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浅谈土质地基勘察的方法问题及改进

2016-04-14李彬

地球 2016年7期
关键词:土质静力圆锥

■李彬

(深圳市岩土综合勘察设计有限公司广东深圳518172)

浅谈土质地基勘察的方法问题及改进

■李彬

(深圳市岩土综合勘察设计有限公司广东深圳518172)

本文对目前土质地基勘察中常用勘察技术手段所存在的问题进行了分析,提出了土质地基勘察应采用以触探测试为主要的勘察方式,才能满足地基基础设计规范中按变形控制设计的要求。

地基勘察 问题 改进

地基岩土工程勘察是工程建设中前期重要环节,在具体工程中要因地制宜,根据勘察到的工程所处地域的工程地质条件以及工程结构特点等方面的问题分析,制定相应的勘察方法及其技术手段,真正保证勘察成果的质量。

1 土质地基工程勘察常用的技术方法

虽然目前国内各勘察单位所用的勘察方法与手段基本相同,有钻探、触探、室内试验以及其他原位测试方法(如标贯、旁压试验、十字板试验)等,但各种勘察测试手段之间的组合方式却大不相同。有的全部采用钻探和室内试验;有的除了钻探和室内试验外,在部分钻孔中增加—些原位测试孔,例如静力或动力触探测试,形成目前常采用的钻孔与触探孔间隔布置等方式。鉴于由这些勘察方式形成的工程地质剖面不是完全建立在对土性定量测定的基础上,因此其可信度低,分层正确与否难以检查,容易发生地基事故。岩土分层应该要以某种测试数据为依据,即应建立在能反映地基土的主要工程性质的测试资料基础上,而不能再停留在仅靠少数试验资料,大部分仍为定性判别的方式上。

根据以往土质地基勘察的实践经验,认为土质地基勘察应采用以触探测试为基础的勘察方式。在这种勘察方式中,在每个孔位处均应进行触探测试. 并在仔细分析触探资料的基础上再布置少量钻孔、取样、室内试验和其他原位测试。因此形成的工程地质分层剖面既有对土性精确的力学分层,又有对土类的地质分层,可信度高,分层正确与否易于检查。

上述两种不同的勘察方式,不仅仅是触探孔与钻探孔数量多少的差异,而是反映了两种不同的勘察理念。传统勘察方式强调钻探、室内试验的作用,而把触探和其他原位测试作为改善和提高勘察精度的一项辅助措施。而新的勘察方式则强调勘察工作应以触探测试为基础和有针对性地进行钻探、室内试验和其他原价测试,它同样重视钻探、室内试验的作用,钻探孔数可大大减少。勘察方式的这种改变不仅对加快勘察周期,减少成本,更重要的是提高了勘察质量。建筑地基基础设计规范在基本规定中规定了各类设计等级的地基评价均要提供触探资料,这是十分必要的。

2 传统勘察技术方式存在的问题

传统勘察方式以钻探为主.在钻探过程中对土性进行描述,在某些深度处取样进行室内试验,再配以一定的原位测试。这种勘察方式虽在取样区段和原位测试位置上可以获得比较准确的土质分类和物理力学性质数据,但对于一个建筑场地的地基来说,这些取样和原位测试区段毕竟只占勘探总深度的极小部分,而绝大部分仅靠对扰动土样土性凭肉眼和触觉的定性鉴别。由于工作人员的水平及经验参差不齐,对地基土性的认知不一,因而随意性大.缺乏定量依据,且这种判别又多着重于土质学方面.而对土体的软硬、松密程度仅凭个人感觉确定,差异很大。例如在某工程地基的勘察中仅采用钻探和土工试验,钻探时现场记录人员未将颜色、成分等与原土完全相同但结构已遭破坏的素填土与老土区别出来,土工试验中个别试验指标很低,统计中未引起重视,后用静力触探查明基础的一半坐落在高压缩性的素填土上而导致严重倾斜。勘察时常因勘探点间距较大,以及钻探取样和进行间断性原位测试的勘察方式容易漏掉地基内的一些软弱区域,在地勘报告中看到的均匀单一的土层剖面、常与实际情况相差甚远。其实只要对地基土进行全面静力触探测试,间距小一些,就不会发生这类勘察失误。

3 土质地基勘察要提倡以触探测试为基础的勘察方式

目前国内常用的触探法包括静力触探、圆锥动力触探、标准贯入试验,均可用来探测地层,测定土的参数,既是一种勘探手段,又是一种原位测试手段。从测试的连续性上看,静力触探和圆锥动力触探可以从上到下获得连续的贯入阻力曲线,而标准贯入试验不能进行连续测试,它和取样、十字板、旁压、螺旋板等试验一样属于间断性测试。对于间断性测试,除非做得很密,一般不宜用来作为分层的基础资料,因此本文所述的触探测试是指能进行连续测试的静力触探和圆锥动力触探测试。

静力触探和圆锥动力触探均能获得整个钻孔的力学剖面,正好弥补了钻探取样和间断进行原位试验的不足。虽然影响静力触探探头阻力或动力触探锤击数的因素很多,既有与土有关的因素,如土的类型、成分、密度、湿度、应力历史、结构性等,也有与土无关的因素,如探头形状、尺寸和贯入速率等。在对探头规格和贯入速率等作了相应规定后,它主要反映了与土有关因素的影响。因此,触探时的贯入阻力数据是一个反映土内多种因素影响的综合性力学指标,由于这些因素也同时影响着地基土的强度和变形性质,出此从工程应用的观点来看,它比室内某些单一物性指标如液性指数、孔隙比、含水量等更能综合反映土的工程性质,特别是结构性的影响。因此静力触探和圆锥动力触探测试数据能够较好地反映土的工程性质,适宜用来作为工程性质分层的基础资料。

从测试结果的可靠性上看,圆锥动力触探由于受孔的垂直度、探杆弯曲及其弹性变形、接头的松紧、锤与探杆的质量比、特别是探杆与土层间摩擦力等因素影响,测试结果的可靠性较差,且不易控制。而静力触探测试中由于探头位于探杆的底端,探杆上的摩擦力不进入探头阻力内,试验受人为因素影响小,试验结果可靠性高,复现性好,对地层的软硬变化反映敏感,用于查明场地土性在垂直和水平方向上的均匀性和变化规律,和查明古河道、古池塘、暗沟、暗滨及填土范围等特别有效。因此凡是能进行静力触探的土层和场地均应采用静力触探,不采用圆锥动力触探,只有在不适合静力触探的地层中才采用圆锥动力触探。因此触探方法选用的合适与否,将直接影响到土质地基的勘察质量。

4 结语

(1)勘察报告中的工程地质剖面与实际情况严重不符常是导致地基事故发生的重要原因,应引起足够的重视;

(2)土质地基勘察应采用以触探测试为基础的勘察方式,才能提高勘察质量和地基基础设计的可靠度,避免地基事故的发生;

(3)在能够进行静力触探的土层和场地,应选择静力触探,不采用圆锥动力触探。

[1]赵树海.浅析岩土工程勘察质量问题 [J].建筑知识.2013(02).

[2]GB50021-2001.《岩土工程勘察规范》.中国建筑工业出版社,2009

P62[文献码]B

1000-405X(2016)-7-160-1

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