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关于加强岩土工程勘察管理

发布时间:2021-08-14 13:45:58

① 岩土工程勘察的意义及重要性是什么

1、《 建设工程质量管理条例》规定,设计单位应当根据勘察成果文件进行建设工程设计。设计文件应当符合国家规定的设计深度要求,注明工程合理使用年限。


2、勘察成果文件是设计的基础资料,是设计的依据。因此,先勘察、后设计是工程建设的基本做法,也是基本建设程序的要求。


3、工程合理使用年限是指从工程竣工验收合格之日起,工程的地基基础、主体结构能保证在正常情况下安全使用的年限。它与《 建筑法》中 的 “建筑物合理寿命年限”、《 合同法》中的“工程合理使用期限” 等在概念上是一致的。

② 如何提高岩土工程勘察质量

1. 岩土工程勘察中所存在的诸多问题分析
现阶段,建筑工程项目的工程勘察单位所从事的主要是水文地质、工程测量、检测和监测、岩土工程勘察等方面的工作,广泛的涉及到建筑工程项目建设的诸多行业的勘察。绝大多数承接岩土工程勘察业务的都是交通、煤炭、建筑、水利电力、地质等行业部门的下属单位,与此同时还有着许多挂靠在以上这些单位的个体经营户和私人承包者。建筑工程项目的勘察提交的是一些隐蔽性较强、非直观性的信息产品,其中存在着诸多的不确定因素,主要调查探测的是地下目的物。虽然我国建设部门详细的对勘察质量作了规定,然而,由于勘察工序流程繁多、作业流动频繁、工作范围分散,除了加强相应的管理制度和规范之外,还必须提高勘察人员的职业道德水平、质量意识以及责任意识。当前,我国岩土工程勘察中所存在的主要问题具体包括以下几个方面:
1.1勘察技术方法滞后,勘察设备未及时更新
随着市场经济的日益加剧,许多岩土勘察单位之间的竞争也变得越来越激烈,为了能够在激烈的市场竞争当中谋求生存和发展,一些工程勘察单位将拉工程当作自身的一项迫切任务,他们不愿意将精力和时间花费在员工技术水平的提高和勘察设备的更新上,甚至经常性的以超低价格承接工程勘察任务,最终造成了整体员工技术水平偏低、勘察设备落后等一系列不良状况,进而使得工程勘察水平和勘察技术停滞不前,长期以往,必将引发严重的工程质量事故。
1.2缺乏对环境影响的重视
岩土问题随着建筑工程项目场地周围的地质条件的恶化而变得越来越复杂化。在开始建设新的建筑工程项目之前,勘察单位并没有充分的考虑周围的环境影响,往往在新建工程周围存在着许多高层建筑,并且建筑工程的地基与基础之间相互作用。同时,建筑工程四周环境的影响对于岩土变得越来越显著,最终直接造成灾难性后果。
1.3岩土勘察术语混淆不清
根据有关规定可知,岩土工程勘察的工程指标主要包括特征值、平均值和标准值;而岩土勘察中的荷载主要分为可变荷载与永久荷载,其中荷载共有三种代表值,即准永久值、频遇值、标准值,但是对于永久荷载而言,仅仅有标准值这一个代表值,可变荷载则包括准永久值、频遇值和标准值三个代表值。有相当一部分的建筑工程项目的岩土工程勘察人员不明确承载力的概念,工程勘察所使用的术语明显的与规范不相符,甚至有些单位还是用已经废除的“地耐力”的术语,岩土工程勘察的计量单位与SI制要求远远不符,比如,重力单位和质量单位混淆不清;将承载力错误的当作定值。
1.4未切实执行强制性的勘察条文
一些勘察单位由于对地区及国家的新技术规范不够了解和熟悉,进而造成违反强制性规定的不良现象频繁出现。近些年以来,我国相关部门相继颁布实施了一系列建筑工程项目建设方面的新标准和新规范,但是很多工程勘察单位并没有及时的进行调整和改革,依然沿用的是以往的旧思路和旧做法,最终造成了勘察报告不合要求。比如,地基的地震效应、稳定性、承载力方面的评价等等。除此之外,还有一些勘察单位因受到了自身技术方面的限制,造成违反强制性勘察条文问题的产生,比如对地质不良现象处理建议的要求,天然地基和桩基的评价分析的合理性等等。
2. 加强岩土工程勘察质量的有效措施
2.1重视环境和工程的共同作用
工程勘察单位应当高度的重视建筑工程项目的兴建对周边环境的影响,尤其是建筑工程项目运行以及施工当中对周围环境所产生的各种不良岩土问题,必须采取各种有效的措施来对这些问题进行充分的预测和论证,进而提出行之有效的治理与防范措施。
2.2利用综合性手段,加强勘察精确度
在建筑工程项目的岩土工程勘察过程当中,勘察人员应当积极的采取有效的勘察手段和勘察措施,始终坚持用多样化及创新性思维来充分的考虑各种问题,切实的将勘察场地地质体的各种物理学特性、界面以及形态及其相互间的关系加以全面的反映,最大限度的促进勘察精确度的提高。在技术和方法方面,应当积极的转变传统单一化的勘察手段,应当紧跟科学技术发展的步伐,采取科学有效的手段及方法来对坑探、钻探、测绘加以采用,合理的运用和选择现代化的工程探测技术。
2.3加大资金的投入,加强对工程技术人员的培训
随着我国经济建设的迅速发展,对建筑工程项目的勘察速度和勘察质量方面的要求不断提高,因此,应当大力引导与鼓励勘察单位积极的加强科技投入和资金投入,不断的加强技术创新和技术储备,在实际的勘察工作当中应当采取新设备、新工艺以及新技术,只有这样才能够充分的满足各方面的不同要求。建筑工程的勘察企业属于科技型的企业,而企业的第一资源就是人才资源,因此,仅仅依靠提高技术含量以及技术水平是行不通的,仅仅是依靠各种先进设备的引进同样也是行不通的,还应当充分的加强勘察管理人员及技术人员的专业培训,从根本上促进他们专业技术水平和职业道德水平的提高。
2.4加强主管部门的监督和管理
建筑工程项目所在地的建设主管部门应当切实的加强经营管理者的质量意识,并且还应当充分的加强对岩土工程勘察质量的监督和管理,将规范管理和集中整治有机的结合起来,不断的促进各种长效机制的完善。比如对质量追责、市场准入、资质认定、年审把关以及公众投诉等方面进行严格的监管。此外,还必须完善与健全各种规章制度,通过法律的强制性来保障勘察市场的健康运行。

③ 《岩土工程勘察规范》GB 50021—2001中对地基勘察的一般规定是什么

4 各类工程的勘察基本要求

4.1 房屋建筑和构筑物

4.1.1 房屋建筑和构筑物(以下简称建筑物)的岩土工程勘察,应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其主要工作内容应符合下列规定:

1 查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等;

2 提供满足设计、施工所需的岩土参数,确定地基承载力,预测地基变形性状;

3 提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议;

4 提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议;

5 对于抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,进行场地与地基的地震效应评价。

4.1.2 建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求;初步勘察应符合初步设计的要求;详细勘察应符合施工图设计的要求;场地条件复杂或有特殊要求的工程,宜进行施工勘察。

场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定,且场地或其附近已有岩土工程资料时,可根据实际情况,直接进行详细勘察。

4.1.3 可行性研究勘察,应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价,并应符合下列要求:

1 搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料;

2 在充分搜集和分析已有资料的基础上,通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件;

3 当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作;

4 当有两个或两个以上拟选场地时,应进行比选分析。

4.1.4 初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价,并进行下列主要工作:

1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图;

2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件;

3 查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并对场地的稳定性做出评价;

4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,应对场地和地基的地震效应做出初步评价;

5 季节性冻土地区,应调查场地土的标准冻结深度;

6 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性;

7 高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。

4.1.5 初步勘察的勘探工作应符合下列要求:

1 勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置;

2 每个地貌单元均应布置勘探点,在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段,勘探点应予加密;

3 在地形平坦地区,可按网格布置勘探点;

4 对岩质地基,勘探线和勘探点的布置,勘探孔的深度,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第4.1.6条~第4.1.10 条的规定。

4.1.6 初步勘察勘探线、勘探点间距可按表4.1.6 确定,局部异常地段应予加密。

4.1.7 初步勘察勘探孔的深度可按表4.1.7 确定。

4.1.8 当遇下列情形之一时,应适当增减勘探孔深度:

1 当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时,应按其差值调整勘探孔深度;

2 在预定深度内遇基岩时,除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外,其他勘探孔达到确认的基岩后即可终止钻进;

3 在预定深度内有厚度较大,且分布均匀的坚实土层(如碎石土、密实砂、老沉积土等)时,除控制性勘探孔应达到规定深度外,一般性勘探孔的深度可适当减小;

4 当预定深度内有软弱土层时,勘探孔深度应适当增加,部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度;

5 对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。

4.1.9 初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求:

1 采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置,其数量可占勘探点总数的1/4~1/2;

2 采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距,应按地层特点和土的均匀程度确定;每层土均应采取土试样或进行原位测试,其数量不宜少于6 个。

4.1.10 初步勘察应进行下列水文地质工作:

1 调查含水层的埋藏条件,地下水类型、补给排泄条件,各层地下水位,调查其变化幅度,必要时应设置长期观测孔,监测水位变化;

2 当需绘制地下水等水位线图时,应根据地下水的埋藏条件和层位,统一量测地下水位;

3 当地下水可能浸湿基础时,应采取水试样进行腐蚀性评价。

4.1.11 详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作:

1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料;

2 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议;

3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;

4 对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征;

5 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物;

6 查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度;

7 在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度;

8 判定水和土对建筑材料的腐蚀性。

4.1.12 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,勘察工作应按本规范第5.7 节执行;当建筑物采用桩基础时,应按本规范第4.9 节执行;当需进行基坑开挖、支护和降水设计时,应按本规范第4.8 节执行。

4.1.13 工程需要时,详细勘察应论证地基土和地下水在建筑施工和使用期间可能产生的变化及其对工程和环境的影响,提出防治方案、防水设计水位和抗浮设计水位的建议。

4.1.14 详细勘察勘探点布置和勘探孔深度,应根据建筑物特性和岩土工程条件确定。对岩质地基,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,结合建筑物对地基的要求,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第4.1.15 条~第4.1.19条的规定。

4.1.15 详细勘察勘探点的间距可按表4.1.15 确定。

4.1.16 详细勘察的勘探点布置,应符合下列规定:

1 勘探点宜按建筑物周边线和角点布置,对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置;

2 同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时,应加密勘探点,查明其变化;

3 重大设备基础应单独布置勘探点,重大的动力机器基础和高耸构筑物,勘探点不宜少于3 个;

4 勘探手段宜采用钻探与触探相配合,在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区、宜布置适量探井。

4.1.17 详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置,应满足对地基均匀性评价的要求,且不应少于4 个;对密集的高层建筑群,勘探点可适当减少,但每栋建筑物至少应有1 个控制性勘探点。

4.1.18 详细勘察的勘探深度自基础底面算起,应符合下列规定:

1 勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于5m 时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3 倍,对单独柱基不应小于1.5 倍,且不应小于5m;

2 对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下0.5~1.0 倍的基础宽度,并深入稳定分布的地层;

3 对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求;

4 当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔的深度;

5 在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深度应根据情况进行调整。

4.1.19 详细勘察的勘探孔深度,除应符合4.1.18 条的要求外,尚应符合下列规定:

1 地基变形计算深度,对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度;对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%的深度;

2 建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分(或当基底附加压力p0≤0 时)的控制性勘探孔的深度可适当减小,但应深入稳定分布地层,且根据荷载和土质条件不宜少于基底下0.5~1.0 倍基础宽度;

3 当需进行地基整体稳定性验算时,控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求;

4 当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时,应布置波速测试孔,其深度应满足确定覆盖层厚度的要求;

5 大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2 倍;

6 当需进行地基处理时,勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求;当采用桩基时,勘探孔的深度应满足本规范第4.9 节的要求。

4.1.20 详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求:

1 采取土试样和进行原位测试的勘探点数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定,对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于3 个;

2 每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6 件(组);

3 在地基主要受力层内,对厚度大于0.5m 的夹层或透镜体,应采取土试样或进行原位测试;

4 当土层性质不均匀时,应增加取土数量或原位测试工作量。

4.1.21 基坑或基槽开挖后,岩土条件与勘察资料不符或发现必须查明的异常情况时,应进行施工勘察;在工程施工或使用期间,当地基土、边坡体、地下水等发生未曾估计到的变化时,应进行监测,并对工程和环境的影响进行分析评价。

4.1.22 室内土工试验应符合本规范第11 章的规定,为基坑工程设计进行的土的抗剪强度试验,应满足本规范第4.8.4 条的规定。

4.1.23 地基变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)或其他有关标准的规定执行。

4.1.24 地基承载力应结合地区经验按有关标准综合确定。有不良地质作用的场地,建在坡上或坡顶的建筑物,以及基础侧旁开挖的建筑物,应评价其稳定性。

④ 关于岩土工程勘察方面

如果是为工程建设进行的就叫做“岩土工程勘察”或“工程地质勘察”,从你描述看,应该是这个方面;如果是地质找矿或地质普查等,叫做地质勘查。注意“查”和“察”不一样。
这些都是有一定专业性的工作,不是你不能做,而是学习要一个过程。你需要普通地质、矿物岩石、第四系土层、土力学、岩石力学、地基基础、地基处理等方面广泛的知识。

⑤  岩土工程勘察

一、岩土工程勘察的基本要求

岩土工程勘察是工程建设项目实施的第一个环节,必须遵照执行有关勘察技术标准,以利于提高工程经济效益、环境效益和社会效益,并促进勘察技术的发展。

1.岩土工程勘察的目的

岩土工程勘察的目的是正确反映建设场地的岩土工程条件,评价岩土工程问题,并提出解决问题的方法和建议。勘察要坚持与设计、施工紧密结合,贯穿于工程建设的全过程,确保工程质量。因此,岩土工程勘察应完成两项主要任务:

(1)为建设场地稳定性和适宜性进行评价,分析论证场地的地质构成、地下水状况、不良地质现象、环境工程地质条件、岩土的工程性状包括特殊性岩土的情况,并预测岩土工程存在的问题和相应的防治措施等。

(2)为各类工程建筑场地提供工程岩土体的强度和变形等设计参数。论证分析地基基础方案、岩土工程治理措施,并预测建筑场地在施工阶段及工程竣工后应注意的问题和防护措施。

2.场地复杂程度与岩土工程勘察等级

建设场地的复杂程度与勘察等级是确定岩土工程勘察工作量和进度计划的依据。划分复杂程度和等级通常要考虑下列条件:

(1)根据工程类型及其可能产生的破坏后果的严重性,工程安全等级可划分为三级:一级为重要工程,一旦破坏会产生很严重的后果;二级为一般工程,工程破坏会造成严重后果;三级为次要工程,其破坏不会造成严重后果。

(2)根据场地的地形地貌、不良地质现象、工程地质环境等条件划分场地等级(表9-1)。

表9-1场地等级划分

(3)根据地基的岩土种类和地下水影响等条件划分地基等级,如表9-2所示。

表9-2地基等级划分

(4)根据(1)~(3)所确定的安全等级、场地等级和地基等级可组合为岩土工程勘察等级,如表9-3所示。

表9-3岩土工程勘察等级划分

3.岩土工程勘察阶段划分及其任务

勘察阶段的划分是与设计阶段相适应的,分为选址或可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察或施工图设计勘察和施工勘察。各阶段勘察的工作内容和任务要求应结合岩土工程勘察等级和工程特性确定,如表9-4所示。

表9-4各阶段勘察内容及任务

对于场地面积不大,岩土工程条件简单或有建筑经验的地区或单项岩土工程等,均可进行一阶段勘察,但勘察工作量布置应满足详细勘查工作的要求。对于场地稳定性和特殊性岩土的岩土工程问题,应根据岩土工程的特点和工程性质布置相应的勘探与测试或进行专门研究论证评价。对于专门性工程,如水坝和核电站等,尚应按工程性质要求专门进行研究勘察。

二、岩土工程勘察的基本程序

岩土工程勘察要求分阶段进行,各阶段勘察程序可分为承接勘察项目、筹备勘查工作、编写勘察纲要、进行现场勘察、室内水土试验、整理勘察资料和编写报告等。

1.承接勘察项目

通常由建设单位会同设计单位(即委托方,简称甲方)委托勘察单位(即承包方,简称乙方)进行。签订合同时,甲方需向乙方提供相关文件和资料,并对其可靠性负责。相关文件包括:工程项目批件;用地批件(附红线范围的复制件);岩土工程勘察委托书及其技术要求(包括特殊技术要求);勘察场地现状地形图(其比例尺需与勘察阶段相适应);勘察范围和建筑总平面布置图各一份(特殊情况可用有相对位置的平面图);已有的勘察与测量资料。

2.筹备勘查工作

是保证勘查工作顺利进行的重要步骤。

3.编写勘察纲要

应根据合同任务要求和踏勘调查的结果分析预估建筑场地的复杂程度及其岩土工程性状,按勘察阶段要求布置相适应的勘察工作量,并选择勘察方法和勘探测试手段。在制定计划时还需要考虑勘察过程中可能未预料到的问题,为更改勘察方案留有余地。

4.工程地质测绘与调查

在选址—可行性研究或初步勘察阶段进行。对于详细勘察阶段的复杂场地也应考虑工程地质测绘。测绘之前应尽量利用航片或卫片的判读资料,测绘的比例尺选址为1∶5000~1∶50000;初勘为1∶2000~1∶10000;详勘为1∶500~1∶2000,或更大些。当场地地质条件简单时,仅作调查。根据测绘成果可进行建筑场地的工程地质条件分区,为场地的稳定性和建设适宜性进行初判。

5.勘查工作量

是根据工程地质测绘、工程性质和勘测方法综合确定的,目的是为了鉴别岩土性质和划分地层。勘探方法有钻探、井探、槽探和物探等,并可配合原位测试和采取原状土试样、水试样进行室内土水试验分析。勘探完成后还要求对勘探井孔进行回填,以免影响场地地基的稳定性。

6.岩土测试

其目的是为地基基础设计提供岩土技术参数,分为室内岩土试验和原位测试,测试项目通常按岩土特性和工程性质确定,室内试验除要求作岩土物理力学试验外,有时还要模拟深基坑开挖的回弹再压缩试验、斜坡稳定性的抗剪强度试验、振动基础的动力特性试验以及岩体的抗压强度和抗拉强度等试验。

7.岩土工程勘察成果整理

此项工作是勘查工作的最后一步。勘察成果是对勘察全过程的总结,并以报告书的形似提出。报告书编写以调查、勘探、测试等原始资料为基础,经过对原始资料的分析研究、去伪存真、归纳整理,使资料得以提炼,做出正确的结论。报告要阐明勘察项目的来源、目的与要求;拟建工程概述;勘察方法和勘查工作布置;场地岩土工程条件的阐述与评价等;对场地地基的稳定性和适宜性进行综合分析论证,为岩土工程设计提供场地地层结构和地下水空间分析的几何参数、岩土体工程性状的设计参数,提出地基基础设计方案的建议;预测拟建工程对现有工程的影响,工程建设产生的环境变化以及环境变化对工程产生的影响,为岩土体的整治、改造和利用选择最佳方案;预测岩土工程施工和工程运营期间可能发生的岩土工程问题,提出相应的监控、防治措施和合理的施工方案。报告书中还应附有相应的工程岩土图件,如勘探点平面布置图、工程地质柱状图、工程地质剖面图、原位测试、室内试验成果图表,岩土利用、整治或改造设计方案的有关图表以及有关地质现象的素描和照片等。

三、岩土工程勘察的理论基础和相关技术

为完成岩土工程勘察的技术标准、基本要求和基本程序所规定的内容,岩土工程勘察需要建立坚实的理论基础和强大的技术支持。岩土工程勘察的基础理论包括基础地质、工程地质、水文地质、工程地震学、岩土力学、基础工程学等,所需要的技术支持包括工程地质测绘、遥感判译、工程勘探、工程物探、室内岩土力学测试、原位岩土力学测试等。

1.岩土工程勘察的理论基础

岩土工程勘察的主要任务是评价建设场地稳定性和适宜性,提供地基岩土体的强度和变形等设计参数。因此,岩土工程勘察的理论基础有两大支柱,其一是地质学,包括基础地质、工程地质和水文地质等;其二是岩土力学,包括土质土力学、岩体力学、岩土体动力学等。

地质学研究地球的物质成分、内部构造、表面特征,地球发展历史中的各种地质作用和曾经生活于其上的生命的形式及其演变。工程建筑场地是地球表层介质的一部分,为阐明工程建设场地的稳定性和适宜性,自然要借助于地质学的理论。地质历史及第四纪地质的研究可以揭示建筑场地岩土体的成因和时代;岩石学和土质学的研究可以了解场地岩土体的物质组成和类型;构造地质学可以确定场地所处的地质构造部位及其构造稳定性;地震地质学的研究可以了解工程场地所处区域的地震活动性;水文地质学研究可以揭示工程场地地下水的赋存状态和水质情况;工程地质研究可以查明场地的不良地质问题和场地的工程地质条件。总之,地质学理论基础使岩土工程勘察有能力从成因历史、物质组成、构造稳定性、工程地质条件等多个方面认识工程建筑场地,从而对场地的工程适宜性提出正确的评价,进而对场地的工程利用或改造提出合理的建议。

将工程场地视为地质体和地质作用的产物,通过地质学研究可以了解工程场地的构造稳定性和建筑适宜性。然而,岩土工程还需要将工程场地岩土体看作工程材料,研究其工程特性和力学性能,这就需要运用岩土力学方面的理论。岩土体介质作为天然材料,与混凝土等人工材料相比其性能更为复杂,主要表现为物质组成和内部结构的不均匀性和各向异性。工程岩土体可以划分为松散的土体和固结的岩体两大类。土质土力学研究土体的物质组成特点和物理力学性质,包括土的粒度成分、矿物成分、土的分类、土的基本物理状态(成分、密度、含水量、孔隙度、饱和度、稠度等)与土的物理力学特性(渗透性、压实性、湿陷性、压缩性、抗剪性等)之间的关系、地基土体的沉降和承载力、土质边坡和深基坑边坡的土压力分布及边坡稳定性等。岩体力学研究岩体的物理力学性质,包括岩石的物质组成和内部结构、物理性质指标、渗透性、水岩相互作用特性、岩体结构和工程岩体分级、岩石和岩体的强度与变形、洞室围岩应力与稳定性分析、岩石地基的应力与稳定性分析、岩质边坡的稳定性分析等。

可见,岩土工程勘察理论基础的两大支柱地质学和岩土力学分别从地质构造和工程特性两个角度对工程岩土体进行研究分析,为工程建筑场地和工程岩土体的工程稳定性和适宜性评价提供了强大的理论支持。

2.岩土工程勘察的相关技术

为完成评价工程建筑场地稳定性和适宜性、为工程设计提供工程岩土体强度和变形等设计参数两大任务,除需要有强大的理论基础外,岩土工程勘察还必须通过一系列的技术工作取得关于工程建设场地和工程岩土体的第一手资料为岩土工程勘察的理论分析提供依据。与岩土工程勘察相关的技术主要有工程地质测绘、遥感判译、工程物探、工程勘探、室内试验测试、原位试验测试和长期观测等。

工程地质测绘是勘查工作中最重要的、走在前面的勘察方法,其本质是应用地质理论知识对地面的地质体和地质现象进行观察和描述,以了解地质变化规律。工程地质测绘是按照一定精度将场地的工程地质条件和各种地质要素反映在一套工程地质图幅及其相应的表格和说明书上。工程地质测绘的内容主要应包括七个方面的内容:①测绘区内的地层、岩性、岩相变化、地层成因类型及相互接触关系;②地质结构,如土体的成层组合关系、岩体结构特征和断层性质等;③地形地貌及其成因类型、与地质构造的关系;④地下水,了解地下水位、含水层、隔水层、地下水类型、涌水量和水质等;⑤各种物理地质现象的分布、规模、发育程度、形态和结构特征、活动性、危害性及其形成条件;⑥已有建筑物的变形破坏情况;⑦天然建筑材料。如果测绘地区已有相同或更大比例尺的地质、地貌等测绘成果,则只须在这种基础上作一些工程地质所需的专门性补充测绘即可。测绘比例尺的选择应根据具体情况考虑,既要满足设计的要求,又不致浪费工作量。一般要考虑三个因素,即工程地质勘查阶段;建筑物的类型与规模;工程地质条件的复杂程度和区域研究程度。从踏勘到详勘,测绘比例尺一般在1∶500,000~1∶1,000之间变化。

遥感技术(RS)是工程地质测绘的一个辅助手段。航片、卫片包含了大范围的地层岩性、地质构造、地貌形态和物理地质现象等信息,详加判译可以很快得到关于测绘区的全局认识。尤其是在通行不便的偏远地区,充分利用航片和卫片更具有特殊的意义。近年发展起来的GPS技术具有定位的高度灵活性和常规测量技术无法比拟的高精度和高效率,已广泛应用于北京、上海等地的地铁控制网、高速公路和桥梁控制网、长距离隧道贯通测量控制网、地籍测量控制网等,获得了显著的效益。工程测绘中的另一项新技术是地理信息系统(GIS),它通过对分布数据的一系列的空间操作和分析为地球科学、环境科学和城市建设、工程设计及企业经营的规划、管理和决策提供有用的信息。RS、GPS和GIS三者结合,形成了快速获取、更新、存贮、管理和分析地理和空间信息的3S”技术体系,为工程测绘提供了强大的技术手段。

工程物探是一种间接方法,根据被测地质介质的密度、磁性、导电率、弹性波传播速度等物理性质以及岩层的含水量、裂隙率、破碎程度等物理状态,用特定的仪器设备测定岩层的物理参数,特别是测定岩土体的力学指标,从而划分岩层、判定地质结构、地下水埋深、岩溶分布情况。相对于工程勘探而言,工程物探方法经济、快速,能够及时提出测绘工作难以推断而又亟待解决的问题,所以在工程地质测绘过程中常要求物探的适当配合,特别是在解决覆盖层厚度、基岩面的起伏变化、追踪断层等方面,效果特别显著。另外,工程物探的成果对于工程勘探工作的布置具有参考意义。但是,由于方法的间接性,物探成果比较粗略,因为只有物理性质差异比较显著的岩土体物探方法才能够加以分辨。所以,物探应以测绘为指导,并且要用工程勘探的方法加以验证。

工程勘探包括钻探和坑探,是直接了解地下地质情况的可靠手段,在一般的岩土工程勘察中常常是必不可少的。

钻探利用一定口径的钻机在预定的勘察点上钻孔取芯,以了解工程场地的地质构造和岩土体的情况。钻探工作几乎在任何情况下都可以进行,地表水体和地下水都限制不了它,效率较高,是最为常用的勘探手段。近年来大口径(1m左右)钻探的应用使得勘察人员可以进入孔中直接对孔壁进行观察和描述;小口径金刚石钻进的应用提高了岩心采取率,并可以取得软弱夹层和破碎带的岩心,还可以对桩基等进行抽芯检测;钻孔照相和钻孔电视可以在钻进过程中观察井壁,所有这些新技术的应用大大提高了钻探的效果,克服了传统钻探的一些弱点,使钻探工作在岩土工程勘察中发挥着越来越重要的作用。

坑探是在岩土体中开挖出一定形状和尺寸的坑槽或洞室,以便勘察人员能够进入其中直接对工程岩土体进行观察描述乃至进行一些特定的试验测试项目。最常用的坑探方法有:①试坑、浅井:试坑的深度一般不大,而浅井则是一种垂直掘进的圆形或方形探坑,一般深5~15m。试坑和浅井主要用于剥除覆土揭露基岩,研究松软土层的地质结构、风化壳的厚度分带,也常用于载荷试验和渗水试验;②探槽:探槽一般为0.8m宽、3m深的长槽,多用于了解岩层分布和追索断层,了解水库大坝轴线两侧山坡坡积和残积层的厚度和性质并进一步揭露基岩地质构造;③竖井和斜井:多半用于解决地面以下一定深度处的地质构造问题,例如软弱夹层及构造破碎带的厚度和性质、风化程度随深度的变化、滑坡体的结构及滑动面的位置、滑带土石特征等;④平硐:适用于较陡的基岩边坡,常用以查明坝址两岸、隧道进出口和大桥岸坡的地质结构,尤其是在岩层倾向河谷并有易滑夹层时,或层间错动较多、断裂较发育时,利用平硐可获得极好的效果。另外,平硐还为岩体单轴抗压试验、大型剪力试验等大型原位测试提供了良好的条件。

岩土工程勘察中室内试验测试工作的主要目的是取得工程场地岩土体的物理力学参数,为岩土工程设计提供依据。室内试验主要是对由现场取得的岩土体样品进行试验测试,包括室内土工试验和室内岩石试验两个方面。土工试验项目主要有:土的物理试验(包括土的密度和相对密度试验、含水量和界限含水量试验、颗分试验、渗透试验等)、土的变形试验(包括固结和压缩试验、静止测压力系数试验、黄土湿陷性试验、膨胀土的膨胀与收缩试验、盐渍土溶陷性试验等)、土的强度试验(包括直剪试验、残余强度试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、微型十字板试验等)、土的流变试验(包括土的直剪蠕变试验、单剪蠕变试验、三轴压缩蠕变试验、单轴压缩蠕变试验和土的松弛试验等)、土的动力特性试验(包括振动三轴、振动单剪、共振柱、自振柱、振动扭剪和振动台等试验),此外还有室内模拟试验和其他一些专门性试验测试,如土工离心试验、冻土试验等。室内岩石试验项目主要有:岩相鉴定、岩石空隙性质试验、岩石水理性质试验、岩石声学特性试验、岩石强度和变形试验、岩石结构面抗剪强度试验、岩体软弱夹层剪切蠕变试验、岩石点荷载强度试验等。

岩土工程勘察中的原位试验测试是在天然条件下在工程现场原位测定岩土体的各种工程性质,所取得的数据更符合岩土体的实际情况。另外,原位测试还可以测定难以采取不扰动试样的岩土体(如砂土、流动淤泥层等)的有关工程性质。原位测试可以避免采样过程中应力释放的影响,并且可以大大缩短工程勘察的周期。因此,国内外岩土工程界对原位测试给予极大重视,在设备和技术方法上不断创新发展。常用的原位测试方法大致可分为三大类:①岩土力学性质及地基强度的原位测试,包括静力载荷试验、静力触探、动力触探、标准贯入试验、十字板剪切试验、旁压试验、岩石现场剪切试验、岩石现场三轴试验、土体现场剪切试验等;②岩土体中应力测量,包括应力恢复法、应力解除法和水压致裂法等;③水文地质试验,包括原位渗透试验、注水试验、抽水试验和压水试验等。

除室内试验和原位测试外,岩土工程勘察中的许多重要数据还需要从长期观测中获得,许多工程地预测或评价的结论有赖于长期观测的结果加以验证。长期观测是在一定时期内对被观测对象的定期重复测量或描述,从而获得被测对象有关参数或特性随时间的变化规律和发展趋势。常常进行的工程地质长期观测有:①与建筑物有关的地下水动态观测;②各种物理地质现象的长期观测;③建筑物修建后与周围地质环境相互作用及动态变化的长期观测。

⑥ 如何加强勘察工程中的质量管理

1、引言
工程勘察单位必须全面加强对现场踏勘、勘察纲要编制、原始资料收集和成果资料审核等环节的管理,对所提供的地质、地震、水文、气象等勘察资料的质量负责。近几年来,由于一些单位放松了质量管理,单纯追求经济效益,导致勘察质量下降,甚至低劣,对工程建设造成危害。因此,必须加强勘察工作的全面质量管理。笔者根据本人的工作经历和在工作中的经验教训,认为加强岩土工程勘察全面质量管理时必须抓好工序管理这个关键环节,而在抓工序管理时必须抓好事前指导、中间检查、成品核审这三个关键。
2、关于事前指导
编写勘察工作纲要(以下简称纲要)是事前指导的重要工作,纲要是指导各专业 (地质、测绘、钻探、原位测试、土工试验,编写报告等)正确开展工作的主要文件。因此,编制好纲要是整个勘察工作顺利进行的重要保证。勘察纲要的编制,就是根据工程设计意图和场地地质条件,制订一个在技术上与经济上高效益的勘察行动计划,使得在进行勘察工作以前就在思想上明确本次勘察要解决的主要问题,以便使勘察手段和勘察工作量的布置有的放矢,取得设计、施工所必要的反映宏观自然地质条件的资料。笔者认为,要编制出真正能起到正确指导作用的纲要,必须选择好如下管理要点:(1)根据任务要求,认真收集并研究利用勘察区及附近已有的勘察咨料及建筑经验。(2)认真研究设计提出的技术要求,透彻理解设计意图,明确勘察目的、任务(3)正确、合理确定勘察手段和勘察工作量。这三点是相互关联的。前两点是选择恰当的勘察手段和合理布置勘察工作量的依据,而恰当的勘察手段和合理的勘察工作量是优质勘察的前提。关于第一要点,如阳江市高层建筑沉降计算深度,当压缩层为上下土层压缩性小,中间压缩性大时,一般为基础宽度的0.8-1.0倍加基础埋深,控制孔则按1.2倍基宽加基础埋深。但如果上部土层压缩性小,下部压缩性大,则计算压缩深度须达基宽的1.5倍,钻孔深度、控制孔深度按1.7倍基宽加基础埋深,一般孔深对桩基要求桩端进入持力层3-5m,对天然地基要求为1.5倍基宽加基础埋深。关于第二要点:在阳江地区如基础形式采用桩基,则勘察手段侧重静力触探,以静力触探成果为主提供桩基设计参数,如果采用天然地基,则静力触探孔数相对减少,而取土孔相对增加。
3、关于中间检查
任何一个纲要在实行过程中总有或多或少不符合实际情况的地方,因此,需要对纲要实施的全过程进行中间检查。通过中间检查,可以发现纲要实施中存在的问题,对纲要进行修改补充,避免大的返工。中间检查虽然重要,但通常没得到应有的重视,还是个薄弱环节。笔者认为,中间检查要着重抓住以下两点:(1)检查勘察手段和勘察工作量是否恰当,能否满足设计需要。(2)检查原定基础方案是否符合实际情况。
在阳江市部分地区分布有漠阳江冲积形成的一套地层。由于地壳上升、河流下切,这套沉积的地层已遭受破坏,往往在地表下一定深处形成数米厚的软塑粘性土,此层压缩性编高,E1-2仅6.0MPa左右。此外,因后期流水的切割作用,在冲积层分布区还分布有一定厚度、范围大小不一的淤泥质土。如果对这种地层分布特点了解不够,就会导致纲要布置的勘察手段和勘察工作量与实际情况不符,如没有关于勘察场地或附近的现存资料可供参考时更是如此。
中间检查能及时发现问题并及时予以解决。如某大厦桩端持力层(粉砂)一般厚6m,但局部地段仅2m,其下为粘性土(中等压缩性)考虑到厚度相差大和桩端置于持力层深度对建筑物沉降速率影响大,我们征求了设计人员的意见,并按设计要求对该地段lm高差作出持力层的等厚线,部分钻孔加密至2m,取得了令人满意的效果。又如某大厦采用高强预应力管桩,中间检查时发现持力层上有一层厚度为6m左右的软塑粘性土,但少数钻孔深度近20m,经分析可能是深沟。为了准确地提供桩氏,我们进行了补孔。经补孔证实,该地段确有一个宽为数米的深沟,后亦经打桩证实。又如某工程甲方原定14层主楼设一层地下室,另一幢7层商住楼不设地下室。在编写勘察报告之前进行中期检查时发现地质条件对14层楼设地下室十分不利,因为要开挖到承压含水层,需要进行支护和降水,费用会很高,工期也会很长,而7层商住楼场地,由于后期流水切割作用,沉积了7m以上厚度的硬粘性土,设一层地下室不会受到承压水的影响 为此,我们建议将原定设于14层主楼的地下室改设在7层商住楼,此建议反映良好并得以采纳。
可见,在工程实践中我们应自觉做好中间检查工作,对于大工程和地质条件复杂的场地尤其如此。如工程负责人及时勾绘地质剖面并进行分析研究、及时与技术负责人和设计人员及甲方取得联系,根据需要调整勘察手段和勘察工作量,等等。
4、关于成品校审
成品校审必须抓好如下重点:(1)地层划分是否准确 ((2)工程地质分区的原则是否正确,分区精度是否满足设计需要。(3)所提设计参数是否准确可靠。(4)结论是否明确、正确。(5)建议是否合理可行,依据是否充分。
由于工程负责人的技术水平及责任心高低不一,勘察成品或多或少存在上述有关问题,大工程或地质条件复杂的工程更是如此 有的将土性相同但指标相差大的土层划为同一层土,如某工程桩端持力层为粉砂,其qc普遍在l 0MPa以上,但有一个钻孔仅5MPa,勘察将其划为同一层,试桩时有一根桩正好选在qc为5MPa处,其RK比其它试桩低很多,如分层时将其作为亚层圈出就不会发生问题;有的虽有工程地质分区,但对分区原则及依据没有交代,使人对分区的可靠性及精度无法判断;有的报告结论笼统不明确,如场地硬塑粘土之上有1-3m的软塑粉质粘土,对6层住宅的结论为 "场地土质分布均匀,地质良好硬塑粘土是基础良好持力层",很明显,软塑粉质粘土不能定为土质良好,如结论改为 "软塑粉质粘土土质差,厚度不均匀,不宜作基础持力层,硬塑粘土土质好、厚度大,是基础良好持力层,建议将基础置于其上"则有针对性;有的报告结论模棱两可,如 "可能产生液化',"可能产生滑坡"等,使设计者无所适从;有的报告虽有结论和建议,但论据不足,等等。
成品校审工作的关键是校审人的原则性,对成品中存在的问题和错误应明确指出,并在校审表中留下痕迹,报告编写人有不同意见可以保留并留下痕迹,但必须按最高一级审核意见修改

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