岩土工程勘察问题和解决措施

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岩土工程勘察问题和解决措施

建设工程施工前都应开展详细的岩土工程勘察,形成完善的勘察报告,为后续的设计与施工提供岩土方面的参考借鉴。但在实际的勘察工作中,由于多方面因素的影响,使勘察容易出现一些问题,对最终的勘察质量造成影响。因此,有必要对这些常见问题进行分析,并探讨有效的解决措施针对岩土工程勘察,对勘察方案、地质条件勘察和岩土分析与评价三个方面的常见问题进行深入分析,并提出相应的解决措施,以此为岩土工程勘察水平的不断提高提供参考依据。

一、勘察方案方面的问题与解决措施

1.项目性质内容不全

以桥梁工程项目为例,其勘察内容不仅包括常规工程,而且还涉及到道路、排水与挡土墙。基于此,对勘察负责人而言,应在接受任务后,及时和设计负责人协商确定是否需要勘察道路、排水与挡土墙,以免遗漏。另外,在审图时可发现对常规性质的交代不完全的问题。仍以桥梁工程项目为例,其容易遗漏的内容有承台埋设深度、跨径与承载力及其要求。对于大型和特大型桥梁,其承台的埋设深度通常在3.0m以上,勘察中应充分考虑基坑,如果勘察中没有考虑埋深,则必然也会忽视基坑围护方面的内容及综合评价。

2.勘探孔的布置不合理

(1)以跨河中小桥项目为例,在勘察方案中没有考虑既有河道的宽度与桥梁跨径,将勘探孔直接布置在河岸,导致勘探孔之间的距离超出规范要求,对正常勘探造成影响。对此,如果河道宽度超过30m,宜在水中布置勘探孔。(2)现场勘探孔的数量过多。特大工程勘探孔的数量没有按照基础尺寸确定,盲目按照勘察规范进行布置,布置过于密集;布孔中未考虑到勘探孔可兼顾使用,使勘探孔过密;布孔时没有考虑基础所在问题,统一布在中心线上或边线上。一般情况下,应按照之字形进行布置,当有特殊要求时,采取网格状布孔。(3)孔深不足。这一问题反映的是勘察单位没有充分认识工程。以高架桥梁工程为例,其场地是沉积区,勘察中没有考虑到工程对桩基承载力提出的要求,将其作为桩端持力层,将孔深确定为50m,实际施工时亦未根据实际情况调整孔深,特别是在古河道中,使孔深无法满足设计与规范的要求。项目场地范围内的地质条件可能发生变化,对项目负责人而言,必须加强现场控制,以地层及其变化情况为依据,对勘探孔的深度进行适当调整。

3.勘探内容遗漏

以桥梁工程项目为例,这一问题主要包括:挡墙上没有设置勘探孔;没有按照要求选择河床断面;对设于水中的桥墩,未取地表水;在桥台和河道相邻的情况下,未对河道和地下水之间的水力联系进行勘探;在桩基压缩层中存在粘性土的情况下,未在土工试验中进行前期固结压力的布置。

二、地质条件勘察中的问题与解决措施

1.对岩土层的划分不合理

对于这方面问题,可能单独看分层没有任何问题,但在考虑区域资料时却存在问题。目前静力触探已经得到很广泛的应用,但由于技术水平存在差异,所以静力触探孔经常出现偏斜等问题。对此,项目负责人必须做好检查,及时发现和纠正偏斜等实际问题。

2.对水文地质的评价不全面

(1)缺失河流水系方面的描述,特别是跨河桥梁工程,必须对现有河流水系的淤泥层厚度、宽度及横断面实施描述。(2)未考虑地表水及地基土可能对建筑材料造成的影响。按现行规范要求,勘察中必须确定区域地表水和地下水对建筑材料的腐蚀性,这是强制性条文,勘察人员及单位必须予以高度重视,尤其是与水有直接接触的建设项目。

3.在地震效应评价方面存在的问题

(1)未通过勘察确定可能产生液化土层的具体范围。当建设工程场地范围内的土层有较大变化时,可能会有一定面积的液化土层分布,此时勘察不可忽略,应确定其具体范围。(2)标贯试验点的代表间距大于1.5m,按照现行规范的要求,这一间距应控制在1.0~1.5m范围内,勘察中应仔细核对,以保证标贯试验顺利完成。

4.缺失特殊类型土与地基的均匀性分析评价

特殊类型土包括软土与填土等,部分勘察单位未能对这些特殊类型土进行有针对性的评价,导致岩土勘察报告不全面,比如吹(冲)填土,若回填时间较短,尚未完成自身固结,将会对桩身产生负摩阻力,影响工程质量等。对此,必须重视并做好特殊类型土的勘察,对不同的特殊类型土进行勘察时,还应进行区分和单独评价。地基均匀性的综合分析及评价也是勘察中需要完成的内容,但在很多勘察实践中都忽略了这一项,所以在具体的勘察报告当中,应充分结合土层及项目特点和要求,对地基均匀性做综合评价。

三、岩土分析和评价中的问题与解决措施

1.持力层的选择没有针对性

在持力层分析过程中,没有考虑到不同建设项目的承载力要求,建议桩端持力层缺失针对性、桩端进入持力层深度建议不明确。确定持力层是岩土勘察重要内容之一,必须在明确土层分布和项目特点的基础上,根据承载力要求确定合适的持力层,并通过计算确定桩端需要进入到持力层中的深度。

2.建议桩型缺乏针对性

这一问题主要表现为虽然在勘察报告中对不同桩型的优劣势进行了分析,且有过技术经济性对比等方式提出了桩型建议,但建议缺乏针对性。对此,应在综合考虑的基础上,确定适宜的桩型。比如郊区桥梁工程,预制桩在经济、质量、工期等方面均有较大的优势,但场地条件限制,为了施工方便,大部分桥梁还是采用钻孔灌注桩方案。另外,在确定桩型的同时,还应注意桩径的选择,比如一般钻孔灌注桩桩径应大于等于600mm,一般桥梁工程更偏向采用直径800mm的钻孔灌注桩;当采用预制桩方案时,在考虑沉桩可行性的同时,要注意长细比一般宜控制在80~100之间,PHC管桩长细比可以适当提高,但亦不宜超过120。

3.没有提醒软弱下卧层可能造成的不利影响

如果通过勘察发现持力层存在软弱下卧层,则必须在勘察报告中提出,明确其可能造成的所有不利影响。按照现行技术规范,在有软弱下卧层存在的情况下,处于桩端下部的持力层,其厚度应达到桩径的3倍以上。4.没有提醒土质不均对桩基承载力和沉降的影响根据GB50021—2001《岩土工程勘察规范》(2009年版)第4.1.11条(为强制性条文),对地基土均匀性进行分析与评价,但这项内容在实际报告中很容易遗漏。因此,在勘察报告中必须根据土层均匀性,结合建筑物特点对地基均匀性进行评价。

四、结语

综上所述,提出了岩土工程勘察中方案、地质条件勘察和岩土分析及评价三个阶段容易出现的问题及其解决措施,进而为实际的岩土勘察工作提供参考,使岩土勘察工作顺利完成,并充分发挥应有作用效果。

作者:杨文荣 朱丹晖 单位:上海市岩土地质研究院有限公司