■吳 巍(江西省地礦局贛西北大隊江西九江332000)
巖土工程勘察工作常見問題分析
■吳巍
(江西省地礦局贛西北大隊江西九江332000)
巖土工程勘察的目的在于解決和處理建設工程中與巖土介質有關的問題,對保證工程勘察設計質量也有非常重要的作用,是建設工程中不可或缺的重要環節,并取得了明顯的成效。大多數巖土體是各向異性、非均質的,且受力狀態復雜,巖土工程類型及其施工、勘察和設計方法繁多,尤其是在復雜條件下場地自然條件的多變性,遇到的巖土工程問題有很多,其勘探工作的實施要正確反映地基的工程地質條件和場地就顯得尤為重要。近年來工程勘察技術手段發展迅速,研究領域不斷拓展,向著巖土工程勘察設計一體化方向發展,但在發展的過程中還存在一些問題和不足。
巖土工程勘察問題分析
巖土工程勘察是指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。巖土工程勘察是為了滿足工程建設的要求,有明確的工程針對性,不同于一般的地質勘察。近二十年來,勘察專業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與經濟效益止步不前。勘察與實際的脫節問題遠未解決,又出現了一些新問題。因此,要對其產生的根源的深入探討與巖土工程勘察中常見問題的歸納分析,以便保證勘察成果質量、提高勘察技術水平、減少勘察過程中的錯誤。要完成工程地質條件的探明的同時對擬建工程的設計方案,施工技術措施提出指導性的結論意見,確保工程建設質量,提高工程建設的經濟效益。
巖土工程勘察所涉及的基本理論主要包括:土力學的理論、工程地質理論、工程力學理論等,這些工程理論都足一種半科學半經驗的理論,很多理論是建立在經驗的基礎上的,如很多公式都是經驗公式。巖土工程同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,建立相應本構模型,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,扎實的基礎理論同豐富的經驗、良好的工程判斷力是同等重要的。
2.1未經勘察盲目設計施工
有的工程設計人員沒有經過巖土工程勘察,憑經驗進行建筑工程設計,造成較嚴重的后果。例如江蘇省某縣一小學教學樓,平面為Z字形,無巖土工程勘察資料,盲目套圖設計,施工中即發現墻體開裂、樓房扭曲傾斜、地面開裂,并發展到室外地坪,最后采用局部降低一層樓和加固地基的方法才使問題得以解決。
當然未經勘察盲目設計施工是有原因的。工程設計人員在工程現場踏勘后,會將鄰近已建建筑場地的巖土工程勘察資料借用過來,類比到設計工程中,但工程設計人員忽視了這樣一個事實,即沒有兩個工程的巖土工程勘察資料是一樣的,甚至可能相差較大。另外工程場地一些表面現象會掩蓋地下的真實情況,不經勘察是發現不了的,例如場地平坦且地表有硬殼層,若某部分場地下幾十年前為大深坑,深坑中慢慢填滿了松散垃圾,工程建設好后深坑內外的沉降差將較大,引發沉降差帶來的各種問題。
2.2土工試驗方面存在的問題
2.2.1粉土的劃分
按規范:粉土是粒徑大于0.075 mm的顆粒質量不超過總質量的50%,且塑性指數等于或小于10的土。在實際應用中,由于顆分試驗較復雜,仍存在僅按塑性指數≤10來劃定粉土的不全面、不準確的做法,我們知道粉砂有時也可測定一定的塑性指數,若僅按塑性指數劃分粉土必然會造成一些誤判;另外,按GB50021-2001規范規定粉土承載力特征值深寬修正及按GB5007-2002規范進行液化判別均須根據其粘粒含量數值來進行計算。有些地方由于地震烈度小于或等于6度(對一般建筑不需進行液化判別)且粉土非基礎持力層不必進行承載力特征值深寬修正,仍有只以塑性指數判定粉土的情況。
2.2.2膨脹土的固結試驗
在固結試驗過程中,膨脹土在小于膨脹力的分級荷載作用下的百分表讀數均為負值(即膨脹上升),而當分級荷載大于膨脹力時百分表讀數為正值,尤其膨脹土的膨脹力稍大于100kPa的情況下,在100 kPa時百分表讀數為負值,而在200 kPa時百分表讀數為正值,在利用公式ei=e0-(1+e0)△h/h0計算孔隙比時100 kPa作用下的百分表讀數究竟取負值或是零,試樣初始高度取20mm或是(20mm+100kPa壓力作用下試樣的膨脹量)進一步使計算100~200 kPa壓力下的壓縮系數和壓縮模量存在困難,規范中對這種情況沒有說明,這給膨脹土的評價帶來一定問題;目前計算時100kPa作用下的百分表讀數取負值,試樣初始高度取20mm,其是否合理尚存疑問。
2.2.3基礎方案的選擇
(1)基礎方案的選擇應依據場地地層情況及區域經驗綜合進行,忽視任何一方面均可能造成錯誤。
(2)基礎方案的選擇不應與不正當利益掛鉤。按有關規定:若設計單位按勘探單位提供的基礎方案形式進行設計,責任由勘探及設計雙方共同承擔;若設計單位自己設計,責任由設計單位自己承擔。勘探單位一方面不能受甲方影響或認為設計單位提供的地基基礎方案一定行而更改勘探報告的基礎方案建議;另一方面勘察單位也不能以自身單位利益的驅動而片面提供本單位具有的樁機類型的地基基礎方案建議。
勘察設計是一項工程的生命,尤其是基礎工程一旦出錯鑄成損失就無法挽回。工程地質勘察設計按規范要求對樁端持力層復雜地區是需要逐樁鉆孔勘察或是逐樁多孔進行勘察,概率才能接近準確。在施工過程中。若不是及時發現存在的不良地質問題,以施工勘察進行補救,很有可能在工程建成后造成嚴重的經濟損失和不良的社會影響。
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P58[文獻碼]B
1000-405X(2016)-1-145-1