摘要:建築工程地質勘察是一種對客觀事物由淺入深、逐步深化的進行調查研究的認識過程。因此,工程地質勘察必須明確勘察工作的因素,以確保勘察和設計的質量。本文就民用建築建築工程地質勘察存在的問題進行了分析。
關鍵詞:建築工程;地基變形;地質勘察
Abstract:It is a kind of process of cognition of making investigations deepened to objective things from the superficial to the deep, progressively that construction work geology is reconnoitred. So, reconnoitre the factor that must reconnoitre the work clearly, so as to ensure the quality reconnoitred and designed in project geology. This text on reconnoitre the existing problem to analyse in civil construction work geology.
Key words:construction work; the ground is out of shape; geology is reconnoitred
工程地質學早在21世紀30年代就已成爲一門獨立的學科,近期的研究成果更是高深至運用非線性科學研究其複雜性問題。地質情況是複雜、多變的,因區域、地區、場地而各異。在各類建築地基基礎設計中,爲保證其安全必須同時滿足兩個技術條件:①地基強度條件,即保證地基穩定性,不發生剪切破壞或滑動破壞;②地基變形條件,即沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜都不超過地基容許變形值。地質勘察報告是建築工程設計的重要依據,是保證滿足上述兩個技術條件的必備資料。科學的地質勘察報告不僅能提高建築設計質量,還可節省工程量,減少投資,從而帶來較大的經濟效益。
1建築工程地質勘察中存在的問題
建築工程地質條件複雜或有特殊施工要求的重大建築物地基,有時通過詳細勘察尚不能全部查明情況或取得全部所需資料時,則需進行施工勘察。當前在民用建築工程地質勘察中存在着一定問題,主要表現在以下幾個方面:
1.1對工程地質勘察的重要性和價值認識不夠
地質勘察主要是兩個方面,一是揭示地質構成,二是提供土體的力學指標;地質構成決定基礎處理方案的選擇,力學指標對工程造價影響很大。衆所周知,地下是看不見摸不着的,只有靠鑽探勘察,建設場地是唯一性的,勘察成果也沒有可比性,因此建設單位選擇一家專業技術強,操作規範嚴謹,能準確提供成果的勘察單位相當重要,對建築的安全、工程施工順利進行、節約投資都有重要的意義。
1.2地勘部門地勘報告質量不高
地勘部門提出的地勘報告,質量不高,並不乏錯誤。現某些地勘報告其內容簡化到不提供土工試驗指標,不作評價,不作明確的結論和提出建議性工程處理意見等。一些報告中該省略的不省略,不該省略卻沒有;不該附的圖附上,需要的表格又沒有;文字不多,卻廢話連篇。其做法是蒙哄不懂專業的管理人員和去迎合部分設計人員只要提供地基承載力這一指標。
1.3勘探方法不對
一些勘察部門用所謂的靜載荷試驗壓裂探坑兩側土層爲準來確定承載力,其做法是一種誤導,是不科學的。試想,壓裂較淺和較深的兩側土層所需的壓力大小都不一樣,究竟取用哪一壓力定值來作爲地基承載力。另外,壓裂兩側土層又怎能替代或者說明該壓力值就是豎直方向土層地基持力層的承載力。
1.4工程地質勘察缺乏監管
一是工程地質勘察在工程的前期階段進行,由建設單位自主選擇勘察單位,一般建設單位缺少這方面的專業知識,對地質勘察的重要性認識不足,因此對勘察單位要求不高,有個成果就可以,鑽探費用上考慮多點,對技術的要求就輕了。二是
地質勘探是野外作業、土工試驗和資料整理,整個過程只有勘探單位獨自完成,沒有監督,到底鑽了幾個孔,鑽了多深,取了多少土樣,土工試驗做了多少,這些都存在漏洞,是勘探單位的'“良心”活。現在施工圖審查也對地質勘察成果進行審查,那都是事後了,只要資料造得過得去都能通過,地質構成與實際施工嚴重不符時有發生,力學指標的精確性更是無法判別。
2確定地基承載力的方法和取值問題
地基承載力決不是用一種方法就可以確定的,而需以下五種方法:①根據《規範》表格確定;②按靜載荷試驗方法確定;③按動力或靜力觸探方法確定;④根據土的強度理論計算確定;⑤根據鄰近條件相似的建築物經驗確定。由上述五種方法得到承載力後,再經過分析,綜合取值才能得到地基承載力。
在上述方法中,一般以野外鑑別、土的物理力學性質指標查《規範》表、動力靜力觸探方法和理論公式計算方法爲主要的確定方法。目前,質檢部門只承認的現場靜載荷試驗法是當遇到地質條件複雜、土質很不均勻或遇到重大工程時才採用的一種方法,但在一般不具設備條件和壓力達不到的情況下,很難實施此方法。用現場靜載荷試驗確定地基持力層的承載力其正確的方法有3種:①強度控制法,即以比例界限PO值作爲地基土承載力。它適用於硬塑～堅硬的粘性土、粉土、砂土和碎石土。②相對沉降控制法。根據沉降量和承壓板寬度的比值s/b確定,對於黏性土採用s/b≤0.02對應的壓力爲地基承載力,對於砂土採用s/b≤0.01～0.015對應的壓力爲地基承載力。③極限荷載法。當P～S曲線上的比例界限出現後,土很快達到極限荷載Pu,將Pu除以安全係數F(F=2.0～3.0)作爲地基土承載力。如高州市區地基土,一般在深1.0 m～2.0 m以下均爲碎石土(以礫石、卵石爲主),即使用靜載荷試驗方法確定承載力,也應用強度控制法或極限荷載法。對於密實的卵石土用強度控制法得到的P～S曲線上的第1個拐點必是地基持力層將產生局部剪切破壞的開始點,此時所對應的壓力即爲比例界限荷載PO(或臨塑荷載Pcr)。而此拐點的出現,對於是持力層的碎石土,沒有足夠的壓力是難以出現的。至於出現第2個拐點(極限荷載對應的點),使碎石土完全剪破,出現連續滑動面,更是難以達到。相對沉降控制法一般適用於在P～S曲線上出現不了拐點的中高壓縮性的鬆砂或可塑、軟塑狀態下的黏性土。而當前地勘部門提供的地勘報告,在地基是碎石土的情況下采用相對沉降控制法確定地基土承載力的方法是不合適的。
3地基土的承載力及其與變形的關係
(1)作爲設計部門設計人員,不僅要會設計,還要會閱讀和充分利用地勘報告,要能對報告中提供的內容進行分析,對其中存在的問題能提出質疑,不應只需要承載力值。即使需要地基土承載力(或地耐力)值,也不只是這一種值。《地基基礎設計規範))(GFJ7-89)給承載力提出了3種值:①地基承載力基本值f0;②地基承載力標準值fk;③地基承載力設計值f。基本值f0是由大量工程實踐得出的經驗值。《規範》各表列出的各種土類的值是依據現場荷載試驗、標準貫入試驗、輕便觸探試驗和室內土工試驗數據,對相應的地基土承載力進行統計、分析而得出的。當根據室內物理力學指標平均值確定地基承載力標準值時,應按表中承載力基本值乘以迴歸修正係數而得fk,即fk=IIff(IIf爲迴歸修正係數)。當實際工程的基礎寬度B>3 m,基礎埋深D>0.5 m時,承載力值還要提高,即要進行寬度和深度修正,修正後才得設計值f。地勘報告中一般提供的是承載力標準值。設計人員在使用時不能直接用標準值來設計,而要經基礎寬度和埋深修正後得承載力設計值進行設計。當前許多設計人員直接用標準值進行設計是不科學的。
(2)採用承載力設計值來設計,是爲了確定建築物基礎底面和剖面尺寸,通過公式A=N/f—YGD計算來滿足P≤【P】要求,這隻考慮了滿足地基強度條件要求。但設計人員在設計中很少考慮變形條件要求,這也是造成地勘報告中不提供工程建議性處理意見的後果。
當前建築工程出現質量事故很大一部分不是強度條件不滿足,而是變形條件不滿足所造成的。建築工程中出現的不均勻沉降造成房屋裂縫、傾斜、局部傾斜,就是變形條件不滿足所帶來的危害。要使工程變形條件得到滿足,地勘報告中必須提供建議性工程處理措施,以供設計人員參考,重要的工程甚至要作變形計算。提供的建議性措施,對建築物上部結構而言應包括建築措施、結構措施、施工措施,對地基而言應包括地基處理方法,如換填、夯實等。而且不應只停留在定性分析和描述上,要明確提出定量數值,以使設計人員重視和好用。
4結束語
總之,工程地質勘察是工程建設過程中一個重要的環節,與建築物的安全和工程造價有着緊密的關聯。作爲從事地勘工作的技術人員,要有高度的責任感和良好的職業道德,精通業務,精心做好工程地質勘探工作,不斷提高地勘水平。否則,在驗收工程時必須有地勘報告的這一國家規定只能是流於形式,並有可能釀成工程事故。