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岩土工程勘察技术要求介绍

355 2021-09-13 16:15:49

(一)建筑物加层、加载及邻近建筑场地大面积堆载的岩土工程勘察

近些年来,一些单位为解决住房、办公用房的紧张状态,采用加层办法,另外一些工厂企业为扩大生产,改进产品,提高生产效率,采取工艺改造,引进更新设备,这种情况,意味着地基要承受更大的荷载,因此为建筑物加载(加层)而进行的岩土工程勘察,其目的就是查明地基土的实际承载能力,从而确定加层、加载所用的安全余力。为此岩土工程勘察工作应包括∶

1.分析地基土的实际受荷程度和既有建筑物结构、材料状况及其适应新增荷载和附加沉降的能力;

2.勘探点应紧靠基础外侧布置,有条件时宜在基础中心线布置,每栋单独建筑物的勘探点不宜少于 3 个;在基础外侧适当距离处,宜布置一定数量勘探点;

3.勘探方法除钻探外,宜包括探井和静力触探或旁压试验;取十和旁压试验的间距,在基底以下-倍基宽的深度范围内宜为 0.5m。超过该深度时可为 1m;必要时。应专门布置探井查明基础类型、尺寸、材料和地基处理等情况;

4.压缩试验成果中应有e-lgp曲线,并提供先期固结压力、压缩指数、回弹指数和与增荷后土中垂直有效压力相应的固结系数,以及三轴不固结不排水剪切试验成果;当拟增层数较多或增载量较大时,应作载荷试验,提供主要受力层的比例界限荷载、极限荷载、变形模量和回弹模量;

5.岩土工程勘察报告应着重对增载后的地基土承载力进行分析评价,预测可能的附加沉降和差异沉降,提出关于设计方案、施工措施和变形监测的建议。

建筑加层、加荷而进行的岩土工程勘察,目的是查明地基土的实际承载能力,查明地基承载力的潜力,因此地基土的实际承载力不宜用查表法获取,这是因为;

(1)承载力表是建立在数理统计回归基础上的,它只符合一定的安全保障概率值,它并不反映地基土强度和变形特性,更不是强度与变形关系上的特性点;

(2)承载力表使用是有条件的,一般建筑物可用,但作为岩土工程师不应只是知道承载力即可,而应充分了解最终控制与衡量条件是允许变形(沉降、倾斜、挠曲等)。

因此,试验方法(室内、原位)的选取,取决于能否比较直接地反映地基土强度和变形特性。应以其成果能直接显示地基土的应力——应变的变化、发展和有关力学特性点的量为最佳。

(二)建筑物接建、邻建的岩土工程勘察

建筑物接建、邻建所带来的主要岩土工程问题是新建建筑物所引起,在紧邻新建部分地基中应力叠加,从而导致现有建筑物地基土的不均匀附加压缩和建筑物的相对挠曲变形,以至破裂。因此,这类情况的岩土工程勘察工作亦以获得地基土强度和变形参数为目的,以便分析接建、邻建建筑物部分地基十在新的应力条件下的稳定程度,特别是预测地基土不均匀附加沉降和现有建筑物将承受的局部相对变形或挠曲。

该类岩土工程勘察工作内容,

1.应该分析地基土的实际受荷程度和既有建筑物结构、材料状况及其适应新增荷载和附加沉降的能力,还应评价建筑物的结构和材料适应局部挠曲的能力;

2.除按本章第一节的有关要求对新建建筑物布置勘探点外,尚应为研究接建、邻建部位的地基士、基础结构和材料现状布置勘探点,其中应有探井或静力触探孔。其数量不宜少于3个,取土间距宜为 1m;

3.压缩试验成果中应有 e-lgp曲线,并提供先期固结压力、压缩指数、回弹指数和与增荷后土中垂直有效压力相应的固结系数,以及三轴不固结不排水剪切试验成果;

4.岩土工程勘察报告应评价由新建部分的荷载在既有建筑物地基十中引起的新的压缩和相应的沉降差;评价新基坑的开挖、降水、设桩等对既有建筑物的影响,提出设计方案、施工措施和变形监测的建议。

(三)基坑开挖对邻近建筑物影响的岩土工程勘察

深基坑开挖是高层建筑常有的岩十工程问题之一,有些大型工业厂房,高耸构筑物及生产设备等也需将基础深埋,因而也有深基坑问题。深基坑开挖对相邻现有建筑物的影响主要表现在∶

1.基坑边坡变形、位移,甚至失稳的影响; 2.基坑开挖卸荷引起的四邻地面的回弹、挠曲;

3.施工降水引起的相邻建筑物软基的压缩或粗粒土地基部分土粒的流失而造成的地面不均匀沉降、破裂,在岩溶区的土洞、地面塌陷的产生等。

因此此类岩十工程勘察则是以分析上述影响产生的可能性及程度,采取何种预防、保护措施为目的。岩土工程勘察工作应包括;

1.搜集分析既有建筑物适应附加沉降和差异沉降的能力,与拟挖基坑在平面与深度上位置关系和可能采用的降水、开挖与支护措施等资料;

2.查明降水、开挖等影响所及范围内的地层结构,含水层的性质、水位和渗透系数,土的抗剪强度、变形参数等工程特性。

依据所获资料,预测坑底、坑外地面变形对地面建筑物的影响,提出基坑的支撑方式,计算参数,支护结构设计的建议,提出合理的开挖、降水,抽水方法及步骤。在开挖、降水过程中,应对坑底、坑外地面的升降动态、水平位移以及建筑物的反映等的监测工作提出要求。监测工作可以弥补岩土工程分析和预测的不足,也为提高今后的分析水平提供资料。

(四)地下开挖对建筑物影响的岩土工程勘察

随着经济建设的发展,用地日趋紧张,向地下要使用空间,是解决用地的途径之一。然而地下开挖则对地面已有建筑物产生影响,主要表现为;

1. 地下开挖(如通道)引起的沿工程轴线的地面下沉和轴线两侧地面的对倾及挠曲。这种变形则导致地面建筑物倾斜,挠曲以至破坏。为防止这类破坏后果的出现,岩土工程勘察则是收集和分析已有勘察资料,调查需要保护和加固的建筑物结构特点,荷载、基础类型、埋深、材料等资料,预测工程轴线可能出现的地面沉降,轴线两侧或四周的地面变形,提出合理的开挖施工方法、步骤及保护现有建筑物的专门措施及监测要求。如果已有勘察资料不能满足分析、预测要求时,则进行必要的补充勘察工作 (缺什么,补什么)。

2.地下开挖施工降水的影响,可以按上述(三)的有关要求进行。

这里需强调的是地下开挖,监测工作极为重要。因为通过系统的监测不但可以验证我们的分析、预测及采取的措施是否正确,而且还可以对其(支护结构、岩土体)的性状变化直接跟踪,帮助判断演变的趋势以便及时采取措施;其次为提高今后类似预测水平。提供资料。监测主要是地面变形、地下开挖工程的围岩应力。状态的变化以及现有建筑物的应力、变形的系统监测。

(五)抽取地下水对现有建筑物影响的岩土工程勘察

在国内外,城市或工厂地区开采地下水或以疏干为目的的降低地下水位所引起的地面沉降、挠曲、破裂的实例日益增多,这种抽水引起的沉降(地面变形)严重时,可导致沿江海城市的供水淹没范围的扩大或海水倒灌,成群、成带的建筑物沉降、倾斜、裂损,一些采空区或岩溶区产生地面塌陷。

抽降地下水引起的地面变形不仅发生在软弱黏性土地区,在土的压缩性不高,但厚E巨大的土层也会产生可观的地面沉降与挠曲。由于抽降地下水造成的作用在土层上有效J力的增大是大范围的,因此土层的压缩可以涉及很深的土层,一个地区或城市的地下土月如巨厚且不均,或存在有先期的潜隐裂隙,地下水抽降引起的地面沉降变形会以地面的§著倾斜、挠曲,以至有方向性的破裂为特征。

国内外抽隆地下水引起的地而沉降实例表明,其共同的特点是他们都位干厚度巨大松散堆积物,主要是第四纪堆积物之上,沉降的部位几乎无一例外地都在较细粒砂和黏性土互层之上,含水层上覆黏性土层厚度较大,性质松软时,更易造成较大的沉降量。

针对其特点,岩土工程勘察工作应是;

1. 收集场地及其附近地区的地下水开采、水位变化、地面沉降、地裂缝及场地地月及压缩性试验资料,对地面沉降变形的发生发展及其与地下水的开采(抽降)关系做出讠价;对于尚未发生地面沉降的,则是预测可压缩性土层和含水层、预测可能性和估算沉β量,预测发展速度,提出保护现有建筑物措施(控制抽降水)。

预估沉降量可应用分层总和法及《建筑地基基础设计规范》GB 50007—2011 推荐自方法进行,也可应用单位变形量法。

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(六)地基基础事故的岩土工程勘察

地基基础事故发生的原因是多方面的,有自然的,也有人为的,如地面水排泄,地下水位的变化,不合理的加荷,环境水、土对基础的腐蚀,邻近的深开挖,地下工程施工,地基土的浸水软化、失水,斜坡不适当的开挖,滑坡复活,振动效应等等。因此岩土工程勘察则是收集已有的全部资料-场地地质资料、建筑物结构特点、荷载、材料性状、基础类型、埋深,上、下水管道的布置、材料,使用维护情况,地下水位的变化,水化学成分,建筑物沉降,裂缝的大小、分布、数量、力学属性、序次等。依据已有资料分析事故的原因,对疑点布置适当的勘探测试工作予以查明,进行论证评价(定量为主),并针对性提出防治措施及监测方案。