巖土工程勘察外業技術措施與分析評價應用探究

梁林柯

摘 要：巖土工程勘察工作是工程項目建設的基礎工作，是工程設計和施工的重要前提。結合烏當區松溪河環溪河水生態環境綜合治理項目溫泉南路2#橋巖土工程勘察應用實例，從勘察工作方法、勘孔布置及主要工作量等方面對外業技術措施進行了分析，并從場地穩定性及適宜性評價、場地地下水和地表水評價、巖土工程參數分析評價、地基基礎方案分析等方面，對勘察分析評價工作進行了總結和探討。

關鍵詞：巖土工程；勘察；外業技術措施；分析評價

中圖分類號：TU412? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）05-0095-03

0 引言

烏當區松溪河環溪河水生態環境綜合治理項目總規劃總建筑用地面積38 900.2 m2，總規劃建筑面積187 850.8 m2。其中溫泉南路道路工程全長1 225.357 m，路寬18.00 m，道路分為左右兩幅，每幅寬7.00 m，左右幅人行道寬2.00 m，為雙向四車道。

根據設計方案可知，溫泉南路在里程樁號K0+919.512～K1+120段左右幅設計為橋梁（2#橋），2#橋全長200.488 m，設計荷載為城-A級，設計安全等級一級，結構形式為混凝土梁式橋，全寬9.0 m。橋臺（墩）擬采用樁基礎，設計柱荷載值20 000 kN/柱，擬建物對沉降敏感。大橋重要性等級為一級。該場地地質情況、地形地貌較復雜，故場地復雜程度等級為二級；巖土種類較多，不均勻，性質變化較大，場地巖土條件等級為二級，因此將溫泉南路2#橋的巖土工程勘察等級定為甲級。

1 巖土工程勘察外業技術措施

1.1 勘察工作方法

溫泉南路2#橋巖土工程詳勘工作，是以野外地質調查、測繪、工程地質鉆探為主，輔以工程測量、鉆孔水位觀測、室內巖土試驗及原位測試等綜合勘察手段和方法，對場地的不良地質現象、地基巖土構成及場地地下水的埋藏條件等情況進行了全面細致的了解[1]。

詳勘工作主要包括：①地表地質調查。②巖芯鉆探，鉆探施工采用6臺XY-100/150/200型油壓回轉鉆機進行施工，勘探點布置及鉆進深度按設計要求及規范執行。③巖土樣試驗。現場共采集8件巖芯樣、2件水樣，送檢測中心作室內常規試驗。④鉆孔聲波測試。對場地內的鉆探孔逐樁進行了聲波測試，測點間距為0.20 m，共測試鉆孔26個，測試井段長782.5 m，測試點3913點。⑤測量放孔。在測量控制點的基礎上，根據設計柱位圖資料，使用GPS測繪儀進行鉆孔定位及孔口高程測量。⑥簡易水文觀測。于全部鉆孔施工結束24 h后對鉆孔內水位進行觀測。⑦資料整理。巖土工程勘察室內資料整理共完成建筑物總平面布置圖1張，工程地質剖面圖16張，鉆孔柱狀圖26張，巖土工程勘察報告1份。

1.2 勘察工作布置及完成情況

根據設計提供的橋樁位圖，按一樁一孔進行鉆探。鉆孔布置在橋軸線其兩側，在橋臺（墩）基礎輪廓線的周邊或中心布孔，2#橋總共布孔26個鉆探孔。鉆孔深度根據設計提供的最大單樁荷載進行控制[2]。橋梁樁基鉆孔深度不小于15.0 m，對于挖方段的橋梁樁基，鉆孔在最低層路面設計標高以下的深度不小于15.0 m。對于一個群樁承臺地面存在較大高差的樁基，鉆孔應保證最低點標高以下的深度不小于15.0 m。

通過踏勘、資料收集、調查走訪等獲悉，結合橋墩（臺）荷載、預估巖石地基承載力基本容許值及橋梁基礎的嵌巖要求綜合考慮，橋梁鉆孔深度控制在基底以下且河床以下中風化基巖不小于20.0 m，控制性鉆孔按規范要求需比一般性鉆孔加深3.0～5.0 m。本次巖土工程勘察主要工作完成量詳見表1。

2 巖土工程勘察分析評價

2.1 場地穩定性及適宜性評價

根據現場勘察結果可知，場地地形起伏較大，局部坡陡，地層巖性變化較大，巖體為單斜構造。擬建橋梁通過地段及附近無活動性斷層、滑坡、泥石流、巖溶塌陷等不利于工程的不良地質現象及地質構造[3]，適宜擬建橋梁的建設。

根據地表調查和鉆探可知，場地內除巖溶外，無活動斷層發育，場區無滑坡、崩塌、泥石流和地裂縫等不良地質災害現象[4]。場地第四系覆蓋層厚度0.0～15.7 m，主要由素填土、粉質粘土構成，無液化土層存在。擬建場地屬抗震不利地段。場地下伏基巖抗壓強度高，地層分布連續，是良好的地基持力層。

綜上所述，擬建場地穩定，適宜建設。

2.2 場地地下水和地表水評價

擬建場地地勢相對較高，松溪河流等地表水對擬建橋梁基礎施工影響小，為避免雨季雨水迅猛，增加基坑積水量，增加施工難度，建議在基礎施工周邊設置合理，相互連通的排水溝渠，并做好排水設施。根據鉆孔水位測試，場地為地下水徑流區，具有水位埋藏淺、分布不均勻、水量差異性大，局部水量較大等特點。場地內局部孔樁開挖較深，深基礎施工時存在基底涌水的可能，須采取有效的安全防護措施，確保施工安全。同時注意采取有效抽排水措施，防止抽排水對其周邊環境產生不利影響[5]。

據區域水文地質資料，擬建場地為地下徑流區，大氣降水為地下水主要補給源，其腐蝕性評價詳見表2、表3。

結合當地工程經驗，場地地表水水質類型與其賦存地層巖性有關，場地環境類別屬Ⅱ類濕潤區，環境水和土對混凝土結構具微腐蝕性。

2.3 巖土工程參數分析評價

考慮勘察工作時對土樣產生的不利影響，并結合鉆探揭露地質情況、附近基巖露頭、樣品測試結果，考慮到擬建場地巖石特征，結合當地建筑經驗，地基承載力特征值詳見表4。

2.4 地基基礎方案分析

勘察作業及試驗結果表明，場地素填土層，表層分布，厚度不均勻，不應作橋梁地基持力層。持力層主要為粉質粘土，局部分布強風化灰巖，分布于基巖表層，風化較強烈，縱向厚度變化大，局部分布，不選作橋梁的地基持力層。中風化灰巖厚度大、連續，為理想的地基持力層。

2.4.1 基礎方案建議

本次勘察，局部地段覆蓋層較厚，基巖埋深相對較深，建議以中風化基巖作為橋臺（墩）的地基持力層，基礎形式根據地基持力層埋深和結構荷載，建議采用樁基礎，基底嵌巖深度建議至有效持力層下不小于樁身直徑的3倍。由于場地處于原溫泉路旁，地勢較陡，作業面相對受限，建議采用人工挖孔灌注樁。同一橋臺（墩）基礎埋置高差不宜過大，且施工工藝應統一。

2.4.2 樁基礎評價

場地覆蓋層主要為素填土，局部厚度較大，不連續，局部地段土層較深，樁基穿過的土層較厚，對樁基施工有較大影響，故應加強孔樁護壁。據鉆探揭露，場地溶洞、溶溝、溶槽中等發育，巖面起伏較大。樁端置于巖層面隆起或斜面處時，有導致滑移的可能。在樁底應力擴散范圍內有淺埋巖溶洞隙，必須進行地基基礎處理，確保樁底巖體的穩定性。中風化巖分布較連續，厚度較大，巖石地基承載力特征值較高，對樁基礎的穩定性有利[6]。

場地覆蓋層主要為素填土，厚度0.0～15.70 m，平均厚度為5.60 m，素填土結構松散，成樁條件較差，在樁基施工期間可采用間隔開挖、排樁跳挖、多節護壁等施工措施[7]。由于場地處于原溫泉路旁，地勢較陡，作業面相對受限，建議采用人工挖孔樁。場地地勢較為陡峭，需場平后方可進行基礎施工，棄土及時清運，交通便捷，施工條件較好。

3 結束語

烏當區松溪河環溪河水生態環境綜合治理項目溫泉南路2#橋，因場地處于巖溶地區，且巖溶中等發育，受鉆探點孔徑影響，所揭露地質現象有限，樁基施工中，出現半巖半土或基巖面推遲及提前出現的情況，均屬正常現象。地勘建議持力層標高為建議值，具體位置應以現場驗槽為準。樁端全斷面嵌巖，保證地基穩定。

場地巖溶中等發育，樁基施工（特別是大于10 m的樁位和穿過溶洞段）中，溶洞及深溶溝段在施工時易形成涌土和涌水現象，應制定專門的施工方案和施工人員安全措施（即有關應急防護預案），并加強護壁措施，嚴格按照倒掛護壁法施工，確保施工人員安全與成樁質量。由于個別柱位樁長較長，若相應地下水水量較大，應首先施工該類孔樁，并加強護壁強度，作抽降地下水井點，以便其余樁孔施工。孔樁涌水主要來自上層滯水、大氣降水及基巖裂隙水，可采用明溝集中排水于場地外，作好四周地面的疏水、截排水工作。

對橋臺基坑邊坡穩定性分析后，若邊坡不穩定，根據擬建場地環境、地形、地質條件，從安全、施工管理和經濟性的角度考慮[8]，建議采用錨噴或擋墻進行支護處理。基礎施工爆破會影響周邊建筑物穩定性，建議采用人工鑿進或控制爆破，確保周邊建筑物穩定安全。場地巖體層面裂隙、構造裂隙、隱節理較為發育，人工的劇烈擾動將破壞巖體完整性，降低地基承載力。基礎基坑施工，距基礎埋深1.0 m范圍內，巖石開挖，嚴禁爆破。樁基建議采用人工挖孔樁，樁基礎底面嵌巖深度不應小于3d。基礎開挖到持力層后應加強現場驗槽。

參考文獻

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