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【摘要】国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)于2002年3月1日起实施。关于如何执行勘察规范,全面理解勘察条文准确的内涵,将直接涉及到勘察质量。本文就当前岩土工程勘察中常出现的几个问题进行分析,谈谈执行规范的具体体会和收获。
【关键词】岩土工程勘察;误区辨析;规范条文
中图分类号:U469文献标识码: A
一、前言
岩土工程勘察是工程建设中的重要环节,勘察工作需要根据拟建建筑物的性质、规模、荷载、结构特点和拟建场地的岩土特点、地基复杂程序等情况综合确定。当前在规范执行过程中常见误区主要有:忽视详细勘察的勘探深度自基础底面算起的规定;往往缺少填土层的试验和测试数据,在经济上也可能导致一些工程建设不必要的浪费;取土数量没有很好地满足提供所需的各类岩土参数试验和统计要求等。为此,本文将对岩土工程勘察中的常见误区进行探讨。
二、岩土工程勘察规范中的若干疑问分析
《岩土工程勘察规范》(GB50021)是国家强制性标准,是进行岩土工程勘察工作的依据,对勘察工作各个方面提出了全面的、可操作执行的要求。但由于规范中的个别条款过于笼统或与其它相关规范(规程)存在矛盾,导致不同工程技术人员在应用中产生不同的理解,在一定程度上影响勘察工作的可操作性。
1、岩土工程勘察分级
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)(以下简称“岩土规范”)的3.1.1条文说明对工程重要性等级的解释是“《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001),将建筑结构分为三个安全等级,《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)(以下简称“地基规范”)将地基基础设计分为三个等级,都是从设计角度考虑的。对于勘察,主要考虑工程规模大小和特点,以及由于岩土工程问题造成破坏或影响正常使用的后果。由于涉及各行各业,涉及房屋建筑、地下洞室、线路、电厂及其他工业建筑、废弃物处理工程等,很难做出具体划分标准,故本条做了比较原则的规定。以住宅和一般公用建筑为例,其工程重要性等级划分为:30层以上的定为一级,7~30层的定为二级,6层及6层以下的定为三级。本文建议“岩土规范”继续引入“地基规范”的设计分级,并参照“高层建筑勘察规程”的勘察分级标准。
2、勘探点数量及各类型勘探点比例
“岩土规范”的4.1.20的1条“采取土试样和进行原位测试的勘探孔的数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和工程特点确定,且不能少于勘探孔总数的1/2,钻探取土试样孔的数量不应少于勘探孔总数的1/3”,该规范的 4.1.17对高层建筑指出“每栋建筑物至少应有1个控制性勘探点”,但对其它建筑没有指出控制点的要求。而“高规”指出“控制性勘探点不应少于勘探点总数的1/3且不少于2个”。一方面“岩土规范”与“高规”在控制点数量上面存在矛盾,另一方面岩规对控制点比例没有明确,在实际操作中不容易把握。
3、取样和原位测试的样本数量
如何理解“每个场地”,若单栋建筑物,每个场地是指该单栋建筑物所在场地,若为二栋、三栋或为一个小区呢?勘察单位大都将每个场地视为一次勘察的范围。土性指标的变异性,用空间场中少数几个点的取样得到的力学性质去预测整个空间场地性质,必然会产生不确定性。点数越少,空间场地越大,不确定性也就越大。所以不考虑一次勘察范围的大小、建筑物的性质和高度,将其理解为每一主要土层的取样数量或原位测试数据大于等于6件(组),就算满足要求,这种理解是不恰当的。尤其是一些勘察单位为了减少成本,在施工操作中,勘察单位往往断章取意,将原状土试样或原位测试数据不应少于6件(组)变成原位测试数据不少于6组,这就更加可笑了。
4、地下水的腐蚀性评价
“岩土规范”12.1条指出“当有足够经验或充分资料,认定工程场地的土或水(地下水及地表水)对建筑材料为微腐蚀时,可不取样试验进行腐蚀性评价”,所谓有足够经验或充分资料是指有专门研究论证,并经地方主管部门组织审查认可,或地方规范规定,并非个别单位意见。12.1.2-4条又明确规定了水和土的取样数量每个场地不应少于2件,《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》(DBJ01-501-92)规定“一般情况下,可不考虑地下水的腐蚀性,但对有环境水污染的地区,应查明地下水对混凝土的腐蚀性”。《上海地基基础设计规范》(DBJ08-11-89)规定“上海市地下水对混凝土一般无侵蚀性,在地下水有可能受环境水污染地段,勘察时应取水样化验,判定其有无侵蚀性”。各地执行各自的地方规定、规范的条文。
三、岩土工程勘察规范执行建议
1、建议取样钻探宜与静力触探原位测试相结合
当在软土地区进行岩土工程勘察时,取样钻探宜与静力触探原位测试相结合。这是因为取样钻探可以直接观察岩土结构和特征,而静力触探原位测试可以连续获取定量的数值,各有特点,互相弥补,从而达到提高勘察质量的目的。这也是规范强调的内容:①每层土取到6件原状土试样,达到了条文的要求,但实际上多取样,提高了成本,这同条文强调须考虑经济效益的要求不符;②按规范要求布置一定的取样钻孔,控制取样深度;③在多个持力层的情況下,合理选择一个持力层,通过深度控制取样或以中间报告的形式来解决主要土层原状土试样达6件以上;④当不符合要求时,可通过控制取样深度来达到要求;⑤是针对浅基础的,当有成熟经验的情况下,静力触探原位测试可以单独应用,如冲洪积、冲湖积盆地的粉砂地层,厚度较大,分布稳定,取样宜扰动,而采用静力触探原位测试既能保护原状性质,而且施工速度快、成本低。
2、根据情况合理执行按基本建设程序进行岩土工程勘察的规定
分三种情况进行阐述,第一种情况是如果经过详细勘察工作,查明了场地暗塘的回填物性质、埋藏深度、厚度及分布范围,则各种安全隐患可以完全避免。因此,各项工程建设在设计施工之前,必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。第二种情况是不论场地地质条件简单与否,均需要进行岩土工程勘察。通过勘察查明场地工程地质条件,提供基础持力层和设计技术参数,可以合理取用地基承载力,从而避免浪费。第三种情况是应及时进行补勘,补勘日期不要提前,补勘原因可在文字中加以说明。
3、科学编写岩土工程勘察报告
勘察报告还需要增加以下内容:(1)基础持力层的选择评价;(2)桩型、桩长、单桩承载力估算及影响;(3)饱和粉砂土的评价、防治建议;(4)场地地震效应;(5)对基坑开挖、支护等建议;(6)结论与建议。勘察依据建议用勘察执行的主要技术标准的写法,这样做,既符合条文要求,又符合我国技术标准的含义。
4、建议对土取样测定来判定腐蚀性应按情况区分
地下水对建筑材料的腐蚀性判定,大家较为重视,即使没有取水样,也可以根据区域水质资料分析,判定对建筑材料的腐蚀性,而土对建筑材料的腐蚀性判定多被忽视。土溶于水(在室内试验时,土还是通过水的浸泡测定其含量),所以只要测定地下水中的含量就可以说明问题,因此,在岩土工程勘察中没有必要对未被污染的土取样测定来判定地基土的腐蚀性。而对于已被污染的土,就应该取污染土样进行土的腐蚀性试验,从而判定场地土对建筑材料的腐蚀性,才有意义。
此外,勘察单位都能做到实测地下水位,满足要求,而对深部承压水实施较难,大多数勘察单位做不到或甚至不做。在一般工业与民用建筑勘察中,对于深部承压水水头不测也没有大的关系,而深部承压水如对大直径钻孔灌注桩施工影响较大时,应该有承压水头资料,这可通过调查和收集有关资料获得。对于基础影响不大的,如基岩裂隙水,可以不测地下水位。对于要专门进行水文地质勘察时,那么必须按条文要求做到。
四、结束语
综上所述,《岩土工程勘察规范》(GB50021)是国家强制性标准,通过勘察工作形成的原始资料必须真实完整、数据可靠,确切反映场地的水文地质及工程地质条件。本文阐述了勘察工作在执行时易于被忽视的勘察条文要求,要求勘察从业人员根据场地岩土条件、建筑物特点等灵活把握,避免教条理解;并在规范的框架下,根据工程的具体特性和当地的实际经验,合理地确定勘探方法和工作量,使岩土工程勘察走上健康发展的道路。
参考文献
[1]何镇彬.张卫新 .岩土工程勘察报告编写中应注意的几点问题[J].建筑科技与管理,2009(5).
[2]中华人民共和国国家标准5岩土工程勘察规范6(GB50021-2001).北京:中国建筑工业出版社,2002.
【关键词】岩土工程勘察;误区辨析;规范条文
中图分类号:U469文献标识码: A
一、前言
岩土工程勘察是工程建设中的重要环节,勘察工作需要根据拟建建筑物的性质、规模、荷载、结构特点和拟建场地的岩土特点、地基复杂程序等情况综合确定。当前在规范执行过程中常见误区主要有:忽视详细勘察的勘探深度自基础底面算起的规定;往往缺少填土层的试验和测试数据,在经济上也可能导致一些工程建设不必要的浪费;取土数量没有很好地满足提供所需的各类岩土参数试验和统计要求等。为此,本文将对岩土工程勘察中的常见误区进行探讨。
二、岩土工程勘察规范中的若干疑问分析
《岩土工程勘察规范》(GB50021)是国家强制性标准,是进行岩土工程勘察工作的依据,对勘察工作各个方面提出了全面的、可操作执行的要求。但由于规范中的个别条款过于笼统或与其它相关规范(规程)存在矛盾,导致不同工程技术人员在应用中产生不同的理解,在一定程度上影响勘察工作的可操作性。
1、岩土工程勘察分级
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)(以下简称“岩土规范”)的3.1.1条文说明对工程重要性等级的解释是“《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001),将建筑结构分为三个安全等级,《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)(以下简称“地基规范”)将地基基础设计分为三个等级,都是从设计角度考虑的。对于勘察,主要考虑工程规模大小和特点,以及由于岩土工程问题造成破坏或影响正常使用的后果。由于涉及各行各业,涉及房屋建筑、地下洞室、线路、电厂及其他工业建筑、废弃物处理工程等,很难做出具体划分标准,故本条做了比较原则的规定。以住宅和一般公用建筑为例,其工程重要性等级划分为:30层以上的定为一级,7~30层的定为二级,6层及6层以下的定为三级。本文建议“岩土规范”继续引入“地基规范”的设计分级,并参照“高层建筑勘察规程”的勘察分级标准。
2、勘探点数量及各类型勘探点比例
“岩土规范”的4.1.20的1条“采取土试样和进行原位测试的勘探孔的数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和工程特点确定,且不能少于勘探孔总数的1/2,钻探取土试样孔的数量不应少于勘探孔总数的1/3”,该规范的 4.1.17对高层建筑指出“每栋建筑物至少应有1个控制性勘探点”,但对其它建筑没有指出控制点的要求。而“高规”指出“控制性勘探点不应少于勘探点总数的1/3且不少于2个”。一方面“岩土规范”与“高规”在控制点数量上面存在矛盾,另一方面岩规对控制点比例没有明确,在实际操作中不容易把握。
3、取样和原位测试的样本数量
如何理解“每个场地”,若单栋建筑物,每个场地是指该单栋建筑物所在场地,若为二栋、三栋或为一个小区呢?勘察单位大都将每个场地视为一次勘察的范围。土性指标的变异性,用空间场中少数几个点的取样得到的力学性质去预测整个空间场地性质,必然会产生不确定性。点数越少,空间场地越大,不确定性也就越大。所以不考虑一次勘察范围的大小、建筑物的性质和高度,将其理解为每一主要土层的取样数量或原位测试数据大于等于6件(组),就算满足要求,这种理解是不恰当的。尤其是一些勘察单位为了减少成本,在施工操作中,勘察单位往往断章取意,将原状土试样或原位测试数据不应少于6件(组)变成原位测试数据不少于6组,这就更加可笑了。
4、地下水的腐蚀性评价
“岩土规范”12.1条指出“当有足够经验或充分资料,认定工程场地的土或水(地下水及地表水)对建筑材料为微腐蚀时,可不取样试验进行腐蚀性评价”,所谓有足够经验或充分资料是指有专门研究论证,并经地方主管部门组织审查认可,或地方规范规定,并非个别单位意见。12.1.2-4条又明确规定了水和土的取样数量每个场地不应少于2件,《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》(DBJ01-501-92)规定“一般情况下,可不考虑地下水的腐蚀性,但对有环境水污染的地区,应查明地下水对混凝土的腐蚀性”。《上海地基基础设计规范》(DBJ08-11-89)规定“上海市地下水对混凝土一般无侵蚀性,在地下水有可能受环境水污染地段,勘察时应取水样化验,判定其有无侵蚀性”。各地执行各自的地方规定、规范的条文。
三、岩土工程勘察规范执行建议
1、建议取样钻探宜与静力触探原位测试相结合
当在软土地区进行岩土工程勘察时,取样钻探宜与静力触探原位测试相结合。这是因为取样钻探可以直接观察岩土结构和特征,而静力触探原位测试可以连续获取定量的数值,各有特点,互相弥补,从而达到提高勘察质量的目的。这也是规范强调的内容:①每层土取到6件原状土试样,达到了条文的要求,但实际上多取样,提高了成本,这同条文强调须考虑经济效益的要求不符;②按规范要求布置一定的取样钻孔,控制取样深度;③在多个持力层的情況下,合理选择一个持力层,通过深度控制取样或以中间报告的形式来解决主要土层原状土试样达6件以上;④当不符合要求时,可通过控制取样深度来达到要求;⑤是针对浅基础的,当有成熟经验的情况下,静力触探原位测试可以单独应用,如冲洪积、冲湖积盆地的粉砂地层,厚度较大,分布稳定,取样宜扰动,而采用静力触探原位测试既能保护原状性质,而且施工速度快、成本低。
2、根据情况合理执行按基本建设程序进行岩土工程勘察的规定
分三种情况进行阐述,第一种情况是如果经过详细勘察工作,查明了场地暗塘的回填物性质、埋藏深度、厚度及分布范围,则各种安全隐患可以完全避免。因此,各项工程建设在设计施工之前,必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。第二种情况是不论场地地质条件简单与否,均需要进行岩土工程勘察。通过勘察查明场地工程地质条件,提供基础持力层和设计技术参数,可以合理取用地基承载力,从而避免浪费。第三种情况是应及时进行补勘,补勘日期不要提前,补勘原因可在文字中加以说明。
3、科学编写岩土工程勘察报告
勘察报告还需要增加以下内容:(1)基础持力层的选择评价;(2)桩型、桩长、单桩承载力估算及影响;(3)饱和粉砂土的评价、防治建议;(4)场地地震效应;(5)对基坑开挖、支护等建议;(6)结论与建议。勘察依据建议用勘察执行的主要技术标准的写法,这样做,既符合条文要求,又符合我国技术标准的含义。
4、建议对土取样测定来判定腐蚀性应按情况区分
地下水对建筑材料的腐蚀性判定,大家较为重视,即使没有取水样,也可以根据区域水质资料分析,判定对建筑材料的腐蚀性,而土对建筑材料的腐蚀性判定多被忽视。土溶于水(在室内试验时,土还是通过水的浸泡测定其含量),所以只要测定地下水中的含量就可以说明问题,因此,在岩土工程勘察中没有必要对未被污染的土取样测定来判定地基土的腐蚀性。而对于已被污染的土,就应该取污染土样进行土的腐蚀性试验,从而判定场地土对建筑材料的腐蚀性,才有意义。
此外,勘察单位都能做到实测地下水位,满足要求,而对深部承压水实施较难,大多数勘察单位做不到或甚至不做。在一般工业与民用建筑勘察中,对于深部承压水水头不测也没有大的关系,而深部承压水如对大直径钻孔灌注桩施工影响较大时,应该有承压水头资料,这可通过调查和收集有关资料获得。对于基础影响不大的,如基岩裂隙水,可以不测地下水位。对于要专门进行水文地质勘察时,那么必须按条文要求做到。
四、结束语
综上所述,《岩土工程勘察规范》(GB50021)是国家强制性标准,通过勘察工作形成的原始资料必须真实完整、数据可靠,确切反映场地的水文地质及工程地质条件。本文阐述了勘察工作在执行时易于被忽视的勘察条文要求,要求勘察从业人员根据场地岩土条件、建筑物特点等灵活把握,避免教条理解;并在规范的框架下,根据工程的具体特性和当地的实际经验,合理地确定勘探方法和工作量,使岩土工程勘察走上健康发展的道路。
参考文献
[1]何镇彬.张卫新 .岩土工程勘察报告编写中应注意的几点问题[J].建筑科技与管理,2009(5).
[2]中华人民共和国国家标准5岩土工程勘察规范6(GB50021-2001).北京:中国建筑工业出版社,2002.