（精选）岩土工程勘探与试验评价.docx

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岩土工程勘探与试验评价岩土工程勘察是运用地质学、岩土力学、工程地质学的理论，按照科学的勘察程序与方法，利用有效的测试仪器和技术，调查和工程建设有关的工程地质条件，评价存在的与岩土工程何关的工程地质问题，为工程建设的设计、施工等提供详实、科学、准确的地质资料。1野外勘探工作岩土工程勘探．作是在现场踏勘、收集勘探区地质资料，明确拟建工程的结构、类型、基础埋深、基本荷载情况等的基础上编写勘察大纲，制定勘探工作量，但在实际工作中，因勘探区地层了解不详、建筑物结构、功能等情况的不明确，往往出现很多问题，具体表现在以下几个方面：1．1勘探点间距实际工作中，勘探人员虽严格按原定大纲执行，但因现场编录人员的不仔细，不能做到随机应变，造成在内业资料整理中发现相邻两勘探点地层变化很大，甚至相差悬殊的情况。另外，在对勘探区岩土特性不太了解的情况下，按某个地基等级进行勘探，在室内对所采集的岩土试样进行分析时，发现如盐渍土、湿陷性土等特殊性岩土，使地基等级簏生变化，造成勘探点间距的不合理。遇复杂地基情况，应按规范要求加密勘探点，不能局限丁经济或时间等因素而坚持原勘探方案不变，否则难以查明场地工程地质情况，埋下工程隐患。大部分勘察人员遇到上述情况，都会进行补充勘探，完善勘察工作，造成…定的成本支出。但在工勘市场竞争激烈、盲目压价的地区，遇到这种情况，勘察人员可能会闭门造车，给工程建设造成资金浪费或埋下工程隐患。1．2勘探点深度建筑基础形式结构形式不同，勘探深度不同，如5～6层砖混结构住宅，勘探孔深15m可满足要求，在工程地质条件好的密实碎石土及基岩区可适当减小深度，而多层框架结构商场，高度较大的地下室，由于柱网的柱荷载人，基础面积大甚至可能采用桩基，尤其在细土平原区可能存在软土层的情况下，15m深度不能满足要求。相反，在有丰富经验的碎石地区，对2、3层一般建筑物，也盲目地勘探15m深，造成不必要的浪费。1．3原位测试原位测试应严格按规范进行，在施工中常会出现一些所谓“捷径”，静力触探按规定应定深调零以减少零漂，有时图省事不按要求调零，造成数据采集不准，尤其在气温与地温相差较大的冬、夏季，触探指标相差更大；标准贯入试验不按规定进行杆长和孔深校正，在缩径和孔底有残留时，不能及时发现标贯器未落至测试位置，造成标贯击数严重失真；重型及超重型动力触探按规定需连续贯入，并定深旋转触探杆以减小侧摩阻，但在施工中由于连续贯入比较缓慢，且起杆困难或局部遇到稍大卵石锤击不进而放弃连续贯入，使得对碎石土评价本来就缺乏相应手段的触探击数不够详实，进而造成对碎石士评价的困难。1．4地下水位观测地下水位量测要求各勘探点应同时进行，量测时间须在最后一个钻孔施工完成24h后进行，量测时需考虑周围地下水的开采情况，水位量测应与钻孔坐标、标高回测相结合，精度要求为±2cm。但实际施工中，对钻孔(探井)中水位的量测，终孔即测，也不考虑附近有无抽水井及地下水溢出的陡壁等，以致所量测的地下水位极为不准，甚至给工程施工带来意想不到的麻烦。1．5试样采取试样采集中，没有严格按照规范要求，原状样高度不够，数量不足或密封不到位，造成土中含水量散失，有时用于颗分或土盐化学分析的碎石土试样，采集时因从井壁敲刻接收不好，造成多为大颗粒，影响对实际级配的定性或土盐化学分析的准确性。采取地下水试样时，钻孔刚终孔即采取，尤其是采用冲洗液或泥浆护钻进的钻孑L，其水样成份根本就无法代表地下水的真实成份。2室内土工试验2．1粉土的划分按规范，粉土是粒径大于0．075ram的颗粒质量不超过总质量的50％，且塑性指数等于或小于lO的土。在实用中，由于颗分试验较复杂，仍存在仅按塑性指数来划定粉土的不全面、不准确的做法；另外，按GB50021—2001规定粉土承载力特征值深宽修正及按G5007—2002规定进行液化判别均须根据粘粒含量值来进行计算。2．2剪切试验现很多勘察设计单位没有配备三轴剪切仪，多用快剪仪进行剪切试验。直剪试验受力条件复杂，排水条件不易控制，按GB／T50123—1999之规定，快剪试验一般适用于渗透系数小于l0_6cm／s的细粒土，对于一般粉质粘土和粉土，其渗透系数多大于10％rn／s，直剪试验非常勉强，其试验所得参数可信度不足，仅能供参考用。2．3土粒比重试验很多地区勘察单位，对比重试验并不重视，多采用经验估计值，很少进行实测，在岩土工程中，这种误差可以接受，但在涉及到渗流稳定分析的工程中，就会造成相当大的影响，甚至会得出错误的结论。3岩土工程分析评价3．1地基均匀性评价高层建筑地基均匀性评价按《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-90之规定进行，但对一般建筑，GB50021—2001规定要求进行地基均匀性评价，但没有给出相应的评价方法进行评价，许多单位参考高层建筑地基均匀性评价的方法进行评价，目前，许多专家认为这种评价方法不太合理，需要各地区制定相应的评价方法。3．2地基承载力特征值的确定我国幅员辽阔，土质条件各异，用查表法按GBJ7—89规范确定地基土承载力值在大多数地区可能适合或保守，也可能在某些地区会不安全，故GB5007—2002取消了按表格查取承载力的办法，但大多地区仍在采用，因为很多地区的经验不足，没有能够建立起自己的成熟经验，基本上仍是各勘察单位各自为政，沿用89规范，更有甚者，故意利用所谓地区经验，逃避责任，降低承载力指标，造成工程浪费。3．3土的压缩模量和变形模量相互关系在实际工作中，笔者发现对土的两个重要变形参数一压缩模量和变形模量，许多勘察人员常常概念不清，张冠李戴，作出变形模量大于压缩模量的错误评价，甚至出现前者是后者的二倍关系。事实上，压缩模量(E)又称侧限压缩模量或侧限变形模量，是土体在无侧向变形条件下竖向压应力和竖向应变之比值，即E=d盯／ds，一般可通过压缩试验测定，计算式为E=(1+e1)／a。需要指出的是，压缩模量(E)不是常数，是随土体压力大小而变化的，为便于应用，通常采用应力间隔Pl=100kPa和P2=200kPa所得的压缩模量E来反映土体的压缩性。土体的变形模量(E是侧向自由变形条件下竖向应力增量与竖向应变增量s之比值，即E。：厶仃s。土体变形模量E与材料力学中材料的杨氏模量的物理意义是相同的，只是土体应变中既有弹性应变，又有残余应变，且大部分是残余应变，故称为变形模量。变形模量一般可通过三轴试验测定，通常采用切线模量和割线模量两种形式表示。可以证明，土体的变形变形模量和压缩模量之间关系可用下式表示：Eo=E式中为土体压缩时的泊松比。显然，从上式可以看出，变形模量一般是小于压缩模量的，不可能出现相反的情形。3．4地震效应问题对丙类建筑可依据地层值估算场地地层剪切波速，但对重要建筑必须进行波速测试。但有的勘察单位用一句‘根据地区经验”来确定覆盖层厚度，判定场地类别，这将对工程的抗震造价有很大的影响。另外，地基处理后剪切波速、场地地基土类别及场地类别是否会发生变化昵，这在岩土工程评价中很少给予重视。对饱和粉土或砂土进行液化初判时，地下水位的选取应为设计基准期内年平均最高水位，也可按近期内年最高水位采用，但很多单位则采用勘探时量测的水位，这是不合理的。3．5基础方案的选择在基础方案的选择上，勘察人员应同设计人共同分析研究，从多个可行方案中选取既经济又合理的方案。现大多数勘察单位图省事，既不与设计协商，也不多考虑工程造价，仅提供单一的基础方案，设计方也不问原由，拿起就用，可能给工程造价造成很大的影响。另外，基础方案的选择应依据场地地层情况，并结合地区经验两方面综合分析，忽视任何一方面均可能造成错误。4结束语在多年勘察工作中实际遇到一些常见问题，在此列举意在能够提醒广大勘察人员，避免类似问题在日常工作中发生，给工程设计、施工提供详实、科学、准确的地质依据。