巖土工程勘察在工程實例中的應用

周福榮

(山西省勘察設計研究院，山西太原 030013)

1 工程概況

本工程為某市一棟8層建筑物的建設工程。本工程的總建筑面積為10 224．03 m2，該建筑物呈矩形，長度為43．6 m，寬度為28．8 m，建筑結構采用框架結構，地下部分則為1層地下室。在進行建設之前，應先對工程地質情況進行勘察。以下將對巖土工程勘察中的關鍵技術措施進行闡述。

2 巖土工程勘察關鍵技術措施

2．1 勘察方案部署以及勘察手段

在進行勘探孔深度和間距的布置時應充分考慮基礎形式和結構形式，同時地基的復雜程度不同，也會影響勘探孔的間距布置。在進行巖土工程勘探時，如果遇到較為復雜的地質情況，應適當的加密勘探孔的間距，如果因經濟和工期等問題而維持原勘探方案，這樣勢必無法對工程地質情況進行詳細的勘探，這無疑會給施工帶來安全隱患。通常情況下，高層建筑的勘探點密度應比一般建筑的大，同時所確定的安全等級也相對較高。實際上鉆孔的間距布置主要取決于施工現場的地質復雜程度，如果場地內存在暗溝、塘等異常地帶時，鉆孔間距的布置應確保能夠準確的反映水平和垂直兩個方向上的土質情況，同時也應能夠覆蓋地下水的賦存形態，而不是由建筑物的安全等級對鉆孔間距進行確定。當然在進行鉆孔的布置時，也應考慮到建筑物的具體情況，比如在主體建筑角上、荷載或建筑體形比邊緣較大的地方都應布置勘察孔進行控制。此外，當場地內存在不同地貌的變化時，在其交接處應適當加密勘察孔。如圖1所示為鉆探施工示意圖。

圖1 鉆探施工示意圖

勘探孔深度的總結如下:1)天然地基:控制孔深應為基礎埋深與地基壓縮層厚度的和;而一般孔深為基礎埋深與0．7倍基礎寬度的和。2)樁基:控制孔深應為基礎埋深、預計樁長、樁端平面下壓縮層厚度的和;而一般孔深則為基面埋深與預計樁長的和并加上5 m。另外，當施工現場和附近區域沒有存在可信的相關地質資料時，在進行鉆孔的布置時，應確保至少存在一個鉆孔能夠滿足地震場地劃分對覆蓋層厚度的要求。

本工程進行巖土工程勘察，主要采用的勘察方法為鉆探、標貫試驗以及室內土工試驗。在施工場地內一共布置的鉆孔有14個。其中建筑部分一共布置有6個鉆孔，控制性鉆孔為4個，間距控制在22 m～29 m之間，而孔深則控制在30．1 m～30．2 m之間，一般性鉆孔為2個，孔深控制在25．1 m～25．2 m;基礎部分一共布置有8個鉆孔，其中控制性鉆孔為4個，間距控制在22．5 m～32 m之間，孔深控制在20．1 m～20．3 m之間，一般性鉆孔有4個，孔深控制在15 m～15．2 m之間。本工程主要采用的現場測試試驗為鉆探和原位試驗，鉆探采用液壓鉆機進行試驗，而原位試驗是進行標準灌入試驗。同時還進行了室內土工試驗，其進行的具體試驗為常規土工試驗以及快剪試驗，并且還對地下水進行了試驗，主要是對其進行取樣測量其水質情況，主要采用的試驗方法為簡要化學分析試驗。在進行勘察孔的測放施工時，主要采用的設備為南方RTK衛星實時定位系統(1+1)。

2．2 地基土的工程性能

1)地形地貌。本工程所處區域地勢較為平坦，在21世紀初進行過人工填海改造，地形高程分布在2．81 m～2．38 m之間，較為低矮，工程場地地勢較為寬闊，局部地方存在小水坑，原始地貌屬于濱海灘涂濕地。

2)區域地質構造背景。本工程位于新生代斷陷盆地北翼，在盆地內沿著東西向受到斷裂帶的切割，同時盆地的發展受到該斷裂帶的控制。根據相關的地質資料，可以知道該斷裂帶已經超過本工程場地的安全避讓距離。

2．3 地下水的測定

在工程場地內進行地下水的測定時，應注意以下問題:

1)在進行實際量測時，應同時進行地下水位的觀測。在最后一個鉆孔施工完成之后，并間隔至少24 h才可進行量測。

2)在進行地下水位的觀測時，應考慮周圍地下水的開采所造成的影響。通常在進行地下水的觀測時，如果附近存在抽水井下降漏斗，則地下水位的觀測結果可能存在偏差，會稍深點。

3)在進行水位量測時，可以利用鉆孔坐標和標高回測時的機會進行測量。通常情況下，勘察孔附近的地面不是在同一個水平面上的，這會導致在進行水位測量時由于所依據的勘察孔不同而出現水位深度變化較大的問題，這往往可能產生測量誤差，甚至有可能達到幾厘米以上的誤差，這樣根本無法正確的預測地下水的流向，而對于地下水位的測量，應滿足規范規定的精度要求，通常應控制在±2 cm以內，因此應采取措施解決因孔口不同而引起的測量誤差。解決的措施為:當在進行孔位坐標和標高的回測時，應結合標高回測時的孔口位置，將其作為參考孔口向下兩側地下水位的深度，這樣可以有效的解決這個誤差。

4)不僅應對現階段的地下水位進行量測，同時應對近年地下水相關數據進行分析，了解地下水的變化情況，以及歷史最高水位和最低水位。

5)當在鉆孔的深度范圍內存在兩個含水夾層時，應分別對每個夾層的水位進行量測。首先鉆穿第一個含水層，對靜止水位進行觀測，但并未鉆穿第二個含水層，水位記錄之后接著采用套管進行隔水，然后將孔內存在的水抽出，并再一次進行鉆進，鉆進到第二層含水層，同樣對第二層含水層的靜止水位進行觀測。通過兩次的觀測就能正確測量含水層的分層水位。

本工程場地進行鉆孔測量后，一共揭露出兩層含水層，第一層含水層處于雜填土中，而第二層含水層則處于中砂層中。第一層含水層主要是通過降雨和河水的補充獲得水源的，而主要的排泄途徑是通過地表蒸發和排入河中;第二層含水層主要是通過降雨和層間越流獲得水源的，而主要是通過側向徑流和人工開采進行排泄的。根據近年相關的水位變化資料，可以知道地下水位每年的變化幅度在0．8 m左右，第一層含水層主要是受到海水和季節性變化的影響。

3 巖土工程勘查技術中存在的問題

1)勘察資料過于地質化。通常巖土工程勘察與設計是相互獨立的，同時由于巖土工程勘察專業的特色性，設計方面往往與勘察沒有什么聯系，因此在通過巖土勘察得到的很多工程信息設計人員并不能完全理解，同時勘察也不能參與到設計中，這導致很多勘察中的有用信息在設計中并不能得到充分的利用，造成了信息的浪費和損傷。

2)數字化勘察技術。隨著信息技術的發展，已經可以通過計算機實現巖土工程建模、巖土工程數字化、巖土工程數據庫管理、巖土工程特性分析等。

3)勘察信息數字化程度低。巖土工程勘察所提供的最后結果往往以圖紙、表格和文字的形式進行表達，這樣不僅使得設計人員存在理解上的困難，同時很多有用的勘察信息也無法得到充分的利用。

4 結語

對于工程項目施工前采取巖土工程勘察，可以更加科學合理的制定施工方案。文章通過結合具體的工程建設實例，對巖土工程勘察理論與經驗、勘察的經濟性等有關問題進行了探討，總結出巖土工程勘察的技術措施，希望能對類似工程起到借鑒作用。

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