談某沖溝回填區巖土工程勘察前期工作重要性

王 瑩

(太原市輝海巖土工程勘察檢測有限公司，山西太原 030006)

1 工程概況

本工程擬建場地位于太原市尖草坪區東山地區某山村北部，從大的地貌來看為當地黃土覆蓋深厚的黃土丘陵區。場地平面呈矩形，長約為500 m，寬約為200 m。本工程混凝土攪拌站主要由四個工藝區組成，分別為攪拌主機、物料稱量區、物料輸送帶、物料儲存倉。其中攪拌主機、物料儲存倉荷載較大，預計采用筏板基礎，埋深4.0 m，基底壓力約200 kPa。

2 勘察前期準備工作

擬建場地位于太原東山黃土丘陵區。剛接到勘察任務時包括建設單位、設計單位與勘察單位都以為是一個簡單的勘察任務。只要按照規范間距布置鉆孔，再布置適當數量的探井，查明濕陷性黃土的分布，做好相應評價就足夠了。初與建設單位接觸時，還收到建設單位提供的一張“布孔圖”，要求勘察方以此作為勘察主要的依據，并要求報價及隨即簽訂合同。從建設單位提供的“布孔圖”來看，采用的是傳統探井與鉆探手段，勘探孔間距、各類型勘探孔比例都是符合規范要求及當地經驗的一般性布置方法。但是這樣一個比較“成熟”的，符合地區一般經驗的“布孔圖”能否作為勘察主要依據還需進一步研究，由于工期緊張等因素，在當時建設單位所給的壓力是比較大的，但是勘察方依然堅持到實地走訪，做好踏勘等勘察前期準備工作，再確定“布孔圖”的可行性。初到現場，感覺場地寬闊、平坦，地表黃土出露，場地所處地貌單元似乎是一個較完整的黃土小臺地(黃土塬)。然而在對場地及周邊地貌情況觀察，對場地邊界條件巡視后發現情況不是這么簡單。整個場地地形平坦，但場地北部的東、西兩側各延長約50 m區域發現有陡峭的沖溝(深20余米)，依照兩側沖溝及周邊丘陵走勢來看，兩條沖溝極有可能原本是相同的，這就說明目前場地北側腳下可能分布有數十米厚的人工填土。這個可能性是先前大家都沒有預料到的。為了證實這個判斷的真實性，隨即請在當地生活較久的村民一同再次走訪擬建場地。最終確認，歷史上場地北側確實有一條沖溝通過，并與現場地北部范圍外東、西兩側沖溝相通，該沖溝常年無水，已基本停止發育，后來轉變為太原市二電廠工業廢料堆積場(堆積物主要為粉煤灰)，堆積年代約15年。地表所看到的黃土其實是近5年內新覆蓋的純凈素土。擬建場地跨越黃土丘陵與黃土沖溝兩個地貌單元，其長軸基本垂直于兩側丘陵，短軸基本與沖溝走向相平行。場地南部為黃土丘陵區，北部為深厚的沖溝回填區。場地地層和巖性分布復雜，為了查明場地的巖土層分布情況，合理的選擇勘察手段制定勘察方案，首先在收集當地地質資料的基礎上(其中本場地原始地形圖最為重要)，進行了必要的工程地質測繪工作。根據工程地質測繪成果和場地工程地質條件，并結合本場地原始地形圖，選用以鉆探、探井為主，并結合物探、洛陽鏟、靜力觸探等多種勘探手段進行勘察工作。最終編制勘察方案、大綱，重新制定了一個新的“布孔圖”。

3 外業勘探工作中的感受

由于前期工作準備充分，資料搜集的較齊全，在實際外業勘探中可以很明顯感覺到勘察手段的選擇、勘探孔位的確定都非常有針對性。地層變化最大、最復雜的區域跟原始地形圖已經被回填的沖溝分布情況是相一致的，做到了重點區域重點控制。在自然界中沖溝的走向不可能是一條直線，在曲折變化中還往往會被切割出突變的外形，除采用傳統的探井與鉆探手段外，物探、洛陽鏟、靜力觸探都可以更快更準確的查明已被覆蓋的原始沖溝走向與填土分布情況，大大的提高了勘察精度，縮短了勘察周期。

4 內業資料整理的感受

因為勘察手段選擇得當，勘探孔位布置合理、針對性強，重點區域全部得到了控制。多種勘察手段共同使用，互相補充、互相驗證。內業資料整理工作意外的順利、輕松。對場地進行了必要的分區，Ⅰ區分布于場地南部，為具濕陷性的“黃土丘陵區”;Ⅱ區分布于場地北部，為原沖溝發育埋藏深厚填土的“沖溝回填區”;Ⅲ區分布于場地中部及北部局部區域，為地基情況最復雜的(濕陷性黃土、填土地層同時存在，分布復雜)“丘陵與沖溝交接帶”。

5 地基處理方案的建議

Ⅰ區“黃土丘陵區”為自重濕陷性場地，地基濕陷等級為Ⅳ級(很嚴重)，采用當地較成熟的灰土擠密樁進行地基處理消除地基部分濕陷量，并結合結構措施和檢漏防水措施一同防止建筑地基浸水濕陷。

Ⅱ區“沖溝回填區”填土埋藏深厚(地表下15 m～25 m，平均深度18 m)，主要由二電廠堆棄的粉煤灰組成。但粉煤灰層間常不規則分布有0.5 m～6 m厚的建筑垃圾夾層，導致整個填土層工程性質差異大，很難用統一的強度指標、壓縮指標確定，極易造成不均勻沉降，必須進行地基處理。如果按照以往大開挖，將填土全部換除的地基處理方法，則會給施工帶來一系列問題。例如基坑開挖太深，基坑支護代價高昂;填土厚度太大，填土工程質量難以保證;外運大量填土及換填材料運輸的高昂運費等，都會使本工程的建設難度、投資金額大大提高。為了避免因處理填土采用換土墊層法對本工程帶來的上述一系列問題，地基處理方案只能變廢為寶，充分利用回填土，報告建議采用孔內深層強夯樁。孔內深層強夯樁，簡稱DDC(北京瑞力通公司專利)技術，是在強夯技術基礎上發展的地基加固技術，是根據“動力固結”的機理與現代科學技術為一體的地基處理技術。它的施工是先成孔，再向孔內填料，以高動能、超壓強特異重錘在孔內深層領域進行沖砸擠壓，使填料在強力的推動下向孔周和底部擠壓。其強夯重錘作業是在孔內自下而上完成。深度可達30 m或更深。DDC技術處理后的地基，可達到遇水不濕陷、地震不液化、壓縮變形小、承載力高、剛度均勻。它能大量消耗建筑及工業垃圾，利用各種無機固體廢料進行地基加固處理，減少環境污染，變廢為寶。該項技術先后在數十項地基處理工程中應用，消除了深厚黃土地基的濕陷性，大幅度提高了地基承載力，降低地基壓縮性，地基處理效果顯著。因此DDC正是最適合本工程的地基處理方案。

Ⅲ區“丘陵與沖溝交接帶”濕陷性黃土、填土地層同時存在，分布復雜。難以將濕陷性黃土與填土區分開采取相應的措施。通過上述孔內深層強夯樁可知，經DDC技術處理后的地基遇水不濕陷、壓縮變形小、承載力高、剛度均勻，還能大量消耗建筑及工業垃圾。同樣非常適合Ⅲ區的地基處理，Ⅲ區地基處理也同樣建議采用孔內深層強夯樁。

6 結語

本工程勘察難度大，如果直接按照建設單位一開始提供的“布孔圖”進行勘察工作，無疑會難以控制場地地層結構，很可能造成勘察不詳或分析結論有誤，以致延誤建設進度，浪費大量建設資金，甚至留有后患。只有在做好勘察前期準備工作的前提下，才能采取必要的勘察手段和方法，進行有針對性的勘察，提供資料完整、真實、可靠、準確無誤的巖土工程勘察報告。本工程后續工程建設、最終投入使用經歷了實踐的檢驗，得到了設計及建設單位的一致好評。勘察報告所建議的DDC樁也被采用，其地基處理效果明顯，投入使用后2年最大沉降量4 mm，最小沉降量

1 mm。采用DDC地基處理方法工程總造價320萬元，而采用大范圍的深基坑開挖其預計工程造價650萬元，僅此一項就為建設單位節約了330萬元的投資。勘察行業競爭越來越激烈，勘察費用的一再壓縮，急于求成的氛圍一直干擾著勘察行業的正常發展。現如今巖土工程勘察前期準備工作越來越不被各方重視，甚至幾乎消失。許多工程因沒有甲方的配合、協助，單靠勘察方是無法實現及時現場踏勘的，

更重要的是在低價中標的大背景下同樣助長了惡性競爭、低價中標的現象，使一些真正為建設單位盡責、有實力的勘察單位被淘汰出局。不管怎么說，巖土工程勘察前期準備工作是一項需要以勘察單位為主，也需要建設單位同持積極態度，更需要建設單位理解，雙方一起認真對待的重要工作。勘察方在正式開展勘察任務前一定要做好巖土工程勘察前期準備工作，現場踏勘、資料的搜集、勘察手段的選擇、方案的最終確定，必須一步一步認真進行，循序漸進，不可急于求成。例如前述某工程回填區勘察，建設單位已經提供了“布孔圖”，并要求報價及隨即簽訂合同。建設單位的急切心情是可以理解的，但作為一個巖土工作者面對類似問題、類似壓力，不應該先想著把業務承攬下來，而是應該堅持原則。一定要牢記自己的責任，不能

“拿來就用”，應該積極主動與建設單位一同踏勘，用自己的專業知識與經驗找出問題，讓甲方明白自己的勘察費到底花到了什么地方，會產生什么意義。所遇到的各種問題，做好溝通，如能與甲方共同面對，勘察方肩負好勘察者應承擔的全部責任，只有這樣才能做好巖土工程勘察前期準備工作。

[1] JGJ 79-2012，建筑地基處理技術規范[S].

[2] 《工程地質手冊》編委會.工程地質手冊[M].第4版.北京:中國建筑工業出版社，2007.