巖土工程勘察報(bào)告在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木與建筑工程系，四川 南充 637131

1 工程勘察

巖土工程的勘察報(bào)告對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)發(fā)展著關(guān)鍵的指導(dǎo)性作用，要想較為完善的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，則必須具有準(zhǔn)確真實(shí)的巖土勘察報(bào)告并且對(duì)報(bào)告具有深入且正確的認(rèn)識(shí)和了解。

進(jìn)行巖土工程勘察工作的目的是整理并實(shí)地測(cè)量出完整的巖土工程資料以及施工設(shè)計(jì)需要的一系列數(shù)據(jù)；在就建筑地基的情況作出對(duì)巖土工程的相關(guān)評(píng)價(jià)，進(jìn)一步針對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題做出解決方案，在一個(gè)建設(shè)工程中屬于十分重要的過(guò)程。因?yàn)閹r土工程勘察時(shí)主要針對(duì)的是在自然中形成的巖土體，是一種自然長(zhǎng)期產(chǎn)生的物質(zhì)，但是因?yàn)橐谠摰貐^(qū)修建建筑物，但長(zhǎng)期形成的地質(zhì)巖土層的性質(zhì)及力學(xué)性質(zhì)埋于地下，我們?nèi)庋鄄荒芩?jiàn)，而且部分的地質(zhì)環(huán)境經(jīng)常會(huì)被多種復(fù)雜且多變的因素影響。要注意到身處在不同地質(zhì)時(shí)代的巖層，它們歷經(jīng)長(zhǎng)期不同的地質(zhì)作用，所產(chǎn)生的形態(tài)也是各不相同的，極其復(fù)雜，而且?guī)r層在空間的發(fā)育也是不相同的，這也使得很多區(qū)域的地質(zhì)狀況難以預(yù)估［1］。所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，認(rèn)真全面的對(duì)工程所在區(qū)域的地質(zhì)狀況進(jìn)行勘察了解，尤其是結(jié)構(gòu)地下主要持力層相關(guān)狀況以土力學(xué)性質(zhì)，給工程結(jié)構(gòu)好充足的技術(shù)資料。

1.1 可行性研究勘察

其實(shí)從現(xiàn)實(shí)的實(shí)際情況來(lái)看，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)人員在工程進(jìn)行時(shí)一般很少有機(jī)會(huì)接觸到可行性研究勘察，進(jìn)行勘察時(shí)一定要根據(jù)場(chǎng)址方案上面的要求工作，要確保工作的進(jìn)行是完全按照《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001 進(jìn)行的，尤其出現(xiàn)比較場(chǎng)地穩(wěn)定性以及適宜性，并進(jìn)行合理的地質(zhì)評(píng)價(jià)，設(shè)計(jì)出方案，可行性研究勘察在運(yùn)用在個(gè)別時(shí)候是相當(dāng)有意義的。

可行性研究勘察目的在于對(duì)于準(zhǔn)備建造的地區(qū)其穩(wěn)定性以及是否適合間雜建筑針對(duì)性提出以減，建造的場(chǎng)地必須要滿足這些要求，要先對(duì)該地的所有地形情況，巖石情況有答題的了解，并準(zhǔn)備好充足的資料數(shù)據(jù)。結(jié)合整理出來(lái)的資料，再進(jìn)行實(shí)地的考察工作，對(duì)當(dāng)?shù)氐乃摹⒌刭|(zhì)條件有著完整的認(rèn)識(shí)，各個(gè)細(xì)節(jié)都不能放過(guò)，得到詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息，如果需要建筑的地區(qū)有著構(gòu)造很復(fù)雜的地形結(jié)構(gòu)，之前查閱的資料無(wú)法滿足實(shí)際勘察的需要，那么就必須進(jìn)行深層的工程地質(zhì)的測(cè)繪工作。

在場(chǎng)址選取時(shí)，注意盡量避免經(jīng)過(guò)這些區(qū)域：（1）位于地震斷裂帶的區(qū)域，且屬于8 度或9 度。（2）經(jīng)歷了開(kāi)采嚴(yán)重過(guò)度的地下礦床以及礦區(qū)。（3）受到洪水影響的區(qū)域。尤其是對(duì)于一些重大的工程，必須在事先采用可行性研究勘察，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行區(qū)域評(píng)斷的依據(jù)，但是如果發(fā)現(xiàn)可行性研究勘察不能夠滿足設(shè)計(jì)需要，就要再次進(jìn)行詳細(xì)勘察。

1.2 初步勘察

初步勘察是最基本簡(jiǎn)單的勘察，主要是針對(duì)建筑的建造地區(qū)進(jìn)行科學(xué)選擇，設(shè)計(jì)出合理的建筑總平面圖，給出實(shí)際建筑時(shí)需要用的建議，從而給建筑物的初步設(shè)計(jì)貢獻(xiàn)自己的力量，有利于后續(xù)的詳細(xì)勘察工作的展開(kāi)。

初步勘察的主要內(nèi)容：初步勘察應(yīng)對(duì)場(chǎng)地內(nèi)擬建建筑地段的穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)，并進(jìn)行下列內(nèi)容的勘察，對(duì)于即將建筑的工程文件仔細(xì)研究到位，并準(zhǔn)備好工程地質(zhì)和和當(dāng)?shù)氐貐^(qū)的相關(guān)地形圖；要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造、地下水的儲(chǔ)藏特點(diǎn)和位置有著一定認(rèn)知；如果要建造的場(chǎng)地有著不適宜建筑的地形特點(diǎn)，需要進(jìn)一步的分析其成因，以及解決的方法不；如果當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)防烈度等于或大于6 度的場(chǎng)地，要引起足夠的重視，并且要將詞條列在勘測(cè)報(bào)告中，仔細(xì)進(jìn)行評(píng)判；處于季節(jié)性凍土的地區(qū)，不能忽視當(dāng)?shù)氐膬鼋Y(jié)深度，要詳細(xì)進(jìn)行表述；要對(duì)當(dāng)?shù)氐乃⑼粮g性做出基本的評(píng)判；面對(duì)高層建筑，也要對(duì)其地基和支護(hù)等問(wèn)題進(jìn)行談?wù)摚⒔o出初步的評(píng)價(jià)。

初步勘察在后期的結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)中有著重要作用。現(xiàn)在建筑工程的設(shè)計(jì)周期都比較短在詳細(xì)勘察階段，時(shí)間是非常緊促的，很難有充足的時(shí)間與精力進(jìn)行解決。因而初步設(shè)計(jì)前，初步勘察必須要做到位，這樣才能使得后期的詳勘工作進(jìn)展更為順利。

1.3 詳細(xì)勘察

詳細(xì)勘察的工作更為復(fù)雜，總體上說(shuō)在進(jìn)行詳細(xì)勘探時(shí)，要滿足下面的規(guī)定：勘探的路線選擇一定要嚴(yán)格根據(jù)建筑物的軸線進(jìn)行布置，并保持各個(gè)勘探點(diǎn)之間的距離符合規(guī)定內(nèi)的距離要求；關(guān)于勘探孔的深度一方面要在規(guī)范之內(nèi)，另一方面一旦出現(xiàn)基礎(chǔ)底面之下的持力層厚度與規(guī)定不吻合時(shí)，就需要有部分或者是所有勘探孔按規(guī)范的要求進(jìn)行加深；當(dāng)在預(yù)期內(nèi)的深度中發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)洞體，并且該洞體有極大可能對(duì)地基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響時(shí)，那么鉆入到洞底的基巖面下不得低于2m，尤其是在必要時(shí)，必須要將洞體范圍進(jìn)行確認(rèn)；物理探測(cè)必須要依據(jù)其物性條件來(lái)選取更為合理科學(xué)的方法，而且針對(duì)異常點(diǎn)需要使用鉆探進(jìn)行深度驗(yàn)證，一旦查找出有可能對(duì)工程產(chǎn)生不利影響的洞體時(shí)，一定要對(duì)勘探點(diǎn)進(jìn)行加密；只要是工作人員能夠進(jìn)入的洞體，都需要進(jìn)入洞中進(jìn)行勘查，如果是人員禁止進(jìn)入的，應(yīng)該選取井下電視等方式來(lái)對(duì)洞內(nèi)情況進(jìn)行探測(cè)。

詳細(xì)勘察包含以下方面：準(zhǔn)備好完整的建筑總平面圖以及所有有關(guān)該建造地區(qū)的地質(zhì)性質(zhì)的匯總資料；針對(duì)該地區(qū)的一些不良地質(zhì)現(xiàn)象，給出合理科學(xué)的解答；對(duì)于建筑范圍內(nèi)巖石性質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)，包括其承載能力等；面對(duì)要沉降計(jì)算處理的建筑物，注意關(guān)于地基變形參數(shù)的數(shù)據(jù)，合理的對(duì)其建筑物變形特征進(jìn)行預(yù)估；查明該地的所有水文情況，甚至與其埋藏的河道等建筑物，這些建筑物的存在對(duì)工程的建造是有著極大的害處；關(guān)于地下水的情況需要實(shí)際測(cè)量，要得到完整的地下水位變化圖；面對(duì)在季節(jié)性凍土區(qū)域，要能給出其標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度；合理的對(duì)其水、土腐蝕性進(jìn)行判斷。

在可行性研究及初步勘測(cè)結(jié)束后，基本上可以對(duì)這一地區(qū)的工程地質(zhì)情況進(jìn)行確定了，詳細(xì)勘測(cè)的主要任務(wù)就是對(duì)具體的建筑物地基進(jìn)行評(píng)價(jià)，給后期的施工圖設(shè)計(jì)以及施工準(zhǔn)備好可靠的數(shù)據(jù)。在對(duì)地下防水結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)地質(zhì)勘察所提供的資料明確地下水壓力，并注意和工程區(qū)域內(nèi)的地下水的歷史水位變化數(shù)據(jù)相對(duì)比，來(lái)進(jìn)行確定。

2 勘察報(bào)告在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 對(duì)持力層的判斷

設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)將要建設(shè)的建筑物的類型，結(jié)合其建筑的規(guī)模和基礎(chǔ)的地面標(biāo)高來(lái)對(duì)標(biāo)高處進(jìn)行判斷，也可以確定哪類土層能夠更好的作為持力層，參考勘察報(bào)告，通過(guò)參考能夠更加明確對(duì)持力層的判斷的科學(xué)性；地基的主要受力層一定要被重點(diǎn)關(guān)注，對(duì)于其受力的位置及范圍進(jìn)行確認(rèn)，并仔細(xì)解讀，判斷可能出現(xiàn)的問(wèn)題，例如是否存在軟弱層等。

2.2 對(duì)持力層地基承載力的判斷

相關(guān)人員應(yīng)該根據(jù)勘察報(bào)告正確分析建筑物的地基承載力，判斷是否存在軟弱下臥層，如果存在，那么對(duì)軟弱下臥層的承載力的驗(yàn)算程序必不可少。

2.3 對(duì)地基變形的判斷

根據(jù)相關(guān)規(guī)章制度，需要檢查工程是否采取地基變形計(jì)算，如果要使用的話，那么必須要事先準(zhǔn)備好與地基變形有聯(lián)系的各個(gè)土層的相關(guān)數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)的地基最終沉降量的提供問(wèn)題，沉降經(jīng)驗(yàn)值無(wú)疑是一定要關(guān)心的，要把它和經(jīng)過(guò)理論計(jì)算算出的地基變形值相對(duì)照，預(yù)防計(jì)算值與沉降經(jīng)驗(yàn)值數(shù)值差別太大。

2.4 對(duì)地下水的判斷

關(guān)于當(dāng)?shù)氐叵滤|(zhì)的分析報(bào)告必須做好充分的準(zhǔn)備工作，要和有關(guān)的規(guī)定進(jìn)行對(duì)比，把地下水對(duì)混凝土以及鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕情況有著完整認(rèn)識(shí)。依據(jù)施工時(shí)實(shí)際工程是否設(shè)置地下室，來(lái)進(jìn)一步對(duì)地下水位等需要進(jìn)行設(shè)置。

3 結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)水位和抗浮設(shè)計(jì)水位

（1）通常為了對(duì)建筑外防水功能和地下室的抗?jié)B等級(jí)進(jìn)行有效的確定，工作人員在設(shè)計(jì)防水水位時(shí)應(yīng)該以地下水的最大水頭為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，具體操作標(biāo)準(zhǔn)是指在該地區(qū)歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)的最高水位的基礎(chǔ)上再加1 米：①《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范》（DBJ11-501）的第4.1.5 條有如下規(guī)定。如果該地下建筑物有很嚴(yán)格的防水方面要求的話，它的設(shè)防水位要對(duì)照歷史上出現(xiàn)的最高地下水位來(lái)進(jìn)行確定；而對(duì)于防水設(shè)計(jì)沒(méi)有太高要求的地下建筑，一般而言，防水位的設(shè)計(jì)需要注意，應(yīng)該結(jié)合最近3 到5 年內(nèi)的最高水位和勘察工作中所在地點(diǎn)的實(shí)測(cè)靜止水位二者共同決定。②《北京市建筑設(shè)計(jì)技術(shù)細(xì)則》的結(jié)構(gòu)專業(yè)第3.1.8 條作了明確規(guī)定：如果在地下建筑內(nèi)包含比較重要的機(jī)電設(shè)備，或者是放有較為貴重的物品等，一旦發(fā)生進(jìn)水的話都會(huì)建筑物的后期運(yùn)用造成極大的影響，嚴(yán)重情況下甚至出現(xiàn)巨大財(cái)產(chǎn)損失，關(guān)于地下水位需要以及該區(qū)域71～73 年來(lái)，歷史最高水位進(jìn)行確定。

（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，在計(jì)算結(jié)構(gòu)整體抗浮穩(wěn)定時(shí)必須考慮該地點(diǎn)的地下水位，國(guó)家層面對(duì)于該設(shè)計(jì)水位缺少具體規(guī)定；但是這一數(shù)據(jù)針對(duì)的是建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定驗(yàn)算和構(gòu)件設(shè)計(jì)：①《北京市建筑設(shè)計(jì)技術(shù)細(xì)則》結(jié)構(gòu)專業(yè)的第3.1.8 條對(duì)這一方面進(jìn)行了細(xì)致的規(guī)定：關(guān)于地下建筑的外墻以及它的獨(dú)立基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)都必須考慮到承載力設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)防水位要以近3～5 年的最高水位為參考標(biāo)準(zhǔn)。②福建省對(duì)防洪設(shè)計(jì)的運(yùn)行做出了明確的規(guī)定：如果建筑為比較大的工程則需要根據(jù)室外地面以上500mm高度地下室的抗浮設(shè)計(jì)水位；如果面對(duì)的是重大工程，推薦要對(duì)抗浮設(shè)計(jì)水位進(jìn)行專項(xiàng)論證。

4 結(jié)語(yǔ)

工程地質(zhì)勘察報(bào)告在是工程建設(shè)中必不可少的，它是關(guān)于勘察區(qū)域的地質(zhì)情況的總體評(píng)價(jià)，也可以說(shuō)是關(guān)于當(dāng)?shù)氐鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)所給出的建議及總結(jié)。依據(jù)其勘察設(shè)計(jì)書的各項(xiàng)規(guī)則，對(duì)工程特點(diǎn)一定要做到綜合評(píng)價(jià)，和勘察的各個(gè)階段相配合，對(duì)勘察地區(qū)的工程地質(zhì)條件，它們的工程地質(zhì)問(wèn)題綜合的做出總結(jié)，給出一個(gè)最為專業(yè)的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。