工程地質qc

① 岩土工程地質勘察QC(跪求)

QC是質量控制的意思
有些組織會設置這樣一個部門或崗位，負責ISO9000標准所版要求的有關質量控制的權職能，擔任這類工作的人員就叫做QC人員，相當於一般企業中的產品檢驗員（FQC）。QC最重要的職責在於對製成品的監控，每個企業對這種崗位的具體要求稍有偏差

② 軟土工程地質

軟土是指天然含水量大、壓縮性大、承載力低的一種軟塑到流塑狀態的黏性土；如淤泥、淤泥質土以及其他高壓縮性飽和黏性土、粉土等。黃河三角洲地處渤海之濱，具有軟土的沉積環境，鑽探資料也表明區內呈片狀分布著軟土。

（1）軟土的劃分標准

本次劃分軟土採用如下標准：當滿足下列條件之一時，並且厚度大於0.50m，將其確定為軟土層。

1）承載力標准值f_k＜80kPa；

2）標貫錘擊數N_63.5≤2；

3）靜力觸探錐頭阻力q_c＜0.5MPa；

4）流塑狀態。

（2）軟土的空間分布

利用工程地質鑽孔資料和相應試驗數據的分析，圈定出軟土的分布范圍及埋藏條件，繪制軟土分布圖（圖4.4）。

軟土主要分布於黃河三角洲東北部濱海地帶、河口—刁口碼頭一帶、利津縣羅鎮—黃河故道西、墾利縣下鎮東部，另外在利津縣明集—廣南水庫一線呈不連續片狀、碟狀分布。

（3）軟土的成因及主要物理力學性質

研究區軟土具有兩種成因：

1）爛泥灣相沉積：在歷次河口的兩側，沉積的以細粒成分為主的土層，一直處於飽和狀態，排水固結過程進展緩慢，所以土的力學性質很差。顏色以灰褐色為主，流塑態，土質細膩，岩性以粉質黏土為主，夾粉土和黏土薄層。

圖4.4 黃河三角洲軟土分布圖

2）濱海湖沼相沉積：顏色以灰—灰黑色為主，有機質含量較高，具腥臭味，為淤泥或淤泥質土。

黃河三角洲地區軟土的主要物理力學指標統計結果見表4.5，可以看出：區內軟土具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力低等特點，在荷載作用下變形較大，對建築物極為不利。因此，在工程建設規劃時，應盡量避開有軟土分布的地區。在無法避開軟土的情況下，應對區內的軟土有足夠的重視，採取一定的處理措施。

表4.5 軟土主要物理力學指標統計表

註：e—孔隙比，無量綱；I_L—液性指數，無量綱。

③ 鐵路車務系統（行車）QC成果範文

我國目前最長的公路隧道——秦嶺終南山隧道

陝西秦嶺終南山公路隧道是目前排名世界總長度第二的公路隧道，15分鍾就可穿越秦嶺。

秦嶺終南山隧道位於我國西部大通道內蒙古阿榮旗至廣西北海國道上西安至柞水段，在青岔至營盤間穿越秦嶺，隧道進口位於陝西省長安縣石砭峪鄉青岔村，出口位於陝西省柞水縣營盤鎮小峪街村，全長18.4公里，道路等級按高速公路，上下行雙洞雙車道設計，安全等級一級。設計行車速度每小時60至80公里，隧道橫斷面高5米、寬10.5米，雙車道各寬3.75米。上、下行線兩條隧道間每750米設緊急停車帶一處，停車帶有效長度30米，全長40米；每500米設行車橫通道一處，橫通道凈寬4.5米，凈高5.97米；每250米設人行橫通道一處，斷面凈寬2米，凈高2.5米。隧道內路面為水泥砼路面。隧道襯砌除進出口II類圍岩地段及懸掛風機地段採用模築襯砌外，洞身其餘地段結合地質條件設計為復合式襯砌。隧道運營通風設三豎井分段縱向式通風。監控系統包括：交通監視和控制系統、安全系統、通訊系統、設備管理、收費、計算機控制、中央控制室七個監控系統。防火系統做到檢測、報警的迅速、可靠，一般設置易識別的手動與自動相結合的多通道報警系統，通過消防設施、避難設施等進行消防救援。

終南山隧道2001年1月由國家發展計劃委員會批准立項建設，設計工期為67個月，總投資約25億元人民幣。秦嶺終南山隧道重大工程是「十五」期間陝西交通三大標志性工程之一，被譽為「中國第一長隧」的秦嶺隧道橫穿秦嶺山脈，斷層、涌水、岩爆、瓦斯爆炸等災害頻發，其中列入鐵道部科研攻關項目的就有6大類、24個。隧道是溝通黃河經濟圈與長江經濟圈的交通樞紐，也是陝西省規劃的「米」字形公路網主骨架西康公路中的重要組成部分，它的建成對促進西部大開發戰略的實施和陝西省與周邊省市的經濟交流具有十分重要的意義。

秦嶺終南山特長公路隧道是西安至安康高等級公路的控制性工程，與已建成的我國第一長隧道——西安安康鐵路秦嶺隧道並行。

這一隧道是國家規劃的包頭－西安－重慶－北海、銀川－西安－武漢兩條公路西部大通道共用的特大型控制性工程，是溝通黃河經濟圈與長江經濟圈的交通樞紐。隧道建成後，將使西安至柞水的公路里程縮短60公里，行車時間縮短2.5小時。

2001年，隧道試驗段開始施工，2002年初全面開工，2004年12月13日——全線貫通，。工程開工後，參建單位僅用34個月就完成了36．04公里的主洞掘進任務，平均月掘進1060米。在山嶺公路隧道中，其工程規模、主洞長度、主洞埋深、分段通風長度、豎井深度及直徑均列全國第一位。為了打通秦嶺隧道，中鐵十八局集團引進了世界最先進的TBM隧道掘進機，指揮部先後輸送近30名技術骨幹到法國、德國、瑞典、挪威等國家學習。他們成立QC科技攻關小組，積極獎勵技術革新和技術攻關成績突出的個人，累計獎勵資金達5萬多元。為確保隧道掘進精度，隧道洞內外控制測量全部採用了GPS全球定位系統，貫通精度高程誤差為1毫米，中線誤差為12毫米，測量精度被專家稱為「世界先進水平」。

秦嶺隧道施工先後6次創造高產紀錄、最高月掘進509米，達到了國內外特長隧道施工的新水平，相繼榮獲國家科技進步一等獎、魯班獎、詹天佑獎等3項大獎和全國十大建設科技成就獎。

陝西秦嶺終南山公路隧道有限責任公司為建設單位；鐵道部第一勘察設計院承擔設計，陝西省公路勘察設計院、重慶交通科研設計院參加；該工程由鐵一局、鐵五局、鐵十二局、鐵十八局進行施工；由重慶中宇監理咨詢公司、西安方舟監理咨詢公司、山西省交通工程監理總公司進行工程監理。由鐵十二局創造了鑽爆法單口月掘進429.5米的國內紀錄。隧道掘進的線位控制，光面爆破效果等工序的質量等都取得了好的效果。

秦嶺終南山特長公路隧道是一座世界級的超長隧道，也是我國乃至亞洲目前最長的公路隧道，施工技術難度大，建設周期長。在設計、施工、通風、監控、防災、防排水、運營管理等方面正進行大量的科學研究，以確保隧道的建設和科學的運營管理。它的建成將進一步促進我國公路隧道建設水平的提高。

該隧道的建成必將是我國公路隧道建設史上的一個新的里程碑。

我國自行設計施工的高速公路特長隧道――秦嶺終南山公

④ 施工質量控制

鑽探工程實行施工前、施工中和施工結束的全過程質量控制。

(一)工程施工前質量控制

1)熟悉地質設計,尤其要詳細了解質量技術要求;

2)審核施工技術方案、施工組織設計;

3)查看現場施工環境及施工條件;

4)檢查施工設備及保質工具等。

(二)工程施工過程質量控制

鑽探施工過程質量控制就是對施工質量的薄弱環節進行預先控制,使每鑽進一米都能達到質量要求,以防「亡羊補牢」。施工過程質量控制包括計劃(Plan)—執行(Do)—檢查(Check)—處理(Action),即簡稱PDCA循環管理方法。針對施工特點、難題設置質量控制點開展QC小組活動以達到質量控制目的。

1.PDCA循環質量管理

PDCA循環程序針對工程質量目標計劃分4個階段8個步驟進行閉合式循環。下面以鑽孔質量六項指標中的孔斜超差為例進行說明,參見圖13-7。

圖13-7 PDCA質量管理循環圖

P區(即計劃中)

1)分析現狀:鑽孔孔斜超差。

2)分析原因:產生超差的原因很多,如設備安裝不平,機上鑽桿彎曲,立軸曠動,軸壓過大、轉速快,鑽具短而彎,換徑時未帶導向,因掃脫落岩心,遇到空洞和嚴重造斜地層等。

3)找主要原因:假設是在鬆散地層掃脫落岩心而出現孔斜。

4)制訂計劃:針對主要原因擬定措施,如加長粗徑鑽具導正,在導正過程中,鑽進技術參數控制在什麼范圍,由誰去操作等。

D區(即執行中)

5)實施措施和執行計劃:在糾斜的過程中應准備好粗徑鑽具並檢查測量其是否達到要求的長度和同軸度,操作者是否選派得當等,接著就是執行計劃。

C區(即檢查與調查效果中)

6)調查效果:調查5)中的實施措施執行情況,驗證其可行性。

A區(即處理中)

7)標准化和鞏固成績:一般有了上述6項後應能取得防斜成績。這時應使這些採取的措施標准化,當然也會有失敗的時候。

8)遺留問題轉入下期:遺留問題轉入第二個PDC區域,找出問題,總結經驗,肯定成績,以利再戰。

2.施工質量控制點設置

鑽探工程施工關鍵的質量控制點主要有以下幾個方面:

1)設備安裝與開孔:設備安裝周正與穩固,孔口管的垂直度與堅固性。

2)鑽進工藝:保直機具、鑽進方法、鑽進參數、鑽進鑽頭類型、套管下入工序方法,事故防治等。

3)護壁與堵漏:泥漿類型及性能、鑽孔堵漏材料及堵漏方法等。

4)鑽孔岩礦心採取:采心機具的質量、適應性、岩礦心採取質量等。

5)鑽孔彎曲測量:測斜儀類型,測量精度校驗,測斜間距,鑽孔軌跡中靶預測及糾偏等。

6)丈量、測試器具:直尺、捲尺,泥漿性能測試儀的精度校正等。

3.開展QC質量小組活動

群眾性的QC質量小組活動在機台或班組質量管理中起到了很好的作用。

(1)組織形成

QC小組通常有三種形式:一是以生產小組為單位;二是有關聯工序的人員組成;三是根據特定專題組成。QC小組由職工自願組合並經上一級質量管理部門批准。機台以班組QC小組比較合適。

(2)主要任務

QC小組以統計方法為基本手段,抓住本班的質量問題,結合質量攻關、技術改造、降低成本等問題加強質量管理並努力取得效果。

(3)活動方式

QC小組應嚴格按照「PDCA」循環進行工作,做到目標明確,現狀清楚,對策具體,措施落實。

(4)總結成果

及時總結成果並爭取發表,交流經驗,是QC小組活動的重要環節。反映成果的材料要文字精練,條理清楚,強調效果、用數據說話。

上級有關部門應對成績突出的QC小組及成果及時給予表彰和物質獎勵。

(三)施工結束質量控制

鑽孔結束後質量控制的主要內容有:全孔測量(孔深、頂角、方位角);鑽桿孔深誤差校正;封孔、透孔驗證;現場岩礦心整理入庫;原始記錄資料的完整性檢查等。上述檢查若出現質量問題可在施工鑽機拆離現場之前進行補救。

⑤ 孔隙水壓力圓錐靜力觸探簡介

最早的電測式孔壓靜力觸探是由挪威土工研究所(NGI)的Janbu和Senneset(1974)研製成功的。與此同時，瑞典的Torstensson(1975)和美國的Wissa等(1975)，也研製出了能測孔壓的CPT。1980年以後，出現了不少同時測孔壓和側阻力的研究成果，並在工程實踐中應用。1989年，ISSMFE推薦採用透水石位於錐尖後的孔壓u，此後，CPTU關於孔壓測試位置主要以此為准。

CPTU的測試成果表明：在岩土工程領域它已得到廣泛應用，其中主要包括四個方面：

(1)修正錐尖阻力，使錐尖阻力真正反映土的性質；

(2)評價滲流，固結特性；

(3)區分排水、部分排水、不排水貫入方式，以滿足不同需要；

(4)提高土分層與土質分類的可靠性。

研究成果表明：CPTU用於工程勘察具有以下優點：

(1)能更加准確地劃分地層；

(2)能更加准確地對土質進行分類；

(3)很經濟地測試土的固結系數等土力學參數。

一、探頭

圖3-30是孔隙水壓力觸探頭的一種(A.G.Franklin和S.S.Cooper，1981)。由圖可見，它有三個感測器，分別測定端阻q_c、側阻f_s和孔壓u。它們都是電阻應變式的，其中q_c和f_s感測器同前邊介紹的常規電測圓錐靜力觸探的感測器，沒有什麼不同。電阻應變式壓力盒感應由錐尖處多孔透水元件、通過內通過水孔傳遞過來的錐尖處孔隙水壓力。

圖3-30 多孔元件的孔隙水壓力觸探頭

多孔元件是孔隙水壓力觸探頭的最重要的部件，採用特殊的陶瓷材料或不銹鋼製作，這種元件孔隙極微，比粘粒小，土粒進不去，這樣它就能足夠充分地透水，使壓力盒作出快速反應，又能在錐尖短時暴露在空氣中(或非飽和土中)時，有足夠高的入口壓力其持其內部飽和。多孔元件的位置不同，構成了孔隙水壓力觸探頭的主要差別，它們(圖3-30)可以有：①多孔元件位於圓錐尖部；②多孔元件位於錐面范圍內某個位置；③多孔元件位於錐底與圓柱體交界處。

多孔元件在圓錐上的位置不同，所測的孔隙水壓力值是不一樣的。測壓管探頭量測結果表明，孔隙水壓力值在尖端處最大(Torstensson 1975，Baligh和Levadonx，1980，Tumay等人，1981，Battaglio等人，1981)，因此為測量孔隙水壓力峰值，透水元件應置於圓錐尖部。

圖3-31 孔隙水壓力圓錐靜力觸探試驗結果

由於錐尖處易於損壞，多孔元件常置於錐面范圍內(Tumay等1981，De Ruiter 1981，Zuidberg等，1982)。一般認為：這樣安裝的多孔元件，探頭將對土層的土質變化具有最大的靈敏度。

圖3-30 所示的多孔元件位置(Senneset，1974，CampaneHa等1982，Tavenas等，1982)，其優點是在貫入時能較好地防止破壞和磨損，而且比較容易達到飽和。然而，此處的應力狀態不夠穩定，這可能降低測量成果的再現性(J.De Ruiter，1982)。

為了能把孔隙水壓力與端阻q_c和側阻f_s建立關系，要求整個探頭的幾何外形設計得和常規探頭一樣。探頭截面積有10cm²和15cm²的兩種。

多孔元件和內通水孔中的充分飽和是至關重要的。為此，需要在真空室內抽吸探頭，使其徹底排氣，再用蒸餾水飽和，最後封在裝水的薄塑料袋內備用。

二、野外使用

進行孔隙水壓力圓錐靜力觸探時，應嚴格堅持2cm/s的標准貫入速率(J.De Ruiter)。當探頭被壓入到土中時，包在圓錐外面的塑料帶便被刺破。在到達地下水位以前的土層中，可能發生多孔元件和內通水孔中飽和度的降低。為避免這種情況，當地下水不深時，可先鑽或挖至地下水下，然後在此標高處開始貫入試驗。

在觸探間斷時(如接卸桿時)，可對粘性上進行孔隙水壓力消散試驗。

圖3-32 孔隙水壓力圓錐靜力觸探測試結果

三、測試成果的應用

根據觸探過程中孔隙水壓力和端阻隨深度變化的情況見(見圖3-31)，可計算出地層不同深度的孔隙壓力比u/q_c。許多量測結果表明：砂土中u/q_c很低；而粘性土中，u/q_c值高得多。據此可對土進行分類並劃分地層。使用u/q_c分類和劃分地層，比過去用q_c和摩阻比R_f分類更精確(Baligh等人，1980)。

孔隙水壓力圓錐靜力觸探試驗結果圖3-32是Jones.G等人(1983)的測試成果，所反映的規律與圖3-31一樣。

Tumay等人(1981)，Baligh等人(1981)還研究了孔隙壓力比u/q_c與岩土超固結比OCR的相關性，認為：u/q_c隨OCR的增加而降低(如圖3-33)。不過，近年來有人(Almeida和Parry(1985)的研究結果表明：u/q_c和OCR之間並不具有圖中所示的那種線性關系和那樣大的斜率。此外尚有許多人還研究了孔隙水壓力的變化與貫入過程中砂土的體積變化以及相對密度的關系。

圖3-33 在Louisiana粘土中用各種觸探頭獲得的u/q_c和OCR關系

貫入間歇期的孔隙水壓力消散試驗表明：砂土透水性好，一般孔隙水壓力消散50%所需要的時間不過幾秒鍾(A.G.Franklin等人1981)。而粘土消散時間較長。如果把孔壓消散50%所需時間同固結系數建立關系，則可利用消散實驗確定粘土的水平固結系數C_h。

國內一些單位(如同濟大學等)在孔隙水壓力觸探頭及其應用方面作了不少研究工作。

參考文獻

《岩土工程勘察規范》(GB50021-94)，1994

陳鐵林，沈珠江，周成.2004.用大變形有限元對土體靜力觸探的數值模擬，水利水運工程學報，2：1～6

工程地質手冊編寫委員會.1992.工程地質手冊(第3版)，北京：中國建築工業出版社

《工業與民用建築工程地質勘察規范》(TJ21-77).1977

建標(CECS 04：88)《靜力觸探技術標准》

劉松玉，吳燕開.2004.論我國靜力觸探技術(CPT)現狀與發展，岩土工程學報，4(26)：553～556

孟高頭，魯少宏，姜珂.1997.靜力觸探機理研究.地球科學—中國地質大學學報，4(22)：420～423

孟高頭編著.1997.土體原位測試機理、方法及其工程應用，北京：地質出版社

彭益軍，蘇貴臣.2004.淺析靜力觸探的應用，西部探礦工程，11：13～14

唐賢強，謝瑛，謝樹彬.1993.地基工程原位測試技術，北京：中國鐵道出版社

土工試驗規程(SDL28-86)第二分冊第二版.1987.北京：水利水電出版社

王鍾琦，朱小林等.1986.岩土工程測試技術，北京，中國建築出版社

王鍾琦.2000.我國的靜力觸探及動靜觸探的發展前景，岩土工程學報，5(22)：517～522

張喜發等.1988.工程地質原位測試，北京：地質出版社

中華人民共和國行業標准.1988.《建築樁基技術規范》(JGJ94-94)，中國建築科學研究院主編建設部標準定額研究所出版，1995

Danziger F A B，Almeida M S S，Sills G C.1997.The significance ofthe strain path analysis inthe inter pretation of piezocone dissipation data[J].Geotechnique，47(5)：901～914

Lunne T，Robertson P K，Powell J J M.1997.Cone penetrationTesting in Geotechnical Practice，Chapman＆Hall

Schnaid F，Houlsby，G T.1991.Anassessment of chamber size effects inthe calibration of insitutest in sand.Geotechnique，41(3)：437～455

The CI，houlsby G T.1983.An analytical study ofthe cone pentrationtest in clay.Geotechnique，41：17～34

⑥ 如何加強勘察工程中的質量管理

1、引言
工程勘察單位必須全面加強對現場踏勘、勘察綱要編制、原始資料收集和成果資料審核等環節的管理，對所提供的地質、地震、水文、氣象等勘察資料的質量負責。近幾年來，由於一些單位放鬆了質量管理，單純追求經濟效益，導致勘察質量下降，甚至低劣，對工程建設造成危害。因此，必須加強勘察工作的全面質量管理。筆者根據本人的工作經歷和在工作中的經驗教訓，認為加強岩土工程勘察全面質量管理時必須抓好工序管理這個關鍵環節，而在抓工序管理時必須抓好事前指導、中間檢查、成品核審這三個關鍵。
2、關於事前指導
編寫勘察工作綱要（以下簡稱綱要）是事前指導的重要工作，綱要是指導各專業 （地質、測繪、鑽探、原位測試、土工試驗，編寫報告等）正確開展工作的主要文件。因此，編制好綱要是整個勘察工作順利進行的重要保證。勘察綱要的編制，就是根據工程設計意圖和場地地質條件，制訂一個在技術上與經濟上高效益的勘察行動計劃，使得在進行勘察工作以前就在思想上明確本次勘察要解決的主要問題，以便使勘察手段和勘察工作量的布置有的放矢，取得設計、施工所必要的反映宏觀自然地質條件的資料。筆者認為，要編制出真正能起到正確指導作用的綱要，必須選擇好如下管理要點：（1）根據任務要求，認真收集並研究利用勘察區及附近已有的勘察咨料及建築經驗。（2）認真研究設計提出的技術要求，透徹理解設計意圖，明確勘察目的、任務（3）正確、合理確定勘察手段和勘察工作量。這三點是相互關聯的。前兩點是選擇恰當的勘察手段和合理布置勘察工作量的依據，而恰當的勘察手段和合理的勘察工作量是優質勘察的前提。關於第一要點，如陽江市高層建築沉降計算深度，當壓縮層為上下土層壓縮性小，中間壓縮性大時，一般為基礎寬度的0.8-1.0倍加基礎埋深，控制孔則按1.2倍基寬加基礎埋深。但如果上部土層壓縮性小，下部壓縮性大，則計算壓縮深度須達基寬的1.5倍，鑽孔深度、控制孔深度按1.7倍基寬加基礎埋深，一般孔深對樁基要求樁端進入持力層3-5m，對天然地基要求為1.5倍基寬加基礎埋深。關於第二要點：在陽江地區如基礎形式採用樁基，則勘察手段側重靜力觸探，以靜力觸探成果為主提供樁基設計參數，如果採用天然地基，則靜力觸探孔數相對減少，而取土孔相對增加。
3、關於中間檢查
任何一個綱要在實行過程中總有或多或少不符合實際情況的地方，因此，需要對綱要實施的全過程進行中間檢查。通過中間檢查，可以發現綱要實施中存在的問題，對綱要進行修改補充，避免大的返工。中間檢查雖然重要，但通常沒得到應有的重視，還是個薄弱環節。筆者認為，中間檢查要著重抓住以下兩點：（1）檢查勘察手段和勘察工作量是否恰當，能否滿足設計需要。（2）檢查原定基礎方案是否符合實際情況。
在陽江市部分地區分布有漠陽江沖積形成的一套地層。由於地殼上升、河流下切，這套沉積的地層已遭受破壞，往往在地表下一定深處形成數米厚的軟塑粘性土，此層壓縮性編高，E1-2僅6.0MPa左右。此外，因後期流水的切割作用，在沖積層分布區還分布有一定厚度、范圍大小不一的淤泥質土。如果對這種地層分布特點了解不夠，就會導致綱要布置的勘察手段和勘察工作量與實際情況不符，如沒有關於勘察場地或附近的現存資料可供參考時更是如此。
中間檢查能及時發現問題並及時予以解決。如某大廈樁端持力層（粉砂）一般厚6m，但局部地段僅2m，其下為粘性土（中等壓縮性）考慮到厚度相差大和樁端置於持力層深度對建築物沉降速率影響大，我們徵求了設計人員的意見，並按設計要求對該地段lm高差作出持力層的等厚線，部分鑽孔加密至2m，取得了令人滿意的效果。又如某大廈採用高強預應力管樁，中間檢查時發現持力層上有一層厚度為6m左右的軟塑粘性土，但少數鑽孔深度近20m，經分析可能是深溝。為了准確地提供樁氏，我們進行了補孔。經補孔證實，該地段確有一個寬為數米的深溝，後亦經打樁證實。又如某工程甲方原定14層主樓設一層地下室，另一幢7層商住樓不設地下室。在編寫勘察報告之前進行中期檢查時發現地質條件對14層樓設地下室十分不利，因為要開挖到承壓含水層，需要進行支護和降水，費用會很高，工期也會很長，而7層商住樓場地，由於後期流水切割作用，沉積了7m以上厚度的硬粘性土，設一層地下室不會受到承壓水的影響 為此，我們建議將原定設於14層主樓的地下室改設在7層商住樓，此建議反映良好並得以採納。
可見，在工程實踐中我們應自覺做好中間檢查工作，對於大工程和地質條件復雜的場地尤其如此。如工程負責人及時勾繪地質剖面並進行分析研究、及時與技術負責人和設計人員及甲方取得聯系，根據需要調整勘察手段和勘察工作量，等等。
4、關於成品校審
成品校審必須抓好如下重點：（1）地層劃分是否准確 （（2）工程地質分區的原則是否正確，分區精度是否滿足設計需要。（3）所提設計參數是否准確可靠。（4）結論是否明確、正確。（5）建議是否合理可行，依據是否充分。
由於工程負責人的技術水平及責任心高低不一，勘察成品或多或少存在上述有關問題，大工程或地質條件復雜的工程更是如此 有的將土性相同但指標相差大的土層劃為同一層土，如某工程樁端持力層為粉砂，其qc普遍在l 0MPa以上，但有一個鑽孔僅5MPa，勘察將其劃為同一層，試樁時有一根樁正好選在qc為5MPa處，其RK比其它試樁低很多，如分層時將其作為亞層圈出就不會發生問題；有的雖有工程地質分區，但對分區原則及依據沒有交代，使人對分區的可靠性及精度無法判斷；有的報告結論籠統不明確，如場地硬塑粘土之上有1-3m的軟塑粉質粘土，對6層住宅的結論為 "場地土質分布均勻，地質良好硬塑粘土是基礎良好持力層"，很明顯，軟塑粉質粘土不能定為土質良好，如結論改為 "軟塑粉質粘土土質差，厚度不均勻，不宜作基礎持力層，硬塑粘土土質好、厚度大，是基礎良好持力層，建議將基礎置於其上"則有針對性；有的報告結論模稜兩可，如 "可能產生液化'，"可能產生滑坡"等，使設計者無所適從；有的報告雖有結論和建議，但論據不足，等等。
成品校審工作的關鍵是校審人的原則性，對成品中存在的問題和錯誤應明確指出，並在校審表中留下痕跡，報告編寫人有不同意見可以保留並留下痕跡，但必須按最高一級審核意見修改

⑦ 關於工程地質剖面圖數據的意思

1、②-1、②-3A：-1和-3A是②的下標，是小字，表示第②層土體的亞層，你可以理解成第②層土體裡面夾有很多的薄層，1和3A是這么多薄層的編號；
2、N是指標准貫入試驗的錘擊數，N=18就是標准貫入試驗的錘擊數是18擊；
3、-23.17和31.40：-23.17是該線所畫位置的絕對海拔高程，31.40是所畫的該線從地面向下的深度；
4、qc=5.67，qc上面有一條橫線，表示平均值，qc表示雙橋靜力觸探試驗錐尖阻力。qc=5.67表示在地面下21.30m-26.20m的土層所做的靜力觸探試驗的平均錐尖阻力為5.67Mpa；
5、frb=25.43Mpa表示該層岩石的飽和單軸抗壓強度為25.43Mpa；
6、qc（MPa）[fs=qc/100]：fs是雙橋靜力觸探試驗的側摩阻力，qc錐尖阻力的單位為Mpa，側摩阻力等於錐尖阻力除以100；它左邊（-51.77）60.00是與第3條是一個意思，只是這里的標高所在的位置是鑽孔的底部；
7、6，12，18，24與上部雙橋靜力觸探試驗的側摩阻力對應，從上側的雙橋靜力觸探試驗的虛線向下做垂線，與該線的交點所在的數值，就是虛線所在的這個點的側摩阻力數值；
8、17.8m左右兩側的黑粗線與上部的鑽孔位置相對應，表示圖中所畫的兩個鑽孔在地面上的距離為17.8m
9、水位（深度/標高），表示地下水位的深度，以及地下水位的海拔標高。例如在第一幅圖裡面1.18/7.05就表示，水位的深度是地面以下1.18m，海拔標高是+7.05m。（對於這個數據我感覺可能是寫反了，應該是海拔1.18m，位於地面以下7.05m），因為沒有表頭，不知道它在最左邊的標尺是指的深度還是高程。

⑧ 　區域環境工程地質評價

4.3.1區域穩定性分析

黃河三角洲是在基底構造甚為破碎、濟陽凹陷的一個次級負向構造單元上發育形成的。由於區內東北部位於北西向的燕山——渤海地震帶及北東向的沂沫斷裂地震帶的交匯部位，因而與新構造運動有關的構造地震異常活躍。據山東省地震局1985年10月布設的東營—墾利、陳家莊—河口的現代形變及牛庄—新刁口的兩次a徑跡測量結果，埕子口斷裂、孤北斷裂、陳南斷裂、勝北斷裂和東營斷裂的現代活動都有顯示，說明區內的區域穩定性較差。區內新生代以來的斷裂活動表現為具有繼承性脈動活動的特點。尤其是5號樁，樁西至海港一帶位於上述兩條活動斷裂地震帶的交匯復合部位，新生代以來斷陷幅度最大，歷史上曾發生過3次7～7.5級地震，區域穩定性差。根據以上的地震預測，影響烈度一般都在Ⅶ度以上，5號樁一帶為Ⅷ度。根據我國建築規范規定，一切建築物都應設防加固，以保安全。

區內飽和砂土、飽和粉土具有液化的宏觀條件。在歷史地震發生時，曾有噴水冒砂、地面裂縫等現象發生。其液化程度受以下因素影響：土的顆粒特徵、密度、滲透性、結構、壓密狀態、上覆土層、地下水位埋深、排水條件、應力歷史、地震強度和地震持續時間等。

由於黃河三角洲地質體物質組成主要是粉砂，且孔隙度較高，加之形成期堆積速率快，造成地質體中含水量高。隨著時間推移，在上覆沉積物擠壓下，孔隙中水逐漸被擠壓，造成地質體壓縮，導致地面下沉。根據1988年在黃河海港地區實測，該地區壓實下沉速率可達6cm/a，因此由於地面下沉所引起的海面相對上升則更加劇了海岸侵蝕。

另外，近幾十年來的人為活動加劇了本區地面沉降的發展，如：建築地基承載力不足引起的土體壓縮，地下水、石油、鹵水的開采所引起的含水層、儲油層壓縮等。

由此可見，黃河三角洲地區環境工程地質問題頗多，本節將對直接影響東營市經濟發展和規劃的地表下25m土體工程地質類型及其物理力學性質、工程地質性質的區域性變化等進行深入研究。

4.3.2土體的工程地質分類及工程地質特徵

區內小清河以北為黃河三角洲平原，小清河以南多為山前沖洪積平原，基岩埋深在數百米以下，表層均為第四系鬆散沉積物，鑒於一般工業與民用建築物地基持力層一般均在15m以上，一般中高層建築物持力層一般在25m以上的特點，下面僅以0～25m的土體為對象，進行分析和研究（圖4-6）。

圖4-6地表土體類型示意圖

1.土體的岩性與結構特徵

（1）土體岩性分類

區內0～25m深度內的地層多為第四系全新統地層，其沉積環境受黃河和海洋交互或共同影響，形成了以細顆粒為主的地層。所表現出的岩性以粉土最為廣泛，其次為粉質粘土、粉砂、粘土，局部有細砂，其主要岩性特徵見表4-6。

表4-6黃河三角洲0～25m地層岩性分類及主要特徵表

（2）土體結構特點

區內土體結構無單層結構，多為多層結構，（多層結構是指一定深度內由3層或3層以上的地層構成），這也是區內的沉積環境所決定的，該區瀕臨渤海，是河流的最下游段，河道游盪較頻繁，古地貌特點反復變化，攜帶泥、砂的水動力特點也隨之變化，因此，區內一般無巨厚的單層岩性沉積。

2.土體工程地質特徵

（1）山前沖洪積平原區土體工程地質特徵該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積、洪積（

）物，岩性以土黃—灰黃色粉質粘土、粉土為主，古河道帶有粉砂、細砂分布，湖沼相沉積的灰黑色淤泥、淤泥質土比較少見。土層物理力學性質較好，承載力較高。

（2）古黃河三角洲區土體工程地質特徵該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積、海積、湖沼相沉積（

），上部多以土黃色—褐黃色粉土、粉質粘土為主，古河道帶有粉砂分布；中部多有灰黑色淤泥質粉質粘土分布；局部有粉砂分布，下部以土黃色粉土、粉砂為主。土層的物理力學性質在水平和垂向上均有較大的變化，局部有小片的軟土和高鹽漬土分布。

（3）現代黃河三角洲平原區土體工程地質特徵

該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積海積物（

），上部多以土黃—灰黃色粉土、粉質粘土；中部為灰黑色粉質粘土或淤泥質土，具腥味；下部多為淺灰色粉砂土層的物理力學性質在水平和垂向上均有較大的變化，軟土分布面積較大，鹽漬土呈片狀分布，為弱—中等鹽漬土。

3.地表下0～25m土體物理力學指標的變化規律

（1）古黃河三角洲區的物理力學性質總體上好於現代黃河三角洲，這正是由於現代黃河三角洲的成陸時間晚於古黃河三角洲，其自重固結的程度差於前者。

（2）無論是古黃河三角洲區還是現代黃河三角洲區各類岩性土層的物理力學指標顯示出一個較明顯的規律，即從地表向下隨深度的增加土層的物理力學指標以較好—較差—好發生變化。一般較差的深度段在5～10m和10～15m。這一變化規律也與區內的沉積環境相吻合，力學指標較差的深度段為1855年黃河改道以前沉積的沖湖積、沖海積相為主的地層。

4.3.3天然地基承載力、飽和砂土液化及軟土與鹽漬土

1.天然地基承載力

黃河三角洲地區基土承載力在不同位置、不同層位均有較大變化，從小於80kPa到大於300kPa。天然地基承載力指自地表算起的第一層或第二層基土（當第一層厚度小於3m，且第二層基土承載力高於第一層時，取第二層承載力數據）的承載力。區內天然地基承載力可分為4個等級（表4-7），其分布與變化規律與地貌單元有較密切的相關關系（圖4-7）。

（1）承載力低區（f_k＜80kPa）的分布

① 呈條帶狀分布於現代黃河三角洲工程地質區內。如利津縣虎灘鄉西南—河口區義和鎮南部、河口東南孤河水庫—渤海農場總場北以及現代黃河入海口北側等地，以上各地帶多為1855年以後成陸，且位於濱海低地或窪地內，排水條件差，自重固結程度低。

表4-7天然地基承載力分區特徵表

② 呈小片狀分布於古黃河三角洲平原區。如東營區勝利鄉南部，利津縣王莊鄉南部等。

（2）承載力較低區（80≤f_k＜100kPa）的分布

① 沿海岸線分布，寬度不一。

② 沿黃河泛流主流帶邊緣、前緣和窪地展布。如利津縣大趙鄉—虎灘—羅鎮—河口區一帶、集賢鄉—渤海農場總場、孤北水庫北部、利津前劉鄉—東營區西城，以及東營區龍居鄉—西范鄉一帶。

（3）承載力中等區（100≤f_k＜120kPa）的分布

① 分布於決口扇的頂部及緩平坡地區。如利津縣南宋—北宋—明集，東營區龍居鄉—油郭鄉—六戶鎮—廣饒縣丁庄鄉以及勝坨鄉—高蓋鄉等地。

② 分布於現代黃河三角洲頂點附近。如寧海鄉—汀河鄉、寧海鄉—傅窩鄉一帶。

③ 分布於現代黃河三角洲北部、東部。如河口區新戶—刁口鄉、孤東水庫—五號樁、墾利縣建林鄉—孤東水庫、建林—西宋鄉。

（4）承載力較高區（f_k＞120kPa）的分布

① 分布於古黃河三角洲的南部。如牛庄—陳官—小清河一帶。

② 分布於小清河以南的山前沖洪積平原區。

③ 零星分布於近代黃河三角洲平原區的地勢較高處。

2.飽和砂土液化

砂土液化是指處於地下水位以下鬆散的飽和砂土，受到震動時有變得更緊密的趨勢。但飽和砂土的孔隙全部為水充填，因此，這種趨於緊密的作用將導致孔隙水壓力驟然上升，而在地震過程的短暫時間內，驟然上升的孔隙水壓力來不及消散，這就使原來由砂粒通過其接觸點所傳遞的壓力（有效壓力）減少，當有效壓力完全消失時，砂層會完全喪失抗剪強度和承載能力，變得像液體一樣的狀態，即通常所說有砂土液化現象。

區內的飽和砂土、飽和粉土具有液化的宏觀條件，在歷史地震發生時，曾有噴水冒砂、地面裂縫等現象發生。其液化程度受以下因素影響：土的顆粒特徵、密度、滲透性、結構、壓密狀態、上覆土層、地下水位埋深、排水條件、應力歷史、地震強度和地震持續時間等。

液化判別就是根據土的物理力學性質及其他工程地質條件，對土層在地震過程中發生液化的可能性的判別。國家標准《建築基礎抗震設計規范》（GBJ11-89）中規定了飽和砂土、飽和粉土的液化判別方法，在對區內飽和砂土、飽和粉土的液化判別時，即依照了前述規范提供的方法，在液化勢宏觀判定的基礎上，採用了原位測試資料——標准貫入試驗進行了液化臨界值和液化指數的計算。根據液化指數對地基液化等級的劃分見表4-8。區內液化砂土的分布規律見圖4-8。

（1）嚴重液化區

① 分布於現代黃河三角洲頂點，向北向東呈扇形展布的黃河泛流主流帶的中上游部位，主要在陳庄鎮—六合鄉、虎灘鄉—義和鎮一帶。

圖4-7天然地基承載力分區示意圖

表4-8地基液化等級表

② 零星分布於廢棄河道帶和決口扇，如下述地帶：東營區永安鄉—廣北水庫一線，呈條帶狀分布，為廢棄河道帶；利津縣店子鄉—前劉鄉，呈片狀分布，為決口扇的中部；東營區史口鄉附近、東營區六戶鎮西側、河口區新戶鄉東北等地。

該區內的飽和粉土、飽和粉砂顆粒均勻，粘粒含量低，沉積厚度較大，形成年代新，固結程度差，因此是最易發生液化的地區。

（2）中等液化區

① 分布於較大的決口扇及決口扇前緣坡地地帶，利津縣城東—明集鄉—大趙鄉、東營區勝利鄉—董集鄉—油郭鄉一帶。

② 分布於黃河泛流主流帶或其邊緣地帶。寧海鄉—墾利縣城；陳庄鎮—傅窩鄉；渤海農場總場東—建林鄉—新安鄉；義和水庫南—河口區。

③ 在濱海低地帶內有零星片狀分布，五號樁及以東地區；刁口碼頭東北—孤北水庫北部；新戶鄉以西及以北的近海地帶。該區一般位於嚴重液化區的外圍及決口扇頂部位或零星分布於小規模的黃河主流帶，飽和粉土、粉砂的粘粒含量較低，固結程度較差，因此是較易發生液化的地區。

（3）輕微液化區

① 分布於古黃河三角洲泛濫平原及決口扇邊緣，如下述地帶：利津縣南宋鄉—北宋鄉；東營區龍居鄉—廣饒縣陳官鄉—丁庄鄉。

② 分布於現代黃河三角洲的非黃河泛流主流帶區，如下述地帶：利津縣王莊鄉—墾利縣勝坨鄉；利津縣集賢鄉—墾利縣城東部；河口區太平鄉—義和水庫。

該區粉土、粉砂的沉積厚度較小，粘粒含量較高，因此液化程度較輕。

（4）非液化區

① 分布於工作區小清河以南的山前沖洪積平原，該區地下水位埋藏深，水位以下的飽和粉土，粉砂密實程度較好，因此不易液化。

② 分布於沿海地帶的濱海低地，該區除河口相沉積外，地層粘粒含量較高或以粘性土為主，因此不易液化。

3.軟土與鹽漬土

（1）軟土

軟土一般是指天然含水量高、壓縮性大、承載力低的一種軟塑到流塑狀態的粘性土。如淤泥、淤泥質土以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土等。黃河三角洲地區地處渤海之濱，具有軟土的沉積環境，鑽探資料亦證明，區內呈片狀分布著軟土。

① 軟土的劃分標准

本次劃分軟土時採用如下方法：當滿足下列條件之一時，並且厚度大於0.50m，將其確定為軟土：承載力標准值f_k＜80kPa；標貫錘擊數N_63.5≤2；靜力觸探錐頭阻力q_c＜0.5MPa；流塑狀態。

② 軟土的空間分布

軟土主要分布於區內的東北部濱海地帶、河口—刁口碼頭一帶。利津縣羅鎮—黃河故道西、墾利縣下鎮鄉東部，另外在利津縣明集鄉—廣南水庫一線呈不連續片狀、碟狀分布。

③ 軟土的成因及主要物理力學性質

區內的軟土具有兩種成因：①爛泥灣相沉積：在歷次河口的兩側，沉積的以細粒成分為主的土層，一直處於飽和狀態，排水固結過程進展緩慢，所以土的力學性質很差。顏色以灰褐色為主，流塑態，土質細膩，岩性以粉質粘土為主，夾粉土和粘土薄層。②濱海湖沼相沉積：顏色以灰—灰黑色為主，有機質含量較高，具腥臭味，為淤泥或淤泥質土。

圖4-8地基砂土液化分區示意圖

表4-9軟土的主要物理力學指標統計表

從表4-9中可以看出：區內軟土具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力低的特點，在荷載作用下變形較大，對建築物極為不利。因此，在工程建設規劃時，應盡量避開有軟土分布的地區。在無法避開軟土的建築物，應對區內的軟土有足夠的重視，採取一定的處理措施，對於一般工業民用建築可採取粉噴樁法進行處理，對於高層重型建築物應採取深基礎，如沉管灌注樁等，以避開軟土的不利影響（圖4-9）。

（2）鹽漬土

當土中的易溶鹽含量大於0.5%，且具有吸濕、松脹等特性的土稱為鹽漬土。區內的鹽漬土為濱海鹽漬土，按含鹽性質則大部分屬氯鹽漬土，局部為硫酸鹽漬土，鹽漬土按含鹽量可分為弱鹽漬土（0.5%～1%），中鹽漬土（1%～5%）、強鹽漬土（5%～8%）和超鹽漬土（>8%），區內的鹽漬土主要為弱鹽漬土，局部地段有中鹽漬土（見圖4-10）。

4.3.4工程地基適宜性評價

工程建築地基適宜性受多種因素的影響，為達到評價結果清晰簡潔、合理反映出區內建築適宜性等級的目的，選用了專家聚類法（亦稱總分法）進行評價。評價過程為：首先擬定評價因子，對各評價因子量化、分級並給定各級別的標准分，其次用傅勒三角形法確定各評價因子的權重，然後計算各勘測點單項因子分值和總分值，再按各點的總分值進行分區。最終的評價結果見表4-10、4-11、4-12、4-13。

圖4-9軟土分布示意圖

圖4-10鹽鹼土分布示意圖

表4-10一般工業與民用建築地基適宜性評價方案（評價深度10m）

① 沉降因子

式中：M_i——土層i的厚度；Z_i——土層i的埋深；el_i——土層i的天然孔隙比。

② D_Ⅰ——山前沖洪積平原；D_Ⅱ——古黃河三角洲平原；D_Ⅲ——現代黃河三角洲平原。

表4-11一般工業與民用建築地基適宜性評價分區說明表

表4-12高層重型建築物地基適宜性評價方案（評價深度25～30m）

表4-13高層重型建築物地基適宜性評價分區說明表

一般建築、高層建築物地基適應性評價分區見圖4-11、4-12。

圖4-11一般建築物地基適宜性評價分區示意圖

圖4-12高層建築物地基適宜性評價分區示意圖

⑨ 淺論質量控制(QC )在實際工程中的應用

程寶成

(河南省有色金屬地質礦產局)

QC全文是Quality Control，TQC是英文Total Quality Control(Total Quality Management)全面質量管理。全面質量管理是以組織全員參與為基礎的質量管理形式。全面質量管理代表了質量管理發展的最新階段，起源於美國，後來在其他一些工業發達國家開始推行，並且在實踐運用中各有所長。特別是日本，在20世紀60年代以後推行全面質量管理並取得了豐碩的成果，引起世界各國的矚目。80年代後期以來，全面質量管理得到了進一步的擴展和深化，逐漸由早期的TQC演化成為TQM，其含義遠遠超出了一般意義上的質量管理的領域，而成為一種綜合的、全面的經營管理方式和理念。

在對工程項目質量管理的過程中推行全面質量管理(TQM)，建立適用和完善的質量工作體系，對每道施工工序加以管理，形成全面、全員、全過程的質量工作系統，從而不斷地改善和提高工作質量，可以有效地促進質量目標的實現。PDCA循環就是全面質量管理的思想方法和工作步驟，由於是美國人戴明博士首先提出來的，所以也稱「戴有環」。P是計劃，D是實施，C是檢查，A是處理。任何一個有目的有過程的活動都可按照這4個階段進行。

筆者在實際施工當中經常遇到一些質量通病問題，用一般的辦法難以解決，如砌體裂縫、地板磚裂縫、蜂窩麻面、空鼓等。但作者通過QC在實際施工中應用，卻可以解決這些問題。QC小組是員工自願組織起來，以改進質量、降低消耗為目的，運用質量管理的理論和方法，通過自身的專業技能去解決工作中出現的問題，並按計劃開展活動的群眾性組織。它是充分發揮員工工作積極性和創造性的一種民主管理組織形式，是解決實際問題、提高員工素質、改進工作質量最終達成各項目標的一種有效的管理方法，許多無法解決的質量問題，通過主持TQC辦法，按照程序，一些問題迎刃而解。所以QC是一套行之有效的管理辦法，也是本文重點研究的重要意義所在。

一、工程概況

河南鑫地大廈是河南鑫地科技廣場的一期工程，位於鄭州市鄭東新區金水東路與黃河東路交叉口東北角，主樓地下一層，地上19層，裙樓地下一層，地上3層，建築總高度76.6m，總建築面積為31832.8m²。工程設計先進合理，造型獨特，具有現代氣息。主樓地下一層為設備用房，地上1～19層為辦公用房。2006年12月15日進行開工建設，2008年11月竣工。

本工程為框架-剪力牆結構，地基採用高壓旋噴樁處理復合地基，主樓採用平板式筏板基礎;裙樓採用柱下交叉梁基礎;本工程應用多項節能新技術，外牆採用50mm厚擠塑板，屋面保溫採用30mm厚擠塑板，石材幕牆內襯擠塑板，玻璃幕牆、塑鋼窗採用中空玻璃，建築保溫隔熱效果優良，節能效果完全滿足設計要求，通過環境檢測。

工程全面採用了TQC全面質量管理活動，使該工程質量得到充分保證。

創建結構「中州杯」工程質量目標和質量保證措施計劃是業主單位對河南鑫地科技廣場工程項目施工實行結構達到「中州杯」質量的策劃、質量管理、技術管理和質量保證措施的指導性文件。以保證工程質量符合國家施工驗收規范、業主及合同要求，實現工程所確定的質量目標———結構「中州杯」。按照PDCA進行活動。

二、積極推廣的建設工程十大新工藝、新技術、新設備

在確保工程質量的前提下，積極推廣的建設工程十大新工藝、新技術、新設備，提高工效、減輕勞動強度、縮短工期、降低建設成本。

1.施工中擬採用的新工藝、新技術

(1)高性能混凝土技術。高性能混凝土應用技術，泵送混凝土應用技術。

(2)粗直徑鋼筋連接技術。滾壓套筒機械連接技術，鋼筋閃光對焊連接技術，電渣壓力焊連接技術。

(3)計算機的應用和管理技術。利用微機進行鋼筋翻樣、編制預算、編制施工進度網路計劃，進行勞動力管理，進行財務、會計、統計、資料管理，利用CAD進行模板和腳手架的設計等;利用微機輔助施工進行信息化施工;微機監控系統應用技術。QC計算機軟體管理系統。

(4)新型測量儀器應用技術。應用高精度經緯儀進行建築物的軸線引測，應用激光水平儀進行建築物的水平、標高控制，應用全站儀進行工程測量。

(5)豎向混凝土養護。應用混凝土養生液進行混凝土的豎向養護。

2.提高工效、減輕勞動強度、縮短工期、降低成本技術措施

在施工中要求施工人員必須充分熟悉工程的特點、施工范圍、工藝流程、充分做好施工准備，在保證質量的前提下努力降低成本工作。

認真審查圖紙，在不影響質量及設計的前提下，經建設單位和設計人員同意後，對可優化的部位進行調整，節約原材料。

合理安排施工進度及作業計劃，均衡安排勞動力，防止出現窩工現象。盡量減少嚴寒酷暑的室外作業，提高勞動效率。

提高預製件標准化程度，提高預製件准確性，集中加工預制，減少重復運輸及損耗。

合理安排施工順序，有關工種搞好協調關系，避免不必要的返工消費。嚴格把住質量關，精心操作，合理用料。降低廢品率，提高材料的利用率，做到省時、省力、省材料。

加強現場材料管理，按計劃分期進料，防止積壓。對來料的驗收工作，從數量、質量、規格、型號嚴格把關，防止不合格的材料進場造成浪費，合理使用大型設備，用完及時退回，節約台班費。

工程在施工當中，如果出現了牆面開裂、地板磚裂縫的施工中普遍存在的現象，按照中州杯結構質量標准，直接影響到工程的美觀實用外，故應高度重視，進行原因排查，但由於是通病，並不能很好地查出原因，故通過QC管理小組，進行原因分析和處理。

三、選題理由

本小組按照P(計劃)D(實施)C(檢查)A(處理)活動要求，在制定活動計劃的同時，選擇了課題並進行理由論證。小組選題理由如圖1所示。

根據統計結果，繪出影響加氣混凝土砌塊牆體開裂原因(圖2)。

從排列圖(圖2)上可以看出，造成加氣混凝土砌塊牆體開裂的主要原因是:牆體裂縫。

四、目標確定及可行性研究

將加氣混凝土砌塊牆體開裂降低到1條/100m²以下(圖3)。

圖1 選題理由圖

圖2 影響加氣混凝土砌塊牆體開裂原因的分析排列圖

圖3 目標柱狀

五、原因分析

小組成員採用頭腦風暴法對牆體裂縫的原因進行分析，並一一列舉(圖4)。

圖4 牆體裂縫分析因果圖

六、對策實施

(1)提高班組人員的責任心。

(2)確保砌築方法正確性。①首先，請經驗豐富的老工程師和老工人進行技術示範和教授。然後對正在施工的工人進行跟蹤統計，最終通過對工人的跟蹤統計，達到預期目標。②實施後，保證了砌築高度，確保砌築方法的正確性。

(3)確保坐漿方法正確性。通過交底，使找平層的漿厚度必須符合交底要求，不得過高。不符合要求的當場進行返工整改。QC小組指派專人對坐漿方法是否正確的情況進行秘密調查，共調查300m²砌磚，達標率100%，全部符合要求。

(4)保證加氣混凝土砌塊砌築前淋水量。①交底控制加氣混凝土砌塊含水率;②定期測定淋後加氣混凝土砌塊的含水率;③砌築前確保不被再度淋水或淋雨;④對策實施效果:實施後，加氣混凝土砌塊的淋水達標率合格率達到了100%。

七、效果檢查

經過QC小組6個月的努力，我們得到了效果檢查情況，見圖5。

圖5 效果檢查柱狀圖

通過活動，砌磚施工質量達到了優良等級，為本工程爭創中州杯工程打下了堅實的基礎。

通過減少加氣混凝土砌塊牆體開裂，減少了返修花費的工期，減少了後期維修的風險，對保證本工程能按時竣工有很大的幫助。

通過在工程項目的質量管理過程中廣泛開展QC小組活動，員工的素質得到了全面提高，改進和提高了工作質量，為目標的實現奠定了良好的基礎。首先，員工的質量意識、質量改進和參與意識普遍提高;其次，加強了團結協作精神;第三，專業技術能力和工作技能得到了很好的傳承;第四，解決現場實際問題的能力得到了很大的提高。第五，通過利用QC小組活動，提高了管理效率和質量。

⑩ 靜力觸探測試法的基本原理

一、靜力觸探機理

靜力觸探自問世以來，儀器幾經更新換代，觸探機理研究也很活躍。如：1974年和1978年召開了二屆歐洲觸探會議(ESOFT)；1988年又召開了第一屆國際觸探會議(ISOPT)。同時，歷屆國際土力學與基礎工程會議、國際工程地質大會，以及近年來的國際地質大會的論文集中，都有原位測試及觸探機理的研究文章；20世紀80年代以來，國內也有不少單位進行了這方面的工作，如：同濟大學、鐵道部科學研究院、第四勘測設計院、長沙鐵道學院、原長春地質學院^[2]、中國地質大學^[3]及武漢水利水電大學等，都進行了大量的研究工作，發表了論文，出版了專著或教材。

靜力觸探機理的試驗和理論研究，對其測試方法和成果應用，都有直接的關系。因此觸探機理研究是很有意義的。但由於土的性質的不確定性和復雜性，以及觸探時產生的土層大變形等，都對機理研究帶來很大困難。因此，到目前為止，觸探機理的理論研究成果遠不盡人意，仍然處於探索階段中。目前，大部分已知的理論都是在飽和粘土中、且於不排水貫入條件下或在純砂中排水貫入條件下得到的。這些理論可歸並成以下幾類：①承載力理論；⑦孔穴擴張法；③應變路徑法；④其他方法。下面將簡單分析和評價這些方法。

1.承載力理論

由於CPT類似於樁的作用過程，很早就有人嘗試借用深基礎極限承載力的理論，來求解CPT的端阻q_c，這就是所謂的承載力理論(bearing capacitytheory)，簡稱BCT。該法把土體作為剛塑性材料，根據邊界受力條件給出滑移線場，或根據試驗或經驗假定滑動面，用應力特徵線法或按極限平衡法求出極限承載力。BCT得到的q_c一般可以表達為：

土體原位測試與工程勘察

式中：C_u為土的不排水抗剪強度；

為上覆壓力；它和土層深度有關：

=γh；N_c，N_q為量綱為一的承載力系數，依賴於滑動(面)的選擇。

BCT承載力理論(Bearing capacitytheories)思路的發展是從平面應變、修正平面應變到軸對稱承載力理論。

對該方法可做如下的評價：

(1)BCT和穩定貫入有差別，前者是用於極限破壞狀態的理論；後者是破壞已發生的過程。

(2)滑移線法、極限平衡法都是應力靜定的。求q_c時沒有直接考慮塑性區內的變形，也就不能考慮壓縮性、剪脹和壓碎效應。兩者考慮的都是靜態載入，並且沒有涉及貫入所產生的高的垂直和水平應力。

(3)只有在整體剪切破壞的土體中，才能出現完整的破壞面，才能用滑移線法或極限平衡法求解。對於大多數深貫入，土體破壞都包含局部剪切和壓縮，難以觀察到明顯的滑動面。研究者往往採用β等參數來描述這種非完整滑動面，以進行修正。

(4)據剛塑性滑移線法，在塑性破壞之前，土作為剛體無變形，當受力加到極限時，滑移線場內整體塑性流動。顯然，這與實際不符，土本構關系的剛塑性簡化會帶來誤差，但若要考慮彈性變形和應變硬化、軟化效應的關系，將引起數學上的極大困難，就失去了滑移線法的簡捷性了。

(5)可以根據流動法則求出塑性區內土的速率場，並能考慮體積變化的情況復雜。也無人做過，原因是興趣在於q_c，而問題是應力靜定的。

(6)BCT不能求解出孔壓。

2.孔穴擴張法

孔穴擴張法(cavities expansionmethods，簡稱CEM)是源於彈性理論中無限均質各向同性彈性體中圓柱形(或球形孔穴)受均布壓力作用問題而形成的觀點。該理論最初用於金屬壓力加工分析，隨後引入土力學中，用柱狀孔穴擴張來解釋夯壓試驗機理和沉樁；用球形孔穴擴張來估算樁基礎的承載力和沉樁對周圍土體的影響。CEM在土力學中已有較深入的應用。

圖3-2 圓孔的擴張

柱(球)穴在均布內壓P作用下的擴張情況，如圖3-2所示。當P增加時，孔周區域將由彈性狀態進入塑性狀態。塑性區隨P值的增加而不斷擴大。設孔穴初始半徑為R_f，擴張後的半徑為R_u及塑性區最大半徑為R_p，相應的孔內壓力最終值為P_u，在半徑R_p以外的土體仍保持彈性狀態。CEM類似於彈塑性力學問題的一般提法，即：列出三組基本方程(平衡微分方程、幾何方程及土本構關系)，配以破壞准則及邊界條件求解。各研究者獲得的解之間的差別主要在於問題所涉及的變形程度和本構關系的選擇上。本構關系(含塑性階段流動法則)的選擇是CEM的關鍵，隨土力學理論及計算方法的發展，從簡單到考慮土的許多復雜性質，主要有多個模型。

CEM的主要優點在於：採用柱穴擴張或球穴擴張，把探頭貫入的三維問題簡化模擬成平面應變和球對稱問題；應力、應變和位移僅是徑向坐標變數r的函數，邊界條件極簡單，採用數值方法可以納入各種土本構模型，並可以考慮土的許多復雜性質。它在得到孔壓和考慮在高壓縮性土中貫入時，明顯比BCT具有優勢。可以看出，CEM的思路源於把探頭貫入看作是錐面的連續擴張，並近似用柱面或球面擴張來替代，大大簡化了邊界條件。

CEM的主要缺點在於：①很明顯，在固定位置的孔穴擴張不能模擬垂直向貫入的以下兩個重要特徵：a.土體變形與垂向坐標有關。特別是柱擴不能模擬此點，它得到的位移都在水平面內，而球擴也不能說明位移反向的情況。b.穩定貫入的連續性。因為CEM描述的總是在一個固定位置的擴孔。因此，甚至在最簡單的均質各向同性土中，CEM也不能正確模擬貫入時土中各單元的變形過程(應變路徑)。②目前的CEM方法，沒有考慮到貫入速率的影響，盡管它對Δu(超孔壓)和q_c的影響是存在的。

3.應變路徑法

應變路徑法(strain pathmethods，簡稱SPM)是由Baligh領導的小組經過10多年的研究，於1985年正式提出的。SPM旨在為合理解釋和預估樁的貫入、靜力觸探、取土器取土等深層岩土工程問題(相對淺基而言)提供一套集成化、系統化的分析方法。

(1)SPM的基本思想

通過觀察探頭在飽和軟粘土中的不排水貫入，Baligh(1975年)假設，由於深貫入過程中存在嚴格的運動限制(上覆壓力大，探頭周圍土體在高應力水平下深度重塑、強制性流動及不排水條件下土體不可壓縮等)，探頭周圍土體的應變受土的抗剪性質影響很小，於是，Baligh稱該類問題是由應變控制的(strain controlled)。後來的理論和試驗也證實了這一假設。

因此，用相對簡單的土性(如各向同性)來估算貫入引起的變形和應變差，在預期合理的范圍內。再利用估算的應變，採用符合實際情形的本構模型條件，就可以計算出近似的應力和孔壓。

對於軸對稱探頭在飽和粘性土中的准靜力貫入，忽略粘性、慣性效應，可將這類由不排水剪切造成的塑性破壞，看作是定向流動問題，即視探頭為靜止不動，土顆粒沿探頭周圍分布的流線向探頭貫入的反方向流動，不同流線上每個單元的變形、應變、應力和孔壓可用一些步驟求出。

(2)SPM對貫入問題的模擬

SPM對穩定貫入問題的模擬的關鍵在於正確預估應變場。目前，都是將土體視為無粘性不可壓縮流體，通過求解土顆粒繞流探頭來估計應變場。這可分兩種情況，即：探頭以速度為u(一般2cm/s)在靜止流體中運動；或速度為u的無窮遠均勻束流零攻角繞流靜止探頭。

解決流體對軸對稱體的繞流，有兩種方法，即：Bankine法和保角映射法。該方法的評價如下：

其優點為：SPM法的優點主要在於首次比較真實地考慮並模擬到了垂向貫入的特徵，克服了CEM的兩個主要缺點。根據基本假設，用錐體繞流的方法獲得應變場，避開了復雜的邊界條件，和在復雜應力路徑下結合本構關系計算的困難。而SPM法的主要缺點在於其基本假設的適用性上。Clark和Meverhof(1972年)及steenfellt(1981年)現場觀測到沉樁對周圍土的徑向位移場影響范圍分別是4倍和8倍樁徑。一些研究者得到的Δu影響范圍為4～25倍樁徑。因此，貫入產生的應變依賴於土性。而目前SPM法實際把其基本假設更推進一步，將貫入時土中的流場，同無粘性不可壓縮流體繞流錐體的流場等同起來。眾所周知，無粘性流不能抵抗任何剪力(無論多麼小)，而且土的粘性一般比水大8～16個數量級。所以，用無粘性不可壓縮無旋流體繞流錐體來模擬深貫入產生的流場，只有對於完全飽和的軟粘土才可能有效(指一級近似)。對於OCR(超固結化)＞4的硬粘土，貫入時容易產生不連續滑動面，仍用連續的流體運動來模擬就不適合了。若要考慮到粘性和可壓縮性及樁-土界面的摩擦，流動方程的解就很困難。

雖有上述困難，SPM法在構思上還是很巧妙的，它把應變場和應力場分開計算，為解決深貫入問題開辟了一條新途徑，故很有發展前景。運用它已得到了不少有用成果，如在估算q_c的承載力系數和估算Δu，這方面可參考Baligh的文章。

二、靜力觸探探頭的工作原理

1.探頭——地層阻力感測器

靜力觸探探頭亦稱地層阻力感測器，它是量測地基土貫入阻力的關鍵部件。是貫入過程中直接感受土的阻力，將其轉變成電信號，然後再由儀表顯示出來的元件。為實現這一過程，可採用不同型號的感測器，其中電阻應變式感測器最為常用。電阻應變式感測器應用了虎克定律、電阻定律和電橋原理製成。

2.靜力觸探測試地的機電原理

(1)P→e轉換 探頭(圖3-3)被壓入土中，受地層阻力作用要引起裝在探頭內部的空心柱(變形柱4)的變形；如將空心樁視為一個桿件，則其阻力與變形的關系，可用虎克定律表達為：

土體原位測試與工程勘察

或

σ=Eε (3-3)

式中：E是材料的彈性模量；F是空心柱的截面積；P為探頭所受的壓入阻力；ε為在壓力P下空心柱產生的應變；L為空心柱有效變形長度。對於給定探頭，兩者均已給定。因此，只要測得應變ε就可以求得應力σ的大小，進而也就知道受力P的大小了。

(2)ε→ΔR 轉換為了測得 ε，在空心樁的外周貼上一個阻值為 R 的電阻應變片(圖3-4)。空心樁受拉力而產生變形，電阻絲也隨之變長。根據電阻定律的公式知：

土體原位測試與工程勘察

式中：L為電阻絲的長度；ρ為電阻絲的電阻率。由於空心樁受力產生ΔL的變化，那麼相應電阻R值也將引起ΔR的變化，其關系可表達成：

土體原位測試與工程勘察

式中：K為電阻應變片的靈敏系數。

圖3-3 單橋探頭結構示意圖

圖3-4 應變與電阻變化的轉換

(3)ΔR→ΔU轉換 公式(3-5)表明：已實現了由非電量ε 到電量ΔR 的轉換。但是鋼材在彈性范圍內的變形很小，因而引起的電阻變化ΔR值也是很小的。利用微小的電阻變化去精確計量力的變化很困難，故轉而需要利用電橋原理，在空心樁上貼上一組應變片，再經放大器放大，來實現微電壓的測量。

下面分析一下電橋原理：電橋線路如圖3-5所示。電橋電壓為U，R₂上的電壓降為U_BC。在ABC或ADC迴路中，電阻R₁、R₂串聯，電流為I₁，由歐姆定律可知：

土體原位測試與工程勘察

因此，BC電位差為：

土體原位測試與工程勘察

同理，在ADC迴路上，DC的電位差U_DC：

土體原位測試與工程勘察

電橋的輸出電壓ΔU為U_BC與U_DC之差，即：

土體原位測試與工程勘察

圖3-5 電橋原理

顯然，為了使電橋平衡，即輸出電壓為零(檢流計無電流)，應有：

R₂·R₄-R₁·R₃=0； 或 R₁·R₃=R₂·R₄ (3-7)

式(3-7)即為電橋平衡條件。

下面進一步分析輸出電壓ΔU與電阻變化ΔR，進而與變形ε之間的關系。

分析的對象是等橋臂全橋測量電路，每臂一片，即R₁=R₂=R₃=R₄。顯然，不受力時，滿足電橋平衡條件。四片的貼法如圖3-6所示，即：R₂和R₄順著空心柱軸線方向貼，使之有正的變化；R₁和R₃橫著空心柱貼，使之有負的變化，四片互為補償。這樣組成的電橋，經推導得知，其輸出ΔU的表達式為：

土體原位測試與工程勘察

很顯然，式中Kε(1-μ)是非線性項，就是說上式中ΔU並不與ε成正比。對於阻值不大的常規應變片，由於K值較小(2左右)，即使應變較大，Kε(1-μ)項也是很小的，故可將其略去，這樣式(3-8)就變成為：

土體原位測試與工程勘察

對於兩片受拉、兩片不受力的全橋測量電路，不難證明其輸出電壓ΔU與應變ε的關系為：

土體原位測試與工程勘察

分析以上兩式，可看出：在K、ε和U都相同的條件下，僅由於應變片貼法不同，前者輸出電壓是後者的(1-μ)倍。為獲得較大的輸出，目前靜探頭里的應變片都採用前一種貼法。

由式(3-9)或式(3-10)可知，電橋輸出電壓ΔU與應變片靈敏系數K，應變數ε及供橋電壓U成正比。對一定的感測器，組橋方式已經確定，K、ε都是常數，在選定工作電壓U的情況下，ΔU只隨空心柱應變ε的大小而變化。再聯繫到式(3-2)，容易看出，由於E、F也已確定，輸出電壓ΔU就只隨空心柱受力P的大小而變化了。

綜上所述，靜力觸探通過地層阻力→空心柱變形→電阻變化→電壓變化→施入電子記錄儀表等一系列轉換，可實現測定土的強度等目的。

3.探頭的結構類型

探頭是靜力觸探儀測量貫入阻力的關鍵部件，有嚴格的規格與質量要求。一般分圓錐形的端部和其後的圓柱形摩擦筒兩部分。目前國內、外使用的探頭可分為三種形式：

(1)單用(橋)探頭：是我國特有的一種探頭型式，只能測量一個參數，即比貫入阻力p_s，解析度(精度)較低，見圖3-3和圖3-8。

(2)雙用(橋)探頭：它是一種將錐頭與摩擦筒分開，可以同時測量錐頭阻力q_c和側壁摩阻力f_s兩個參數的探頭，解析度較高，見圖3-7和見圖3-8。

圖3-6 四壁工作的全橋電路

圖3-7 雙橋探頭示意圖

圖3-8 靜力觸探探頭類型

(3)多用(孔壓)探頭：它一般是將雙用探頭再安裝：一種可測觸探時所產生的超孔隙水壓力裝置——透水濾器和一種測量孔隙水壓力的感測器。解析度最高，在地下水位較淺地區應優先採用。

探頭的錐頭頂角一般為60°，底面積為10cm²，也有15cm²或者20cm²。錐頭底面積越大，錐頭所能承受的抗壓強度越高；探頭不易受損；且有更多的空間安裝其他感測器，如：測孔斜、溫度和密度的感測器。在同一測試工程中，宜使用統一規格的探頭，以便比較。建標(CECS 04：88)《靜力觸探技術標准》中的有關規定，見表3-1和表3-2所列。

圖3-9展示的是一組實物探頭，有10cm²單雙橋探頭、15cm²單雙橋探頭和50×100mm²電測十字板頭感測器(Probe andVane Sensor)。

表3-1 單橋和雙橋探頭的規格

表3-2 常用探頭規格

4.有關探頭設計的問題

對此問題扼要說明幾點：

(1)探頭空心柱與其頂柱應有良好接觸，採用頂柱接觸最好，可使感測器受力均勻，也容易加工。

(2)加工空心柱(彈性元件)的鋼材應具有強度高、彈性好、性能穩定、熱膨脹系數小及耐腐蝕等特徵。國內一般選用60 Si₂Mn(彈簧鋼)和40 CrMn鋼製作空心柱。其他部件可採用40 Cr或45號鋼，需作好熱處理。

(3)由式(3-2)可知，空心柱應變數的大小和地層阻力及空心柱環形截面積有關。在相同地層阻力的情況下，應變數越大(也就是越靈敏)，它能承受的最大荷載也就會愈小。要兼顧這兩者，如前所述，可以選擇好的鋼材。但這還不夠，為適應不同地區、不同軟硬土層貫入的需要，目前廠家一般均生產幾種不同額定荷載(當空心柱材料一定時，就相當於不同截面積)的探頭選用。一般在軟土地區可選用額定荷載小一些的比較靈敏的探頭；反之，則選用額定荷載大一些的探頭。

圖3-9 實物探頭照片

(4)鐵道部《靜力觸探技術規則(TBJ37-93》規定：探頭規格、各部加工公差和更新標准應符合該規則的要求。

(5)探頭的絕緣性能，應符合下列規定；探頭出廠時的絕緣電阻應大於500MΩ，並且在500kPa水壓下恆壓2h後，其絕緣電阻仍不小於500MΩ。用於現場測試的探頭，其絕緣電阻不得小於20MΩ。

(6)對於各種探頭，自錐底起算，在1000mm長度范圍內，任何與其連接的桿件直徑不得大於探頭直徑；為降低探桿與土的摩擦阻力而需加設減摩阻器時，亦只能在此規定范圍以上的位置設置。

(7)探頭貯存應配備防潮、防震的專用探頭箱(盒)，並存放於乾燥、陰涼的處所。

5.電阻應變片及粘合劑

圖3-10 箔式電阻應變片

目前普遍用箔式電阻應變片(圖3-10)製作感測器，這種片子具有放熱性好、允許通過電流較大(因而可使用較大的輸入電壓。從而得到較大的輸出電壓)、疲勞壽命長、柔性好、蠕變性小等優點。絲式膠基電阻應變片也可採用，但半導體應變片用的很少，因它存在非線性大、溫度穩定性差等嚴重缺點，不能滿足對感測路的有關質量要求。

用電阻應變儀量測時，可選用120Ω的片子。利用自動記錄儀時，可選用240Ω或360Ω的片子。四片阻值盡量相等，差值最大不要越過0.1Ω，否則對電橋初始平衡不利。可使用直流單電橋等儀器來測量應變片阻值大小。

適合粘貼應變片的粘合劑的種類繁多。目前使用酚醛類粘合劑1720膠較普遍；聚醯亞胺粘合劑也在使用。選用粘合劑應注意使其與應變片膠基相一致。

有關具體貼片工藝這里就不介紹了，因為目的國內已有多種規格型號的商品化感測器由工廠生產出來，供廣大工程技術人員選用，其質量一般較好，價格也不貴，除特殊情況外，已不必由使用者去製作它了。

6.溫度(t)對感測器的影響及補償方法

感測器在不受力的情況下，當溫度變化時，應變片中電阻絲(亦稱線柵)的限值也會發生變化。與此同時，由於線柵材料與空心柱材料的線膨脹系數不一樣，使線柵受到附加拉伸或壓縮，也會使應變片的阻值發生變化。綜合起來，一個貼在空心柱上的應變片因溫度(t)變化而引起阻值變化的關系可表達成：

土體原位測試與工程勘察

式中：α_t為貼在空心柱上的應變片的電阻溫度系數。聯繫到式(3-5)，應變片由於溫度變化而產生的熱輸出ε_t為：

土體原位測試與工程勘察

這種熱輸出是和地層阻力無關的，因此必須設法消除才會使測試成果有意義。在靜探技術中，通過採用以下兩種辦法，基本上可以把溫度對感測器的影響，控制在測試精度允許之內。除此之外，溫度自補償應變片在有條件時也可積極使用。

(1)橋路補償法 就是在製作感測器時精選四片為一批次、規格、阻值、靈敏系數的應變片，以相同的粘接劑和貼片工藝，貼在空心柱上，組成全橋四臂測量電路(四個工作片互為補償，或兩個工作片，兩個補償片)，使溫度變化時，補償片和工作片的(ΔR/R)相等，這就起到了溫度補償作用。

(2)溫度校正方法 就是在野外操作時測初讀數的變化，內業資料整理時，將其消除。