巖土工程勘察常見問題剖析

1、巖土工程勘察常見問題剖析1 引言 巖土工程勘察的目的在于解決和處理建設(shè)工程中與巖土介 質(zhì)有關(guān)的問題 , 是建設(shè)工程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。各項工程建 設(shè)在設(shè)計和施工之前必須按基本建設(shè)程序進(jìn)行巖土工程勘察, 巖土工程勘察的重要性和其質(zhì)量的可靠性越來越為各級政府所重 視。中華人民共和國建筑法、建設(shè)工程質(zhì)量管理條例、 建設(shè)工程勘察設(shè)計管理條例、 實施工程建設(shè)強制性條文標(biāo) 準(zhǔn)監(jiān)督規(guī)定、 建設(shè)工程勘察質(zhì)量管理辦法等法律、法規(guī)對 此都有規(guī)定。并于 2000 年開始實行施工圖設(shè)計文件審查制度 , 對保證工程勘察設(shè)計質(zhì)量起到了重要的作用 , 并取得了明顯的成 效。但是, 在各級檢查和施工圖設(shè)計文件審查中 ,勘察

2、問題仍舊突 出。當(dāng)前 ,施工圖審查主要集中于房屋工程和城市基礎(chǔ)設(shè)施 , 對為城市 建設(shè)服務(wù)的勘察單位來說 , 既是促進(jìn)更是考驗。因此,將巖土工程勘察中常見問題加以歸納、 分析, 對其產(chǎn)生 的根源進(jìn)行了深層次的探討 , 對提高勘察技術(shù)水平、保證勘察成 果質(zhì)量、減少勘察過程中的錯誤不無裨益。2 巖土工程勘察中常見問題2. 1 勘察依據(jù)不充分、目的不明確設(shè)計意圖明確 ,才能有的放矢地合理布置工作量 , 解決工程 設(shè)計和施工中的巖土工程問題。 巖土工程勘察規(guī)范 ( GB50021 - 2001) 明確規(guī)定詳勘時應(yīng)“搜集附有坐標(biāo)和地形的建筑總平面圖 , 建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷 載、結(jié)構(gòu)特點 , 基礎(chǔ)型式

3、、埋置深度、地基允許變形等資料”。 但不少勘察報告前期資料收集不全 , 擬建工程的結(jié)構(gòu)形式、規(guī)劃 地坪標(biāo)高、勘探點坐標(biāo)等情況不清 , 設(shè)計單位的勘察技術(shù)要求缺 乏。對涉及公眾利益方面的安全、環(huán)境環(huán)節(jié)不夠重視 , 忽視對工 程場地原有地形地貌、 不良地質(zhì)作用及地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查。 如某勘察 報告在工程場地內(nèi)有多個鉆孔遇到防空洞 , 防空洞距地下室底板 僅 3 m , 可勘察文件在平面布置圖上不標(biāo)示 ,在報告中不予以查 明、評價,又不提請注意。 又如某住宅小區(qū) , 原為丘陵地帶的山間 盆地,人工漁塘較多 , 堆填后用于住宅開發(fā)。 某勘察單位沒有搜集 原有地形資料 ,也不向附近居民訪問 , 僅根據(jù)鉆探成果

4、推薦了天 然地基 , 施工開挖發(fā)現(xiàn)實際情況與勘察報告大相徑庭 , 原來建筑 物的所有鉆孔均布置在塘堤上 , 致使業(yè)主不得不進(jìn)行基礎(chǔ)變更。2. 2 勘探工作量及測試取樣分布不合理GB50021 - 2001 對不同建、構(gòu)筑物的勘察間距、勘探點的 數(shù)量、位置及深度布置都有明確規(guī)定。 實際操作中不按規(guī)范要求 布設(shè)計勘察點的情況十分普遍 , 甚至于在建筑物周邊、角點沒有勘察點 , 孔距超規(guī)范、孔深不 合要求。如樁基勘察達(dá)不到 GB50021- 2001 第 4. 9. 2 和 4. 9.4 的規(guī)定 ; 對需要進(jìn)行建筑場地和液化判別的勘探孔孔深達(dá)不到 建筑抗震設(shè)計規(guī)范 (GB50011 - 2001)

5、的深度要求 ; 測試、取 樣孔小于勘探孔的 1/ 3 ; 測試取樣達(dá)不到強制性條文規(guī)定。一 些勘察企業(yè)在承擔(dān)業(yè)務(wù)時 , 不按原狀土取樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (J GJ89 - 92) 進(jìn)行 , 對所取試樣不及時封蠟、標(biāo)識、送檢 ; 在取樣數(shù)量上 鉆規(guī)范空子 , 不論場地范圍多大 , 不管地基土狀態(tài)如何 , 只求滿足 取樣或測試 6 件( 次) 的低層次要求。根本不考慮測試、取樣的 代表性和均勻性。對軟弱下臥層不進(jìn)行取樣分析 , 甚至于為表面 上滿足不少于 6 件( 組) 的要求而將應(yīng)當(dāng)分層的層位加以合并 對數(shù)據(jù)的變異性不作檢驗、 剔除。這樣的勘察結(jié)果的合理性自然 值得推敲 ,對設(shè)計的影響顯而易見的。 如按

6、公式 fa = Mbrb + Mdr0d + McCk計算承載力時，抗剪強度指標(biāo)c、巾值應(yīng)為基底以下1倍 基寬深度內(nèi)的抗剪強度標(biāo)準(zhǔn)值。 當(dāng)基礎(chǔ)底下為多層地基土或地基 土的狀態(tài)變化較大 , 如何提供合理的抗剪參數(shù)更需要巖土工程師 們斟酌。不考慮勘察等級而一味地追求鉆探進(jìn)尺 , 無謂增加勘察 工作量的現(xiàn)象也較為普遍。如某住宅小區(qū)位于基巖區(qū) , 具備采用 天然地基的良好條件 , 某勘察單位鉆孔控制深度竟然比建筑物高 度還要多 ; 為場地類別劃分進(jìn)行的剪切波速測試竟然測到微風(fēng)化2. 3 勘察測試手段、方法的不適宜性對勘探裝備、勘探手段、取土器規(guī)格、取樣方法的適宜性和 合理性缺乏了解。 如對靜力觸探裝備

7、不定期標(biāo)定、 貫入速率控制 不嚴(yán) ,甚至單純采用靜力觸探來取代全部勘察工作 ;在碎石土層中做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗 , 圓錐動力 觸探試驗不連續(xù)、不提供綜合修正結(jié)果 ; 沒有清除孔底廢土就進(jìn) 行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗 , 原位測試結(jié)果與現(xiàn)場鑒別及土工試驗成果相悖的情況時有出現(xiàn)。巖層中鉆進(jìn)時 , 無巖芯采取率、無法了解其鉆探效果等。2. 4 巖土分類、描述欠準(zhǔn)確文獻(xiàn)1 在第 3. 2 、3. 3 款中增加了巖石完整性分類和 對粘性土、粉土的光澤反應(yīng)、搖震反應(yīng)、干強度和韌性描述 , 彌 補了其它鑒別方法的不足 5 。如何進(jìn)行目力鑒別、規(guī)范巖土 描述, 土的分類標(biāo)準(zhǔn) ( GBJ 145 -90) 5 和國外通用技術(shù)標(biāo)

8、準(zhǔn)6 均有介紹。但作為勘察第一手資料 ,原始記錄質(zhì)量低劣在 目前業(yè)內(nèi)極為常見 ,已嚴(yán)重影響到勘察成果的質(zhì)量 , 甚至導(dǎo)致錯 誤性結(jié)論。 勘察報告中巖土分類、 描述與相關(guān)分析測試結(jié)果不一 致的現(xiàn)象比較突出。2. 5 土工試驗及巖土參數(shù)選擇土是自然歷史的產(chǎn)物 , 是由固、液、氣組成的三相松散性材 料 , 土質(zhì)變化錯綜復(fù)雜。土工試驗是巖土工程勘察的重要內(nèi)容。 GB50007 - 2002 實施以后 , 土工試驗的重要性被推向了新的高度。 由于巖土的不均勻性和各 向異性 , 試樣采取、運輸、加工擾動等因素的不確定性、試驗儀 器和操作方法的差異性及試驗人員自身的素質(zhì)問題 , 測試結(jié)果失真難以避免。故加強

9、土工試驗問 題和試驗成果的綜合分析必不可少 , 這樣才可能避免相關(guān)指標(biāo)間 的矛盾 , 更好地了解巖土的差異性 ,客觀地評價地基土的強度變形特性。令人遺憾的是, 不少勘察單位不僅沒有自已的試驗室 , 而且勘察技術(shù)人員對試驗原理不 清楚、對試驗成果根本不進(jìn)行分析評價,僅僅作為附表附在勘察報告后 , 甚至勘察報告提供的 有關(guān)參數(shù)與試驗成果南轅北轍。常見的問題有 : 在提供巖土性狀參數(shù)時一概以平均值以蔽之 ; 原位測試結(jié)果與土工試驗成果確定的巖土性狀、 狀態(tài)強度 相悖的現(xiàn)象時有出現(xiàn)而不究其原因 ; 參數(shù)統(tǒng)計時對相關(guān)聯(lián)參數(shù)如 c與©、Es與al - 2樣本 數(shù)往往不一致 ; 根據(jù)巖土參數(shù)確定的

10、地基土強度往往與推薦的結(jié)果不符; 提出地基承載力指標(biāo)時不了解容許承載力和極限承載力 的內(nèi)涵 ; 不明白承載力基本值、承載力標(biāo)準(zhǔn)值、承載力設(shè)計值、 承載力特征值幾個概念的本質(zhì)區(qū)別。2. 6 巖土工程分析評價的深度不夠(1) 地下水的分析評價 地下水的埋藏條件是地基基礎(chǔ)設(shè)計和基坑設(shè)計施工十分重 要的依據(jù) , 地下水位的升降變化對基礎(chǔ)影響極大。規(guī)范要求“查 明地下水的埋藏條件 , 提供地下水位及其變化幅度” ,“判定水 和土的腐蝕性” , 并對地下水的勘察要求、 水文地質(zhì)參數(shù)的測定、 地下水作用的評價作了詳細(xì)規(guī)定。在施工圖審查中 , 勘察單位對地下水的類型分析含糊 , 對多 層地下水沒有嚴(yán)格不分層觀

11、測地下水位 , 往往以混合水位替代 , 水樣的分析數(shù)量不足 , 水質(zhì)分析報告中不注明地下水的類型、腐 蝕性評價不考慮環(huán)境類型和地層滲透性影響 ; 對近年地下水的變 化幅度 , 歷史最高水位、最低水位更是避而不談。對需要施工降 水或隔滲工程不進(jìn)行水文試驗。(2) 地震效應(yīng)的評價文獻(xiàn)2 規(guī)定在抗震設(shè)防烈度等于或大于 6 度區(qū)勘察時 ,應(yīng) 劃分場地類別 ,劃分對抗震有利、不利或危險地段 ,對地震液化的 進(jìn)一步判別的深度、勘探點數(shù)量、液化指數(shù)和液化等級的確定進(jìn)行了規(guī)定。 勘察中常見的是對 高層建筑的剪切波速測試數(shù)量不足 , 對場地覆蓋層厚度的把握不 準(zhǔn) , 甚至于沒有 3 個勘探點就進(jìn)行液化判定或按錯

12、誤分層進(jìn)行液化評價 , 液化判別時的地下水 位深度不考慮設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)的年平均最高水位或近期內(nèi)最高水 位而采用勘察期間的平均地下水位等。(3) 巖土工程分析評價深度不足規(guī)范 GB50021 - 2001 第 14. 3. 3 對巖土工程勘察報告基 本內(nèi)容進(jìn)行了概括。 不少巖土勘察報告還停留在工程地質(zhì)勘察報 告的水平上 , 缺乏有效的、實質(zhì)性的巖土工程分析評價。 對原始數(shù)據(jù)的合理可靠性不作深入探討 僅作簡單的數(shù)理統(tǒng)計 ,便作為其它分析的依據(jù) ; 在承載力的評價 時, 采用了多種手段、給出了相應(yīng)的成果, 但對各方法的適宜性不加分析 ,對不同方法產(chǎn)生的 差異不作研究 ,常給出 1 個最低值了事 , 顯

13、然不符合巖土工程分 析的基本原理?？辈靾蟾娼Y(jié)論建議不合理, 如同一建筑物推薦多種基礎(chǔ)型式 , 未就可能產(chǎn)生的差異 沉降進(jìn)行建議 ;推薦基礎(chǔ)類型時 ,不考慮施工的可行性 , 不結(jié)合建 筑物的結(jié)構(gòu)荷載特點 , 不注意環(huán)境影響;場地明顯存在邊坡 , 卻不進(jìn)行勘察評價 ,不提支護方案及 設(shè)計參數(shù) ;不進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟分析 , 不能真正做到技術(shù)先進(jìn) ,經(jīng)濟合 理。3 原因分析3. 1 行業(yè)體制問題我國的勘察專業(yè)體制源城建國初期的蘇聯(lián)模式 , 勘察、設(shè)計、 施工嚴(yán)重脫節(jié) , 專業(yè)分工過細(xì) , 加上行業(yè)分割和地方分割 , 使不同 系統(tǒng)單位的活動范圍越來越窄 ,空間越來越少 , 導(dǎo)致技術(shù)經(jīng)濟的 落后。野外記錄越來

14、越差 ,規(guī)定的取土器基本不用 , 國家的收費標(biāo) 準(zhǔn)難以實施 , 市場上按鉆探米綜合計價盛行 , 技術(shù)含量高的巖土 測試、分析評價處于從屬地位等司空見慣的問題值得深思。 要改 變這種現(xiàn)狀 , 必須改變巖土工程師在勘察單位的利益與鉆探捆綁 的現(xiàn)狀,將知識密徹型與勞務(wù)型徹底分離 , 給注冊巖土工程師一 個獨立自由舞臺 , 完成“從集體負(fù)責(zé)、規(guī)范負(fù)責(zé)”到“巖土工程 師負(fù)責(zé)”的轉(zhuǎn)變。這需要很長的路要走 , 需要相應(yīng)的制度 （注冊、 執(zhí)業(yè)、保險、咨詢 ） 支撐, 需要技術(shù)法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的分離、試 驗室認(rèn)證與相關(guān)資質(zhì)配套的支持 , 需要巖土工程師自身內(nèi)功修為 的提高。3. 2 勘察市場問題 盡管國家對勘察市

15、場的收費和承攬業(yè)務(wù)的規(guī)范法三令五申 , 但目前勘察市場依然混亂 , 竟相壓價、轉(zhuǎn)包、分包、高額回扣、 掛靠或出賣圖章甚至偽造圖章的現(xiàn)象仍然存在。雖然建設(shè)工程勘察質(zhì)量管理辦法要求“工程 勘察企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強職工技術(shù)培訓(xùn)和職業(yè)道德教育 , 提高勘察人員 的質(zhì)量責(zé)任意識。觀測員、試驗員、記錄員、機長等現(xiàn)場作業(yè)人 員應(yīng)當(dāng)接受專業(yè)培訓(xùn) , 方可上崗。 ”但勘察勞務(wù)資質(zhì)滯后 , 對勘察 勞務(wù)從業(yè)人員的資格認(rèn)定尚無約束機制。 許多勘察單位外包、 分 包業(yè)務(wù)較多 , 勘察勞務(wù)人員沒有接受任何行業(yè)培訓(xùn) , 對相關(guān)勘察 技術(shù)饋乏 , 必然導(dǎo)致勘察工作粗劣、記錄質(zhì)量低下。令人擔(dān)心的 是如果不加強對勞務(wù)市場地的管理、培訓(xùn)

16、, 勞務(wù)市場越是繁榮 , 產(chǎn)生問題的機會就越多3. 3 規(guī)范理解問題對規(guī)范理解的分歧 ,不僅在勘察企業(yè)中普遍存在 , 在施工圖 審查專家的審查過程中也時有發(fā)生。 勘察等級決定著勘察工作量 的布置、勘察測試手段和勘察方法選擇 ,勘察報告的深度 , 勘察費 用的收取 , 同時也是對企業(yè)市場準(zhǔn)入的一道檻。但勘察等級與設(shè) 計等級不盡一致 , 勘察企業(yè)承擔(dān)任務(wù)范圍的劃分標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計單位 承擔(dān)任務(wù)范圍的劃分標(biāo)準(zhǔn)也不完全對應(yīng)。 如設(shè)計等級為乙級時要 求勘察報告提供抗剪強度指標(biāo) , 但勘察等級為乙級時卻無明確要 求 ; 又如只有在抗震設(shè)防烈度為 6 度或 6 度以下時場地等級才 有可能定為簡單場地 ,那么,在7

17、 度及 7 度之上的三級工程是否 也應(yīng)按乙級進(jìn)行勘察 ? 以主要土層而論 , 不同基礎(chǔ)形式其含義不 同 , 對淺基礎(chǔ)指在基礎(chǔ)下 5 m 以內(nèi)或在變形驗算范圍內(nèi)的土層 ; 對端承樁 , 樁端土層為主要持力層 , 對摩擦樁 , 樁端下壓縮層范圍 內(nèi)及樁側(cè)土均為主要土層 ; 對基坑來說 , 開挖范圍內(nèi)的土層為主 要土層。4 幾點建議目前, 巖土工程勘察的地位和作用與國家和政府給予巖土工 程的定位和期望仍有一定的差距。這固然與人們“重設(shè)計輕勘 察”的思維定式有關(guān) ,與我國勘察行業(yè)體制尚未健全有關(guān) , 與勘 察市場的惡性竟?fàn)幱嘘P(guān)。在當(dāng)前的形勢下 , 如何完善市場準(zhǔn)入制 度 , 加強行業(yè)自律、 約束機制

18、, 從根本上杜絕巖土勘察行業(yè)中的弊 端,真正體現(xiàn)巖土工程師的價值，更好地應(yīng)對進(jìn)入 WTC后與國際接軌的挑戰(zhàn) ?(1) 嚴(yán)格執(zhí)行建設(shè)程序、 規(guī)范市場行為、 推行全程化監(jiān)理科 學(xué)的建設(shè)程序應(yīng)當(dāng)遵循“先勘察、后設(shè)計、再施工”的原則。不 按原則辦事 ,必然會受到自然規(guī)律的懲罰。如 2001 年 5 月重慶 市武隆縣的高切坡垮塌事故 , 造成數(shù)十人死傷 , 就是業(yè)主及施工 組織方在沒有任何勘察資料和設(shè)計前提下 , 進(jìn)行邊坡施工、護坡 治理處治不當(dāng)造成的。市場的規(guī)范 , 僅依靠勘察單位的自律機制 是不夠的 , 還需要建立有效的行業(yè)約束機制。一方面必須仰仗政 府主管部門按國家的法律、法規(guī) , 對項目招投標(biāo)和實施過程中的 行為主體進(jìn)行全面有效的監(jiān)督管理 , 另一方面應(yīng)積極推行工程監(jiān) 理全程化 ,采用事前、 事中、事后控制相結(jié)合的方法 ,最