崔旭

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九一大隊，廣東 佛山 528133）

隨著我國城市化水平的不斷提高，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會的發(fā)展，今后興建的建筑將以大型建筑、高層建筑和智能建筑為主體，采用傳統(tǒng)的勘察方法和傳統(tǒng)的勘察手段已經(jīng)很難滿足設(shè)計的需要，巖土勘察工作顯得尤為重要，下面總結(jié)出可能導(dǎo)致勘察失誤的幾個方面進(jìn)行探討：就如何提高我國巖土工程勘察質(zhì)量有效地解決了巖土勘察中的技術(shù)難題。談一點淺見，供同行參考。

一.巖土勘探

巖土工程勘察報告的編寫、審查、審定和使用均是基于施工與測試所收集的巖土資料是真實準(zhǔn)確、連續(xù)、完整的，所以野外勘探與測試是保證勘察質(zhì)量的關(guān)鍵，也是控制巖土工程勘察質(zhì)量的難點，這一環(huán)節(jié)主要出現(xiàn)的質(zhì)量問題簡述如下：

1.1 現(xiàn)場測量放樣不規(guī)范。

很多勘察項目鉆孔柱狀圖中沒有坐標(biāo)系統(tǒng)，現(xiàn)場放樣不規(guī)范，放樣采用的儀器不合格，甚至用地質(zhì)羅盤加皮尺放樣，或“勘探點平面位置圖”中沒有坐標(biāo)系統(tǒng)，大部分鉆孔坐標(biāo)系統(tǒng)未經(jīng)閉合。

1.2 回次進(jìn)尺不合理。

勘察鉆探施工中，片面追求工作量，回次進(jìn)尺過長，回次采芯率不控制，往往采用水鉆快速鉆進(jìn)，地下水位以上松散土層也采用水鉆，然后干鉆一定長度，導(dǎo)致巖土芯原狀結(jié)構(gòu)破壞、土樣含水量失真，致使現(xiàn)場巖土工程師編錄誤判；巖芯采取率偏低，特別是破碎巖及松散地層，無法準(zhǔn)確地劃分巖土層，特別是遇到軟弱夾層，風(fēng)化巖中的囊狀風(fēng)化、夾層風(fēng)化，往往漏層，給建筑物的安全留下隱患；施工鉆探時土層應(yīng)盡量采用干鉆，地下水位以下土層宜采用小泵量慢速鉆進(jìn)，盡量減小回次進(jìn)尺，特別是破碎及松散軟弱巖土層回次進(jìn)尺不得超過0.5m。

1.3.取土器、標(biāo)貫器不合格。

取土?xí)r很多勘察項目不是采用標(biāo)準(zhǔn)的取土器取土，而是直接在巖土芯中切土裹樣，導(dǎo)致很多室內(nèi)測試的土的物理力學(xué)參數(shù)失真，出現(xiàn)矛盾的現(xiàn)象，勘察施工中對流塑～可塑的土樣應(yīng)采用薄壁取土器取土，硬塑以上的土樣應(yīng)采用雙重或三重管取土器取土，方能確保鉆孔內(nèi)取出的土樣保持原位特征。

標(biāo)準(zhǔn)貫入測試前未規(guī)范要求先行清除孔底殘碴，預(yù)先貫入15cm并記錄錘擊數(shù)，再進(jìn)行正式測試，每10cm記錄一次錘擊數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)貫入器不合格，觸探器刃口發(fā)生卷口也不及時更換，更為糟糕的是很多勘察單位不配備標(biāo)準(zhǔn)的自動落錘，憑經(jīng)驗填寫。

輕便觸探?jīng)]有針對性地隨便亂用，測試深度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)范規(guī)定的不大于4m的要求，輕便觸探取得的數(shù)據(jù)未經(jīng)統(tǒng)計分析就用作巖土工程評價。

1.4.終孔層位不滿足技術(shù)要求中所規(guī)定層位。

勘探地層難以鉆進(jìn)時，勘探班組為了追求生產(chǎn)效率，從而擺完整巖芯來蒙騙現(xiàn)場技術(shù)人員，或者在石灰?guī)r地區(qū)故意忽略溶洞，導(dǎo)致沒有達(dá)到勘察目的，以致給施工建設(shè)階段帶來沒有依據(jù)可循，后果非常嚴(yán)重。

1.5 野外描述與現(xiàn)場實際不符。

野外描述針叉寸性不強(qiáng)，所有分層的巖土描述千篇一律，沒有任何變化，這與巖土層的各向異性是完全不符合的，也不符合現(xiàn)場實際情況，描述采用的術(shù)語也不符合術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)。對某些術(shù)語理解也不透徹。

1.6 地層分層不合理。

場地鉆孔深度內(nèi)的巖土層未按工程地質(zhì)單元分層，未結(jié)合巖土層的沉積環(huán)境、成因類型以及力學(xué)強(qiáng)度進(jìn)行劃分；巖體風(fēng)化帶的劃分不合理，有的不同強(qiáng)度的巖石的風(fēng)化帶也劃分入同一風(fēng)化巖體，大家都知道，軟質(zhì)巖與硬質(zhì)巖的風(fēng)化巖體其強(qiáng)度與變形是完全不同的，其對水的敏感程度也不同；對軟弱夾層不夠重視，經(jīng)常漏層（漏編）；對風(fēng)化巖體的劃分標(biāo)準(zhǔn)同一場地有時都不一致，強(qiáng)風(fēng)化巖體與全風(fēng)化巖體采用標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)進(jìn)行劃分已為工程界所接受，但中風(fēng)化以上巖體風(fēng)化帶劃分較混亂，有的僅以巖石單軸抗壓強(qiáng)度劃分中風(fēng)化巖體以上風(fēng)化帶，眾所周知，風(fēng)化巖體劃分主要是以巖石礦物成份或基質(zhì)成份的風(fēng)化程度以及裂隙的發(fā)育程度為依據(jù)進(jìn)行風(fēng)化級別的劃分，不能以為某一風(fēng)化級別的風(fēng)化巖體中不能存在更高或更低一級的風(fēng)化巖石，而是要看巖體強(qiáng)度由何種風(fēng)化程度巖石抑制或結(jié)構(gòu)面控制進(jìn)行風(fēng)化程度劃分才較為合理。

1.7 地下水位觀測。

大多數(shù)場地未作初見水位觀測，靜止水位的觀測沒有進(jìn)行洗孔，也未按要求觀測靜止24h的地下水靜止水位，導(dǎo)致所觀測到的地下水靜止水位、水層厚度失真；對于有降水要求的地下工程未按要求進(jìn)行抽水試驗，提供各巖土層的滲透系數(shù)。

品管圈是小圈團(tuán)體按照一定的活動程序來解決工作現(xiàn)場、管理、文化等方面所發(fā)生的問題及課題，目的在于提高產(chǎn)品質(zhì)量和提高工作效率。控制圖是品管圈七大手法之一，用于測定、記錄、評估并監(jiān)測過程是否處于控制狀態(tài)的一種圖形方法。系統(tǒng)采用的工作強(qiáng)度品管圈如圖3所示。圖3(a)顯示的是工作強(qiáng)度超標(biāo)的情況，可以看到3號的工作強(qiáng)度已經(jīng)超過閾值3，需要采用醫(yī)生工作強(qiáng)度調(diào)整方法進(jìn)行處理。圖3(b)顯示的是工作強(qiáng)度正常的情況。

二.內(nèi)業(yè)資料整理

對于野外及室內(nèi)測試分析所收集的分散、零亂的原始資料必須經(jīng)過巖土工程師運用所掌握的巖土理論和實踐經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)分析，以便于設(shè)計人員結(jié)合場地特征有針對性地進(jìn)行設(shè)計，是巖土工程勘察不可或缺的重要一環(huán)，勘察質(zhì)量的高低也從這一環(huán)節(jié)中得到體現(xiàn)；當(dāng)前該環(huán)節(jié)主要存在的質(zhì)量問題有如下幾個方面：

2.1 對巖土參數(shù)統(tǒng)計理論不熟悉。

在巖土參數(shù)的統(tǒng)計與分析中，不問青紅皂白，對異常值不加分析剔除，一律參與統(tǒng)計分析，導(dǎo)致分析誤差過大，標(biāo)準(zhǔn)差、變異系過大，得出場地分析不合理、不正確的結(jié)論，這主要是對統(tǒng)計概念、理論不明確所至，巖土參數(shù)是建立在置信度為95% 的數(shù)學(xué)期望值，其代表值是服從概率正態(tài)分布的。

從理論上來，對所得的無限大的數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法加以處理，以經(jīng)過處理的實測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)統(tǒng)計推斷原理，選擇正態(tài)、對數(shù)正態(tài)、伽馬、極限I型、極限Ⅱ型、極限Ⅲ型等概率分布類型作為檢驗假設(shè)對象，在檢驗的顯著性水平統(tǒng)一取0.05的前提下，通過K-S檢驗或x2檢驗，確定任意參數(shù)的概率分布f(x)，并通過矩法估計確定其統(tǒng)計參數(shù)的平均值和變異系數(shù)，一般巖土參數(shù)統(tǒng)計均采用正態(tài)概率分布類型。

2.2 對巖土參數(shù)的取值不理解。

對巖土參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值片面地理解，不論什么巖土參數(shù)均提供標(biāo)準(zhǔn)值，其實“標(biāo)準(zhǔn)值”有其確切的定義，也有其明確的使用范圍，對材料的強(qiáng)度和出現(xiàn)的荷載而言其標(biāo)準(zhǔn)值是存在的，而對于巖土的大多數(shù)物理性質(zhì)參數(shù)其只有基本值，是不存在標(biāo)準(zhǔn)值的；對巖土的工程特性指標(biāo)其標(biāo)準(zhǔn)值是存在的，例標(biāo)準(zhǔn)貫入測試的擊數(shù)值、土的抗剪指標(biāo)等，因為這些參數(shù)的獲得是土樣發(fā)生完全破壞時的強(qiáng)度，其有標(biāo)準(zhǔn)值是可以理解的。

對于巖土層的指數(shù)分?jǐn)?shù)測試指標(biāo)只需提供參數(shù)的平均值，而對于工程特性指標(biāo)例如標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)、原位測試所得的土的強(qiáng)度指標(biāo)和室內(nèi)測試的土的強(qiáng)度指標(biāo)等必須提供標(biāo)準(zhǔn)值、基本值或特征值。

土的一般性物理指標(biāo)統(tǒng)計其平均值、最大值和最小值就可滿足要求；而對于關(guān)鍵性物理力學(xué)指標(biāo)例如孔隙比、壓縮模量、抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)等除統(tǒng)計其平均值、最大、最小值外，還應(yīng)提供其標(biāo)準(zhǔn)差、變異系系數(shù)；對標(biāo)準(zhǔn)差與變異系數(shù)的概念，很多巖土工程師濫用，用于評價巖土報告中參數(shù)的合格與否，其實這是對統(tǒng)計參數(shù)的理論原理不太了解的緣故。

2.3 對荷載和承載力概念不明確。

根據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定，巖土的工程特指標(biāo)有標(biāo)準(zhǔn)值、平均值及特征值；而荷載可分為永久荷載和可變荷載，荷載有三種代表值：標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值和準(zhǔn)永久值，對于永久荷載只有一個代表值—— 標(biāo)準(zhǔn)值，可變荷載有三個代表值：標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。

對承載力概念不明確，術(shù)語不符合規(guī)范要求，有的甚至還用“地耐力”這一廢除了多年的術(shù)語，計量單位不符合sI制要求，例“kgf／cm2”，質(zhì)量單位與重力單位混為一談；把承載力看作一個定值，目前對承載力的概念主要有如下幾種說法：

“地基承載力特征值”是指由載荷試驗測定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值是按正常使用極限狀態(tài)的原則確定，在保證地基穩(wěn)定的條件下使建筑物和構(gòu)筑物的沉降量不超過允許的承載力值，與“允許承載力”概念等同，地基的承載力與建(構(gòu))筑物的荷載是在相互協(xié)調(diào)的過程中完成的，開始設(shè)計時不宜將承載力看作定值，而應(yīng)在調(diào)整中確定地基承載力，最終使基底壓力一地基承載力驗算滿足設(shè)計要求。

“地基承載力基本值”是指按有關(guān)規(guī)范規(guī)定的一定的基礎(chǔ)寬度和埋置深度條件下的地基承載力，按有關(guān)規(guī)范查表確定。

“地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值”是指按有關(guān)規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法試驗并經(jīng)統(tǒng)計處理后的承載力值。

“地基承載力設(shè)計值”是地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值經(jīng)深寬修正后的承載力值或按荷載試驗和用實際基礎(chǔ)寬度、深度按理論公式計算所得的地基承載力值。

根據(jù)以上對承載力值概念的理解，巖土的承載力非定值，它是隨主要持力層土的狀態(tài)、基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)大小、基礎(chǔ)和建筑物結(jié)構(gòu)剛度而變化、建筑物荷載特點和所采用的地基土壓縮模型、地基模型有關(guān)；由于地基土的不均勻性，地基土反力存在集中現(xiàn)象，導(dǎo)致地基承載力隨基礎(chǔ)剛度的不同而產(chǎn)生變化，當(dāng)基礎(chǔ)剛度大時(剛性)，根據(jù)應(yīng)力解基底應(yīng)力分布是兩邊大，中間小，地基土承載力可取高值，使基底中間的土承受更大的壓力以調(diào)整不均勻沉降，以利于基礎(chǔ)中間地基土承載力得到充分的發(fā)揮；而基礎(chǔ)剛度較小時(柔性)，根據(jù)應(yīng)力解基底應(yīng)力是兩邊小中間大，地基土承載力可取低值，使基礎(chǔ)兩邊地基土承載力得到充分的發(fā)揮。

四.幾點結(jié)論與建議

(1)勘探施工時加強(qiáng)過程監(jiān)控，使質(zhì)量隱患消除在萌芽狀態(tài)；建筑施工時加強(qiáng)驗收，對重大的地基巖土問題實行會審制度，以驗證巖土勘察報告及促進(jìn)巖土科技進(jìn)步。

(2)加強(qiáng)施工圖審查制度，提高施工圖審查工程師水平，并推行巖土工程咨詢制度，以消除施工圖審查中出現(xiàn)的審而不責(zé)現(xiàn)象。

(3)盡快出臺勘察設(shè)計行業(yè)質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，著力提高勘察技術(shù)裝備水平，實現(xiàn)勘探、取樣設(shè)備及施工機(jī)具等產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。

(4)繼續(xù)推行強(qiáng)制性技術(shù)法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合的技術(shù)體系，建立整體性和統(tǒng)一性較強(qiáng)的國家標(biāo)準(zhǔn)體系，以改變目前巖土工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)系列過于龐雜、規(guī)定過于具體的現(xiàn)狀。

(5)積極推進(jìn)勘察行業(yè)的信息化，充分應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，提倡和鼓勵巖土勘察行業(yè)新技術(shù)、新軟件的開發(fā)應(yīng)用。

[1]巖土工程勘察規(guī)范(GBS0021—2001)[s].

[2]林宗元.簡明巖土工程勘察設(shè)計手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，2003.