對(duì)建筑工程中的巖土工程勘察技術(shù)分析

林 濤 金 堂

（金堂縣建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)所，四川 成都 610400）

1.工程概況

我市某單位綜合辦公樓，樓高主樓11層、副樓3層，我公司承接了該工程項(xiàng)目的巖土工程勘察工作。下面就該項(xiàng)目巖土工程勘察過(guò)程中的方法及建議進(jìn)行了論述。

2.巖土工程勘察中應(yīng)注意的問(wèn)題

2.1.地下水的測(cè)定。本建筑場(chǎng)地在鉆孔揭露深度范圍內(nèi)，所有土層均為弱透水層。地下水主要靠大氣降水滲透補(bǔ)給，季節(jié)變化對(duì)地下水位影響不大。勘察期間測(cè)得初見(jiàn)地下水位深度的范圍值為1.70-3.15m，平均值為2.16m；穩(wěn)定地下水位深度的范圍值為1.40-2.01m，平均值為1.60m。建議抗浮設(shè)防水位為2.00m。經(jīng)分析得知，本建筑場(chǎng)地的含水層，水下連通性較差，基坑施工等受靜、動(dòng)壓力的影響不大。實(shí)際地下水位量測(cè)存在以下幾個(gè)問(wèn)題：①應(yīng)同時(shí)觀測(cè)地下水位，量測(cè)時(shí)間須在最后一個(gè)鉆孔施工24h后。②地下水位觀測(cè)應(yīng)考慮周圍地下水開(kāi)采情況的影響，若量測(cè)時(shí)間正好處于附近抽水井抽水下降漏斗時(shí)，所量測(cè)到的地下水位肯定偏深。③水位量測(cè)應(yīng)與鉆孔坐標(biāo)、標(biāo)高回測(cè)相結(jié)合。④要分析近年地下水的變化幅度以及歷史最高水位、最低水位。⑤鉆孔深度范圍內(nèi)有2個(gè)以上含水層時(shí)，應(yīng)分層量測(cè)水位，在鉆穿第一含水層（到下一含水層之前）并進(jìn)行靜止水位觀測(cè)之后，采用套管隔水，抽出孔內(nèi)存水，變徑鉆進(jìn)，再對(duì)下一含水層進(jìn)行水位觀測(cè)。這樣量測(cè)到的水位才是含水層分層水位。

2.2.勘探孔深度及間距。根據(jù)基礎(chǔ)形式及結(jié)構(gòu)形式的不同，勘探深度也會(huì)不同。如：一般5～6層磚混結(jié)構(gòu)住宅，勘探孔深15m基本可滿足要求，而5層框架結(jié)構(gòu)商場(chǎng)由于柱網(wǎng)的柱荷載大，基礎(chǔ)面積大甚至可能采用樁基，則勘探孔深度15m一般不夠。地層工程地質(zhì)性質(zhì)不同，勘探深度也不同。埋藏較淺且工程地質(zhì)性質(zhì)好的密實(shí)碎石土及基巖地區(qū)勘探孔深度較淺，而工程地質(zhì)性質(zhì)差的淤泥及松散雜填土地區(qū)勘探孔深度較深，這就要求在勘探前對(duì)勘探區(qū)域地層大致情況有所了解，做到有的放矢。地基復(fù)雜程度不同，勘探點(diǎn)間距不同。在勘探時(shí)遇到復(fù)雜地基情況，應(yīng)按規(guī)范要求加密勘探點(diǎn)，不能局限于經(jīng)濟(jì)或時(shí)間等因素而堅(jiān)持原勘探方案不變，事必難以查明場(chǎng)地真實(shí)的工程地質(zhì)情況，埋下工程隱患。這種情況在工程勘察市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)劇烈而盲目壓價(jià)的地區(qū)較為嚴(yán)重。對(duì)于高層建筑，勘探孔間距要比一般建筑的小，且安全等級(jí)高的要更小。實(shí)際上鉆孔間距主要取決于場(chǎng)地的復(fù)雜程度上,即場(chǎng)地是否存在暗溝、塘等異常帶，保證鉆探所揭露地層能準(zhǔn)確反映水平和垂直方向土質(zhì)情況及地下水存賦形態(tài)等，而不是建筑物安全等級(jí)決定孔距，當(dāng)然布孔位置也要考慮到擬建建筑物的條件，如在主體建筑角上、荷載和建筑體形變異較大處應(yīng)有勘探點(diǎn)進(jìn)行控制；另外對(duì)于不同地貌交界處也應(yīng)加密勘探點(diǎn)。

勘探孔深度總結(jié)如下：

（1）天然地基。控制孔深（m）=基礎(chǔ)埋深+地基壓縮層厚度；一般孔深（m）=基礎(chǔ)埋深+0.7倍的基礎(chǔ)寬度（并應(yīng)小于2／3壓縮層厚度）。

（2）樁基。控制孔深（m）=基礎(chǔ)埋深+預(yù)計(jì)樁長(zhǎng)+樁端平面下壓縮層厚度；一般孔深（m）=基礎(chǔ)埋深+預(yù)計(jì)樁長(zhǎng)+5。另外，當(dāng)場(chǎng)地或場(chǎng)地附近沒(méi)有可信資料時(shí)，至少要有一個(gè)鉆孔滿足地震場(chǎng)地劃分對(duì)覆蓋層勘察的要求。

2.3.野外編錄及地層劃分。野外編錄描述不細(xì)對(duì)工程勘察質(zhì)量影響較大。如本工程采用1956年黃海高程系高程。擬建場(chǎng)地所處地貌單元屬于坡積與沖積地貌，地形起伏不大，地面經(jīng)人工填土整平后，相對(duì)較平坦。設(shè)鉆探期間測(cè)得各鉆孔孔口標(biāo)高均為±0.00m。如果在編錄時(shí)能夠用手掰開(kāi)巖芯，用肉眼進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的鑒定，問(wèn)題就可以早發(fā)現(xiàn)，并早做準(zhǔn)備，避免出現(xiàn)被動(dòng)局面。野外地層的正確劃分是室內(nèi)資料整理的關(guān)鍵因素，對(duì)于較大型的工程由于施工多采取多鉆機(jī)平行作業(yè)形式，只有這樣才能更好地保證勘探質(zhì)量，同時(shí)應(yīng)將勘探到的特殊地層重點(diǎn)描述。

2.4.原狀土取樣。由于土樣采取的方法不同，導(dǎo)致取回的“原狀”土樣的質(zhì)量在不同的試驗(yàn)室之間差別很大，從而使室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與真實(shí)情況有較大的誤差。取樣方法的不同會(huì)導(dǎo)致土樣含水率有一定的變化，應(yīng)注意在取土裝置上及時(shí)加裝套管以避免地下水對(duì)原狀土的影響。取出后應(yīng)迅速密封。天氣炎熱時(shí)為避免蠟封融化，宜采取多種措施密封。天氣寒冷要避免冰凍。土樣保存時(shí)間不宜超過(guò)三周。土樣運(yùn)送過(guò)程中，采用自制的緩震裝置對(duì)土樣加以保護(hù)，對(duì)無(wú)粘性土土樣應(yīng)盡量避免有過(guò)大的震動(dòng)。土體的結(jié)構(gòu)性遭到破壞，會(huì)導(dǎo)致粘聚力與內(nèi)摩擦角試驗(yàn)值與現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生過(guò)大差異。

3.場(chǎng)地地基分析。

結(jié)合地區(qū)建筑經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行工程類比,綜合考慮對(duì)其修正后,分別提出各層土的承載力特征值列于表1。

表1 天然地基承載力特征值（fak）及樁基參數(shù)

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查，場(chǎng)區(qū)附近未發(fā)現(xiàn)有影響場(chǎng)地穩(wěn)定性的滑坡、沉陷等不良地質(zhì)作用，斷裂構(gòu)造不發(fā)育，本場(chǎng)地穩(wěn)定性良好。據(jù)鉆探資料反映，建筑場(chǎng)地分布有第四系填土層、沖積土、坡積土、殘積土層，土層總厚度約為30.70m。據(jù)該地區(qū)波速測(cè)試經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，覆蓋層厚度應(yīng)算至中風(fēng)化基巖頂面。據(jù)附近地質(zhì)資料分析及建筑經(jīng)驗(yàn)，覆蓋層厚度應(yīng)≤40.0m。據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001），本區(qū)屬中軟場(chǎng)地土，建筑場(chǎng)地類別初判為Ⅱ類（若有地震波速測(cè)試資料，應(yīng)以波速測(cè)試資料為準(zhǔn)）。據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001），該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)特征周期為0.35s。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,本場(chǎng)地不存在地震液化土層。

4.地基評(píng)價(jià)與建議

建筑場(chǎng)地內(nèi)第四系土層分布穩(wěn)定,土質(zhì)較均勻。第①層耕土，強(qiáng)度差，工程性質(zhì)差，不宜選作地基持力層；第②層素填土，強(qiáng)度差，工程性質(zhì)差，不宜選作地基持力層；第③層沖積形成的粉質(zhì)粘土，土質(zhì)較均勻，強(qiáng)度一般較高，工程性質(zhì)一般較好，可選作淺基礎(chǔ)地基持力層；第④層坡積形成的粉質(zhì)粘土，土質(zhì)較均勻，強(qiáng)度一般較高，工程性質(zhì)一般較好，可選作淺基礎(chǔ)地基持力層；第⑤層殘積形成的砂質(zhì)粘性土，土質(zhì)較均勻，強(qiáng)度一般較高，工程性質(zhì)一般,水浸較易軟化，僅zk19#和zk20#有揭露，不宜選作地基持力層；第⑥層花崗巖微風(fēng)化帶（孤石），強(qiáng)度高，工程性質(zhì)一般，僅zk16#、zk19#和zk20#有揭露，不宜選作地基持力層；第⑦層殘積形成的砂質(zhì)粘性土，土質(zhì)較均勻，強(qiáng)度一般較高，工程性質(zhì)一般較好,水浸較易軟化，可選作淺基礎(chǔ)地基持力層或樁端持力層；第⑧層花崗巖強(qiáng)風(fēng)化巖帶，在水平方向風(fēng)化較均勻，在垂直方向，風(fēng)化程度逐漸變?nèi)酰瑥?qiáng)度較高，工程性質(zhì)較好，可選作樁端持力層；第⑨層花崗巖中風(fēng)化巖帶，強(qiáng)度較高，工程性質(zhì)較好，為理想的樁端持力層。

結(jié)語(yǔ)

綜上分析，本人對(duì)地基持力層、基礎(chǔ)類型的建議如下：

（1）本建筑副樓部份。建議采用天然地基淺基礎(chǔ)（條形或獨(dú)立柱），以第③、④層沖積粉質(zhì)粘土、坡積粉質(zhì)粘土作地基持力層。本建筑主樓部份建議采用樁基礎(chǔ)（沖孔樁），以第⑨層中風(fēng)化帶花崗巖作樁端持力層，各項(xiàng)參數(shù)見(jiàn)表1。

（2）設(shè)計(jì)、施工應(yīng)注意的問(wèn)題：①因?yàn)樯细驳貙訛樘钔翆拥人绍浲粒拥仁┕r(shí)應(yīng)注意做好基坑支護(hù)和排水等安全工作。②巖土工程施工時(shí),必須通知勘察等單位進(jìn)行驗(yàn)槽。

以上是筆者在工程實(shí)踐中對(duì)野外巖土工程勘察工作中出現(xiàn)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)與體會(huì)。總之，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行工程勘察、設(shè)計(jì)和施工規(guī)范、規(guī)程的要求，認(rèn)真做好巖土工程勘察工作，這是工程勘察技術(shù)人員應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)。

[1]《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）.

[2]劉福明,魏朝森等.某綜合試驗(yàn)樓工程地質(zhì)條件分析與評(píng)價(jià).《河南水利與南水北調(diào)》，2009年08期.

[3]《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）.