高楠
(中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院,云南 昆明 650051)
巖土工程勘察是應(yīng)用巖土工程的觀點(diǎn)、技術(shù)和方法,查明、分析、評(píng)價(jià)建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)環(huán)境特征和巖土工程條件。巖土工程涉及氣象、水文、地質(zhì)、巖土力學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)、環(huán)境學(xué)等學(xué)科,是一門相當(dāng)復(fù)雜的專業(yè)?,F(xiàn)階段,我國(guó)關(guān)于此方面科學(xué)研究尚薄弱.而且由于有效的技術(shù)手段、儀器和設(shè)備不足,故在巖土工程勘察中先進(jìn)方法也運(yùn)用得很少。我們?cè)诠こ痰刭|(zhì)學(xué)面前存在著大量問題仍待我們進(jìn)一步去探索、去解決。
我國(guó)是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家,特殊性巖土種類眾多,存在的巖土工程問題復(fù)雜多樣。工程建設(shè)前,進(jìn)行巖土工程勘察,查明建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)條件,對(duì)存在或可能存在的巖土工程問題提出解決方案,對(duì)存在的不良地質(zhì)作用提前采取防治措施,可以有效防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。同時(shí),巖土工程勘察所占工程投資比例甚低,但卻可以為工程的設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)和指導(dǎo),以正確處理工程建筑與自然條件之間的關(guān)系。充分利用有利條件,避免或改造不利條件,減少工程后期處理費(fèi)用,使建設(shè)的工程能更好的實(shí)現(xiàn)多快好省的要求。因此,工程建設(shè)過程中,巖土工程勘察工作就顯得相當(dāng)重要。
巖土工程勘察工作研究的主要對(duì)象是地基和基礎(chǔ)以及地下工程的關(guān)系。由于地基土是因地而異的,在接受一項(xiàng)巖土工程勘察任務(wù)時(shí),必須明確該工程需要解決哪些主要技術(shù)問題。在巖土工程勘察實(shí)施過程中,根據(jù)工程的具體情況,抓住主要矛盾。針對(duì)如何回答和解決這些問題和矛盾,決定用什么方法、采取什么手段、上哪些測(cè)試項(xiàng)目以及試驗(yàn)工作如何進(jìn)行。就基礎(chǔ)及地下工程的設(shè)計(jì)、施工過程中可能遇到的問題,給以充分的論證和分析,最終提出經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的解決方案。
目前,市場(chǎng)上存在一些企業(yè)或開發(fā)商,對(duì)巖土工程勘察的重要性認(rèn)識(shí)不足,以價(jià)格因素做為選擇勘察單位的絕對(duì)因素,而對(duì)勘察方案的科學(xué)性、合理性重視不夠。造成市場(chǎng)上的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象嚴(yán)重,大大損害了勘察單位的利益,也對(duì)勘察工程的完成質(zhì)量產(chǎn)生較大影響,不利于勘察行業(yè)的技術(shù)提高及發(fā)展。市場(chǎng)的規(guī)范,僅依靠勘察單位的自律機(jī)制是不夠的,還需要建立有效的行業(yè)約束機(jī)制。一方面必須仰仗政府主管部門按國(guó)家的法律、法規(guī)、對(duì)項(xiàng)目招投標(biāo)和實(shí)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,最大限度地避免不當(dāng)行為的發(fā)生,保證勘察質(zhì)量和投資效益最大化。
《巖土規(guī)范》第4.1.15條規(guī)定,對(duì)于復(fù)雜地基詳勘,勘探點(diǎn)的間距應(yīng)為10~15m。但實(shí)際工程中,當(dāng)前許多單位不執(zhí)行這樣的規(guī)定,出于勘察費(fèi)用考慮,勘探點(diǎn)間距甚至被放大到兩倍以上。這樣做,具極大的隨意性。其實(shí)對(duì)于隱伏巖溶地區(qū),要較準(zhǔn)確查明巖面起伏狀況,這樣的間距規(guī)定并不苛刻。我們要根據(jù)勘察場(chǎng)地范圍和建設(shè)工程特點(diǎn),依據(jù)研究確定的界定標(biāo)準(zhǔn)布置勘探點(diǎn)。布置的勘探點(diǎn)位一定要體現(xiàn)其代表性,確實(shí)代表擬建設(shè)工程的巖土工程條件。同時(shí)還須明確相關(guān)點(diǎn)位的布置意圖,勘探點(diǎn)位布置應(yīng)確切保證能夠控制勘察研究的地域范圍。其中有針對(duì)性分析的探點(diǎn),必須嚴(yán)格布置在代表性地段上,對(duì)于一般性勘探點(diǎn),則可結(jié)合針對(duì)的建筑工程特性適當(dāng)調(diào)整勘探點(diǎn)位??碧近c(diǎn)位的調(diào)整應(yīng)結(jié)合場(chǎng)地條件進(jìn)行而不失其代表性,決不可超出標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行隨意的簡(jiǎn)化。
不同的勘探方法具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)和適宜性,對(duì)勘探裝備、勘探手段、取樣方法的適宜性和合理性要充分了解。通常鉆探是普遍適用的勘探方法,因此,鉆孔是常見的勘探類型。若勘探深度不大,且地下水位埋深較大時(shí),應(yīng)首選探井法;對(duì)于須劃分巖土分區(qū)界線的勘探點(diǎn)位,探槽法是應(yīng)考慮選擇的方法。比如現(xiàn)在有不少勘察企業(yè)為了降低成本,大量地布置靜探孔,甚至于全靜探。這個(gè)勘探手段在軟土場(chǎng)地條件下應(yīng)用效果較好。既能幫助準(zhǔn)確分層,又能客觀準(zhǔn)確地反映地基土的強(qiáng)度性質(zhì);而在一些山前沖洪積地層中,由于地基土一般顆粒較粗,地下水位埋藏較深,不適宜靜探,甚至在河床河漫灘相的沉積地層中,靜探的測(cè)試結(jié)果也不能準(zhǔn)確反映地層的實(shí)際情況,一般得出的強(qiáng)度變形指標(biāo)偏高。所以勘察施工中,應(yīng)當(dāng)針對(duì)地基土的性質(zhì),用適宜的測(cè)試手段和方法對(duì)其進(jìn)行勘探,以確??辈旖Y(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)勘察手段須結(jié)合勘探點(diǎn)共用,按全面滿足勘察設(shè)計(jì)要求,且同時(shí)具有可靠性保證的條件設(shè)計(jì)和布置。復(fù)合功用勘探點(diǎn)應(yīng)結(jié)合勘探點(diǎn)布置目的設(shè)置相應(yīng)的勘察手段,實(shí)際工作中的復(fù)合功用勘探點(diǎn)往往同時(shí)布置多項(xiàng)勘察手段。
隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,近十幾年來,工程物探專業(yè)根據(jù)彈性波理論、電磁波理論和電學(xué)原理發(fā)展了許多新的工程物探方法并相應(yīng)發(fā)展了一大批新的工程物探探測(cè)設(shè)備。它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點(diǎn)。當(dāng)前,巖土工程正朝規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。巖土工程問題日趨復(fù)雜,傳統(tǒng)的巖土工程方法,已難以適應(yīng)發(fā)展的需要。因此,利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)巖土工程的各項(xiàng)工作進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)的管理,以提高工作的效率。比如利用計(jì)算機(jī)對(duì)巖土工程資料進(jìn)行分析處理,如制作巖土工程圖件,進(jìn)行指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析等等;利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)分析、模擬復(fù)雜的巖土問題的發(fā)生、演化過程,以便制定出正確的處理方案:利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行巖土工程設(shè)計(jì)、巖土工程施工模擬以及巖土工程治理效果模擬等。
當(dāng)前許多勘察單位,都忽視信息資料、地方經(jīng)驗(yàn)的收集和使用,其原因主要是經(jīng)濟(jì)上的考慮與勘察工期的考慮。這種急功近利的作風(fēng),對(duì)勘察成果的質(zhì)量造成了相當(dāng)大的損害,從本質(zhì)和長(zhǎng)遠(yuǎn)看,并不能達(dá)到功利的目的。只能使工程趨于盲目性,這是令人憂慮的。多年以來,很多學(xué)者提出建立巖土工程勘察信息庫(kù)的建議,將已有的勘察資料部分甚至全部輸入到上述信息庫(kù)里面,今后鄰近的工程就可以直接利用前人鉆孔資料,以減少時(shí)間和金錢的耗費(fèi)。雖然從技術(shù)上講,巖土勘察信息庫(kù)建設(shè)有很大的局限性。高層建筑、深基坑、地下鐵道、隧道不斷涌現(xiàn),不可能有現(xiàn)成的足夠深度的鉆探資料以資利用:對(duì)于樁基礎(chǔ),往往需要一樁一鉆,在巖溶地區(qū),對(duì)于大直徑樁甚至于要一樁幾鉆,不可能利用幾十米或者幾米以外的舊資料來設(shè)計(jì)樁基。因此,雖然通過收集已有鉆孔資料建設(shè)信息庫(kù)來取代今后的勘察工作是不可取的,但信息庫(kù)的建設(shè),必然有利于對(duì)工程場(chǎng)地巖土條件的初步認(rèn)識(shí),也可以減少初步勘察的工程量。
巖土工程監(jiān)測(cè)不同于一般的施工監(jiān)測(cè)工作,它貫穿于工程施工和使用的每個(gè)環(huán)節(jié),屬于全程服務(wù)的范疇。由于無論哪個(gè)階段的巖土工程勘察工作,不可能全面揭露和掌握地下的地質(zhì)情況,加之地層本身的不均勻性、基底的起伏、地下水位隨季節(jié)的變化以及場(chǎng)地周邊環(huán)境的變化。報(bào)告中不可避免地要出現(xiàn)一些與實(shí)際情況有出人或遺漏的不可預(yù)見現(xiàn)象。通過巖土工程監(jiān)測(cè)工作,不僅可以對(duì)勘察成果進(jìn)行補(bǔ)充和修正,及時(shí)提出解決的方案和措施。而且有利于勘察單位積累經(jīng)驗(yàn),提高勘察成果質(zhì)量。所以,勘察單位要積極參與和加強(qiáng)巖土工程監(jiān)測(cè)工作。
綜上所述,巖土工程勘察的對(duì)象是建筑物場(chǎng)地的巖土體,屬自然界長(zhǎng)期形成的產(chǎn)物,受區(qū)域地質(zhì)環(huán)境、自然條件和人工活動(dòng)影響較大。其復(fù)雜性、多變性和不確定性因素較多。因此,優(yōu)化巖土工程勘察,把握技術(shù)分析中的每一環(huán)節(jié),對(duì)于保證巖土工程勘察質(zhì)量,促進(jìn)建設(shè)工程的順利開展,能起到事半功倍的效果。
[1]GB 50021-2001,巖土工程勘察規(guī)范[S].