提高岩土工程勘察质量及对策探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 提高岩土工程勘察质量及对策探讨 摘要：岩土工程勘察是工程建设 中极其重要的一个基础环节，其质量的 优劣直接影响工程建设的质量和社会经 济效益和使用安全。作者从事岩土工程 工作多年，分析了当前岩土工程勘察中 常见的质量问题，并针对如何提高岩土 工程勘察质量的措施和办法进行了探讨。 中国论文网 /2/view-12908226.htm 关键词：岩土工程勘察；原因分 析；质量；对策 0 前言 随着我国城市化水平的不断提高， 科学技术的进步和社会的发展，今后兴 建的建筑将以大型建筑、高层建筑和智 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 能建筑为主体，采用传统的勘察方法和 传统的勘察手段已经很难满足设计的需 要，岩土勘察工作显得尤为重要，下面 总结出可能导致勘察失误的几个方面进 行探讨：就如何提高我国岩土工程勘察 质量有效地解决了岩土勘察中的技术难 题。谈一点浅见，供同行参考。 1 岩土工程勘察的基本任务 通过工程地质调查与测绘、勘探 与岩土取样、原位测试、室内试验和岩 土工程监测等工作，岩土工程勘察要完 成的任务有：场地的稳定性评价；提供 场地地层和地下水分布的几何参数和岩 土体工程性状参数；对建筑地基作出岩 土工程评价，对基础方案、岩土加固与 改良方案或其他人工地基没计方案进行 论证和提出建议，根据设计意图监督地 基施工质量；预测由于场地及邻近地区 自然环境的变化对建筑场地造成的影响， 以及工程本身对场地环境可能产生的变 化及其对工程的影响：为现有工程安全 性的评定、拟建工程对现有工程的影响 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 和事故工程的调查分析提供依据；指导 岩土工程在运营和使用期间的长期观测， 如建筑物的沉降和变形观测等工作。 2 岩土勘探 岩土工程勘察报告的编写、审查、 审定和使用均是基于施工与测试所收集 的岩土资料是真实准确、连续、完整的， 所以野外勘探与测试是保证勘察质量的 关键，也是控制岩土工程勘察质量的难 点，这一环节主要出现的质量问题简述 如下： 2.1 现场测量放样不规范。 很多勘察项目钻孔柱状图中没有 坐标系统，现场放样不规范，放样采用 的仪器不合格，甚至用地质罗盘加皮尺 放样，或“勘探点平面位置图” 中没有坐 标系统，大部分钻孔坐标系统未经闭合。 2.2 回次进尺不合理。 勘察钻探施工中，片面追求工作 量，回次进尺过长，回次采芯率不控制， 往往采用水钻快速钻进，地下水位以上 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 松散土层也采用水钻，然后干钻一定长 度，导致岩土芯原状结构破坏、土样含 水量失真，致使现场岩土工程师编录误 判；岩芯采取率偏低，特别是破碎岩及 松散地层，无法准确地划分岩土层，特 别是遇到软弱夹层，风化岩中的囊状风 化、夹层风化，往往漏层，给建筑物的 安全留下隐患；施工钻探时土层应尽量 采用干钻，地下水位以下土层宜采用小 泵量慢速钻进，尽量减小回次进尺，特 别是破碎及松散软弱岩土层回次进尺不 得超过 05m。 2.3.取土器、标贯器不合格。 土时很多勘察项目不是采用标准 的取土器取土，而是直接在岩土芯中切 土裹样，导致很多室内测试的土的物理 力学参数失真，出现矛盾的现象，勘察 施工中对流塑可塑的土样应采用薄壁 取土器取土，硬塑以上的土样应采用双 重或三重管取土器取土，方能确保钻孔 内取出的土样保持原位特征。标准贯入 测试前未规范要求先行清除孔底残碴， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 预先贯入 15cm 并记录锤击数，再进行 正式测试，每 10cm 记录一次锤击数； 标准贯入器不合格，触探器刃口发生卷 口也不及时更换，更为糟糕的是很多勘 察单位不配备标准的自动落锤，凭经验 填写。轻便触探没有针对性地随便乱用， 测试深度也远远大于规范规定的不大于 4m 的要求，轻便触探取得的数据未经 统计分析就用作岩土工程评价。 2.4. 终孔层位不满足技术要求中 所规定层位。 勘探地层难以钻进时，勘探班组 为了追求生产效率，从而摆完整岩芯来 蒙骗现场技术人员，或者在石灰岩地区 故意忽略溶洞，导致没有达到勘察目的， 以致给施工建设阶段带来没有依据可循， 后果非常严重。 25 场地与地基的稳定性问题 场地是指工程建设直接占有使用 的有限面积的土地，从岩土工程观点看， 场地范围内及邻近的地质环境都会直接 影响场地的稳定。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 地基是指承托建筑物基础的那一 部分范围很小的场地。地基因受建筑物 传来的各种动、静荷载作用而产生的变 形(沉降、倾斜) 或因地基本身强度不足 而失稳，所以地基和建筑物的相互依存 的关系，更为具体、直接。 场地稳定性评价主要考虑影响工 程稳定的各类不良地质现象，如地震、 岩溶、滑坡、泥石流等。地基稳定性评 价主要考虑地层的均匀性，各土层物理 力学性质指标。地基土承载力的综合评 价可利用公式计算、原位测试、按土性 指标查表等三种方法，这几种方法确定 的地基承载力数值有所出入，应综合确 定。 2.6 地层分层不合理。 场地钻孔深度内的岩土层未按工 程地质单元分层，未结合岩土层的沉积 环境、成因类型以及力学强度进行划分； 岩体风化带的划分不合理，有的不同强 度的岩石的风化带也划分入同一风化岩 体，大家都知道，软质岩与硬质岩的风 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 化岩体其强度与变形是完全不同的，其 对水的敏感程度也不同；对软弱夹层不 够重视，经常漏层（漏编） ；对风化岩 体的划分标准同一场地有时都不一致， 强风化岩体与全风化岩体采用标准贯入 击数进行划分已为工程界所接受，但中 风化以上岩体风化带划分较混乱，有的 仅以岩石单轴抗压强度划分中风化岩体 以上风化带，众所周知，风化岩体划分 主要是以岩石矿物成份或基质成份的风 化程度以及裂隙的发育程度为依据进行 风化级别的划分，不能以为某一风化级 别的风化岩体中不能存在更高或更低一 级的风化岩石，而是要看岩体强度由何 种风化程度岩石抑制或结构面控制进行 风化程度划分才较为合理。 2.7 地下水位观测。 大多数场地未作初见水位观测， 静止水位的观测没有进行洗孔，也未按 要求观测静止 24h 的地下水静止水位， 导致所观测到的地下水静止水位、水层 厚度失真；对于有降水要求的地下工程 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 未按要求进行抽水试验，提供各岩土层 的渗透系数。 3内业资料整理 对于野外及室内测试分析所收集 的分散、零乱的原始资料必须经过岩土 工程师运用所掌握的岩土理论和实践经 验进行总结分析，以便于设计人员结合 场地特征有针对性地进行设计，是岩土 工程勘察不可或缺的重要一环，勘察质 量的高低也从这一环节中得到体现；当 前该环节主要存在的质量问题有如下几 个方面： 3.1 对岩土参数统计理论不熟悉。 在岩土参数的统计与分析中，不 问青红皂白，对异常值不加分析剔除， 一律参与统计分析，导致分析误差过大， 标准差、变异系过大，得出场地分析不 合理、不正确的结论，这主要是对统计 概念、理论不明确所至，岩土参数是建 立在置信度为 95% 的数学期望值，其 代表值是服从概率正态分布的。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 从理论上来，对所得的无限大的 数据应用数理统计方法加以处理，以经 过处理的实测数据为基础，根据统计推 断原理，选择正态、对数正态、伽马、 极限 I 型、极限型、极限型等概率 分布类型作为检验假设对象，在检验的 显著性水平统一取 005 的前提下，通 过 K-S 检验或 x2 检验，确定任意参数 的概率分布 f(x)，并通过矩法估计确定 其统计参数的平均值和变异系数，一般 岩土参数统计均采用正态概率分布类型。 3.2 对岩土参数的取值不理解。 对岩土参数的标准值片面地理解， 不论什么岩土参数均提供标准值，其实 “标准值”有其确切的定义，也有其明确 的使用范围，对材料的强度和出现的荷 载而言其标准值是存在的，而对于岩土 的大多数物理性质参数其只有基本值， 是不存在标准值的；对岩土的工程特性 指标其标准值是存在的，例标准贯入测 试的击数值、土的抗剪指标等，因为这 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 些参数的获得是土样发生完全破坏时的 强度，其有标准值是可以理解的。 对于岩土层的指数分数测试 指标只需提供参数的平均值，而对于工 程特性指标例如标准贯入锤击数、原位 测试所得的土的强度指标和室内测试的 土的强度指标等必须提供标准值、基本 值或特征值。 土的一般性物理指标统计其平均 值、最大值和最小值就可满足要求；而 对于关键性物理力学指标例如孔隙比、 压缩模量、抗剪强度指标、标准贯入试 验锤击数等除统计其平均值、最大、最 小值外，还应提供其标准差、变异系系 数；对标准差与变异系数的概念，很多 岩土工程师滥用，用于评价岩土报告中 参数的合格与否，其实这是对统计参数 的理论原理不太了解的缘故。 3.3 对荷载和承载力概念不明确。 根据有关规范规定，岩土的工程 特指标有标准值、平均值及特征值；而 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 荷载可分为永久荷载和可变荷载，荷载 有三种代表值：标准值、频遇值和准永 久值，对于永久荷载只有一个代表 值 标准值，可变荷载有三个代 表值：标准值、频遇值和准永久值。对 承载力概念不明确，术语不符合规范要 求，有的甚至还用“ 地耐力 ”这一废除了 多年的术语，计量单位不符合 sI 制要 求，例“kgf cm2”，质量单位与重力单 位混为一谈；把承载力看作一个定值， 目前对承载力的概念主要有如下几种说 法： “地基极限承载力 ”是使地基发生 剪切破坏，失去稳定时的基础底面最小 压力，即地基能受承的最大荷载强度； 地基极限承载力和地基容许承载力是一 对承载力概念。 “地基承载力特征值” 是指由载荷 试验测定的地基土压力变形曲线线性变 形段内规定的变形所对应的压力值，其 最大值为比例界限值是按正常使用极限 状态的原则确定，在保证地基稳定的条 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 件下使建筑物和构筑物的沉降量不超过 允许的承载力值，与“ 允许承载力 ”概念 等同，地基的承载力与建(构)筑物的荷 载是在相互协调的过程中完成的，开始 设计时不宜将承载力看作定值，而应在 调整中确定地基承载力，最终使基底压 力一地基承载力验算满足设计要求。 “地基承载力基本值” 是指按有关 规范规定的一定的基础宽度和埋置深度 条件下的地基承载力，按有关规范查表 确定。 “地基承载力标准值” 是指按有关 规范规定的标准方法试验并经统计处理 后的承载力值。 “地基承载力设计值 ”是 地基承载力标准值经深宽修正后的承载 力值或按荷载试验和用实际基础宽度、 深度按理论公式计算所得的地基承载力 值。 根据以上对承载力值概念的理解， 岩土的承载力非定值，它是随主要持力 层土的状态、基础埋深、基础大小、基 础和建筑物结构刚度而变化、建筑物荷 载特点和所采用的地基土压缩模型、地 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 基模型有关；由于地基土的不均匀性， 地基土反力存在集中现象，导致地基承 载力随基础刚度的不同而产生变化，当 基础刚度大时(刚性) ，根据应力解基底 应力分布是两边大，中间小，地基土承 载力可取高值，使基底中间的土承受更 大的压力以调整不均匀沉降，以利于基 础中间地基土承载力得到充分的发挥； 而基础刚度较小时(柔性) ，根据应力解 基底应力是两边小中间大，地基土承载 力可取低值，使基础两边地基土承载力 得到充分的发挥。 3几点结论与建议 (1)勘探施工时加强过程监控，使 质量隐患消除在萌芽状态；建筑施工时 加强验收，对重大的地基岩土问题实行 会审制度，以验证岩土勘察报告及促进 岩土科技进步。 (2)加强施工图审查制度，提高施 工图审查工程师水平，并推行