李 巍
河北省地礦局第二地質大隊,河北 唐山 063000
隨著我國城市現代化進程的不斷深入,住宅樓,醫院、工廠及各種市政工程建設方興未艾,而每個工程的開工建設,都要先進行巖土工程勘察。那什么是巖土工程勘察呢?
巖土工程勘察就是根據建設工程的要求,查明、分析、評價建設場地的地質、環境特征和巖土工程條件,編制勘察文件的活動。然而通常所說的“巖土工程勘察”主要指工業、民用建筑工程的勘察,其勘察的內容主要有:工程地質調查和測繪、勘探及采土試樣、原位測試、室內試驗、現場檢驗和檢測,最終根據以上幾種或全部手段,對場地工程地質條件進行定性或定量分析評價,編制滿足不同階段所需的成果報告文件。
基于勘察工作在整個工程建設中的重要性,在實際工作中,筆者認為首先做到以下“四要”。
巖土勘察的目的是為擬建物施工圖階段的基礎設計與施工提供工程地質依據,根據擬建筑物的工程特征、地基土的工程地質條件,對場地地基土的利用、整治、改造提出方案,并對其進行技術、經濟方面的分析和論證。一般具體任務如下:
1)查明工程影響范圍內地基土的地層結構、巖土類別、埋藏條件、分布規律及各巖土層的物理力學性質,并評價其工程特性。查明基巖淺埋區覆蓋層厚度及基巖風化層厚度、破碎程度;
2)查明擬建場地內地下水類型、埋藏條件及其特性,并對地下水對建筑材料的腐蝕性作出評價;
3)查明場地有無影響工程穩定性的不良地質現象(暗渠、暗塘、地下障礙物、防空洞、舊基礎、孤石、甲烷等) 及分布范圍,分析其對工程可能產生的影響,并提出整治建議;
4)對基坑開挖的支護方法和降水措施提出建議,對開挖可能導致的巖土問題(如流砂、突涌等)進行預估,提供深基坑圍護設計、施工所需的各種參數;
5)結合場地各地段的工程地質條件,提出合理、經濟的基礎方案,并提供相應的設計參數。提供可供選擇的樁基持力層以及相關的樁基設計參數;
6)對主體結構的抗浮措施就巖土方面進行評價,提供基礎抗浮樁的方案建議;
7)評價場地與地基的地震效應,提供場地土類型、場地類別、地震動峰值加速度和特征周期,對擬建場地相應深度范圍飽和土液化和軟土震陷進行評價。對場地的穩定性和適宜性進行評價;
8)評價成樁可行性,分析評價施工對環境影響,并提出防治措施
巖土工程勘察所涉及的基本理論很多都是建立在經驗的基礎上的,如很多公式都是經驗公式。因此說,二者是相輔相成的。如:理論上講,一般5~6 層磚混結構住宅,如果地層工程地質性質較好,一般勘探孔深15m基本可滿足要求,而5 層框架結構的商場,由于柱網的柱荷載大,基礎面積大甚至可能采用樁基礎,則勘探孔深度15m一般不能滿足要求,應以找到持力層,以超過持力層為終孔標準。在實際勘察過程中,經驗告訴我們,遇到埋藏較淺且工程地質性質好的密實碎石土及巖石地基,勘探孔深度可稍淺,(當然按權限該上報審批的進行上報審批)而遇到工程地質性質差的淤泥、淤泥質土及松散填土地基,勘探孔深度要深,直至達到要求。這就是說,巖土工程問題的解決過程,實際上是在理論的指導下,巖土工程技術人員利用自己的工程經驗,結合工程實際情況,運用合理適宜參數,加上良好的判斷力,解決問題的過程。對巖土工程技術人員來說,扎實的基礎理論和豐富的實踐經驗是同等重要的,過分強調哪一點都是不合適的。可是,目前很多巖土工程技術人員過分強調經驗,而對理論的學習和運用不足,這種現象對巖土勘察技術的發展不利;對年輕技術人員的健康成長不利。因此,在巖土勘察領域也要“兩手抓,兩手都要硬”。
巖土工程勘察,應在滿足規范、規程要求的前提下,用最經濟的勘察手段和工作量實現勘察目的和任務。因為完成相同的任務,所用成本的多少,可從一定程度上說明技術水平的高低。針對當前巖土工程勘察現狀,目前的勘察成本在一定條件下還是可以節約的。如:對“樁基礎一般性孔,深入到樁端以下3~5 倍樁徑,且不小于3m,對大直徑樁不小于5m”這一要求,如勘察方案布置的一般性孔為50m,根據控制性孔資料,40m處分布有良好的樁端持力層且能滿足樁基設計要求,項目負責人現場可將50m的一般性勘探孔調整為45m(當然按權限該上報審批的進行上報審批),這樣就可節約不少工作量,從而達到經濟的效果。再有土工試驗項目的選取,也是一條實現經濟勘察的重要途徑。
1)當勘探孔數量或深度不夠時,易造成后果有:(1)由于孔數太少,特別是當持力層頂面起伏較大時,設計人員無法確定樁的長度;(2)孔的深度不夠,設計人員無法知道此持力層有多厚以及下面的地質情況,因而無法進行樁基的沉降計算;
2)避免單方面滿足甲方要求,造成勘察報告不規范。如某項目,地質是上面全部為軟土,下面直接為基巖,埋置較深且頂面坡度較大,深度約為20m~45m。根據上部結構荷載及地質情況,采用鉆孔灌注樁比較合理,但房產公司為了趕進度,一定要采用預應力管樁。于是勘察單位遷就甲方的要求,在勘察報告的地基土物理力學指標設計參數表及選擇樁型的建議中只提出預應力混凝土管樁一種樁型,其他樁型一律不提,似乎只有這種樁型最合理。但經多方論證,最后決定采用鉆孔灌注樁。造成勘察單位只得重新編寫勘察報告的被動局面。
當然除此之外,其它需要做到的諸如要重視與設計者溝通、要注意等級劃分、要重視規范、規程的學習等,這里不再贅述。
總之,巖土勘察工程是一項科學、嚴肅的事情。在實際工作中,我們要用科學嚴謹態度去完成每一項勘探任務。