復雜巖土工程條件下的工程勘察

宋立男

摘要：本文以大連市金州新區(qū)的一處建筑場地的建設工程為例，介紹了復雜巖土工程條件下的地質勘察、鉆探方法和地基處理等方法。

關鍵詞：地質勘察；鉆探方法；地基處理

0引言

建筑場地位于大黑山腳下，主要地層為較厚的含卵石粘土和卵石，卵石分布不均，局部致密、堅硬，局部含量少，力學性質差異大。長期以來，卵石層勘探是工程地質勘察的一項難題，鉆探十分困難。同時，由于缺少定量指標，對卵石層的地基評價也只能靠經(jīng)驗。因此，在鉆探過程中存在三大難點：一是鉆探穿過致密質地堅硬的卵石；二是防止卵石塊造成夾鉆；三是對卵石含量的判斷。

針對于卵石鉆探的困難，彭修凡[1]簡要分析了砂卵石地基的鉆孔勘探方法。張金拴[2]通過率定試驗分析、檢測黃河小浪底河段砂卵石河床勘探中坑探法、管鉆法、V·P·R·H機械鉆探法所得砂卵石級配的精度。卞昭慶[3]采用超重型動力觸探對卵石層進行勘探測試。王啟國[4]采用勘探、顆粒分析、現(xiàn)場原位測試、模擬級配試樣的室內(nèi)物理力學性質試驗等綜合研究手段，查明研究河段河床礫卵石層以粗料為骨架的工程地質特征，探討不同筑壩方案所涉及的工程地質問題。

1 工程概況

建筑場地位于大連市金州新區(qū)八里村。場地地形相對較為平坦，整體看由北向南傾斜。場地地貌單元屬于坡洪積裙。

本次詳勘范圍為3棟18層住宅樓樓及部分地下車庫，整體設一至二層地下車庫。建筑物及勘察點平面布置圖如圖1所示。建筑物詳細情況如表1所示。

2 勘探方法

1、鉆探

鉆探采用普通合金鉆頭，上部松散土層采用沖擊鉆進，基巖采用給水回轉鉆進，全孔連續(xù)取芯。

2、取樣

巖石試樣利用鉆探巖芯制作，現(xiàn)場人工采取。原狀土試樣采用厚壁取土器錘擊法于孔內(nèi)采取。鉆孔完成24小時后現(xiàn)場進行水位測量、抽水試驗及采取水樣。

3、原位測試

在素填土、含卵石粘土、卵石層、強風化石灰?guī)r中層進行重型（2）動力觸探測試，以鑒定其均勻程度及確定承載力特征值。

波速測試采用單孔法在鉆孔內(nèi)進行橫波、縱波測試；在場地地表采用地脈動法測試卓越周期。

4、室內(nèi)試驗

（1）、巖石試驗按《工程巖體試驗方法標準》執(zhí)行，主要確定定承載力特征值。

（2）、水質分析按DZ/T0064-93、GB5750-2006標準執(zhí)行，以確定其對鋼筋混凝土的腐蝕。

3 場區(qū)工程地質條件

3.1 場區(qū)主要地層土質情況

根據(jù)勘察結果可以將場區(qū)底層劃分為六個大層，地層自上而下的分布及各主要地層的巖性如表2所示。

3.2地質構造

場地西側七里村附近發(fā)育一條南北向斷層，金州斷裂帶。場地東南側發(fā)育一條大黑山南緣斷裂帶。在大黑山南麓的山前屯，斷層面上也沒有新活動痕跡，均為老斷層。根據(jù)區(qū)域地質資料及現(xiàn)場工程地質調繪，場區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)活動斷裂。

3.3 巖土的物理力學性質

勘察中風化石灰?guī)r層中采取巖石飽和單軸抗壓試樣21組，進行室內(nèi)巖石試驗。其主要物理性質指標平均值如表3所示。

3.4場區(qū)地下水勘驗

（1）地下水的類型及賦存條件

勘察深度范圍內(nèi)所有鉆孔均見有地下水，屬潛水。主要賦存于卵石層中。觀測各鉆孔穩(wěn)定地下水位埋藏深度為9.00—12.00米，穩(wěn)定水位標高48.03—54.51米。

（2）地下水的腐蝕性

場地內(nèi)三個鉆孔各采取地下水一組，進行水質分析，根據(jù)環(huán)境水對鋼筋混凝土結構腐蝕性判別標準，場地地下水對混凝土結構具有微腐蝕性。

4 場地與地基評價

場地不良地質作用評價

場地范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)活動斷裂，天然狀態(tài)下不存在滑坡、泥石流、砂土液化、地面沉降等不良地質作用。場地內(nèi)局部地段可能存在的不良地質作用為巖溶，但由于本次勘察中尚未揭露。

5 地基與基礎方案的選擇

3棟住宅的基礎型式：（1）采用筏形基礎，基礎持力層可采用含卵石粘土層和卵石層；（2）采用人工挖孔灌注樁樁基礎，樁端持力層可采用卵石層或強風化石灰?guī)r或中風化石灰?guī)r上，此時需考慮不均勻沉降。

整體1-2層地下車庫，地下室底板標高為53.00米。基礎型式應采用天然地基上的淺基礎，基礎持力層可采用含卵石粘土層和卵石層。

6 基坑開挖與支護

主樓現(xiàn)狀地面標高57.81—66.51米，地下車庫底板標高53.00米。基坑可采用機械開挖，最大開挖深度約12米，基坑安全性等級為一級。

該場區(qū)匯水面積較大，含卵石粘土、卵石層透水性較強。若豐水期施工，第四系土體開挖后易形成滲流，基坑易坍塌，必須做好防水排水措施，建議采用集水井，排水明渠等方法排水，并應做好防止坍塌的支護措施。

7結論

1、場地范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)活動斷裂，天然狀態(tài)下不存在滑坡、地面沉降等不良地質作用。場地內(nèi)局部地段可能存在的不良地質作用為巖溶，但由于本次勘察中尚未揭露，表明該區(qū)巖溶作用不發(fā)育，故場地在地質上是穩(wěn)定的，適宜建擬建筑物。

2、根據(jù)環(huán)境水對鋼筋混凝土結構腐蝕性判別標準，場地地下水對混凝土結構具有微腐蝕性。

3、勘察期間，場地地下水穩(wěn)定水位埋深為9.00—12.00米，穩(wěn)定水位標高48.03—54.51米。建筑物的底板應進行防滲、防潮及抗浮設計。

參考文獻

[1] 彭修凡，鉆孔勘探工程中的砂卵石地基的鉆孔勘探方法[J].江西建材，2014（1）：231.

[2]張金拴.砂卵石勘探取樣方法分析[J].人民黃河，1989，（01）：49-52.endprint