刘冰涛
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摘要:岩土工程勘察报告对结构设计中的基础设计发展着关键的指导性作用,要想较为完善的实现结构设计,则必须具有准确真实的岩土勘察报告并且对报告具有深入且正确的认识和了解。
关键词:岩土工程勘察报告;结构设计;应用
引言
工程地质勘察报告是结构设计人员设计基础工程的依据,是对工程地质勘察工作的总结。依据勘察设计书的要求,充分考虑工程特点以及地质勘察阶段,综合反映和论证所勘察地区的工程地质条件和工程地质问题,对勘察地区做出准确可靠的工程地质评价。勘察报告是提供给设计单位使用的重要资料和依据。报告书内一般包括工程地质条件的论述、工程地质问题的分析评价以及结论和建议。报告应能详尽地说明问题,要重点突出,观点明确,论据充足,评价确切,措施具体。地质勘察报告的准确程度直接决定着建筑工程的设计质量。
1岩土勘察基本参数问题
1.1勘察等级问题
根据《高层建筑岩土工程勘察标准》第3.0.2条,高层建筑的岩土勘察等级,应根据建筑规模、特征、地基复杂程度、后果严重性分为特级、甲级、乙级3个等级,其中符合下列条件之一(见表1)的为特级,常见的问题主要是有勘察人员认为其建筑高度没有超限划为甲级,忽略了其中的第3点:周边环境特别复杂和含有对变形要求特殊的基坑工程的高层建筑。那么对于周边环境“特别复杂”的把握是一项难度的较大的工作,岩土种类的多少、特殊土分布问题、抗震危险地段的分布、地形地貌复杂程度、地下水和岩溶裂隙水等水文地质条件等都需要综合性的衡量,所以不是单纯只看建筑高度决定勘察等级。
表1特级勘察要求
1.2勘察点数量的间距
对于复杂程度不同的地基勘察中,报告中的间距未达到规范的要求,如中等复杂程度的要求是15m~30m,对于多栋塔楼聚集的建筑群,没有以单栋塔楼为详细报告勘察点的设置依据,而以场地勘察点数量为准,造成间距超过相应规定。桩基勘察点间距常取12~24m,但相邻勘察点揭示桩端持力层层面坡度大于10%时,宜加密勘察点。当基础宽度大于30m时,摩擦型桩基宜在中心点布置勘察点。
2岩土工程勘察报告中存在的主要问题
(1)水文条件内容缺乏实用性。区域水文写得太多,但与场地的关系却没写清。有些报告的水文条件从流域的发源地、上游、中游、下游写了几百公里(包括流量、流速、支流情况等),但未写清与本场地的关系(平面距离、高差关系、水力联系),主次不分,缺乏实用性。
(2)区域地质构造内容缺乏实用性。有些报告的区域地质构造写了历次地质构造运动(从武陵运动~喜山运动)的情况,且平面范围写得很大,却未写清本场地及临近周边的地质构造(有无断裂、褶皱,其规模、性质、表现形式等),主次不分,缺乏实用性。
(3)地层岩性描述不全面。①对于填土,未进一步细分(素填土、杂填土、压实填土),未描述块石的含量及块径情况,不利于桩型选择或地基处理的可行性分析;未说明堆填时间,不利于对填土固结程度、均匀性及透水性的评判;对于特殊性岩土,未写清其工程地质方面的特殊性;对于岩土层的均匀性(平面及垂向上的变化)及夹层写得含糊,该分层的未分层、该卡出位置的未卡出。只说明了各层层顶高程但未说明层顶埋深,不直观。
(4)水文地质条件描述不全面。有些场地存在多层对工程有影响的地下水,勘察报告却未分层给出地下水水位,也未分层采取地下水腐蚀性分析样,违反了强制性条文,也不利于地下水对工程影响的分析评价。
3岩土工程勘察报告在结构设计中的应用
3.1对持力层的判断
设计人员需要根据将要建设的建筑物的类型,结合其建筑的规模和基础的地面标高来对标高处进行判断,也可以确定哪类土层能够更好的作为持力层,参考勘察报告,通过参考能够更加明确对持力层的判断的科学性;地基的主要受力层一定要被重点关注,对于其受力的位置及范围进行确认,并仔细解读,判断可能出现的问题,例如是否存在软弱层等。
3.2对持力层地基承载力的判断
相关人员应该根据勘察报告正确分析建筑物的地基承载力,判断是否存在软弱下卧层,如果存在,那么对软弱下卧层的承载力的验算程序必不可少。
3.3对地基变形的判断
根据相关规章制度,需要检查工程是否采取地基变形计算,如果要使用的话,那么必须要事先准备好与地基变形有联系的各个土层的相关数据,预计的地基最终沉降量的提供问题,沉降经验值无疑是一定要关心的,要把它和经过理论计算算出的地基变形值相对照,预防计算值与沉降经验值数值差别太大。
3.4对地下水的判断
关于当地地下水水质的分析报告必须做好充分的准备工作,要和有关的规定进行对比,把地下水对混凝土以及钢结构的腐蚀情况有着完整认识。依据施工时实际工程是否设置地下室,来进一步对地下水位等需要进行设置。
2.5结构防水设计水位和抗浮设计水位
(1)通常为了对建筑外防水功能和地下室的抗渗等级进行有效的确定,工作人员在设计防水水位时应该以地下水的最大水头为设计标准,具体操作标准是指在该地区历史上曾经出现的最高水位的基础上再加1米:①《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》(DBJ11-501)的第4.1.5条有如下规定。如果该地下建筑物有很严格的防水方面要求的话,它的设防水位要对照历史上出现的最高地下水位来进行确定;而对于防水设计没有太高要求的地下建筑,一般而言,防水位的设计需要注意,应该结合最近3到5年内的最高水位和勘察工作中所在地点的实测静止水位二者共同决定。②《北京市建筑设计技术细则》的结构专业第3.1.8条作了明确规定:如果在地下建筑内包含比较重要的机电设备,或者是放有较为贵重的物品等,一旦发生进水的话都会建筑物的后期运用造成极大的影响,严重情况下甚至出现巨大财产损失,关于地下水位需要以及该区域71~73年来,历史最高水位进行确定。
(2)结构设计过程中,在计算结构整体抗浮稳定时必须考虑该地点的地下水位,国家层面对于该设计水位缺少具体规定;但是这一数据针对的是建筑结构的整体稳定验算和构件设计:①《北京市建筑设计技术细则》结构专业的第3.1.8条对这一方面进行了细致的规定:关于地下建筑的外墙以及它的独立基础等结构构件,在进行设计时都必须考虑到承载力设计,结构设防水位要以近3~5年的最高水位为参考标准。②对防洪设计的运行做出了明确的规定:如果建筑为比较大的工程则需要根据室外地面以上500mm高度地下室的抗浮设计水位;如果面对的是重大工程,推荐要对抗浮设计水位进行专项论证。
结语
工程地质勘察报告在是工程建设中必不可少的,它是关于勘察区域的地质情况的总体评价,也可以说是关于当地地基基础设计所给出的建议及总结。依据其勘察设计书的各项规则,对工程特点一定要做到综合评价,和勘察的各个阶段相配合,对勘察地区的工程地质条件,工程地质问题综合的做出总结,给出一个最为专业的工程地质评价。
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