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          巖土工程勘察問題淺析

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          巖土工程勘察問題淺析

          巖土工程勘察是對地質以及巖土參數等內容進行勘察,在對勘察方案進行設計時,需要保證設計方案的可行性。在巖土工程勘察中存在的問題比較多,比如設計人員對相關規范不夠了解,有的勘察項目本身存在問題等。針對巖土工程勘察存在的問題,應制定出解決與完善的方法,筆者結合自身經驗,對巖土工程勘察存在的問題進行了介紹,以供同行借鑒與交流。

          1現場勘探資料收集存在問題

          1.1勘探深度與間距存在問題。

          在巖土工程勘察工作中,勘探的深度并不是統一的,根據基礎形式以及結構形式的差異性,勘探的深度也需要調整。一般5-6層磚混結構的住宅建筑,勘探的深度在15m左右,而對于商場建筑,勘探的深度需要大于15m,這主要是因為這類建筑的柱荷載比較大,一般會應用樁基材料。地質性質不同,勘探的深度也不同,對于地質條件比較好的工程,勘探孔的深度比較淺,比如密實碎石土或者基巖地區;對于地質條件比較差的工程,勘探孔的深度比較深,比如淤泥地質或者松散雜填土地區,在勘探前還需要對地層的情況有一個大致的了解,確定勘察的方案。地基的復雜程度不同,勘探點的間距也有著一定差異性,在勘探的過程中,如果遇到復雜地基,則需要加密勘探點,在勘探的過程中遇到突發狀況,也可以對勘探方案進行調整,地質條件比較復雜,則增加了工程的安全隱患。工程勘探市場的競爭越來越激烈,為了提高自身競爭力,有的勘察單位會出現盲目壓價的情況,沒有考慮到工程地質情況,不利于保證巖土工程勘察的安全性。

          1.2野外地層劃分。

          野外地層劃分是一項較為細致的工作,尤其是一些大型的建筑工程,由于施工采用的機械設備比較多,施工工序也較為復雜,勘探班比較多,工作人員各行其是,相互交流的時間比較少,給資料匯總以及整理帶來了較大的難度。為了解決這一問題,施工技術人員可以采用統一編錄的方式,對勘探區域的鉆孔進行野外分層連線,這有利于及時發現異常情況,處理勘探存在的問題,從而保證野外地層劃分的準確性。

          1.3原位測試試驗。

          原位測試需要按照相關標準進行,在施工的過程中,不能一味的加快施工的效率,不能為了圖省事不按規范操作,這會導致采集的數據存在較大的誤差,在氣溫相差較大的季節,觸探指標存在的誤差更大。在標準貫入試驗中,勘察人員還需要對桿長、孔深進行校正,避免孔底出現殘留,從而導致貫標數據存在嚴重的失真問題。連續貫入時,動作比較緩慢,起桿的難度比較大,有時會出現多次錘擊不進的問題,觸探指標數據并不全面,缺乏可靠性,增加了對碎石類土評價的難度。

          1.4地下水位量測。

          在對地下水位進行來年量測時,應同時對多個地下水位進行觀測,然后在最后一個鉆孔施工后24h在對地下水位進行量測。地下水位觀測還需要考慮到對當地地下水開采工程的影響,水位量測還要做好鉆孔座標及標高回測。勘探孔口可能與周圍地面不在一個水平面上,所以,在水位量測時出現誤差在所難免。地下水位量測對精度有著較高的要求,如果勘察的數據存在誤差,則地下水的流向可能無法準確的預測。為了解決這一問題,需要將孔口位置作為孔口座標及標高回測的標準,這可以準確的了解水位深度。

          2土工試驗方面存在的問題

          2.1粉土的劃分。

          粉土的劃分有多項標準,如果按照規范進行劃分,則粉土是指粒徑超過0.075mm的顆粒質量不超過總質量50%的土。在顆分試驗中,由于試驗流程較為復雜,劃分的準確性不高,在測定粉砂的塑性指數時,容易出現誤判的情況。有的粉土只能按照塑性指數對其進行劃分,不需要對承載力特征值進行修正。

          2.2剪切方法的選擇。

          直剪試驗受力條件復雜(如發生剪切位移時法向加荷由最初軸心受壓變為偏心受壓,剪切面破壞面人為限制),排水條件不易控制,快剪試驗一般適用于滲透系數小于10-6cm/s的細粒土。粉質粘土滲透系數一般大于10-5cm/s,粉土K值更大,用直剪試驗已非常勉強,在室內試驗對粉土及粉質粘土直剪時,發現四級荷載下很少存在峰值強度,絕大部分需剪切至位移6mm處,剪切強度指標回歸性差(尤其最后一級荷載強度偏低,再現性差),剪切強度指標僅能作為參考。

          2.3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100kPa時百分表讀數為負值,而在200kPa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100kPa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100~200kPa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。

          3巖土工程分析評價方面存在的問題

          3.1地基均勻性評價。

          對高層建筑地基均勻性評價按《高層建筑巖土工程勘察規程》JGJ72-2004規定進行,但對一般建筑GB50021-2001規范雖要求進行地基均勻性評價,但沒有給出相應評價方法。一些單位參考了高層建筑地基均勻性評價方法進行評價,目前認為這種評價方法不太合理。有的地區按地基承載力、受力層層面坡度和建筑層數按《建筑地基基礎設計規范》GB5007-2002的規定對地基變形情況進行了計算,收到了良好的效果,該方法已得到一些地方的認可。

          3.2地基承載力特征值確定。

          巖土工程的設計水平在不斷提高,相關部門對巖土工程施工質量提出了更高的要求,施工單位需要控制好巖土工程地基變形問題。根據相關規定要求:在對巖土工程地基的承載力設計參數進行確定時,勘察人員需要結合施工場地實際情況以及以往試驗的經驗。但是在實際工作中,由于很多人員缺乏工作經驗,地區經驗不夠成熟,使得地基承載力的特征值較難確定。通過調查發現,出現這一現象的原因是:很多地區沒有建立起地區性經驗,大多數地區性經驗是在GBJ7-89的規范中建立起來的;巖土工程的管理者對地方經驗的建立不夠重視,這項工作應該是由政府部門、設計部門以及勘察部門共同協作完成的,需要投入資金,并進行荷載試驗,有的單位還會故意降低承載力指標,造成了資源的浪費。

          4結束語

          巖土工程勘察相關問題主要包括三個方面,現場勘探資料收集問題、土工試驗問題、巖土工程分析評價問題。本文對這個方面的問題進行了介紹,還提出了解決的方案,希望對巖土工程勘察人員提供一定幫助,提高勘察的質量與效率,保證勘察資料的利用價值。

          作者:王茜 單位:遼寧省工程勘查研究院