【摘 要】 巖土工程勘察報告時建筑地基基礎涉及和施工的重要依據(jù)。在保證外業(yè)準確可靠,要重視現(xiàn)場編錄工作。對于內室試驗的程序和資料的整理要規(guī)范,指標統(tǒng)計要有代表性。圖表的制作應全面,涉及的內容應準確且有依據(jù)。文字部分應清晰、明確,不含糊,并作出合理的評價建議。
【關鍵詞】 巖土工程;勘察報告;淺談
巖土工程勘察報告是工程地質勘察的最終成果,是建筑地基基礎設計和施工的重要依據(jù)。由于建筑物用途不同、建筑規(guī)模有大有小、地層結構有異、基礎形式有別,報告是否正確反映工程地質條件和巖土工程特點,關系到工程設計和建筑施工能否安全可靠、措施得當、經(jīng)濟合理。所以,不同的工程項目,圖通道勘察階段,報告反映的內容和側重有所不同;有關規(guī)范、規(guī)程對報告的編寫也有相應的要求。下面著重談一談有關工業(yè)與民用建筑的巖土工程勘察報告的編寫工作。
一、 野外作業(yè)階段
一項勘察的野外任務大體上可以劃分為:現(xiàn)場放點、測量、鉆探、取樣、原位測試、現(xiàn)場地質編錄等階段。野外作業(yè)階段是取得巖土工程勘察報告所需的第一手資料的重要階段,一份高質量的勘察報告,必須來自于高質量的第一手原始資料。由此可知,現(xiàn)場勘察和實驗資料的質量好壞,對報告的編寫影響極大。因此,必須認真抓好第一手資料的質量,而鉆探工作又是第一手資料的重點。為此,報告的編寫者,必須常到現(xiàn)場掌握有關的勘察情況,最好是參與現(xiàn)場的地質編錄工作。而為了取得一份高質量的第一手原始資料,應該做到以下幾點:
1、鉆探、井探、槽探、洞探底原始記錄,均應在勘探過程中及時整理及校對,嚴禁離開現(xiàn)場追記及補記。
2、鉆探原始資料的整理應包括以下內容:
按巖芯盒的留樣校核原始記錄;整理巖樣、需保存的土樣及需送試驗室試驗的試樣,列表登記;繪制野外柱狀圖或分層表,繪制探井、探槽展示圖;必要時應照像或錄像。
3、在檢查、整理勘探原始資料的基礎上,應結合測繪與調查資料、試驗室和原位測試成果,進行巖土分層,確定層及亞層的名稱和編號。
巖土分層時,應首先將不同地質時代或不同地質成因的巖土劃分為一級單元,再按一級單元的巖性細分為二級單元,如:粘性土、粉土、砂土、碎石土等。分層編號方法。常見三種編號法:第一,從上至下連續(xù)編號,即①、②、③……層。這種方法一目了然,但在分層太多而有的層位分布不連續(xù)時,編號太多顯得冗繁;第二,土層、巖層分別連續(xù)編號,如土層Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3……;巖層Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3……;第三,按土、石大類和土層成因類型分別編號。如某工地填土1;沖積粘土2-1、沖積粉質粘土2-2,沖積細砂2-3;殘積可塑狀粉質粘土3-1、殘積硬塑狀粉質粘土3-2;強風化花崗巖4-1,中風化花崗巖4-2,微風花崗巖4-3。第二、三種編法有了分類的概念,特別是第三種方法,符合《巖土工程勘察報告編制標準》,而且各土層層次一目了然,是順德地區(qū)廣泛采用的一種分層方法。總之,地基巖土分層編號、編排方法應根據(jù)勘察的實際情況,以簡單明了,敘述方便為原則。此外,詳勘和初勘,在同一場地的分層和編號應盡量一致,以便參照對比。
4、地球物理探測原始資料的整理,應按照有關的標準執(zhí)行。
二、室內試驗及指標統(tǒng)計與選用
與原位試驗不同,室內土工試驗的數(shù)據(jù)直觀地反映了土樣的本質特點,可以驗證野外編錄時對土層的定名與狀態(tài)的準確性,并且通過部分指標可以計算土層的力學指標,因此,室內試驗數(shù)據(jù)也是作為巖土工程勘察報告的重要一部分,其統(tǒng)計及選用尤為重要。為了提高室內試驗取得數(shù)據(jù)的準確性,應做到以下幾點:
1、巖樣、土樣應密封,不能及時送往實驗室的試樣,應整理存放并列表登記,避免暴曬及浸水。
2、各種室內試驗,均應按有關標準程序進行試驗,不得擅自更改。
3、各種室內試驗,均應按有關標準進行記錄、計算、制圖。當采用計算機自動采集數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的時候,應打印文件。
4、對于試驗完畢的測試儀器,應及時清洗,整理干凈。儀器應定期維護,并認真做好每次的儀器檢定工作。
在土工試驗完成并取得數(shù)據(jù)后,巖土勘察報告應按巖土單元提供各項統(tǒng)計指標的最小值、最大值、平均值、標準差、變異系數(shù)及數(shù)據(jù)的數(shù)量,統(tǒng)計的對象主要有:巖土的天然密度、巖土的天然含水率、粉土及粘性土的液塑限及塑性指數(shù)、粘性土的液性指數(shù)、砂土的相對密實度、巖石的吸水率、巖土的各種力學特征指標、特殊性巖土的各種特征指標、各種原位測試指標進行統(tǒng)計。統(tǒng)計前應對各項指標逐一檢查核對。
對于統(tǒng)計后巖土性質指標的選用主要注意一下幾點:
1)評價巖土性狀的指標,如天然含水量、天然密度、液限、塑限、塑性指數(shù)、液性指數(shù)、飽和度、相對密實度、吸水率等,應選用指標的平均值。
2)正常使用極限狀態(tài)計算需要的巖土參數(shù)指標,如壓縮系數(shù)、壓縮模量、滲透系數(shù)等,宜選用指標的平均值,當變異性較大時,可根據(jù)經(jīng)驗作適當調整。
3)承載能力極限狀態(tài)計算需要的巖土參數(shù),如土的抗剪強度指標,靜力荷載試驗的極限承載力等,應選用指標的標準值。
4)容許應力法計算需要的巖土指標,應根據(jù)計算和評價的方法選的,可選用平均值,并作適當?shù)慕?jīng)驗調整。
5)根據(jù)國標《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021-2001)(2009年版)規(guī)定“每個場地每一主要土層的原狀土試樣或原位測試數(shù)據(jù)不應少于6件(組)”。而如果指標的統(tǒng)計數(shù)量少于6個時,可根據(jù)指標的范圍值,結合地區(qū)經(jīng)驗,給出經(jīng)驗值。
三、圖表的制作
巖土工程勘察報告應附有:擬建工程位置示意圖;建筑物與勘探點的平面位置圖工程地質剖面圖;各鉆孔地質綜合柱狀圖;原位測試成果表;室內土工試驗成果表;
地基巖土層厚度;層頂面埋深及巖土性質、特征表;地基巖土層物理;力學性質分層統(tǒng)計表;液化分析成果表及勘探點主要數(shù)據(jù)一覽表,并且各圖表應按有關規(guī)定及當?shù)亓晳T,進行詳細及全面的繪制。以下為本人根據(jù)工作中的經(jīng)驗,對幾個主要的圖件繪制作出幾點建議:
1、勘探點(鉆孔)平面位置圖:
表示的主要內容:①建筑平面輪廓;②鉆孔類別、編號、深度和孔口標高;應區(qū)分出技術孔、鑒別孔、抽水試驗孔、取水樣孔、地下水動態(tài)觀測孔、專門試驗孔(如孔隙水壓力測試孔);③剖面線和編號:剖面線應沿建筑周邊,中軸線、柱列線、建筑群布設;較大的工地,應布設縱橫剖面線;④地質界線和地貌界線;⑤不良地質現(xiàn)象、特征性地貌點;⑥測量用的坐標點、水準點或特征地物;⑦地理方位。對于較小的場地,一般僅表示①、②、③、⑥、⑦五項內容。標注地理方位的最大優(yōu)點在于文中敘述有關位置時方便。此圖一般在甲方提供的建筑平面圖上補充內容而成。
2、各鉆孔地質綜合柱狀圖
鉆孔柱狀圖的內容主要有地層代號、巖土分層序號、層頂深度、層頂標高、層厚、地質柱狀圖、鉆孔結構、巖心采取率、巖土取樣深度和樣號、原位測試深度和相關數(shù)據(jù)。在地質柱狀圖上,第四系與下伏基巖應表示出不整合接觸關系。在柱狀圖的上方,應標明鉆孔編號、坐標、孔口標高、地下水靜止水位埋深、施工日期等。柱狀圖比例尺一般采用1∶100或1∶200。
3、工程地質剖面圖
此圖是作為地基基礎設計的主要圖件。其質量好壞的關鍵在于:剖面線的布設是否恰當;地基巖土分層是否正確;分層界線,尤其是透鏡體層、巖性漸變線的勾連是否合理;剖面線縱橫比例尺的選擇是否恰當。關于剖面線的布設和地基巖土分層原則,此前已論及,不再贅述。倘若分層正確,一般來說分層線的連接就會自然平順,而不致將產(chǎn)狀平緩的第四系尤其是全新統(tǒng)的土層畫成陡斜狀,或出現(xiàn)新老層位之間的互相穿插等不合理現(xiàn)象。同一層位間的相變,要用巖性漸變線表示清楚。透鏡狀分層和同一層位中的透鏡狀夾層,在不同的剖面線上要互相照應,顯示其分布范圍。剖面比例尺的選擇,應盡量使縱、橫比例尺一致或相差不大,以便真實反映地層產(chǎn)狀。一般橫比例尺采用(1∶200)~(1∶500),縱比例尺采用(1∶100)~(1∶200)。在剖面圖上,必須標上剖面線號,如1-1′或A-A′。剖面各孔柱,應標明分層深度、鉆孔孔深和巖性花紋,以及巖土取樣位置及原位測試位置和相關數(shù)據(jù)(如標貫錘擊數(shù)、分層承載力建議值)。在剖面圖旁側,應用垂直線比例尺標注標高,孔口高程須與標注的標高一致。剖面上鄰孔間的距離用數(shù)字寫明,并附上巖性圖例。
4、地基巖土層物理、力學性質分層統(tǒng)計
按巖、土分別分層,每一分層之后列出統(tǒng)計值,如平均值、最大值、最小值、變異系數(shù)、標準差、修正值等。
5、原位測試成果表
應分層按層號編制,要列出試驗次數(shù)、實測試驗值、實測平均值、標注差、變異系數(shù)、修正系數(shù)、標準值、修正值、修正值的平均值等。
四、文字報告部分
文字報告的內容,應根據(jù)任務要求、勘察階段、地質條件、工程特點等情況確定。根據(jù)本人工作經(jīng)驗一般分為工程概況、勘察工作、場地巖土工程地質條件、場地巖土工程分析與評價、結論和建議幾個部分:
以下分別對上述五點進行簡要說明:
1、工程概況:主要闡明擬建建筑的性質、結構,所處位置,場地周圍環(huán)境等。便于及時了解報告針對的對象與現(xiàn)場大概現(xiàn)狀。
2、勘察工作:主要闡明勘察的目的、任務及依據(jù),并且根據(jù)甲方要求,對勘察工作進行規(guī)劃,闡明勘察方法與工作布置及預計工程時間等內容。
3、場地巖土工程地質條件:該部分是對各巖、土層分層論述。應根據(jù)現(xiàn)場資料、室內試驗資料、原位測試資料及規(guī)制的相關圖表對各層的狀態(tài)、分布及所處深度及各項室內試驗統(tǒng)計成果和原位測試試驗成果進行描述并對地下水的類型、含水層的分布狀況、埋深、補給、水質指標等進行論述與分析。
4、場地巖土工程分析與評價:該部分是巖土工程勘察報告文字報告部分的核心部分。所有按圖勘察報告均應在充分掌握資料的基礎上,進行巖土工程分析與評價,分析評價應符合以下要求:
(1)了解工程的結構類型、特點、荷載分布及對變形的要求;
(2)掌握場地的工程地質與水文地質背景,考慮巖土材料的非均勻性、各項異性、巖土參數(shù)的不確定性,巖土性質和地質條件隨時間的變化;
(3)參考類似工程的實踐經(jīng)驗;
(4)在定性分析的基礎上進行定量分析;
對理論依據(jù)不足,實踐經(jīng)驗不多的工程,可通過現(xiàn)場模型試驗或足尺試驗進行分析評價,必要時可根據(jù)施工監(jiān)測信息反饋,建議調整或修改設計及施工方案。
5、結論和建議 結論是勘察報告的精華,它不是前文已論述的重復歸納,而是簡明扼要的評價和建議。一般包括以下幾點:
(1)對場地條件和地基巖土條件的評價
(2)結合建筑物的類型及荷載要求,論述各層地基巖土作為基礎持力層的可能性和適宜性。
(1)選擇持力層,建議基礎形式和埋深。
(3)若采用樁基礎,應建議樁型、樁徑、樁長、樁周土摩擦力和樁端土承載力標準值。
(4)地下水對基礎施工的影響和防護措施。
(5)基礎施工中應注意的有關問題。
(6)建筑是否作抗震設防。
(7)其它需要專門說明的問題。
以上7個方面的內容,并非所有的勘察報告都要面面俱到,一一羅列。
五、結論
本文對巖土工程勘察報告的編寫作出簡單的論述,基于編寫一份巖土勘察報告,不僅涉及水文地質、結構、建筑等專業(yè)知識,也要求具備一定的數(shù)理統(tǒng)計能力、文字表達能力及計算機軟件應用等。所以除了提高綜合知識技能除具備較高的專業(yè)知識外,還要提高綜合知識方面的技能,特別是現(xiàn)場地質編錄的綜合判定能力。
參考文獻
[1] 《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001.
[2] 《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2002).
[3] 《建筑基樁檢測規(guī)范》(JGJ 106-2003)
[4] 廣東省標準《建筑地基處理技術規(guī)范》(DBJ15-38-2005)