地層突變時的內插勘探法

■黃治燦 胡潔 金明明

（蘇州中巖勘察有限公司江蘇蘇州215168）

地層突變時的內插勘探法

■黃治燦 胡潔 金明明

（蘇州中巖勘察有限公司江蘇蘇州215168）

突變地層的勘探精度將對后續設計及施工等有著重要的意義，本文結合在蘇州某場地遇到的突變地層，總結和分析如何通過內插勘探法查明突變地層，提高對突變地層變化趨勢的推斷能力。

地層突變勘探精度推斷內插

1 前言

在平原地區的軟土工程勘察過程中，常常遇到同一場地內地層突然發生很大變化的情況，而出現此現象的區域，也常伴隨著古河道發育和地表河網發育。地層的突變對設計工作和施工都會產生影響，比如同一建筑單體跨越不同的地基土層時，須采用不同的基礎形式、地基處理、增加建筑結構強度、設計變形縫等一系列設計問題，而施工中則面臨如何控制施工質量，保證施工安全、節約成本等。因此，工程勘察作為工程建設的前期工作，當遇到地層突變時，如何提高突變地層的勘察精度，合理推斷和分析、評價其變化趨勢，對工程的影響就顯得尤其重要。本文選取在蘇州地區勘察過程中遇到的典型變化地層作為工程實例，總結和分析所采用的勘察方法，闡明其帶來的效果。

2 內插勘探法

本次勘探所采用的內插法為直線內插法，數學上的直線內插是一種近似計算法，比如已知直線上的兩個點A(x1、y1)，B(x2、y2)，求取另外一點C（x、y）中的未知量y，利用等比關系可知：

y=y1+[(y1-y2)(x x2)/(x1-x2)]

在勘察過程中，由于地層變化并非完全直線關系，本文將地層擬化為直線關系進行探討。當場地中出現地層突變時，我們至少獲取了兩個已知孔的地層數據，此時可以從縱向或橫向首先估算已知勘探孔間距1/2處的數據，同時補充查明該位置的實際地層情況，以推斷地層的大致變化幅度，確定需要增加的勘探孔的數量和方向。若探明的地層埋深相當于估算的中點深度，可判斷整個變化屬于陡降型，若探明的地層埋深遠大于估算的中點深度，可判斷出中間孔距離第1孔區段的變化屬于陡降型，距離第2孔區段的變化屬于緩降型；若出現中間孔地層埋深遠淺于估算的中點深度，則與上述地層變化情況相反，如圖1。

在獲取地層的變化幅度后，先向陡降段的1/2處采用上述方法增加勘探孔查明地層變化情況，提高地層變化的勘探精度，同時加強與設計、業主等各方的溝通。再根據緩降段對擬建工程的影響程度確定是否需要繼續增加緩降段的勘探孔。

圖1 地層變化幅度簡圖

3 工程實例

在某商品城地塊勘察中，位于同一商業建筑上的③-2層土厚度突然增大，導致部分地層缺失和變薄，由于③-2層土屬于淤泥質土，工程性質差，本工程采用樁基礎，若不探明地層的變化情況，在樁基施工中容易出現沉樁難度，截樁普遍或單樁承載力不足等現象。其地層變化情況如圖2。

圖2 某商品城場地地層變化情況

在勘探中，首先獲取了B21、B23孔的數據，發現地層突變，采用內插法首先預估孔距1/2位置的③-2層底埋深約為14.1m，與B22孔揭露的實際地層對比，與預計深度相當，初步確定為線性變化，陡降型，需繼續采用內插法確定其變化情況，經連續補充B21-1和B22-1孔后發現，地層變化最大的區域主要集中在B21-1~B22孔間，而B22~B23孔間地層變化則相對均勻，變化幅度也較大，但初步可推斷③-2層的變化趨勢如圖1的地層界限。

經與設計和業主方溝通后，決定根據基樁的實際位置有針對性的補充勘探孔，在提高了勘察精度的同時節約了勘察成本。在勘察評價時，對地層變化區域進行重點評價，在平面圖中劃分變化界限，提供地層層底標高等高線圖，為設計提供了更精確的地層情況，施工進度得以順利推進，截樁數量明顯下降，成本上避免了不必要的浪費。

4 結論

內插法在勘探中的應用對于突變地層的推斷和查明發揮了重要作用。本文僅根據實例情提出了1/2內插法的應用，實際工作中，可根據不同的地層變化情況和對工程的影響程度采取類似1/3內插勘察方法提高勘探精度。勘探工作作為工程建設的前期工作，在綜合運用勘探方法，利用專業知識對獲取的有效勘探數據進行分析，推斷地層變化情況的同時，加強與相關各方的溝通是解決突變地層的有效途徑，有針對性的勘探工作，對設計方案的優化有很強的參考價值，對后期施工方法的運用和加快工期進度、降低工程造價等有重要意義。

[1]高大釗. 《土力學與巖土工程師》 [M]. 北京：任命交通出版社，2008.

[2]中華人民共和國住房和城鄉建設部. 《巖土工程勘察規范》 （GB50021-2001） [S].北京：中國建筑工業出版社，2009.

[3]中華人民共和國住房和城鄉建設部. 《軟土地區巖土工程勘察規程》 （JGJ83-2011）[S]. 北京：中國建筑工業出版社，2011.

[4]黃治燦，王照光，溫思哲. 某工程軟土地基中樁基礎單樁豎向極限承載力影響因素淺析 [J]. 巖土工程界，2009(6):29-31.

P53[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-363-1

黃治燦（），男，2005年畢業于中國礦業大學，本科，學士學位，工程師，研究方向為巖土工程勘察。