摘要:岩土工程勘察的主要目的是为了查明拟建场地的地质情况并为设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土工程参数,岩土参数的合理提供关系到基础设计的安全性、经
济性和可行性。岩土工程勘察包括现场钻探、原状土取样、室内试验和现场进行原位
测试等方面,必须重视每一个环节严格按照有关规范执行,同时结合地区经验,才能保证勘察结果的准确性。现就岩土工程勘察中应注意的问题进行简单浅析。
关键词:岩土工程勘察;常见问题;原因分析;改进措施;
0岩土工程的定义
中国大百科全书定义为:“土木工程的一个分支,以工程地质学、岩石力学、土力学与基础工程为理论基础,涉及岩石和土的利用、整治和改造的一门技术科学。”专家定义为:“土木工程的一个分支,研究岩土体(水)作为支承体、荷载、介质或材料,必要时对其改良或治理的一门工程技术。”以上表述方法虽不完全一致,但主要方面是相似或相同的。表现在:第一岩土工程是土木工程的一个分支;第二研究对象是岩石和土,包括岩土中的水;第三是一门技术科学或工程技术
1岩土工程勘察中常见的问题
(1)资料搜集不全,任务不明确:设计意图明确,才能有的放矢,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》(GB50021-2001)明确规定详勘时应“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图;场区的地面整平标高;建筑物的性质、规模、荷载、结构特点;基础形式、埋置深度;地基允许变形等资料”。但不少勘察报告前期资料搜集不全,拟建工程的结构形式、地面整平标高等情况不清,设计单位的勘察技术要求缺乏。
(2)界面划分问题:主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等。
(3)地质形态问题:主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和深度的确定。
(4)岩土参数问题:主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层即粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定。
(5)综合能力问题:主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨别真伪、去伪存真、补充印证、归纳总结的能力,缺乏建筑、结构设计方面的知识,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料不能满足设计的需要。
(6)技术素质问题:主要是勘察技术人员知识的广度和深度问题,勘察各专业缺乏内部沟通、技术交流,对各自技术服务的对象和技术发展状况不了解,导致碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不知应采用何种技术方法和手段去解决所碰到的技术问题。
2原因分析
(1)勘察市场问题。尽管国家对勘察市场的收费和承揽业务的范围有明确规定,但目前勘察市场依然混乱,竟相压价、转包、分包、挂靠或出卖图章的现象依然存在。
(2)规范理解问题。对规范理解的分歧,不仅在勘察企业中普遍存在,在施工图审查专家的审查过程中也时有发生。如在某详勘报告中“地基土液限Wl≥50%、e>0.8的高塑性土,划为冲积+洪积”审查办定为残积土,本场地另一个小建筑物在补充勘察时,亦按详勘报告定为残积土,并说明详勘报告已通过审查,结果换审查人员后则要求定为红粘土;又如基坑工程中,规范要求“在开挖边界外,勘察手段以调查研究、搜集已有资料为主,复杂场地和斜坡场地应布置适量的勘探点”,部分勘察人员认为在基坑周边均需布置勘探孔,而另一部分技术人员则对此持相反意见。
3解决方法
(1)随着电子、电子计算机技术的飞速发展,近十几年来,工程物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法并相应发展了一大批集适时采集处理,软、硬件功能于一体的工程物探探测设备,它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面。从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点;并且可以利用综合工程物探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题,如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。并且可以提供许多工程建设所需的岩土动力参数和设计地震动参数。相对传统的钻探方法,工程物探技术使用时受场地、地形条件的限制较少,具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。但是,各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象的适用性,物性条件的适用性越强,解决问题的可靠性越大,因此,为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术难题,必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法,起到互相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。
(2)加强室内、外测试新技术(如多功能静力触探头、标准贯入试验、波速测试、静载荷试验等)和施工检测、监测技术的使用,通过其所获得的数据和资料,经过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。并达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。此外,还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性;验证堤坝、边坡的变形和稳定性;解决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及极限承载力,桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响;解决挡土结构的变形及破坏机理,土体与结构物之间的相互作用;了解动力工程、砂土液化、单桩和群在水平动荷载作用下的性状。
(3)加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度,促进其知识的更新换代。勘察单位施行内部岗位轮换制度,促成勘察各专业的技术交流、知识渗透,尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座,达到扩大勘察技术人员的知识广度和深度的目的。强调计算机技术的应用(如受压层深度_计算、承载力计算、土压力计算、各类静力或动力有限元计算、基坑支护设计计算、沉降分析、数理统计、地基与基础协同作用分析、地震反应分析、渗流分析等),采取这些措施无疑可以大大提高他们的技术综合能力。
4结束语
以上是笔者在工程实践中对野外岩土工程勘察工作中出现问题的认识与体会,对于有些问题是比较严重的,有的直接涉及强制性条文或安全性的问题。这些问题时有发生,必须引起高度重视。总之,应严格执行勘察设计和施工规范、规程的要求,认真做好勘察工作,这是勘察设计人员应尽的责任和义务。