岩土工程勘察分析评价

浅谈岩土工程勘察及分析评价

摘要: 笔者在实际工作中,对因市场竞争的影响,岩土工程勘察表现出时间短、突击强的特点,往往出现一些难以弥补的问题,现从野外勘探,室内土工试验及岩土工程分析评价三个方面论述个人的一些看法。

关键词:野外勘探土工试验分析评价

岩土工程勘察是运用地质学、岩土力学、工程地质学的理论,按照科学的勘察程序与方法,利用有效的测试仪器和技术,调查和工程建设有关的工程地质条件,评价存在的与岩土工程有关的工程地质问题,为工程建设的设计、施工等提供详实、科学、准确的地质资料。

1 野外勘探工作

岩土工程勘探工作是在现场踏勘、收集勘探区地质资料,明确拟建工程的结构、类型、基础埋深、基本荷载情况等的基础上编写勘察大纲,制定勘探工作量,但在实际工作中,因勘探区地层了解不详、建筑物结构、功能等情况的不明确,往往出现很多问题,具体表现在以下几个方面:

1．1 勘探点间距

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、湿陷性土等特殊性岩土,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。

1. 2 勘探点深度

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。

1. 3 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”,静力触探按规定应定深调零以减少零漂,有时图省事不按要求调零,造成数据采集不准,尤其在气温与地温相差较大的冬、夏季,触探指标相差更大;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未落至测试位置,造

成标贯击数严重失真;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,但在施工中由于连续贯入比较缓慢,且起杆困难或局部遇到稍大卵石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击数不够详实,进而造成对碎石土评价的困难。

1. 4 地下水位观测

地下水位量测要求各勘探点应同时进行,量测时间须在最后一

个钻孔施工完成24h 后进行,量测时需考虑周围地下水的开采情况,水位量测应与钻孔坐标、标高回测相结合,精度要求为±2cm。但实际施工中,对钻孔(探井) 中水位的量测,终孔即测,也不考虑附近

有无抽水井及地下水溢出的陡壁等,以致所量测的地下水位极为不准,甚至给工程施工带来意想不到的麻烦。

1. 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,钻孔刚终孔即采取,尤其是采用冲洗液或泥浆护钻进的钻孔,其水样成份根本就无法代表地下水的真实成份。

2 室内土工试验

2. 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。在实用中,由于颗分试验较复杂,仍存在仅按塑性指数来划定粉土的不全面、不准确的做法;另外,按gb50021 - 2001 规定粉土承载力特征值深宽修正及按g5007 - 2002 规定进行液化判别均须根据粘粒含量值来进行计算。

2. 2 剪切试验

现很多勘察设计单位没有配备三轴剪切仪,多用快剪仪进行剪

切试验。直剪试验受力条件复杂,排水条件不易控制,按gb/ t50123 - 1999 之规定,快剪试验一般适用于渗透系数小于10 - 6cm/ s 的细粒土,对于一般粉质粘土和粉土,其渗透系数多大于10 - 5 cm/ s ，直剪试验非常勉强,其试验所得参数可信度不足,仅能供参考用。

2. 3 土粒比重试验

很多地区勘察单位,对比重试验并不重视,多采用经验估计值,

很少进行实测,在岩土工程中,这种误差可以接受,但在涉及到渗流稳定分析的工程中,就会造成相当大的影响,甚至会得出错误的结论。

3 岩土工程分析评价

3. 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》j gj 72 - 90 之规定进行,但对一般建筑, gb50021 - 2001 规定要求进行地基均匀性评价,但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,需要各地区制定相应的评价方法。

3. 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89 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。

3．3土的压缩模量和变形模量相互关系

在实际工作中，笔者发现对土的两个重要变形参数——压缩模量和变形模量，许多勘察人员常常概念不清，张冠李戴，作出变形模量大于压缩模量的错误评价，甚至出现前者是后者的二倍关系。事实上，压缩模量（es）又称侧限压缩模量或侧限变形模量，是土体在无侧向变形条件下竖向压应力和竖向应变之比值，即es=dσ

z/dεz，一般可通过压缩试验测定，计算式为 es =（1+e1）/a。需要指出的是，压缩模量（es）不是常数，是随土体压力大小而变化的，为便于应用，通常采用应力间隔p1=100kpa和p2=200kpa所得的压缩模量es（1-2）来反映土体的压缩性。

土体的变形模量(e0)是侧向自由变形条件下竖向应力增量δσz与竖向应变增量δεz之比值，即e0=δσz/δεz.土体变形模量e0与材料力学中材料的杨氏模量的物理意义是相同的，只是土体应