1、上海市岩土工程勘察常见问题浅析【摘要】本文针对上海市岩土工程勘察工作中遇到的常见问题，提出问题，并结合个人工作经验和对国家、上海地方勘察规范的理解，进行解析。 【关键词】孔深子样数场地类别 中图分类号：F416.1 文献标识码：A 一、勘察方案中的问题 1.勘探孔的布置未能对建（构）筑物地基实现有效控制，如勘探孔的位置未能控制建（构）筑物的外边界，或宽度较大的拟建物不恰当地采用了“之”字形或“V”字形的布孔方案。 原因分析：勘探孔的位置未能控制建筑物的外边界，大多是由于勘察方案实施过程中受场地施工条件限制，勘探孔无法按预定孔位就位造成的。但调整孔位时，放弃对建筑物外边界等重要部位的控制实不可取
2、。尤其是地基土层分布不稳定时，无勘探孔控制部位的地基土性状不明，将造成勘察成果资料无法满足设计需要。 “之”字形的布孔方案适用于建筑物平面狭长、排列密集，且地基土分布较稳定的场地，即在满足规范与设计要求的前提下，体现勘察方案的经济性。但用于单幢和宽度较大的建筑，会使拟建物某些角点部位的地基土层缺乏有效控制， “V”字形布孔方案的缺陷则更为明显。 规范规定：上海市工程建设规范岩土工程勘察规范 （DGJ08-37-2012）中第 5.2.1 条：勘探孔宜沿建筑物周边或主要基础柱列线布置。对排列比较密集的建筑群可按网络状布置，但勘探孔位置宜布置在建筑物周边或角点处；第 5.3.1 条：勘探孔宜沿建筑
3、物周边和角点布置，对宽度较大的高层建筑，其中心宜布置勘探孔。 控制措施：通常情况下孔位的调整应执行外控的原则，当由于场地施工条件限制，孔位调整后，相邻孔距过大时，应增加勘探孔；当设计方案调整，使建筑物外边线超出勘探孔控制范围时，建筑物外边线或角点处应增加勘探孔，以保证对地基土分布规律的控制精度符合规范要求。 2.桩基工程勘察一般性孔深小于桩端以下 3m，大直径桩小于桩端以下 5m，勘察方案孔深未能满足规范要求。 原因分析：委托勘察时，设计工作尚处在初步设计或方案设计阶段，结构工程师提供给勘察人员的有关拟建物的信息可能存在某些不确定性。由于缺少沟通和认真分析、研究，一些勘察人员对结构工程师提供的
4、资料常会出现某些理解上的偏差。 上海市建筑工程中，常用作桩基持力层的土层有上海地区统编层、层、层、2 层、层。受沉积环境影响，这些土层并不总是土性均匀、分布稳定的，勘察过程中，当预计的桩基持力层层面起伏较大，或因预计的桩端入土深度附近出现软弱夹层、透镜体，以及土性出现变相等而需要调整桩端入土深度，造成勘探孔深度不满足设计要求。 d800mm 的桩为大直径桩，当预选桩基方案中桩径大于等于 800mm时，一般性勘探孔深按不小于桩端入土深度以下 5m 确定，有些工程由于未考虑到有可能采用大直径桩，仅按桩端下 3m 确定孔深，导致孔深偏浅。规范规定：国家标准岩土工程勘察规范 （GB50021-2001
5、）（2009 年版）第 4.9.4 条第 1 款：一般性勘探孔的深度应达到预计桩长以下 35d（d 为桩径） ，且不得小于 3m；对大直径桩，不得小于 5m。 控制措施：勘察方案制定时应详细了解项目的设计要求，如建筑物的荷载、基础埋深、基础形式、是否有覆土、沉降控制标准，高层与地下室是否为统底板等，并加强与设计人员沟通。如通常地下一层车库基地压力小于地下水浮力，须设置抗拔桩，当地下车库上方绿化覆土厚度大，则地下车库基底压力有可能大于地下水浮力，底板下桩以承受抗压力为主，则一般性孔孔深应满足桩端下 3m 的要求，勘探孔孔距按 50m控制也不符合规范要求。再如高层建筑与地下车库是否采用统底板，建筑
6、物沉降控制标准不一样，当采用统底板时为防止底板应力集中，对沉降差的控制标准一般较为严格，通常采取减少高层建筑的绝对沉降来控制差异沉降，桩端入土深度一般较常规要深一些，因为孔深确定时应考虑此类设计要求。 二、现场实施过程中的问题 1.同一建筑物范围内，主要受力层或有影响的下卧层变化 ，勘察过程中未按要求加密勘探孔。 原因分析：同一建筑物的桩基持力层起伏较大时，如勘察时没有加密勘探孔，查明持力层的起伏情况，设计人员往往同一幢建筑采用同样桩端入土深度，就会发生沉桩不能到位、桩身容易打爆或打裂，给施工带来很大麻烦，给工程带来隐患。 规范规定：国家标准岩土工程勘察规范 （GB50021-2001）（20
7、09 年版）第 4.1.16 条第 2 款：同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时，应加密勘探点，查明其变化。 控制措施：同一建筑物的主要受力层起伏较大时，为了合理确定基础的砌置标高，需要加密勘探孔；考虑地基土层在水平方向上的不均匀性对建筑物的变形有着重大影响，当同一建筑物有影响的下卧层起伏很大时，需要加密勘探孔。工程技术人员在现场发现主要持力层起伏大时，应及时与建设单位和设计单位联系，根据规范加密勘探孔，以使勘察成果更好地为设计和施工服务。 2.静力触探探头未按要求定期率定，导致测试数据偏差或异常；贯入深度较大的静探孔实施中，未按要求进行护管，孔斜导致土层尤其是重要桩基持力层的
8、划分不准确。 原因分析：静力触探探头是否完好，关系到静探测试成果的正确性。静探探头未按期率定，或短期内使用频率高且多数孔深较大时（深孔进入密实砂层探头易磨损） ，未适当增加率定次数，则不能保证测试时探头的完好，易引起测试成果曲线异常。按异常的测试成果推荐岩土参数，会误导设计。 当进行贯入深度较大的静探测试时，未按规范要求采用防斜措施的情况时有发生，孔斜导致深部土层，尤其是重要的桩基持力层划分不准确，主要表现在静探曲线显示的持力层埋深比实际埋深大，工程地质剖面图显示静探孔的持力层深度普遍比钻孔大，形成“持力层面波浪起伏”的假象，设计人员按此确定桩端入土深度后，易导致预制桩进入密实砂层深度过大，影
9、响沉桩顺利进行。 控制措施：静力触探其探头应定期率定。贯入时的防斜措施应严格按规范进行，当贯入深度超过 30m，或穿过厚层软土后再贯入硬土层、密实砂层时，宜采用导向护壁等方法，防止孔斜或断杆。 三、勘察成果报告中的问题 1.主要土层子样数或原位测试（组）数不符合规范要求。 原因分析：主要土层是指基础持力层、软弱下卧层和主要压缩层。主要土层的物理力学特性对建（构）物地基基础设计甚为重要，因为规范对主要土层的取土数量或原位测试数量提出基本要求，主要目的是避免主要土层测试数据偏少，代表性不足，影响勘察成果报告的质量。 勘察报告在确保子样数的同时，应注意指标的有效性，对于异常指标不应统计在内，对于较为
10、均匀的土层，各指标的变异系数宜小于 0.3；但对于粘性土与粉性土（或粉砂）互层或夹层土，变异系数偏大恰体现了土层本身的特性。变异系数大的指标，需要较变异系数小的指标更多的统计样本数量才能保证统计结果的可靠度，因此对于不均匀的土层，取样数量要适当多些，仅局限于满足 6 个子样数是不够的。 规范规定：国家标准岩土工程勘察规范 （GB50021-2001）（2009 年版）第 4.1.20 条第 2 款：每个场地每个主要地层的原状土试样或原位测试数据不应少于 6 件，当采用连续记录的静力触探为主要勘察手段时，每个场地不应小于 3 个孔。 上海市工程建设规范岩土工程勘察规范 （DGJ08-37-201
11、2）5.1.4条：取土数量应根据钻孔数量、地基土层的厚度和均匀性等确定。详细勘察阶段每一主要土层原状土试样或原位测试数据不应少于 6 个；或静力触探孔的测试数据不少于 3 个。 控制措施：取土及原位测试数量，应根据工程规模与性质、土层分布特点确定，在数量满足规范的前提下，更应关注其指标是否具有代表性，能否满足工程设计要求。勘察报告对于取土及原位测试数量应严格满足规范的要求；对于变异系数大的不均匀土层，取土数量要适当多些。当工程规模大、勘探孔数量多时，取样数量要相应增加，以使各土层的物理力学性质指标的统计结果更可靠。 2.部分区域场地类别的确定依据不足。 原因分析：按现行规范的划分标准，上海地区
12、大部分建筑场地类别为类，在基岩浅埋区、浅部有硬土层分布区（湖沼平原区） ，场地类别就有可能为类。目前湖沼平原区暗绿色硬土层埋藏浅的地区场地类别划分问题较为突出，不布置波速试验，随意确定场地类别为类或为类的现象较为普遍。 规范规定：国家标准建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）第4.1.6 条：建筑的场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表 4.1.6 划分为四类。上海市标准地基基础设计规范 （DGJ08-11-2010） 控制措施：湖沼平原硬土层起伏大，宜按波速试验实测值或经验值估算具体场地的等效剪切波速，确定场地类别。上海市工程建设规范岩土工程勘察规范 （DGJ08-37
13、-2012）做出了具体规定： 每个建设场地，测试土层剪切波速孔的数量不宜少于 3 个。单栋高层建筑（10 层）场地，测试土层剪切波速孔的数量不宜少于 2 个； 对丁类建筑及丙类建筑中层数不超过 10 层、高度不超过 24m 的建（构）筑物，可根据土层名称、埋深、性状等，按表 8.2.2 选用剪切波速 s 值。 结论：上海的城市建设发展非常快，建设项目的推进速度也很快，如何在保证工期的同时，保证工程的质量，是我们工程建设人员在工程建设过程中需要解决的问题；所以在日常工作中，要不断提出问题，分析问题，并解决问题，加强工程各方的沟通和交流，是控制工程质量的一个很有效手段。 参考文献： 1 上海市城乡建设和交通委员会. 上海市工程建设规范岩土工程勘察规范M.上海市建筑建材市场管理总站.2012 2 上海市城乡建设和交通委员会. 保障性住宅工程常见质量通病防治手册M. 上海.2012 3 中华人民共和国建设部.国家标准岩土工程勘察规范M.北京：中国建筑工业出版社.2009 国家标准建筑抗震设计规范 4 中华人民共和国建设部.国家标准建筑抗震设计规范M.北京：中国建筑工业出版社.2010
