探讨岩土工程勘察中的若干常见问题

黄福昌

摘要：文章探讨与分析了对岩土工程勘察中的原位测试、原状土取样及岩土工程参数确定等相关问题。并提出了相关解决方法及改进措施。

关键词：岩土工程勘察；土样；原位测试；岩土工程参数

中图分类号：TU412

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2009)04-0048-02

岩土工程勘察的目的是为设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土工程参数，是建设工程中不可或缺的重要环节。按基本建设程序要求，各项工程建设在设计和施工之前必须进行岩土工程勘察，勘察成果的质量将直接影响建设项目的工程安全和工程造价。一份高质量的岩土工程勘察报告在满足相应规范的基础上，不仅要真实客观地反映勘察场地的地形、地貌、地层构造、地下水、岩土性质和不良地质现象等问题，更重要的是应该进行正确合理的岩土工程分析评价，提供合理可信的岩土工程参数和建议。《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)和《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)已实施4年多，将岩土工程勘察中常见问题加以归纳、分析，并对其产生的原因进行探讨，便于提高勘察技术水平，保证勘察成果质量。

一、勘察依据不充分、目的不明确造成难以满足设计要求

设计意图明确，才能有的放矢地合理布置工作量，解决工程设计和施工中的岩土工程问题。《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)明确规定详勘时应“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度和地基允许变形等资料”。但目前市场存在一些不规范行为导致有些工程在无设计要求和建筑物荷载等状况下，勘察单位仅凭业主的陈述，按其要求勘察，导致勘察报告深度和广度不符合要求。如某啤酒厂的厂房，设备荷载很大，天然地基承载力远远不够，需用桩基，但造成勘探孔深度不够，桩基设计参数无从谈起，最终导致补勘。所以施工前一定要弄清勘察设计要求和目的，尤其是一些特殊要求，如电阻率测量、基坑支护、地下水渗透性等，才能在广度和深度上满足设计要求。

二、采取土试样和原位测试中存在的问题

(一)取原状土试样和原位测试个数问题

《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)要求必须满足“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)”，对于大中型工程而言，由于取土孔、原位测试孔布置多，取原状土样的数量或原位测试数据个数也就多，只要是均匀分布的土层，即使土层厚度相对较小，也基本能够满足上述规范要求；但对于常见的单栋建筑物工程来说，布孔一般为4～8个，按“勘探手段宜采用钻探与触探相配合”的原则，取土孔、原位测试孔等应各占一定的比例，对于虽然土层均匀分布但厚度较小的土层，就可能出现原状土试样或原位测试数据个数不能满足上述规范要求的情况。但这种结果一般是由于勘探施工中采取土试样和进行原位测试的盲目性和随机性造成的，如果勘探现场技术人员能够做到具体情况具体分析，根据现场情况合理布置采取土样(或原位测试)间距，就能避免上述结果的产生，一般可以根据第一个勘探孔的钻探资料，分析地层分布，再结合第二个勘探孔孔口标高，合理布置取土样(或原位测试)间距，然后根据前面的分析，确定后面勘探孔取土样(或原位测试)间距，尽量使每层土在每个勘探孔中都有原状土样或原位测试数据。必要时，如某种勘探孔少时，可使取样间距小些，取样数量多些。这样就能满足规范要求，使土性指标统计分析时土性指标代表值的确定更为合理。

(二)建筑场地类别和液化判别的问题

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)4.1.9规定场地岩土工程勘察应根据实际需要划分对建筑有利、不利和危险的地段，提供建筑的场地类别和岩土地震稳定性(如滑坡、崩塌、液化和震陷特性等)评价，而场地的类别划分，应以土层等效剪切波速和场地覆盖厚度为准，所以布置勘探孔时应考虑测量或估算土层剪切波速的钻孔，个数不少于2个，孔深不小于20m；同时按抗震规范4.3.2规定存在饱和砂土和饱和粉土的地基，除6度设防外，应进行液化判别：《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中规定了液化判别深度范围和判别液化勘探孔的个数，所以布置勘探孔时要有的放矢，对于较小工程，勘探孔少，可布置综合孔，如取土标贯孔，取样、测试间距也要酌情考虑，以满足规范要求。

三、勘察测试手段和方法的选择

不同的勘探方法具有不同的优缺点和适宜性，对勘探装备、勘探手段、取样方法的适宜性和合理性要充分了解。

现在有不少勘察企业为了降低成本，大量地布置静探孔，甚至于全静探。在沿海地区的湖沼相和海相冲沉积平原中多分布有淤泥、淤泥质软土、填土，地下水位埋藏较浅。静力触探在这种场地条件下应用效果较好，既能帮助准确分层，又能客观准确地反映地基土的强度性质；而在一些山前冲洪积地层中，由于地层土一般颗粒较粗，地下水位埋藏较深，不适宜静探，甚至在河床河漫滩相的沉积地层中，静探的测试结果也不能准确反映地层的实际情况，一般得出的强度变形指标偏高，所以应用时要适当考虑。

标准贯入试验适用于砂土、粉土和一般黏性土，而不适用于碎石土，淤泥、淤泥质软土中也要酌情使用，因为软土的灵敏度高，钻孔时存在扰动影响，同时标贯击数的精确度对评判地基土的强度性质影响也较大。所以勘察施工中，应当针对地基土的性质，用适宜的测试手段和方法对其进行勘探，以确保勘察结果的准确性。

四、土工试验及岩土工程参数的选择

土工试验是岩土工程勘察的一项重要内容，自《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)实施以后，土工试验的重要性被推向新的高度。由于岩土的不均匀性和各向异性，试样采取、运输、加工扰动等因素的不确定性、试验仪器和操作方法的差异性及试验人员自身的素质问题，测试失真难以避免。所以加强土工试验和试验结果的综合分析必不可少，这样才能避免相关指标间的矛盾，更好地了解岩土的差异性，客观地评价地基土的强度变形特性。

首先，对于土样的级别要明确。土样的质量等级根据扰动程度不同可分为四级，不同级别的土样可做的试验内容不同，所以在实验室中开土时先应鉴定土样的级别，明确此土样可做哪些试验，不可做哪些试验，以避免出现一些不能反映地基土真实性质的数据，合理评定地基土的性质，给出准确、合理的岩土工程性质指标。

其次，土工试验的一些项目要有的放矢地去做，如压缩试验中荷载压力大小、粉土的颗分等。

压缩模量是地基土的主要变形参数，在估算地基沉降中非常重要，所以工程上都要求土工试验中做压缩试验来测定计算地基土的压缩系数和压缩模量，但对同类地基土而言其压缩系数和压缩模量也不是定值，它们因荷载压力的大小而异，通常的压缩试验给出的是荷载压力从100 KPa至200 KPa时的压缩系数α1—2和压缩模量Es1l-2；在进行地基土沉降估算中，压缩模量一定要选用与实际应力环境相对应荷载压力级别下的压缩模量，如果工程荷载较大，或采用桩基础的工程压缩层计算较深，则压缩层下部土层的荷载压力较大，在压缩试验时就需要测定计算相对应荷载压力下的压缩系数d和压缩模量Es，以便进行沉降估算。所以，试验前应明确工程竣工后地基土不同土层的应力环境或荷载压力大小，做到有的放矢。

粉土是塑性指数IP≤10且粒径>0.075mm的颗粒。含量不超过全重50％的土，是从两个方面来定义的，这就要求根据土的界限含水量液限、塑限在计算土的塑性指数的同时，还要进行颗粒分析，如果试验目的只为粉土的定名，颗分试验只区分>0.075mm的颗粒含量和<0.075mm的颗粒含量的比例就可以了。

五、结语

以上是对岩土工程勘察中几个常见问题的剖析，希望能够引起同行们的重视，在实施注册岩土工程师制的进程中，努力提高工程勘察业务人员的技术能力和道德素质，遵循“先勘察、后设计、再施工”的科学建设程序，更好地发挥岩土工程勘察是设计的先行与依据的作用，为基础和上部结构设计提供准确、翔实的岩土工程资料，尽量避免产生设计冒险或保守浪费两种后果的发生，为社会生产做出积极贡献。