原位測試和實驗室試驗
獲得工程地質(zhì)設計和施工參數(shù),定量評價工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題的手段,是工程地質(zhì)勘察的組成部分。室內(nèi)試驗包括:巖、土體樣品的物理性質(zhì)、水理性質(zhì)和力學性質(zhì)參數(shù)的測定。現(xiàn)場原位測試包括:觸探試驗、承壓板載荷試驗、原位直剪試驗以及地應力量測等(見巖土試驗、工程地質(zhì)力學模擬)。
設計建筑物規(guī)模較小,或大型建筑物的早期設計階段,且易于取得巖、土體試樣的情況下,往往采用實驗室試驗。但室內(nèi)試驗試樣小,缺乏代表性,且難以保持天然結(jié)構(gòu)。所以,為重要建筑物的初步設計至施工圖設計提供上述各種參數(shù),必須在現(xiàn)場對有代表性的天然結(jié)構(gòu)的大型試樣或?qū)畬舆M行測試。要獲取液態(tài)軟粘土、疏松含水細砂、強裂隙化巖體之類的、不能得到原狀結(jié)構(gòu)試樣的巖土體的物理力學參數(shù),必須進行現(xiàn)場原位測試。
1 要明確工程詳勘的目的和任務:
巖土勘察的目的是為擬建物施工圖階段的基礎設計與施工提供工程地質(zhì)依據(jù),根據(jù)擬建筑物的工程特征、地基土的工程地質(zhì)條件,對場地地基土的利用、整治、改造提出方案,并對其進行技術(shù)、經(jīng)濟方面的分析和論證。一般具體任務如下:
1)查明工程影響范圍內(nèi)地基土的地層結(jié)構(gòu)、巖土類別、埋藏條件、分布規(guī)律及各巖土層的物理力學性質(zhì),并評價其工程特性。查明基巖淺埋區(qū)覆蓋層厚度及基巖風化層厚度、破碎程度;
2)查明擬建場地內(nèi)地下水類型、埋藏條件及其特性,并對地下水對建筑材料的腐蝕性作出評價;
3)查明場地有無影響工程穩(wěn)定性的不良地質(zhì)現(xiàn)象(暗渠、暗塘、地下障礙物、防空洞、舊基礎、孤石、甲烷等) 及分布范圍,分析其對工程可能產(chǎn)生的影響,并提出整治建議;
4)對基坑開挖的支護方法和降水措施提出建議,對開挖可能導致的巖土問題(如流砂、突涌等)進行預估,提供深基坑圍護設計、施工所需的各種參數(shù);
5)結(jié)合場地各地段的工程地質(zhì)條件,提出合理、經(jīng)濟的基礎方案,并提供相應的設計參數(shù)。提供可供選擇的樁基持力層以及相關(guān)的樁基設計參數(shù);
6)對主體結(jié)構(gòu)的抗浮措施就巖土方面進行評價,提供基礎抗浮樁的方案建議;
7)評價場地與地基的地震效應,提供場地土類型、場地類別、地震動峰值加速度和特征周期,對擬建場地相應深度范圍飽和土液化和軟土震陷進行評價。對場地的穩(wěn)定性和適宜性進行評價;
8)評價成樁可行性,分析評價施工對環(huán)境影響,并提出防治措施
巖土工程勘察所涉及的基本理論很多都是建立在經(jīng)驗的基礎上的,如很多公式都是經(jīng)驗公式。因此說,二者是相輔相成的。如:理論上講,一般5~6 層磚混結(jié)構(gòu)住宅,如果地層工程地質(zhì)性質(zhì)較好,一般勘探孔深15m 基本可滿足要求,而5 層框架結(jié)構(gòu)的商場,由于柱網(wǎng)的柱荷載大,基礎面積大甚至可能采用樁基礎,則勘探孔深度15m 一般不能滿足要求,應以找到持力層,以超過持力層為終孔標準。在實際勘察過程中,經(jīng)驗告訴我們,遇到埋藏較淺且工程地質(zhì)性質(zhì)好的密實碎石土及巖石地基,勘探孔深度可稍淺,(當然按權(quán)限該上報審批的進行上報審批)而遇到工程地質(zhì)性質(zhì)差的淤泥、淤泥質(zhì)土及松散填土地基,勘探孔深度要深, 直至達到要求。這就是說,巖土工程問題的解決過程,實際上是在理論的指導下,巖土工程技術(shù)人員利用自己的工程經(jīng)驗,結(jié)合工程實際情況,運用合理適宜參數(shù),加上良好的判斷力,解決問題的過程。對巖土工程技術(shù)人員來說,扎實的基礎理論和豐富的實踐經(jīng)驗是同等重要的,過分強調(diào)哪一點都是不合適的。可是,很多巖土工程技術(shù)人員過分強調(diào)經(jīng)驗,而對理論的學習和運用不足,這種現(xiàn)象對巖土勘察技術(shù)的發(fā)展不利;對年輕技術(shù)人員的健康成長不利。因此,在巖土勘察領(lǐng)域也要“兩手抓,兩手都要硬”。
要堅持原則,避免返工:
1)當勘探孔數(shù)量或深度不夠時, 易造成后果有:(1)由于孔數(shù)太少, 特別是當持力層頂面起伏較大時,設計人員無法確定樁的長度;(2)孔的深度不夠, 設計人員無法知道此持力層有多厚以及下面的地質(zhì)情況,因而無法進行樁基的沉降計算;
2)避免單方面滿足甲方要求, 造成勘察報告不規(guī)范。如某項目,地質(zhì)是上面全部為軟土,下面直接為基巖,埋置較深且頂面坡度較大, 深度約為20m~45m。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載及地質(zhì)情況,采用鉆孔灌注樁比較合理,但房產(chǎn)公司為了趕進度,一定要采用預應力管樁。于是勘察單位遷就甲方的要求, 在勘察報告的地基土物理力學指標設計參數(shù)表及選擇樁型的建議中只提出預應力混凝土管樁一種樁型,其他樁型一律不提,似乎只有這種樁型合理。但經(jīng)多方論證,后決定采用鉆孔灌注樁。造成勘察單位只得重新編寫勘察報告的被動局面。
當然除此之外,其它需要做到的諸如要重視與設計者溝通、要注意等級劃分、要重視規(guī)范、規(guī)程的學習等,這里不再贅述。
總之,巖土勘察工程是一項科學、嚴肅的事情。在實際工作中,我們要用科學嚴謹態(tài)度去完成每一項勘探任務。