性。做好軟土地基條件下的巖土工程勘察工作,才能夠為工程的設(shè)計和施工提供有力的支持和保障;要做好勘察工作,就必須要充分考慮具體的軟土地基的特性,制定行之有效勘察方案。
因行業(yè)、項目類型和規(guī)模及平面布置方案、場地條件等差異,各項目的勘察工作不盡相同;因此,做好勘察準備工作就顯得尤為重要。收集好場地或附近場地已有地質(zhì)資料、擬建工程設(shè)計資料,有針對性的編制勘察方案、布置好工作方法及工作量、計劃好工期、控制好安全目標及成果目標、配齊所需的人員及設(shè)備,為勘察工作指明方向,才能有效開展勘察工作。
查明場地地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造及環(huán)境條件,為勘探布置、設(shè)備配備及適時進場作業(yè)提供指導(dǎo)依據(jù),避免盲目進場作業(yè),有效提高勘察精度、效率、減少損耗。
勘探點應(yīng)沿擬建物的邊線及角點同時考慮基礎(chǔ)形式布置,軟土場地條件下,一般不能采用天然地基方案,受建筑物上部荷載限制,多采用樁基礎(chǔ)。當(dāng)采用端承樁時,勘探點間距宜為12~24m;且相鄰勘探孔揭露的持力層層面高差宜控制為1~2m,超過此限時,應(yīng)加密勘探點。當(dāng)采用摩擦樁時,勘探點間距宜為20~35m,且當(dāng)?shù)貙訔l件復(fù)雜,影響成樁或設(shè)計有特殊要求時,勘探點應(yīng)適當(dāng)加密。復(fù)雜地基的一柱一樁工程,應(yīng)每柱布置勘探點??碧近c類型以鉆探取樣孔為主,同時布置靜力觸探原位測試孔,測試孔數(shù)量一般控制在總孔數(shù)的三分之一。
鉆孔深度應(yīng)進入性質(zhì)穩(wěn)定、承載能力良好的持力層,并達到預(yù)計樁端以下3~5 倍樁徑且不小于3m、大直徑樁不小于5m,且應(yīng)超過變形計算深度;在預(yù)計深度范圍內(nèi)遇中等或微風(fēng)化巖層時,應(yīng)進入預(yù)計樁端以下不少于3~5 倍樁徑,若遇溶洞或破碎帶時,應(yīng)穿過并進入穩(wěn)定地層不少于3m。靜力觸探測試深度應(yīng)穿過軟土層并過到停測標準,如進入堅硬地層頂部或端阻力達到報警值。
合理選用適當(dāng)?shù)脑粶y試方法,是提高勘察精度及準確建議巖土設(shè)計參數(shù)的前提。適用于軟土地基的原位測試手段主要有靜力觸探、標準貫入試驗、十字板剪切試驗、載荷試驗等。靜力觸探可判定土層的均勻性和劃分土層、估算地基土的承載力和壓縮模量、選擇持力層、判定沉樁的可能性、判定地基土液化或震陷的可能及等級,測試成果連續(xù)、準確客觀、技術(shù)成熟,在軟土地基勘察中應(yīng)用普遍。標準貫入試驗與靜力觸探對比,僅連續(xù)性較差,測試成果準確客觀、技術(shù)成熟,在軟土地基勘察中應(yīng)用較為普遍。十字板剪切試驗可測定原位應(yīng)力條件下粘性土的不排水抗剪強度Cu、估算軟土的靈敏度及應(yīng)力歷史,測試成果準確客觀、技術(shù)成熟,在軟土地基勘察中應(yīng)用普遍。載荷試驗測試能直觀反應(yīng)地基土的承載力,成果客觀、真實可靠,但因其測試過程復(fù)雜、測試時間漫長而在勘察階段應(yīng)用較少。
軟土的室內(nèi)試驗主要包括物理指標、力學(xué)指標和化學(xué)指標測試,具體應(yīng)根據(jù)項目特性、基礎(chǔ)類型、荷載條件及場地環(huán)境等綜合確定。主要測試項目有含水率、密度、比重、液限和塑限、壓縮系數(shù)和壓縮模量、內(nèi)摩擦角和粘聚力、抗壓強度和靈敏度、側(cè)壓力系數(shù)、腐蝕性等,力學(xué)性質(zhì)的測試方法主要有固結(jié)試驗、直剪快剪、直剪慢剪、三軸不固結(jié)不排水剪(UU)、三軸固結(jié)不排水剪(CU)、無側(cè)限抗壓強度試驗及易溶鹽試驗等。
規(guī)范要求在單孔鉆探結(jié)束24 后量測地下水穩(wěn)定水位。為了確保地下水位的準確性,量測點應(yīng)該遠離周圍有抽水井等開采地下水的地方,否則測定的地下水位信息會與實際地下水位之間存在較大的誤差。有條件時,所有鉆孔均應(yīng)量測穩(wěn)定地下水位,條件不允許時,量測點應(yīng)均勻分布在場地的四周及中間部位,受場地地面的影響,在標高最高處和最低處均應(yīng)布置量測點;量測精度不宜超過2cm。另外,還需充分掌握場區(qū)近年來的地下水位變化情況、場區(qū)歷史最高水位及最低水位、地下水的類型、流向、流速、地下水的來源、土壤含水層中的含水量等等因素。
進行軟土地基巖土工程勘察的過程中,需要對諸如地形地貌、氣候、水文地質(zhì)、地層巖性以及地震等進行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的測定,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的測量結(jié)果是否準確,直接影響著軟土地基的應(yīng)力以及軟土地基承載力等主要參數(shù)的準確性,進而影響到軟土地基巖土工程勘察數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。因此軟土地基巖土工程勘察過程中一定要重視每一個細節(jié),確保每一個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)果都達到規(guī)范要求的精確度,以此保證整個軟土地基巖土工程勘察數(shù)據(jù)的準確性。
對軟土層進行力學(xué)分析的過程中,應(yīng)該對該區(qū)域軟土層的形成原因進行深入剖析,充分查閱該區(qū)域的相關(guān)地質(zhì)環(huán)境資料,了解該軟土層固結(jié)的成因,是屬于正常固結(jié)還是軟土層在承受了外部壓力之后發(fā)生的固結(jié)。之所以要明確該區(qū)域軟土層的固結(jié)類型,是因為兩種固結(jié)類型之間差異明顯,明確其固結(jié)類型能夠有效保證軟土地基巖土工程勘察數(shù)據(jù)的可靠性。
受勘探點直徑太小、勘探點間距偏大等因素影響,勘察成果不可必免的存在誤差。因此需要加強施工期驗樁(槽)工作,并結(jié)合驗樁(槽)結(jié)果提出切實可行的建議,調(diào)整或保持原設(shè)計方案,以便工程順利往前推進。
綜上所述,鑒于勘察成果直接影響基礎(chǔ)設(shè)計方案、施工備料、施工方案及工程造價,必須要確保其勘察數(shù)據(jù)的真實性和可靠性,從而保障工程設(shè)計和施工的順利有效進行。軟土地基巖土工程勘察工作一定要根據(jù)場地條件、工程特點、規(guī)范要求,充分做好勘察大綱編制及勘察工作策劃、嚴格按照審批通過的勘察開展外業(yè)工作、根據(jù)采集到的地質(zhì)信息按規(guī)范要求進行內(nèi)業(yè)資料分析整理和校審工作,并做好施工期驗樁(槽)等各環(huán)節(jié)工作,提高責(zé)任意識,確??辈斐晒鎸?、準確。