慕 鳳 林
(太原市建筑設計研究院,山西 太原 030002)
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巖土工程勘察與巖土工程設計的關系
慕 鳳 林
(太原市建筑設計研究院,山西 太原 030002)
從勘察方案的確定、可行性研究勘察、初步勘察、詳細勘察、施工勘察五方面,探討了巖土工程勘察與巖土工程設計的關系,指出巖土工程勘察與巖土工程設計相輔相成、不可分割,兩者既相互區別,又相互聯系。
巖土工程勘察,巖土工程設計,結構設計,地基基礎
我國的工程建設遵循的基本程序是:先勘察、再設計、后施工。巖土工程勘察是工程設計的依據,尤其是地基基礎設計的依據。在地基基礎設計前必須充分了解地基性狀,尤其是基底土層的受力及變形性能。在設計工作中,應按照不同的設計階段,分別提出選址勘察、初勘和詳勘的技術要求。應明確提出設計所需的地質資料、勘探點和勘探深度,對重要建筑物的復雜地基,必要時提出補充勘察要求。
勘探點的布設和勘察方案的經濟合理性,很大程度上取決于場地、地基的復雜程度和對其了解及掌握的程度,故勘察方案應當在充分了解地基基礎設計的要求及詳細消化設計方提供資料的基礎上,結合場地工程地質條件按照規范的相關要求確定。地基基礎設計人員應復核勘察方案中提出的設計建議,對于勘察方案中不滿足設計要求的部分應提出修改和補充方案。
可行性研究勘察的目的是通過對若干個可選的建設工程場地的穩定性和適宜性進行工程地質評價和方案比選,確定出最適宜工程建設的場地。一般來說,可行性研究階段的勘察僅適用于少數重點的、勘察等級為甲級的高層建筑,城市中具有歷史意義和深遠影響的標志性建筑以及規劃新建的大型廠礦企業。對于民用建筑而言,一般來說,地基基礎設計技術人員很難有機會直接參與工程的可行性研究階段的工作。而對于大范圍的建設,例如開發區或大型工業園區的建設,一般都制定較為詳細的地基基礎設計概要。此時,基礎設計人員應仔細研讀可行性研究報告,并對其中不滿足設計需求的勘察部分及時提出在后續勘察階段中的要求。
初步勘察是對通過可行性研究勘察確定的擬建場地的穩定性做出進一步的評價,初步論證地基基礎方案和基坑工程方案的可行性。一方面為初步設計提供了地質勘察資料,另一方面也為詳細勘察指明了方向。
初步勘察可以對應于結構設計的方案階段后至初步設計前,并為結構的初步設計提供依據。
高層建筑的地基基礎、基坑開挖與支護以及工程降水等問題,有時相當復雜,而在詳細勘察階段往往由于時間倉促,難以很好地解決,因此,在初步設計階段就應提出初步判斷,為詳細勘察時進一步評價打下基礎。
分階段勘察可以避免由于對場地條件的不熟悉或不全面了解而引起的勘探不準確問題。通過初步勘察可以對復雜地質條件初步摸底,為結構初步設計提供依據,不僅為綜合確定地基基礎方案提供了第一手資料,而且為詳細勘察提供了準確的基礎形式,還可以在詳細勘察階段對初步勘察階段提出的勘探孔布置和深度要求進行適當的修正。
詳細勘察為結構施工圖設計提供基礎性資料,與結構設計關系密切的主要問題有:基礎的選型建議、地基持力層的選取。設防水位和抗浮設計水位的確定以及地基沉降數值的估算等。
1)通過可行性研究勘察和初步勘察,我們已經基本查明了擬建場地工程地質條件,但還需要針對具體的地基基礎形式,進一步為施工圖設計提供依據和參數,這就需要通過詳細勘察來解決。在巖土工程設計中,一般首先要求提供地質勘探的布孔和孔深要求,對于合階段的勘察,應首先盡量多了解與擬建工程臨近的已有工程的地質情況,以獲取對擬建場地地質條件的初步判斷。在對擬建地地質條件基本了解之后,依據擬建工程的結構布置、荷載情況等條件,提出結構設計對勘察布孔及孔深的基本要求,為勘察技術人員確定勘察孔的布置及孔深提供設計依據。對于部分工程在提供勘察報告前,結構設計未能參與,此時,結構設計應根據實際工程的具體情況,仔細研讀勘察報告,當勘察報告不滿足結構設計要求時,應及時提出補充勘察的要求,并要求出具經審查通過的補充勘察報告。
2)結構設計前應檢查勘察報告是否滿足結構設計的基本要求,包括以下幾個方面:
a.持力層的選取是否正確。根據建筑物的基礎埋深及基底壓力,判斷基礎底面標高處土層是否能夠作為擬建建筑物的持力層;核實勘察報告中對樁基等深基礎持力層的選取是否正確,對基底壓力影響范圍內的主要土層力學指標分析是否準確。
b.對持力層地基承載力的判斷。估算地基承載力是否滿足結構設計需要,是否存在軟弱下臥層,若有,則應對其進行承載力驗算。
c.對地基變形的判斷。對于需要進行地基變形驗算的工程,復核勘察報告中與地基變形驗算相關的土層參數是否齊全,對于報告中提供的估算地基沉降量進行復查。在地基變形驗算的過程中應重視計算值與類似工程實際變形值的比較,如果出現差異過大的現象,應分析原因。
3)防水設計水位和抗浮設計水位的區別。防水設計水位和抗浮設計水位是兩個不同的概念,防水設計水位是用于確定地下室外墻和底板的混凝土的抗滲等級,而抗浮設計水位是用于建筑物抗浮和抗傾覆穩定性的驗算,二者有著本質的區別。我們在實際工作中,抗浮設計水位和防水設計水位,應根據當地具體情況確定,并且在同一地區,二者的確定原則也并不相同。
施工勘察是對勘察報告的驗證過程,既可以彌補勘察報告的不足,同時也為后續施工提供詳細的地質資料。在實際工作中,我們進行施工勘察的工程很少,只有在建筑基坑開挖和驗槽時發現地質條件與勘察報告不符時,才進行施工勘察。
當地質條件復雜時,詳細勘察階段的勘探點深度不一定能夠滿足設計要求。如在巖溶或采空區地區,一般的勘察不能做到每柱布置勘探點,此時,施工勘察不僅可以彌補勘察報告的不足,同時也可以為后續施工提供詳細的地質資料,有利于確保施工質量。
我國巖土工程體制已實施多年,但始終未能改變勘察與設計分離的局面,這造成我國的巖土界出現這樣一種怪象:勘察的不懂設計,設計的不懂勘察,二者之間不能很好的連接。雖然我們個人還無法改變這種局面,但我們可以通過不斷的學習,豐富自身勘察與設計方面的知識,這樣不論我們是做勘察的還是做設計的,都不會是只懂其中的一面。避免出現我們編制的勘察報告不能很好地服務于設計,設計在委托勘察時也不能很好地說明要求。
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The relationship between geotechnical engineering investigation and geotechnical engineering design
Mu Fenglin
(TaiyuanAcademyofBuildingDesign,Taiyuan030002,China)
Starting from five aspects of investigation scheme determination, feasibility research investigation, preliminary investigation, specific investigation and construction investigation, the paper explores the relationship between geotechnical engineering investigation and geotechnical engineering design, and points out their complementary.
geotechnical engineering investigation, geotechnical engineering design, structural design, foundation
1009-6825(2016)24-0077-02
2016-06-12
慕鳳林(1977- ),男,工程師
TU412
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