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对于勘察专业规范中部分强制性条文理解的探讨
作者: 发布于:2014-03-26 21:45:16 点击量:

     工程勘察的对象是自然形成的地质体,其主要特征之一是性质差异大。现行勘察规范对勘察工作各个方面作出了规定,因为规范面向全国范围,很多条文的内容很难具体。在勘察工作和审图过程中,不同的岗位或角度经常存在看法不一致,给工作的顺利开展造成困难。下面是本人结合审图工作对《岩土工程勘察规范》和《建筑抗震设计规范》等一些条文的理解,属于个人观点,仅供与同行们探讨。

    1、关于密集的高层建筑群的控制性勘探点的数量

    《勘察规范》4.1.17条规定:对密集的高层建筑群,勘探点可适当减少,但每栋建筑物至少应有1个控制性勘探点。为避免工作量的重复,对于密集的高层建筑群,本条对部分勘探点可以共用作出了规定。对多层等建筑,或纯地下室工程,也应适合本规定。但对于建筑群不分具体情况,即减少控制性勘探孔数量,认为只要不少于1个就行,这样理解是不全面的。什么叫密集?规范没有明确,有的人只看建筑数量多,比如一个小区有十几栋高层住宅,不管其距离远近,就认为是密集的高层建筑群,少几个控制性勘探点不要紧,能符合本条的规定。实际上,在这里有建筑之间距离远近的问题。若建筑之间距离远,勘探点(包括一般性勘探点和控制性勘探点)不能相互利用,则建筑数量再多也没有用,不能称为密集的建筑群,勘探点不能减少,控制性勘探点更不能减少。当然,对于密集的高层建筑群,控制性勘探点减少后,控制性勘探点与一般性勘探点的比例还要符合规范规定。对于甲级勘察,或地基不均匀、变形要求严格的建筑,即使是高层建筑群,控制性勘探点的数量也不宜减少。

    2、查明对工程不利的埋藏物

    沿江江南地区暗塘、暗浜较多,对天然地基影响较大;对于桩基工程,也会引起桩基陷机事故,连带造成桩顶移位、甚至桩身断裂;基坑开挖时,暗塘、暗浜部位土体容易产生滑动,或位移很大而出现险情,影响基坑正常施工。有的浅基坑施工过程中管理不到位,在基坑边上临时堆土,其他部位施工正常,但是暗塘、暗浜部位土体产生移动,使工程桩产生倾斜或断裂,造成事故。此类事故往往难于处理,甚至在勘察单位和建设单位之间引起纠纷。《勘察规范》第4.1.11条第5款要求查明暗藏的河道、沟浜等对工程不利的埋藏物。本条属于强制性条文,必须严格执行。但是规范并没有对查明的方法和工作量作出明确的要求,执行当中存在不同看法。本条所指的暗塘、暗浜属于分布于地表浅部、造成浅部土层性质变化大、往往需要作特殊处理的复杂地质体,符合《勘察规范》3.1.3条第1-1)对复杂地基的规定,可以这样说,存在暗塘、暗浜的场地属于复杂场场地、地基,只不过暗塘、暗浜分布于浅部,故应据此将局部即浅部定为复杂场地、地基。应按勘察规范4.1.15条勘探点的间距为10~15m控制,布置查明暗塘、暗浜的小钻孔。当然,有经验的勘察单位往往辅以调查、了解方法,以增强勘探的针对性。应该指出的是,不管是天然地基还是桩基、基坑工程都要认真查明,不可偏废,以杜绝事故发生。

    3、变形计算所需参数的建议

    为结构设计工程师提供建筑变形计算所需参数,是《勘察规范》的重要内容之一。显然,勘察报告应提供的变形参数包含全部变形计算公式中的与土性有关的参数。由于计算方法和目的不同,需提供压缩模量ES,变形模量E0,回弹模量Eci等。有些工程填土未取样,或土层厚度较小,未取原状样,因而忽视了该层重度的提供,是有缺陷的。对于有经验的勘察单位,宜提供沉降计算经验系数,供设计人员参考。由于采用土工试验法提供的压缩模量计算建筑沉降与监测结果相比偏低较多,尤其对于砂性土更是如此。《高规》附录F增加了用原位测试确定压缩模量的方法,从计算结果来看,与室内试验结果相比,实际上是提高压缩模量值。勘察报告应该对土样可能产生的扰动程度,原位测试的准确度如标准贯入试验击数的准确性等,结合经验综合确定并提供更合理的压缩模量值,以供设计使用。当然,由于建筑沉降观测时间往往较短,部分活荷载并未施加,所以,要求计算结果和观测结果一致,可能性不大。但是,在工程实践中,由于勘察报告提供的压缩模量偏低,当桩基设计选用上部土层作持力层,沉降计算结果超过规范而只能增加桩长,选用下部土层作持力层,而造成不必要的浪费;尤其是对以沉降控制的复合桩基,变形参数的建议值是否准确,其重要性不言而喻。所以,正确提供变形计算所需参数是衡量岩土工程师的水平和评价勘察报告质量的一个重要方面。

    4、关于查明土层分布的两个问题

    第一、《勘察规范》第4.1.11条规定,需查明建筑范围内岩土层的分布,工程勘察中一般按符合本规范的4.1.15条及4.1.16条及其他条文对于勘探孔性质、间距和深度的规定即可。在4.1.16中规定,勘探点宜按建筑物周边线和角点布置,对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群布置。对于此款前半句的理解一般没有争议,对于后半句争议较多,尤其是对于“无特殊要求”几个关键字的理解,议论一直不断。由于理解的差异,对于某些工程显著改变了勘察的工作量,有时在工程投标和审图中造成纠结。从本条规定的内容看,把“特殊要求”理解为“更高要求”比较好。对于勘探点间距的限制,主要目的是控制建筑变形分析或计算的准确性,控制差异(沉降差)变形计算的误差,对于特殊要求的理解应该放在这个框架内进行。因此,我认为应理解成对建筑变形或差异变形有更高的要求的建筑物,在实际工作中为了执行或操作方便,可以按对于不需要变形计算的建筑物,勘探点可按建筑物或建筑群的范围进行布置。这里要补充的是,按建筑群布置,并不等于网格状布置,不能太僵硬,还是要尽量兼顾建筑周边和角点,因为这样做工作量增加很少甚至不增加却有利于勘察质量的提高。

    第二、桩基的勘探孔深度。对于大量的一般性勘探孔,《桩基规范》3.2.2条规定一般性勘探孔应深入预计桩端平面以下3-5倍桩身设计直径,且不得小于3米,对于大直径桩,不得小于5米。审图中,有人认为勘探孔深度不够既可以说不符合本条规定,也可以说不符合勘察规范4.1.11条第3款,未查明岩土层分布,属于违反强制性条文。强制性条文的规定应该是重大且必须严格执行的问题,显然,不能说孔深相差10米是重大问题,孔深相差10cm也是重大问题,这里需要结合工程性质、场地条件进行分析判断,如果持力层分布稳定、厚度较大,孔深相差不大,比如1米以内,可以仅判为违反强制性标准,孔深不够的孔数量较多时,要求补充孔深,但是如果有的孔深未达到持力层,直接影响桩基的设计或施工,后果就很严重。可以认为属于未查明土层分布,并且违反强制性条文。

    5、关于搜集拟建工程的坐标等

    《勘察规范》4.1.11条第1款规定要搜集附有坐标和地形的建筑总平面图。其目的是确定建筑物和勘探点的位置。有时勘察报告中平面图上建筑物角点等没有以坐标标注,也没有以尺寸标注拟建建筑与周边建筑或道路等的关系,但勘探点性质一览表中列出了勘探点的坐标,这样做并不符合本条的规定,但应属于深度方面的问题;如果其他地方也没有勘探点的坐标,则应属于违反本条的规定。建筑物的平面位置在勘探之前必须确定,在这个问题上并不存在“搜集”不搜集的问题。认为建筑物或勘探点位置可以在图中量取的说法是不适当的,要这样的话本条文就失去了约束意义。

    6、取原状土样或原位测试数量问题

    《勘察规范》4.1.20条第2款规定:每个场地每一主要土层的原状土样或原位测试数据不应少于6件(组)。此处显然包含岩石地基,即对于岩石持力层的试样数量也不能少于6件,仅从字面上看,这样理解似乎有些勉强,但从广义上说,土的含义也包含岩石。本条中的另一个理解难点是“原状土样或原位测试”,“或”当然是可以选择,关键是随意选择还是有原则地选择。在进行土的工程特性评价时仅有土工试验数据或仅有原位测试数据,评价的结果就不准确或不完整。在这种情况下,取原状土样和原位测试两种勘察手段要同时运用,原状土样和原位测试数据都要满足要求;而此处的“或”的可选择性反到与岩石有关,比如岩石地基,可以取样不少于6件,不需要进行原位测试;对于碎石类土,可以仅进行动力触探等原位测试结合经验评价而不取原状土样。

    7、如何评价地基的均匀性和预测建筑的变形特征

    解决土的强度和变形两个问题是勘察的主要工作,而发生工程事故的又往往是变形问题。《勘察规范》4.1.11条规定应评价地基的均匀性、预测建筑物的变形特征。在这里,地基的均匀性评价既包含天然地基又包含桩基、复合地基等,因为不论哪一种地基、基础形式,都存在均匀、不均匀的问题,都要控制沉降或差异沉降。同时,变形又是难以准确确定的难题,要求勘察报告中对地基的均匀性作出评价、预测建筑物的变形特征,目的是由勘察专业人员根据勘探、试验结果结合经验对地基可能产生的变形作出定性的分析、判断,为设计人员最终确定建筑物的变形提供基础资料或有益的意见、建议。本条规定说明建筑物的变形问题需要勘察、设计甚至监测等各个方面配合解决,每个专业都把自身的工作做好。与天然地基的均匀性评价相似,桩基、复合地基等地基、基础形式的均匀性的评价的最终限制条件,是建筑物允许变形。对于变形有特殊要求的建筑物,其评价的方法、结果应当不同。也就是说,同一个地基基础形式,对于变形要求较低的建筑,地基评价为较均匀,而对于变形要求高的建筑可能就要评价为不均匀。在桩基工程中,分析、评价地基的均匀性的同时,也分析桩侧土层的均匀性对桩基承载力的影响,并对试桩位置提出合理建议,这是对均匀性评价的一个很好的补充。《建筑桩基规范》3.1.8条允许同一幢建筑物采用不同的基础形式,不同的持力层。由于土性不同,不同土层的变形在时间上往往并不同步,这给建筑地基的均匀性评价和预测建筑的变形特征增加了新的难度,需要深入分析,作出鲜明的、有针对性的评价。

    8、允许内插特征周期

    《抗震规范》规定允许内插特征周期,是可选择项,按规范解释是为了体现其连续性。内插条件有两个,一个是实测波速、一个是覆盖层厚度。怎样正确地进行内插?实际勘察工作中,实测波速孔不止一个,如果是高层建筑群,波速孔数量更多,单孔波速值有时很接近,有时相差较大,如何选择合理的波速值进行内插,勘察报告应作出明确的建议,提出波速代表值。一般认为场地是一个范围较大的区域,似乎以平均波速内插比较合理,但是这样做在具体工程上可能造成问题。比如,对高层建筑群,按规范划分场地类别时有的建筑位于Ⅲ类场地、有的建筑位于Ⅳ类场地,进行平均之后,其结果场地要么是Ⅲ类要么是Ⅳ类,这样做显然极大地扭曲了勘察成果,这时候就应该进行分区,或按每幢项目选择合理或有利于建筑抗震的波速值代表值,所谓合理就是要有代表性,所谓有利,这里就是适当的偏于安全。由此看来,建议用于内插的波速值可能用平均值较好,也可能选用其他值较好,这就需要岩土工程师进行认真的分析,提出看法,作出判断。对于不同的场地、建筑有时选择不同的波速值内插的结果相差不大,有时却会有显著的差异,所以还是应该认真对待。




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