探讨工程地质勘察中的若干问题

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　　摘要：通过某建筑物产生持续变形并局部损坏后对勘察报告进行分析，引出工程地质勘察过程中易出现的几个主要质量问题，以期引以为鉴，更加重视勘察策划、外业施工和成果质量，尽量避免工程质量事故。
　　关健词：变形；勘察质量分析；建筑物；体会
　　一、勘察情况概况
　　 据某单位提供的《工程地质勘察报告》，场区地基土主要由第四系湖相沉积的中软粘性土和稍密细砂组成（详见图1），浅部力学强度较高的②粘土层厚度3.00～4.60m，主要下卧土层承载力特征值fa=80～120Kpa(见表1)，地下水位埋深1.20~1.50 m。故基础设计时采用了勘察报告中建议的浅基方案，并加强了基础的整体性和刚度。
　　
　　
　　
　　表1原勘察报告各土层主要物理力学指标建议值
　　二、勘察成果分析
　　2.1勘察工作量布置
　　 本场地勘察为一次性岩土工程勘察，勘察等级为乙级，勘探点沿建筑物角点和长周边中点布置，6个勘察钻孔孔间距16～25m，单孔深度20～25m，满足文献[2]（GB50021―2001）要求。
　　2.2取样和原位测试
　　 虽勘探工作量满足详勘要求，但近10个单元不同岩性、不同状态的新近沉积土层中只有13件土样，且无标准贯入试验等原位测试，特别是“各土层主要物理力学性质指标统计表”中各指标离散性很大，反映出土层分类的不合理性和随意性。另外，滇池湖浜地带浅部存在厚度达3.00～4.60m的硬壳层也令人值得怀疑。
　　2.3土试样成果的重新分析统计
　　 为分析由于地基而引起建筑物产生持续变形的原因，据《勘察报告》中提供的土工试验成果，按同层号、相近深度对仅有的13件土样土工试验资料重新进行分析统计，统计结果列于表2：
　　
　　
　　
　　表2各土层不同部位主要物理力学性质指标表
　　2.4分析结果
　　 由表2综合统计及对勘察资料的综合分析知：
　　 ⑴、浅部②粘土层上部1.00-2.30m深度范围内土的物理性质较好,力学强度也较高,属典型的昆明湖盆地内广泛分布的硬壳层；②层中部及底部4个土样成果具高含水量、高孔隙比、高压缩性的软土特征，且按GBJ7―89查表法确定的承载力基本值fo仅为55Kpa，压缩模量Es(1-2)平均值也只2.36Mpa，远低于原勘察报告中建议值（fa=180Kpa、压缩模量Es=4.35Mpa）；
　　 ⑵ 仅在场地东北角1#钻孔位置揭露的③粘土层，层顶埋深5.30m、厚度1.70m，土的天然含水量W、天然孔隙比e、压缩系数a1-2均很高，天然重力密度γ很低，物理力学性质指标呈典型的泥炭质土类特征，按多年的勘察经验，该层土的fa值很难达到100Kpa，一般<60Kpa;
　　 ⑶ 地质剖面中划分为与④粉质粘土呈互层状的⑤细砂层，平面分布较均匀、厚度变化也不大，勘察报告中 fa仅为80Kpa缺乏测试依据。
　　 基于如上分析结果，我们可以认为引起建筑物持续沉降的原因主要为勘察时取样数量不足、无原位测试资料而导致土的分层粗糙简单，特别是浅部将低强度、高压缩性的湖相沉积软土并于冲洪积成因的硬壳层内，人为造成硬壳层厚大均匀的假象;再者埋深1.00～1.20m的硬壳层厚度仅1.50m左右，而基础埋置深度2.00m,基坑开挖时，已将状态好、力学强度高的硬壳层挖除0.80～1.00m，真正硬持力层厚度所剩无几，且下卧各土层状态差、强度低、压缩性高，也是造成建筑物持续沉降甚至局部墙体开裂损坏的重要因素之一。
　　三、地基补强处理方案选择
　　 建筑场地基础下卧层状态差、强度低、压缩性高、厚度大，是导致建筑物持续沉降的主要原因。从目前情况看，建筑物总体表现为均匀沉降，但过大的沉降量已引起墙体与地面脱开，且东侧墙体局部产生拉裂裂隙。另外，由于建筑物建盖于高压缩性的软土之上，土的排水固结过程是长期的，尤其是建筑物全部投入使用后，活荷载量的增加，也将加大地基沉降量，如遇大的振动影响，地基沉降量将难以控制，而属刚性结构的该建筑物对差异沉降又较为敏感，过大的沉降量除加剧地面设施及建筑物与外部联系的地下设施损坏外，还有可能造成严重的不均匀沉降而使建筑物的结构受到损坏，甚至危及建筑物的安全使用，故应针对建筑物持续沉降的原因，及早采取有效的地基补强措施，控制建筑物继续沉降，避免恶性事故发生。
　　 由于建设单位要求按已有勘察资料分析后提出初步的地基补强方案，故针对引起建筑物持续沉降的主要原因，我们认为首先应对场地进行补充勘察，根据补勘资料选择适宜的地基处理方案。地基处理重点是补足地基承载力不足部分，以控制建筑物继续产生沉降。通过对各种处理方案从施工难度、施工条件、方案可行性、造价、工期、处理效果等诸因素综合考虑，初步提出利用小型钻探设备成桩、考虑树根桩桩长12m左右、桩数200余棵的基础与桩连接共同发挥作用的树根桩托换方案。
　　四、结束语
　　当今勘察市场僧多粥少、从业人员职业素质参差不齐、资质证照管理较为混乱、内外部技术质量管理水平高低不一，许多建设单位又往往以钻探进尺单价多少来决策项目承包，忽视了勘察过程中的质量监督，也没有充分认识到勘察内容和成果质量对工程建设的影响，间接助长了勘察质量事故的娄娄发生、违规现象层出不穷，最终受害者仍是建设单位。
　　从本文对引起建筑物持续沉降的勘察质量原因分析中也看出，勘察单位一味追求暂时的经济效益，不遵循规范，盲目减少土样数量和对原位测试成本的投入，忽视第一手资料的准确性，造成勘察质量低劣，并误导基础设计，其结果即影响建筑物的安全使用，又使自己面临承担较大的法律和经济责任，严重损害了单位信誉。同样，一项岩土工程施工，如果不严格控制施工质量，如果也想从较低的承包总费用中以偷工减料的方式求得短暂的经济效益，一旦工程出现质量问题，后果同样难以想像。故我们应从这些质量事故中吸取经验教训，从内心和实际行动上真正把技术质量问题放在第一位，力争我院经济和社会效益上一新台阶。
　　
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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