岩土工程勘察的意义范文

时间:2023-12-01 17:31:18

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岩土工程勘察的意义

篇1

[关键字]岩土工程 勘察 意义 新技术

[中图分类号] P642.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-5-168-2

0引言

岩土工程是由勘察、设计、实施、监测等密切结合形成的,而岩土工程勘察工作是要服务于整个工程建设的全部过程,在获取资料和整治方案等都要求比较严格。经过多年来的发展,勘察技术已取得了长足的发展。岩土工程勘察工作要明确不同土层而导致的主要目标各异的情况来分析勘察任务,通过充分的分析论证,提出合理可行的方案解决不同的技术问题。本文分析了岩土工程勘察的意义和新技术的运用。相信未来的岩土工程会成为工程建设领域中非常有活力朝气和社会效益、良好收益的行业。

1岩土工程勘察的意义

岩土工程是一项涉及岩土力学、气象、水文、环境学、地质学、工程学等学科的复杂的专业课题。而岩土工程勘察则是应用岩土工程的观点、技术、方法、理论,对工程所需建设的场地内的岩土条件和地质环境情况特征等进行分析评价。

我国是一个地广地形多样的国家,存在特殊岩土种类繁多和岩土工程问题也复杂多样等特点。与此同时我国还是一个地质灾害多发的国家。目前,我国在岩土工程勘察方面的科学研究较薄弱,还存在仪器设备短缺和技术落后等问题。而岩土工程勘察可以通过对建设场地地址情况条件等的查明,有效的采取解决对策方案或提前采取预防措施,这样可以减少和有效防止地质灾害的发生。同时,岩土工程勘察工作在整个工程设计和施工中都是起提供依据和预防作用,却所需花费的费用占工程投资比例非常小。因此可见,做好岩土工程勘察工作对工程建设安全、经济、有效的进行起着非常重要的作用。

2岩土工程专业体制现状与未来发展趋势

2.1关于我国岩土工程体制的形成和建立

建国初期,我国向前苏联学习而建立包括了地形测量、工程地质、水文地质这3个独立专业的工程勘察体制。后来工程地质勘查就渐渐向岩土工程勘察过渡靠拢,该体制现已成为我国独立的专业体制。岩土工程勘察是要和设计、施工、监测等紧密相结合的,其是要服务于工程建设的整个过程,根据勘察出来的结果和获取的准确资料来对岩土工程设计方案和施工安排进行深入论证探讨,从而提出可行的技术和经济合理的建议,确保整个工程能安全经济的实施。这种体制贴近工程实际,方便工作人员结合实际情况交流经验,要求技术人员要有较齐全的专业知识和应急能力,从而为工程建设做出更大的贡献。经过十几年以来的不懈努力,目前岩土工程专业体制在我国已基本形成和建立,却还不够完善。要根据市场经济的需要,对岩土工程勘察体制进行完善和补充,使岩土工程成为有朝气和活力的行业。

2.2与国外的现状进行对比

目前我国岩土工程体制未完善,从事该行业的单位也未定型,有以勘察为主的和以咨询为主的,或是多种兼有的。而从业人员也较多,素质不高,参差不齐。而在美国、英国等发达国家,岩土工程勘察是一项咨询服务类工作,其主要从事该行业的人员是在咨询公司工作的岩土工程师。这类咨询公司汇集了许多资深、经验丰富、理论强的工程师,主要面向社会服务,为投资者、施工单位、政府机关部门等社会各界提供各种咨询服务。这种是以提供知识、信息、技术、科技为主的知识密集型企业,是属于分工明确且经济适用的第三产业。就我国目前情况看,相比之下所需改善之处甚多,只有完善法制、规范市场、调整体制,鼓励有相应条件的企业单位转型,发展全面实施咨询服务,实现与国际接轨,向美国等发达国家靠拢,学习如何为施工企业提供高技术含量的资讯来完成工作实现经济收益和社会利益。

3传统的岩土工程勘察

3.1传统的岩土工程勘探方法

3.1.1钻探

钻探是用钻机设备从地表向地下钻进成孔,因而达到所要任务的工程施工工程。回转钻探、振动钻探、冲击钻探以及冲洗钻探是钻探里面四种比较常见的方法。在这简单介绍一下回转钻探。根据取样和各自必要的原位测试来确定孔径。而勘探孔的深度则按照工程的实际要求来确定:(1)若是勘探天然的地基,勘探的深度应不得小于5米且能控制主要的受力层,或要满足变形时的计算要求。(2)若是勘探桩基础,在满足变形计算的要求前提下,还要让桩基础应当达到预计桩长以下的3到5倍且桩经是不得小于3米的。(3)若是在灰岩地区,就要根据设计的要求极其工程的实际情况来确定勘探的深度。现场工作人员要及时做好记录,确保整个岩土工程的数据准确和工程实施。

3.1.2井探、槽探及洞探

探井、探槽这类勘探办法是在一些难以准确识别地下情况时常见采用的。而洞探则是在需详细查明有深度的岩质地质和构造时所采用的勘探方法,譬如地下工程,地铁,大型边坡等工程建设。同时这些工程对一些深度和长度、横截面、断面等都有一定的要求,还要结合工程的实际要求来确定。

3.2原位测试

载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切试验和圆锥动力触探试验等是常用的原位测试方法。在岩土工程勘察中要根据岩土条件、设计上对一些参数的要求、地区特色和测试的办法等因素来适当选择原位测试的方法。其的优点是试样结合原来的环境,可以贴合实际情况,准确的反映宏观结构的岩土性质,同时周期短、效率高。而其缺点是边界条件复杂,难以控制试验应力路径等。

4关于岩土工程勘察中新技术的应用

4.1数字化勘察技术

随着科技的发展,传统的勘察方法已经不能满足现代岩土工程勘察的需要,已逐步过渡到数字化勘察,这些新技术运用到勘察工作是发展的需要也是必然趋势。下面简单了解下数字化勘察技术的运用:

4.2岩土工程勘察数据库系统数据化处理

地理信息方面的空间数据和非空间数据是岩土工程勘察所涉及到的最主要的两种原始数据,这些数据来源包括:(1)基本的地理数据,主要是指地形地貌和自然区生态区的划分图;(2)岩土勘察数据,主要是指所需建设和研究的区域地质特点和勘探的相关资料。

岩土工程勘察数据库系统数据化处理主要步骤有:(1)概念模型的设计。这是一项密集数据和处理相应复杂数据库应用的基本工作;(2)建立和实现数据库。用户原始数据,系统中间数据以及最终的数据是岩土工程勘察一体化系统的三类重点数据,这些数据的采集可以完成生成用户所需的各类图纸和进行各种信息查询操作等。

4.2测试新技术的发展

我国在测试技术发展上面与国外还存在着一定的差距,但其是勘察工作中的基础,所以要引起重视。目前测试技术的最大问题是参数测试技术不够成熟和完善,需要在传统的技术上改良和需求新发展。因此要求研发者和设计者要进一步提高研发水平和制作水平,以便更好的贴合实际工作,完成任务。

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关键词:岩土工程;勘察;建议

中图分类号:E271文献标识码: A

引言

岩土工程在整个建筑工程施工过程中具有十分重要的地位,岩土工程勘察更是建筑工程中施工的前提工作。在一般情况下,因为工程整体的勘察任务比较严重,并且工程的勘察时间比较的短,所以,一旦问题出现的时候,岩土工程勘察都结束了,这就会给岩土勘察工程带来很大的安全隐患。因此,加强对岩土的勘察,做好对岩土工程勘探的工作,对于整个工程活动的能够顺利的开展有着重要的意义。

一、岩土工程勘察

(一)岩土工程勘察的概念

岩土工程勘察是根据建设工程的要求,查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件,编制勘察文件的活动。

(二)岩土工程勘察的目的

岩土工程勘察的目的:按照建筑物或构筑物不同勘察阶段的要求,为工程的设计、施工以及岩土体病害治理等提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;通过精心勘察、详细分析,对建筑地基作出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理和不良地质作用的防治提出建议。

(三)岩土工程勘察的方法

1.岩土工程测绘。在岩土工程勘察过程中,测绘作为勘察的基础工作,通常在勘察的初期阶段进行。这种方法是利用地质、岩土工程理论,观察并描述地面的地质现象,对其性质和规律进行分析,并以此推断出地下地质的情况,为接下来的勘探、测试等其它勘察工作提供依据。

2.勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等多种方法。应该依照岩土的特性和勘察的目的来选择合适的勘探方式。在工程地质勘探过程中,按勘察或工程设计施工技术要求,从钻孔(或从探坑、探井、探槽)内某一深度处采取一定数量的实物样品,来确定地下土质类型。

3.原位测试与室内试验。为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数是原位测试与室内试验的主要目的。原位测试通常都借助于勘探工程进行,是详细勘察阶段常用的勘察方法。测试结果与室内测试相比,更接近现场施工情况,但需要较多的人力物力,多应用于重大工程。

4.现场检验与监测。提高工程项目的效率,确保工程安全和质量是其主要目的,现场检验包括施工阶段岩土工程勘察之前的检验结果确认以及岩土工程质量控制和施工监理。现场监测主要包括建筑和各种加载作用于岩石和土壤的行为反应监测,监测结构的建设和运营对环境监测的影响等。

二、岩土工程勘测中常见的问题

(一)勘察前的准备工作不足,缺乏必要的资料

当前,我国的岩土工程勘察单位在施工过程中为了节省成本,在勘察时会出现较多的随机行为,这主要是由于勘察前的准备工作不足而导致的。由于没有编制工程勘察施工纲要,部分施工前的准备工作只是形式上的行为,在实际工作中没有按照对应的勘察纲要进行。而勘察纲要作为岩土工程勘察施工的准绳,其对保证勘察工作的准确度及勘察程序控制有重要作用,在勘察之前必须通过该纲要对勘察流程进行控制。

(二)野外勘探工作中需要注意的问题

1. 勘探点的布设问题

在勘察工作中,因为项目基础形式和结构形式的不同,勘察施工的深度也不同。例如,对于一般层数在5-6层的砖混结构住宅,勘察深度一般控制在15m就能够满足工程建设的需要。而当层数同样是5层的框架式结构商场时,因为建筑结构的柱网载荷较大 ,在建设过程中可能采用桩基,因此在勘察时必须将勘察孔的深度超过15m。

同时,对于底层地质结构不同的勘察工程而言,对应的勘察深度是不同的。例如,当建筑结构处于埋藏较浅而且工程地质情况较为密实时,勘察孔的深度可以适当较浅;而当建筑工程处于地质性较差的软土地区或者是湿陷性土壤地层时,则必须设置较深的勘察孔,而且在勘察前必须对地层的情况由基本了解。但是 ,当前在勘察施工的过程中,由于勘探施工成本被进一步压缩 ,在勘察中可能存在勘察深度不足、勘察点布设不合理的问题,从而给工程建设带来隐患。

2. 野外地层的划分问题

对野外地层的合理划分是内业资料整理工作的重点。对于规模较大的工程项目而言,因为施工通常是采用多台钻机平行作业的方式进行的,整个勘察施工项目是由诸多技术人员共同完成的,各个班组之间施工后的技术数据在汇总到内业整理之后,可能存在对应的冲突。为了避免在野外施工中出现这样的问题,必须在施工之前将技术人员集中到一处,对一个活若干个钻孔进行共同勘探,确定技术资料编辑的统一样式。同时安排专人对勘察区域现场的整体野外分层进行连线,一旦出现异常则及时处理,确保勘察工程的整体质量。

(三)内业工作问题

内业工作的一个主要问题就是内业资料的整理欠规范。内业资料的整理过程中,因为工作人员对统计概念以及相关理论的不理解,例如在岩土数据统计及分析过程中没有将明显的异常值予以剔除,导致变异系数、标准差等技术数据过大,最终使得勘察得到的结果不尽合理,甚至得到错误的勘察数据。同时,对于岩土勘察中相关数据的理解偏差,例如岩土参数标准值的理解过于片面,同样会造成偏差问题。同时,勘察报告内容的不完整性以及形式的欠规范同样会造成勘察结果不准确的问题。

三、岩土勘察工程中问题的解决对策

(一)强化勘察市场管理,大力推行监理机制。主要表现在三个方面:

1.强化审查、管理勘察纲要和勘察合同。避免出现越级现象;

2.强化现场的勘察监督。构建勘察现场旁站机制,避免出现不规范取样、试验、编录和打假孔的现象;

3.强化审查勘察报告,逐一审查勘探(报告中的)数据、质量、数量、结论,尤其要论证基础方案,重点把关施工建议、稳定性评价,避免在勘察报告中仅注重描述,而缺乏进行深入分析、评价的现象。所以,勘察单位必须推行完善质量管理,强化社会监督机构、政府部门对勘察市场进行严格管理和监督,保证勘察市场正常、合理的运行。

(二)注重环境和工程的共同作用。由于环境受工程建设的影响,尤其是在工程施工、运营的过程中,可能出现各种岩土问题,必须进行重复论证和预测,采用相应的治理措施。

(三)还应该加强对项目的勘察纲要与合同的日常审查与监督。在实际的岩土工程勘查中,如有必要,聘请专业监理部门负责监督,避免出现不规范作业、编制虚假记录、不按相关规定布孔等行为现象的发生。加强勘查技术人员的专业技能的培训,减少勘察活动中的违规行为,提高勘察成果的科学性,为工程建设打下坚实基础。除了要加强对现场的勘查工作之外,还应做好周边环境条件的调查了解,为后续工作提供充足依据。

(四)加强地方性勘察工程,保证勘察规范性

因为环境地质条件存在的差异性,导致当前设置的统一性的勘察标准并不能完全适合所有的区域环境。尤其是在一些复杂地质环境中,统一的地质勘察标准不能完成相关的勘察工作。所以,适当增设地方性的地质勘察标准,对地质勘察工作进行适当的规范,这是保证岩土工程勘察工作结果准确、有效的重要途径。

结束语

面对当前岩土勘察工作中存在的主要问题,勘察单位必须根据单位自身的实际情况采取针对性的勘察技术和设备,通过加大对勘察技术人员的培训来提高勘察人员的勘察技术整体水平,建立起一支勘察技术过硬的队伍。由于勘察工程是一个系统的工作,其所面对的问题包括设计和野外作业等多个方面,影响因素是多方面的,在具体的勘察过程中要结合具体情况予以解决,最终达到持续提高勘察工作整体水平的目的。

参考文献:

[1]贾少华.岩土工程勘察中存在的问题与对策[J].中国水运(下半月),2011,12:210-211.

[2]陈志芳.当前岩土工程勘察中存在的问题分析[J].建筑设计管理,2011,12:56-57.

[3]张敏.岩土工程勘察中水文地质问题分析[J].科技风,2012,09:131.

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关键词:岩土工程;地质勘查;应用

中图分类号:E271文献标识码: A

一、岩土工程的地质勘察工作的内容

在现代建设工程当中,岩土工程的勘察技术在不断的发展和提升。在岩土工程勘察工作上,测试设备和仪器有了显著的发展。在实际地质勘察工作中,传统的勘察方法已经不能适应现阶段的技术设备环境,对于地质勘察工作,要提高勘察工作的技术水平,迎接相应的考研。地质勘查工作要对调查地区的地质情况和相应条件进行研究和分析,为岩土工程提供原始资料,从而满足勘察工作的技术需求。勘察工作的最终目的是要了解工程地区的地质情况、为设计或其他部门提供岩土工程的一些数据参数、设计需求等。地质勘查工作得出的技术报告则对实际施工的规划、设计、造价和安全等方面有着很大的影响。勘查结果的科学性直接影响了实际工程设计的可行性和经济性,对于整体工程项目有着重大的意义,是具有重要作用的工程先行阶段。在岩土工程的地质勘察工作中,主要勘察工作包括现场钻探、取样、测试和室内实验等方面。在进行勘察工作时,各个环节都应严格执行标准,按照相关规定进行,并结合相应的实际情况,保证勘察结果的准确性。在达到规范要求的情况下,真实并且客观的反映施工现场的岩土性质、地质的构造、特性、地下水和相关的内容,对岩土工程进行科学合理并且准确的评价和分析,为整体工程建设提供良好的依据。

二、岩土工程地质勘查技术应用的建议措施

1、地球物理和地球化学勘查技术互补法

为了快速、准确了解岩土工程的地质情况,综合采用这些技术方法,可以深入勘查岩土工程复杂的地质,并可以在各种区域中预测地质的类型和地质含量等。在大范围的岩土地质条件下,地球物理勘探利用磁、重、电法的圈定能力具备独特的优势,但如果遇到隐伏的地质,对边界和深入的圈定准确率将大打折扣。因此我们要采用地震勘查技术,准确圈定地质伸出的构造边界,而岩土构造的部分,需要采用穿透力极强的化学勘查技术方法。反过来,岩土地质结构情况不能够全面了解,则要采用地震勘查和地球物理勘查辅助化学勘查技术方法。

2、勘查地质灾害的方法

首先是瞬变电磁法,这种方法的原理是以不接地回线为载体,将一次脉冲电磁场直接传送到地底,然后利用接地电极,观察一次脉冲电磁场间歇期间地底半空间二次漩涡场的变化情况。这种方法具有高分辨力等优点,而且探测的深度大于其他方法,以及探测的效率高等,被广泛应用于岩土工程灾害探测。其次是高密度电阻率法,这种方法主要应用于深度较浅的岩土地下水系,利用岩土体导电性存在差异的特点,勘查的结果颇为有效。再次是视电阻率法,这种方法的原理是判断岩土工程区域的导体性质,然后进行圈定。譬如金属含量较高的岩土工程空气密度高,而空气是一种高阻绝缘体,其他地质多为块状硫化物,具有良好的导电性能,因此电阻率非常低,用视电阻率法,可以根据区域的导电性质,快速判断出各个部位的地质情况。最后是地质雷达、瑞利面波物探法等,利用这些方法,可以在岩土工程地质灾害勘查上,探测深50米的地下溶洞、地下空区、地下管道等区域是否存在地质灾害,都能够起到比较明显的效果。

3、GPS感应系统信息采集方法

GPS是一种全球定位系统,其原理是利用卫星的无线电导航定位功能,导航和定位世界的任何位置,建立三维数据坐标,为我们提供准确的区域位置。首先是建立感应系统,主要由四个部分组成,分别为信号接收器、导航星座、地面通信网络、地面控制中心,该系统是GPS感应系统的心脏部位,连接起异地之间的信号。其次是建立监控系统,分别由基准站、监控中心、现场分控站、流动站、网络中继站等构成,对岩土工程地质勘查进行实时监控,检查是否存在诱发地质灾害的可能性,以便及时采取防范措施。再次是利用GPS采集信息的过程中,需要重点分析矿物物理结构和化学成分的稳定性,同时用波谱仪测量矿物质的光谱曲线,与数据资源库的光谱对比分析,然后准确判断岩土工程的地质情况。

三、提升勘查水平的一些措施

1、抓好实地基础性工作

在实际勘察工作中,实地勘察具有重要的意义,他是获取资料的重要来源。实地勘察工作可以获得相关地质资料,全面了解现场的地形、地质信息、施工条件等。做好实地勘察工作可以提高勘探工作的效率,保证第一首资料的准确性。实地勘察工作是地质勘察工作的基础,可以保证勘察工作按照计划进行,减少漏洞和返工。在进行实地勘察时,要做好准备和计划,保证工作全面,减少遗漏,并且保证勘察工作的进度。在进行原始资料获取时,要科学全面的分析现场地质情况,对岩土的湿度、硬度、色泽、状态等各个指标进行记录和分析,要对出现的地质信息进行统一的编录,保证勘察资料信息的统一性。

2、加强后期样本测试工作

室内取样测试工作是地质勘察工作中重要的一环,也是保证勘察数据准确性和科学性的重要基础。在进行室取样内测试时,可能会存在测试工作不及时,操作不足够规范和标准的问题,这样会影响勘察测试的结果。在进行室内工作时,测试不规范会产生与现场数据不符合的情况。测试结果和现场勘察结果出现矛盾时,会对工程造成影响,产生相关的一系列的问题。在进行基础的室内测试实验时,要对送达的样品进行及时的测试和处理,按照规范的标准流程进行操作,通过科学的测试手段减少误差,提高测试的准确度。对待不同的样品,应采用不同的操作方式,如选择合适的测试容器、测试手段。室内测试是勘察工作中重要的环节,也是提供科学准确的勘察结果的基础。

3、规范勘查秩序

(1)勘察主要是为设计服务的,我国的工程设计程序,对大型、特大型工程的工程设计一般分选址阶段设计、初步设计、施工图设计,所以对应于各设计阶段的要求,应进行不同阶段的勘察。工程条件、地质条件简单的工程可直接进行详细勘察。详细勘察是按单体建筑或建筑群进行勘察,提供详细的地质资料,对建筑地基作岩土工程评价,提出对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水、不良地质作用防治等方面的建议,满足施工图设计要求。

(2)20世纪80年代以来,我国开始推行岩土工程体制,勘察工作不但需要反映场地的地质条件,而且要结合工程设计、施工条件以及地基处理要求进行岩土工程评价,提出解决岩土工程的建议,避免勘察和设计之间在了解自然、认识自然和改造利用自然方面的脱节。

(3)很多地区地质条件复杂,容易产生危害工程安全和环境安全的地质灾害,因此必须严格按照岩土工程中的勘察规范进行勘察分析,并要对其发展趋势作出预测和预防。

结束语

总之,随着时代的进步,勘查技术也在日新月异的发展,这对于我们这些勘查工作者来说既是机遇,也是挑战。我们必须紧跟时代步伐,应用新技术,并规范勘查作业,从而使勘查水平得到总体提高。

参考文献

[1]彭婷,袁章均.浅析岩土工程的勘查技术与应用[J].赤子,2012,(23).

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[关键词]岩土工程 工程勘察 问题 措施

[中图分类号] P621+.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-11-96-1

岩土工程的勘察工作十分复杂,其勘察质量会直接影响工程的施工质量,因此,相关工作人员必须重视岩土工程的勘察工作,了解各应注意问题,并采取有效措施,提高勘察工作质量。

1制定勘察方案过程中应注意的问题分析

1.1熟悉工程概况,对设计意图的了解充分

工程概况不仅包括工程的特征与建设规模,而且包括工程所在地的复杂程度,还包括建筑物地基的复杂程度,勘察人员只有熟悉和全面掌握工程概况,才能做好勘察等级的确定工作。对设计意图的了解则是指必须对施工工程的地质资料参数了如指掌。因为不同的工程,其使用功能、变形要求、结构、荷载等也不同,故对岩土的具体参数要求也存在明显的差异。比如,在平原地区建设土石坝水库时,应重点考虑坝体的沉降、稳定性以及库区岩土体的实际渗透性,因此,在进行工程勘察时,必须了解施工地岩土体的地基承载力、变形系数、渗透系数以及抗剪强度指标。同时,平原地区的高层建筑一般都必须进行打桩处理,因此,还必须提供准确的变形模量、桩基参数等工程施工指标。通过对工程概况的全面掌握以及对设计意图的充分了解,勘察人员才能真正有目的性、有针对性地开展勘察工作,提高勘察质量[1]。

1.2重视现场踏勘

选择勘察的手段及方法前,应先对工程的施工现场情况及地质资料有初步的了解。其中,最有效的手段为现场踏勘,表现方式为实地调查工程现场的施工条件、地质条件等资料,保证工程设计的适用性。因为我国地大物博,不同地区的地形地貌差异很大,岩土体的成因更是十分复杂,因此,不同地区的岩土体也有不同的物理力学性质,其不良地质作用也有很大的不同。只有经过多次的试验和分析,才能获得准确的当地岩土参数。比如在岩溶地区,应重点勘察喀斯特土洞及溶洞情况,在滨海地区,最主要的不良地质作用为盐溃土及软弱土,在黄土高原,必须重视黄土湿陷的勘察。因此,重视现场踏勘,全面收集并分析相关的地质资料,了解当地的施工条件及地质特点,是开展下一步施工工程的有力保障。

2勘察方案具体实施过程中应注意的问题分析

2.1技术交底

由于绝大多数的现场作业人员都是初出茅庐的学生,在经验方面比较缺乏,因此,单位必须认真做好技术交底以及安全交底工作,使得现场人员清晰了解工程的施工特点、施工工艺等,做好安全防护措施。

2.2应根据现场的具体情况进行勘探方案的科学调整

一般来说,岩土的成因十分多变及复杂,因此,前期制定好的勘察方案在实际施工时,极有可能出现与实际情况不符的状况,在这种情况下,工作人员应该进行勘探方案的适当调整。例如,在预定深度内,勘探孔遇到分布均匀、厚度大的坚实土层时,应适当减小勘探孔的深度,如果遇到软弱土层时,则应增大深度。还比如,在勘探滨海地区地质时,如遇厚沙层,一般应该增加标准准贯入点,如遇厚度大、分布广的软厚层,则应增加十字板剪切试验以及静力触探点的复杂多变性,制定方案可能与实际情况有出入,在实施过程中要根据情况适当调整。由此可见,根据现场需要进行勘察方案的调整十分必要。

3资料分析评价与报告撰写中应注意问题

3.1应合理分析与评价资料

在分析评价岩土工程资料前,应先认真整理及检查原始资料的准确性,再投入使用。其次,应从工程结构的特点、类型、变形控制要求、荷载情况等出发,全面考虑各项影响因素,然后分析不同测试方法的局限性和测试结构,并结合经验,针对性提出结论有据、重点突出、数据无误、真实准确、建议合理的工程勘察报告。

3.2报告撰写应坚持有序、有理、有据的原则

有理是指勘察报告必须满足工程的基本理论、报告概念清晰、因果呼应。比如,欠固结土不建议进行半刚性桩或刚性桩处理,否则土体在固结时会出现负摩阻力。有据是指必须根据国家规范及地方规程进行编写,以消除质量隐患,保证工程安全,并对市场行为进行规范化管理。有序是指报告必须重点内容突出、层次分明、语言精练、章节合理、前后呼应。此外,还可以充分运用图表进行分析[2]。

4勘探质量管理体系在实际运行过程中应注意的问题

4.1应认真评审顾客所提出的各种技术要求

目前,国内的勘探市场存在不少业主为追求效益与工期提出不符合规范的勘探委托要求以及一次性包死勘探工作量等不良现象。而部分企业为顺利承揽任务,而选择违规依从,造成不少工程项目的勘察质量失控。因此,必须重视对客户所提出的技术要求的认真评审工作,如果客户要求违规不合理,应拒绝承接任务,以防项目的质量从一开始就失控。

4.2严禁项目策划与现场操作“两张皮”

工程策划和操作错位严重影响项目运作的质量控制,容易留下安全隐患,产品无法满足客户需求。因此,必须确保项目大纲的评审内容与顾客要求相符,必须根据现场的工作量的实际变更,进行大纲说明的补充及调整,必须在项目实施前编制完善的大纲。

4.3加强对供方的施工质量管理

在各企业必须开展的勘察项目数量持续增多的条件下,原施工力量成型严重不足,使得供方成为目前钻探施工的必备方法,不过,供方队伍常常出现工作人员素质参差不齐、缺乏质量意识、没有上岗培训、技术薄弱、管理松散等因素,制约着当前工程勘察质量的提高[3]。

5结语

综上所述,加强对岩土工程勘察过程中应注意的问题及解决措施的研究分析具有重要的现实意义。工程勘察人员必须,了解勘察质量对施工质量的重大影响作用,加大对勘察工作的重视,避免各种问题的发生,提高勘察质量,以全面提高工程质量。

参考文献

[1]李应春.浅谈岩土工程勘察过程中应注意的问题[J].建材与装饰(中旬刊),2007,10:264-265.

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关键词:岩土工程 勘察 问题

0前言

岩土工程勘察是地基设计的基础,岩土参数合理提供关系到基础设计安全性、经济性和可行性。岩土工程勘察过程中常存在一些问题,这些问题,有些是技术人员对规范理解不透、执行不当;有些是规范本身存在不足。下面结合本人实践,对岩土工程勘察中常遇见的相关问题进行浅析,以便与同行交流。

1资料收集方面存在的问题

1.1勘探深度及勘探间距

基础形式及结构形式不同,勘探深度不同。如:一般5~6层砖混结构住宅,勘探孔深15m基本可满足要求,而5层框架结构商场由于柱网的柱荷载大,基础面积大甚至可能采用桩基,则勘探孔深度15m一般不够。

1.2野外地层划分

野外地层的正确划分是室内资料整理的关键因素,对较大型的工程由于施工多采取多钻机平行作业形式,技术人员较多,各勘探班组往往各行其事,最后资料汇总后难以统一,给室内整理带来很大困难。为避免这种问题,应将所有技术人员首先集中到一起,共同勘探一到二个钻孔,统一编录形式,并派专人现场负责勘探区域整体野外分层连线,发现异常及时处理。

1.3地下水位观测

实际地下水位量测存在以下几个问题:

第一,应同时观测地下水位,量测时间须在最后一个钻孔施工24h后;第二,地下水位观测应考虑周围地下水开采情况的影响,若量测时间正好处于附近抽水井抽水下降漏斗时,所量测到的地下水位肯定偏深;第三,水位量测应与钻孔座标、标高回测相结合。我们知道勘探孔口周围地面实际不是一个水平面,水位量测参照孔口位置不同,水位埋深也不一样,因此而产生的误差几厘米是难以避免的,这根本无法满足按规范要求地下水位量测精度为立±2cm的要求,也更无法测定地下水的正确流向。解决方法是孔口座标、标高回测同时以标高回测时的孔口位置为准向下量测地下水位深度。

2岩土工程分析评价方面存在的问题

2.1地基均匀性评价

对高层建筑地基均匀性评价按《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-2004规定进行,但对一般建筑GB50021-2001规范虽要求进行地基均匀性评价,但没有给出相应评价方法。在某地区按地基承载力fak、受力层层面坡度和建筑层数按《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002第3.0.2条规定:若三者不同时满足3.0.2表中条件,建筑地基须进行地基变形计算,场地地基就属不均匀地基,这种方法已得到一些地方的认可。

2.2地基承载力特征值确定

我国幅员广大,土质条件各异,用几张表格很难概括全国的规律,用查表法按GBJ7-89规范确定地基承载力值在大多数地区可能基本适合或偏保守,但也不排除个别地区可能不安全,另外随着设计水平的提高和对工程质量要求的趋于严格,变形控制已是地基设计的重要原则,GB50070-2002取消了GBJ7-89规范中土的物理力学性质指标与地基承载力的关系表;新规范规定:勘察单位应根据试验和地区经验确定地基承载力设计参数。而在实际工作中,地区经验在许多地区仍很不成熟。

2.3基础方案的选择

基础方案的选择应依据场地地层情况及区域经验综合进行,忽视任何一方面均可能造成错误。基础方案的选择不应与不正当利益挂钩。按有关规定:若设计单位按勘探单位提供的基础方案形式进行设计,责任由勘探及设计双方共同承担;若设计单位自己设计,责任由设计单位自己承担。勘探单位一方面不能受甲方影响,或认为设计单位提供的地基基础方案一定行而更改勘探报告的基础方案建议;另一方面勘察单位也不能以自身单位利益的驱动,而片面提供本单位具有的桩机类型的地基基础方案建议。

2.4地震效应问题

规范中规定,饱和砂土和饱和粉土进行液化判别时,砂土和粉土必须是饱和的,规范中对粉土及砂土是否饱和没有给出判别标准,目前,一般认为在地下水位以下的为饱和,在地下水位以上非饱和,地下水位以上的非饱和粉土及砂土标贯击数很小时,是不是也根本不用考虑液化?另外一般情况下,液化判别应按多数取结果,如三孔中两孔不液化、一孔液化,则可认为场地土层不液化。

3土工试验方面存在的问题

3.1粉土的划分

按规范:粉土是粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数等于或小于10的土。在实际应用中,由于颗分试验较复杂,仍存在仅按塑性指数≤10来划定粉土的不全面、不准确的做法,我们知道粉砂有时也可测定一定的塑性指数,若仅按塑性指数划分粉土必然会造成一些误判;另外,按GB50021-2001规范规定,粉土承载力特征值深宽修正及按GB5007-2002规范进行液化判别,均须根据其粘粒含量数值来进行计算。有些地方由于地震烈度小于或等于6度(对一般建筑不需进行液化判别),且粉土非基础持力层不必进行承载力特征值深宽修正,仍有只以塑性指数判定粉土的情况。

3.2剪切方法的选择

直剪试验受力条件复杂(如发生剪切位移时,法向加荷由最初轴心受压变为偏心受压,剪切面破坏面人为限制),排水条件不易控制,按《土工试验方法标准》规定,快剪试验一般适用于渗透系数小于(10~6)cm/s的细粒土。粉质粘土渗透系数一般大于(10~5)cm/s,粉土K值更大,用直剪试验已非常勉强,在室内试验对粉土及粉质粘土直剪时,发现四级荷载下很少存在峰值强度,绝大部分需剪切至位移6mm处,剪切强度指标回归性差(尤其最后一级荷载强度偏低,再现性差),剪切强度指标仅能作为参考。另外较软弱的土即使渗透系数满足要求,当后二级荷载加上时,会发生土样挤入透水石与剪切盒之间缝隙的情况,而无法剪切。虽然直剪试验方便简单,但其对粉土、粉质粘土及较软弱的土强度指标可信度不足,目前推广三轴试验不太现实,但笔者认为一个工程进行一定数量的三轴剪应是可行的。

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【关键词】岩土工程;勘察;常见问题;解决方法

1 勘探点深度及间距

实际工作中,勘探人员虽严格按原定大纲执行,但因现场编录人员的不仔细,不能做到随机应变,造成在内业资料整理中发现相邻两勘探点地层变化很大,甚至相差悬殊的情况。另外,在对勘探区岩土特性不太了解的情况下,按某个地基等级进行勘探,在室内对所采集的岩土试样进行分析时,发现如盐渍土、湿陷性士等特殊性岩土,使地基等级发生变化,造成勘探点间距的不合理。遇复杂地基情况,应按规范要求加密勘探点,不能局限于经济或时间等因素而坚持原勘探方案不变,否则难以查明场地工程地质情况,埋下工程隐患。大部分勘察人员遇到上述情况,都会进行补充勘探,完善勘察工作,造成一定的成本支出。但在工勘市场竞争激烈、盲目压价的地区,遇到这种情况勘察人员可能会闭门造车,给工程建设造成资金浪费或埋下工程隐患。

建筑基础形式结构形式不同,勘探深度不同,如5~ 6层砖混结构住宅,勘探孔深 15m 可满足要求,在工程地质条件好的密实碎石土及基岩区可适当减小深度,而多层框架结构商场,高度较大的地下室,由于柱网的柱荷载大,基础面积大甚至可能采用桩基,尤其在细土平原区可能存在软土层的情况下,15m深度不能满足要求。相反,在有丰富经验的碎石地区,对2、3层一般建筑物,也盲目地勘探15m深,造成不必要的浪费。

2 野外编录及地层划分

野外编录描述不细对工程质量影响也较大。如某工程为28层高层建筑,采用

3 地下水的测定

实际地下水位量测存在以下几个问题:(1)应同时观测地下水位,量测时间须在最后一个钻孔施工24h后;(2)地下水位观测应考虑周围地下水开采情况的影响,若量测时间正好处于附近抽水井抽水下降漏斗时,所量测到的地下水位肯定偏深;(3)水位量测应与钻孔坐标、标高回测相结合。我们知道勘探孔口周围地面实际不是一个水平面,水位量测参照孔口位置不同,水位埋深也不一样,因此而产生的误差几厘米是难以避免的,这根本无法满足按规范要求地下水位量测精度为±2cm 的要求,也更无法测定地下水的正确流向。解决方法是孔口坐标、标高回测,同时以标高回测时的孔口位置为准向下量测地下水位深度;(4)要分析近年地下水的变化幅度以及历史最高水位、最低水位;(5)钻孔深度范围内有2个以上含水层时,应分层量测水位,在钻穿第一含水层(到下一含水层之前)并进行静止水位观测之后,采用套管隔水,抽出孔内存水,变径钻进,再对下一含水层进行水位观测。这样量测到的水位才是含水层分层水位。

4 原位测试

原位测试应严格按规范进行,在施工中常会出现一些所谓“捷径”:标准贯入试验不按规定进行杆长和孔深校正,在缩径和孔底有残留时,不能及时发现标贯器是否落至应测试孔底位置,造成标贯数据严重失真。因此标准贯入试验应按规定进行杆长和孔深校正,一方面可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段,另一方面可以及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象,从而确保标贯数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入,并定深旋转触探杆以减小侧摩阻),但在施工时由于连续贯入比较缓慢且起杆困难或局部地段锤击不进而放弃连续贯入,使得对碎石土评价本来就缺乏相应手段的触探指标数据不够详实,进而造成对碎石类土的评价困难。

5 试样采取

试样采集中,没有严格按照规范要求,原状样高度不够,数量不足或密封不到位,造成土中含水量散失,有时用于颗分或土盐化学分析的碎石土试样,采集时因从井壁敲刻接收不好,造成多为大颗粒,影响对实际级配的定性或土盐化学分析的准确性。采取地下水试样时,钻孔才终孔即采取,尤其是采用冲洗液或泥浆护钻进的钻孔,其水样成分根本就无法代表地下水的真实成分。

6 岩土工程分析评价

6.1 地基均匀性评价

高层建筑地基均匀性评价按《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)之规定进行,但对一般建筑,(GB50007-001)规定要求进行地基均匀性评价,没有给出相应的评价方法进行评价,许多单位参考高层建筑地基均匀性评价的方法进行评价,目前许多专家认为这种评价方法不太合理,需要各地区定制相应的评价方法。

6.2 地基承载力特征值的确定

我国幅员辽阔,土质条件各异,用查表法按(GBJ7-89)规范确定地基土承载力值在大多数地区可能适合或保守,也可能在某些地区会不安全,故(GB5007-2002)取消了按表格查取承载力的办法,但大多地区仍在采用,因为很多地区的经验不足,没有能够建立起自己的成熟经验,基本上仍是各勘察单位各自为政、沿用2002规范。更有甚者,故意利用所谓地区经验,逃避责任,降低承载力指标,造成工程浪费。

6.3 地震效应问题

对丙类建筑可依据地层fak值估算场地地层剪切波速,但对重要建筑必须进行波速测试。但有的勘察单位用一句“根据地区经验”来确定覆盖层厚度,判定场地类别,这将对工程的抗震造价有很大的影响。另外,地基处理后剪切波速、场地地基上类别及场地类别是否会发生变化,这在岩土工程评价中很少给予重视。对饱和粉土或砂土进行液化初判时,地下水位的选取应为设计基准期内年平均最高水位,也可按近期内年最高水位采用,但很多单位则采用勘探时量测的水位,这是不合理的。

6.4 基础方案的选择

你在基础方案的选择上,勘察人员应同设计人共同分析研究,从多个可行方案 中选取既经济又合理的方案。现一些勘察单位图省事,与设计方沟通不足,也不多考虑工程造价,仅提供单一的基础方案,设计方也不问原由,拿起就用,可能给工程造价造成很大的影响。另外,基础方案的选择应依据场地地层情况,并结合地区经验两方面综合分析,忽视任何一方面均可能造成错误。

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【关键词】岩土水文地质;工程勘察;水理性质;因素;危害;测定;评价

一、岩土水文地质工程勘察的影响因素

1、地质环境条件。包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其地层岩性、新构造运动等方面的内容。

2、地下水位情况。包括近2~5年最高地下水位、水位变化趋势;地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大,是工程勘察的重点内容。

3、自然地理条件。包括气象水文特征和地形地貌等内容。气象水文特征是指工程所属地域是属于亚热带还是热带,拥有的湿润程度与热量等。

4、含、隔水层情况。各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度;主要含水层的分布、厚度及埋深等;不同地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。

二、岩土的水理性质分析

岩土的水理性质是指岩土与水相互作用时岩土显示出来的各种性质。(1)地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、重力水和毛细管水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。(2)岩土的主要的水理性质:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。②透水性,是指在水的重力作用下,岩土允许水透过自身的性能。透水性通常以渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性,是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚、失水变薄造成的。

三.地下水引起的岩土工程危害

1、水位上升引起的岩土工程危害。水位上升的原因主要有人类活动因素如工程建筑施工、工业废水和生活污水的渗透等影响;地质因素如含水层岩土颗粒大小、总体岩性水平变化等。有时往往是几种因素的综合结果。比如土壤沼泽化、盐渍化,造成岩土中地下水对建筑物腐蚀性增强。斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化等危害性。

2、水位下降引起的岩土工程危害。水位的降低主要是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水以及上游筑坝截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降可能引起岩土工程的危害主要体现在以下几个方面:(1)常常诱发地裂、地表塌陷、地面塌陷等地质灾害,对岩土体、建筑物的稳定性产生重大影响并直接威胁人类生命财产安全。(2)地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对人类自身的居住环境造成很大威胁。(3)施工降水等活动中产生水头差导致动水压力的产生,使粉细砂、粉土层中的土颗粒受到冲刷,将细颗粒冲走,使土的结构遭到破坏。

3、地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复发生,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的频繁交替,会将土层中胶结物一铁、铝成分淋失,使土层失去胶结物而变得松软,孔隙比增大,含水量增多,压缩性增大,强度降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

四、岩土工程勘察水文地质参数的测定

1、地下水的测量要求:(1)地下水水位的测定,在工程地质勘察中,凡遇含水地层时,均应测定地下水位。其中静止水位的测量应有一定的稳定时间,其稳定时间按含水层的渗透性确定;当采用泥浆钻进时,测水位前应将测水管打入含水层中20cm或洗孔后测量;对多层含水层的水位测量,必要时应采取止水措施与其他含水层隔开。(2)测定地下水流向可用几何法,并同时测量各孔内水位,确定地下水的流向。地下水流速的测定可采用批示剂法或充电法。(3)抽水试验应符合抽水试验方法,可根据渗透系数的应用范围具体选用不同的方法;抽水试验宜三次降深,最大降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高;水位测量应采用同一方法和仪器,读数对抽水孔为厘米,对观测孔为毫米;当涌水量与时间关系曲线和动水位与时间的关系曲线,在一定范围内波动,而没有持续上升和下降时,可认为已经稳定;抽水结束后应测量恢复水位等。(4)渗水试验和注水试验可在度坑或钻孔中进行。对砂土和粉土,可采用试坑单环法;对粘性土可采用试坑双环法;试验深度较大时可采用钻孔法。(5)压水试验应根据工程要求,结合工程地质测绘和钻探资料,确定试验孔位,按岩层的渗透特性划分试验段,按需要确定试验的起始压力、最大压力和压力级数,及时绘制压力与压入水量的关系曲线,计算试段的透水率,确定P―Q曲线类型。

2、测定不同的水文地质参数选择不同的测定方法:(1)测水位:钻孔、探井或测压管观测。(2)渗透系数、导水系数:抽水试验、注水试验、压水试验、室内渗透试验。(3)给水度、释水系数:单孔抽水试验、非稳定流抽水试验、地下水位长期观测、室内试验。(4)越流系数、越流因数:多孑L抽水试验。(5)单位吸水率:注水试验、压水试验。(6)毛细水上升高度:试坑观测、室内试验。

五、结束语

为提高岩土工程地质勘察质量,在岩土工程地质勘察中应查明与岩土有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑工程可能产生的作用及其影响,且提供必要的水文地质资料。

参考文献:

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Abstract: This paper introduces the several affairs after submiting geotechnical engineering investigation report. Related analysis and conclusions could be carried out to certain job content and methods in several aspects, such as examination comments reply of construction drawings; inspection of constructing foundation trench on site; related technology consulting; participation in the project acceptance and so on. The results also could be used by the owner, related technical and management personnel for reference.

关键词: 勘察;施工图审查;施工验槽;工程验收

Key words: investigation;examination of construction drawings;inspection of constructing foundation trench;acceptance of work

中图分类号:TU471.4;TU472 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)20-0044-03

0 引言

岩土工程勘察报告提交以后,勘察单位还有许多后继工作要做。勘察报告必须接受施工图审查,根据施工图审查意见进行整改并进行回复。基础施工开始后,勘察单位的相关责任人应及时参加现场施工验槽,遇到异常情况时,应结合地质条件提出处理意见和建议,必要时进行施工勘察。工程实施过程中,根据业主需要,提供相关技术咨询。工程竣工后项目负责人应参加地基与基础、主体结构分部工程等相关分部工程验收、工程竣工验收。

本文结合笔者多年工作实践,对勘察报告提交后的若干工作内容和方法,进行分析和总结,供业主、相关单位技术和管理人员借鉴。

1 工程勘察文件的审查意见回复工作

根据建设部《实施工程建设强制性标准监督规定》、《建设工程勘察质量管理办法》、《工程建设标准强制性条文》等相关规定,工程勘察文件应当经县级以上人民政府建设行政主管部门或者其他有关工程勘察质量监督部门审查。工程勘察质量监督部门可以委托施工图设计文件审查机构(以下简称审查机构)对工程勘察文件进行审查,施工图设计文件审查单位应对勘察报告逐项审查,通过者才能作为设计和施工的依据,施工图未经审查合格的,不得使用。勘察单位应根据审查机构对工程勘察文件的审查意见进行整改并进行回复,这是从技术上确保建设工程质量的关键。

根据笔者经验,勘察单位对审查人员的审查意见,要组织相关责任人在认真进行分析和理解的基础上进行整改、回复,如果和审查人员对某些问题有不同见解,应主动与审查人员联系、沟通和交流,可以进行技术探讨,这样可使大家的水平共同提高。勘察文件审查通过后,要做好施工图审查意见和回复资料的建档工作,要求审查意见和回复资料按项目随勘察报告一起存档。要经常组织勘察技术人员对存在的问题进行统计分析、分类总结经验教训,可有效防止同类问题在同一单位的不同技术人员中多次重复出现。

勘察单位必须加强综合管理,建立内部勘察质量考核制度,实行勘察质量责任制,谁签字、谁负责,定期或不定期对勘察质量进行抽查、考核,做到奖惩分明。经常组织勘察人员学习工程建设法律、法规、标准、规范,重视标准的更新和学习,分析总结勘察工作中的技术问题和质量问题,不断提高勘察成果质量。

2 现场施工验槽工作

2.1 施工验槽工作重要性 由于岩土体是在漫长的地质历史时期,复杂地质作用下的产物,虽然能通过勘察尽可能查明其基本性质,但又不可能完全查清,勘察成果报告中勘探点之间的地层变化规律多是人为推测的[1],再完美的勘察也不能解决所有的问题。通过现场施工验槽可以核查勘察成果的准确性[2],能及时发现和处理遇到的种种问题,消除影响安全的隐患,确保工程质量。

为强度验槽工作重要性、保证验槽工作有效进行,国家、地方均已建立基槽检验的制度,由主管部门监督执行。例如《建设工程勘察质量管理办法》中规定,工程勘察企业不参加施工验槽的,由工程勘察质量监督部门责令改正,处1万元以上3万元以下的罚款;《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002也将基槽检验规定为强制性条文(10.1.1条)。因此,施工验槽是每个工程必须进行的常规工作。

2.2 施工验槽主要工作内容[3]

2.2.1 应做好验槽准备工作,熟悉勘察报告,了解拟建建筑物的类型和特点,研究基础设计图纸及环境监测资料。当遇有下列情况时,应列为验槽的重点:

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关键词:岩土工程 地质勘察 基础设计应用

一、岩土工程地质勘察

1、踏勘与资料搜集

这2项工作可以帮助我们了解场地地形、地貌、地层及施工条件,一方面减少勘探工作的盲目性,做到有的放矢,另一方面使勘察成本合理,增强勘探单位相对竞争力。

2、原始资料的采取

岩土工程勘察一般时间短、任务重,取准、取全原始资料是岩土工程勘察的最基本的工作,任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量。这主要体现在以下3个方面:

(1)野外地层的划分应尽量详细。按颜色、状态、湿度甚至钻进难易程度、岩心采取率等不同指标详细划分,为室内资料整理提供最详实的编录地质资料;对多钻机共同作业情况,应首先集中技术人员勘探一二个钻孔,统一编录形式,避免各行其是,尽而造成野外资料分层、定性、描述等难以统一,给资料整理带来困难。

(2)原位测试应严格按规范进行。静力触探试验时为减少零漂应定深调零,尤其在气温与地温相差较大的冬天、夏天,触探指标相差较大;标准贯入试验按规定进行杆长和孔深校正,一方面可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段,另一方面可以及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象,从而确保标贯数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入。由于碎石类土采样难、岩心采取率低(因钻进多采用泥浆循环,细颗粒易冲失),对碎石类土的相对软弱夹层较难发现,碎石土的承载力一般较好,但其均匀性对地基变形影响很大,现实中不乏因碎石土的局部夹层导致建筑不均匀变形过大的实例,连续贯入是发现碎石土有无相对软弱夹层、判定碎石土均匀性和密实程度的必然要求。但也有人认为连续贯入效率较低且起杆困难,在勘探时不能做到连续贯入。

(3)地下水位的观测。一方面充分考虑周围地下水开采因素,另一方面观测应在最后一个钻孔施工24h后进行,再者水位观测宜与钻孔标高回测相结合。我们知道,由水位换算地下水的正确流向允许±2cm的误差,水位量测直接参照孔口是根本无法满足该要求的(水位深度会因孔口参照位置不同而不同)。

3、室内试验

室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标,但这是建立在原状的土样和正确的试验方法基础上的,若脱离其中任何一个方面均会使试验指标可信性大大降低。这主要体现在以下3个方面:

(1)原状土样的采取、保管。首先,不同的土应采用相匹配的取土器采取土样,如软土宜采用薄壁取土器,坚硬的土可采用单动或双动二重管取土器,有些勘探单位为图省事经常采用钻进岩心切取土样(既欺骗甲方又欺骗自己);其次,土样要妥善保管,夏天要防晒、冬天要防冻、送样要及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理(不宜放到汽车钻驾驶室内,以免使土样振动、受热)。

(2)土的定性划分。要对各种土的基本工程地质性质加深理解,掌握各种类型土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,而且在50及100kPa压力固结试验时会出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形量的情况(因我国膨胀土的膨胀力一般在50~lOOkPa之问),若不注意这些特点,很容易把膨胀土定名为常规的粘性土。此外,对粉土定名时不能只重视塑性指数≤10的指标,还要注意粒径>0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%的指标,若仅按塑性指数划分必然会造成一些误判 ,粉砂有时也可测定一定的塑性指数),另外对粉土进行承载力深宽修正和液化判别时均须根据其粘粒含量数值来进行计算,故粉土的粘粒含量是必做的项目。在有些地方,由于建筑不需进行液化判别且粉土非持力层不必进行深宽修正,而常常省略了粘粒含量试验。

(3)剪切方法的选择。直剪试验剪切破坏面与实际土体剪切破坏面不一致,剪切时排水条件不易控制,按《土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)规定,快剪试验只适用于渗透系数

二、基础设计

地基基础必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则,根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。这主要体现在以下5个方面。

1、粉土及粉砂地基承载力特征值深宽修正问题

如果对粉土仅按粘粒含量是否小于10%选取深、宽修正系数ηb、ηd,在应用中发现,中密以下粉土修正后承载力特征值偏不安全。另外,对粉砂(不包括很湿与饱和时稍密状态)取ηb=2、ηd =3,但对很湿、饱和、松散、稍密的粉砂无法修正。因此,经请教有关专家并结合地方经验,对中密以下粉土及很湿、饱和、松散~稍密的粉砂层,深度修正系数ηb=l、宽度修正系数ηd =0。

2、地基均匀性评价问题

《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)虽要求进行地基均匀性评价,但没有给出相应评价方法,有些地方按《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ79—2002)评价高层建筑地基均匀性的方法来评价一般建筑地基是不恰当的。按经验:符合《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)第3,0.2条规定,不必进行地基变形计算的建筑地基属均匀地基,否则就是不均匀地基,该方法是一种评价途径,也得到了较多的岩土工作者的认可。

3、地震效应问题

(1)波速测试数据直接影响场地类别的准确判定及建筑工程的抗震造价,规范规定对抗震重要性为甲及乙类的建筑必须进行波速测试。而有的单位往往一句话就估算场地等效剪切波速是多少、根据区域经验覆盖层厚度有多少,进一步依此数据确定场地土类型及场地类别,这是对规范认识的不足。

(2)地基处理后其剪切波速值也发生变化,场地地基土类型及场地类别也会随着发生变化,但这在地基设计中有时没有得到足够重视。

(3)对饱和粉土及砂土,按照《建筑地基抗震设计规范》(GB50011—2001)第4.3-3条在液化初判时,地下水水位深度宜按设计基准期内年平均最高水位采用,也可按近期内年最高水位采用,不可按勘察时水位采用。在地面下15~20m深度地层初判液化后,再按第4.3.4条进一步判别时,据标准贯入锤击数临界值公式; 中,规范中ds 有误,应为地下水位埋深dw ;一般情况下液化判别应按多数取结果,如3孔中2孔不液化、1孔液化,则可认为场地土层不液化。

4、 复合地基承载力特征值的确定

(建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)规范规定:复合地基确定基础底面积及埋深时,地基承载力的基础宽度修正系数应取0,地基承载力的基础埋深修正系数应取1。但当在某些地基承载力提高幅度不太大的土层进行CFG桩复合地基处理时,发现复合地基深宽修正后的地基承载力特征值还没有该天然土层进行深宽修正的地基承载力特征值大,这种问题应该是新旧规范衔接不当造成的。

5、 基础形式的选择问题

(1)基础形式的选择应依据场地地层情况及区域经验综合进行,忽视任何一方面均可能造成错误。

(2)基础方案的选择应综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,而不应与习惯或不正当利益挂钩;基础设计既不能不考虑地层情况、当地建筑材料及施工条件,只采用设计者熟悉的基础形式,也不能以利益的驱动违心改变合理的基础形式。

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关键词:岩土工程;勘探;勘察

中图分类号:F416.1文献标识码:A

0 引言

岩土工程勘察是一门应用科学,是为工程建设服务的。工程建设中提出的问题就是岩土工程勘察应该研究的课题。岩土工程学科发展方向与土木工程建设发展态势密切相关。世界土木工程建设的热点移向东亚、移向中国。中国地域辽阔,岩土类别多、分布广,工程地质复杂。因而,中国土木工程建设的规模、持续发展的时间、工程建设中遇到的岩土工程难题,相对于其他国家来说都是比较突出的,我们必须在原有工作的基础上,坚决突破现有误区,全力解决突出问题,大力推进新的勘察方法的运用,努力将中国岩土工程勘察工作推向一个新水平。

1、野外勘探工作方面

野外勘探的问题主要集中在以下几个方面:

1.1勘探深度及勘探间距

影响勘探深度主要有两个原因:一是地层工程地质性质不同。如:埋藏较浅且工程地质性质好的密实碎石土及基岩地区勘探孔深度较浅,而工程地质性质差的淤泥及松散填土地区勘探孔深度较深,这就要求在勘探前对勘探区域地层大致情况有所了解,做到有的放矢。二是基础形式及结构形式不同。如:一般5~6层砖混结构住宅,勘探孔深15m可基本满足要求,而5层框架结构商场由于单柱荷载大,基础面积大甚至可能采用桩基,则勘探孔深度15m可能不够。

再者,地基复杂程度不同,勘探点间距不同。在勘探时遇复杂地基情况,应按规范要求加密勘探点,不能局限于经济或时间等因素而坚持原勘探方案不变,否则难以查明场地工程地质情况,埋下工程隐患。

1.2野外地层划分

野外地层的正确划分是室内资料整理的关键因素,对较大型的工程由于施工多采取多钻机平行作业形式,技术人员较多,各勘探班组往往各行其是,最后资料汇总后难以统一,给室内整理带来很大困难。为避免这种问题应将所有技术人员首先集中到一起共同勘探一到二个钻孔,统一编录形式,并派专人现场负责勘探区域整体野外分层连线,发现异常及时处理,只有这样才能更好地保证勘探质量。

1.3取样和原位测试

在采取Ⅰ,Ⅱ级原状土试样时不按JGJ8992原状土取样技术标准的有关规定操作,对所取试样也没有及时贴标签、封腊,不及时送试验室进行试验,导致土样严重失水,致使土工试验成果中含水量、孔隙比、液性指数、压缩系数和抗剪强度指标严重失真。在标贯和动探试验时没有清除孔底残土就进行试验,在静探试验中不控制贯入速率,造成试验数据失准。

主要持力层与下卧层的原状土样少于6件,原位测试数据少于6个,力学性质指标不满足统计要求。

1.4地下水位观测

地下水位测量不规范,测点过少,剖面图没水位线。实际工作中主要存在以下几个问题:第一,应同时观测地下水位,量测时间须在最后一个钻孔施工24h后;第二,地下水位观测应考虑周围地下水开采情况的影响,若量测时间正好处于附近抽水井抽水下降漏斗时,所量测到的地下水位肯定偏深;第三,水位量测应与钻孔座标、标高回测相结合。我们知道勘探孔口周围地面实际不是一个水平面,水位量测参照孔口位置不同,水位埋深也不一样,因此而产生的误差几厘米是难以避免的,这根本无法满足按规范要求地下水位量测精度为±2cm的要求,也更无法测定地下水的正确流向。解决方法是孔口座标、标高回测同时以标高回测时的孔口位置为准向下量测地下水位深度。

2、室内土工试验工作方面

室内土工试验主要存在以下问题:

2.1室内测试

通常室内测试的问题主要是岩土样送达试验室后未及时开样测试,或不按操作规程要求进行试验操作。例如对要求饱和的土试样,未按规范要求达到饱和时间进行测试;固结试验的压力值达不到上覆自重应力与附加应力之和的要求,很多测试未按规范要求进行平行测试,提供的岩土报告可靠性差,出现很多与现场矛盾的数据;对于高烈度地区在规定的抗震判断深度范围内的粉土未做粉粘性含量测试。导致高粘性含量的粉土也判定为可液化土,造成投资浪费等现象。因此,室内试验时应及时送达的土样进行开样测试,并严格按照操作规程要求进行试验操作。

2.2内业资料整理

对于野外及室内测试分析所收集的分散、零乱的原始资料必须经过理论和实践经验进行总结分析,以便于设计人员结合场地特征有针对性的进行设计,是岩土工程勘察不可或缺的重要一环,当前该环节主要存在的质量问题有以下方面:

2.2.1对设计概念与理论不明确。在岩土参数的统计和分析中,对异常值不加分析剔除,一律参与统计分析,导致分析误差过大,标准差、变异系数过大,得出场地分析不合理、不正确的结论。

2.2.2对岩土参数的取值不理解。对岩土参数的标准值理解片面,不论什么岩土参数均提供标准值。对于工程特性指标(例如标准贯入锤击数、原位测试所得土的强度指标和室内测试土的强度指标等)必须提供标准值、基本值或特征值,土的一般性物理指标统计其平均值、最大值和最小值就可满足要求。岩土层划分及其物理力学参数的确定是岩土工程勘察的重要成果。勘察人员在录入试验数据的过程中既浪费时间,又容易出错。在勘察报告的编写过程中,试验数据及编录表的录入约占10%~15%的时间,因此实现试验数据电子版本的通用及野外编录工作的电脑录入,可以大大提高勘察报告的编写速度。

2.3设计、勘察人员的互动

在工程建设中,设计人员往往忽略了勘察报告中在基础处理形式及施工方案方面的建议。勘察和设计往往隶属不同的部门,勘察部门在勘察报告提交之后,就万事大吉;设计部门收到勘察报告时,只看剖面图、柱状图和岩土参数,对地基处理建议等重视不够。此外,勘察人员由于工作的局限性,偏重于查明岩土情况,勘察报告中的建议往往比较空泛,久而久之,设计人员对勘察建议重视程度降低。这种现象对于具体工程是不利的,也不利于岩土工程勘察技术的发展。作为勘察部门,勘察前应与设计部门进行沟通,因为勘察成果的直接使用者就是设计部门。在进行勘察前,应充分了解设计意图,弄清楚建筑物工程特性,这样勘察工作就能做到目标明确,为设计部门提供确实有效的勘察资料。

3、岩土工程分析方面

3.1天然地基均匀性评价

地基的均匀性评价是岩土工程分析的重要内容之一。《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)和《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)对地基均匀性评价都有明确规定,存在的主要问题是缺乏具体的可操作标准。笔者根据自己多年的实践经验,试图从定性定量方面作一些努力,与同行探讨。对天然地基的均匀性评价时应首先确定其平面和深度范围,根据工程勘察阶段和任务的不同,其范围也有很大区别。在工程可行性研究和选址阶段,应首先确定场地所在的工程地质单元,在整个工程和周边一定范围内进行评价。而在详勘阶段对建筑地基的均匀性评价时多以建筑物水平投影面积为评价范围,既常以建筑物角点包络线所占的面积为评价范围。其深度评价范围,首先应明确拟建工程的用途、结构、荷载及发展、地区设防标准等多方面的情况,一般而言,应满足以下原则:

3.1.1地基主要受力层:对条形基础为基础底面以下3倍基础底面宽度,对于独立基础为基础底面以下1.5 倍基础底面宽度,且评价深度不小于5m;

3.1.2压缩层深度范围:对天然地基浅基础、独立基础或条形基础可按变形比法确定其评价深度;

3.1.3对于大面积基础其评价深度范围应不小于1倍基础宽度。

3.2关于地震效应的问题

《建筑抗震设计规范》对场地做剪切波速试验有明确规定,但这个规定没有区别强地震区和弱地震区,而且地基处理后其剪切波速值也发生了变化,场地地基土类型及场地类别也有可能因此发生变化,这种情况在岩土工程评价及地基设计时有时没有得到足够的重视。对于重要的建筑物必须进行剪切波速测试,确定场地覆盖层厚度的钻孔应达到覆盖层一定深度,其直接影响场地类别判定及建筑工程的抗震造价。对于液化判别,目前规范要求以标准贯入试验为主,以静力触探为辅,有经验的地区可采用剪切波速。对判别液化而布置的勘探点不应小于3个,每层土的实验点数不宜小于6个,试验点的竖向间距宜为1.0m~1.5m。严格按照规范的要求布置工作量,既可减少标准贯入击数偶然误差引起的差异。液化判定时,应对不少于6个液化判别点分别计算,综合判定;对于薄层有时会出现一层点数不够的情况,出现该情况时应采用静力触探或补充工作量来增加判别点情况,不宜轻易下结论,特别是对于出现一层仅有两个液化点且液化结论不同的情况,更应补充工作量来增加判别点情况。

4、对岩土工程勘察改进的建议

4.1加强勘察市场规范、监督和管理

1)加强对勘察合同、勘察纲要的审查和管理,防止盲目、无用的勘察。2)加强勘察现场工作的监督,防止勘察造假的产生。3)加强对勘察报告的审查,严格审查勘察报告中的工作量、勘探质量、资料数据分析及结论建议,重点把关基础选型论证,场地稳定性评价及施工建议等内容,防止勘察报告中只重视结论不注重相关重要建议的提出。4)加强政府部门和社会相关监督机构对勘察市场的监督和管理,推行岩土工程监理体制,防止恶性竞争的发生。

4.2加强岩土工程技术人员培训、实施注册岩土工程师

要想全面推行岩土工程体制,就得加强岩土工程技术人员及管理人员的培训,特别是岩土工程设计及施工技术人员的培训,以适应岩土工程市场发展的急需,加强实施注册岩土工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。

4.3加强地区性工程地质研究,制定地方性勘察规范

目前所使用的岩土工程勘察规范是全国统一的勘察准则,由于我国幅员辽阔,地质环境条件各种各样,同一名称的地基土,在不同的成因环境下其物理力学性质,特别是力学性质都有差异。比如地基土的承载力,有的地区高,有的地区低,建议的指标可运用于大多数地区,但对有的地区可能偏于保守。因此,加强地区性研究,制定相适应的地方性规范很有必要。

5、结束语

岩土工程勘察技术在不断的进步,我们要加强理论学习,并重视规范、规程的学习,掌握最新的技术,提高我们的工作质量。勘察工作者应具有良好的职业道德、高度责任心和使命感,只有全面掌握岩土工程方面的规范、规程,才能在实际工作中认真细致地开展工作,在实践中注意积累经验,不断总结提高,精心勘察、精心分析,提出资料完整、真实准确、评价正确的勘察报告。应抓住当今建设领域快速发展的大好时机,认真研究新情况,不断解决新问题,加强创新,探索勘察新技术,为我国经济建设作出新的贡献。

参考文献

[1]顾宝和、高大钊等,《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),北京,中国建筑工业出版社。2001年。