岩土工程勘察相关问题浅析
2019-10-21赵文姬刘欣
赵文姬 刘欣
摘 要:岩土工程在开展的过程中,工程勘测过程对于后续的工程开展有着十分重要的意义,必须要充分做好相关工作内容,才能够进一步确保工程开展的有效性。
关键词:岩土工程;工程勘察;工程问题
一、前言
岩土工程勘察工作是地基工程的基础所在,实际开展工程的过程中必须要结合建筑和周边的实际情况,来对地基处理过程进行进一步的优化,确保相关质量和技术参数的有效性。
二、现场勘探资料收集方面存在的问题
(一)勘探深度及勘探间距
基础形式及结构形式不同,勘探深度不同。如:一般5~6层砖混结构住宅,勘探孔深15m基本可满足要求,而5层框架结构商场由于柱网的柱荷载大,基础面积大甚至可能采用桩基,则勘探孔深度15m一般不够。地层工程地质性质不同,勘探深度不同。如:埋藏较浅且工程地质性质好的密实碎石土及基岩地区勘探孔深度较浅,而工程地质性质差的淤泥及松散杂填土地区勘探孔深度较深,这就要求在勘探前对勘探区域地层大致情况有所了解,做到有的放矢。
(二)野外地层划分
野外地层的正确划分是室内资料整理的关键因素,对较大型的工程由于施工多采取多钻机平行作业形式,技术人员较多,各勘探班组往往各行其事,最后资料汇总后难以统一,给室内整理带来很大困难。为避免这种问题应将所有技术人员首先集中到一起共同勘探一到二个钻孔,统一编录形式,并派专人现场负责勘探区域整体野外分层连线,发现异常及时处理,只有这样才能更好地保证勘探质量。
(三)原位测试试验
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天、夏天触探指标相差更大。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没落至应测试孔底位置,造成标贯数据严重失真。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),但在施工时由于连续贯入比较缓慢且起杆困难或局部地段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指标数据不够详实,进而造成对碎石类土的评价困难。
(四)地下水位观测
实际地下水位量测存在以下几个问题:第一,应同时观测地下水位,量测时间须在最后一个钻孔施工24h后;第二,地下水位观测应考虑周围地下水开采情况的影响,若量测时间正好处于附近抽水井抽水下降漏斗时,所量测到的地下水位肯定偏深;第三,水位量测应与钻孔座标、标高回测相结合。
三、土工试验方面存在的问题
(一)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。在实际应用中,由于颗分试验较复杂,仍存在仅按塑性指数≤10来划定粉土的不全面、不准确的做法,我们知道粉砂有时也可测定一定的塑性指数,若仅按塑性指数划分粉土必然会造成一些误判;另外,按GB50021-2001规范规定粉土承载力特征值深宽修正及按GB5007-2002规范进行液化判别均须根据其粘粒含量数值来进行计算。有些地方由于地震烈度小于或等于6度(对一般建筑不需进行液化判别)且粉土非基础持力层不必进行承载力特征值深宽修正,仍有只以塑性指数判定粉土的情况。
(二)剪切方法的选择
直剪试验受力条件复杂(如发生剪切位移时法向加荷由最初轴心受压变为偏心受压,剪切面破坏面人为限制),排水条件不易控制,按《土工试验方法标准》GB/T50123-1999第18条规定快剪试验一般适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。粉质粘土渗透系数一般大于10-5cm/s,粉土K值更大,用直剪试验已非常勉强,在室内试验对粉土及粉质粘土直剪时,发现四级荷载下很少存在峰值强度,绝大部分需剪切至位移6mm处,剪切强度指标回归性差(尤其最后一级荷载强度偏低,再现性差),剪切强度指标仅能作为参考。另外较软弱的土即使渗透系数满足要求,当后二级荷载加上时会发生土样挤入透水石与剪切盒之间缝隙的情况而无法剪切。虽然直剪试验方便简单,但其对粉土、粉质粘土及较软弱的土强度指标可信度不足,目前推广三轴试验不太现实,但笔者认为一个工程进行一定数量的三轴剪应是可行的。
四、岩土工程分析评价方面存在的问题
(一)地基均匀性评价
对高层建筑地基均匀性评价按《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-2004規定进行,但对一般建筑GB50021-2001规范虽要求进行地基均匀性评价,但没有给出相应评价方法。一些单位参考了高层建筑地基均匀性评价方法进行评价,目前认为这种评价方法不太合理。在河南地区按地基承载力fak、受力层层面坡度和建筑层数按《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002第3.0.2条规定:若三者不同时满足3.0.2表中条件,建筑地基须进行地基变形计算,场地地基就属不均匀地基,这种方法已得到一些地方的认可。
(二)地基承载力特征值确定
我国幅员广大,土质条件各异,用几张表格很难概括全国的规律,用查表法按GBJ7-89规范确定地基承载力值在大多数地区可能基本适合或偏保守,但也不排除个别地区可能不安全,另外随着设计水平的提高和对工程质量要求的趋于严格,变形控制已是地基设计的重要原则,故GB5007-2002取消了GBJ7-89规范中土的物理力学性质指标与地基承载力的关系表;新规范规定:勘察单位应根据试验和地区经验确定地基承载力设计参数。而在实际工作中,地区经验在许多地区仍很不成熟,这表现在以下两方面:首先地区性的经验自始至终很少建立起来,现在许多地方所谓的经验仍是在GBJ7-89规范基础上建立起来的,出于利益考虑一般存在着偏保守的问题;其次建立地方经验不仅仅是一个或几个勘察单位的事,而应由政府、设计、勘察等部门相结合,通过必要的投入和载荷试验等行之有效的方法来建立,而这在中小城市甚至一些省会城市根本是一纸空谈。
五、结束语
岩土勘察工作实际开展的过程中会涉及到大量的相关工作内容,要对其进行有效的处理,一方面需要做好资料收集工作,另一方面还需要进行针对性的试验,确保工程评价的有效性。