岩土工程勘察中常见问题的分析和解决措施
摘要:本文分析了岩土工程勘察中的常见问题,对其产生的原因从行业体制、规范理解、勘查市场三方面进行了探讨,并由此提出了解决措施。
关键词:岩土工程勘察;常见问题;解决措施
Abstract: This paper analyzes the common in geotechnical engineering problems, to the reasons from industry system, regulating understanding, exploration market three aspects are discussed, which measures are put forward.
Keywords: geotechnical engineering; common problem; measures
前言
经济的快速发展带动了现代化超高层建筑物的迅猛发展,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传统的勘察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。
1 岩土工程勘察中常见的问题
1.1勘探点深度及间距
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、湿陷性士等特殊性岩土,使地基等级发生变化,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,不能局限于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,造成一定的成本支出。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。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,由于柱网的柱荷载大,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,15 m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。
1.2地下水的测定
实际地下水位量测存在以下几个问题:(1)应同时观测地下水位,量测时间须在最后一个钻孔施工24 h后;(2)地下水位观测应考虑周围地下水开采情况的影响,若量测时间正好处于附近抽水井抽水下降漏斗时, 所量测到的地下水位肯定偏深:(3)水位量测应与钻孔坐标、标高回测相结合。我们知道勘探孔口周围地面实际不是一个水平面,水位量测参照孔口位置不同,水位埋深也不一样,因此而产生的误差几厘米是难以避免的,这根本无法满足按规范要求地下水位量测精度为 ±2cm 的要求 ,也更无法测定地下水的正确流向。解决方法是孔口坐标、标高回测,同时以标高回测时的孔口位置为准向下量测地下水位深度;(4)要分析近年地下水的变化幅度以及历史最高水位、最低水位;(5)钻孔深度范围内有2个以上含水层时,应分层量测水位,在钻穿第一含水层(到下一含水层之前)并进行静止水位观测之后,采用套管隔水,抽出孔内存水, 变径钻进,再对下一含水层进行水位观测。这样量测到的水位才是含水层分层水位。
1.3勘察技术人员能力匮乏
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、补充印证、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。
此外由于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。
2 原因分析
2.1行业体制不完善
勘察专业体制在我国的发展历史较短,深受苏联模式的影响。并且各地方行业分割较重,致使不同系统单位的活动范围越来越窄,空间越来越少,导致技术经济的落后野外记录越来越差,规定的取土器基本不用,国家的收费标准难以实施,市场上按钻探米综合计价盛行,技术含量高的岩土测试分析评价处于从属地位等司空见惯的问题值得深思。要改变这种现状,必须改变岩土工程师在勘察单位的利益与钻探捆绑的现状。将知识密彻型与劳务型彻底分离,给注册岩土工程师一个独立自由舞台完成,从集体负责,规范负责到 岩土工程师负责的转变,这需要很长的路要走,需要相应的制度(注册、执业、保险、咨询)支撑,需要技术法规与技术标准的分离,试验室认证与相关资质配套的支持,需要岩土工程师自身修养的提高。
2.2规范理解有分歧
我国在勘察企业中和在施工图审查专家的审查过程中对规范理解的分歧,时有发生。如在某详勘报告中“地基土液限wl≥50%、e>0.8的高塑性土,划为冲积+洪积”审查办定为残积土,本场地另一个小建筑物在补充勘察时,亦按详勘报告定为残积土,并说明详勘报告已通过审查,结果换审查人员后则要求定为红粘土;又如基坑工程中,规范要求“在开挖边界外,勘察手段以调查研究、搜集已有资料为主,复杂场地和斜坡场地应布置适量的勘探点”,部分勘察人员认为在基坑周边均需布置勘探孔,而另一部分技术人员则对此持相反意见。
2.3市场勘察不健全
目前,国家和政府给予岩土工程的定位和期望较高,岩土工程勘察的地位和作用与其有较大差距,一方面是与人们重设计轻勘察的思维定式有关,另一方面是与我国勘察行业体制尚未健全有关,与勘察市场的恶性竞争有关。尽管国家对勘察市场的收费和承揽业务的规范法三令五申,但目前勘察市场依然混乱,竟相压价、转包、分包、高额回扣、挂靠或出卖图章,甚至伪造图章的现象仍然存在,虽然建设工程勘察质量管理办法,要求,工程勘察企业应当加强职工技术培训和职业道德教育,提高勘察人员的质量责任意识、观测员、试验员、记录员、机长等现场作业人员应当接受专业培训,方可上岗,但勘察劳务资质滞后,对勘察劳务从业人员的资格认定尚无约束机制,许多勘察单位外包,分包业务较多,勘察劳务人员没有接受任何行业培训,对相关勘察技术馈乏,必然导致勘察工作粗劣、记录质量低下,令人担心的是如果不加强对劳务市场地的管理培训,劳务市场越是繁荣,产生问题的机会就越多。
3 解决措施
3.1严格执行建设程序、 规范市场行为
科学的建设程序应当遵循“ 先勘察、后设计、再施工” 的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法。最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。
3.2加强勘察技术人员的再教育和技术培训
经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,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。
3.3落实标准贯入试验。
标准贯入试验是利用规定的落锤能量(锤质量为63.5kg,落距76cm)将贯入器打入土中,根据贯入的难易程度,用贯入30cm的击数N判定土的物理力学性质。它操作简单,地层适应性广,对不易钻探取样的砂土和砂质粉土尤为适用,当土中含有较大碎石时,使用受限制。通过试验可取得扰动土样,进行鉴别土类的有关试验。该试验的缺点是离散性比较大,所以只能粗略地评定土的工程性质。与圆锥动力触探试验相似,它不能直接测定地基土的物理力学性质,而是通过与其他原位测试手段或室内实验成果进行对比,建立关系式,积累地区经验,才能用于评价地基土的物理力学性质。
3.4完善静力触探试验。
静力触探试验是利用准静力以恒定的贯入速率将圆锥探头通过一系列探杆压入土中,根据测得的探头贯入阻力大小来进行分层和间接判定土的物理力学性质的原位试验。试验仪器经过多年的发展有了不同类型的触探探头,其中电测孔压式是较新的一种静探方法。它可以利用孔压测量的高灵敏度来修正所测参数,分辨薄土层的存在,可评估土的固结特性等。特别是对饱和粘土更是如此。但是静探试验不能对土进行直接的观察、鉴别,而且对于含碎石、砾石的土层和很密实的砂层不适用。
3. 5采用先进的岩土工程勘察技术
在健全上述体制的基础上,还应该注重使用先进的岩土工程勘察技术,提高岩土工程的勘察水平,具体可以采用以下技术:第一在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。第二,在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。第三,岩土工程勘测中, 为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析。第四,岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性应使用计算机进行处理。
4 结语
行业体制不完善、规范理解有分歧、市场勘察不健全等问题严重制约着岩土工程勘察。岩土工程勘察的手段是间接的、非直观性的。岩土工程勘察工作者,只有在掌握丰富的专业知识基础上,在实际工作中不断积累经验,不断总结提高,同时,政府极力解决上述问题,才能确保勘察成果满足设计和施工的要求。
参考文献
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