刍议岩土工程勘察质量问题及控制策略

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  摘要:建筑物的岩土工程勘察,应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式及埋置深度、建筑物的变形限制等方面资料的基础上,按照设计程序分阶段进行。岩土工程勘察应满足不同阶段的要求。本文主要探讨岩土工程勘察质量问题及控制策略。
  关键词:岩土工程;勘察;质量;控制策略
  绝大多数建筑物都是建造在地基之上的,工程地质条件与工程的稳定性、结构形式、施工和造价等密切相关,岩土工程勘察阶段的划分是与工程设计阶段相适应的,可以分为可行性研究勘察(或选址勘察)、初步勘察、详细勘察三个阶段。视工程的实际需要,当工程她质条件(通常指建设场地的地形、地貌、地质构造、地层岩性、不良地质现象和水文地质条件等)复杂或有特殊施工要求的重大工程地基,还需要进行施工勘察[1]。因此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。
  1岩土工程勘察质量的重要性
  建筑场地与建筑总高度、建筑结构类型的适宜性是很重要的。建筑场地不仅涉及地震动参数及其地震动的频谱特性,还涉及强烈地震作用下土层液化对建筑场的加重破坏,同时也涉及与建筑地基处理和基础选型所带来的经济投入的增加等。在抗震设计中,场地类别划分所指的场地为:工程群体所在地,具有相似的反应谱特征;其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.Okm2的平面面积。对于成片开发的小区,应依据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)进行建筑场地类别的划分。对于单幢建筑,则可按附近成片建筑场地的结果采用。
  建筑基础方案的选择和确定,要依据所设计建筑、结构的布置、上部荷载大小和建筑工程地基土的各项参数综合比较确定。其中,建筑工程地基的各项参数是由岩土工程勘察来提供的,岩土工程勘察对基础方案的选择和基础设计是至关重要的。因岩土工程勘察失误造成的地基处理不当和结构损伤的教训,应当引起我们的高度重视。在岩土工程勘察中存在着勘察分级不恰当、勘探点平面布置不合理、勘探深度不满足要求、取样数量不足和试验不规范等问题,这些问题严重影响了地基土各种参数的准确性。
  2岩土工程勘察质量问题
  降低岩土工程勘察等级,会造成勘察质量或精度达不到设计和规范的要求。《岩土工程勘察规范》(GB 50021--2001)关于“岩土工程的分析评价,应根据岩土工程勘察等级区别进行,对丙级岩土工程勘察可根据邻近工程经验,结合触探和钻探取样试验资料进行,对乙级岩土工程勘察,应在详细勘探、测试的基础上,结合邻近工程經验进行,并提供岩土的强度和变形指标;对甲级岩土工程勘察,除按乙级要求进行外,尚宜提供载荷试验资料,必要时应对其中的复杂问题进行专门研究,并结合监测对评价结论进行检验”。由于降低了岩土勘察的要求,从而不能满足《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)关于“设计等级为甲级的建筑物应提供载荷试验指标、抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料;设计等级为乙级的建筑物应提供抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料;设计等级为丙级的建筑物应提供触探及必要的钻探和土工试验资料”的规定[2]。
  2.1勘探点的平面布置
  (1)不掌握建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式等情况,致使勘察工作针对性差。(2)高层建筑主楼角点没有按规范布置勘探点,不能满足高层建筑倾斜计算的要求。(3)多层住宅小区建筑群,按建筑群布置勘探点时,过分节约工作量,没有兼顾到单栋建筑物地基均匀性评价和沉降控制的要求。(4)对单栋建筑,只布置了一条勘探线。(5)勘探点控制范围小于工程建设范围。(6)勘探点间距超出规范允许范围。(7)对地层起伏较大时,没有加密勘探点。(8)对需要进行基坑设计的工程,勘探点的布置没有兼顾到基坑设计的需要。
  2.2勘察深度
  (1)控制性钻孔深度不满足沉降计算深度要求及下卧层验算要求。一般性勘探点深度不能控制主要受力层。(2)桩基工程、勘察深度没有达到桩端标高以下一定深度,不满足规范要求。(3)对需要进行基坑设计的工程,勘探孔的深度不满足规范要求。
  2.3现场测试和室内试验
  (1)现场取土样和进行原位测试的勘探点不满足规范要求。对于厚度大于500mm的土夹层未进行测试。(2)对含水率、密度试验等物理项目,未作平行试验;对粉土未进行颗分试验。(3)对抗剪强度指标,采用了直剪试验,未做三轴试验。各类工程的特点不同,工程勘察的要求也不完全相同。目前我国颁布的岩土工程勘察规范(GB 50021--2001)归纳为11个大类,包括:房屋建筑与构筑物(建筑物)、地下洞室、岸边工程、管道和架空线路工程、废弃物处理工程、核电厂、边坡工程、基坑工程、桩基础、地基处理、既有建筑物的增载和保护等。在这11类工程中,建筑物的数量最多,工程勘察的内容和要求也比较全面。
  3岩土工程勘察质量的控制策略
  3.1可行性研究勘察
  例如,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求;初步勘察应符合初步设计要求;详细勘察应符合施工图设计要求;当场地条件复杂或有特殊要求时还宜进行施工勘察。可行性勘察阶段,首先应搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料;通过现场踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件;必要时进行工程地质测绘和必要的勘探工作。在深入分析已有资料的基础上,对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价[3]。
  3.2初步勘察
  初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价。为了满足初步设计的要求,必须进行初步勘察的勘探工作。具体要求如下:(1)勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置;(2)每个地貌单元均应布置勘探点、在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段,勘探点应加密;(3)在地形平坦地区可按网格布置勘探点;(4)对岩质地基,勘探线和勘探点的布置以及勘探孔的深度应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,按地方标准或当地经验确定。(5)取土试样和进行原位测试应符合下列要求:1)采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置,其数量可占勘探点总数的1/4~1/2;2)采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距、应按地层特点和土的均匀程度确定;每层土均应采取土试样或进行原位测试,其数量不宜少于6个。(6)对场地的水文地质进行调查,调查含水层的埋藏条件、地下水类型、补给及排泄条件、各层地下水位及其变化幅度,必要时应设置长期观NSL。当地下水可能浸湿基础时,应采取水试样进行腐蚀性评价[4]。
  3.3详细勘察
  详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。
  结论
  总之,岩土工程勘察不仅要为工程建设的正确规划、设计和施工提供所需的地质资料,而且还需对场地地基岩土体的整治、改造和利用进行分析论证,从而体现岩土工程勘察服务于工程建设全过程的指导思想。
  参考文献:
  [1]林向宇. 浅谈岩土工程勘察工作中土工试验相关问题[J]. 吉林省教育学院学报(中旬),2013,01:140-141.
  [2]蔡立琼. 岩土工程勘察中地下水作用的评价[J]. 门窗,2013,04:291+293.
  [3]韩飞. 地基设计和岩土工程勘察过程中常见问题及对策[J]. 科技创业家,2013,05:43-44.
  [4]李金龙. 岩土工程勘察质量影响因素评析[J]. 科技和产业,2013,05:135-137.
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