淺談巖土工程勘察的地基基礎驗槽工作

陳靖

摘要：驗槽作為巖土工程勘察的后期工作，有著極其重要的作用。本文以當前驗槽工作的開展情況為基礎，結合個人巖土工程勘察驗槽的實踐經驗，淺談驗槽時應注意的有關事項。

關鍵詞：巖土工程勘察；驗槽；地基基礎

1.引言

自改革開放以來，乘著改革春風，全國各地大興土木，各大城市相繼大刀闊斧的投入了改建擴建的進程中，城市的發展離不開建設，工程建設也迎來了自己的春天。俗話說“萬丈高樓平地起”，再高的大樓都要從平地修建起，必須把基礎打牢，因此保證地基基礎的質量成了工程建設的重中之重。

2.驗槽目的及內容

巖土工程勘察在野外調查、收集資料的基礎上，采用多種勘探手段，獲取場地原始地質資料，經試驗分析后，提交能準確反映場地工程地質條件和地基基礎建議的勘察報告。勘察工作一般時間緊、任務重，在實際勘察工作中，受成本、工期、基礎形式和場地條件等限制，勘探點布置的間距往往較大，不能過于密集，只能“以點代面”的評價場地工程地質條件。特別在喀斯特地區，可溶性巖石在水長期的侵蝕作用下，于內部形成土洞、溶洞、石芽、溶溝等，導致場地內地基巖土層條件極為復雜，對建筑地基基礎設計、施工帶來直接影響。由于巖溶發育情況不明確、變化大、隱蔽性強，針對這種情況，國家和地方性規范中均提出特殊的勘探點布置要求，以《貴州省建筑巖土工程技術規范》（DB52/ T046-2018）為例，規范中提出對巖溶場地勘探點采用“一樁一孔”或“一樁多孔”布置，確保勘探面上有足夠多的點，以擴大勘探的準確度，保證每根樁均有鉆孔控制。根據鉆孔見洞隙率、線巖溶率、土洞率及基巖起伏面高差等劃分巖溶發育等級，做出正確的工程地質評價。即便如此，在巖溶發育地區的基礎施工過程中，仍常發生基槽開挖后地層與勘察報告描述不一致的情況。為減小地基巖土層的不確定性，保證地基與基礎工程質量，避免因地基與基礎失穩造成建筑物不可逆的損失，做好驗槽工作是工程建設中必不可少的一環。

在我國要求對安全等級為二級及二級以上的建筑物必須施工驗槽，參建各方主體單位相關人員應共同參加，根據施工揭露的地基巖土體性質，結合勘察成果和設計資料，對基槽地基巖土體進行檢查。主要內容為檢驗勘察單位所提交的成果資料是否與場地實際地質條件一致，勘察報告中給出的相關地質條件評價和地基基礎建議方案是否正確和切實可行；建筑軸線位置是否準確，基坑及基礎尺寸是否正確；基礎深度是否達到設計深度，是否存在超挖，基底土層是否被擾動，地基巖土層是否到達設計所要求的地基持力層；是否存在未查明的墓穴、坑洞、古井、軟弱下臥層等；基坑是否積水，基坑邊坡穩定性是否滿足要求。

如發現有上述異常情況，應與參建各方共同協商解決，根據現場情況提出合理有效的處理措施，或提出修改相應設計方案的意見。當與勘察報告出入較大而難以準確把握時，應建議進行施工勘察。

3.驗槽的方法

巖土工程勘察工作采用的勘探點“以點代面”形式具有很大的局限性，而實際地基條件復雜多變，常出現與勘察報告不一致的情況。在驗槽時通過觀察或試打試鉆等方式檢驗開挖揭露出的地基巖土層條件是否與符合勘察報告，對發現的問題采取相應的措施來彌補更正，能有效地保證工程質量。基礎形式的選擇主要受地質條件、結構形式、荷載、工期及成本等因素的影響，不同的基礎形式形成的不同基槽，因此驗槽的重點也不盡相同。

淺基礎可分為擴展基礎、聯合基礎、柱下條形基礎、柱下交叉條形基礎、筏型基礎、箱形基礎、殼體基礎等幾種。淺基礎基槽施工多采用明挖的方式，開挖深度范圍內地基巖土層直觀可見，因此地基土表層以下不可見的軟弱土層、井、洞、坑、墓穴等成為驗槽的重點，對基礎影響較大。基槽開挖至設計標高以上預留20cm～30cm余土暫不挖除，保持基槽底面平整，嚴禁水浸泡及暴曬，清除底部松土、虛土，避免擾動，在墊層施工前進行驗槽工作，待驗槽完畢后由人工清除預留余土至設計標高并澆筑墊層。驗槽主要采用觀察、問詢、釬探、輕型動力觸探等方式，比對地基巖土層性質與勘察報告巖土層描述是否一致，尺寸位置是否有偏差。在對槽壁和槽底的巖土層擾動情況、物理力學性質變化及邊坡穩定性等進行細致檢查分析的基礎上，結合施工中出現的問題，判斷地基持力層的適宜性。釬探和輕型動力觸探普遍應用于天然地基驗槽，可直接檢查淺埋軟弱下臥層或突出硬層、淺埋的古井、墓穴和空洞等埋藏體，通過對檢測數據的分析，可判斷地基持力層的強度和均勻性，檢測數據可作為驗槽依據。對驗槽過程中發現的問題，應及時會同建設各方主體單位協商，根據實際情況采取換填、加固、封填、跨越或更換基礎形式等有效措施，保證工程質量。某工程位于重慶市忠縣，場地位于長江左岸Ⅰ級階地，擬建工程為5棟28層～31層的商業住宅樓，設2層地下室。該項目場地地層主要如下：第①層，素填土；第②層，卵石土；第③層，砂巖。地下室底板放置于第②層卵石土上，采用獨立基礎形式，施工單位在基槽開挖結束后，為搶工期，并未通知勘察單位驗槽，而是直接澆筑墊層并施工基礎。待地下室完工一個月后，部分獨立基礎出現不同程度的不均勻沉降，導致樓板開裂，影響結構安全。業主單位急忙通知建設各方主體單位會同協商，勘察單位提出對事故獨立基礎采用鉆探查明事故原因。經鉆探發現，獨立基礎以卵石土為持力層，而卵石土中局部存在泥槽，泥槽內為沖洪積形成的淤泥質土，卵石土與淤泥質土之間的物理力學性質差異導致基礎出現不均勻沉降。針對現場實際情況，建設、勘察、設計、監理、施工單位進行商討并制定了采用微型樁加固的處理方案。由于本次勘察工作時勘探點布置間距較大，且發生事故的獨立基礎均處于勘探點之間的盲區，泥槽分布無規律性，若正確進行驗槽工作，能及時發現地基土中的軟弱下臥層，早發現早治理，消除隱患。

深基礎是指為把所承受的荷載相對集中地傳遞到地基深層承載力更高的地層上的基礎，如樁基、地下連續墻、墩基和沉井等。其中樁基礎是房建工程中最常見的深基礎類型，根據成孔、成樁、施工方式不同可分為預制樁、人工成孔樁和機械成孔灌注樁。預制樁是采用重錘或靜壓將已成型的樁打入地基土層中，施工中不開挖基槽，驗槽時應檢查施工資料中樁端標高、樁長、貫入度和垂直度等，而承載力和變形模量等力學性質指標應以檢測報告為主。人工成孔樁為干作業施工，應先做好降排水措施，嚴禁邊抽水邊施工，驗槽應在完成樁孔擴大頭并清理完畢后進行。驗槽時技術人員可直接下放到孔底進行觀察，應重點檢查樁端持力層、樁長、樁徑及勘察資料。機械成孔灌注樁根據適用條件不同可分為泥漿護壁鉆孔灌注樁、旋挖成孔灌注樁、沖孔灌注樁、長螺旋鉆孔壓灌樁和沉管灌注樁等。以泥漿護壁灌注樁為例，驗槽時不能直接下到樁孔內檢查，應從井口返漿中獲取新帶上來的巖屑，分析其樁端巖體層位。但對于大部分硬質巖體，難以從細小巖屑中區分巖體的強度和風化程度，故應同時通過對照樁長、樁底標高、勘察報告進行輔助判斷是否達到設計要求的樁端持力層。樁底沉渣厚度是控制樁基施工質量的重要指標，驗槽時采用“測繩法”進行量測。沉渣厚度對端承型樁不應大于50mm，摩擦型樁不應大于100mm，抗拔、抗水平力樁不應大于200mm。一次清孔在鉆進終孔后，二次清孔在鋼筋籠吊裝之后，混凝土澆筑之前進行，對于沉渣厚度不滿足要求的樁孔，可根據土層情況采用正循環鉆進，反循環清孔，待沉渣厚度滿足要求后方可澆筑混凝土。在喀斯特地區，土洞、溶洞、石芽、溶溝等溶蝕現象隱蔽性強，且在小區域范圍內也有較大變化，前期勘察難以完全查明其分布情況。而樁基礎承受荷載大，樁端持力層要有足夠的厚度，以滿足承載力和穩定性要求，因此查明樁端持力層以下受力變形深度范圍內的巖溶發育情況十分重要。現階段巖溶發育地區地基基礎施工中大多要求進行施工勘察，即采用超前鉆，一般是在樁設計圖出來之后，樁孔施工到位，澆筑混凝土之前進行，采用一樁一孔、大樁多孔方式進行，探查基底持力層厚度。對于施工勘察中發現的持力層厚度不滿足要求的樁孔，根據溶洞大小、貫通性、充填物性質等可采取注漿封堵和加深樁長穿洞等處理措施，以保證持力層承載力和穩定性滿足設計要求。超前鉆能有效查明樁底持力層巖溶發育情況，但往往造成項目施工工期延長，且在已開挖的樁孔上鉆探具有一定的危險性，而采用其他方式又難以替代，因此創新勘察的手段仍是我輩巖土人的重要責任！

復合地基為天然地基經置換或加固處理后的地基，其場地地質條件與勘察成果已截然不同，因此勘察成果已不能完全適用于地基基礎驗槽。復合地基驗槽應在地基處理完成并達到預期效果、開挖至基底設計標高后進行。場地地基均勻性、承載力、基體和增強體物理力學性質指標等應以檢測報告為主，輔以常用的驗槽方法，并在施工過程中實時跟進，掌握現場情況，綜合判斷地基基礎施工質量。

4.驗槽（樁）在巖土工程勘察中現實狀況

自從我國開始實行建筑物新建及改建須要進行巖土工程勘察制度以來，勘察行業一直秉承著技術先進，經濟合理，確保工程質量，提高投資效益的準則，建筑地基基礎工程質量得到有效保障。但是回顧國內近十幾年建筑工程行業，“樓倒倒”“樓歪歪”“樓脆脆”等工程質量事故仍層出不窮，不但讓民眾對國內建筑工程質量失去信心，也給參與工程建設的各方單位人員敲響警鐘。隨著建筑工程行業蓬勃發展而伴生的違法分包、轉包等行為也屢禁不止，在部分監管不足地區已經成為常態，而勘察作為建筑行業的主體單位之一，自然而然的成了此等違法行為的重災區。在我國只要擁有相應勘察資質的單位便可在其資質范圍內承接項目，自改革開放以來，特別是90年代末21世紀初期建筑行業的興起導致勘察單位數量急劇增長，勘察單位逐漸從國企向私企發展，大量人員投入勘察市場，技術水平參差不齊。但是市場總體份額是一定的，為了承接更多的項目從而獲取更大的利益，導致出現以不合理的降低價格為手段的惡性競爭，其中還存在著無資質的個人通過關系運作承接項目后轉包給有資質單位從而賺取差價利潤等行為。價格的降低迫使很多勘察單位通過減少勘探成本來增加項目利潤，因此勘察過程中的偷工減料、弄虛作假及忽視后期驗槽工作等屢見不鮮，由此產生的工程質量事故后果令人擔憂。作為勘察工作后期的驗槽部分，勘察單位相關人員往往只是在接到驗槽通知后，于驗槽當天對場地基槽進行檢查，對于基槽開挖的整個過程及施工中存在的問題并無清楚認識。甚至部分勘察單位派遣嚴加驗槽的人員根本未參與過此工程的前期勘察工作，對場地工程地質條件并不了解，自然也無法正常行使驗槽職能，只是草草簽字蓋章，把驗槽工作變成一種“走過場”的形式，為工程質量埋下很大的隱患和風險。

參建各方應有明確的責任心，不要忽視巖土工程勘察過程中的每一道環節，更不要忽視施工驗槽。我國于2003年先后發布《建設工程質量責任主體和有關機構不良記錄管理辦法》（試行）和《工程建設項目勘察設計招標投標辦法》，著力于規范建筑市場，加大管理力度。對已建立起來的資質審查、合同備案、從業人員登記、施工驗槽、施工圖審查等制度嚴格把關，一旦發現超越資質、掛靠或鑒證的單位或個人，應依照有關行政法規進行處罰，責令改正。

5.結束語

地基基礎是建筑物的根基，巖土工程勘察是確保地基基礎工程質量的前提。通過驗槽在驗證勘察成果的同時，也能發現勘察工作未發現的問題，消除地基基礎中存在的潛在隱患，確保建筑工程質量安全。參與勘察工作的單位和個人應充分重視驗槽的重要性，端正態度，提高工作素養，提升技術水平，緊扣細節，慎之又慎，守住質量關，做好驗槽工作，為建筑工程保駕護航。

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