摘要:巖土工程勘察是地基設計的基礎,巖土參數合理提供關系到基礎設計安全性、經濟性和可行性。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人員對規范理解不透、執行不當,有些是規范本身存在不足。下面結合本人實踐對巖土工程勘察中常遇見的相關問題進行淺析,以便與同行交流。
　　關鍵詞: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,應取得巖土工程勘察項目委托書(即合同),附有坐標或地形的建筑總平面圖、設計方提出的詳細勘察委托任務書、不少于兩個滿足測量精度要求的已知控制點。得到上述資料后,進行認真校對檢查,看是否有子項遺漏和錯誤。例如,某廠房建設工程,總平面圖上設計有五個擋土墻,墻高在8.00～17.00m之間,必須要進行巖土工程勘察,而勘察委托任務書中遺漏了擋土墻勘察項目。
　　搜集已有相關地質、水文資料,對搜集來的資料應注意“點面結合”,既要看區域性資料,又要注意鄰近已建項目的工程經驗,同時因所搜集的資料可能來自不同的單位,單位不同對同一地區地質水文資料也有不同的見解,這時必須要進行分析與篩選,選擇相對可靠的數據和資料,作為編制勘察綱要的依據。
　　編制勘察綱要前,還要對擬建場地進行踏勘,初步了解擬建場地地形地貌,比便在進行勘察綱要的編制要具有一定的針對性,合理性。例如在一大型勘察項目已有的地質資料中有一層強風化礫巖,但根據擬建場地踏勘了解到,強風化礫巖應該還可以細分一層全風化礫巖,全風化和強風化礫巖巖土力學性質差別較大,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
　　首先要根據工程重要性、場地復雜程度和地基復雜程度確定巖土工程勘察等級,根據擬定的勘察綱要和確定的巖土工程勘察等級,結合工程實際情況按現行相關規范要求制定勘察方案。大型工業廠房建設工程建(構)筑物子項多,各子項工程重要性等級也各不相同,主體建筑物如主廠房、高爐等為二級工程,有的甚至是一級,而輔助設施如通廊和轉運站等為三級工程,同一等級建筑物也有荷載大小的區別和對地基變形敏感程度不同之分,因此制定勘察方案時設計鉆孔深度和孔間距也要根據規程規范要求和擬建建(構)筑物情況區別對待。
　　勘察方案制定要重點突出,尤其對勘探、取樣、原位測試、試驗的方法、手段及其工作量的計劃一節既要詳細又要有一定的可操作性,例如對于鉆孔的深度,首先依據各擬建建(構)筑物建筑等級和擬建場地的巖土層分布,
　　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來設計各鉆孔鉆探深度,同時應對各鉆孔必須進入某地層深度進行明確(如入基巖不小于8.0m等),這樣在鉆探施工中,機臺操作人員知道何時該終孔。
　　在大型工業廠房建設巖土工程勘察中對勘察方案進行技術交底尤為必要,由于動用人員設備較多,地層變化復雜,如不進行詳細而具體的技術交底,在外業過程中有可能會亂打仗,甚至達不到勘察目的。如勘察方案中計劃在某孔的沖積粘土層要取樣測試,但實際可能沒有遇到該層,取而代之是新出現的粉土地層,遇到這種特殊情況若事先未交待,作業人員有時就無所適從。
　　3鉆探
　　鉆探應滿足《建筑工程地質鉆探技術標準》(JGJ87-92)的基本技術要求,鉆探方法和鉆進工藝應根據地層類別和勘察要求確定,按現行相關規范結合擬建場地地層情況有針對性選用,須特別指出如果擬建場地地基主要受力地層中包含有巖石地層時,則應選擇一定數量的鉆孔采用75mm口徑(N型)雙層巖心管和金剛石鉆頭進行鉆進,確定巖石質量指標RQD。由于場地大,可能出現新地層,一般將機械設備進行分組分散施工,盡早發現沒有預料的地層,以便及時進行勘察方案和鉆探方法、工藝的調整。
　　4取樣和原位測試
　　大型項目一般占地面積大,要根據擬建場地地形地貌特征和持力層土質不同或承載力不同,將擬建場地劃分為若干區,將取樣和原位測試數量均布每個區域,地基主要受力地層每一區域取樣和原位測試數量均不少于6件或次,重點關注不同區域同一地層物理力學性質和原位測試數據的差異對比分析。各項數據進行數理統計分析時應按規范要求對極差大于其平均值時,應查找、分析出現異常值原因,并按粗差剔除準則補充試驗和剔除異常值,必要時應重新分層統計分析。
　　5地下水
　　遇地下水時應量測水位。同一場地可能有多個含水層,應采取止水措施,將被測含水層與其它含水層隔開。鉆孔穩定水位應在初見水位后經一定的穩定時間后量測。
　　6巖土工程分層
　　野外工作完成后,在及時檢查、整理鉆孔(探井)記錄的基礎上,結合工程地質測繪與調查資料、室內試驗和原位測試成果進行巖土工程分層。如同一成因的粘性土因在擬建場地分布區域不同,其液性指數(IL)有所不同,可能出現可塑土、硬塑土等多種狀態,這時要將粘性土劃分多個亞層;同一成因的砂土因顆粒級配不一還可進一步細分為細砂、中砂、粗砂等。
　　但在巖土工程分層要細化的同時,也要注意將成因相同的力學性質相近的同類地層進行合并處理。如在某鋼廠擬建場地中第四系地層中出現卵石和漂石地層,從單個鉆孔看漂石粒徑在0.50m～3.00m之間,應獨立分層,但從多個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,經周邊露頭的地層踏勘調查結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
　　擬建場地出現特殊性巖土時,首先要合理確定地基等級,準確劃分巖土工程勘察等級。根據巖土工程勘察等級,對不同的特殊性巖土應有針對性地布置勘察方案,應確保能充分反映特殊性巖土的工程特性,結合特殊性巖土的工程特性,客觀正確進行巖土工程評價。
　　8不良地質作用和地質災害
　　隨著全球氣候環境不斷惡化,極端天氣出現頻率大增,將加劇不良地質作用和地質災害的發生。因此我們在遇到存在不良地質作用和地質災害隱患的擬建場地進行巖土工程勘察時,應嚴肅對待、科學勘察、強化動態監測、綜合分析,對不良地質作用和地質災害作出正確評價,結合整治工程的需要,建議可行的整治方案,減少不良地質作用和地質災害對工程建設的影響。
　　9巖土工程評價
　　9.1 場地地層評價
　　根據野外描述鑒定、室內巖土試驗成果及野外原位測試結果,結合擬建場地周邊原有的地質資料,對勘察場地內揭露的各巖土層從狀態、密實度、穩定性、力學強度和壓縮性以及滲透性等方面進行綜合分析評價。
　　9.2 邊坡穩定性評價
　　從定性和定量兩個方面進行,首先要分析確認可能破壞方式,再者設定邊坡穩定性評價的條件,最后確定采用的評價方法。在進行定量評價時結構面確定及巖土體強度參數取值以及荷載取值至關重要,必要時應將結果與定性評價對比,分析其合理性;邊坡穩定性分析評價目的是為施工圖設計提供合理的邊坡工程參數和邊坡處理建議。
　　9.3 地基基礎方案評價 
　　地基基礎方案評價是巖土工程勘察的核心內容,應在充分了解擬建項目的實際條件(建筑體型、層數、荷載大小和分布情況、地下室層數及基礎底標高、相鄰建筑物基礎情況)的前提下,根據建筑場地工程地質條件和水文地質條件,同時結合工程經驗,考慮施工條件、材料供應以及地區抗震設防烈度等因素,進行分區評價或進行一個或多個子項建(構)筑物分組分別進行評價[3]。
　　對每個子項建(構)筑物經過分析比較,提出安全、可行、經濟的一種或二種最優地基基礎方案。基礎形式(天然地基或樁基礎)選擇,既要滿足場地地層條件,也要符合上部結構和荷載要求和施工條件的許可。當選擇樁基礎時一般建議最優的1～2類樁型,不宜將各類樁型均寫入勘察報告中,避免設計人員在進行樁基設計時無所適從。
　　基礎持力層的選擇,與基礎埋深及基礎形式相適應。如在某大型工業廠房巖土工程勘察中,擬建場地填土較深,一般大于5m,場地第四系土層厚約5～10m,大部分區域下伏基巖為石炭系中風化灰巖(厚度大,未探明),灰巖巖溶較發育;約1/3區域下伏基巖有二疊系強～中風化頁巖,厚度約10～30m不等,其下為石炭系中風化灰巖(厚度大,未探明),灰巖巖溶較發育。基礎方案將有強～中風化頁巖區域與其它部分一樣全部采用沖孔灌注樁,選擇灰巖作為樁端持力層,樁孔穿過厚度約10～30m、承載能力較好的強～中風化頁巖層后,發現大部分樁還要穿過10～20m的巖溶發育段,樁端才有不小于5m的完整基巖。
　　但工程從工期、投資、質量控制方面考慮,不言而喻的最優方案應是在有強～中風化頁巖區域采用人工挖孔樁,選用二疊系強～中風化頁巖作為樁端持力層。基礎評價內容包括承載力參數、變形參數計算或驗算。各項參數確定一定要注意其相關性,如地層承載力特征值與壓縮模量對應,樁端端阻力特征值與之相關的液性指數、孔隙比、密實度以及原位測試數據等土的狀態相一致。各項參數取值必須充分考慮地方經驗數據。
　　參考文獻:
　　[1]中華人民共和國建設部.GB50021-2001巖土工程勘察規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2002.
　　[2]JGJ94—2008,建筑樁基技術規范