岩土工程勘察常见问题剖析

岩土工程勘察常见问题剖析

彭柏兴1、2

(1.中南大学土木建筑学院,湖南长沙　410083;2.长沙市勘测设计研究院,湖南长沙　410007)

摘　要:岩土工程勘察是工程建设的先导,其地位和重要性已日益为人重视。文章综合归纳了当前岩土工程勘察中的常见问题,对其产生的根源进行了分析探讨,提出了提高勘察技术水平,应对国际接轨的建议措施。

关键词:岩土工程勘察;施工图审查;问题剖析

1　引　言

岩土工程勘察的目的在于解决和处理建设工程中与岩土介质有关的问题,是建设工程中不可或缺的重要环节。各项工程建设在设计和施工之前必须按基本建设程序进行岩土工程勘察,岩土工程勘察的重要性和其质量的可靠性越来越为各级政府所重视。《中华人民共和国建筑法》、

《建设工程质量管理条例》、

《建设工程勘察设计管理条例》、

《实施工程建设强制性条文标准监督规定》、

《建设工程勘察质量管理办法》等法律、法规对此都有规定。并于2000年开始实行施工图设计文件审查制度,对保证工程勘察设计质量起到了重要的作用,并取得了明显的成效。但是,在各级检查和施工图设计文件审查中,勘察问题仍旧突出。当前,施工图审查主要集中于房屋工程和城市基础设施,对为城市建设服务的勘察单位来说,既是促进更是考验。因此,将岩土工程勘察中常见问题加以归纳、分析,对其产生的根源进行了深层次的探讨,对提高勘察技术水平、保证勘察成果质量、减少勘察过程中的错误不无裨益。

2　岩土工程勘察中常见问题

2.1　勘察依据不充分、目的不明确

设计意图明确,才能有的放矢地合理布置工作量,解决工程设计和施工中的岩土工程问题。《岩土工程勘察规范》(G B50021-2001)明确规定详勘时应“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,建筑物的性质、规

收稿日期:2004-07-05模、荷载、结构特点,基础型式、埋置深度、地基允许变形等资料”。但不少勘察报告前期资料收集不全,拟建工程的结构形式、规划地坪标高、勘探点坐标等情况不清,设计单位的勘察技术要求缺乏。

对涉及公众利益方面的安全、环境环节不够重视,忽视对工程场地原有地形地貌、不良地质作用及地质灾害调查。如某勘察报告在工程场地内有多个钻孔遇到防空洞,防空洞距地下室底板仅3m,可勘察文件在平面布置图上不标示,在报告中不予以查明、评价,又不提请注意。又如某住宅小区,原为丘陵地带的山间盆地,人工渔塘较多,堆填后用于住宅开发。某勘察单位没有搜集原有地形资料,也不向附近居民访问,仅根据钻探成果推荐了天然地基,施工开挖发现实际情况与勘察报告大相径庭,原来建筑物的所有钻孔均布置在塘堤上,致使业主不得不进行基础变更。

2.2　勘探工作量及测试取样分布不合理

G B50021-2001对不同建、构筑物的勘察间距、勘探点的数量、位置及深度布置都有明确规定。实际操作中不按规范要求布设计勘察点的情况十分普遍,甚至于在建筑物周边、角点没有勘察点,孔距超规范、孔深不合要求。如桩基勘察达不到G B50021-2001第4.9.2和4.9.4的规定;对需要进行建筑场地和液化判别的勘探孔孔深达不到《建筑抗震设计规范》(G B50011-2001)的深度要求;测试、取样孔小于勘探孔的1/3;测试取样达不到强制性条文规定。一些勘察企业在承担业务时,不按《原状土取样技术标准》

(J G J89-92)进行,对所取试样不及时封蜡、标识、送检;在取样数量上钻规范空子,不论场地范围多大,不管地基土状态如何,只求满足取样或测试6件(次)的低层次要求。根本不考虑测试、取样的代表性和均匀性。对软弱下卧层不进行取样分析,甚至于为表面上满足不少于6件(组)的要求而将应当分层的层位加以合并,对数据的变异性不作检验、剔除。这样的勘察结果的合理性自然值得推敲,对设计的影响显而易见的。如按公式f a=M b r b+M d r0d+M c C k计算承载力时,抗剪强度指标c、ф值应为基底以下1倍基宽深度内的抗剪强度标准值。当基础底下为多层地基土或地基土的状态变化较大,如何提供合理的抗剪参数更需要岩土工程师们斟酌。

不考虑勘察等级而一味地追求钻探进尺,无谓增加勘察工作量的现象也较为普遍。如某住宅小区位于基岩区,具备采用天然地基的良好条件,某勘察单位钻孔控制深度竟然比建筑物高度还要多;为场地类别划分进行的剪切波速测试竟然测到微风化岩层。

2.3　勘察测试手段、方法的不适宜性

对勘探装备、勘探手段、取土器规格、取样方法的适宜性和合理性缺乏了解。如对静力触探装备不定期标定、贯入速率控制不严,甚至单纯采用静力触探来取代全部勘察工作;在碎石土层中做标准贯入试验,圆锥动力触探试验不连续、不提供综合修正结果;没有清除孔底废土就进行标准贯入试验,原位测试结果与现场鉴别及土工试验成果相悖的情况时有出现。岩层中钻进时,无岩芯采取率、无法了解其钻探效果等。

2.4　岩土分类、描述欠准确

文献[1]在第3.2、3.3款中增加了岩石完整性分类和对粘性土、粉土的光泽反应、摇震反应、干强度和韧性描述,弥补了其它鉴别方法的不足[5]。如何进行目力鉴别、规范岩土描述,《土的分类标准》(G BJ145-90)[5]和国外通用技术标准[6]均有介绍。但作为勘察第一手资料,原始记录质量低劣在目前业内极为常见,已严重影响到勘察成果的质量,甚至导致错误性结论。勘察报告中岩土分类、描述与相关分析测试结果不一致的现象比较突出。

2.5　土工试验及岩土参数选择

土是自然历史的产物,是由固、液、气组成的三相松散性材料,土质变化错综复杂。土工试验是岩土工程勘察的重要内容。G B50007-2002实施以后,土工试验的重要性被推向了新的高度。由于岩土的不均匀性和各向异性,试样采取、运输、加工扰动等因素的不确定性、试验仪器和操作方法的差异性及试验人员自身的素质问题,测试结果失真难以避免。故加强土工试验问题和试验成果的综合分析必不可少,这样才可能避免相关指标间的矛盾,更好地了解岩土的差异性,客观地评价地基土的强度变形特性。令人遗憾的是,不少勘察单位不仅没有自已的试验室,而且勘察技术人员对试验原理不清楚、对试验成果根本不进行分析评价,仅仅作为附表附在勘察报告后,甚至勘察报告提供的有关参数与试验成果南辕北辙。常见的问题有:

①在提供岩土性状参数时一概以平均值以蔽之;

②原位测试结果与土工试验成果确定的岩土性状、状态强度相悖的现象时有出现而不究其原因;

③参数统计时对相关联参数如c与φ、E s与a1-2样本数往往不一致;

④根据岩土参数确定的地基土强度往往与推荐的结果不符;

⑤提出地基承载力指标时不了解容许承载力和极限承载力的内涵;不明白承载力基本值、承载力标准值、承载力设计值、承载力特征值几个概念的本质区别。

2.6　岩土工程分析评价的深度不够

(1)地下水的分析评价

地下水的埋藏条件是地基基础设计和基坑设计施工十分重要的依据,地下水位的升降变化对基础影响极大。规范要求“查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度”,“判定水和土的腐蚀性”,并对地下水的勘察要求、水文地质参数的测定、地下水作用的评价作了详细规定。

在施工图审查中,勘察单位对地下水的类型分析含糊,对多层地下水没有严格不分层观测地下水位,往往以混合水位替代,水样的分析数量不足,水质分析报告中不注明地下水的类型、腐蚀性评价不考虑环境类型和地层渗透性影响;对近年地下水的变化幅度,历史最高水位、最低水位更是避而不谈。对需要施工降水或隔渗工程不进行水文试验。

(2)地震效应的评价

文献[2]规定在抗震设防烈度等于或大于6度区勘察时,应划分场地类别,划分对抗震有利、不利或危险地段,对地震液化的进一步判别的深度、勘探点数量、液化指数和液化等级的确定进行了规定。勘察中常见的是对高层建筑的剪切波速测试数量不足,对场地覆