綜合物探手段在巖土勘察工程評價中的應用
——以貴州復雜場地某高層商住樓巖土勘察為例

許啟松 葛佳杰

（1.貴州地礦工程勘察有限公司，貴州 貴陽 550016；2.貴陽市防震減災服務中心，貴州 貴陽 550001）

綜合物探手段在巖土勘察工程評價中的應用
——以貴州復雜場地某高層商住樓巖土勘察為例

許啟松1葛佳杰2

（1.貴州地礦工程勘察有限公司，貴州 貴陽 550016；2.貴陽市防震減災服務中心，貴州 貴陽 550001）

傳統的巖土勘察方法，無法綜合評定場地的地質情況，尤其是在 貴州喀斯特巖溶地區，利用單一的常規勘察手段無法解決復雜問題，特別是當遇到巖溶、斷層破碎帶發育時；在復雜場地巖土工程勘察過程中利用物探等綜合勘察手段，可以迅速查清巖溶發育，斷層破碎帶的分布范圍及其埋深。

本文就地基地微振在貴州省某高層商住樓巖土勘察工程中的具體應用效果，綜合討論在該類型場地綜合應用巖土勘察工作的常規鉆探和物探方法，為巖溶發育地區的巖土工程勘察積累經驗。

巖土工程勘察 鉆探 綜合手段 地基地微振

隨著我國社會主義工程建設的發展。日益增長的建設需求和復雜的建設場地對工程勘察工作提出了新的、更高的要求。巖土工程勘察是工程建設的前提和基礎，是工程建設的靈魂。巖土勘察工作的好壞，直接影響建筑的使用功能和壽命、環境保護、使用安全和工程造價等。

本文以筆者以某場地復雜地區巖土工程勘察為例，在實施常用手段（工程地質測繪、工程測量、鉆探、取巖土樣及室內試驗、鉆孔超聲波測試等）的基礎上還應用了地基卓越周期測試。

1 工程概況

該擬建項目位于貴州省貴陽市位于南明區五里沖危舊房、棚戶區改造區。該擬建商住樓位于貴州省貴陽市五里沖片區，R1區1#、2#樓西側。采用框架剪力墻結構，擬采用樁基，最大柱荷載35000KN/柱。

2 場地地形地貌

擬建場地位于貴陽市南明區五里沖，擬建的1#、1-2#裙樓位于緩斜坡地帶，原始地貌坡度3～5°?？辈炱陂g場地已經整平至地下室標高1100.0米左右場地已不存在上、下方邊坡問題。

3 區域地質構造

據區域地質資料及工程地質調查，場地出露地層為二疊系中統吳家坪組（P2w）基巖，擬建場地位于黔北斷拱貴陽復雜構造變形區之貴陽復式向斜西翼、蔡家關背斜東翼，處于區域性大斷裂（烏當斷裂）影響帶內，場地次級構造發育，地質構造復雜。受次級斷層影響，場地巖層產狀比較紊亂，風化強烈，巖體極破碎。據區域地質資料及現場實地測量，確定場地巖層產狀分為：傾向270°,傾角55°。

據鉆探揭露，該場地在垂直方向上巖土組成情況自上而下依次為：第四系素填土（Qml）及二疊系中統吳家坪組（P2w）基巖。

各巖土單元巖性特征及組合關系、性質及其均勻性分述如下：

1、素填土（Qml）：褐黃色，主要由近期平場開挖后殘留的碎石土及少量粘土回填組成，回填時間較短，尚未固結，結構松散，0～6.0m，平均厚度 2.4m，最厚6.0m。

2、二疊系中統吳家坪組（P2w）基巖：巖性主要為泥灰巖。因受次級構造的影響，基巖破碎，節理裂隙發育，風化強烈。泥灰巖，據其風化狀態分為強風化-中風化，現分別述如下：

（1）強風化泥灰巖（P2w）：褐黃色，薄至中厚層狀，局部夾灰黑色碳質泥巖，厚度變化大，13.8～36.5m，平均厚度約 24.4m。該層受次級構造的影響，產狀凌亂，該層在場地內風化強烈巖芯極破碎，呈砂狀、碎塊狀，巖芯采取率低，易鉆進，巖體完整程度屬破碎巖體，巖體基本質量等級為Ⅴ類。

（2）中風化泥灰巖（P2w）：灰色、黃色、灰褐色，薄至中厚層狀，含鈣質，節理裂隙發育，巖石較破碎，巖芯呈短柱狀、塊狀，據單軸飽和抗壓強度標準值frk=30.75Mpa，屬較破碎較硬巖，巖體基本質量等級為Ⅳ級。

4 場地水文地質條件

據地表地質調查及鉆探探查，擬建場地地下水類型主要地下水為上層滯水和基巖裂隙水，敘述如下：

場地下伏基巖為中風化泥巖、石灰巖，為含水性較好的巖層，其發育的節理裂隙為地下水流動提供了較有利的滲流條件，地下水埋藏較深，地下水徑流方向為東南向南西，小車河為排泄基準面。

5 巖土工程勘察概況

本次勘察采取相鄰的R1區2#-6#裙樓的試驗單，該試驗單取20件泥灰巖進行單軸抗壓強度試驗，結合彭家灣片區舊房改造工程S區7號樓巖石地基靜載實驗報告（DJ12080801）及有關測試資料及地區經驗，各巖土單元物理力學指標綜合確定如下：

巖質單元樣本數 參數 范圍值 平均值標準差(MPa)變異系數統計修正系數標準值（frk）(MPa)泥灰巖 20 飽和單軸抗壓強度（MPa） 28-35.67 31.671 2.370 0.075 0.971 30.753 20 飽和容重（KN/m3） 27.2-27.7 27.415 0.146 0.005

說明：1、將1：1巖芯抗壓強度乘以0.89系數換算成2∶1標準樣的強度之后進行計算。

2、參與統計的中風化泥灰巖飽和單軸抗壓強度為10件。

本場地共采用20件中風化泥灰巖巖樣，計算得其飽和單軸抗壓強度標準值為frk=30.753Mpa，屬較硬巖。依據《建筑地基基礎設計規范》（GB60007-2011）第5.2.6條規定，采用內插法計算，取折減系數=0.12，計算得場地中風化泥灰巖地基承載力特征值為：fa=frk =0.12﹡30.753=3.394MPa。

6 場地工程地質條件評價

（一）、場地整體穩定性評價

擬建場地位于黔北斷拱貴陽復雜構造變形區之貴陽復式向斜西翼、蔡家關背斜東翼，處于區域性大斷裂（烏當斷裂）影響帶內，場地次級構造發育，地質構造復雜。受次級斷層影響，場地巖層產狀比較紊亂，風化強烈，巖體極破碎。在勘察施工前，擬建場地已完成基坑開挖，并已基本挖至地下室底板標高，現狀穩定。根據現場工程地質調查，場地內無滑坡、崩塌、泥石流及地下采空區不良地質作用存在。

（二）、地基穩定性評價

場地四周無深切溝谷存在，勘察深度范圍內巖溶中等發育。擬建場地出露基巖為泥灰巖。中風化泥灰巖屬硬較軟巖，物理力學性質較好。根據鉆探揭露場地巖性組合關系綜合分析，該場地適宜建筑。

（三）建筑抗震評價

據鉆探揭露，場地覆蓋層為素填土，為軟弱場地土，根據《貴陽花果園后街彭家灣危舊房、棚戶區改造項目R1區6#樓巖土工程勘察地基地微振測試報告》，場地地微振卓越頻率為6.044HZ，卓越周期為0.167秒（見表）。

測 試 內 容 方向 ZK-9 ZK-11 ZK-21 場地（土）X 6.251 6.317 5.030 Y 5.326 5.895 6.263 6.044地基卓越頻率（Hz） Z 6.222 6.421 6.669地基卓越周期(s) Z 0.161 0.156 0.150 X 0.160 0.158 0.199 Y 0.188 0.170 0.160 0.167

場地無產生震陷的砂土液化現象，場區內強風化土層等效剪切波速度在539.6～611.7之間，屬堅硬場地土。場區周邊1k㎡范圍內上覆土體主要為素填土、雜填土組成，屬軟弱土。

場地素填土覆蓋層最厚處6.0m，結合第4.1.6條規定，場地類別為Ⅱ類，屬建設抗震一般地段， 地震烈度為Ⅵ度，設計地震加速度為 0.05g，分組一組，根據《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）5.1.4款規定設計特征周期為0.35s。

7 結論和建議

7.1 擬建場地位于黔北斷拱貴陽復雜構造變形區之貴陽復式向斜西翼、蔡家關背斜東翼，處于區域性大斷裂（烏當斷裂）影響帶內，場地次級構造發育，地質構造復雜。受次級斷層影響，場地巖層產狀比較紊亂，風化強烈，巖體極破碎。在勘察施工前，擬建場地已完成基坑開挖，現狀穩定。根據現場工程地質調查，場地內無滑坡、崩塌、泥石流及地下采空區不良地質作用存在。

7.2 場地勘察據鉆探揭露，場地覆蓋層為素填土，為軟弱場地土。下伏基巖基分布連續，穩定性較好，屬抗震一般地段，根據《建筑抗震設計規范》GB50011-2010附錄A表A.0.21條，場地抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g，設計地震分組屬第一組，設計特征周期值0.35s。

因此，在巖溶發育地區，有必要先采用物探初勘，若發現異常，再施以鉆探驗證。這樣發現巖溶的幾率應該更高，可以有效的減少工程隱患，這個問題值得業主及相關單位共同關注。

[1]丁榮勝 等，高密度電阻率法和地震映像法在采空區勘察中的應用（J）。物探與化探，2010-12，34(4)

[2]李法濱 等，高密度電阻率法在某采空塌陷區勘察中的應用（J）。交通科技，2011年第1期.

[3]張德元 等，高密度三維地震勘探在四川復雜山區的應用效果（J）。中國煤炭地質，2010-8,22(8).

[4]重慶地質儀器廠：《測井、地震、電法方法技術 論文集》2006.12 北海。

[5]勘探地球物理《 百科詞典 》 [美] R.E. 謝里夫 地質出版社 1990

G322

B

1007-6344（2015）03-0321-01

許啟松（1983-），男，1983年11月，碩士研究生，工程師，貴州地礦工程勘察有限公司。主要研究方向：基礎地質、工程地質、地質災害等。