陳懷珠
在巖土工程勘察行業(yè)中,不同的巖土工程勘察人員對(duì)《巖土工程勘察規(guī)范》條文理解存在一定的差異性,在實(shí)際的巖土工程勘察工作中,會(huì)存在一定的偏差,一些問(wèn)題執(zhí)行起來(lái)不夠標(biāo)準(zhǔn),編制出的巖土工程勘察報(bào)告難以全面反映巖土工程的特性,無(wú)法為巖土工程設(shè)計(jì)及施工提供依據(jù)。為了對(duì)巖土工程勘察質(zhì)量進(jìn)行控制,本文將從勘察方案的編制入手,深入探討巖土工程勘查現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施,并淺談巖土工程勘察報(bào)告的編寫(xiě)方式,為巖土工程勘察工作提出具體的建議,希望能夠?yàn)閹r土工程勘察的工作人員提供幫助。巖土工程勘察,其目的在于依據(jù)建設(shè)工程的要求,對(duì)建設(shè)工程所在地的工程地質(zhì)以及場(chǎng)地環(huán)境進(jìn)勘探、分析,并將這些勘探數(shù)據(jù)編制成相應(yīng)的巖土工程勘察報(bào)告,作為工程設(shè)計(jì)及施工的依據(jù)。巖土工程勘察的內(nèi)容主要由工程地質(zhì)調(diào)查和測(cè)繪、勘探及采取土試樣、原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)和檢測(cè)工作,在實(shí)際的巖土工程勘察中,會(huì)通過(guò)上述幾種或者全部手段對(duì)建設(shè)所在地區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行勘察,予以分析評(píng)價(jià),編制能夠滿足不同階段需求的報(bào)告文件,為后續(xù)工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
在進(jìn)行巖土工程勘察工作之前,需要主動(dòng)與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通,了解建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷載、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基礎(chǔ)形式、埋置深度、地基允許變形等資料。搜集區(qū)域地質(zhì)資料了解工程所在地區(qū)的基本情況,并收集相關(guān)資料,根據(jù)工程所在地區(qū)的情況制定相應(yīng)的勘察方案。各規(guī)范條例針對(duì)不同的勘察對(duì)象都有明確的要求,針對(duì)不同的勘察對(duì)象,制定相應(yīng)的勘察方案。
《巖土工程勘察規(guī)范》中,明確注明了巖土工程勘察工作勘探點(diǎn)的間距。勘探點(diǎn)間距隨著地基復(fù)雜程度的提高而降低。一級(jí)地基復(fù)雜程度的勘探點(diǎn)間距為10~15m,二級(jí)地基復(fù)雜程度的勘探點(diǎn)間距為15~30m,三級(jí)地基復(fù)雜程度的勘探點(diǎn)間距為30~50m,也就是說(shuō),地基情況越復(fù)雜,需要布置的勘探點(diǎn)也就越多,通常情況下,我國(guó)的大多數(shù)巖土工程大多處于二級(jí)地基復(fù)雜程度,勘探點(diǎn)的間距可以控制在30m左右,既能夠符合勘探標(biāo)準(zhǔn),也能最大程度降低相應(yīng)的成本。
在布置勘探點(diǎn)時(shí),應(yīng)道按照建筑物的周邊線以及角點(diǎn)進(jìn)行布置,另外,針對(duì)各重大設(shè)備,應(yīng)當(dāng)單獨(dú)布置勘探孔。部分重大的動(dòng)力機(jī)器或者高度較高的建筑,布置的勘探點(diǎn)要在三個(gè)以上。
勘探孔主要分為兩種,一種為控制性孔,另一種是一般性孔。在現(xiàn)場(chǎng)布置勘探孔時(shí),控制性孔應(yīng)該占據(jù)總勘探孔數(shù)量1/3以上,如若針對(duì)采取土試樣和進(jìn)行原位測(cè)試的勘探孔,其數(shù)量則應(yīng)當(dāng)在總勘探孔數(shù)量的1/2以上。針對(duì)鉆探取土樣孔的數(shù)量應(yīng)當(dāng)控制在勘探孔總數(shù)量的1/3以上。如若巖土工程勘察的場(chǎng)地地層的變化較小時(shí),控制性孔則可以按照勘探孔總數(shù)的1/3布置;如若地層的變化較大,就可以適當(dāng)增加勘探孔中控制性孔的數(shù)量。
根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》要求,在對(duì)單棟高層建筑進(jìn)行勘察時(shí),布置的勘探點(diǎn)數(shù)量應(yīng)當(dāng)滿足地基均勻性評(píng)價(jià)的要求,布置的勘探點(diǎn)以及勘探孔不應(yīng)小于4個(gè),如若是密集的高層建筑群,則可以適當(dāng)?shù)販p少勘探點(diǎn),但是要保障每個(gè)建筑所在位置都應(yīng)當(dāng)至少有1個(gè)控制性勘探點(diǎn)以及勘探孔。另外,《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》規(guī)定,在布置單幢高層建筑的勘探點(diǎn)時(shí),勘察等級(jí)為甲級(jí)則需要布置5個(gè)及以上勘探點(diǎn),乙級(jí)需布置4個(gè)以上勘探點(diǎn),控制性勘探孔的數(shù)量應(yīng)當(dāng)占據(jù)勘探孔總數(shù)的1/3,并且數(shù)量不得少于2個(gè)。
在決定試驗(yàn)項(xiàng)目以及試驗(yàn)方法時(shí),應(yīng)當(dāng)深度考慮建筑物的特點(diǎn)、巖土工程的工程要求以及工程所在地區(qū)的巖土特性。一般情況下,可以通過(guò)常用的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn),但是針對(duì)部分巖土情況較為復(fù)雜的地區(qū),就需要考慮到土體與巖土試樣的性狀差異。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),也要盡量模擬工程所在地區(qū)的實(shí)際情況以及地質(zhì)環(huán)境,并且在對(duì)試驗(yàn)成果進(jìn)行總結(jié)時(shí),也要將巖土的差異性注明。
在實(shí)際的試驗(yàn)項(xiàng)目中,工程要減少設(shè)計(jì)方面的浪費(fèi),在滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下,制定具備針對(duì)性、合理性以及安全性的試驗(yàn)項(xiàng)目。
在巖土工程勘察作業(yè)中,需要工程師前往工程所在地區(qū)進(jìn)行實(shí)地踏勘、調(diào)查,搜集工程所在地區(qū)的地質(zhì)資料以及水文信息;其次,工程師可以通過(guò)觸摸等方式,通過(guò)觸覺(jué)感受巖土的微結(jié)構(gòu);接著,工程師需要對(duì)巖土工程現(xiàn)場(chǎng)的巖土情況進(jìn)行記錄,通過(guò)拍照或者攝像的方式,搜集工程所在地區(qū)的巖土情況與資料;最后,需要工程師通過(guò)仔細(xì)觀察,完成對(duì)工程所在地區(qū)地質(zhì)情況的記錄之后,進(jìn)行橫向、縱向?qū)Ρ?,分析工程所在地區(qū)的地質(zhì)情況,為勘察文件的編寫(xiě)工作奠定基礎(chǔ)。
在完成勘查現(xiàn)場(chǎng)工作之后,就需要轉(zhuǎn)入到室內(nèi)工作。相關(guān)的工作人員需要對(duì)勘察過(guò)程中產(chǎn)生的各項(xiàng)資料以及信息進(jìn)行搜集,對(duì)這些資料進(jìn)行審核檢查,確保這些資料的質(zhì)量以及真實(shí)性。
在編寫(xiě)報(bào)告時(shí),不僅需要工作人員通過(guò)文字的方式描述工程所在地區(qū)的地址信息,還需要制作相應(yīng)的圖片,并整理工程所在地區(qū)地質(zhì)情況的附件。在文字描述方面,需要提及本次巖土工程的概況,并且說(shuō)明本次巖土工程中勘察作業(yè)使用的勘察手段以及勘察技術(shù),并且對(duì)地形地貌以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容明確說(shuō)明。在制圖方面,則需要把工程所在地區(qū)的地質(zhì)平面圖,地層剖面圖以及柱狀圖呈現(xiàn)出來(lái)。在附件部分需要記錄現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試、物探報(bào)告等內(nèi)容。
(1)工程概述
在工程概述中,需要對(duì)工程所在地區(qū)的坐標(biāo)以及地形的建筑總平面圖進(jìn)行說(shuō)明。另外,還要將廠區(qū)的地面整平標(biāo)高,建筑物的性質(zhì)等資料注明。如若明確設(shè)計(jì)條件,則需要寫(xiě)明工程所在地區(qū)的地坪高程以及何在條件,提出差異沉降的限制以及震動(dòng)荷載以及振幅的限制。
(2)地形地貌和地質(zhì)構(gòu)成
在對(duì)地形地貌以及地質(zhì)構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明時(shí),要將踏勘以及收到的地方區(qū)域的地質(zhì)資料明確呈現(xiàn)出來(lái),并且在其中說(shuō)明工程所在地區(qū)的宏觀地形地貌,對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。
(3)場(chǎng)地地下水
在勘探報(bào)告中,應(yīng)當(dāng)對(duì)工程所在地區(qū)的地下水類型以及賦存狀態(tài)加以說(shuō)明。并且注明地下水的分布規(guī)律以及運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并且要將工程所在地區(qū)的氣候資料以及降雨、蒸發(fā)等原因?qū)е碌牡叵滤兓M(jìn)行說(shuō)明。同時(shí),還要涉獵到地下水的補(bǔ)給以及排水條件,并且將地下水與地表水之間的關(guān)系呈現(xiàn)出來(lái)。隨后,根據(jù)室內(nèi)滲透系數(shù)試驗(yàn),對(duì)場(chǎng)地地基土的透水性進(jìn)行分析,強(qiáng)透水的地基土的透水系數(shù)要高于1.16×10-2,一般透水的地基土滲透系數(shù)在1.16×10-2~1.16×10-3之間,弱透水的透滲透系數(shù)在1.16×10-3~1.16×10-5之間,微透水的滲透系數(shù)在1.16×10-5~1.16×10-6之間,如若透水系數(shù)小于1.16×10-6,則為不透水地基。
(4)場(chǎng)地地震效應(yīng)
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄A將工程所在地區(qū)的勘察場(chǎng)地根據(jù)抗震設(shè)防烈度等因素進(jìn)行劃分,并且劃分?jǐn)M建建筑抗震設(shè)防的類別。并且,通過(guò)勘探資料,對(duì)工程所在地區(qū)可能對(duì)建筑抗震性能有利、一般、不利和危險(xiǎn)的地段標(biāo)明。在部分特殊應(yīng)用的建筑中,雖然也屬于多層建筑,但是其重點(diǎn)仍然要放在設(shè)防類(乙類),在工程所在地區(qū)進(jìn)行劃分時(shí),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行剪切波速測(cè)試。如若工程所在地區(qū)的地形起伏較大,并且需要進(jìn)行一定開(kāi)挖或者回填工作,場(chǎng)地的等效剪切波速以及覆蓋層厚度可以按照設(shè)計(jì)室外地坪標(biāo)高取算。如若在地面下勘察出存在一定飽和砂土以及飽和粉土?xí)r,除6度以外的砂土和粉土,都需要進(jìn)行液化判別。如若液化砂土層以及粉土層較為平坦,并且分布均勻時(shí),則需要對(duì)地基進(jìn)行抗液化措施。
(5)巖土工程條件評(píng)價(jià)
首先,需要對(duì)工程所在地區(qū)的土質(zhì)情況進(jìn)行評(píng)價(jià),確認(rèn)工程所在地區(qū)土質(zhì)情況的不良地質(zhì)作用。并且要將工程所在地區(qū)的地質(zhì)穩(wěn)定性進(jìn)行分析評(píng)價(jià),為后續(xù)工程提供依據(jù)。隨后,要根據(jù)相關(guān)的試驗(yàn)資料,分析圖紙的承載力特征值,并且根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn),提供承載力特征值的建議以及壓縮模量。
(6)地基與基礎(chǔ)的類型選擇
首先,需要按照?qǐng)龅氐恼礁邩?biāo),對(duì)工程所在地區(qū)提出相應(yīng)的開(kāi)挖以及回填處理建議。在提出開(kāi)挖以及回填建議時(shí),應(yīng)考慮本次工程的實(shí)際需求。另外根據(jù)擬建建筑物的荷重情況,決定是否采用天然地基,如若天然地基不能滿足工程的后續(xù)需求,則需要根據(jù)實(shí)際的工程需求,說(shuō)明各種復(fù)合型地基的實(shí)用性以及可行性,如若復(fù)合型地基以及天然地基都難以滿足該地區(qū)的工程施工需求,則建議采用樁基作為建筑地基,樁基的形式也要根據(jù)實(shí)際的工程施工情況決定。
本文從勘察方案的編制入手,探討了巖土工程勘察實(shí)施的質(zhì)量控制以及勘探報(bào)告的編寫(xiě)方法,希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)的工作人員提供幫助。為了進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)巖土工程的發(fā)展,還需要相關(guān)的工作人員不斷總結(jié)勘察經(jīng)驗(yàn),完善勘察技術(shù),加強(qiáng)勘察質(zhì)量控制,為巖土工程設(shè)計(jì)提供具備較高可靠性的參考依據(jù)。