工程地質(zhì)勘察工作問題的若干思考

周 健

(遵義市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，貴州遵義563000)

1 概述

在工程建設(shè)中，一項(xiàng)非常重要的工作就是地質(zhì)勘察工作，即對(duì)建設(shè)場(chǎng)地及相關(guān)區(qū)域進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和研究。主要任務(wù)是查明與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)條件并做出評(píng)價(jià)，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題，提出所需的防治措施與建議，為規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工提供必要的地質(zhì)資料。工程地質(zhì)勘察是工程建設(shè)的基礎(chǔ)工作，直接關(guān)系到工程的運(yùn)行安全、建設(shè)周期和工程造價(jià)[1]。

2 勘察工作的目的及任務(wù)

2.1 目的

通過工程勘察及野外工程地質(zhì)調(diào)查，分析和評(píng)價(jià)場(chǎng)地穩(wěn)定性及適宜性;結(jié)合擬建工程特點(diǎn)，選擇合理的基礎(chǔ)持力層和基礎(chǔ)形式;對(duì)地基施工和不良地質(zhì)作用的防治等提出建議;提供滿足基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工所需的巖土參數(shù)。

2.2 任務(wù)

任務(wù)主要有以下8點(diǎn):①收集擬建工程建筑平面圖、工程性質(zhì)、規(guī)模、荷載結(jié)構(gòu)特征等資料。②查明場(chǎng)地地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、類型、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)及危害程度。③查明建筑物范圍各層土的類別、結(jié)構(gòu)、厚度及其均勻性，以及各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)。④場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)評(píng)價(jià)。⑤地下水的埋藏情況，類型和水位變化幅度及規(guī)律，以及對(duì)建筑材料的腐蝕性。⑥對(duì)可供采用的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證分析，提出經(jīng)濟(jì)合理的地基基礎(chǔ)方案建議，提供與設(shè)計(jì)要求相對(duì)應(yīng)的地基承載力及變形計(jì)算參數(shù)，并對(duì)設(shè)計(jì)與施工應(yīng)注意的問題提出合理建議。⑦基坑開挖的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和提供支護(hù)設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù)，論證其對(duì)周圍已有建筑物及環(huán)境的影響。⑧基坑施工降水的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及施工降水方法的建議。

3 勘察方法

3.1 鉆孔布置及勘探深度

鉆孔布置按照規(guī)范要求進(jìn)行，同時(shí)結(jié)合委托方按設(shè)計(jì)要求鉆孔位置進(jìn)行施工。凡挖掘深度不大且形狀不一的坑，或成矩形的較短的探槽狀的坑為探坑。探坑的深度一般為1.0～2.0 m，與土層的目的相同。探井一般深度都＞3.0 m，其斷面形狀為方形、矩形和圓形。圓形探井在水平方向能承受較大的側(cè)壓力，比其他形狀的探井安全。

3.2 測(cè)量

應(yīng)根據(jù)擬建建筑物的平面圖、坐標(biāo)點(diǎn)及相應(yīng)控制點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量放鉆孔，按控制點(diǎn)坐標(biāo)，用全站儀從控制點(diǎn)直接引測(cè)至各鉆孔[2]。

3.3 鉆探

按委托方要求鉆孔位置進(jìn)行施工，設(shè)計(jì)共布置鉆孔應(yīng)符合相關(guān)要求。可以采用XY—100型鉆機(jī)。一般采用回轉(zhuǎn)方法油壓式鉆機(jī)鉆進(jìn)，開孔孔徑110 mm，終孔孔徑91 mm。鉆孔為鉛直孔，鉆頭為硬質(zhì)合金和金鋼石鉆頭。對(duì)采取巖心認(rèn)真編錄。嚴(yán)格控制鉆進(jìn)回次進(jìn)尺、鉆進(jìn)、鉆壓、沖洗液，提高巖心的采取率和RQD值。

3.4 試驗(yàn)

取原狀土樣作物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。取中風(fēng)化巖樣單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)及巖塊聲波測(cè)試。取場(chǎng)地水樣作腐蝕性分析。采用聲波測(cè)試儀對(duì)建筑物部份鉆孔作單孔聲波測(cè)試等。

3.4.1 剪切試驗(yàn)

為基坑支護(hù)提供可靠的計(jì)算參數(shù)，選擇部分代表性土樣進(jìn)行快剪試驗(yàn)，用三軸剪切試驗(yàn)測(cè)定cu、φu并提供試驗(yàn)曲線。

同時(shí)選擇部分土樣進(jìn)行靜三軸壓縮試驗(yàn)，二者對(duì)比后結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)對(duì)地基土的承載力進(jìn)行計(jì)算。

3.4.2 固結(jié)試驗(yàn)

為評(píng)價(jià)地基土的壓密狀態(tài)和實(shí)際受力工作狀態(tài)下的壓縮變形指標(biāo)，地基各土層原狀樣均進(jìn)行固結(jié)試驗(yàn)并選擇代表性土樣進(jìn)行高壓固結(jié)回彈試驗(yàn)。

3.4.3 水質(zhì)、土質(zhì)分析

遵照《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)，查明地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性，對(duì)所取水樣進(jìn)行水的腐蝕性分析，選擇代表性水樣、土樣增做腐蝕性分析。

4 勘察中的常見問題分析

4.1 勘察依據(jù)不充分、目的不明確

在工程地質(zhì)勘察中，有不少勘察工作不完善、不具體，例如，擬建工程的結(jié)構(gòu)形式、規(guī)劃地坪標(biāo)高、勘探點(diǎn)坐標(biāo)等情況不清，這些都是因?yàn)榭辈靻挝坏募夹g(shù)不足引起的，加上勘察單位對(duì)工程所涉及的公眾利益安全不夠重視，忽視了工程施工中可能會(huì)遇到的各種地質(zhì)危險(xiǎn)和地貌問題。

4.2 勘探點(diǎn)深度

當(dāng)場(chǎng)地地形起伏較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)底面高程算起，按下列要求控制孔深。①勘探孔深度應(yīng)能控制地基主要受力層，當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度≤5 m時(shí)，勘探孔的深度對(duì)條形基礎(chǔ)不應(yīng)小于基礎(chǔ)底面寬度的3倍，對(duì)單獨(dú)柱基應(yīng)≥1.5倍且應(yīng)≥5 m;②對(duì)高層建筑和需作變形驗(yàn)算的地基，控制性勘探孔的深度應(yīng)超過地基變形計(jì)算深度;高層建筑的一般性勘探孔應(yīng)達(dá)到基底下0.5～1.0倍的基礎(chǔ)寬度，并深入穩(wěn)定分布的地層;③對(duì)僅有地下室的建筑或高層建筑的裙房，當(dāng)不能滿足抗浮設(shè)計(jì)要求時(shí)，需設(shè)置抗浮樁或錨桿時(shí)，勘探孔深度應(yīng)滿足抗拔承載力評(píng)價(jià)的要求;④當(dāng)有大面積地面堆載或軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加深控制性勘探孔的深度。

4.3 勘察測(cè)試手段、方法的不適宜

由于技術(shù)、素質(zhì)等方面的限制，一些勘察單位對(duì)勘探裝備、勘探手段、取樣方法的適宜性沒有引起重視。例如，在碎石土層中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)不連續(xù)、不提供綜合修正結(jié)果，勘察人員還沒有清楚孔內(nèi)的廢土就開始貫入，這導(dǎo)致原位測(cè)試結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試會(huì)出現(xiàn)差異。在巖層中鉆進(jìn)時(shí)，無巖芯采取率，導(dǎo)致勘察人員無法了解其鉆探效果。

4.4 勘察綱要編制不完整

一些勘察單位的勘察綱要不完整，有的甚至沒有通過審查就開始施工，也沒有勘察平面圖，或者責(zé)任人簽名或儀器編號(hào)填寫不全。一些單位的勘察原始資料沒有真正落實(shí)審核，少數(shù)單位原始資料歸檔制度不完善，有的原始資料缺失，這些問題都將導(dǎo)致勘察問題的發(fā)生，影響巖土施工。

4.5 地下水位觀測(cè)

在工程實(shí)踐中，對(duì)鉆孔(探井)中水位的量測(cè)，沒有全面考慮到附近有無抽水井及地下水溢出的陡壁，這樣測(cè)量出來的結(jié)果無法真實(shí)的體現(xiàn)地下水位情況，嚴(yán)重的話，還會(huì)給巖土工程帶來很大的麻煩。

4.6 試樣采取

在試樣采集中，對(duì)其工作要求沒有進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范，原狀樣長(zhǎng)度不夠，數(shù)量偏少和樣品密封不好，導(dǎo)致土質(zhì)中的大量水分流失，有時(shí)用于顆分或土鹽化學(xué)分析的碎石土試樣，造成多為大顆粒，影響對(duì)實(shí)際級(jí)配的定性或土鹽化學(xué)分析的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)語

總之，地質(zhì)勘察對(duì)于工程建設(shè)來說是十分重要的。因此，勘察單位應(yīng)采取一切有效措施，加強(qiáng)勘察管理，提高勘察質(zhì)量。

[1]莊勉.關(guān)于廠址選擇階段的工程地質(zhì)勘察問題[J].水泥工程，1999(05):42－43.

[2]盧元靜.水利工程中的地質(zhì)勘察[J].中小企業(yè)管理與科技:上旬刊，2010(10):242.