岩土工程勘察中常见问题的分析和解决措施

时间:2022-02-22 02:14:07

岩土工程勘察中常见问题的分析和解决措施

[摘要]随着建筑工程技术不断发展和应用,岩土工程勘察成果在工程设计和施工中的作用显得越来越重要,准确的勘探数据为工程施工建设的进行提供了可靠的保证。但是,在当前岩土工程勘察过程中还存在很多的问题需要我们进行解决。

[关键词]岩土工程勘察、问题、分析

中图分类号:S29 文献标识码: A 文章编号:

一、前言

在工程建设过程中,岩土工程勘察成果作为工程建筑基础设计和施工的重要依据,勘察成果的准确和具有针对性是工程建设质量、安全和工期的保证。如何避免岩土工程勘察常见问题的发生,以及在出现问题时如何及时处理,对保证勘察成果的质量和工程建设的顺利进行具有非常重要的意义。

二、岩土工程勘察的重要性

岩土工程勘察一般时间短、任务重且突击性强,且面临较大的市场竞争压力,要做好岩土工程勘察工作不是件容易的事。但如果勘察成果有问题,会引起工程成本增加、或工程安全性出现问题、或者工期被拖长等,岩土工程勘察成果对整个工程的影响体现了岩土工程勘察的重要性。做好勘察前的准备工作是重要的。但往往勘察前准备不充分,缺乏详细资料,这样不仅浪费了勘察工作的时间,同时也阻碍了勘察工作的顺利进行。准备工作是不容忽视的,正所谓磨刀不误砍柴工。勘察工作人员应在确保勘察质量的基础上,收集详细的勘察资料,并积极地开展安全、技术的交底,针对工程特征做好全面的准备工作,更好的指导勘察工作的顺利进行。有些勘察单位仅凭业主的陈述,按其要求实施勘察,这样必导致勘察报告深度和广度不符合要求,造成施工过程的困难,甚至需要重新勘察。施工前一定要弄清勘察设计要求和目的,尤其是一些特殊要求,如电阻率测量、基坑支护、地下水渗透性等,才能在广度和深度上满足设计要求,更好的完成勘察工作。

二、勘察理念

国外的勘察规范或技术规定对岩土工程勘察规定的都比较细,可以说是面面俱到,甚至一个微小的细节。国外的规范、标准或技术规定往往强调对基本原理的把握,应用规则是对基本原则的实施性说明,至多是推荐一些公认公式,与一般教科书没有大的出入,很少向规范使用者提供具体的工程参考取值;国外的岩土工程勘察中,专家普遍认为基于特定的场地条件的勘察方法、勘察结果的评价及岩土参数的确定,并不是一种精确的科学,而是一种技艺,许多情况下,勘察工作中需要由经验得到工程判断来解释现场勘察的结果,并获得用于设计的代表性数据。国外规范并不对如何从现场勘察数据选定代表性的岩土工程参数做出硬性规定。由于岩土具有非均质性,数据的选取需要岩土工程师根据现场和工程场地条件,结合自己的工程经验和技术水平来进行数据选取,针对每一具体问题,要充分利用学科的理论知识和时间经验,综合、辨证地分析研究,才能找到合适的解决问题的方案。总之,国外的岩土工程勘察,特别注重的是场地条件与岩土工程师的个人能力,一个项目的勘察,经过工程师的考察和资料分析,以其个人能力为基础,强调以人为本,充分信任岩土工程师的能力和信任工程师体系,对项目进行勘察设计并进行实施。

而国内勘察规范在基本原理、应用规则和参考取值三个方面至少是并重的,很多规范对于参数如何取值的具体规定占了规范的相当篇幅;大部分国标、行标和地方性标准都对承载力、沉降、稳定性分析等给出了特定的公式;规范别强调统计关系,不仅规定统计方法,往往还给出了基于统计关系,用图表形式给出各种参数或经验系数、修正系数的取值方法。所以出现了国内的岩土工程勘察基本以标准为主,符合相应的规范和规定才是根本,基于此目的,我国的岩土国家规范中表现出了多条强制性条文,规定了不同建筑物必要的工作量和工作方法,这样就导致了对研究程度较高的区域,将会做大量的重复性工作;而对于具有特殊条件的区域,虽然满足规范条文的要求,能通过审查,但缺乏必要的补充工作,评价结果未必准确,会降低勘察成果的质量,容易产生偏差。总之,国外岩土工程勘察强调以人为本,而国内岩土工程勘察则强调以规范、标准为本,体现了其适应性、合理性和灵活性、针对性较差的特点。

三、岩土工程勘察中存在的主要技术问题

随着我国国民经济不断高速发展,众多基础建设项目和现代化超高层建筑物不断兴建,基础和基坑开挖深度越来越深,各种公共建筑物的建筑风格迴异,其平面和立面变化大,给结构和勘察专业带来诸多的新课题,采用传统的勘察方法和手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。这些问题主要有以下几个方面:

1、地质形态和岩土参数问题: 主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和深度的确定。岩土参数主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室内、外试验的岩土层如粗颗粒土和风化岩等,其岩土设计参数( 承载力、变形指标等) 难于确定。

2、综合能力问题: 主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨别真伪、去伪存真、归纳总结的能力。缺乏建筑结构设计方面的知识,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料不能满足设计的需要。

3、技术素质问题: 主要是勘察技术人员知识的广度和深度问题,勘察各专业缺乏内部沟通、技术交流,对各自技术服务的对象和技术发展状况不了解,导致碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不知应采用何种技术方法和手段去解决所碰到的技术问题

4、勘察依据不充分、目的不明确

设计意图明确,才能有的放矢地合理布置工作量,解决工程设计和施工中的岩土工程问题。《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001()2009年版)第 4.1.11 条明确规定详勘时应“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础型式、埋置深度、地基允许变形等资料”。但不少勘察报告前期资料收集不全,拟建工程的结构形式、规划地坪标高、勘探点坐标等情况不清,设计单位的勘察技术要求缺乏。对涉及公众利益方面的安全、环节不够重视,忽视对工程场地原有地形地貌、不良地质作用及地质灾害调查。如某勘察报告在工程场地内有多个钻孔遇到防空洞,防空洞距地下室底板仅 3m,可勘察文件在平面布置图上不标示,在报告中不予以查明、评价,又不提请注意。又如某住宅小区,原为丘陵地带的山间盆地,人工渔塘较多,堆填后用于住宅开发。某勘察单位没有搜集原有地形资料,也不向附近居民访问,仅根据钻探成果推荐了天然地基,施工开挖发现实际情况与勘察报告大相径庭,原来建筑物的所有钻孔均布置在塘堤上,致使业主不得不进行基础变更。

5、勘探工作量及测试取样分布不合理

GB50021-2001(2009 年版)对不同建、构筑物的勘察间距、勘探点的数量、位置及深度布置都有明确规定。实际操作中不按规范要求设计勘察点的情况十分普遍,甚至于在建筑物周边、角点没有勘察点:孔距超规范、孔深不合要求。如桩基勘察达不到 GB50021-2001(2009 年版)第4.9.2和4.9.4 的规定;对需要进行建筑场地和液化判别的勘探孔孔深达不到《建筑抗震设计规范》(GB50021-2001)2008 版的深度要求:测试、取样孔小于勘探孔的 1/3;测试取样达不到强制性条文规定。一些勘察企业在承担业务时,不按《原状土取样技术标准》(JGJ89-92)进行,对所取试样不及时封蜡、标识、送检;在取样数量上钻规范空子,不论场地范围多大,不管地基土状态如何,只求满足取样或测试6件(次)的低层次要求,根本不考虑测试、取样的代表性和均匀性。对软弱下卧层不进行取样分析,甚至于为表面上满足不少于 6 件(组)的要求而将应当分层的层位加以合并。对数据的变异性不作检验、剔除。这样勘察结果的合理性自然值得推敲,对设计的影响显而易见的。如计算承载力fak 时,抗剪强度指标c、Φ值应为基底以下 1倍基宽深度内的抗剪强度标准值。当基础底下为多层地基土或地基土的状态变化较大,如何提供合理的抗剪参数更需要岩土工程师们斟酌。不考虑勘察等级而一味地追求钻探进尺,无谓增加勘察工作量的现象也较为普遍。如某住宅小区位于基岩区,具备采用天然地基的良好条件,但某勘察单位钻孔控制深度竟然比建筑物高度还要多,为场地类别划分进行的剪切波速测试竟然测到微风化岩层。

6、勘察测试手段、方法的不适宜性

对勘探装备、勘探手段、取土器规格、取样方法的适宜性和合理性缺乏了解。如对静力触探装备不定期标定、贯入速率控制不严,甚至单纯采用静力触探来取代全部勘察工作:在碎石土层中做标准贯入试验,圆锥动力触探试验不连续、不提供综合修正结果:没有清除孔底废土就进行标准贯入试验,原位测试结果与现场鉴别及土工试验成果相悖的情况时有出现。岩层中钻进时,无岩芯采取率,因而无法了解其钻探效果等。

7、岩土分类、描述欠准确

GB50021-2001 在第 3.2、3.3 条中增加了岩石完整性分类和对黏性土、粉土的光泽反应、摇震反应、干强度和韧性描述,弥补了其他鉴别方法的不足。如何进行目力鉴别、规范岩土描述,灶的分类标准》(GBJ145-90) 和国外通用技术标准均有介绍。但作为勘察,第一手资料、原始记录质量低劣在目前业内极为常见,已严重影响到勘察成果的质量.甚至导致错误性结论。勘察报告中岩土分类、描述与相关分析测试结果不一致的现象比较突出

四、对岩土工程勘察改进的建议

1、加强勘察市场规范、监督和管理

加强对勘察合同、勘察纲要的审查和管理,防止盲目、无用的勘察。加强勘察现场工作的监督,防止勘察造假的产生。加强对勘察报告的审查,严格审查勘察报告中的工作量、勘探质量、资料数据分析及结论建议,重点把关基础选型论证,场地稳定性评价及施工建议等内容,防止勘察报告中只重视结论不注重相关重要建议的提出。4)加强政府部门和社会相关监督机构对勘察市场的监督和管理,推行岩土工程监理体制,防止恶性竞争的发生。

2、加强岩土工程技术人员培训、实施注册岩土工程师要想全面推行岩土工程体制,就得加强岩土工程技术人员及管理人员的培训,特别是岩土工程设计及施工技术人员的培训,

以适应岩土工程市场发展的急需;加强实施注册岩土工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。

3、加强地区性工程地质研究,制定地方性勘察规范目前所使用的岩土工程勘察规范是全国统一的勘察准则,由于我国幅员辽阔,地质环境条件各种各样,同一名称的地基土,在不同的成因环境下其物理力学性质,特别是力学性质都有差异。比如地基土的承载力,有的地区高,有的地区低,建议的指标可运用于大多数地区,但对有的地区可能偏于保守[7]。因此,加强地区性研究,制定出地方性规范很有必要。

五、几点建议

在野外勘察工作开展前,要注重勘察纲要的编写,在编写的过程中充分考虑工作量布置、勘察设备的配备、人员安排、施工方案组织等问题,使工作更容易有序、高效进行,从而保证获得更多、更丰富的一手资料,因而使工程勘察质量有了保障。但是目前许多单位对勘察纲要的编写并不十分认真,甚至不写,全凭经验行事。由于岩土工程勘察工作是建立在半理论、半经验的基础上的,如相关规范中的众多公式都是由理论和经验结合得出的。所以岩土工程勘察工作,所遇到的问题,要从这两方面入手解决,理论和实践经验同等重要,过于强调任何一方面对勘察工作和该行业技术发展都是不利的。实践工作必须在理论的指导下进行,积累更多的工程实践经验会推动理论的发展。加强与设计部门的沟通,因为勘察成果的直接使用者是设计部门,在作勘察工作前应多了解拟建工程的基本情况。这样就有利于勘察工作的布置及勘察纲要的编写,也知道了勘察工作进行的何种深度可满足设计要求。这样就可以以合理的成本完成勘察工作,避免不必要的工作,从而提高勘察单位的工作效率和经济效益。

勘察单位的从业人员应重视相关规范、规程、法律的学习,在充分了解相关规定,明确其意义和要求后,可避免因工作量不足而导致的返工造成的损失。勘察单位应加强质量意识,很多单位重视经营和经济利益,往往把质量放在次要位置,往往要求减少外业开支,而在内业上下工夫,表面文章做得好,但是质量却难以令人满意,实为自毁声誉,实不可取。有关部门应重视加强对勘察劳务队伍的管理,由于野外作业的逐渐社会化和专业化,劳务队伍逐渐发展壮大,但是目前的现状是,劳务队伍文化素质和专业素养偏低,所以相关专业知识的培训是必要的。野外施工是勘察资料的来源,加上野外勘察工作具有隐蔽性强,不确定因素多的特点,所以相关单位必须做到各环节有效地监控,使质量隐患消除在萌芽状态,从而提高整个勘察工作的质量和工程安全

六、结束语

综上所述,由于岩土工程勘察特殊的工作环境,造成了在岩土工程勘察的过程中还存在着很多的问题。我们要不断的使用新技术和新方法克服岩土工程勘察过程中出现的问题,促进岩土工程勘察事业的进一步发展。

参考文献:

[1]陈志芳 当前岩土工程勘察中存在的问题分析[J] 建筑设计管理2011

[2]戴一鸣 探讨解决岩土工程勘察中存在的技术问题[J] 福建建设科技 2010

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