摘 要:巖土工程勘察報告是建筑地基基礎設計和施工的重要依據。在保證外業和實驗資料準確可靠的基礎上,文字報告和有關圖表應按合理的程序編制。要重視現場編錄、原位測試和實驗資料檢查校核,使之相互吻合,相互印證。地基巖土分層是一個重要環節,要根據巖土地質時代、土的成因類型、巖土性質、狀態、巖石風化程度和物理力學特征合理劃分。巖土的工程力學性質是根據原位測試和實驗資料的數理統計值綜合判定。報告要充分搜集利用相關的工程地質資料,做到內容齊全,論據充足,重點突出,正確評價建筑場地條件、地基巖土條件和特殊問題,為工程設計和施工提供合理適用的建議。
關鍵詞:巖土工程勘察 報告 圖表 編制程序 巖土分層
巖土工程勘察報告是工程地質勘察的最終成果,是建筑地基基礎設計和施工的重要依據。報告是否正確反映工程地質條件和巖土工程特點,關系到工程設計和建筑施工能否安全可靠、措施得當、經濟合理。當然,不同的工程項目,不同的勘察階段,報告反映的內容和側重有所不同;有關規范、規程對報告的編寫也有相應的要求。下面著重談一談有關工業與民用建筑的巖土工程勘察報告編寫工作,且側重于詳細勘察階段。
1、報告的編制程序
一項勘察任務在完成現場放點、測量、鉆探、取樣、原位測試、現場地質編錄和實驗室測試等前期工作的基礎上,即轉入資料整理工作,并著手編寫勘察報告。巖土工程勘察報告編寫工作應遵循一定的程序,才能前后照應,順當進行。不然的話,常會出現現場編錄與實驗資料的矛盾、圖表間的矛盾、文圖間的矛盾,改動起來費時費力,影響效率,影響質量。
通常的編制程序是:
(1)外業和實驗資料的匯集、檢查和統計。此項工作應于外業結束后即進行。首先應檢查各項資料是否齊全,特別是實驗資料是否出全,同時可編制測量成果表、勘察工作量統計表和勘探點(鉆孔)平面位置圖。
(2)對照原位測試和土工試驗資料,校正現場地質編錄。這是一項很重要的工作,但往往被忽視,從而出現野外定名與實驗資料相矛盾,鑒定砂土的狀態與原位測試和實驗資料相矛盾。例如:野外定名為粘土的,實驗出來的塑性指數卻<17;野外定名為細砂的,實驗資料為中砂,其0.25~0.5mm顆粒含量百分比達50%以上;野外定為可塑狀態粘性土的,實驗出來的液性指數卻<0;野外定為稍密狀態的砂性土,標準貫入擊數卻<10擊;野外定為淤泥或淤泥質土的,實驗出的孔隙比卻<1;野外定為硬塑粘性土的,標貫擊數卻<18擊……產生諸如此類的矛盾,或由于野外分層深度和定名不準確,或試驗資料不準確,應找出原因,并修改校正,使野外對巖土的定名及狀態鑒定與實驗資料和原位測試數據相吻合。
(3)編繪鉆孔工程地質綜合柱狀圖。
(4)劃分巖土地質層,編制分層統計表,進行數理統計。地基巖土的分層恰當與否,直接關系到評價的正確性和準確性。因此,此項工作必須按地質年代、成因類型、巖性、狀態、風化程度、物理力學特征來綜合考慮,正確地劃分每一個單元的巖土層。然后編制分層統計表,包括各巖土層的分布狀態和埋藏條件統計表,以及原位測試和實驗測試的物理力學統計表等。最后,進行分層試驗資料的數理統計,查算分層承載力。
(5)編繪工程地質剖面圖和其它專門圖件。
(6)編寫文字報告。按以上順序進行工作可減少重復,提高效率;避免差錯,保證質量。在較的勘察場地或地質地貌條件比較復雜的場地,應分區進行勘察評價。
2、報告論述的主要內容
報告應敘述工程項目、地點、類型、規模、荷載、擬采用的基礎形式;工程勘察的發包單位、承包單位;勘察任務和技術要求;勘察場地的位置、形狀、小;鉆孔的布置者和布置原則,孔位和孔口標高的測量方法以及引測點;施工機具、儀器設備和鉆探,取樣及原位測試方法;勘察的起止時間;完成的工作量和質量評述;勘察工作所依據的主要規范、規程;其它需要說明的問題。報告應附勘探點(鉆孔)平面位置圖、勘探點測量成果表和勘察工作量表。倘若勘察工作量少,可只附圖而省去表。一個完整的巖土工程勘察報告,由下面幾部分組成。
2.1 地質地貌概況
地質地貌決定了一個建筑工地的場地條件和地基巖土條件,應從以下三個方面加以論述:(1)地質結構。主要闡述的內容是:地層(巖石)、巖性、厚度;構造形跡,勘察場地所在的構造部位;巖層中節理、裂隙發育情況和風化、破碎程度。由于勘察場地多地處平原,應劃分第四系的成因類型,論述其分布埋藏條件、土層性質和厚度變化。(2)地貌。包括勘察場地的地貌部位、主要形態、次一級地貌單元劃分。如果場地小且地貌簡單,應著重論述地形的平整程度、相對高差。(3)不良地質現象。包括勘察場地及其周圍有無滑坡、崩塌、塌陷、潛蝕、沖溝、地裂縫等不良地質現象。如在碳酸鹽巖類分布區,則要敘述巖溶的發育及其分布、埋藏情況。如果勘察場地較,地質地貌條件較復雜,或不良地質現象發育,報告中應附地質地貌圖或不良地質現象分布圖;如場地小且地質地貌條件簡單又無不良地質現象,則在前述鉆孔位置平面圖上加地質地貌界線即可。當然,倘若地質地貌單一,則可免繪界線。
2.2 地基巖土分層及其物理力學性質
這一部分是巖土工程勘察報告著重論述的問題,是進行工程地質評價的基礎。下面介紹分層的原則和分層敘述的內容。
(1)分層原則。土層按地質時代、成因類型、巖性、狀態和物理力學性質劃分;巖層按巖性、風化程度、物理力學性質劃分。厚度小、分布局限的可作夾層處理,厚度小而反復出現可作互層處理。
(2)分層編號方法。常見三種編號法:第一,從上至下連續編號,即①、②、③……層。這種方法一目了然,但在分層太多而有的層位分布不連續時,編號太多顯得冗繁;第二,土層、巖層分別連續編號,如土層Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3……;巖層Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3……;第三,按土、石類和土層成因類型分別編號。如某工地填土1;沖積粘土2-1、沖積粉質粘土2-2,沖積細砂2-3;殘積可塑狀粉質粘土3-1、殘積硬塑狀粉質粘土3-2;強風化花崗巖4-1,中風化花崗巖4-2,微風花崗巖4-3。第二、三種編法有了分類的概念,但由于是復合編號,故而在報告中敘述有所不便。目前,多數分層是采用第一種方法,并已逐步地加以完善。總之,地基巖土分層編號、編排方法應根據勘察的實際情況,以簡單明了,敘述方便為原則。此外,詳勘和初勘,在同一場地的分層和編號應盡量一致,以便參照對比。
(3)分層敘述內容。對每一層巖土,要敘述如下的內容:①分布:通常有“普遍”、“較普遍”、“廣泛”、“較廣泛”、“局限”、“僅見于”等用語。對于分布較普遍和較廣泛的層位,要說明缺失的孔段;對于分布局限的層位,則要說明其分布的孔段。②埋藏條件:包括層頂埋藏深度、標高、厚度。如場地較,分層埋深和厚度變化較,則應指出埋深和厚度最、最小的孔段。③巖性和狀態:土層,要敘述顏色、成分、飽和度、稠度、密實度、分選性等;巖層,要敘述顏色、礦物成分、結構、構造、節理裂隙發育情況、風化程度、巖心完整程度;裂隙的發育情況,要描述裂隙的產狀、密度、張閉性質、充填情況;關于巖心的完整程度,除區分完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎外,還應描述巖心的形狀,即區分出長柱狀、短柱狀、餅狀、碎塊狀等。④取樣和實驗數據:應敘述取樣個數、主要物理力學性質指標。盡量列表表示土工實驗結果,文中可只敘述決定土層力學強度的主要指標,例如填土的壓縮模量、淤泥和淤泥質土的天然含水量、粘性土的孔隙比和液性指數、粉土的孔隙比和含水量、紅粘土的含水比和液塑比。對敘述的每一物理力學指標,應有區間值、一般值、平均值,最好還有最小平均值、最平均值,以便設計部門選用。⑤原位測試情況:包括試驗類別、次數和主要數據。也應敘述其區間值、一般值、平均值和經數理統計后的修正值。⑥承載力:據土工試驗資料和原位測試資料分別查算承載力標準值,然后綜合判定,提供承載力標準值的建議值。
2.3 地下水簡述
地下水是決定場地工程地質條件的重要因素。報告中必須論及:地下水類型,含水層分布狀況、埋深、巖性、厚度,靜止水位、降深、涌水量、地下水流向、水力坡度;含水層間和含水層與附近地表水體的水力聯系;地下水的補給和排泄條件,水位季節變化,含水層滲透系數,以及地下水對混凝土的侵蝕性等。對于小場地或水文地質條件簡單的勘察場地,論述的內容可以簡化。有的內容,如水位季節變化,并非在較短的工程勘察期間能夠查明,可通過調查訪問和搜集區域水文資料獲得。地下水對混凝土的侵蝕性,要結合場地的地質環境,根據水質分析資料判定。應列出據以判定的主要水質指標,即pH、HCO-3、SO2-4、侵蝕CO2的分析結果。