巖土工程中的基坑勘察技術(shù)

李曉寧

摘 要：文章以某工程項(xiàng)目為實(shí)例，對(duì)巖土勘察任務(wù)、勘察方法、勘探點(diǎn)布置與勘探孔深度及地質(zhì)、水文情況分析等內(nèi)容進(jìn)行了分析，著重探討了基坑工程巖土勘察技術(shù)。

關(guān)鍵詞：基坑勘察；巖土工程；勘探點(diǎn)布置；基坑支護(hù)

1 工程概況

擬建建筑物為高層住宅建筑，地上30層，地下2層，規(guī)劃面積約為5943m2。框架結(jié)構(gòu)，采用樁基礎(chǔ)。主體結(jié)構(gòu)的絕對(duì)高程為8.1，負(fù)二層地板頂標(biāo)高為-9.16m，負(fù)一層地板頂標(biāo)高為-5.60m。根據(jù)高層主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等條件，基坑為規(guī)則的矩形，軸線間距約60.3m，面積約為6490m2，周長約為332m。在場地東北方有河道堤壩，與建筑距離約為500m左右。南邊有桿塔等構(gòu)造物。根據(jù)建筑高度和基坑周圍環(huán)境、基坑深度等條件，確定本次基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)。

2 基坑勘察設(shè)計(jì)與實(shí)施

2.1 勘察任務(wù)

了解基坑場地及周邊的巖土分布情況、物理力學(xué)性質(zhì)，分析巖土的地震液化、膨脹性等情況。對(duì)地下水位類型、滲透性、水量及承壓性等進(jìn)行分析，并確定最終結(jié)果，為基坑工程設(shè)計(jì)與施工提供數(shù)據(jù)。掌握?qǐng)龅刂車ㄖ贾谩⒌叵鹿艿啦贾眉笆欠裼腥芏吹惹闆r。確認(rèn)場地及周圍是否有不良地基，如何規(guī)避不良地基帶來的影響，確保基坑施工安全。

2.2 勘探方法

根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定和以往工程經(jīng)驗(yàn)，本次基坑巖土勘察操作鉆探、靜力觸探、原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)等方法。其中，室內(nèi)土工試驗(yàn)具體包括含水率試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)等常規(guī)試驗(yàn)，及顆分試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)等。勘探與試驗(yàn)過程中，需要配置衛(wèi)星定位儀、是經(jīng)緯儀、鉆機(jī)、觸探等機(jī)械設(shè)備。

當(dāng)然，除了采用科學(xué)的探勘技術(shù)方法外，還需科學(xué)設(shè)計(jì)勘察組織方案，建立勘察工程項(xiàng)目組，專職負(fù)責(zé)巖土勘察工作。在整個(gè)巖土勘察中都要堅(jiān)持“安全第一，責(zé)任到位”的工作方針，嚴(yán)格落實(shí)勘察質(zhì)量和生產(chǎn)安全保障工作，圓滿、成功的完成巖土勘察工作任務(wù)。

2.3 勘探點(diǎn)布置及勘探孔深度

項(xiàng)目部根據(jù)業(yè)主提供的建筑規(guī)劃平面圖，利用衛(wèi)星定位儀進(jìn)行現(xiàn)場布孔，并具體鉆孔施工。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（DGJ08-37-2012）中的相關(guān)規(guī)定，基坑安全等級(jí)為一～二級(jí)，觸探孔間距應(yīng)設(shè)置在20～35m之間；安全等級(jí)是三級(jí)的基坑工程，勘探孔間距應(yīng)設(shè)置在30～50m之間。如果相鄰勘探孔之間的土層變化較大，可以在兩個(gè)勘探孔之間增加勘探孔，對(duì)勘探孔進(jìn)行加密處理，此種情況下的勘探孔間距不應(yīng)大于10m。本勘探工程安全等級(jí)為一級(jí)，勘探孔間距設(shè)置在20～35m之間。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（DGJ08-37-2012）中的相關(guān)規(guī)定，勘探孔深不應(yīng)小于基坑深度的2.5倍。本基坑工程的開挖深度約為6.5～8.7m之間，所以勘探孔深度約在16.25～21.75m之間。

本基坑工程勘探孔布置為146孔，其中靜探觸探孔有34個(gè)，鉆探孔有112個(gè)。具體的勘察工作量如表1所示。

表1 本基坑巖土勘察工作量情況表

2.4 巖土勘察結(jié)果

2.4.1 地基土情況

根據(jù)勘察結(jié)果顯示，本場場地平坦，屬于長江漫灘地貌。探勘具體分布與特征情況如下：

新填土：呈現(xiàn)灰黃灰色，比較松散，主要成分為粉質(zhì)粘土，其中混雜著較多的碎石、碎磚等成分，干強(qiáng)度低，韌性低。素填土：呈現(xiàn)灰色，屬軟塑，干強(qiáng)度低，韌性低。粉質(zhì)粘土：呈現(xiàn)黃色，絕大部分屬可塑，少部分屬軟塑。關(guān)澤反應(yīng)偏弱，干強(qiáng)度中等，韌性中等。粉質(zhì)粘土-粉土：呈現(xiàn)灰色，主要成分為粉土，為流塑狀。其中，粉土比較密實(shí)，為低塑性。整體上土質(zhì)不夠均勻，光澤反應(yīng)弱，干強(qiáng)度低，韌性低。淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：呈現(xiàn)灰色，屬流塑狀，其中存在夾薄層粉土。整體上廣泛反應(yīng)偏弱，干強(qiáng)度中等，韌性中等。粉質(zhì)粘土-淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：呈現(xiàn)灰色，為軟塑-流塑狀。同樣含有夾薄層粉土，土質(zhì)均勻程度差，光澤反應(yīng)偏弱，干強(qiáng)度中等，韌性中等。

2.4.2 水文情況

本場地地下水位屬于潛水層，覆蓋層含有一定深度的含水層。主要補(bǔ)給水為側(cè)向河流補(bǔ)給、地表徑流補(bǔ)給、大氣降雨補(bǔ)給。由于位于長江漫灘地貌范圍內(nèi)，地下水位交較淺，基坑開挖深度范圍內(nèi)具有含水量較大，透水性較強(qiáng)，其中新填土、素填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土中賦存地下水。受季風(fēng)氣候影響，地下水位埋深隨著季節(jié)變化而比變化，變化幅度在0.61～1.52m之間。

2.4.3 周圍建筑物及地下管線布置等情況

從勘察結(jié)果看，基坑工程?hào)|北方有河道堤壩，南邊有桿塔等構(gòu)造物，地下有電纜等工程。基坑開挖前，與相關(guān)部門進(jìn)行協(xié)商，最大程度減少對(duì)周圍建筑物或構(gòu)造物的損壞。

2.4.4 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)建議

根據(jù)實(shí)地踏勘情況，基坑場地位于河流區(qū)域，場地范圍內(nèi)多為粉土，滲透性強(qiáng)。進(jìn)行基坑開挖時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生大量的基坑水，必須采用降水措施。由于該建筑距離河流堤壩較近，進(jìn)行降水時(shí)不僅要考慮如何降水，還要考慮多壩體保護(hù)問題，以免引發(fā)流砂、管涌等不良地質(zhì)情況，造成壩體失穩(wěn)。因此，基坑工程采用止水墻降水方式。通過這種方式降低土層的滲透性，阻礙流砂運(yùn)動(dòng)。由于基坑南面有一些構(gòu)造物，為避免基坑開挖影響到周圍構(gòu)造物安全，應(yīng)對(duì)基坑側(cè)壁進(jìn)行保護(hù)，以免側(cè)壁發(fā)生坍塌而造成周圍構(gòu)造物地基不穩(wěn)定，引發(fā)坍塌等事故。

綜合地質(zhì)條件、基坑深度和周邊環(huán)境等情況，本基坑采用灌注樁，設(shè)置三四個(gè)支撐，支撐為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)撐+角撐，以及單排止水樁，明溝集水井排水的支護(hù)方案。同時(shí)，采用支護(hù)分層開挖方式，將出土口設(shè)置在場地東側(cè)。另外，為保護(hù)基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可以在主體結(jié)構(gòu)外墻的1.2處設(shè)置圍護(hù)樁，避免發(fā)生坍塌等工程事故。

3 結(jié)束語

在基坑巖土勘察中，最重要的工作是設(shè)計(jì)勘察方案和技術(shù)交底，合理選擇適合的勘察技術(shù)，如原位測(cè)試、室內(nèi)土工試驗(yàn)等，確保野外勘探作業(yè)質(zhì)量與相關(guān)數(shù)據(jù)分析工作質(zhì)量，以便得到正確的地基土層分布與特征、地下水位等情況，確認(rèn)地基土的物理力學(xué)性能指標(biāo)，為基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)與施工提供需要的數(shù)據(jù)。

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