摘要:巖土工程勘察是地基設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),巖土參數(shù)合理提供關(guān)系到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)安全性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。巖土工程勘察過程中常存在一些問題,這些問題有些是技術(shù)人員對(duì)規(guī)范理解不透、執(zhí)行不當(dāng),有些是規(guī)范本身存在不足。下面結(jié)合本人實(shí)踐對(duì)巖土工程勘察中常遇見的相關(guān)問題進(jìn)行淺析,以便與同行交流。
　　關(guān)鍵詞:建筑工程；巖土勘察；存在問題
　　1編制巖土工程勘察綱要
　　接受巖土工程勘察前,應(yīng)取得巖土工程勘察項(xiàng)目委托書(即合同),附有坐標(biāo)或地形的建筑總平面圖、設(shè)計(jì)方提出的詳細(xì)勘察委托任務(wù)書、不少于兩個(gè)滿足測(cè)量精度要求的已知控制點(diǎn)。得到上述資料后,進(jìn)行認(rèn)真校對(duì)檢查,看是否有子項(xiàng)遺漏和錯(cuò)誤。例如,某廠房建設(shè)工程,總平面圖上設(shè)計(jì)有五個(gè)擋土墻,墻高在8.00～17.00m之間,必須要進(jìn)行巖土工程勘察,而勘察委托任務(wù)書中遺漏了擋土墻勘察項(xiàng)目。
　　搜集已有相關(guān)地質(zhì)、水文資料,對(duì)搜集來的資料應(yīng)注意“點(diǎn)面結(jié)合”,既要看區(qū)域性資料,又要注意鄰近已建項(xiàng)目的工程經(jīng)驗(yàn),同時(shí)因所搜集的資料可能來自不同的單位,單位不同對(duì)同一地區(qū)地質(zhì)水文資料也有不同的見解,這時(shí)必須要進(jìn)行分析與篩選,選擇相對(duì)可靠的數(shù)據(jù)和資料,作為編制勘察綱要的依據(jù)。
　　編制勘察綱要前,還要對(duì)擬建場(chǎng)地進(jìn)行踏勘,初步了解擬建場(chǎng)地地形地貌,比便在進(jìn)行勘察綱要的編制要具有一定的針對(duì)性,合理性。例如在一大型勘察項(xiàng)目已有的地質(zhì)資料中有一層強(qiáng)風(fēng)化礫巖,但根據(jù)擬建場(chǎng)地踏勘了解到,強(qiáng)風(fēng)化礫巖應(yīng)該還可以細(xì)分一層全風(fēng)化礫巖,全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化礫巖巖土力學(xué)性質(zhì)差別較大,因而在勘察綱要中增加了該層。后來在鉆探過程中證明勘察綱要中的分層是完全正確的。
　　2制定勘察方案
　　首先要根據(jù)工程重要性、場(chǎng)地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度確定巖土工程勘察等級(jí),根據(jù)擬定的勘察綱要和確定的巖土工程勘察等級(jí),結(jié)合工程實(shí)際情況按現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范要求制定勘察方案。大型工業(yè)廠房建設(shè)工程建(構(gòu))筑物子項(xiàng)多,各子項(xiàng)工程重要性等級(jí)也各不相同,主體建筑物如主廠房、高爐等為二級(jí)工程,有的甚至是一級(jí),而輔助設(shè)施如通廊和轉(zhuǎn)運(yùn)站等為三級(jí)工程,同一等級(jí)建筑物也有荷載大小的區(qū)別和對(duì)地基變形敏感程度不同之分,因此制定勘察方案時(shí)設(shè)計(jì)鉆孔深度和孔間距也要根據(jù)規(guī)程規(guī)范要求和擬建建(構(gòu))筑物情況區(qū)別對(duì)待。
　　勘察方案制定要重點(diǎn)突出,尤其對(duì)勘探、取樣、原位測(cè)試、試驗(yàn)的方法、手段及其工作量的計(jì)劃一節(jié)既要詳細(xì)又要有一定的可操作性,例如對(duì)于鉆孔的深度,首先依據(jù)各擬建建(構(gòu))筑物建筑等級(jí)和擬建場(chǎng)地的巖土層分布,
　　確定哪些為控制性鉆孔,那些為一般性鉆孔,再按巖土工程勘察等級(jí)來設(shè)計(jì)各鉆孔鉆探深度,同時(shí)應(yīng)對(duì)各鉆孔必須進(jìn)入某地層深度進(jìn)行明確(如入基巖不小于8.0m等),這樣在鉆探施工中,機(jī)臺(tái)操作人員知道何時(shí)該終孔。
　　在大型工業(yè)廠房建設(shè)巖土工程勘察中對(duì)勘察方案進(jìn)行技術(shù)交底尤為必要,由于動(dòng)用人員設(shè)備較多,地層變化復(fù)雜,如不進(jìn)行詳細(xì)而具體的技術(shù)交底,在外業(yè)過程中有可能會(huì)亂打仗,甚至達(dá)不到勘察目的。如勘察方案中計(jì)劃在某孔的沖積粘土層要取樣測(cè)試,但實(shí)際可能沒有遇到該層,取而代之是新出現(xiàn)的粉土地層,遇到這種特殊情況若事先未交待,作業(yè)人員有時(shí)就無所適從。
　　3鉆探
　　鉆探應(yīng)滿足《建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ87-92)的基本技術(shù)要求,鉆探方法和鉆進(jìn)工藝應(yīng)根據(jù)地層類別和勘察要求確定,按現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范結(jié)合擬建場(chǎng)地地層情況有針對(duì)性選用,須特別指出如果擬建場(chǎng)地地基主要受力地層中包含有巖石地層時(shí),則應(yīng)選擇一定數(shù)量的鉆孔采用75mm口徑(N型)雙層巖心管和金剛石鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn),確定巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD。由于場(chǎng)地大,可能出現(xiàn)新地層,一般將機(jī)械設(shè)備進(jìn)行分組分散施工,盡早發(fā)現(xiàn)沒有預(yù)料的地層,以便及時(shí)進(jìn)行勘察方案和鉆探方法、工藝的調(diào)整。
　　4取樣和原位測(cè)試
　　大型項(xiàng)目一般占地面積大,要根據(jù)擬建場(chǎng)地地形地貌特征和持力層土質(zhì)不同或承載力不同,將擬建場(chǎng)地劃分為若干區(qū),將取樣和原位測(cè)試數(shù)量均布每個(gè)區(qū)域,地基主要受力地層每一區(qū)域取樣和原位測(cè)試數(shù)量均不少于6件或次,重點(diǎn)關(guān)注不同區(qū)域同一地層物理力學(xué)性質(zhì)和原位測(cè)試數(shù)據(jù)的差異對(duì)比分析。各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析時(shí)應(yīng)按規(guī)范要求對(duì)極差大于其平均值時(shí),應(yīng)查找、分析出現(xiàn)異常值原因,并按粗差剔除準(zhǔn)則補(bǔ)充試驗(yàn)和剔除異常值,必要時(shí)應(yīng)重新分層統(tǒng)計(jì)分析。
　　5地下水
　　遇地下水時(shí)應(yīng)量測(cè)水位。同一場(chǎng)地可能有多個(gè)含水層,應(yīng)采取止水措施,將被測(cè)含水層與其它含水層隔開。鉆孔穩(wěn)定水位應(yīng)在初見水位后經(jīng)一定的穩(wěn)定時(shí)間后量測(cè)。
　　6巖土工程分層
　　野外工作完成后,在及時(shí)檢查、整理鉆孔(探井)記錄的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查資料、室內(nèi)試驗(yàn)和原位測(cè)試成果進(jìn)行巖土工程分層。如同一成因的粘性土因在擬建場(chǎng)地分布區(qū)域不同,其液性指數(shù)(IL)有所不同,可能出現(xiàn)可塑土、硬塑土等多種狀態(tài),這時(shí)要將粘性土劃分多個(gè)亞層;同一成因的砂土因顆粒級(jí)配不一還可進(jìn)一步細(xì)分為細(xì)砂、中砂、粗砂等。
　　但在巖土工程分層要細(xì)化的同時(shí),也要注意將成因相同的力學(xué)性質(zhì)相近的同類地層進(jìn)行合并處理。如在某鋼廠擬建場(chǎng)地中第四系地層中出現(xiàn)卵石和漂石地層,從單個(gè)鉆孔看漂石粒徑在0.50m～3.00m之間,應(yīng)獨(dú)立分層,但從多個(gè)鉆孔形成的剖面圖看,各鉆孔間的漂石層不呈韻律沉積,卵石和漂石無明顯的分層界線,經(jīng)周邊露頭的地層踏勘調(diào)查結(jié)合搜集資料可知卵石和漂石均屬第四系一冰期冰磧冰水粗粒沉積(QⅠgl+fgl)層,分選性較差,以卵石為主,漂石混雜其中,屬混合土,因此冠以“含漂礫卵石層”。
　　7特殊性巖土
　　擬建場(chǎng)地出現(xiàn)特殊性巖土?xí)r,首先要合理確定地基等級(jí),準(zhǔn)確劃分巖土工程勘察等級(jí)。根據(jù)巖土工程勘察等級(jí),對(duì)不同的特殊性巖土應(yīng)有針對(duì)性地布置勘察方案,應(yīng)確保能充分反映特殊性巖土的工程特性,結(jié)合特殊性巖土的工程特性,客觀正確進(jìn)行巖土工程評(píng)價(jià)。
　　8不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害
　　隨著全球氣候環(huán)境不斷惡化,極端天氣出現(xiàn)頻率大增,將加劇不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。因此我們?cè)谟龅酱嬖诓涣嫉刭|(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害隱患的擬建場(chǎng)地進(jìn)行巖土工程勘察時(shí),應(yīng)嚴(yán)肅對(duì)待、科學(xué)勘察、強(qiáng)化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、綜合分析,對(duì)不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害作出正確評(píng)價(jià),結(jié)合整治工程的需要,建議可行的整治方案,減少不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害對(duì)工程建設(shè)的影響。
　　9巖土工程評(píng)價(jià)
　　9.1 場(chǎng)地地層評(píng)價(jià)
　　根據(jù)野外描述鑒定、室內(nèi)巖土試驗(yàn)成果及野外原位測(cè)試結(jié)果,結(jié)合擬建場(chǎng)地周邊原有的地質(zhì)資料,對(duì)勘察場(chǎng)地內(nèi)揭露的各巖土層從狀態(tài)、密實(shí)度、穩(wěn)定性、力學(xué)強(qiáng)度和壓縮性以及滲透性等方面進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)。
　　9.2 邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
　　從定性和定量?jī)蓚�(gè)方面進(jìn)行,首先要分析確認(rèn)可能破壞方式,再者設(shè)定邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的條件,最后確定采用的評(píng)價(jià)方法。在進(jìn)行定量評(píng)價(jià)時(shí)結(jié)構(gòu)面確定及巖土體強(qiáng)度參數(shù)取值以及荷載取值至關(guān)重要,必要時(shí)應(yīng)將結(jié)果與定性評(píng)價(jià)對(duì)比,分析其合理性;邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)目的是為施工圖設(shè)計(jì)提供合理的邊坡工程參數(shù)和邊坡處理建議。
　　9.3 地基基礎(chǔ)方案評(píng)價(jià) 
　　地基基礎(chǔ)方案評(píng)價(jià)是巖土工程勘察的核心內(nèi)容,應(yīng)在充分了解擬建項(xiàng)目的實(shí)際條件(建筑體型、層數(shù)、荷載大小和分布情況、地下室層數(shù)及基礎(chǔ)底標(biāo)高、相鄰建筑物基礎(chǔ)情況)的前提下,根據(jù)建筑場(chǎng)地工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件,同時(shí)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn),考慮施工條件、材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震設(shè)防烈度等因素,進(jìn)行分區(qū)評(píng)價(jià)或進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)子項(xiàng)建(構(gòu))筑物分組分別進(jìn)行評(píng)價(jià)[3]。
　　對(duì)每個(gè)子項(xiàng)建(構(gòu))筑物經(jīng)過分析比較,提出安全、可行、經(jīng)濟(jì)的一種或二種最優(yōu)地基基礎(chǔ)方案。基礎(chǔ)形式(天然地基或樁基礎(chǔ))選擇,既要滿足場(chǎng)地地層條件,也要符合上部結(jié)構(gòu)和荷載要求和施工條件的許可。當(dāng)選擇樁基礎(chǔ)時(shí)一般建議最優(yōu)的1～2類樁型,不宜將各類樁型均寫入勘察報(bào)告中,避免設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)時(shí)無所適從。
　　基礎(chǔ)持力層的選擇,與基礎(chǔ)埋深及基礎(chǔ)形式相適應(yīng)。如在某大型工業(yè)廠房巖土工程勘察中,擬建場(chǎng)地填土較深,一般大于5m,場(chǎng)地第四系土層厚約5～10m,大部分區(qū)域下伏基巖為石炭系中風(fēng)化灰?guī)r(厚度大,未探明),灰?guī)r巖溶較發(fā)育;約1/3區(qū)域下伏基巖有二疊系強(qiáng)～中風(fēng)化頁(yè)巖,厚度約10～30m不等,其下為石炭系中風(fēng)化灰?guī)r(厚度大,未探明),灰?guī)r巖溶較發(fā)育。基礎(chǔ)方案將有強(qiáng)～中風(fēng)化頁(yè)巖區(qū)域與其它部分一樣全部采用沖孔灌注樁,選擇灰?guī)r作為樁端持力層,樁孔穿過厚度約10～30m、承載能力較好的強(qiáng)～中風(fēng)化頁(yè)巖層后,發(fā)現(xiàn)大部分樁還要穿過10～20m的巖溶發(fā)育段,樁端才有不小于5m的完整基巖。
　　但工程從工期、投資、質(zhì)量控制方面考慮,不言而喻的最優(yōu)方案應(yīng)是在有強(qiáng)～中風(fēng)化頁(yè)巖區(qū)域采用人工挖孔樁,選用二疊系強(qiáng)～中風(fēng)化頁(yè)巖作為樁端持力層。基礎(chǔ)評(píng)價(jià)內(nèi)容包括承載力參數(shù)、變形參數(shù)計(jì)算或驗(yàn)算。各項(xiàng)參數(shù)確定一定要注意其相關(guān)性,如地層承載力特征值與壓縮模量對(duì)應(yīng),樁端端阻力特征值與之相關(guān)的液性指數(shù)、孔隙比、密實(shí)度以及原位測(cè)試數(shù)據(jù)等土的狀態(tài)相一致。各項(xiàng)參數(shù)取值必須充分考慮地方經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　參考文獻(xiàn):
　　[1]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.GB50021-2001巖土工程勘察規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
　　[2]JGJ94—2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范