岩土工程勘察规范讲座同济大学高大钊2007年10月引言《岩土工程勘察规范》是我国岩土工程体制改革的成果,规范的变化反映了我国从前苏联勘察设计体制向国际岩土工程技术体制逐步融合的过程。新规范颁布已经6年了,规范执行情况良好,对保证勘察质量起到了不可替代的作用,也为相关行业标准和地方标准确定了基本框架和基本准则。岩土工程勘察规范在我国岩土工程标准化体系中的地位与作用岩土工程勘察规范的性质:是岩土工程勘察的国家标准,指与行业标准、地方标准而言;是岩土工程勘察的母规范,指与勘察行业中的其他标准而言;与国际通用标准接轨的指南,引进与吸收国际通用的技术标准,为我所用。规范面临的主要问题计划体制对我国标准体系的影响严重制约了标准化体系适应市场经济与全球化需要的转轨;设计与施工分割的体制制约了岩土工程咨询业的形成与发展,岩土工程咨询业的难产;与国际通用标准的磨合、接轨和本土化的问题。岩土工程勘察规范的局部修订《规范》执行情况良好,对保证勘察质量起到了不可替代的作用,也为相关行业标准和地方标准确定了基本框架和基本准则。由于下列原因,需对该《规范》局部修订:(1)某些条款不够严密,某些条款与现行其他标准不够协调,造成施工图审查时执行上的偏差;(2)《工程建设强制性条文》部分摘自本《规范》,少数勘察人员和审图人员未全面掌握《规范》条文和条文说明,孤立执行某些强制性条文,产生理解上的偏差;(3)相关国家标准正在制订或修订,如《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构耐久性设计规范》和《工业建筑防腐蚀规范》,有关场地地基抗震与水和土腐蚀性评价的问题,需互相协调。(4)如何对应实施强制性条文及施工图审查以后出现的一些问题?关于《强制性条文》和审图(1)《强制性条文》的出台背景;(2)《强制性条文》的性质;(3)怎样执行《强制性条文》?强调对岩土工程原理、规范条文和条文说明的全面深入理解对审图工作的看法政府为了有效地加强对工程建设的技术控制,从强制性标准的15万条条文中,摘录出一批条文,编撰了一套《工程建设标准强制性条文》,作为向技术法规的过渡,同时实行了一项审图的制度,即成立了一批审图公司,对强制性条文执行的情况进行审查,违规要处罚。从行政管理的层面上看,这项措施有利于在事故发生后明确责任,在事故不断发生的特殊条件下,进行这种强制性的管理是需要的。从技术层面来看,这种全面审图的做法,未必能普遍提高技术水平,且不利于发挥工程师的积极性和创造性。如果估计有问题的工程师占有相当大的比例,则采用这种措施或许是需要的;但这就涉及对我国工程界的技术水平和工作责任感的正确估计问题。从审图制度执行的情况来看,防止“扩大化”和“宁左勿右”的倾向是值得注意的。所谓“扩大化”是指审图不仅审强制性条文执行的情况,而且已经扩大到审查并不是强制性的条文,似乎凡是在全国性标准(包括国家标准和行业标准)中写的条文在全国各地都必须执行,完全抹杀了地区性的特点。所谓“宁左勿右”是指审图人员怕犯错误,宁可审得过头一点,“左”一点不会犯错误,不那么因地制宜,也不实事求是。我国工程建设管理体制问题设计与勘察的分工与衔接设计与施工的分工与衔接强制性条文与技术标准的关系技术控制体系2000年5月,建设部俞正声部长在强制性条文首发式上说,世界上大多数国家对建设市场的技术控制,采取的是技术法规与技术标准相结合的管理体制,技术法规是强制性的,是把那些涉及建设工程安全、人体健康、环境保护和公共利益的技术要求,用法规的形式规定下来,严格贯彻在工程建设工作中,不执行技术法规就是违法,就要受到处罚。而技术标准除了被技术法规引用部分以外,都是自愿采用的,可由双方在合同中约定采用。技术控制体系俞部长又说,与国际接轨,其中很重要的方面是工程建设标准管理体制的接轨,改革目前的工程建设标准化管理模式,建立起技术法规与技术标准相结合的技术控制体制,已经是十分迫切的了。建设部标准定额司组织了课题组对欧盟、英国、加拿大、澳大利亚、美国、日本、俄罗斯七个地区和国家进行了重点研究,并对法国、德国、荷兰、瑞典、挪威五个国家作了一般了解,提出了研究报告。如何与国际惯例接轨工程勘察2004年No.1“国外建筑技术法规与技术标准体制的研究”邵卓民等为编制技术法规作准备对建筑法和标准化法需要进行修改制订建筑技术法规技术法规和技术标准关于技术法规和技术标准,世界贸易组织(WTO)、国际标准化组织(ISO)都从不同的角度发布了定义,联合国经济与社会发展委员会于1984年以英、法、俄三种文字发布的《建筑法规术语及其定义》是专门针对建筑业的。国际定义技术法规(Technicalregulation)一种法定权力机构所接受的约束性文件,它由技术性规定组成,或涉及技术性规定,其中包括适用的管理条款。技术标准(Technicalstandard)基于协商一致,由公认的标准化机构批准,为重复和连续应用而制订的技术规定。由国际建筑业协会提出,并为联合国欧洲经济委员会、欧洲联盟、国际标准化组织(ISO)和世界贸易组织(WTO)所接受的,建立了建筑技术法规和技术标准的国际通行原则。1.对直接涉及公众基本利益的安全、卫生等技术要求和直接涉及国家长远利益的环保、节能等技术要求,按照指令性模式制定建筑技术法规。它是强制性技术文件,必须遵照执行。2.对不直接涉及公众基本利益和国家长远利益的技术要求,以及为保证实现强制性技术要求而采取的途径和方法等,按照陈述性模式制订技术标准。它是非强制性技术文件,自愿采用。3.为了鼓励生产者根据市场需要发挥主动创造性,促进技术进步,只要建筑产品和技术能满足强制性技术法规,允许不执行非强制性的技术标准。《规范》中的一些疑难问题关于岩土分类关于勘察工作布置关于场地地基的地震效应关于不良地质作用与地质灾害关于特殊岩土关于地下水关于室内试验关于原位测试关于水和土对建筑材料的腐蚀性关于岩土工程评价关于报告编写关于岩土分类关于“硬土/软岩”与《土的分类标准》什么关系?关于“硬土/软岩”软硬是对工程性质的一种通俗化的标识词,但难以量化;岩和土是按其成因,特别是按成岩的程度来识别的大类定名;按一般概念,岩比土硬,但却有硬土、软岩,土比岩硬?岩石按其单轴抗压强度有硬质岩、软质岩之分;软岩在世界上分布非常广泛,仅泥岩和页岩就占地球表面所有岩石的50%左右。软岩可以分为原生软岩和风化软岩两大类;原生软岩主要是指在温度不高和压力不大的条件下形成的沉积岩,粘土基质含量高,胶结程度差,开挖暴露在大气中易吸水膨胀、湿化崩解,强度迅速降低;风化软岩指因风化而破碎、软化的岩石,硬质岩风化成的软岩主要是全风化带与强风化带,也包括少数中等风化。与《土的分类标准》什么关系?历史:在1950年代,我国各个行业都从前苏联引进了规范,细粒土的分类对地基土用塑性指数分类,作为填筑材料用粒度成分分类;液限试验-76g圆锥的10mm沉入深度,塑限-搓条法;塑性指数大于17为粘土,7~17为亚粘土,0~7为亚砂土,各个行业的分类界限相同,土的名称有些差别,如粘砂土、砂粘土、垆坶等;分类方法开始变化:1970年代,建筑地基规范编制时,对粘性土的分类改为现在的界限,划出了粉土一类,其他行业并没有采用这种方法,但试验标准没有变化;划分粉土的工程意义;30多年来,粉土的研究得到了发展。试验的变化:1980年代,为了将美国的统一分类法引入我国,把美国的碟式液限仪的结果等效为锥式仪,出现了两种规格,一种是76g圆锥17mm的沉入深度,另一种是100g圆锥的沉入深度20mm,都认为自己是符合美国标准的;对塑限试验,也改用圆锥沉入的方法,但这并不是美国的方法,我国出现了两种规格的联合测定仪;锥式和碟式两种方法的原则区别。用塑性平衡的观点分析锥面上的剪应力FN卡萨格兰德碟式仪分类方法的继续变化:1980年代,一些行业的规范将土的分类方法改为塑性图方法,土的名称大幅度地变化,出现了一种土能定为好几个不同的名称,同一个名称的土可能实际上不是同一种土。塑性图分类Aline液限含水量塑性指数粉土粘土C线B线砾类土分类砾类土的分类(GBJ145-90)土类粒组含量土代号土名称级配:Cu5,Cc=1~3GW级配良好砾砾细粒含量5%级配:不同时满足上述要求GP级配不良砾含细粒土砾细粒含量5%~15%GF含细粒土砾细粒土质砾细粒含量15%,50%细粒为粘土GC粘土质砾砂类土分类砂类土的分类(GBJ145-90)土类粒组含量土代号土名称级配Cu5,Cc=1~3SW级配良好砂砂细粒含量5%级配不同时满足上述要求SP级配不良砂含细粒土砂细粒含量5%~15%SF含细粒土砂细粒为粘土SC粘土质砂细粒土质砂细粒含量15%,50%细粒为粉土SM粉土质砂在1980年代中期,建筑系统曾经进行了系统的研究,在1987年,两本国标的主编统一了思想,在建筑系统不采用塑性图的分类方法。新的液限标准和分类方法存在的问题:研究新的方法,必须考虑和解决工程应用中产生的问题,因为这影响了这些方法在工程中的应用。20年来,土的分类基本没有很大的变化。但存在的问题依然存在,没有人去研究解决。土的分类涉及工程应用,需要做后续的研究。如对砂土工程性质的经验,软土的划分也是一个不容忽视的问题。按照10mm沉入深度的标准,软土的定义是液性指数大于1.0或天然含水量大于液限含水量,现在改成沉入深度17mm的液限含水量必然大于原来的标准,也就是说这一条软土的定义不能用了,那么如何修改呢?没有人提出过新的标准,也没有验证过采用新的标准是否会使软土的划分产生不允许的误判。关于勘察工作布置取样钻孔数量应多少?《强制性条文》4.1.20为什么规定最少取样数量?什么是“主要土层”?什么是场地?取样钻孔数量应多少?“取样钻孔”即为“技术孔”,是和“鉴别孔”相对而言的;钻孔的数量是由钻孔间距和建筑物的平面尺寸确定的;只需要在一部分钻孔中取土样就可以满足土样数量的要求,因此有一部分钻孔的作用仅在于划分土层的层面和鉴别土层的土名、状态等,即鉴别孔的作用。为了满足鉴别的作用,对回次进尺作了规定。尽管如此,但鉴别层面仍有比较大的误差,有可能将虽然厚度不太厚,但比较重要的土层漏划了;20多年来,静力触探得到了推广应用,对层面的划分具有独特的优点;在可以采用静力触探试验的地区,宜采用静力触探替代鉴别孔;上海地区规定,静力触探孔数可占总数的1/3~1/2。静力触探贯入曲线划分层面的作用《强制性条文》4.1.20为什么规定最少取样数量?关于6个土试样的规定,在30年前已经有了,那时人们对于这个规定的认识似乎比较清楚,心态也比较平和;当时的规定是作为一条底线来执行的,在一个场地上,对一个土层来说,取样的数量一般是大大地多于这个数字。对于比较均匀的土层,取样可能少一些,对于比较薄的土层,取样可以少一些,对于比较小的场地,取样可以少一些,取样多少是由工程师来决定的,但再少也不能低于这个底线,大家都比较有统一的认识;自从有了强制性条文,而这6个土样作为强制性条文规定以后,情况就发生了变化,你一强制性,人们不仅注意了这个规定,而且把它放在一个很不恰当的位置上,错误地认为它是对取样的控制要求而完全忘记了取样数量是一个统计数据子样数量的要求,本来是有科学道理的规定为什么非要装扮成蛮不讲理的强制性规定呢?这是强制性条文规定的结果走向它愿望反面的一个生动的例子;于是就有了20家工厂最好出一份勘察报告的荒唐命题。本来,既然是由20家工厂独立委托勘察的报告,出20份报告是天经地义的事。现在为了在6个土样上做文章,就产生了最好20个工厂出一份报告的想法,以为这样就可以在整个场地只取6个土样也符合强制性条文的规定;和还是或?《岩土工程勘察规范》4.1.20,第3款:每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6件。《高层建筑岩土工程勘察规程》4.1.7,第1款:每幢高层建筑每一主要土层内采取不扰动土试样的数量或原位测试的次数不应少于6件(组)次。但在条文说明中却说:“需要指出的是不扰动土样和原位测试的数量要同时满足。”土样和原位测试要同时满足是很难做到的。例如一个面积不大的单体建筑物,布置