巖土工程中的基坑勘察技術探討

高書存　曾斌

摘要：隨著我國城市化進程的不斷發展，工程項目施工和基礎設施建設的規模在不斷擴大，為了保證建筑工程的整體質量安全，必須要在建筑施工前期做好巖土勘察工作，加強巖土勘察技術的研究與應用成為當前建筑施工所面臨的首要問題。文章對巖土工程中的基坑勘察技術進行了探討。

關鍵詞：巖土工程；基坑勘察技術；工程項目施工；基礎設施建設；建筑工程 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU195 文章編號：1009-2374（2016）12-0135-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.12.063

巖土工程既是建筑工程中的重要組成部分，也是保證建筑安全質量的必要前提，因此，只有加強對巖土工程的重視程度，才能從根本上保證整個建筑工程保質保量的進行。由于巖土工程具有一定的隱蔽性，尤其是在基坑勘察、基坑支護等施工方面極易出現施工問題，影響整個工程的質量。文章以此為出發點，分析了巖土勘察中常見問題的成因，并結合當前國內巖土工程的施工技術要點，對基坑勘察技術的創新與優化進行了探討。

1 建筑施工中巖土基坑勘察存在的問題

1.1 人員技術素質偏低，專業人才數量較少

從建筑工程的工作方式上看，巖土勘察屬于前期地下施工，包括基坑勘察、樁基施工、地基開挖等，都需要通過地下巖土施工來完成。由于巖土勘察和巖土施工具有一定的隱蔽性，因此建筑企業的相關負責人對于從業人員的素質要求也相對放松，這樣一來，由于巖土工程施工的準入門檻降低，由一些非專業或是專業能力不足的人員負責基坑勘察工作，其結果可想而知。一方面是建筑企業負責人對巖土工程的重視程度不足，對于施工人員的要求不嚴格；另一方面是缺乏定期的技能培訓與專業教育，一些巖土工程從業人員得不到及時的知識更新，在工程建設中逐漸與先進水平相脫節，基坑勘察工作不能為建筑安全服務，由此引發了一系列的建筑質量問題。

除此之外，綜合性、專業性的人才隊伍數量稀少，也是制約巖土工程基坑勘察水平不高的主要原因之一。有些工程人員在長期的基層施工中積累了較為豐富的經驗，但是缺乏系統性的理論指導，因此很難在技術上有所突破，而另一些相關專業的高校畢業生雖然理論知識儲備豐富，但是沒有過多地接觸實踐操作，在短時間內也不能很好地為巖土工程勘察技術的提升起到幫助作用。因此，人才數量和質量不足，是制約基坑勘察技術發展的主要因素。

1.2 勘察技術水平有限，勘察設備相對落后

巖土工程關系到整個建筑工程的質量與安全，因此做好建筑區域的巖土土體結構、地質特點以及斷層帶形態的分析具有非常重要的作用。但是從建筑行業的發展現狀看，雖然現有的勘察技術能夠滿足基本的工程建筑需要，但是對地下地質形態的勘測還不夠成熟和完善。首先，基坑勘察對于細節準確性要求程度較高，例如巖土成分分析、地下水位判斷等，而現有的勘測設備測量精確度有限，因此很難保證勘查結果的百分百準確，而事實上，即便是基坑勘察中的一些小失誤，也極有可能給建筑安全留下隱患，因此，基坑勘察設備的落后，是影響巖土工程質量的重要因素；其次，我國幅員遼闊，不同區域間的地質、巖土情況差別很大，甚至是同一建筑區域的巖土土體結構也各不相同，在基坑勘察時，不僅要區分巖土的地質形態，還要準確劃分巖土分化界面，這就對現行的巖土勘察技術提出了較高的要求，對于一些中小型的建筑企業來說，由于資金、技術、人員等各方面因素的欠缺，很難保證巖土基坑勘察的準確性和規范性。

2 巖土工程中基坑勘察的技術分析

2.1 勘察方法

現階段巖土工程中常用的基坑勘察方法有工程地質調查法、鉆探取樣法、室內水土試驗法等，在選用具體的勘測方法時，要結合巖土工程的實際需要，以有利于工程建設和建筑安全為標準，兼顧勘察技術和勘察設備等方面的要求。具體來說：（1）工程地質調查法主要適用于普通地質區域的建筑工程，在前期進行建筑區域巖土取樣分析后，如果確定該區域的巖土土體結構、地質成分以及水文條件都符合建筑施工標準，不需要額外采取施工保護和防范措施，在這種情況下，建筑區域的土壤成分相類似，隨機抽樣的巖土具有較高的代表性，即可以選用工程地質調查法；（2）鉆探取樣法主要適用于地質成分相對復雜、地下水位變化頻繁的巖土工程。在這種條件下，由于巖土結構的變化較為明顯，采取普通的地質取樣法所測量到的結果誤差范圍較大，很難為后期的建筑工程施工起到參考作用。因此，通過對建筑區域進行鉆孔取樣，分析基坑深部土壤成分，并在此基礎上推測出該區域的深層地質條件，確定土體結構的穩定程度。

2.2 勘探孔

巖土工程中基坑勘察所用到的勘探孔根據功能的不同，可以分為控制性孔與一般性孔，兩種勘探孔的使用根據巖土工程的具體操作需要也有所變化，但是總體上來說，一般性孔的數量約為控制性孔的兩倍，并且兩種勘探孔在使用上呈現出交叉出現的布置。隨著現代建筑行業的發展，對基坑勘察提出了更高的要求，因此勘探孔的分類也更加細化，在原有的兩種勘探孔基礎上，又出現了取土標貫孔和靜力觸探孔，從而滿足了不同巖土工程中基坑勘察工作的需要。從嚴格意義上來說，取土標貫孔是控制性孔的一種分支，取土標貫孔的施工流程是首先確定該巖土工程中的土質情況，然后在需要進行基坑勘察的部門進行標注打孔，這種施工方法的優點在于保證了勘探孔的準確度。相對應的靜力觸探孔則是一般性孔的分支之一，其施工流程是通過基坑開挖、基坑取樣和成分分析等工作，確定勘探孔的布置位置，從而更好地發揮了勘探孔的勘察作用。

2.3 鉆探取樣和原位測試

鉆探取樣和原位測試是基坑勘察中的重要手段，其主要是針對巖土工程基坑開挖范圍內分布的人工填土、淤泥質土、黏性土、砂性土、殘積礫質黏性土、下臥基巖等巖土體進行取樣與測試。鉆探取樣可直觀地反映所揭示的地質特征，可穿透軟弱地層；鉆孔的數量及深度根據有關規范、規程的規定，結合實際地層情況確定，在具體工作中，如地層變化較大，下部巖土層的物理力學性質較差且設計要求孔深難以滿足持力層設計要求時，可適當增加鉆孔深度。所取巖土樣可在土工試驗室進行系列試驗，以了解各巖土層物理力學性質。

原位測試的方法主要有靜力觸探、十字板試驗、標準貫入試驗、重型動力觸探試驗、波速測試、物探等。靜力觸探、十字板試驗是確定軟弱土層性質的重要手段。標準貫入試驗、重型動力觸探試驗是確定該區軟土和粗粒組砂土、礫石土、卵石土、漂石土及碎石土物理力學指標和密實程度的重要手段之一，是判別全～強風化巖的重要根據之一。波速測試主要可評定場地類別。物探可有效地查明下臥基巖完整性及巖溶發育情況。

2.4 抽水試驗

地下水是基坑勘察中的重要工作內容，一方面是因為通過地下水抽水試驗，能夠分析地下水成分，判斷地下水的酸堿度和腐蝕性，從而能夠在巖土工程施工時采取有針對性的防腐和防水措施；另一方面，通過地下水抽水試驗還能大體上得出地下水位的變化規律，從而能夠做好巖土工程中地下水的疏導措施，防止在后期建筑使用過程中地下水上升，使得地基出現不規則的沉降現象，進而影響整個建筑物的穩定性和安全性。因此，在基坑勘察工作中做好抽水試驗和分析，不僅對于巖土工程施工，乃至整個建筑質量和安全都有著重要影響。

抽水試驗的具體操作流程為：

做好抽水試驗的準備工作。根據巖土工程中基坑劃分面積的大小，可以布置2～3組不同的抽水試驗（為了保證試驗的準確性，至少要設置兩組，一個為對照組，一個為試驗組）。每組試驗中都安置相同數量的抽水孔和檢測孔，為了提高抽水試驗的可觀測性，還可以在檢測孔上布置一根觀測線。在完成上述準備工作后，開始進行抽水試驗。

抽水試驗的基本步驟：首先是靜水位觀測，即在開始抽水試驗前先將水位進行標注和記錄，此時每組抽水試驗的靜水位起點都是相同的；其次是動水位檢測和出水量計算。在開始抽水試驗后，做好出水量的動態觀察，同時根據水位變化，每隔30s做一次水位記錄，直到水位相對穩定或是變化不明顯為止。為了保證試驗結果的準確性，還可以反復進行多次試驗，通過測量數據計算求出平均值，保證抽水試驗更具有準確性；最后根據試驗所得的數據和計算結果，繪制圖標，使抽水測驗結果更加直觀、形象地展示出來，便于相關技術人員制定巖土施工計劃。

2.5 深基坑支護

首先改變工程建設深基坑支護的設計理念，從我國多年的深基坑支護實踐經驗來分析，當前在巖土深基坑支護結構設計方面還沒有構成系統的標準，很多工程都是按照自身施工人員自身的經驗來進行施工操作，所以深基坑工程施工設計必須要消除之前傳統的“結構載荷法”，全面地轉變傳統的設計理念，逐步構建起以施工監測為核心的信息反饋動態設計機制；其次是加強對深基坑支護施工質量的實時檢測控制，這也是確保深基坑支護施工質量的重要基礎，在深基坑施工之前，有關的技術人員必須要非常了解和熟悉施工現場的地質情況，同時確保供水系統的正常運作。在施工過程中不能任意地更改錯桿的位置、長度以及其他方面的相關數據。對深基坑支護工程的施工進行全面實時的監控，以此來確保深基坑支護工程的質量。

3 結語

現代建筑行業的不斷成熟和完善帶動了基坑勘察技術的發展。國內基坑勘察技術在人員、技術和裝備上與國際先進水平仍然存在差距，這就給建筑行業的技術人員提出了更高的要求，一方面要緊跟行業發展步伐，不斷吸收和借鑒國外先進的施工管理理念，引進先進的勘察裝備和勘察技術；另一方面也要加強從“中國制造”到“中國創造”的模式轉變，在借鑒與模仿中探尋出符合國內建筑實際的基坑勘察技術。

參考文獻

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（責任編輯：秦遜玉）