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中国与中东\北非岩土工程勘察的差异

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摘要:由于地理、经济及历史等原因的不同,中国中东北非地区在岩土工程勘察行业存在着差异,其主要差异包括:术语、符号、勘察方法、分类评判标准、报告格式、报告的内容等。由于这些地区在勘察报告审定方面要求严格,故有必要将总结的经验与同行分享、探讨。

关键词:中国与中东、北非;工程勘察;差异

中图分类号:[P258]文献标识码: A 文章编号:

0 引言

随着我国改革开放的深入及国际交流的加深,我国勘察、设计及施工单位承接中东,非洲地区的工程项目不断增多。近些年来,由于我所在的企业在尼日利亚、阿曼、沙特阿拉伯、叙利亚及沙特等国家的石油开发、建设的加快,促使技术人员需要更加深入地了解当地的标准、规范和法律。但这些国家采用的岩土工程勘察标准、方法和规范等与中国存在较大差异(这些地区多采用英国等发达国家已经较为成熟的规范),因此,主动了解上述地区勘察行业与中国的差异,应该被更多的跨国勘察设计单位所重视。

1 主要差异

由于地理、经济及历史等原因的不同,中国与中东、北非地区在岩土工程勘察行业存在着差异,其主要差异包括:术语、符号、勘察方法、分类评判标准、报告格式、报告的内容等,而且这些地区在勘察报告审定方面相当严格,故国内的勘察设计行业也应特别的注意。

1.1术语、符号的差异

中外岩土工程勘察方面的术语、符号的主要差异[1],见表1.1。

术语符号的差异 表1.1

当然还有一些其他一些不常用或容易识别的术语符号,例如基础尺寸的标识等,在此不再赘述。

1.2勘察形式差异

(1) 勘察工具

由于中东和非洲部分地区经济、技术相对欠发达,故勘察工具多以人力为动力源。例如在标准贯入试验测试中,标贯锤由人工拉起、落下,这样不容易精确控制节奏、频率及高度等[2]。在中国,勘察行业采用的钻孔和钻具口径规格系列,即考虑我国现行的产品标准,也考虑与国际标准尽可能相符或者接近,小口径钻具较少,一般采用71-104mm的大口径钻具;套管外径为127mm与146mm,长度有0.5m、1.0m、2.0m。中东地区在勘察测试规范和标准,多以标准代号标识钻孔口径,例如NX:代表X系列平接套管,外径Dmax89.28mm,Dmin88.90mm,内径dmax80.95mm,dmin80.5mm;该地区的取样器、钻具口径多为36mm,相当于DCDMA(美国金刚石钻机制造协会)中的E级[2],所以取样尺寸为φ=36mm,h=76mm;套管内径一般为150mm、200mm、250mm、300mm,长度一般为1.5m,经常用到的套管是150mm和200mm[3]。

(2) 勘察技术、规定

中东地区的工程勘察孔主要有:取样孔BOR、原位测试孔(标贯孔SPT、静探孔CPT)和探坑TP等。部分地区的经济相对落后,技术较低,竞争相对较少,故部分勘察报告不很严格,会出现数个静探孔的曲线完全一致的情况[4]。但在中东地区注重地球物理探测法,例如采用重力法、地震法、电阻率法、电极法等勘察手段;然而在中国,电极法测量的勘探精度为0.05m,即电极法达不到勘探精度。该地区控制孔的数量不确定,可能少于总勘探孔的1/3;每层土原位测试的数量不确定,部分地层数据较多,有的地层则缺失。中东地区对波速仪器的使用、测量土层剪切波速的钻孔数量没有强制规定,导致现场勘察中剪切波速孔数量不足,报告中很少提供准确的场地土类型、建筑场地类别、场地饱和粉土(砂)的地震液化特征和地震的卓越周期等。

(3) 费用较高

几乎每个钻孔都为取样孔或原位测试孔,即使在简单场地,鉴别孔的数量相对也很少,这样增加了相应的勘察费用。

(4) 勘探点的布置

中东地区勘探行业,勘探点的覆盖面积可能为建(构)筑物投影面的2~4倍,而且勘探点也不一定根据上部荷载布置,所以在雇佣当地勘察公司的时候,可以向其公司制定相应的勘察要求,避免资金的浪费。

1.3报告格式的差异

(1)经常缺少的部分

中东地区的报告中经常忽略的部分:场地土类型评价、卓越周期、场地抗震设防烈度等。

(2)较为忽略的部分

勘探点平面位置布置图中,勘探点处只有编号,没有坐标、高程、地下水位等(其勘探点的坐标、高程及地下水位一般在报告中述及),工程地质剖面图很少,一般只有一个三维场地钻孔柱状图。

(3)较为侧重的部分

场地的区域位置、地貌介绍详细,一般由卫星图片从大洲、地区、国家、区域等逐步引入至勘察场地。单孔描述较为详细,地基土大部分的物理、力学参数及性质等都以单孔进行描述,每钻孔都有单孔柱状图。场地三维钻孔柱状图要求严格。承载力的计算较为详细,一般有三至五种方法计算,其数值可以由154kPa至534kPa,最终值则由负责人给出承载力特征值(一般为平均值),而且在该地区的勘察规范中,很少给出地基承载力等的参考值。建议基础类型的描述较多,再针对每种基础类型,介绍不同的承载力计算方法。

(4) 评判方式、标准不同的部分

在场地土类型评价(特别是石油项目)方面,中东地区采用的评价指标较多:有平均剪切波速值、平均标贯击数值、塑限、含水量以及土层厚度等;关于承载力取值的计算方法和公式不尽相同;在承载力特征值和基础尺寸的设计上,安全系数一般取2.5~3.0;土的粒组划分也不相同,然而土的工程分类代码与中国水电部SD128-84分类法相同,如GW代表级配良好的砾、砂砾,CH代表高液限粘土等。其实在中东地区土的粒组划分也不尽统一,常用土的粒组划分标准见表2-1。

在该地区,有用液限来评判土的塑性,具体见表3-1。

由液限判断粘性土的塑性表3-1

通过静力触探试验CPT的锥尖阻力判断黏性土的稠度状态与中国有所差异[5],当地的情况见表4-1。

由ps值划分土的类型表4-1

1.4报告主要目的的差异

在中东地区,勘察报告清晰地分两部分[6]:第一部分为描述性报告,主要包括使用的仪器、勘察的程度和搜集的数据;第二部分是分析、结论和建议。勘察报告的主要目的是:先大致求出地基土承载力特征值,然后根据建(构)筑物基础的几种设计类型,推断相应的地基土承载力特征值;而中国的勘察行业的主要目的是:由地基承载力特征值来推荐采用哪种基础类型较为合适。

1.5中东、北非地区的审定形式

在该地区会审则较为严格。一般由所涉及到的各个专业的专家组成会审小组,对设计文件中涉及到的各个专业统一进行评定,然后形成一个整体的会审意见。审定书先就整体问题进行说明,然后就各专业分项说明。会审相当的细致,提出的评论也很具体。中国勘察单位在中东地区的岩土工程勘察项目,所作的报告一定要符合该地区的规范、标准、公式等。这样才不会因重复性工作,而耽误时间。

2 结语

通过项目勘察项目的参与、研究及相关规范的解读,明白了中东、北非地区的岩土工程勘察和中国有明显的差异。只有我们了解这些差异,并掌握其情况和思路,才能更好地在该地区进行勘察施工、编制报告或审阅当地的勘察报告,顺利通过评审。

参考文献:

[1] GEOTECHNIACL REPORT ON THE PROPOSED OIL DRILLING LOCATIONUYENGHE WELL 2,AKWA IBOM STATE,NIGERIA.

[2]建筑工程地质钻探技术标准JGJ 87-92.

[3] Engineering Geology Second Edition F.G.Bell the imprint of Elserier ISBN-13:978-0-7506-8077-6.

[4] TANK FARM QITAKS - CURRENT AND UPDATED-28 - 06 - 08[2].

[5] GEOTECHNICAL INVESTIGATIONS FOR FOUNDATION DESIGN.

[6] Code of Practice for site Investigation BS5930:1999.