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【關(guān)鍵詞】巖土工程勘察;誤區(qū)辨析;規(guī)范條文
中圖分類號:U469文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、前言
巖土工程勘察是工程建設(shè)中的重要環(huán)節(jié),勘察工作需要根據(jù)擬建建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷載、結(jié)構(gòu)特點和擬建場地的巖土特點、地基復(fù)雜程序等情況綜合確定。當(dāng)前在規(guī)范執(zhí)行過程中常見誤區(qū)主要有:忽視詳細(xì)勘察的勘探深度自基礎(chǔ)底面算起的規(guī)定;往往缺少填土層的試驗和測試數(shù)據(jù),在經(jīng)濟(jì)上也可能導(dǎo)致一些工程建設(shè)不必要的浪費;取土數(shù)量沒有很好地滿足提供所需的各類巖土參數(shù)試驗和統(tǒng)計要求等。為此,本文將對巖土工程勘察中的常見誤區(qū)進(jìn)行探討。
二、巖土工程勘察規(guī)范中的若干疑問分析
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021)是國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),是進(jìn)行巖土工程勘察工作的依據(jù),對勘察工作各個方面提出了全面的、可操作執(zhí)行的要求。但由于規(guī)范中的個別條款過于籠統(tǒng)或與其它相關(guān)規(guī)范(規(guī)程)存在矛盾,導(dǎo)致不同工程技術(shù)人員在應(yīng)用中產(chǎn)生不同的理解,在一定程度上影響勘察工作的可操作性。
1、巖土工程勘察分級
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)(以下簡稱“巖土規(guī)范”)的3.1.1條文說明對工程重要性等級的解釋是“《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2001),將建筑結(jié)構(gòu)分為三個安全等級,《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2011)(以下簡稱“地基規(guī)范”)將地基基礎(chǔ)設(shè)計分為三個等級,都是從設(shè)計角度考慮的。對于勘察,主要考慮工程規(guī)模大小和特點,以及由于巖土工程問題造成破壞或影響正常使用的后果。由于涉及各行各業(yè),涉及房屋建筑、地下洞室、線路、電廠及其他工業(yè)建筑、廢棄物處理工程等,很難做出具體劃分標(biāo)準(zhǔn),故本條做了比較原則的規(guī)定。以住宅和一般公用建筑為例,其工程重要性等級劃分為:30層以上的定為一級,7~30層的定為二級,6層及6層以下的定為三級。本文建議“巖土規(guī)范”繼續(xù)引入“地基規(guī)范”的設(shè)計分級,并參照“高層建筑勘察規(guī)程”的勘察分級標(biāo)準(zhǔn)。
2、勘探點數(shù)量及各類型勘探點比例
“巖土規(guī)范”的4.1.20的1條“采取土試樣和進(jìn)行原位測試的勘探孔的數(shù)量,應(yīng)根據(jù)地層結(jié)構(gòu)、地基土的均勻性和工程特點確定,且不能少于勘探孔總數(shù)的1/2,鉆探取土試樣孔的數(shù)量不應(yīng)少于勘探孔總數(shù)的1/3”,該規(guī)范的 4.1.17對高層建筑指出“每棟建筑物至少應(yīng)有1個控制性勘探點”,但對其它建筑沒有指出控制點的要求。而“高規(guī)”指出“控制性勘探點不應(yīng)少于勘探點總數(shù)的1/3且不少于2個”。一方面“巖土規(guī)范”與“高規(guī)”在控制點數(shù)量上面存在矛盾,另一方面巖規(guī)對控制點比例沒有明確,在實際操作中不容易把握。
3、取樣和原位測試的樣本數(shù)量
如何理解“每個場地”,若單棟建筑物,每個場地是指該單棟建筑物所在場地,若為二棟、三棟或為一個小區(qū)呢?勘察單位大都將每個場地視為一次勘察的范圍。土性指標(biāo)的變異性,用空間場中少數(shù)幾個點的取樣得到的力學(xué)性質(zhì)去預(yù)測整個空間場地性質(zhì),必然會產(chǎn)生不確定性。點數(shù)越少,空間場地越大,不確定性也就越大。所以不考慮一次勘察范圍的大小、建筑物的性質(zhì)和高度,將其理解為每一主要土層的取樣數(shù)量或原位測試數(shù)據(jù)大于等于6件(組),就算滿足要求,這種理解是不恰當(dāng)?shù)?。尤其是一些勘察單位為了減少成本,在施工操作中,勘察單位往往斷章取意,將原狀土試樣或原位測試數(shù)據(jù)不應(yīng)少于6件(組)變成原位測試數(shù)據(jù)不少于6組,這就更加可笑了。
4、地下水的腐蝕性評價
“巖土規(guī)范”12.1條指出“當(dāng)有足夠經(jīng)驗或充分資料,認(rèn)定工程場地的土或水(地下水及地表水)對建筑材料為微腐蝕時,可不取樣試驗進(jìn)行腐蝕性評價”,所謂有足夠經(jīng)驗或充分資料是指有專門研究論證,并經(jīng)地方主管部門組織審查認(rèn)可,或地方規(guī)范規(guī)定,并非個別單位意見。12.1.2-4條又明確規(guī)定了水和土的取樣數(shù)量每個場地不應(yīng)少于2件,《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計規(guī)范》(DBJ01-501-92)規(guī)定“一般情況下,可不考慮地下水的腐蝕性,但對有環(huán)境水污染的地區(qū),應(yīng)查明地下水對混凝土的腐蝕性”?!渡虾5鼗A(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(DBJ08-11-89)規(guī)定“上海市地下水對混凝土一般無侵蝕性,在地下水有可能受環(huán)境水污染地段,勘察時應(yīng)取水樣化驗,判定其有無侵蝕性”。各地執(zhí)行各自的地方規(guī)定、規(guī)范的條文。
三、巖土工程勘察規(guī)范執(zhí)行建議
1、建議取樣鉆探宜與靜力觸探原位測試相結(jié)合
當(dāng)在軟土地區(qū)進(jìn)行巖土工程勘察時,取樣鉆探宜與靜力觸探原位測試相結(jié)合。這是因為取樣鉆探可以直接觀察巖土結(jié)構(gòu)和特征,而靜力觸探原位測試可以連續(xù)獲取定量的數(shù)值,各有特點,互相彌補(bǔ),從而達(dá)到提高勘察質(zhì)量的目的。這也是規(guī)范強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容:①每層土取到6件原狀土試樣,達(dá)到了條文的要求,但實際上多取樣,提高了成本,這同條文強(qiáng)調(diào)須考慮經(jīng)濟(jì)效益的要求不符;②按規(guī)范要求布置一定的取樣鉆孔,控制取樣深度;③在多個持力層的情況下,合理選擇一個持力層,通過深度控制取樣或以中間報告的形式來解決主要土層原狀土試樣達(dá)6件以上;④當(dāng)不符合要求時,可通過控制取樣深度來達(dá)到要求;⑤是針對淺基礎(chǔ)的,當(dāng)有成熟經(jīng)驗的情況下,靜力觸探原位測試可以單獨應(yīng)用,如沖洪積、沖湖積盆地的粉砂地層,厚度較大,分布穩(wěn)定,取樣宜擾動,而采用靜力觸探原位測試既能保護(hù)原狀性質(zhì),而且施工速度快、成本低。
2、根據(jù)情況合理執(zhí)行按基本建設(shè)程序進(jìn)行巖土工程勘察的規(guī)定
分三種情況進(jìn)行闡述,第一種情況是如果經(jīng)過詳細(xì)勘察工作,查明了場地暗塘的回填物性質(zhì)、埋藏深度、厚度及分布范圍,則各種安全隱患可以完全避免。因此,各項工程建設(shè)在設(shè)計施工之前,必須按基本建設(shè)程序進(jìn)行巖土工程勘察。第二種情況是不論場地地質(zhì)條件簡單與否,均需要進(jìn)行巖土工程勘察。通過勘察查明場地工程地質(zhì)條件,提供基礎(chǔ)持力層和設(shè)計技術(shù)參數(shù),可以合理取用地基承載力,從而避免浪費。第三種情況是應(yīng)及時進(jìn)行補(bǔ)勘,補(bǔ)勘日期不要提前,補(bǔ)勘原因可在文字中加以說明。
3、科學(xué)編寫巖土工程勘察報告
勘察報告還需要增加以下內(nèi)容:(1)基礎(chǔ)持力層的選擇評價;(2)樁型、樁長、單樁承載力估算及影響;(3)飽和粉砂土的評價、防治建議;(4)場地地震效應(yīng);(5)對基坑開挖、支護(hù)等建議;(6)結(jié)論與建議??辈煲罁?jù)建議用勘察執(zhí)行的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的寫法,這樣做,既符合條文要求,又符合我國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的含義。
4、建議對土取樣測定來判定腐蝕性應(yīng)按情況區(qū)分
地下水對建筑材料的腐蝕性判定,大家較為重視,即使沒有取水樣,也可以根據(jù)區(qū)域水質(zhì)資料分析,判定對建筑材料的腐蝕性,而土對建筑材料的腐蝕性判定多被忽視。土溶于水(在室內(nèi)試驗時,土還是通過水的浸泡測定其含量),所以只要測定地下水中的含量就可以說明問題,因此,在巖土工程勘察中沒有必要對未被污染的土取樣測定來判定地基土的腐蝕性。而對于已被污染的土,就應(yīng)該取污染土樣進(jìn)行土的腐蝕性試驗,從而判定場地土對建筑材料的腐蝕性,才有意義。
此外,勘察單位都能做到實測地下水位,滿足要求,而對深部承壓水實施較難,大多數(shù)勘察單位做不到或甚至不做。在一般工業(yè)與民用建筑勘察中,對于深部承壓水水頭不測也沒有大的關(guān)系,而深部承壓水如對大直徑鉆孔灌注樁施工影響較大時,應(yīng)該有承壓水頭資料,這可通過調(diào)查和收集有關(guān)資料獲得。對于基礎(chǔ)影響不大的,如基巖裂隙水,可以不測地下水位。對于要專門進(jìn)行水文地質(zhì)勘察時,那么必須按條文要求做到。
四、結(jié)束語
綜上所述,《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021)是國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),通過勘察工作形成的原始資料必須真實完整、數(shù)據(jù)可靠,確切反映場地的水文地質(zhì)及工程地質(zhì)條件。本文闡述了勘察工作在執(zhí)行時易于被忽視的勘察條文要求,要求勘察從業(yè)人員根據(jù)場地巖土條件、建筑物特點等靈活把握,避免教條理解;并在規(guī)范的框架下,根據(jù)工程的具體特性和當(dāng)?shù)氐膶嶋H經(jīng)驗,合理地確定勘探方法和工作量,使巖土工程勘察走上健康發(fā)展的道路。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:巖土勘察;措施;巖土分層
1巖土工程勘察的分析
全國規(guī)范GB50007-2002規(guī)定巖土地基承載力在巖土地基承載力確認(rèn)的同時,應(yīng)該結(jié)合土質(zhì)條件選擇現(xiàn)場載荷試驗、或其它原位測試、理論公式計算、工程實踐經(jīng)驗方法。計算地基承載力要根據(jù)巖土工程試驗和標(biāo)準(zhǔn)、動力觸探、靜力觸探試驗等原位來測試成果,通過豐富的經(jīng)驗在巖土工程實踐中加以應(yīng)用。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》修訂為GB50007-2002版時,取消了用土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)查地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值的表格,但這并不表示不可以通過土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)查表確定巖土地基承載力。這是由于我國幅員遼闊,地質(zhì)條件各異,用查表法按GBJ7-89規(guī)范確定地基承載力在大多數(shù)基本合適或偏保守,可能在某些地區(qū)會不安全,故全國規(guī)范GBS0007-2002取消了巖土地基承載力表,但并不說明巖土地基承載力表本身有問題,它所提供的經(jīng)驗關(guān)系在技術(shù)上仍然是有用的,只要經(jīng)過經(jīng)驗證明這些地基承載力表數(shù)據(jù)是符合當(dāng)?shù)貙嶋H情況的,就可以供工程師參考。但也要防止勘察人員利用所謂的地區(qū)經(jīng)驗人為降低承載力指標(biāo),造成工程浪費。所以在巖土工程勘察中,土工試驗、原位測試成果在確定地基承載力方面具有突出的優(yōu)點,可以節(jié)省大量時間和費用,不失為一種十分重要的手段,巖土工程地質(zhì)勘察是工程設(shè)計的先決條件,但傳統(tǒng)的巖土工程地質(zhì)勘察資料不能充分揭示場地地質(zhì)空間變化的規(guī)律,也越來越不能滿足巖土工程的空間分析要求。
2巖土工程勘察的措施
在進(jìn)行工程設(shè)計與施工前必須要對有關(guān)巖土體做出充分了解,在此基礎(chǔ)上才能對場地的穩(wěn)定性、建設(shè)工程適宜性以及不同地段地基的承載能力、變形特性等作出評價。為各類工程
設(shè)計提供必需的工程地質(zhì)資料,在定性的基礎(chǔ)上做出定量的工程地質(zhì)評價。巖土工程勘察的目的是為了查明場地工程地質(zhì)條件,綜合評價場地和地基安全穩(wěn)定性,為工程設(shè)計、施工提供準(zhǔn)確可靠的計算指標(biāo)和實施方案。加強(qiáng)巖土勘察與資料收集通過現(xiàn)場踏勘與區(qū)域地質(zhì)資料的收集,可以幫助巖土勘察人員了解場地地形地貌、地質(zhì)條件,一方面可減少勘察工作的盲目性,做到有的放矢;另一方面使巖土勘察成本合理,增強(qiáng)巖土勘察單位競爭力。這主要體現(xiàn)在以下方面:a.擬建建筑基礎(chǔ)形式、結(jié)構(gòu)形式。如一般輕型荷載建筑物,采用天然地基,巖土勘探孔深度15m基本可滿足要求,而地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為乙級的框架結(jié)構(gòu)建筑物,采用樁基,巖土勘探孔深度15m一般就不夠。b.場地工程地質(zhì)性質(zhì)。如場地工程地質(zhì)性質(zhì)好、埋深淺、厚度大的地區(qū)巖土勘探孔深度可適當(dāng)減小;而場地工程地質(zhì)性質(zhì)差的地區(qū)勘探孔深度可適當(dāng)加深,巖土勘探間距可適當(dāng)加密,合理編錄與整理資料,巖土勘察資料的整理應(yīng)有現(xiàn)場技術(shù)人員的參加?,F(xiàn)在很多勘察單位由于分工較細(xì),現(xiàn)場技術(shù)人員回來后將原始編錄資料交給報告編寫人員就不管了,這樣就容易造成野外與室內(nèi)之間脫節(jié)。對原始編錄資料及原位測試、室內(nèi)土工試驗等逐一比對,出現(xiàn)異常和矛盾時應(yīng)認(rèn)真分析查明原因,確保資料準(zhǔn)確無誤。由于擬建場地的巖土特征、巖土勘察要求等千差萬別,因此勘察報告不能生搬硬套、一成不變按部就班,報告應(yīng)結(jié)合實際地質(zhì)條件及建筑物工程特點,注意重點突出,具有很強(qiáng)的針對性,加強(qiáng)巖土勘察設(shè)計單位的質(zhì)量認(rèn)證,健全質(zhì)量管理ISO9001:2000質(zhì)量管理體系確立了以過程模式作為標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。巖土勘察設(shè)計企業(yè)應(yīng)通過有效應(yīng)量管理體系的要求,運用過程方法,采用PDCA循環(huán)進(jìn)行巖土工程勘察的實施和管理,持續(xù)改進(jìn)。
3巖土的分層探討
對每一層巖土,要敘述如下的內(nèi)容:a.分布:通常有“普遍”、“較普遍”“、廣泛”、“較廣泛”“、局限”、“僅見于”等用語。對于分布局限的層位,則要說明其分布的孔段。b.埋藏條件:包括層頂埋藏深度、標(biāo)高、厚度。如場地較大,分層埋深和厚度變化較大,則應(yīng)指出埋深和厚度最大、最小的孔段。c.巖性和狀態(tài):土層,要敘述顏色、成分、飽和度、稠度、密實度、分選性等;巖層,要敘述顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、節(jié)理裂隙發(fā)育情況、風(fēng)化程度、巖心完整程度;裂隙的發(fā)育情況,要描述裂隙的產(chǎn)狀、密度、張閉性質(zhì)、充填情況;關(guān)于巖心的完整程度,除區(qū)分完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎外,還應(yīng)描述巖心的形狀,即區(qū)分出長柱狀、短柱狀、餅狀、碎塊狀等。d.取樣和實驗數(shù)據(jù):應(yīng)敘述取樣個數(shù)、主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。盡量列表表示土工實驗結(jié)果,文中可只敘述決定土層力學(xué)強(qiáng)度的主要指標(biāo),例如填土的壓縮模量、淤泥和淤泥土的天然含水量、粘性土的孔隙比和液性指數(shù)、粉土的孔隙比和含水量、紅粘土的含水比和液塑比。對敘述的每一物理力學(xué)指標(biāo),應(yīng)有區(qū)間值、一般值、平均值,最好還有最小平均值、最大平均值,以便設(shè)計部門選用。e.原位測試情況:包括試驗類別、次數(shù)和主要數(shù)據(jù)。也應(yīng)敘述其區(qū)間值、一般值、平均值和經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計后的修正值。f.承載力:據(jù)土工試驗資料和原位測試資料分別查算承載力標(biāo)準(zhǔn)值,然后綜合判定,提供承載力標(biāo)準(zhǔn)值的建議值,地下水引起的巖土工程危害地下水引起的巖土工程危害,主要是由于地下水位升降變化和地下水動水壓力作用兩個方面的原因造成的。地下水位變化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位頻繁升降三個方面。地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱,一般不會造成什么危害,但在人為工程活動中會改變地下水天然動力平衡條件,在移動的動水壓力作用下,有事會引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時,不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù),而且會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進(jìn)而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動帶內(nèi)由于地下水的積極交替,會將土層中的膠結(jié)物―――鐵、鋁成分淋失,土層失去膠結(jié)物將造成土質(zhì)變松、含水量孔隙比增大,壓縮模量、承載力降低,給巖土工程基礎(chǔ)選擇、處理帶來較大的麻煩。地下水位的降低多是由于人為因素造成的,如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補(bǔ)給等。地下水的過大下降,常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題,對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。水文地質(zhì)勘察的決定因素:巖石的裂隙性和土的孔隙性是巖石和土區(qū)別于混凝土鋼材等人工材料的主要特點,也是決定水文地質(zhì)條件的主要因素,所以分析巖石的裂隙性和土的孔隙是做好水文地質(zhì)勘察的主要工作內(nèi)容之一。巖石的裂隙性裂隙的成因多種多樣,巖石和裂隙合在一起統(tǒng)稱為“巖體”,并將其中的裂隙概化為“結(jié)構(gòu)面”。顯然,結(jié)構(gòu)面是巖體中最薄弱的環(huán)節(jié)。搞清結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、參數(shù)和分布,是水文地質(zhì)勘察設(shè)計的重點。也是難點。巖體中的地下水是沿著巖體中的裂隙和洞穴流動的,隨著裂隙和洞穴的形態(tài)和分布的不同,有脈狀裂隙水、網(wǎng)狀裂隙水、層狀裂隙水、洞穴水等不同的地下水類型,這些不同類型的裂隙地下水對巖土工程勘察的影響是各不相同的。
總結(jié)
在不斷進(jìn)步的巖土工程勘察技術(shù)的時代,隨著勘察工程建設(shè)的發(fā)展,新的問題層出不窮,一些新的措施也會應(yīng)運而生。巖土工程勘察是一項工程基礎(chǔ)性工作,涉及的對象和范圍很大,且涉及的勘察內(nèi)容很多而且十分復(fù)雜,巖土工程勘察的手段是間接的、非直觀性的。提高勘察和工程設(shè)計水平,充分利用基礎(chǔ)地質(zhì)資料,全面掌握巖土工程有關(guān)的規(guī)范、規(guī)程,我們必須要加強(qiáng)理論學(xué)習(xí),并且要重視規(guī)范、規(guī)程的學(xué)習(xí),掌握最新的技術(shù),提高我們的工作質(zhì)量??辈旃ぷ髡邞?yīng)具有良好的職業(yè)道德、高度責(zé)任心和使命感,只有全面掌握巖土工程方面的規(guī)范、規(guī)程,才能在實際工作中認(rèn)真細(xì)致地開展工作,在實踐中注意積累經(jīng)驗,不斷總結(jié)提高,精心勘察、精心分析,提出資料完整、真實準(zhǔn)確、評價正確的勘察報告。應(yīng)抓住當(dāng)今建設(shè)領(lǐng)域快速發(fā)展的大好時機(jī),認(rèn)真研究新情況,不斷解決新問題,加強(qiáng)創(chuàng)新,探索勘察新技術(shù),為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出新的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:港口;巖土工程勘察;顆粒分析;液限;標(biāo)準(zhǔn)貫入;試驗
我國在港口巖土工程勘察中總結(jié)了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗。隨著港口工程海外項目的進(jìn)一步增多,要求在對國標(biāo)予以清晰認(rèn)識的同時,掌握國外相關(guān)規(guī)范在港口巖土工程勘察方面的不同要求,提高巖土工程勘察質(zhì)量。
1.國內(nèi)外規(guī)范在顆粒分析試驗中的異同分析
在我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50123-1999)當(dāng)中,對于港口巖土工程勘察作業(yè)惹眼,針對粒徑在0.075~60.0mm單位以內(nèi)的土體而言,應(yīng)當(dāng)通過篩析法進(jìn)行土體顆粒的分析工作。具體的操作方法在于:將震篩放置于振篩機(jī)上,應(yīng)用具有不同孔徑尺寸大小的篩子,來對待分析樣品中的顆粒組成情況進(jìn)行合理的判定。結(jié)合港口工程的建設(shè)特點來看,巖土勘察工作中進(jìn)一步將砂土土體依照粒徑大小的不同做出了如下的劃分:(1)針對粒徑在0.075~0.25mm以內(nèi)的砂土土體而言,可將其界定為粉細(xì)砂;(2)針對粒徑在0.25~0.50mm以內(nèi)的砂土土體而言,可將其界定為中砂;(3)針對粒徑在0.50~2.0mm以內(nèi)的砂土土體而言,可將其界定為粗砂;(4)針對粒徑在2.0mm以上的砂土土體而言,可將其界定為礫砂。
從國外相關(guān)規(guī)范,如英國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《Methods of Test for Soils for Civil Engineering Pu》(1990版)、以及美國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soils》(1963版)而言,盡管在顆粒分析的試驗方法方面完全一致,但對于不同顆粒大小所對應(yīng)的砂土性質(zhì)的劃分卻存在一定的差異性。首先,對于現(xiàn)行英標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)而言,巖土勘察工作中按照砂土土體的粒徑大小,具體的劃分方式如下所示:(1)針對粒徑在0.06~0.2mm以內(nèi)的砂土土體而言,可將其界定為粉細(xì)砂;(2)針對粒徑在0.2~0.6mm以內(nèi)的砂土土體而言,可將其界定為中砂;(3)針對粒徑在0.6~2.0mm以內(nèi)的砂土土體而言,可將其界定為粗砂;(4)針對粒徑在2.0~60.0mm以內(nèi)的砂土土體而言,可將其界定為礫砂(礫砂又可進(jìn)一步劃分為2.0~6.0mm以內(nèi)粒徑的細(xì)礫、6.0~20.0mm以內(nèi)粒徑的中礫、以及20.0~60.0mm以內(nèi)粒徑的粗礫)。其次,對于現(xiàn)行美標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)而言,巖土勘察工作中按照砂土土體的粒徑大小,具體的劃分方式如下所示:(1)針對粒徑在0.075~0.425mm以內(nèi)的砂土土體而言,可將其界定為細(xì)砂;(2)針對粒徑在0.425~2.0mm以內(nèi)的砂土土體而言,可將其界定為中砂;(3)針對粒徑在2.0~4.75mm以內(nèi)的砂土土體而言,可將其界定為粗砂;(4)針對粒徑在4.75~75.0mm以內(nèi)的砂土土體而言,可將其界定為礫砂。
結(jié)合國內(nèi)外規(guī)范在巖土工程勘察中,對于顆粒粒徑劃分存在的異同問題,需要認(rèn)識到的是:在對港口工程巖土勘察原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的過程當(dāng)中,需要以顆粒分析曲線為依據(jù),提出與之相對應(yīng)的顆粒含量,并完成試驗室定名工作。
2.國內(nèi)外規(guī)范在液限測定試驗中的異同分析
在我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50123-1999)當(dāng)中,對于粒徑在0.5mm以內(nèi)。以及總質(zhì)量中有機(jī)質(zhì)成分含量在5.0%以內(nèi)的巖土土體而言,需要通過對圓錐儀法的合理應(yīng)用,實現(xiàn)對液限的測定工作。在應(yīng)用圓錐儀法進(jìn)行液限測定工作的過程當(dāng)中,對于圓錐儀的基本要求為:76g重量、椎角角度30°。在滿足上述要求的基礎(chǔ)之上,令圓錐儀下沉17.0mm,此狀態(tài)下所對應(yīng)的含水率即為測定數(shù)據(jù)。結(jié)合圓錐儀自身的特點,以及我國數(shù)十年以來在港口工程巖土勘察工作中的實際應(yīng)用情況來看,認(rèn)為此種液限測定試驗方法具有操作簡便、可行性高、數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠等方面的優(yōu)勢。因而,有著較為廣泛的使用。
從國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,如英國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《Methods of Test for Soils for Civil Engineering Pu》(1990版)當(dāng)中,針對粒徑在0.425mm以內(nèi)的土體而言,所采取的液限測定試驗方法應(yīng)當(dāng)為碟式儀方法。具體的試驗操作方法、以及對試驗過程中對碟式儀的要求與現(xiàn)行國標(biāo)完全一致。因此,兩種標(biāo)準(zhǔn)下所得出的液限測定結(jié)果也完全一致。又如美國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils》(2010版)當(dāng)中,針對粒徑在0.425mm以內(nèi)的土體而言,對于液限的測定可以通過碟式儀、或者是常規(guī)圓錐儀的方法加以實施。但,在具體的試驗操作過程當(dāng)中,與現(xiàn)行國標(biāo)存在一定的差異性。從圓錐儀法的應(yīng)用角度上來說,對于圓錘儀的基本要求為:80g重量、椎角角度30°。在滿足上述要求的基礎(chǔ)之上,令圓錐儀下沉20.0mm,此狀態(tài)下所對應(yīng)的含水率即為測定數(shù)據(jù)。
從港口工程巖土勘察作業(yè)的實際應(yīng)用角度上來說,針對現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)還進(jìn)行了一定程度上的調(diào)整與優(yōu)化。其是按照76g重量、椎角角度30°圓錐儀,在下降10.0mm狀態(tài)下的含水率進(jìn)行液限的計算,同時也可完成對具體塑性指數(shù)、以及液性指數(shù)的計算工作。
3.國內(nèi)外規(guī)范在標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗中的異同分析
從我國現(xiàn)行針對整個港口行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《港口巖土工程勘察規(guī)范》(JTS133-1-2010)角度上來看,在標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗的實施過程當(dāng)中,對于貫入器的基本規(guī)格做出了較為嚴(yán)格的要求:在滿足開管長度>500.0mm,外徑尺寸>51.0mm,內(nèi)徑尺寸>35.0mm,管靴長度在50.0~76.0 mm范圍以內(nèi)的貫入器而言,應(yīng)當(dāng)在設(shè)定其重量為63.5kg單位的情況下,將其自760.0mm單位以上的高度,采取自由落下的方式下落,在此基礎(chǔ)之上,將其擊入土體30.0cm厚度,以上狀態(tài)下的錘擊數(shù)可直接確定為該試驗土層所對應(yīng)的標(biāo)貫擊數(shù)。結(jié)合港口工程的特殊性來看,與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021-2001)相比,兩者之間最大的差異就在于:國標(biāo)對于刃口單刃厚度的要求設(shè)定為1.6mm,而港口行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對于刃口單刃厚度的要求則設(shè)定為2.5mm。
從國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,如英國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《Methods of Test for Soils for Civil Engineering Pu》(1990版)當(dāng)中,在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗的規(guī)定性條款當(dāng)中,對于貫入器內(nèi)徑尺寸、以及外徑尺寸的要求與港口行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完全一致,但同樣是在刃口單刃厚度尺寸方面存在差異,僅與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)一致。同時,對于開管長度的要求在457mm以上,較行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更低,在管靴長度方面的要求在75.0mm以上。又如美國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《Test Method for Penetration Test and Split-Barrel Sampling of Soils》(1984版)當(dāng)中,在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗的規(guī)定性條款當(dāng)中,對于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗的實施條件與方法均與我國現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完全相同。但在有關(guān)貫入器尺寸的選取方面,還存在一定的特殊性。具體來說,要求開管長度的取值在457.0~762.0mm范圍以內(nèi),外徑尺寸在50.8mm以上,內(nèi)徑尺寸在34.93以上,管靴長度在25.0~50.0m以內(nèi),刃口單刃厚度在2.54mm以上。
基于對以上差異性的分析,在港口工程巖土勘察作業(yè)人員對土層分析進(jìn)行描述的過程當(dāng)中,需要對各個土層所對應(yīng)的平均標(biāo)貫擊數(shù)進(jìn)行確定,同時需要在結(jié)合相關(guān)土工試驗參數(shù)的基礎(chǔ)之上,確保數(shù)據(jù)的可靠與有效。
4.結(jié)束語
本文主要針對國內(nèi)外規(guī)范在顆粒分析試驗、液限測定試驗、以及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗中存在的異同點,希望同行業(yè)人員能夠在港口巖土工程勘察中引起足夠的關(guān)注與重視,提高巖土工程勘察工作的整體質(zhì)量與水平。
參考文獻(xiàn):
[1] 陶忠平.復(fù)雜地形地質(zhì)條件巖土工程勘察實踐與探索[J].巖土工程學(xué)報,2007,29(8):1178-1183.
[2] 王鴻瓊,周得榮.巖土工程勘察土工試驗的質(zhì)量與管理策略[J].價值工程,2013,(18):69-69,70.
【關(guān)鍵詞】巖土工程勘察規(guī)范;問題;處置建議
0 引言
《巖土工程勘察規(guī)范》作為指導(dǎo)巖土工程勘察工作開展的國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),其雖對各類工程不同階段勘察目的、任務(wù)以及評價等有詳細(xì)的要求,但在規(guī)范執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部存在某些條款描述不具體甚至與其他相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)存在沖突,給勘察技術(shù)人員正常開展勘察工作帶來困擾。
本文就《巖土工程勘察規(guī)范》中存在的部分問題進(jìn)行了分析并結(jié)合自身工作實踐提出了自己的建議,以期能對當(dāng)前巖土工程勘察準(zhǔn)確有效開展有所幫助。
1 巖土工程勘察中重要性等級劃分
1.1 問題描述
作為巖土工程勘察分級重要依據(jù)的工程重要性等級,不同的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有不同的分級方法與標(biāo)準(zhǔn)。其中《巖土工程勘察規(guī)范》(以下簡稱“巖土規(guī)范”)中對于住宅和一般公用建筑的重要性等級作了原則性的規(guī)定,30層以上可定為一級,7~30層可定為二級,7層以下可定為三級;《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中將建筑結(jié)構(gòu)劃分為三個安全等級,《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱“地基規(guī)范”)中也將地基基礎(chǔ)劃分為三個設(shè)計等級。與地基規(guī)范關(guān)于地基基礎(chǔ)設(shè)計等級類似,《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》(以下簡稱“高規(guī)”)定義了甲、乙兩種工程重要性等級。(相關(guān)條款詳見各規(guī)范標(biāo)準(zhǔn))
通過對比分析,可以發(fā)現(xiàn)針對同一工程,不同規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)規(guī)定會存在矛盾。例如:對于體形復(fù)雜,高低層相差10層以上的一體高層連體建筑,其根據(jù)“高規(guī)”將會被確定為甲級(即工程重要性等級為一級),但按照“巖土規(guī)范”其勘察等級卻被劃分為二級。如此在場地等級與地基等級相同的情況下,依據(jù)這兩個規(guī)范將會得到不同的勘察分級。
1.2 問題處置建議
對于該問題,筆者建議將“地基規(guī)范”設(shè)計分級以及“高規(guī)”中勘察分級標(biāo)準(zhǔn)引入“巖土規(guī)范”中,對工程重要性分級作如下定義:
(1)一級:超過30層或總高100m以上的建筑物;體形復(fù)雜,高低層相差10層以上的一體高層連體建筑物;對變形有特殊要求的高層建筑;重要高聳工業(yè)構(gòu)筑物或總高200m以上的高聳構(gòu)筑物;于邊坡或靠近邊坡位置建造的高層建筑以及高聳構(gòu)筑物;對既有工程有較大影響的較大新建高層建筑;配有兩層以上地下室的建筑物(軟土地區(qū)一層以上地下室)。
(2)二級:不滿足一級標(biāo)準(zhǔn)的高層建筑物;對變形有特殊要求的多層建筑;較為重要的高聳工業(yè)構(gòu)筑物或總高不超過200m的高聳構(gòu)筑物;邊坡或靠近邊坡位置建造的多層建筑以及構(gòu)筑物;對既有工程有較大影響的較大新建多層建筑;配有兩層及兩層以下地下室的建筑物(軟土地區(qū)一層地下室)。
(3)三級:7層以下且總高24m以下的建筑物。
2 勘探點數(shù)量及控制性勘探點比例
2.1 問題描述
“巖土規(guī)范”4.1.20條1款對勘察過程中各類勘探孔數(shù)量作了規(guī)定。4.1.17條則對高層建筑控制性勘探點最少數(shù)量作了規(guī)定,但這一規(guī)定與“高規(guī)”中規(guī)定不一致,存在沖突。此外,“巖土規(guī)范”中也未就除高層建筑外的其他建筑物控制性勘探點比例作出規(guī)定。
2.2 問題處置建議
(1)勘探點數(shù)量確定:對于每棟建筑物,甲級勘察等級勘探點點數(shù)應(yīng)大于等于5個,乙級應(yīng)大于等于4個,丙級則酌情減少;對于密集建筑群,其勘探點可統(tǒng)一考慮,結(jié)合使用。
(2)控制性勘探點的確定:控制性勘探點與總勘探點的比例應(yīng)大于等于1/3,且勘察等級為甲、乙級的建筑物應(yīng)大于等于2個點,丙級則應(yīng)大于等于1個點。
3 取樣和原位測試的樣本數(shù)量
3.1 問題描述
“巖土規(guī)范”4.1.20條、《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文實施手則》以及“高規(guī)”4.1.7條均對每個場地每一主要土層的取樣或原位測試的樣本數(shù)量作了規(guī)定。
其中,關(guān)于“每個場地”的理解存在分歧,大多數(shù)勘察單位視一次勘察工程范圍為“一個場地”??紤]到不同勘察工程規(guī)??赡転閱螚澖ㄖ?,也可能是多棟建筑物。若僅根據(jù)少數(shù)滿足規(guī)范最低標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量要求的點所獲取的力學(xué)性能去預(yù)測大面積場區(qū)地質(zhì)情況,顯然存在較大不確定性。
3.2 問題處置建議
針對上述問題,筆者建議應(yīng)綜合考慮一次勘察范圍、建筑屬性與高度,對取樣和原位測試的樣本數(shù)量作如下規(guī)定:
(1)對于具備采取原狀土樣的地層,應(yīng)優(yōu)先采取原狀土試驗作為基本控制指標(biāo)。其次才考慮采用原位測試作為控制指標(biāo)(如碎石土等)。
(2)有必要結(jié)合“高規(guī)”進(jìn)一步明確“樣本數(shù)量”,如勘察等級不低于乙級的建筑,每棟建筑物各主要土層內(nèi)原狀土取件數(shù)量及原位測試宜大于等于6件(組)次;丙級建筑物則嚴(yán)格要求應(yīng)大于等于6件(組)次。對于各取樣和原位測試點位豎向間距,勘察等級不低于乙級的建筑物,基底以下1倍基礎(chǔ)寬度范圍內(nèi)宜取1~2m,其他范圍以及丙級建筑物可結(jié)合土層實際情況適當(dāng)加大間距。
4 結(jié)語
《巖土工程勘察規(guī)范》作為指導(dǎo)巖土工程勘察工作開展的國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),所有勘察活動都嚴(yán)格遵守該規(guī)范的相關(guān)規(guī)定,對于其存在的部分條款描述不具體或與其他相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)存在沖突的情況,勘察技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程實踐經(jīng)驗,勤思考、善總結(jié),找出問題解決問題,為巖土工程勘察事業(yè)的健康快速發(fā)展盡微薄之力。
【參考文獻(xiàn)】
[1]GB50021-2001 巖土工程勘察規(guī)范[S].
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[3]JGJ72-2004 高層建筑巖土工程勘察規(guī)程[S].
[4]賴國任.淺析巖土工程勘察中的常見誤區(qū)[J].大眾科技,2007(9):26-27.
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021)是國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),是進(jìn)行巖土工程勘察工作的依據(jù),對勘察工作各個方面提出了全面的、可操作執(zhí)行的要求。但由于規(guī)范中的個別條款過于籠統(tǒng)或與其它相關(guān)規(guī)范(規(guī)程)存在矛盾,導(dǎo)致不同工程技術(shù)人員在應(yīng)用中產(chǎn)生不同的理解,在一定程度上影響勘察工作的可操作性。本人將根據(jù)近20年來的勘察經(jīng)驗,分別從巖土工程勘察分級、勘探點數(shù)量及各類型勘探點比例、取樣和原位測試的樣本數(shù)量、地下水的腐蝕性評價、巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度取值等容易產(chǎn)生不同理解的方面,談?wù)勛约旱睦斫夂蛯Σ?旨在拋磚引玉,期望巖土工程師在巖土工程勘察中應(yīng)用理論知識和實踐經(jīng)驗,充分發(fā)揮主觀能動性,使巖土工程勘察成果客觀、真實地反映巖土體特征,最有效的服務(wù)于建設(shè)工程。
1巖土工程勘察分級
巖土工程勘察分級的依據(jù)是:工程重要性等級、場地等級和地基等級?!稁r土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)(以下簡稱“巖土規(guī)范”)的3.1.1條文說明對工程重要性等級的解釋是“《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2001),將建筑結(jié)構(gòu)分為三個安全等級,《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)(以下簡稱“地基規(guī)范”)將地基基礎(chǔ)設(shè)計分為三個等級,都是從設(shè)計角度考慮的。對于勘察,主要考慮工程規(guī)模大小和特點,以及由于巖土工程問題造成破壞或影響正常使用的后果。由于涉及各行各業(yè),涉及房屋建筑、地下洞室、線路、電廠及其他工業(yè)建筑、廢棄物處理工程等,很難做出具體劃分標(biāo)準(zhǔn),故本條做了比較原則的規(guī)定。以住宅和一般公用建筑為例,30層以上的可定為一級,7~30層的可定為二級,6層及6層以下的可定為三級?!?/p>
《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》(JGJ72-2004)(以下簡稱“高規(guī)”)將工程重要性等級進(jìn)行了細(xì)化并分為甲、乙兩個等級,與地基規(guī)范的地基基礎(chǔ)設(shè)計等級基本相同。反映在規(guī)范中的內(nèi)容歸納有“甲級包括:30層以上或高度超過100米超高層建筑;體形復(fù)雜,層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體的高層建筑;對變形有特殊要求的高層建筑;高度超過200米的高聳構(gòu)筑物或重要的高聳工業(yè)構(gòu)筑物;位于建筑邊坡或鄰近邊坡的高層建筑和高聳構(gòu)筑物;對原有工程影響較大的新建高層建筑;有三層或三層以上地下室的高層建筑或軟土地區(qū)有二層或二層以上地下室的高層建筑。乙級包括以上不屬于甲級的高層建筑”。《油氣田及管道巖土工程勘察規(guī)程》(SY/T0053-2004)指出:油氣田及管道重要性等級都為一級。
通過上面的敘述發(fā)現(xiàn)同樣的工程不同規(guī)范出現(xiàn)不同的勘察分級。如體形復(fù)雜,層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體的高層建筑在“高規(guī)”中定為甲級(即工程重要性等級為一級),而按“巖土規(guī)范”的規(guī)定,勘察等級應(yīng)為二級。顯然在場地等級和地基等級相同的條件下依據(jù)規(guī)范不同將會出現(xiàn)勘察分級的不同。
因此,建議“巖土規(guī)范”繼續(xù)引入“地基規(guī)范”的設(shè)計分級,并參照“高規(guī)”的勘察分級。將工程重要性分級的條文說明按以下理解并劃分。
一級:30層以上或高度超過100米的建筑;體形復(fù)雜,層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體的建筑;對變形有特殊要求的高層建筑;高度超過200米的高聳構(gòu)筑物或重要的高聳工業(yè)構(gòu)筑物;位于建筑邊坡或鄰近邊坡的高層建筑和高聳構(gòu)筑物;對原有工程影響較大的新建高層建筑;有三層或三層以上地下室的建筑或軟土地區(qū)有二層或二層以上地下室的建筑。
二級:不符合一級高層建筑;對變形有特殊要求的多層建筑;高度200米以下的高聳構(gòu)筑物或較重要的高聳工業(yè)構(gòu)筑物;位于建筑邊坡或鄰近邊坡的多層建筑和構(gòu)筑物;對原有工程影響較大的新建多層建筑;有一至二層地下室的建筑或軟土地區(qū)有一層地下室的建筑。
三級:6層及6層以下且高度24米以下的建筑。
地下洞室、岸邊工程、管道和線路架空工程、電廠、水泥工廠及其他工業(yè)建筑、廢棄物處理工程等的工程重要性等級劃分應(yīng)參照相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
2勘探點數(shù)量及各類型勘探點比例
“巖土規(guī)范”的4.1.20的1條“采取土試樣和進(jìn)行原位測試的勘探孔的數(shù)量,應(yīng)根據(jù)地層結(jié)構(gòu)、地基土的均勻性和工程特點確定,且不能少于勘探孔總數(shù)的1/2,鉆探取土試樣孔的數(shù)量不應(yīng)少于勘探孔總數(shù)的1/3”,該規(guī)范的4.1.17對高層建筑指出“每棟建筑物至少應(yīng)有1個控制性勘探點”,但對其它建筑沒有指出控制點的要求。而“高規(guī)”指出“控制性勘探點不應(yīng)少于勘探點總數(shù)的1/3且不少于2個”。
一方面“巖土規(guī)范”與“高規(guī)”在控制點數(shù)量上面存在矛盾,另一方面巖規(guī)對控制點比例沒有明確,在實際操作中不容易把握。
本人認(rèn)為,在勘探點數(shù)量及比例上的處理措施是:勘察等級為甲級的單棟建筑的勘探點總數(shù)不應(yīng)少于5個,乙級的不應(yīng)少于4個,丙級可適當(dāng)減少勘探點,密集建筑群的勘探點可相互共用。不同類型的勘探點宜均勻布置,控制性勘探點不應(yīng)少于勘探點總數(shù)的1/3,且對于甲、乙級勘察每棟不應(yīng)少于2個勘探點,丙級不少于1個。采取土試樣和進(jìn)行原位測試的勘探孔的數(shù)量,應(yīng)根據(jù)地層結(jié)構(gòu)、地基土的均勻性和工程特點確定,且不能少于勘探孔總數(shù)的1/2,鉆探取土試樣孔的數(shù)量不應(yīng)少于勘探孔總數(shù)的1/3。
3取樣和原位測試的樣本數(shù)量
“巖土規(guī)范”4.1.20-2規(guī)定“每個場地每一主要土層的原狀土試樣或原位測試數(shù)據(jù)不應(yīng)少于6件(組),當(dāng)采用連續(xù)記錄的靜力觸探或動力觸探為主要勘察手段時,每個場地不應(yīng)少于3個孔”。在《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文實施手則中》指出:“需要注意的是,該規(guī)定并不意味著任何情況,每個場地每個主要土層取6個土樣或做6次原位測試就夠。合理的數(shù)量與場地大小、土層厚薄、土性的變異系數(shù)以及場地鄰近已有資料的掌握程度等因素有關(guān),應(yīng)根據(jù)具體條件確定”?!案咭?guī)”4.1.7條規(guī)定“每棟高層建筑每一主要土層內(nèi)采取不擾動土試樣的數(shù)量或進(jìn)行原位測試的次數(shù)不應(yīng)少于6件(組)次”。
如何理解“每個場地”,若單棟建筑物,每個場地是指該單棟建筑物所在場地,若為二棟、三棟或為一個小區(qū)呢?勘察單位大都將每個場地視為一次勘察的范圍。土性指標(biāo)的變異性,用空間場中少數(shù)幾個點的取樣得到的力學(xué)性質(zhì)去預(yù)測整個空間場地性質(zhì),必然會產(chǎn)生不確定性。點數(shù)越少,空間場地越大,不確定性也就越大。所以不考慮一次勘察范圍的大小、建筑物的性質(zhì)和高度,將其理解為每一主要土層的取樣數(shù)量或原位測試數(shù)據(jù)大于等于6件(組),就算滿足要求,這種理解是不恰當(dāng)?shù)?。尤其是一些勘察單位為了減少成本,在施加操作中,勘察單位往往斷章取意,將原狀土試樣或原位測試數(shù)據(jù)不應(yīng)少于6件(組)變成原位測試數(shù)據(jù)不少于6組,這就更加可笑了。
本人針對該問題的理解和解決措施是。
首先,對能采取原狀土樣的地層(如:粘性土)應(yīng)該在規(guī)范中明確規(guī)定以采取原狀土試樣為基本控制指標(biāo);而對于不能采取原狀土試樣的地層(如:碎石土)才可以原位測試數(shù)據(jù)做為控制指標(biāo),以土試樣作為定名的依據(jù)。
其次,對于樣本數(shù)量,應(yīng)該參照“高規(guī)”對樣本數(shù)量進(jìn)一步明確,即對勘察等級為乙級及乙級以上的建筑,每棟建筑每一主要土層內(nèi)采取不擾動土試樣的數(shù)量或進(jìn)行原位測試的次數(shù)不宜少于6件(組)次;對勘察等級為丙級的建筑,每個場地每一主要土層內(nèi)采取不擾動土試樣的數(shù)量或進(jìn)行原位測試的次數(shù)不應(yīng)少于6件(組)次。采取不擾動土試樣或進(jìn)行原位測試的豎向間距,對勘察等級為乙級及乙級以上的建筑,在基礎(chǔ)底面下1.0倍基礎(chǔ)寬度內(nèi)宜按1米~2米,以下及勘察等級為丙級的建筑可根據(jù)土層變化情況適當(dāng)加大距離。當(dāng)樣本不能滿足要求時,應(yīng)加密勘探點。
4地下水的腐蝕性評價
“巖土規(guī)范”12.1條指出“當(dāng)有足夠經(jīng)驗或充分資料,認(rèn)定工程場地的土或水(地下水或地表水)對建筑材料為微腐蝕時,可不取樣試驗進(jìn)行腐蝕性評價”,所謂有足夠經(jīng)驗或充分資料是指有專門研究論證,并經(jīng)地方主管部門組織審查認(rèn)可,或地方規(guī)范規(guī)定,并非個別單位意見。12.1.2-4又明確規(guī)定水和土的取樣數(shù)量每個場地不應(yīng)少于2件;《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計規(guī)范》(DBJ01-501-92)規(guī)定“一般情況下,可不考慮地下水的腐蝕性,但對有環(huán)境水污染的地區(qū),應(yīng)查明地下水對混凝土的腐蝕性”;《上海地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(DBJ08-11-89)規(guī)定:“上海市地下水對混凝土一般無侵蝕性,在地下水有可能受環(huán)境水污染地段,勘察時應(yīng)取水樣化驗,判定其有無侵蝕性”。各地執(zhí)行各自的地方規(guī)定、規(guī)范的條文。
規(guī)范既然有“足夠經(jīng)驗或充分資料”的口子,就是巖土工程師應(yīng)該去充分把握的。巖土工程師應(yīng)該從場地的環(huán)境條件、附近有無污染源(如化工廠)、上游影響范圍的環(huán)境條件進(jìn)行全面分析論證,確認(rèn)為微腐蝕性后得出結(jié)論是可以作為乙級及其以下勘察等級的腐蝕性評價依據(jù)的;對于甲級建筑甲級建筑應(yīng)該按規(guī)范取樣試驗論證。最好對不取水樣評價的場地由地方勘察單位(可以幾個單位聯(lián)合)整理腐蝕性評價材料,提出建議及其依據(jù),由地方建設(shè)主管部門組織專家評審會作出結(jié)論,再由建設(shè)主管部門根據(jù)專家的結(jié)論形成文件就完全符合規(guī)范要求了。比如:桂林本身就是山水甲天下的城市,漓江水質(zhì)本身就可以接近或達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn),而上游又有桂林市政府保護(hù)漓江水質(zhì)的一系列措施,再依據(jù)目前已有的水質(zhì)分析資料得出“桂林市地下水對混凝土一般為微腐蝕性”的結(jié)論是完全可行的。
5巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度取值
“巖土規(guī)范”3.2.2條的表3.2.2-1提出根據(jù)飽和單軸抗壓強(qiáng)度對巖石進(jìn)行分類,但未明確飽和單軸抗壓強(qiáng)度是平均值還是標(biāo)準(zhǔn)值。在實際工作中某石灰?guī)r的飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值是65MPa,而標(biāo)準(zhǔn)值是58MPa,于是按平均值劃分為堅硬巖,按標(biāo)準(zhǔn)值劃分為較硬巖。而在“地基規(guī)范”中就明確是標(biāo)準(zhǔn)值。
因此,巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度的取值應(yīng)該是取標(biāo)準(zhǔn)值。
6結(jié)語
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021)是國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),是進(jìn)行巖土工程勘察工作的依據(jù),在勘察中應(yīng)該嚴(yán)格遵守相關(guān)要求,對勘察規(guī)范中一些不十分明確或與其它相關(guān)規(guī)范(規(guī)程)有出入的內(nèi)容,巖土工程師應(yīng)靈活把握,避免教條,使巖土工程勘察走上健康發(fā)展的道路,更好地為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:省標(biāo)DB33/T1065-2009勘察規(guī)范;國標(biāo)GB50021-2001勘察規(guī)范(2009年版);丙級勘察工程項目;單一的靜力觸探問題;具體情況應(yīng)具體分析執(zhí)行
對軟土地基勘察中,蕭山嚴(yán)格執(zhí)行國標(biāo)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001(2009年版)第6.3.3和第4.1.20強(qiáng)制性條文的規(guī)定,全靜探已被全面徹底取消,而這次省標(biāo)《建設(shè)工程巖土工程勘察規(guī)范》DB33/T1065-2009提出對丙級勘察工程項目,地基土單一的場地,可采用單一的靜力觸探測試手段進(jìn)行勘察,筆者產(chǎn)生有一些粗淺看法,現(xiàn)冒昧提出,敬請批評指正。
1 規(guī)范不統(tǒng)一的問題
1.1國標(biāo)的規(guī)定
國標(biāo)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001(2009年版)第6.3.3:“軟土地區(qū)勘察宜采用鉆探取樣與靜力觸探相結(jié)合的手段”[1], 其中,第4.1.20強(qiáng)制性條文要求有1/2原位測試鉆孔,1/3鉆探取土試樣孔。
1.2省標(biāo)的規(guī)定
省標(biāo)《建設(shè)工程巖土工程勘察規(guī)范》DB33/T1065-2009規(guī)范第7.1.1條文說明:“對浙江省平原區(qū)的丙級勘察工程項目,地基土單一的場地,可采用單一的靜力觸探測試手段進(jìn)行勘察”[2]。
從上述國標(biāo)和省標(biāo)《巖土工程勘察規(guī)范》規(guī)定中不難看出,國標(biāo)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001(2009年版)規(guī)定宜采用鉆探取樣與靜力觸探相結(jié)合的綜合勘察手段進(jìn)行勘察,而省標(biāo)《建設(shè)工程巖土工程勘察規(guī)范》DB33/T1065-2009提出對丙級勘察工程項目可采用單一的靜力觸探測試手段進(jìn)行勘察,困惑勘察人員執(zhí)行規(guī)范的實際問題,如何與現(xiàn)行國標(biāo)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001(2009年版)銜接、協(xié)調(diào)、將矛盾統(tǒng)一和正確應(yīng)用,正是本文要解決關(guān)鍵性的問題。
2勘察現(xiàn)狀
2.1 蕭山軟土的工程地質(zhì)特性
從沉積學(xué)角度,按土的成因類型和沉積時代,蕭山平原區(qū)的軟土可劃分為兩大類,一類為淤泥質(zhì)土為主(通常具有淺部“硬殼層”)的軟土,主要分布于蕭紹濱海平原,系典型的軟土地基;二類為飽和粉砂土為主的軟土,主要分布于錢塘江沖海積平原,為粉砂土地基。根據(jù)眾多勘察資料分析,蕭山在第四紀(jì)期間遭受全新世海侵海退和古錢塘江多次河谷改道,侵蝕切割及近代沖積和人類活動等作用,致使蕭山第四紀(jì)沉積物具有多種成因類型、巖性相變復(fù)雜、土層在豎向上軟硬交替、多層組合、厚度變化大等工程地質(zhì)特性,如表1所示。
巖土地層結(jié)構(gòu)及主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表1
2.2執(zhí)行規(guī)范的具體情況
主要有二種情況,一是對多層建筑采用天然地基、短樁基礎(chǔ)或存在軟弱下臥層和飽和粉砂土地基,以及查明埋藏的河、塘、溝、浜和填土層厚度時,選以靜探和鉆探取樣相結(jié)合的綜合勘察手段,以靜探為主,靜探孔占2/3,鉆探取土試樣孔占1/3,即使是所遇地質(zhì)條件較為簡單且場地較小的丙類建筑,也布以1/3鉆探取土試樣孔;二是對復(fù)雜的巖土地基以及在軟土地區(qū)有二層及二層或在飽和粉砂土軟土地區(qū)二層及三層以上地下室的高層、超高層建筑、大跨度空間結(jié)構(gòu)的大型商場、高聳建(構(gòu))筑物、公鐵立交橋、高架鐵路、地下隧(通)道等工程項目,以基巖或深部錢塘江古河道沉積的圓(卵)礫石作為鉆孔灌注樁持力層時,多采用全機(jī)鉆,有的僅在地下室部位布置少量靜探孔。
2.3如何理解與執(zhí)行省標(biāo)的規(guī)定
在國標(biāo)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001(2009年版)實施一年以后,省標(biāo)《建設(shè)工程巖土工程勘察規(guī)范》DB33/T1065-2009于2010年7月1日起頒布實施,不論從技術(shù)法規(guī)角度來看,按法按理應(yīng)執(zhí)行國標(biāo),那么省標(biāo)又該如何執(zhí)行呢?筆者認(rèn)為應(yīng)視具體情況執(zhí)行,確實,有的場地地質(zhì)條件簡單,如錢塘邊的粉砂土層,巖性單一,性質(zhì)較好,屬中壓縮性,地基承載力較高,土層厚度較大,且較均等,在受力層范圍內(nèi)無發(fā)現(xiàn)有淤泥質(zhì)土等軟弱夾層或透鏡體,地下水位埋藏又較深,常年水位處于基礎(chǔ)底之下,擬建廠房為鋼結(jié)構(gòu),單幢,1F,且規(guī)模較小,荷載較輕,無有承重設(shè)備或設(shè)置重型行車,其場地周圍勘察精度較高,對這類可不作地基變形計算設(shè)計等級為丙級項目,可以采用單一的靜力觸探測試手段進(jìn)行勘察,靜力觸探最大的優(yōu)點在于精確分層和取值。由此認(rèn)為,當(dāng)場地較小且地質(zhì)條件簡單、荷載分布均勻的七層及七層以下一般工業(yè)與民用丙級建筑,當(dāng)采取連續(xù)記錄的靜力觸探時,每個場地不應(yīng)少于3個孔;對次要的單幢低層輕型丙級建筑,用于確定地基承載力和場地附近己有鉆探及土工試驗資料時,可以使用全靜探進(jìn)行勘察,但引用資料必須應(yīng)用在勘察成果報告中。如何判定做全靜探,.關(guān)鍵要做到以下四點:(1)掌握場地附近的地質(zhì)資料;(2)地質(zhì)條件簡單;(3)荷載要輕,如單幢低層輕型的丙級建筑;(4)注意靜探的適宜性,靜探不適宜碎石土層、穿越圓(卵)礫石或所遇的拋石、碳化木頭等障礙物。
3結(jié)論
通過以上對省標(biāo)和國標(biāo)《巖土工程勘察規(guī)范》有關(guān)采用全靜探問題的討論,可以得出以下幾點結(jié)論:
(1) 對簡單地基、簡單場地、荷載分布均勻的七層及七層以下一般工業(yè)與民用的丙級建筑,則當(dāng)采取連續(xù)記錄的靜力觸探時,每個場地不應(yīng)少于3個孔;對次要的單幢低層輕型的丙級建筑,用于確定地基承載力和附近己有鉆探及土工試驗資料時,可單獨使用靜探,但引用資料必須應(yīng)用在勘察成果報告中。.
(2) 對中等復(fù)雜地基、中等復(fù)雜場地的乙級建筑鉆探取土試樣孔的數(shù)量不應(yīng)少于勘探孔總數(shù)的1/3。
【關(guān)鍵詞】巖土;工程勘察;問題與策略
在各種各樣的建筑工程的施工過程中,巖土工程勘察直接影響著勘察質(zhì)量的優(yōu)劣,是勘察過程的重要一環(huán),是為建設(shè)工程設(shè)計參數(shù)提供有效依據(jù)的可靠保證[1],在各種各樣的工程建設(shè)之前,巖土工程勘察都必須是要按照基本建設(shè)規(guī)定程序嚴(yán)格進(jìn)行的。近年來,我國相關(guān)部門在巖土工程勘察方面出臺了一系列的規(guī)定措施,收到了良好效果,但由于各種原因的存在,在實際巖土工程勘察中仍存在一些問題,下面對了解到的相關(guān)問題和策略做一個研究總結(jié)。
一、巖土工程勘察中存在的問題
在實際巖土工程勘察當(dāng)中存在的主要問題如下:
(一)巖土工程勘察前的準(zhǔn)備不夠充分。巖土工程勘察前的準(zhǔn)備工作往往做的不好,尤其是相關(guān)資料不夠詳細(xì),沒有詳細(xì)萬全的巖土工程勘察前的前期準(zhǔn)備工作,那么巖土工程勘察何談有效進(jìn)行,何談高效高質(zhì)量,只有承擔(dān)勘察任務(wù)的公司充分做好巖土工程勘察的準(zhǔn)備工作,認(rèn)真對待,在實地勘察時再能得心應(yīng)手,才能保證勘察工作的順利進(jìn)行,才能保證巖土工程勘察的質(zhì)量[2]。目前來看,為了最大程度節(jié)約勘察成本,很多勘察公司沒有對巖土工程勘察做合理的安排,尤其是前期準(zhǔn)備工作,導(dǎo)致巖土工程勘察時問題多發(fā),效率下降,妨礙了勘察的順利實施,同時也影響了巖土工程勘察的質(zhì)量,殊不知這不僅浪費了公司的時間,也浪費了金錢,是得不償失的做法。
(二)野外情況下巖土工程勘察質(zhì)量不高。在野外條件下,巖土工程勘察工作往往缺乏合理的安排,導(dǎo)致工作很難順利進(jìn)行,勘察質(zhì)量不高。在野外條件下,巖土工程勘察工作會受到各種客觀因素的影響,不確定性升高,經(jīng)常遇到臨時改變預(yù)先制定的方案,加上設(shè)備數(shù)量增多,這就造成設(shè)備監(jiān)管問題容易出現(xiàn)漏洞,管理不到位問題時有發(fā)生,這也使巖土工程勘察工作的計劃性和可控性降低。在野外環(huán)境下,勘察資料記錄人員的自身素質(zhì)受到了考驗,由于環(huán)境惡劣,加之工期緊迫,監(jiān)管人員放松了對勘察記錄人員的監(jiān)督,若記錄人員素質(zhì)達(dá)不到,就會導(dǎo)致記錄質(zhì)量下降,最終導(dǎo)致記錄的內(nèi)容不能客觀的反映所勘察的實際情況,這成為影響巖土工程勘察質(zhì)量的又一個不確定因素[3]。另外值得注意的是,巖土工程勘察需要采集足夠多的式樣進(jìn)行測試才能更真實有效地反映當(dāng)?shù)氐那闆r,屬于是以點帶面的研究方法,若采集式樣數(shù)量不足,則會降低勘察結(jié)果的可靠性,而采集式樣測試是需要付出成本和時間的,很多勘察公司為了降低成本和時間,往往會投機(jī)取巧,減少采集試樣的數(shù)量,這是影響巖土工程勘察結(jié)果的一個重要因素。由此可見,野外巖土工程勘察質(zhì)量會受多方面因素共同影響。
(三)室內(nèi)檢驗的規(guī)范性不強(qiáng)。巖土工程勘察的采樣工作完成之后就要進(jìn)行實驗室的檢驗工作,首先檢驗人員的檢驗技能、專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)手段將會直接關(guān)系到檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,若檢驗人員素質(zhì)欠缺,操作不規(guī)范或缺乏相關(guān)專業(yè)知識,就很可能導(dǎo)致檢驗結(jié)果與實際出現(xiàn)偏差,而這樣一個有偏差的實驗結(jié)果又會帶到下一步的數(shù)據(jù)處理當(dāng)中去,一致一錯到底,而對于數(shù)據(jù)整理人員,若統(tǒng)計知識不夠深厚全面,處理的數(shù)據(jù)也可能出現(xiàn)誤差,這是式樣檢驗的又一不確定因素,比如,在對層狀土進(jìn)行檢驗時,由于土性差異較大,因此要多次進(jìn)行對比,盡可能多的收集資料進(jìn)行驗證,才能確保檢驗的結(jié)果更接近于實際[4]。
二、應(yīng)對巖土工程勘察問題的策略
(一)做好巖土工程勘察前的準(zhǔn)備工作。針對一些公司巖土工程勘察前準(zhǔn)備不夠充分的問題,相關(guān)公司應(yīng)嚴(yán)肅認(rèn)真對待,在巖土工程勘察前盡可能收集到詳細(xì)的勘察資料,積極展開剛要和安全的交底。首先要提高勘察人員的自身素質(zhì),建立以個高素質(zhì)的巖土工程勘察團(tuán)隊,保證勘查工作的高效順利進(jìn)行;其次,因地制宜,針對實際場地情況,選用不同的先進(jìn)多樣的技術(shù)手段,來解決實際問題,這可以提高勘察效率和勘察質(zhì)量。
(二)同時做好勘察和設(shè)計工作。巖土工程勘察工作與勘察設(shè)計工作相分離,是我國巖土工程勘察所面臨的主要問題,因此要同時做好勘察和設(shè)計工作,也就是巖土工程勘察一體化,而解決這一問題就是要實現(xiàn)巖土工程勘察中的計算機(jī)化,這就要求掌握大量而又先進(jìn)的空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)、地質(zhì)統(tǒng)計技術(shù)、地理信息技術(shù)以及巖土工程建模技術(shù)等等,來保證計算機(jī)化的實現(xiàn)。
(三)進(jìn)一步規(guī)范市場行為。對于目前市場上仍然存在的不規(guī)范問題,不光是要從巖土工程勘察公司自身解決問題,還需要國家相關(guān)部門出臺政策措施,對巖土工程勘察企業(yè)行為進(jìn)行約束規(guī)范,建立一套有效防范問題的體制機(jī)制,從而長遠(yuǎn)有效解決企業(yè)操作不規(guī)范問題,這包括法律法規(guī)的實施和監(jiān)督來保障。
(四)建立一支高素質(zhì)的巖土工程勘察技術(shù)人員。巖土工程勘察工作的高效進(jìn)行需要一批專業(yè)素養(yǎng)高的技術(shù)人員來保證,無論是勘察前的設(shè)計人員,勘察時的勘察技術(shù)人員,還是采樣后的實驗人員,都要求其具有較高的專業(yè)素養(yǎng),才能保證最終結(jié)果的出現(xiàn),因此要加強(qiáng)人才的引進(jìn)和在職人員的培訓(xùn),適時提高培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn),以帶動整個勘察行業(yè)的發(fā)展。
(五)提高巖土工程勘察的科技含量。傳統(tǒng)的巖土工程勘察方法已不能完全勝任現(xiàn)在的勘察需求,因此,相關(guān)公司應(yīng)及時引進(jìn)科技含量更高功能更強(qiáng)大的設(shè)備,以滿足現(xiàn)代勘察的需求。
結(jié)語
巖土工程勘察工作為建筑工程提供有力的技術(shù)保障,通過做好巖土工程勘察前的準(zhǔn)備工作、做好勘察和設(shè)計工作、規(guī)范市場行為等策略,巖土工程勘察中存在的問題將得到有效解決。
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