楊文榮 朱丹暉
(作者單位:上海市巖土地質研究院有限公司)
建設工程施工前都應開展詳細的巖土工程勘察,形成完善的勘察報告,為后續的設計與施工提供巖土方面的參考借鑒。但在實際的勘察工作中,由于多方面因素的影響,使勘察容易出現一些問題,對最終的勘察質量造成影響。因此,有必要對這些常見問題進行分析,并探討有效的解決措施針對巖土工程勘察,對勘察方案、地質條件勘察和巖土分析與評價三個方面的常見問題進行深入分析,并提出相應的解決措施,以此為巖土工程勘察水平的不斷提高提供參考依據。
以橋梁工程項目為例,其勘察內容不僅包括常規工程,而且還涉及到道路、排水與擋土墻。基于此,對勘察負責人而言,應在接受任務后,及時和設計負責人協商確定是否需要勘察道路、排水與擋土墻,以免遺漏。
另外,在審圖時可發現對常規性質的交代不完全的問題。仍以橋梁工程項目為例,其容易遺漏的內容有承臺埋設深度、跨徑與承載力及其要求。對于大型和特大型橋梁,其承臺的埋設深度通常在3.0m以上,勘察中應充分考慮基坑,如果勘察中沒有考慮埋深,則必然也會忽視基坑圍護方面的內容及綜合評價。
(1)以跨河中小橋項目為例,在勘察方案中沒有考慮既有河道的寬度與橋梁跨徑,將勘探孔直接布置在河岸,導致勘探孔之間的距離超出規范要求,對正常勘探造成影響。對此,如果河道寬度超過30m,宜在水中布置勘探孔。
(2)現場勘探孔的數量過多。特大工程勘探孔的數量沒有按照基礎尺寸確定,盲目按照勘察規范進行布置,布置過于密集;布孔中未考慮到勘探孔可兼顧使用,使勘探孔過密;布孔時沒有考慮基礎所在問題,統一布在中心線上或邊線上。一般情況下,應按照之字形進行布置,當有特殊要求時,采取網格狀布孔。
(3)孔深不足。這一問題反映的是勘察單位沒有充分認識工程。以高架橋梁工程為例,其場地是沉積區,勘察中沒有考慮到工程對樁基承載力提出的要求,將其作為樁端持力層,將孔深確定為50m,實際施工時亦未根據實際情況調整孔深,特別是在古河道中,使孔深無法滿足設計與規范的要求。
項目場地范圍內的地質條件可能發生變化,對項目負責人而言,必須加強現場控制,以地層及其變化情況為依據,對勘探孔的深度進行適當調整。
以橋梁工程項目為例,這一問題主要包括:擋墻上沒有設置勘探孔;沒有按照要求選擇河床斷面;對設于水中的橋墩,未取地表水;在橋臺和河道相鄰的情況下,未對河道和地下水之間的水力聯系進行勘探;在樁基壓縮層中存在粘性土的情況下,未在土工試驗中進行前期固結壓力的布置。
對于這方面問題,可能單獨看分層沒有任何問題,但在考慮區域資料時卻存在問題。目前靜力觸探已經得到很廣泛的應用,但由于技術水平存在差異,所以靜力觸探孔經常出現偏斜等問題。對此,項目負責人必須做好檢查,及時發現和糾正偏斜等實際問題。
(1)缺失河流水系方面的描述,特別是跨河橋梁工程,必須對現有河流水系的淤泥層厚度、寬度及橫斷面實施描述。
(2)未考慮地表水及地基土可能對建筑材料造成的影響。按現行規范要求,勘察中必須確定區域地表水和地下水對建筑材料的腐蝕性,這是強制性條文,勘察人員及單位必須予以高度重視,尤其是與水有直接接觸的建設項目。
(1)未通過勘察確定可能產生液化土層的具體范圍。當建設工程場地范圍內的土層有較大變化時,可能會有一定面積的液化土層分布,此時勘察不可忽略,應確定其具體范圍。
(2)標貫試驗點的代表間距大于1.5m,按照現行規范的要求,這一間距應控制在1.0~1.5m范圍內,勘察中應仔細核對,以保證標貫試驗順利完成。
特殊類型土包括軟土與填土等,部分勘察單位未能對這些特殊類型土進行有針對性的評價,導致巖土勘察報告不全面,比如吹(沖)填土,若回填時間較短,尚未完成自身固結,將會對樁身產生負摩阻力,影響工程質量等。對此,必須重視并做好特殊類型土的勘察,對不同的特殊類型土進行勘察時,還應進行區分和單獨評價。
地基均勻性的綜合分析及評價也是勘察中需要完成的內容,但在很多勘察實踐中都忽略了這一項,所以在具體的勘察報告當中,應充分結合土層及項目特點和要求,對地基均勻性做綜合評價。
在持力層分析過程中,沒有考慮到不同建設項目的承載力要求,建議樁端持力層缺失針對性、樁端進入持力層深度建議不明確。確定持力層是巖土勘察重要內容之一,必須在明確土層分布和項目特點的基礎上,根據承載力要求確定合適的持力層,并通過計算確定樁端需要進入到持力層中的深度。
這一問題主要表現為雖然在勘察報告中對不同樁型的優劣勢進行了分析,且有過技術經濟性對比等方式提出了樁型建議,但建議缺乏針對性。對此,應在綜合考慮的基礎上,確定適宜的樁型。比如郊區橋梁工程,預制樁在經濟、質量、工期等方面均有較大的優勢,但場地條件限制,為了施工方便,大部分橋梁還是采用鉆孔灌注樁方案。另外,在確定樁型的同時,還應注意樁徑的選擇,比如一般鉆孔灌注樁樁徑應大于等于600mm,一般橋梁工程更偏向采用直徑800mm的鉆孔灌注樁;當采用預制樁方案時,在考慮沉樁可行性的同時,要注意長細比一般宜控制在80~100之間,PHC管樁長細比可以適當提高 ,但亦不宜超過120。
如果通過勘察發現持力層存在軟弱下臥層,則必須在勘察報告中提出,明確其可能造成的所有不利影響。按照現行技術規范,在有軟弱下臥層存在的情況下,處于樁端下部的持力層,其厚度應達到樁徑的3倍以上。
根據GB 50021—2001《巖土工程勘察規范》(2009年版)第4.1.11條(為強制性條文),對地基土均勻性進行分析與評價,但這項內容在實際報告中很容易遺漏。因此,在勘察報告中必須根據土層均勻性,結合建筑物特點對地基均勻性進行評價。
綜上所述,提出了巖土工程勘察中方案、地質條件勘察和巖土分析及評價三個階段容易出現的問題及其解決措施,進而為實際的巖土勘察工作提供參考,使巖土勘察工作順利完成,并充分發揮應有作用效果。