巖土工程中規(guī)范的編制與改進

1、巖土工程中規(guī)范的編制與改進0 引言筆者在拙作 巖土工程典型案例述評1中提到：處理巖土工程問題要避免陷入兩個誤區(qū)： 一是迷信計算，還沒有弄清楚公式的假設(shè)條件及其與工程實際的差異，還沒有弄清楚選用的參數(shù)有多大的可靠性，就代入計算； 二是迷信規(guī)范，不去深入理解規(guī)范總結(jié)的科學(xué)原理和基本經(jīng)驗，盲目套用。這兩個 ;迷信都是盲目性，與實事求是的科學(xué)精神是完全對立的;.規(guī)范是同行專家集體智慧的結(jié)晶，由主管部門批準發(fā)布，當(dāng)然要遵守，強制性條文還要嚴格遵守。但實際情況千差萬別，規(guī)范是絕對包不住的。對規(guī)范不能過分依賴，規(guī)范只能規(guī)定帶有普遍性的問題，成熟一條訂一條，大量問題還需由巖土工程師自己酌情處置，僅僅滿足規(guī)范決

2、不是一個優(yōu)秀工程;.下面，筆者就規(guī)范應(yīng)用者應(yīng)如何執(zhí)行規(guī)范，規(guī)范編制工作應(yīng)如何改進，談?wù)勎业?規(guī)范觀;.1 規(guī)范的權(quán)威性規(guī)范的權(quán)威性容易理解，眾所周知。簡單地說，體現(xiàn)在以下幾個方面： 一是規(guī)范由同行專家組成的編制組編寫，又有同行專家審查，是專家們集體智慧的結(jié)晶； 二是規(guī)范編制過程中，需在全行業(yè)范圍內(nèi)征求意見，執(zhí)行中不斷聽取反饋意見，因而也是全行業(yè)群眾智慧的結(jié)晶； 三是規(guī)范由政府主管部門批準發(fā)布，一定程度上體現(xiàn)國家意志，代表政府主管部門的意見，其中的強制性條文必須嚴格執(zhí)行； 四是一部好的規(guī)范體現(xiàn)了該領(lǐng)域當(dāng)前的基本經(jīng)驗，不僅行業(yè)內(nèi)的工程師要執(zhí)行，對科學(xué)研究、新技術(shù)開發(fā)和專業(yè)教學(xué)也有重要參考價值。2

3、規(guī)范的局限性規(guī)范的局限性表現(xiàn)在以下方面2. 1 規(guī)范只規(guī)定帶有普遍性的問題，不能涵蓋巖土工程的所有方面。巖土工程的個性非常強，個性即特殊性。嚴格說來，每個工程都有自己的個性。巖土工程師應(yīng)當(dāng)充分認識巖土工程的特殊性，對癥下藥;,而不是一藥治百病;.規(guī)范只能規(guī)定共性問題、普遍性問題，不能面面俱到。工程可能遇到的新問題、特殊性問題多得很，只能由工程師酌情處理。巖土工程師要處理好共性與個性的關(guān)系，共性是共同的科學(xué)規(guī)律，應(yīng)深知其內(nèi)在機制； 個性是每個工程、每塊場地均有自己的特點，應(yīng)根據(jù)具體情況確定重點，提出有針對性的處理方案。舉例說明如下：（ 1） 規(guī)范將特殊巖土、不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害從一般巖土和一般

4、地質(zhì)條件中劃分出來，對勘察設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵守的準則做出專門規(guī)定，這是我國規(guī)范的特點和優(yōu)點。但應(yīng)注意兩點： 一是世界上的特殊巖土和特殊地質(zhì)條件非常多，決非僅僅限于規(guī)范所列出的幾種。對于缺乏經(jīng)驗的特殊問題，只能從頭做起，做專門性研究，將勘察、設(shè)計和研究結(jié)合起來； 二是即使規(guī)范已經(jīng)列入的特殊巖土和特殊地質(zhì)條件，也往往 語焉不詳;.譬如硫酸鈉鹽漬土的鹽脹性，規(guī)范寫得比鉸原則，具體到某個工程，必須根據(jù)該場地鹽漬土的具體情況和工程的具體要求，深入研究，提出有針對性的措施。就像醫(yī)生治病，即使對同一種疾病，不同的病人還有不同的治療方案；（ 2） 大挖大填整平場地的工程現(xiàn)在越來越多，按 建筑抗震設(shè)計規(guī)范2,勘察時需判

5、定場地類別，需判別液化土層、液化指數(shù)和液化等級。但是，按現(xiàn)在的場地條件判別，可能沒有什么實際意義，有的液化土層可能將被挖除，而新填筑的粉土和砂土則有可能液化，按理更需按整平后的條件判別。此外，地基承載力和地基變形問題的評價，與一般場地也有很大不同。水文地質(zhì)條件可能發(fā)生很大改變，可能對地基基礎(chǔ)設(shè)計和工程環(huán)境產(chǎn)生很大影響。這些問題很難由規(guī)范具體規(guī)定，只能依靠工程師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和應(yīng)對能力。2. 2 經(jīng)驗不足和有爭議的問題不能列入規(guī)范成熟一條訂一條，經(jīng)驗不足和有爭議的問題不能列入規(guī)范，是規(guī)范編制和修訂的基本原則。但是，規(guī)范雖然沒有規(guī)定，工程還是要做，并希望通過工程積累經(jīng)驗，成熟后訂入規(guī)范。因此，規(guī)范不影

6、響新概念、新技術(shù)、新方法的發(fā)展和應(yīng)用。如果規(guī)范沒有規(guī)定不能做;,那么工程還建不建？ 成熟經(jīng)驗從哪里來？ 舉例說明如下：（ 1） 黃土液化問題雖已有了一些研究成果，也有古液化滑移的證據(jù)，但因缺乏近代地震液化的實據(jù)，至今未能列入規(guī)范。再如巖石地基承載力是否可作深度修正和寬度修正，雖然理論上隨著基礎(chǔ)埋深的增加，地基承載力肯定會提高，并有一些現(xiàn)場載荷試驗資料佐證，在一些行業(yè)規(guī)范和地方規(guī)范中已有體現(xiàn)，但國家規(guī)范至今尚未列入；（ 2） 曾有專家批評 巖土工程勘察規(guī)范落后了，未能將孔壓靜力觸探列入。其實該規(guī)范的 94版已有反映，只是一直未能具體化，原因就是因為探頭和應(yīng)用經(jīng)驗的積累不足。孔壓靜探要列入規(guī)范，首

7、先探頭要標(biāo)準化，包括傳感器在探頭上的部位，否則測到的數(shù)據(jù)肯定差異很大，重現(xiàn)性很差。用孔壓探頭測到的孔壓消長曲線可以求得固結(jié)系數(shù)，但是否就是建筑物沉降過程中的固結(jié)系數(shù)？ 后者是在原狀土體加載固結(jié)過程中產(chǎn)生，前者則是由于探頭擠壓，土已擾動的孔壓曲線，二者差別如何考慮？ 且擠壓擾動后某些土可能存在負孔壓，該如何處理？ 至于利用孔壓曲線判別土的液化勢，更是尚處于探索階段。只有等到孔壓探頭標(biāo)準化，工程應(yīng)用方面有了一定經(jīng)驗，對孔壓靜力觸探作出具體規(guī)定才能水到渠成。規(guī)范每隔幾年修訂一次，也說明規(guī)范總是處于不斷完善的過程中，規(guī)范永遠落后于實際。2. 3 規(guī)范某些條文可能是 妥協(xié);、折衷;的結(jié)果制訂或修訂規(guī)范時

8、，編制組內(nèi)部有不同意見是正?，F(xiàn)象，審查人員以及廣大規(guī)范使用者的各種各樣意見更是多如牛毛。因此，規(guī)范最終稿中有些條款可能是 妥協(xié);或 折衷;的結(jié)果，不夠理想。舉例說明如下：（ 1） 巖土工程勘察規(guī)范3中關(guān)于鉆探和觸探關(guān)系的問題，意見分歧不小。有些地方應(yīng)用觸探的經(jīng)驗很多，軟土地區(qū)習(xí)慣于靜力觸探，砂卵石地區(qū)習(xí)慣于動力解探，強調(diào)應(yīng)提高觸探的地位。有些專家則強調(diào)鉆探取樣是基礎(chǔ)，沒有一定的鉆探取樣數(shù)據(jù)絕對不行。筆者認為，觸探與鉆探取樣之間存在明顯的互補性，各有優(yōu)缺點，二者配合使用能取得良好的效果。但具體到某項工程，以鉆探為主還是以觸探為主，則視具體情況而定，包括工程特點和要求，場地地質(zhì)條件，當(dāng)?shù)亟?jīng)驗的積累

9、程度等，規(guī)范難以做劃一的規(guī)定；（ 2） 標(biāo)準貫入試驗 N 值的修正。4,5問題： N 值的桿長修正初見于 74 版 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范，89 版繼續(xù)沿用。規(guī)定當(dāng)桿長為 3 21m 時，N值應(yīng)乘以一個小于 1. 0 的修正系數(shù)。但是，該修正方法的來源卻未能查到，只知道以牛頓碰撞理論為基礎(chǔ)求得，并非實測。桿長修正限制為 21m,是由于桿長超過 21m 后，探桿系統(tǒng)質(zhì)量已超過落錘質(zhì)量的二倍，能量損失很大，按碰撞理論，標(biāo)準貫入試驗已不適用。但上世紀 80 年代寶鋼工程以后，實際工程中桿長已遠遠超過 21m,甚至超過 100m,N值仍能有效地反映土的力學(xué)性質(zhì)，上述桿長修正方法遇到了挑戰(zhàn)。巖土工程勘察規(guī)

10、范編制組在修訂為 94 版時查閱了大量國際文獻，發(fā)現(xiàn)該修正方法在其他國家均不存在。國際上多數(shù)國家不做桿長修正，只做上覆壓力和地下水修正。對桿長影響問題，有的以彈性波理論為基礎(chǔ)，有的以碰撞理論為基礎(chǔ)，結(jié)果大不相同。即使以碰撞理論為基礎(chǔ)，與我國上述修正方法也完全不同。同濟大學(xué)為此進行了專題試驗研究，認為彈性波理論比較符合實際。由于上述桿長修正方法的理論基礎(chǔ)和實測依據(jù)均不夠充分，故從規(guī)范中刪去。接著，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范也刪去了該修正方法。巖土工程勘察規(guī)范刪去該修正方法后，在采用何種方法替代的問題上，編制組意見并不一致，有的主張用國際流行的上覆壓力修正和地下水修正，有的不贊成。最后確定，勘察報告首先

11、應(yīng)提供不作修正的實測 N 值，應(yīng)用時再考慮修正或不修正，用何種方法修正。由于只作了原則交代，后來出現(xiàn)了不同做法： 北京和上海的地方規(guī)范采用了有效上覆壓力和地下水修正，有些規(guī)范在原來桿長修正的基礎(chǔ)上外延。但是，這種修正方法已從兩本國家規(guī)范中刪除，皮之不存，毛將焉附;?2. 4 考慮到當(dāng)前巖土工程界的實況，某些條款可能是不得不列入。6由于巖土工程充滿著各種各樣的不確定性，有些本應(yīng)由巖土工程師根據(jù)具體情況綜合判斷，酌情處理。例如勘探點如何布置，做哪些測試項目，對場地和地基條件如何評價，怎樣選取計算參數(shù)和計算模式，采用什么設(shè)計方案，做哪些檢驗和監(jiān)測，以及地質(zhì)災(zāi)害的評估、工程事故的診斷和處理等等。由于巖土工程條件千差萬別，統(tǒng)一規(guī)定難免顧此失彼。對這一類問題，標(biāo)準和規(guī)范應(yīng)強化還是弱化、粗一些還是細一些，目前還存在不同的認識：不少專家認為，規(guī)范寫得過細過死，不符合巖土工程復(fù)雜多變的特點，不利于工程師聰明才智的發(fā)揮，不利于技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)整體素質(zhì)的提高，應(yīng)盡快改變這種局面； 有些勘察設(shè)計人員、施工圖審查人員、主管部門管理人員，則希望規(guī)范