前言:工程勘察報告是設(shè)計的重要依據(jù),但是在市場經(jīng)濟的環(huán)境里工程勘察報告的質(zhì)量良優(yōu)不齊,為了保證工程設(shè)計的可靠性,本文根據(jù)上海地區(qū)幾個工程案例,對于如何正確地使用工程勘察報告提出一些看法與意見,供同行們共同研究討論.
(一) 如何正確識別土層?
工程樁樁端持力層的選用,勘察對于土層劃分與定名是否正確是選用的關(guān)鍵,一般情況下不太會出錯,但是在特殊的情況下,比如古河道分布區(qū)缺失⑥層情況下第⑤2層與⑦1層的劃分,現(xiàn)在設(shè)計單位一般都喜歡把工程樁樁端的持力層放在⑦1砂質(zhì)粉土上,因為沉降容易控制,所以⑦1層如果劃分錯了,影響就大了。
下面介紹一個⑦1層土層劃錯與土名定錯的一個案例:
上海某工程,地下一層,地上一棟十五層主樓、一棟三層輔樓,總面積32383m2,基礎(chǔ)型式是樁承臺+片筏基礎(chǔ)。
首先看一下本工程的樁側(cè)極限摩阻力標準值fs和樁端極限端阻力標準值fp表一:
表一:本工程的樁側(cè)極限摩阻力標準值fs和樁端極限端阻力標準值fp表
注:1:勘察報告文字部分說明⑦1層埋深在36.71m與38.18m之間。
2:⑦1 層括號內(nèi)的數(shù)字是后來修改的數(shù)字.
如何發(fā)現(xiàn)的?
此勘察報告⑦1 層劃錯,首先是周圍工程特別是臨近只隔一道圍墻某工程的勘察報告對照發(fā)現(xiàn)的,后來進行工程周圍工程勘察報告調(diào)查對照,都存在這個問題,⑦1 層埋深都在地下60m左右,后來審圖審查意見告知書上提出:“有些層次或定名未考慮靜探試驗成果。”結(jié)果勘察單位對于⑦1 層將原先⑦fs(kpa)值由80改為70 kpa,fp (kpa)值由5000kpa改為3500 kpa。
實際上本地區(qū)的土層為全新世和晚更新世松散堆積層場地缺失⑥層,處于古河道分布區(qū),第⑦1層土埋深在地下60m左右,(注:此數(shù)據(jù)是根據(jù)工程周圍工程勘察報告里得到的)本工程勘察報告按照⑦1層常觀的埋深(30m~45m)去考慮的。
實際上上海地區(qū)第⑤層土屬于粘土性土層,⑤層粉砂土層出現(xiàn)的地區(qū)不多的.那么從那幾個方面來辨別這⑦1層不是真正的,而是⑤2 層呢?(供參考)
1:本工程勘察報告靜力觸探測試成果圖表上⑤2進入⑦1曲線沒有明顯突變。實際上在靜探曲線圖上,當土性變化時,土層形狀會突然變化,土性變化愈大,突變值愈大??墒窃搱蟾娴撵o探曲線圖中⑤2層與⑦1層交接處不存在這種明顯突變。
2:⑤2層與⑦1層,地基土層顆粒組成不一樣的.根據(jù)上海巖土工程勘察規(guī)范3.2.1條判別.為了說明問題:提供一個臨近工程地基土層顆粒組成表格供參考:
地基土層顆粒組成百分數(shù)(%)
3:⑦1層靜探比貫入阻力ps規(guī)范提供5~11,本工程為4.2.明顯偏小了.
土層劃錯了,會產(chǎn)生什么后果?
設(shè)計單位根據(jù)原勘察報告設(shè)計的基礎(chǔ)工程樁預(yù)應(yīng)力空心管樁直徑ф500mm,樁長36m進入⑦1層2m左右,總樁數(shù)750根。后來⑦1層修改了,樁長改為42m,總樁數(shù)量560根.工程投資節(jié)約了.
(二)如何正確使用樁側(cè)極限摩阻力標準值fs和樁端極限端阻力標準值fp:
工程樁承載力的確定,主要根據(jù)勘察報告里提供的樁側(cè)極限摩阻力標準值fs和樁端極限端阻力標準值fp計算確定的,如果此二個參數(shù)提供有問題了,直接影響到工程.
下面介紹二個樁側(cè)極限摩阻力標準值fs和樁端極限端阻力標準值fp提供偏小造成樁基礎(chǔ)沉樁困難的案例:
工程案例一:
工程概況:上海某工程,二層物流倉庫,建筑高度24m,建筑面積28238m2,±0. 000相當于絕對標高4.700m,室外地平相對標高-0. 600m,絕對標高4. 100m,基礎(chǔ)工程樁采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁,樁選用國家標準圖集《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》(10g409),工程樁編號為phc600-ab-110-33,樁長33m,分三節(jié),每節(jié)11m。單樁豎向抗壓承載力設(shè)計值2200kn,單樁豎向極限抗壓承載力設(shè)計值4700kn,基礎(chǔ)型式為樁+承臺基礎(chǔ)。施工方法為靜壓,靜壓樁機噸位為8000kn 。在施工過程中,第三節(jié)樁普遍出現(xiàn)還剩2m左右長的樁無法送至樁端設(shè)計標高。
本工程工程樁沉樁困難的原因是勘察報告提供的樁側(cè)極限摩阻力標準值fs偏小造成的,現(xiàn)分析如下:
首先看本工程勘察報告表二:樁側(cè)極限摩阻力標準值fs和樁端極限端阻力標準值fp表:
表二:本工程的樁側(cè)極限摩阻力標準值fs和樁端極限端阻力標準值fp表:
2:“備注”一欄里的數(shù)據(jù)來自上海地基基礎(chǔ)規(guī)范“7. 2. 4-1預(yù)制樁、灌注樁樁周土極限摩阻力標準值fs與樁端極限端阻力標準值fp ”表.
分析:樁側(cè)極限摩阻力標準值fs用靜力觸探比貫入阻力ps計算,再結(jié)合土層埋深與規(guī)范樁側(cè)極限摩阻力標準值fs和樁端極限端阻力標準值fp表內(nèi)數(shù)據(jù)比較,計算與分析如下:
第③2層土靜力觸探比貫入阻力ps(kpa)=1530 kpa /50=31.0 kpa,查規(guī)范表是:靜力觸探比貫入阻力ps在1. 5~4. 0mpa之間,埋深4-15m,取35-55 kpa,本工程是1. 53 mpa,埋深10-15m, ps取30 kpa偏小了。
第④層土按照靜力觸探比貫入阻力ps(kpa) =760 kpa /20=38.0 kpa,查規(guī)范表:靜力觸探比貫入阻力ps在0. 4~0. 8mpa之間,埋深4-20m,取15-35 kpa,本工程是0. 76mpa,埋深15-20m,ps取28 kpa也偏小了。
第⑤層土按照靜力觸探比貫入阻力ps(kpa) =890 kpa /20=44.5 kpa,查規(guī)范表:靜力觸探比貫入阻力ps在0. 8~1.5 mpa之間,埋深20-35m,取35-60 kpa,本工程是ps=0. 89mpa,埋深20-23m,ps取30 kpa太偏小了。
第⑥層土按照靜力觸探比貫入阻力ps=2.14(kpa) 查規(guī)范表:靜力觸探比貫入阻力ps在2.0~3.0 mpa 之間,,埋深22-26m,取60-80 kpa,本工程是2.14 mpa,埋深23-26m,ps取60 kpa偏小了。
從以上分析可以看到此勘察單位提供的樁側(cè)極限摩阻力標準值fs取值偏小,偏于保守。
本工程最后設(shè)計單位根據(jù)現(xiàn)場靜壓機靜壓記錄,即工程基礎(chǔ)樁沉樁31m已經(jīng)超過設(shè)計要求,所以圖紙修改基礎(chǔ)工程樁樁長原33m改為31m.
工程案例二:
工程概況:上海某工程,三層冷庫與倉庫,±0. 000相當于絕對標高6.050m,基礎(chǔ)工程樁采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁,樁選用國家標準圖集《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》(10g409),工程樁編號為phc600-ab-130-28,樁長28m,分二節(jié),每節(jié)14m。單樁豎向抗壓承載力設(shè)計值2000kn,單樁豎向極限抗壓承載力設(shè)計值4200kn,基礎(chǔ)型式為樁+承臺基礎(chǔ)。施工方法為錘擊,錘重10.3噸,在施工過程中,第二節(jié)樁普遍出現(xiàn)還剩1m左右長的樁無法送至樁端設(shè)計標高。
本工程的地貌類型為”潮坪”地貌類型,勘察報告提供的樁側(cè)極限摩阻力標準值fs與樁端極限端阻力fp表三如下:
表三: 樁側(cè)極限摩阻力標準值fs和樁端極限端阻力標準值fp表
2:“備注”一欄里的數(shù)據(jù)來自上海巖土工程勘察規(guī)范“14. 5. 5預(yù)制樁、灌注樁樁周土極限摩阻力標準值fs與樁端極限端阻力標準值fp ”表。
勘察單位后來根據(jù)工程沉樁困難的具體情況,對于周圍工程項目勘察報告進行了調(diào)查,樁周土極限摩阻力標準值fs與樁端極限端阻力標準值fp作了修改,詳見以下表四:
表四:樁側(cè)極限摩阻力標準值fs和樁端極限端阻力標準值fp表:
下面根據(jù)規(guī)范提供的二種估算單樁承載力的公式進行計算,進行比較看那一種方法更接近實際.
表五:用查表法估算單樁承壓承載力設(shè)計值(g1孔)
(樁長28m)
計算fs:
②3100kpa,
⑤ 920 kpa /20=46 kpa,
⑥2230 x0.025+25=81 kpa.
⑦100 kpa.
計算fp
(2230+9580)/2=5905 取5900 kpa.
表七:用靜力觸探法估算單樁承壓承載力設(shè)計值g1孔
(樁長28m)
如何正確地使用工程勘察報告?_7結(jié)論:上面2張計算表格反映出按照靜力觸探法計算本工程基礎(chǔ)樁單樁豎向承載力更接近實際.
本工程最后設(shè)計單位根據(jù)勘察單位修改的報告,基礎(chǔ)工程樁由原來28m長修改為27m.
上面2個工程案例得出如何正確使用樁側(cè)極限摩阻力標準值fs和樁端極限端阻力標準值fp的經(jīng)驗:
1:對照規(guī)范提供的表格,如果比表格數(shù)據(jù)小了,通過驗算來核對正確是否.
2:用靜力觸探法來核對.現(xiàn)在一般勘察單位都是用查表法.
3:調(diào)查工程周圍的勘察報告.進行比較,特別重視大勘察院出的勘察報告.加上本地區(qū)設(shè)計經(jīng)驗.
(三)勘察報告缺乏工程周圍勘察內(nèi)容.
工程基礎(chǔ)樁型的選擇必須要考慮工程周圍環(huán)境與土層情況,還有臨近建筑物情況.下面看二個案例來說明:
案例一:
某工程新建三棟三層廠房工程,廠房基礎(chǔ)是混凝土預(yù)應(yīng)力管樁,樁直徑500mm,長22m.設(shè)計問題出在廠房三相距南邊民房最小凈距只有7m,而且民房基礎(chǔ)都是天然地基.施工過程中盡管采取了防止影響民房的措施,例如挖防震溝,沉樁控制速度,采用套打、跳打等施工技術(shù)措施,但是由于太近了,最終民房還是出現(xiàn)了不少裂縫,造成了施工糾紛.
這里要提出的是如果工程勘察報告里詳細提供了工程周圍民房的現(xiàn)狀以及地質(zhì)情況例如暗浜等,并且工程建議里提出工程基礎(chǔ)樁應(yīng)該采用鉆孔灌注樁,這樣的結(jié)果就不一樣了.
案例二:
某基坑工程坑內(nèi)有暗浜,詳見以下圖五,但是由于勘察報告沒有反映坑外暗浜情況,造成設(shè)計單位對于坑外地面沉降沒有進行控制設(shè)計,使得施工過程中出現(xiàn)基坑外地面下沉大引起壩體下沉與傾斜的險情.
今后遇到這種情況,應(yīng)該補勘測,而且是必須的.
(四)檢查勘察報告有否有錯誤:
有一個勘察報告提供的抗浮的樁側(cè)極限摩阻力標準值fs和樁端極限端阻力標準值fp有錯誤,重復(fù)計算表格上提供抗浮系數(shù),也就是說乘了二次抗浮系數(shù),使抗浮樁側(cè)極限摩阻力標準值fs和樁端極限端阻力標準值fp偏小.
(五)結(jié)論與建議
對待勘察報告不能夠拿來就用,對于上面文章中提出的四個方面內(nèi)容要分析比較研究,認為可靠了才能用.一定要養(yǎng)成這種使用勘察報告的習(xí)慣,為了更好地達到這個目的:
1:必須熟悉與掌握一些巖土方面的知識.
2:做設(shè)計方案階段必須調(diào)查工程周圍環(huán)境以及地質(zhì)情況,也看一下幾個周圍工程的勘察報告,對照一下,找出差別,進行分析研究.
3:積累本地區(qū)設(shè)計經(jīng)驗,養(yǎng)成一定的鑒別與判斷能力.