巖土工程勘察問題探究

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巖土工程勘察問題探究

1巖土工程勘察中存在的常見問題

1.1勘察前資料收集不全

根據《巖土工程勘察規范》的規定可知,勘察中要結合附有地形以及坐標的建筑總平面圖,來對地面整平標高及建筑物結構特點、埋置深度、基礎形式、地基允許變形、荷載、性質和規模等資料進行搜集。然而,相當多的前期勘察報告資料搜集并不全面,擬建工程的基礎埋深、結構形式、正負零標高、整平標高與荷載分布等不明確,直接影響著工程勘察工作量布置,同時也削弱了巖土分析評價的合理性與準確性。而只有在工程勘察之前,資料搜集全面,明確設計意圖,才能正確解決工程設計和施工中的巖土工程問題。

1.2外業鉆探施工

1)勘探點的間距、深度的掌握。

外業施工中,勘察人員按勘察方案中確定的鉆孔深度和間距施工,無法切實按照地層的具體狀況做到隨機應變,繼而致使在整理內業資料的過程當中發現相鄰勘探點間有著非常大的地層變化;在濕陷性黃土地區,發現探井未穿透濕陷性黃土層;在勘探深度范圍內,存在軟弱巖土層,發現勘察資料提供的勘探深度不滿足變形計算要求。這些現象的發生,都是由于我們現場的勘察人員死板教條,不能根據現場實際情況對勘探點深度和間距進行調整,未能準確查明地層分布規律和場地工程的地質條件,埋下工程隱患。

2)原位測試。

原位測試應嚴格按GB50021—2001巖土工程勘察規范(2009年版)第10節進行,但在施工過程中經常性的會出現所謂“捷徑”,靜力觸探沒有切實按照規定來標定探頭測力傳感器與電纜,導致數據采集缺乏準確性,特別是在地溫和氣溫有著較大差別的冬夏季,觸探指標之間的相差會更大;標準貫入試驗不嚴格根據具體的規定來校正孔深與桿長,在孔底及縮徑有殘留擾動土時,無法盡快發現標貫器未準確下達到測試位置,致使嚴重的標貫擊數失真;對于重型的動力觸探和超重型的動力觸探,根據有關規定需要連續貫入,并且定深旋轉觸探桿,以便于將側摩阻減小,但是現場施工中,因連續貫入相對較為緩慢,當遇到稍大卵石錘擊不進的情況或者起桿困難時而放棄連續貫入,導致對碎石土評價原本就缺乏有效手段的觸探擊數不詳實,繼而加大碎石土評價的難度。

3)土樣的運輸及采取。

對于試樣的采集,要根據GB50021—2001巖土工程勘察規范(2009年版)和JGJ/T87—2012建筑工程地質勘探與取樣技術規程規定進行采集。然而,在實際的巖土工程勘察中,卻存在著許多不規范的樣品采集現象。比如取得的樣本,沒有及時封蠟標識送檢處理,在選擇取樣數量時,不考慮場地的大小和地層的復雜性,只追求樣品的數量達到規范6件要求,沒有考慮土樣的均勻性和代表性是否滿足規范要求。原狀土樣在運輸的過程中,未采取必要的防護措施,造成部分土樣的擾動;采集碎石土樣時,由于充填的細顆粒大都隨循環液帶出孔外,采集到的樣品以大顆粒為主,這便會對實際級配的定性帶來影響;當采取地下水試樣時,要采用泥漿護鉆進或者沖洗液進行鉆孔,其水樣成分不能代表真實的地下水成分。這些不規范的行為導致土工試驗指標與實際情況相差甚遠,為工程建設留下安全隱患。

4)野外編錄及地層的劃分。

野外的鉆探編錄是最基礎、最直觀的資料,編錄的準確性直接影響到地層劃分和巖土工程的分析評價。而在現實的施工中,很大一部分的鉆探編錄人員未接受過專業的培訓,地層巖性辨別不清,專業術語不規范,描述不全面,給內業資料的整理帶來很大的困難。對于地層的劃分,往往是以鉆孔原始編錄為依據,地層的劃分是室內資料整理尤為重要的因素。在相對較大型的工程勘察項目中,因鉆探施工基本上均采用的為多鉆機平行作業的形式,其中涉及到數量較多的編錄人員和技術人員,各鉆機班組通常是各行其是,班組之間沒有進行及時有效的溝通,鉆孔編錄沒有統一標準,最終導致資料匯總難以達到統一標準,由此加大了室內整理的難度。因而為了防止上述問題,當開始施工時,需要把技術人員集中起來對1個~2個鉆孔進行共同勘探,統一編錄形式,并且還應當委派專業人員到現場做好勘探區域的野外分層連線,但凡發現異常務必要及時處理,以便于確保地層劃分準確,保證勘察質量。

1.3巖土工程分析評價

巖土工程的分析評價,應在充分了解工程結構的類型、特點、荷載情況和變形控制要求等的基礎上進行,同時要充分考慮當地經驗和類似工程的經驗。

1)天然地基均勻性評價。

根據GB50021—2001巖土工程勘察規范(2009年版)4.1.11規定,要對地基的均勻性進行評價分析。對于天然地基均勻性評價,需要根據《高層建筑巖土工程勘察規程》中的有關規定,然而,對于一般類型的建筑物,該規范中并未明確給出評價方法,現如今,相當多的單位依據的是建筑地基均勻性評價方法加以評價,但是由于一般的多層建筑和高層建筑的結構類型、基礎型式、荷載要求、變形特點等有一定的差異,簡單套用高層規范的評價方法并非妥善,因此,應當按照各地區的實踐經驗來對評價方法進行確定。

2)天然地基承載力特征值的確定。

在確定天然地基承載力的特征值時,需要根據野外勘察揭露的地層巖性、土工試驗結果、原位測試成果,結合地區經驗來確定。由于勘察技術人員的水平各異,對規范理解深度的不同,地區經驗的差異,導致了在同一勘察場地不同的勘察單位,不同的技術人員提供的數據不同,甚至差異較大。天然地基承載力確定高了,可能造成建筑物沉降變形大,不安全;承載力確定低了,地基處理費用就高,可能造成工程浪費。建議各地區建立起成熟的經驗,來指導勘察工作的進行,提高勘察工作的質量,很好的為工程建設服務。

3)地震效應分析評價。

GB50011—2010建筑抗震設計規范規定,對丁類建筑和丙類建筑中層數不超過10層,高度不超過24m的多層建筑,可根據地層的fak值來估算土層的等效剪切波速。場地類別的確定,是根據等效剪切波速和建筑場地的覆蓋層厚度來確定的,對于層數較少的多層建筑,勘探點的深度較淺,一般在15.0m~20.0m左右,剪切波速的測試深度一般不能滿足確定覆蓋層的厚度,所以很多勘察報告中就“根據地區經驗”來確定覆蓋層厚度。根據估算的等效剪切波速和地區經驗確定的覆蓋層厚度,有可能導致了場地類別判定的偏差。在對砂土或者飽和粉土進行液化初判的過程中,所選取的地下水位應當是設計基準期之內的最高年平均水位,亦或是根據近期最高年水位,但是其中涉及到非常多的勘察報告,由于缺乏這方面資料的收集,評價時水位采用勘探時量測的水位,這也可能影響液化判別的準確性。

1.4從事巖土工程勘察人員的綜合素質有待提高

在巖土工程勘察中,部分從事巖土工程勘察的技術人員對工程勘察的重要性認識不足,對規范的理解深度不夠,在具體的工程實踐中存在以下問題:勘探點的合理布設問題、地質界面劃分問題、巖土參數的合理性問題、室內原始資料的分析整理問題等。上述問題的原因就在于勘察人員沒有熟練的掌握勘察理論,將理論與實際相結合的技術經驗缺乏,建筑、結構設計相關的知識不足,補充印證的能力和總結歸納的能力低下。因此,為了加強工程勘察質量,務必要不斷的提升勘察人員的整體素質水平。

2巖土工程勘察的改進建議

2.1嚴格規范勘察市場,減少惡意競爭

嚴格規范勘察市場秩序,避免因為競爭壓價而導致的弄虛作假現象。加大對市場的監管力度,建立完善的市場監管體制。與此同時,加強對勘察現場作業的有效監督和管理,運用強制性的手段和措施來避免上述問題的發生,為工程建設提供強有力的安全保障。

2.2加強勘察人員的技術培訓

1)對勘察人員定期進行相關規范的培訓

使他們對規范理解的更加徹底,對勘察技術的使用也更加靈活;

2)對勘察人員進行勘察最新科研成果的學習

讓他們的思想和技術緊跟時代潮流,爭取行走在專業領域的最前列;

3)對勘察單位內部崗位實施輪換制度

以此來促進各個勘察專業知識上和技術上的滲透和交流,定期組織單位內部的勘察學術交流會,讓每一個工作人員將自己所總結的工作經驗和發現的工作問題分享給大家,一起努力,共同進步;

4)強調計算機技術的應用

(如承載力計算、土壓力計算、變形深度計算亦或是地震效應分析、動力有限元計算、沉降分析、數理統計、基坑支護設計計算、滲流分析等),采取這些措施無疑可以大大提高勘察人員的技術綜合能力。

2.3加強質量管理,有效應用各種質量管理辦法

1)勘察單位內部質量管理建設。

為保證巖土工程勘察的質量,勘察單位應加強ISO9000質量體系,借助于控制企業行為,實現對質量的有效控制。從質量體系文件、執行程序再到反饋問題等各個勘察設計階段,繼而實現跟蹤監控,由此確保質量體系文件的真正落實,最終推動勘察設計企業的產品及管理質量的同步提升。

2)政府機構和監督機構強制質量審查。

勘察單位自身加強內部管理的同時,還需要相關的監督部門和政府機構攜手共同強化市場的規范化管理,應全面做好勘察報告的檢查與審核,并且要詳細的審核報告中的諸多指標數據資料,應當注意的是,要重點對工程場地的施工建議、基礎選型論證、穩定性評價以及勘察結論等內容予以審核,如果有必要還應當展開技術論證,從而最大限度的保證勘察分析過程的專業性。

3結語

如果工程勘察工作完成的不理想,極易引起不必要的質量安全事故,這便會給國家財產帶來難以估量的損失,甚至還會給社會帶來一系列的安全隱患。所以,從事巖土工程勘察的人員一定要提高自己的專業水平,認清巖土工程勘察的重要性,進一步加強學習,改進勘察手段,從而提高勘察質量。

作者:張再根 單位:山西冶金巖土工程勘察總公司

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