1、1岩土工程勘察常见问题剖析摘要:岩土工程勘察是工程建设的先导,其地位和重要性已日益为人重视。文章综合归纳了当前岩土工程勘察中的 常见问题,对其产生的根源进行了分析探讨,提出了提高勘察技术水平,应对国际接轨的建议措施。 关键词:岩土工程勘察;施工图审查;问题剖析 中图分类号：U442.2 文献标识码：A 文章编号： 1 引言 岩土工程勘察的目的在于解决和处理建设工程中与岩土介质有关的问题,是建设工程中不可或缺的重要环节。各项工程建设在设计和施工之前必须按基本建设程序进行岩土工程勘察,岩土工程勘察的重要性和其质量的可靠性越来越为各级政府所重视。 中华人民共和国建筑法 、 建设工程质量管理条例 、
2、建设工程勘察设计管理条例 、 实施工程建设强制性条文标准监督规定 、 建设工程勘察质量管理办法等法律、法规对此都有规定。并于 2000 年开始实行施工图设计文件审查制度,对保证工程勘察设计质量起到了重要的作用,并取得了明显的成效。但是,在各级检查和施工图设计文件审查中,勘察问题仍旧突出。当前, 施工图审查主要集中于房屋工程和城市基础设施,对为城市建设服务的勘察单位来说,既是促进更是考验。 因此,将岩土工程勘察中常见问题加以归纳、分析,对其产生的根源2进行了深层次的探讨,对提高勘察技术水平、保证勘察成果质量、减少勘察过程中的错误不无 裨益。 2 岩土工程勘察中常见问题 2. 1 勘察依据不充分、
3、目的不明确 设计意图明确,才能有的放矢地合理布置工作量,解决工程设计和施工中的岩土工程问题。 岩土工程勘察规范( GB50021 - 2001) 明确规定详勘时应“搜集 附有坐标和地形的建筑总平面图,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点,基础型式、埋置深度、地基允许变形等资料” 。但不少勘察报告前期资料收集不全,拟建工程的结构形式、规划地坪标高、勘探点坐标等情况不清,设计单位的勘察技术要求缺乏。对涉及公众利益方面的安全、环境环节不够重视,忽视对工程场地原有地形地貌、不良地质作用及地质灾害调查。如某勘察报告在工程场地内有多个钻孔遇到防空洞,防空洞距地下室底板仅 3 m ,可勘察文件在平面布置图上不
4、标示,在报告中不予以查明、评价,又不提请注意。又如某住宅小区,原为丘陵地带的山间盆地,人工渔塘较多,堆填后用于住宅开发。某勘察单位没有搜集原有地形资料,也不向附近居民访问,仅根据钻探成果推荐了天然地基,施工开挖发现实际情况与勘察报告大相径庭,原来建筑物的所有钻孔均布置在塘堤上,致使业主不得不进行基础变更。 2. 2 勘探工作量及测试取样分布不合理 GB50021 - 2001 对不同建、构筑物的勘察间距、勘探点的数量、位3置及深度布置都有明确规定。实际操作中不按规范要求布设计勘察点的情况十分普遍,甚 至于在建筑物周边、角点没有勘察点,孔距超规范、孔深不合要求。如桩基勘察达不到 GB50021
5、- 2001 第 4. 9. 2 和 4. 9. 4 的规定;对需要进行建筑场地和液化判别的勘探孔孔深达不到建筑抗震设计规范(GB50011 - 2001) 的深度要求;测试、取样孔小于勘探孔的 1/ 3 ;测试取样达不到强制性条文规定。一些勘 察企业在承担业务时,不按原状土取样技术标准(J GJ 89 - 92) 进行,对所取试样不及时封蜡、标识、送检;在取样数量上钻规范空子,不论场地范围多大,不管地基土状态如何,只求满足取样或测试 6 件(次) 的低层次要求。根本不考虑测试、取样的代表性和均匀性。对软弱下卧层不进行取样分析,甚至于为表面上 满足不少于 6 件(组) 的要求而将应当分层的层位
6、加以合并,对数据的变异性不作检验、剔除。这样的勘察结果的合理性自然值得推敲,对设计的影响显而易见的。如按公式 fa = Mbrb + Mdr0d + McCk 计算承载力时,抗剪强度指标 c、 值应为基底以下 1 倍基宽深度内的抗剪强度标准值。当基础底下为多层地基土或地基土的状态变化较大,如何提供合理的抗剪参数更需要岩土工程师们斟酌。不考虑勘察等级而一味地追求钻探进尺,无谓增加勘察工作量的现象也较为普遍。如某住宅小区位于基岩区,具备采用天然地基的良好条件,某勘察单位钻孔控制深度竟然比建筑物高度还要多;为场地类别划分进行的剪切波速测试竟然测到微风化岩层。 2. 3 勘察测试手段、方法的不适宜性
7、4对勘探装备、勘探手段、取土器规格、取样方法的适宜性和合理性缺乏了解。如对静力触探装备不定期标定、贯入速率控制不严,甚至单纯采用静力触探来取 代全部勘察工作;在碎石土层中做标准贯入试验,圆锥动力触探试验不连续、不提供综合修正结果;没有清除孔底废土就进行标准贯入试验,原位测试结果与现场 鉴别及土工试验成果相悖的情况时有出现。岩层中钻进时,无岩芯采取率、无法了解其钻探效果等。 2. 4 岩土分类、描述欠准确 文献1 在第 3. 2 、3. 3 款中增加了岩石完整性分类和对粘性土、粉土的光泽反应、摇震反应、干强度和韧性描述,弥补了其它鉴别方法的不足5 。如何进行目力鉴别、规范岩土描述,土的分类标准(
8、 GBJ 145 -90) 5 和国外通用技术标准6 均有介绍。但作为勘察第一手资料,原始记录质量低劣在目前业内极为常见,已严重影响到勘察成果的质量,甚至导致错误性结论。勘察报告中岩土分类、描述与相关分析测试结果不一致的现象比较突出。 2. 5 土工试验及岩土参数选择 土是自然历史的产物,是由固、液、气组成的三相松散性材料,土质变化错综复杂。土工试验是岩土工程勘察的重要内容。GB50007 - 2002 实施以后,土工 试验的重要性被推向了新的高度。由于岩土的不均匀性和各向异性,试样采取、运输、加工扰动等因素的不确定性、试验仪器和操作方法的5差异性及试验人员自 身的素质问题,测试结果失真难以避
9、免。故加强土工试验问题和试验成果的综合分析必不可少,这样才可能避免相关指标间的矛盾,更好地了解岩土的差异性, 客观地评价地基土的强度变形特性。令人遗憾的是,不少勘察单位不仅没有自已的试验室,而且勘察技术人员对试验原理不清楚、对试验成果根本不进行分析 评价,仅仅作为附表附在勘察报告后,甚至勘察报告提供的有关参数与试验成果南辕北辙。常见的问题有: 在提供岩土性状参数时一概以平均值以蔽之; 原位测试结果与土工试验成果确定的岩土性状、状态强度相悖的现象时有出现而不究其原因; 参数统计时对相关联参数如 c 与 、Es 与 a1 - 2 样本数往往不一致; 根据岩土参数确定的地基土强度往往与推荐的结果不符
10、; 提出地基承载力指标时不了解容许承载力和极限承载力的内涵; 不明白承载力基本值、承载力标准值、承载力设计值、承载力特征值几个概念的本质区别。 2. 6 岩土工程分析评价的深度不够 (1) 地下水的分析评价 地下水的埋藏条件是地基基础设计和基坑设计施工十分重要的依据,地下水位的升降变化对基础影响极大。规范要求“查明地下水的埋藏条6件,提供地下水位及其变化幅度”,“判定水和土的腐蚀性”,并对地下水的勘察要求、水文地质参数的测定、地下水作用的评价作了详细规定。 在施工图审查中,勘察单位对地下水的类型分析含糊,对多层地下水没有严格不分层观测地下水位,往往以混合水位替代,水样的分析数量不足,水质分析报
11、告中不注明地下水的类型、腐蚀性评价不考虑环境类型和地层渗透性影响;对近年地下水的变化幅度,历史最高水位、最低水位更是避而不谈。对需要施工降水 或隔渗工程不进行水文试验。 (2) 地震效应的评价 文献2 规定在抗震设防烈度等于或大于 6 度区勘察时,应划分场地类别,划分对抗震有利、不利或危险地段,对地震液化的进一步判别的深度、勘探点数量、 液化指数和液化等级的确定进行了规定。勘察中常见的是对高层建筑的剪切波速测试数量不足,对场地覆盖层厚度的把握不准,甚至于没有 3 个勘探点就进行 液化判定或按错误分层进行液化评价,液化判别时的地下水位深度不考虑设计基准期内的年平均最高水位或近期内最高水位而采用勘
12、察期间的平均地下水位 等。 (3) 岩土工程分析评价深度不足 规范 GB50021 - 2001 第 14. 3. 3 对岩土工程勘察报告基本内容进行了概括。不少岩土勘察报告还停留在工程地质勘察报告的水平上,缺乏7有效的、实质性的 岩土工程分析评价。对原始数据的合理可靠性不作深入探讨,仅作简单的数理统计,便作为其它分析的依据;在承载力的评价时,采用了多种手段、给出了相应 的成果,但对各方法的适宜性不加分析,对不同方法产生的差异不作研究,常给出 1 个最低值了事,显然不符合岩土工程分析的基本原理。勘察报告结论建议不合 理,如同一建筑物推荐多种基础型式,未就可能产生的差异沉降进行建议;推荐基础类型
13、时,不考虑施工的可行性,不结合建筑物的结构荷载特点,不注意环境影 响;场地明显存在边坡,却不进行勘察评价,不提支护方案及设计参数;不进行技术经济分析,不能真正做到技术先进,经济合理。 3 原因分析 3. 1 行业体制问题 我国的勘察专业体制源城建国初期的苏联模式,勘察、设计、施工严重脱节,专业分工过细,加上行业分割和地方分割,使不同系统单位的活动范围越来越窄,空间越来越少,导致技术经济的落后。野外记录越来越差,规定的取土器基本不用,国家的收费标准难以实施,市场上按钻探米综合计价盛行,技术含量高的岩土测试、分析评价处于从属地位等司空见惯的问题值得深思。要改变这种现状,必须改变岩土工程师在勘察单位
14、的利益与钻探捆绑的现状,将知识密彻型与劳务型彻底分离,给注册岩土工程师一个独立自由舞台,完成“从集体负责、规范负责”到“岩土工程师负责”8的转变。这需要很长的路要走,需要相应的制度(注册、执业、保险、咨询) 支撑,需要技术法规与技术标准的分离、试验室认证与相关资质配套的支持,需要岩土工程师自身内功修为的提高。 3. 2 勘察市场问题 尽管国家对勘察市场的收费和承揽业务的规范法三令五申,但目前勘察市场依然混乱,竟相压价、转包、分包、高额回扣、挂靠或出卖图章甚至伪造图章的现象 仍然存在。虽然建设工程勘察质量管理办法要求“工程勘察企业应当加强职工技术培训和职业道德教育,提高勘察人员的质量责任意识。观
15、测员、试验员、记录员、机长等现场作业人员应当接受专业培训,方可上岗。 ”但勘察劳务资质滞后,对勘察劳务从业人员的资格认定尚无约束机制。许多勘察单位外包、分包业务较多,勘察劳务人员没有接受任何行业培训,对相关勘察技术馈乏,必然导致勘察工作粗劣、记录质量低下。令人担心的是如果不加强对劳务市场地的管理、 培训,劳务市场越是繁荣,产生问题的机会就越多。 3. 3 规范理解问题 对规范理解的分歧,不仅在勘察企业中普遍存在,在施工图审查专家的审查过程中也时有发生。勘察等级决定着勘察工作量的布置、勘察测试手段和勘察方法选择,勘察报告的深度,勘察费用的收取,同时也是对企业市场准入的一道槛。但勘察等级与设计等级
16、不尽一致,勘察企业承担任务范围的划分标准与设计单位承担任务范围的划分标准也不完全对应。如设计等级为乙级时要求勘察报告提供抗剪强度指标,但勘察等级为乙级9时却无明确要求;又如只有在抗震设防烈度为 6 度或 6 度以下时场地等级才有可能定为简单场地,那么,在 7 度及 7 度之上的三级工程是否也应按乙级进行勘察? 以主要土层而论,不同基础形式其含义不同,对浅基础指在基础下 5 m 以内或在变形验算范围内的土层;对端承桩,桩端土层为主要持力层,对摩擦桩,桩端下压缩层范围内及桩侧土均为主要土层;对基坑来说,开挖范围内的土层为主要土层。 4 几点建议 目前,岩土工程勘察的地位和作用与国家和政府给予岩土工
17、程的定位和期望仍有一定的差距。这固然与人们“重设计轻勘察”的思维定式有关,与我国勘察行业体制尚未健全有关,与勘察市场的恶性竟争有关。在当前的形势下,如何完善市场准入制度,加强行业自律、约束机制,从根本上杜绝岩土勘察行业中的弊端,真正体现岩土工程师的价值,更好地应对进入 WTO 后与国际接轨的挑战? (1) 严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。如 2001 年 5 月重庆市武隆县的高切坡垮塌事故,造成数十人死伤,就是业主及施工组织方在没有任何勘察资料和设计前提下,进行边坡施工、护坡治理处治不
18、当造成的。市场的规范,仅依靠勘察单位的自律机制是不够的,还需要建立有效的行业约束机制。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不 10当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。 (2) 严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡
19、量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。此外,岩土工程勘察属大土木范畴,是多学科的融合,新技术、新工艺层出不穷,标准规范时有更新,岩土工程从业人员应与时俱进,不断提高自身的业务素质和职业道德素养。在及时推行注册土木工程师制度的同时,加强对相关从业人员的培训工作,加强他们的责任心和使命感,提高勘探测试人员的技术水平。 (3) 加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理体系ISO90012000 质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用 PDCA 循环思进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。为加入 WTO 后的国际竞争提供支持,为勘察设计企业进入国际市场创造条件。 参考文献 1 中华人民共和国国家标准. 岩土工程勘察规范( GB50021 - 2001) . 北京:中国建筑工业出版社,2002
