對《巖土工程勘察規范》中第4.9.1條第2款的理解
葉勇1
內容摘要:《巖土工程勘察規范》GB50021-2001(2009年)第4.9.1條第2款內容在巖土工程勘察中,當基礎建議為樁基礎時,應判定巖層的空間分布特征和巖層中對樁基礎有不良影響的地質要素。在勘察報告審查中,審查人員在不分析場地內巖層具體條件判斷就提出不合強規的意見,讓巖土技術人員無所適從。作者分析在建議為樁基礎的擬建場地內,巖層的3種分布出露情況進行分析,從而理解不同巖層分布特征來適用該條款要求。
《巖土工程勘察規范》GB50021-2001(2009年)第4.9.1條第2款內容是:當采用基巖作為樁的持力層時,應查明基巖的巖性、構造、巖面變化、風化程度、完整程度和基本質量等級,判定有無洞穴、臨空面、破碎巖體或軟弱巖層;本條文為強制性條文。本條款針對巖土工程勘察中,當基礎建議為樁基礎時應判定巖層的空間分布特征和巖層中對樁基礎有不良影響的地質要素。其目的是在樁基礎設計施工時如何防范不良地質現象對樁基礎質量的影響。
理解這條規范時,首先需滿足兩個條件:一是選擇的基礎類型是樁基礎;二是樁基礎持力層須是巖層。從這兩個條件出發可以引伸出兩個思考:一是在基礎為天然地基淺基礎時,持力層為基巖的情況下是否應查明本條款所述要求的基巖分布狀態;二是基巖埋深不同條件下的如何適用該條款,即對于裸露型和埋藏型基巖這兩種情況如何適應該條款。下面談談作者對本條款的理解和看法:
1、條款適用條件理解
根據條文理解,適用該條款的巖土條件是基礎持力層是基巖,且基巖埋深不少于6.0m(基礎埋深有效長度大于6.0m為樁)。在工民建范疇內,可以判斷基巖的埋藏類型為埋藏型基巖(線路、港口、特殊類建筑等除外)。按本條文理解,在一定深度內 “應查明基巖的巖性、構造、巖面變化、風化程度、完整程度和基本質量等級,判定有無洞穴、臨空面、破碎巖體或軟弱巖層”?!安槊鲙r面變化,判定有無洞穴、臨空面、破碎巖體或軟弱巖層” 對這幾項應查明的內容中作者認為是需要思考和商榷的。在現有的勘察技術條件下,在鉆孔間距范圍內判別巖面變化、洞穴、臨空面是困難的,如果準確回答這些問題也是不嚴謹的。如果是裸露型基巖,通過鉆探和適當的地質調查是可以對這些巖層空間特征有個比較完整的描述和判斷的。所以,作者認為:勘察工作中,在現有的技術手段條件下是不能完全回答埋藏型基巖空間分布特征的,僅能判斷巖性、風化程度、完整程度和基本質量等級、一定厚度的破碎巖體或軟弱巖層。而構造、巖面變化、臨空面僅適應在空間分布有一定的區域才能判別。
基于上述分析理解,埋藏型基巖對條文要求的內容有困難。在裸露型基巖的情況如何呢?在山區建設中有這種地貌可能。
在工民建勘察過程中不適合去判別,在現有技術條件下有比較大的困難且判別不一定準確。為難的是:勘察技術文件在被審查的時候,由于該條款為強制條款,必須做出判別,否則違反強規。
2、技術思路
從三個地貌條件出發,分析符合條款的巖土和地質環境條件。
第一個條件:裸露型基巖
在裸露型基巖條件下,擬建建筑物荷載大且不均勻,巖層持力層工程強度不能滿足擬建建筑物荷載對巖層工程強度的要求,需采用樁基礎。這種情況一般在山區或海岸附近可能性大。在這種條件下,通過地面地質調查和鉆探,基本可以判定條款所要求的巖體情況。
第二個條件:埋藏型基巖
基巖埋藏有一定深度,是擬建物基礎理想的持力層,基礎型式采用樁基礎是唯一的選擇。在這種條件下進行勘察并查明巖面變化,判定臨空面、破碎巖體或軟弱巖層等,如前文所述是有困難且準確性不高。問題在哪呢?一是鉆孔間距中巖面變化無法確定(不可能鉆孔無限增加鉆孔數來揭露);一定深度內的巖層,當存在局部的臨空面,在側土壓力支撐下巖層的臨空面有多大的影響才是個問題(這跟土層的工程強度和水文地質有密切關系),隨著巖層埋深越深,這種臨空面對基礎的影響會弱化。所以,在這種巖土條件下去硬套該條款是不合適的,也是一個百思不得其解的難題。
第三個條件:裸露型和埋藏型基巖均有分布
這種情況比較少,一般在山區斜坡地帶或地質情況很復雜地區,需跨越多個地貌單元,擬建區為線狀構建物(路線、長條型建筑)區域進行巖土勘察時,同時出現這兩種地貌的可能性大。在這種情況下,應該分區對待,找出地貌變化趨勢,區域構造的形態等因素,結合鉆探揭露(有必要應進行加密鉆孔)巖土空間情況進行綜合判斷,確定規范條款所規定的要素判定。
3、結論
綜上所述,在勘察技術報告中必須進行巖體空間判別應區分不同的巖土條件,而不是僅僅從規范條款出發去要求勘察技術人員去想象和推測,得出一個可能不太真實的結論。不利于技術人員的獨立思考和技術進步。
本條款的關鍵點應該在樁基礎的安全上,也是本條款的最終目標。所以,巖土技術人員應考慮樁基礎安全的措施上,對可能出現的基樁問題,在充分理解巖土的不確定性、隱蔽性、不均勻性的前提下,提出詳細和合理的建議。設計人員在設計階段應充分理解巖土技術報告中提出的建議和意見。如在相鄰鉆孔之間的最長有效樁長應為本樁及其附近樁基礎設計施工參考的合理、有效樁長。施工期間應在巖土工程師的指導下進行,隨時注意樁基礎成樁過程的巖土變化情況并做出合理的判斷。以上論斷請廣大同行批評指正,不勝感激!
參考文獻
1、GB50021-2001(2009年) 《巖土工程勘察規范》
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