《 巖土工程勘察規(guī)范》是進行巖土工程勘察工作的依據(jù),對不同工程不同階段的勘察工作的目的、任務(wù)、評價等均提出了詳細的、可操作的要求,但在執(zhí)行規(guī)范時仍然存在一些問題。

《巖土工程勘察規(guī)范》是進行巖土工程勘察工作的依據(jù),但由于規(guī)范中的個別條款過于籠統(tǒng)或與其它相關(guān)規(guī)范(規(guī)程)存在矛盾,作者分別從巖土工程勘察分級、勘探點數(shù)量及各類型勘探點比例、取樣和原位測試的樣本數(shù)量、地下水的腐蝕性評價、巖石飽和單軸抗壓強度取值等提出自己的理解和對策,以期巖土工程勘察成果能客觀、真實地反映巖土體特征,最有效的服務(wù)于建設(shè)工程。

《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021)是國家強制性標準,是進行巖土工程勘察工作的依據(jù),對勘察工作各個方面提出了全面的、可操作執(zhí)行的要求。但由于規(guī)范中的個別條款過于籠統(tǒng)或與其它相關(guān)規(guī)范(規(guī)程)存在矛盾,導(dǎo)致不同工程技術(shù)人員在應(yīng)用中產(chǎn)生不同的理解,在一定程度上影響勘察工作的可操作性。本人將根據(jù)近20年來的勘察經(jīng)驗,分別從巖土工程勘察分級、勘探點數(shù)量及各類型勘探點比例、取樣和原位測試的樣本數(shù)量、地下水的腐蝕性評價、巖石飽和單軸抗壓強度取值等容易產(chǎn)生不同理解的方面,談?wù)勛约旱睦斫夂蛯Σ?旨在拋磚引玉,期望巖土工程師在巖土工程勘察中應(yīng)用理論知識和實踐經(jīng)驗,充分發(fā)揮主觀能動性,使巖土工程勘察成果客觀、真實地反映巖土體特征,最有效的服務(wù)于建設(shè)工程。

1、巖土工程勘察分級

巖土工程勘察分級的依據(jù)是:工程重要性等級、場地等級和地基等級。《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)(以下簡稱“巖土規(guī)范”)的3.1.1條文說明對工程重要性等級的解釋是“《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》(GB50068-2001),將建筑結(jié)構(gòu)分為三個安全等級《, 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)(以下簡稱“ 地基規(guī)范”)將地基基礎(chǔ)設(shè)計分為三個等級,都是從設(shè)計角度考慮的。對于勘察,主要考慮工程規(guī)模大小和特點,以及由于巖土工程問題造成破壞或影響正常使用的后果。由于涉及各行各業(yè),涉及房屋建筑、地下洞室、線路、電廠及其他工業(yè)建筑、廢棄物處理工程等,很難做出具體劃分標準,故本條做了比較原則的規(guī)定。以住宅和一般公用建筑為例,30層以上的可定為一級,7～30層的可定為二級,6層及6層以下的可定為三級。”

《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》(JGJ72-2004)(以下簡稱“高規(guī)”)將工程重要性等級進行了細化并分為甲、乙兩個等級,與地基規(guī)范的地基基礎(chǔ)設(shè)計等級基本相同。反映在規(guī)范中的內(nèi)容歸納有“甲級包括:30層以上或高度超過100米超高層建筑;體形復(fù)雜,層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體的高層建筑;對變形有特殊要求的高層建筑;高度超過200米的高聳構(gòu)筑物或重要的高聳工業(yè)構(gòu)筑物;位于建筑邊坡或鄰近邊坡的高層建筑和高聳構(gòu)筑物;對原有工程影響較大的新建高層建筑;有三層或三層以上地下室的高層建筑或軟土地區(qū)有二層或二層以上地下室的高層建筑。乙級包括以上不屬于甲級的高層建筑”。《油氣田及管道巖土工程勘察規(guī)程》(SY／T0053-2004)指出:油氣田及管道重要性等級都為一級。

通過上面的敘述發(fā)現(xiàn)同樣的工程不同規(guī)范出現(xiàn)不同的勘察分級。如體形復(fù)雜,層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體的高層建筑在“高規(guī)”中定為甲級(即工程重要性等級為一級),而按“ 巖土規(guī)范”的規(guī)定,勘察等級應(yīng)為二級。顯然在場地等級和地基等級相同的條件下依據(jù)規(guī)范不同將會出現(xiàn)勘察分級的不同。因此,建議“巖土規(guī)范”繼續(xù)引入“地基規(guī)范”的設(shè)計分級,并參照“高規(guī)”的勘察分級。將工程重要性分級的條文說明按以下理解并劃分。

一級:30層以上或高度超過100米的建筑;體形復(fù)雜,層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體的建筑;對變形有特殊要求的高層建筑;高度超過200米的高聳構(gòu)筑物或重要的高聳工業(yè)構(gòu)筑物;位于建筑邊坡或鄰近邊坡的高層建筑和高聳構(gòu)筑物;對原有工程影響較大的新建高層建筑;有三層或三層以上地下室的建筑或軟土地區(qū)有二層或二層以上地下室的建筑。

二級:不符合一級高層建筑;對變形有特殊要求的多層建筑;高度200米以下的高聳構(gòu)筑物或較重要的高聳工業(yè)構(gòu)筑物;位于建筑邊坡或鄰近邊坡的多層建筑和構(gòu)筑物;對原有工程影響較大的新建多層建筑;有一至二層地下室的建筑或軟土地區(qū)有一層地下室的建筑。

三級:6層及6層以下且高度24米以下的建筑。地下洞室、岸邊工程、管道和線路架空工程、電廠、水泥工廠及其他工業(yè)建筑、廢棄物處理工程等的工程重要性等級劃分應(yīng)參照相關(guān)的行業(yè)標準或地方標準規(guī)定。

2 、勘探點數(shù)量及各類型勘探點比例

“巖土規(guī)范”的4.1.20的1條“采取土試樣和進行原位測試的勘探孔的數(shù)量,應(yīng)根據(jù)地層結(jié)構(gòu)、地基土的均勻性和工程特點確定,且不能少于勘探孔總數(shù)的1/2,鉆探取土試樣孔的數(shù)量不應(yīng)少于勘探孔總數(shù)的1/3”,該規(guī)范的4.1.17對高層建筑指出“ 每棟建筑物至少應(yīng)有1個控制性勘探點”,但對其它建筑沒有指出控制點的要求。而“高規(guī)”指出“控制性勘探點不應(yīng)少于勘探點總數(shù)的1/3且不少于2個”。

一方面“巖土規(guī)范”與“高規(guī)”在控制點數(shù)量上面存在矛盾,另一方面巖規(guī)對控制點比例沒有明確,在實際操作中不容易把握。本人認為,在勘探點數(shù)量及比例上的處理措施是:勘察等級為甲級的單棟建筑的勘探點總數(shù)不應(yīng)少于5個,乙級的不應(yīng)少于4個,丙級可適當減少勘探點,密集建筑群的勘探點可相互共用。不同類型的勘探點宜均勻布置,控制性勘探點不應(yīng)少于勘探點總數(shù)的1/3，且對于甲、乙級勘察每棟不應(yīng)少于2個勘探點,丙級不少于1個。采取土試樣和進行原位測試的勘探孔的數(shù)量,應(yīng)根據(jù)地層結(jié)構(gòu)、地基土的均勻性和工程特點確定,且不能少于勘探孔總數(shù)的1/2,鉆探取土試樣孔的數(shù)量不應(yīng)少于勘探孔總數(shù)的1/3。

3、 取樣和原位測試的樣本數(shù)量

“巖土規(guī)范”4．1．20-2規(guī)定“每個場地每一主要土層的原狀土試樣或原位測試數(shù)據(jù)不應(yīng)少于6件(組),當采用連續(xù)記錄的靜力觸探或動力觸探為主要勘察手段時,每個場地不應(yīng)少于3個孔”。在《工程建設(shè)標準強制性條文實施手則中》指出“: 需要注意的是,該規(guī)定并不意味著任何情況,每個場地每個主要土層取6個土樣或做6次原位測試就夠。合理的數(shù)量與場地大小、土層厚薄、土性的變異系數(shù)以及場地鄰近已有資料的掌握程度等因素有關(guān),應(yīng)根據(jù)具體條件確定”。“高規(guī)”4．1．7條規(guī)定“每棟高層建筑每一主要土層內(nèi)采取不擾動土試樣的數(shù)量或進行原位測試的次數(shù)不應(yīng)少于6件(組)次”。

如何理解“每個場地”,若單棟建筑物,每個場地是指該單棟建筑物所在場地,若為二棟、三棟或為一個小區(qū)呢?勘察單位大都將每個場地視為一次勘察的范圍。土性指標的變異性,用空間場中少數(shù)幾個點的取樣得到的力學(xué)性質(zhì)去預(yù)測整個空間場地性質(zhì),必然會產(chǎn)生不確定性。點數(shù)越少,空間場地越大,不確定性也就越大。所以不考慮一次勘察范圍的大小、建筑物的性質(zhì)和高度,將其理解為每一主要土層的取樣數(shù)量或原位測試數(shù)據(jù)大于等于6件(組),就算滿足要求,這種理解是不恰當?shù)摹Ｓ绕涫且恍┛辈靻挝粸榱藴p少成本,在施加操作中,勘察單位往往斷章取意,將原狀土試樣或原位測試數(shù)據(jù)不應(yīng)少于6件(組)變成原位測試數(shù)據(jù)不少于6組,這就更加可笑了。本人針對該問題的理解和解決措施是。

首先,對能采取原狀土樣的地層(如:粘性土)應(yīng)該在規(guī)范中明確規(guī)定以采取原狀土試樣為基本控制指標;而對于不能采取原狀土試樣的地層(如:碎石土)才可以原位測試數(shù)據(jù)做為控制指標,以土試樣作為定名的依據(jù)。

其次,對于樣本數(shù)量,應(yīng)該參照“高規(guī)”對樣本數(shù)量進一步明確,即對勘察等級為乙級及乙級以上的建筑,每棟建筑每一主要土層內(nèi)采取不擾動土試樣的數(shù)量或進行原位測試的次數(shù)不宜少于6件(組)次;對勘察等級為丙級的建筑,每個場地每一主要土層內(nèi)采取不擾動土試樣的數(shù)量或進行原位測試的次數(shù)不應(yīng)少于6件(組)次。采取不擾動土試樣或進行原位測試的豎向間距,對勘察等級為乙級及乙級以上的建筑,在基礎(chǔ)底面下1.0倍基礎(chǔ)寬度內(nèi)宜按1米～2米,以下及勘察等級為丙級的建筑可根據(jù)土層變化情況適當加大距離。當樣本不能滿足要求時,應(yīng)加密勘探點。

4 、地下水的腐蝕性評價

“巖土規(guī)范”12．1條指出“當有足夠經(jīng)驗或充分資料,認定工程場地的土或水(地下水或地表水)對建筑材料為微腐蝕時,可不取樣試驗進行腐蝕性評價”,所謂有足夠經(jīng)驗或充分資料是指有專門研究論證,并經(jīng)地方主管部門組織審查認可,或地方規(guī)范規(guī)定,并非個別單位意見。12．1．2-4又明確規(guī)定水和土的取樣數(shù)量每個場地不應(yīng)少于2件;《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計規(guī)范》(DBJ01-501-92)規(guī)定“ 一般情況下,可不考慮地下水的腐蝕性,但對有環(huán)境水污染的地區(qū),應(yīng)查明地下水對混凝土的腐蝕性”《; 上海地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(DBJ08-11-89)規(guī)定“: 上海市地下水對混凝土一般無侵蝕性,在地下水有可能受環(huán)境水污染地段,勘察時應(yīng)取水樣化驗,判定其有無侵蝕性”。各地執(zhí)行各自的地方規(guī)定、規(guī)范的條文。

規(guī)范既然有“足夠經(jīng)驗或充分資料”的口子,就是巖土工程師應(yīng)該去充分把握的。巖土工程師應(yīng)該從場地的環(huán)境條件、附近有無污染源(如化工廠)、上游影響范圍的環(huán)境條件進行全面分析論證,確認為微腐蝕性后得出結(jié)論是可以作為乙級及其以下勘察等級的腐蝕性評價依據(jù)的;對于甲級建筑甲級建筑應(yīng)該按規(guī)范取樣試驗論證。最好對不取水樣評價的場地由地方勘察單位(可以幾個單位聯(lián)合)整理腐蝕性評價材料,提出建議及其依據(jù),由地方建設(shè)主管部門組織專家評審會作出結(jié)論,再由建設(shè)主管部門根據(jù)專家的結(jié)論形成文件就完全符合規(guī)范要求了。比如:桂林本身就是山水甲天下的城市,漓江水質(zhì)本身就可以接近或達到飲用水的標準,而上游又有桂林市政府保護漓江水質(zhì)的一系列措施,再依據(jù)目前已有的水質(zhì)分析資料得出“桂林市地下水對混凝土一般為微腐蝕性”的結(jié)論是完全可行的。

5、 巖石飽和單軸抗壓強度取值

“ 巖土規(guī)范”3.2.2條的表3.2.2-1提出根據(jù)飽和單軸抗壓強度對巖石進行分類,但未明確飽和單軸抗壓強度是平均值還是標準值。在實際工作中某石灰?guī)r的飽和單軸抗壓強度平均值是65MPa,而標準值是58MPa,于是按平均值劃分為堅硬巖,按標準值劃分為較硬巖。而在“地基規(guī)范”中就明確是標準值。因此,巖石飽和單軸抗壓強度的取值應(yīng)該是取標準值。

6、 結(jié)語

《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021)是國家強制性標準,是進行巖土工程勘察工作的依據(jù),在勘察中應(yīng)該嚴格遵守相關(guān)要求,對勘察規(guī)范中一些不十分明確或與其它相關(guān)規(guī)范(規(guī)程)有出入的內(nèi)容,巖土工程師應(yīng)靈活把握,避免教條,使巖土工程勘察走上健康發(fā)展的道路,更好地為國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。