小螺紋鉆孔在上海地區(qū)常見勘察工程中的典型案例應用分析

郁飛

（上海市巖土地質(zhì)研究院有限公司，上海200072）

1 概述

上海地區(qū)位于長江三角洲入海口東南前緣，自晚新生代以來沉降緩慢，故第四系發(fā)育，沉積層厚度約150～400m，主要為粘性土與砂性土交互的碎屑沉積物，由下而上具明顯韻律性變化規(guī)律。本地區(qū)表部則分布了大量溝渠、河流、浜、塘等，隨著城市的發(fā)展變遷，淺部地層條件在人類活動的影響下發(fā)生著劇烈變化。各類建（構(gòu)）筑物的建設，一般均需要查明淺部地層情況，而在眾多勘測手段中，小螺紋鉆孔是本地區(qū)應用最廣泛、最有效的方法之一。

2 工程案例分析

2.1 淺基礎建（構(gòu)）筑物

在上海地區(qū)，對于如門衛(wèi)、垃圾房等一般荷載較小、對變形要求不高的輕型建（構(gòu)）筑物，設計常采用天然地基方案。對于采用天然地基的建（構(gòu)）筑物而言，淺部地層的重要性不言而喻。為了確定擬建建（構(gòu)）筑物適宜采用的地基持力層及相應的設計參數(shù)，則需要查明淺部地層分布情況，一般可采用布置小螺紋鉆孔結(jié)合原位測試手段的方案。根據(jù)上海市標準《巖土工程勘察規(guī)范》（DGJ 08-37-2012）[1]相關條文，小螺紋孔的平面布置可沿著建（構(gòu)）筑物周邊、角點等，布置深度則可參考鄰近的地層情況，并結(jié)合小螺紋孔的實際施工能力通常設定為3～5m。

上海某船廠需在一小型維修船塢上空架設一部行車，根據(jù)廠內(nèi)人員介紹，該船塢建造于20世紀80年代，至今已有30多年，船塢建造時塢兩側(cè)回填了較厚填土。該船塢平面（長、寬）尺寸約40m×12m，擬建行車最大載重18t，設計擬采用樁基礎，考慮采用預鉆孔預制樁或鉆孔灌注樁。在勘察過程中，工程師沿著行車軌道方向布設了2排螺紋孔，經(jīng)現(xiàn)場鑒別，場地地面有一層約15cm厚水泥地坪，下部至約3.2m主要為素填土（粘性土），且土質(zhì)較為均勻致密。考慮到樁基施工對船塢影響相對較大，故工程師臨時對該層素填土加做了3組輕型動力觸探，最終認為該層素填土可考慮作為擬建行車的天然地基持力層，估算其地基承載力設計值fd為80kPa（未經(jīng)深寬修正）。后設計據(jù)此調(diào)整設計方案，采用了天然地基，既縮短了建造工期，也為業(yè)主節(jié)約了建設費用，該行車運行正常至今。故巖土工程師在此類輕型建（構(gòu)）筑物勘察過程中應靈活應用小螺紋鉆孔結(jié)合其他勘察手段如靜力觸探、輕型動力觸探等，以提供相應的地基設計參數(shù)，配合設計使地基基礎設計方案更經(jīng)濟合理。

2.2 樁基礎

除部分荷載較小的輕型建（構(gòu)）筑物采用淺基礎外，多數(shù)建(構(gòu))筑物采用樁基礎。對于采用樁基礎的建筑工程，我們?nèi)詰訌娖錅\部地層的勘察，一方面淺部地層對基礎沉降有較大影響，另一方面其對基礎施工過程亦可能產(chǎn)生影響。

金山區(qū)某企業(yè)新建廠房基礎均擬采用樁基，詳勘時擬建場地內(nèi)堆放了較多建筑材料，故大部分小螺紋鉆孔未實施。由于趕工期，場地清理后業(yè)主未通知勘察單位補充實施螺紋孔，打樁機即進場施工。在施工過程中，場地西、北側(cè)的多臺樁機出現(xiàn)下陷，機身傾斜，危及施工安全。業(yè)主緊急召集勘察、設計、施工、監(jiān)理等相關單位召開會議。會上勘察單位提出場地內(nèi)可能存在暗浜，在施工機械重壓下導致暗浜區(qū)域地面出現(xiàn)下陷，導致機身傾斜等。會后，施工單位樁機出場，勘察單位補充實施了小螺紋鉆孔。擬建各廠房均勻分布于整個場地，故小螺紋孔沿整個場地布置，重點控制各擬建廠房的角點及軸線，在實施過程中若發(fā)現(xiàn)暗浜則按不大于3m間距進行插孔以進一步控制暗浜邊界。最終，勘察資料顯示場地被一條近東西-南北向“L”形大面積暗浜穿過（參見圖1）。施工單位對場地內(nèi)暗浜進行挖除換填處理后，樁機再次進場施工，總耗時近2周，進出場2次，造成一定的經(jīng)濟損失及工期延誤。故小螺紋鉆孔的實施對于采用樁基礎的工程也同樣重要，不止是應規(guī)范要求，在特定條件下也對施工安全產(chǎn)生重要影響。

圖1 該場地螺紋孔布置及暗浜分布圖

2.3 基坑工程

基坑工程，顧名思義即要進行開挖，對部分地層進行挖除，故其淺部地層的查明往往不能引起業(yè)主或設計的重視。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（DGJ 08-37-2012）[1]及《基坑工程技術規(guī)范》（DG/TJ08-61-2010）[2]中相關條文，基坑工程須沿基坑邊界布置小螺紋鉆孔，螺紋孔間距不大于15m，這是考慮到在基坑圍護過程中，淺部的松散雜填土或暗浜填土等易造成圍護坍塌等不利影響。

浦東新區(qū)某住宅工程，擬建場地下設1層地下車庫（坑內(nèi)局部為2層），基坑開挖深度3m（局部5m）?？辈爝^程中，勘察單位沿1層基坑外邊界布置了小螺紋鉆孔，資料顯示其淺部約1.0m以淺為雜填土，約1.0～2.5m間為粘土，2.5～4.0m間為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（未穿）。施工單位完成圍護（水泥土攪拌樁重力式擋墻）施工一段時間后開始進行開挖施工，在2層基坑開挖時，其圍護結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)了變形過大，勘察單位對2層基坑邊界補充布設了小螺紋孔，發(fā)現(xiàn)該段基坑邊界處有一段暗浜分布，及時處理后方順利施工。這是基坑工程勘察時一類常見的特殊情況，俗稱“坑中坑”（參見圖2），亦是容易被忽視的一種情況。故在基坑工程中，采用小螺紋孔查清基坑邊界，尤其是不同深度邊界交接處淺部土層情況是必需的。

圖2 “坑中坑”及螺紋孔布置示例圖

2.4 道路工程

除采用樁基的高架道路外，一般市政道路工程均采用天然地基，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（DGJ 08-37-2012）[1]，為查明沿線道路淺部地層情況，小螺紋鉆孔一般沿道路走向在其兩側(cè)范圍內(nèi)布置，勘探孔間距控制在15m以內(nèi)。需注意的是，道路工程為線狀工程，其長度較大，而在上海地區(qū)，分布較多的溝渠、河流、浜、塘等，故在道路工程小螺紋孔布置時應加強對歷史資料的收集，如查閱上海歷史河流圖集等，以期更有針對性地布置小螺紋鉆孔，盡量避免漏過查明淺部不良地質(zhì)條件。

寶山區(qū)某道路工程，該道路為城市支路，道路紅線寬度20m，長度約400m，道路一側(cè)下方敷設市政排水管道。在勘察階段，勘察單位沿道路布置了小螺紋鉆孔，孔間距在15m以內(nèi)，滿足相關規(guī)范要求。最終的勘察成果顯示其淺部地層分布情況如下：0～1.2m為素填土，以粘性土為主，夾少量植物根莖等；1.2～2.6m為灰黃色粉質(zhì)粘土；2.6～4m為灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（未穿）。根據(jù)上述地層情況，設計擬對素填土進行碾壓夯實等處理措施后，采用其作為道路的天然地基持力層。實際施工過程中，施工單位在鋪設管道時發(fā)現(xiàn)了一段寬約8m的灰黑色浜土。暗浜填土土質(zhì)極差，若道路工程采用其作為路基持力層，則路面很容易產(chǎn)生沉降甚至塌陷等，導致路面破損。為此，業(yè)主召開多方會議，以查清原因。后勘察單位通過調(diào)閱上海歷史河流圖集發(fā)現(xiàn)該段道路處曾經(jīng)分布有一條河浜，再次經(jīng)過加密布置小螺紋鉆孔查明了暗浜邊界。該暗浜恰好橫穿該條道路，由于其寬度約8～10m，剛好避開了原布設的小螺紋鉆孔（參見圖3、圖4）。故在線狀工程或者大面積的場地勘察過程中，在布置小螺紋鉆孔時加強資料的收集，可起到事半功倍的作用。

圖3 道路螺紋孔布置圖（按規(guī)范布置）

3 結(jié)語

小螺紋鉆孔作用主要是查明淺部障礙物、暗浜等不良地質(zhì)條件，其在上海地區(qū)各類勘察工程中均有應用。工程師在勘察過程中應對小螺紋鉆孔的實施提起足夠的重視，在不同的工程中采取各自相適宜的布置方案，做好相關資料的收集工作，在實施過程中認真鑒別，加強對淺部的勘察成果的整理[3]，往往能夠及時發(fā)現(xiàn)淺部地層不利因素，從而先行處理，避免后期不必要的麻煩。

圖4 道路螺紋孔布置圖（加密查清浜邊界）

[1]DGJ 08-37-2012上海市標準《巖土工程勘察規(guī)范》[S].

[2]DG/TJ08-61-2010上海市標準《基坑工程技術規(guī)范》[S].

[3]馮銘璋.淺表地質(zhì)現(xiàn)象對工程建設的影響及其勘探技術[J].上海地質(zhì)，1998（3）.