淺析巖土勘察在工程建設(shè)中的作用

陶 雅 劉 偉

（廣東省建筑設(shè)計研究院 廣東廣州 510010）

1 項目簡介

本項目屬于某高校清遠校區(qū)整體工程中的首期工程，首期用地約111530m3，現(xiàn)場初始狀態(tài)為空置地塊和林地，地形起伏較大，地面標高22.1～35.9m不等，設(shè)計場地整平標高為25～42m（黃海高程）。首期用地待建建筑物功能包含教學(xué)、行政、餐飲、住宿、生活配套、運動，其中1-1～1-3屬教學(xué)樓、1-4行政樓、1-5食堂、1-6與1-7屬于宿舍、1-8配電房、1-9學(xué)校南門、1-10運動場看臺，各棟建筑物的結(jié)構(gòu)形式均采用框架混凝土結(jié)構(gòu)。

2 項目場地勘察情況簡介

勘察區(qū)在地形地貌方面屬沖積平原地貌單元，處于沖積平原邊緣，地形起伏較大，現(xiàn)狀條件為果林、山地、村莊等，勘察范圍內(nèi)地形起伏較大，根據(jù)現(xiàn)場勘察鉆孔測放資料顯示鉆孔孔口標高存在81.26m的相對高差，孔口標高分布在21.12～102.38m區(qū)間內(nèi)。

地質(zhì)構(gòu)造方面依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料顯示區(qū)內(nèi)揭露基巖為泥盆系粉砂質(zhì)泥巖（D），距場地較近距離內(nèi)有盤龍村斷裂和嶺邊斷裂，盤龍村斷裂長約 5km，寬度 5～8m，斷面傾向北，傾角 50～55°；嶺邊斷裂長約 5km，寬度1.5～5m，斷面傾向北東，傾角310～315°。現(xiàn)場鉆探未發(fā)現(xiàn)明顯構(gòu)造痕跡，歷史上該區(qū)域震級總體較弱，依據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）（2016版）4.1.7條規(guī)定判定區(qū)域斷裂對項目場地穩(wěn)定性影響不大。

根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）規(guī)定，結(jié)合項目工程重要性等級二級，場地等級一級，地基等級二級的前提條件確定本工程的巖土勘察等級為甲級。項目詳細勘察階段在場地內(nèi)共布置122個鉆點，建筑物影響范圍內(nèi)布置鉆點92個，邊坡影響范圍內(nèi)布置鉆點30個，其中控制性鉆孔49個，一般性鉆孔73個，對不同建筑物影響范圍內(nèi)的鉆點提出如下鉆探深度要求[1]：

（1）1-1（3～7F）、1-2（5F）、1-3（5F）要求控制孔進入中微風(fēng)化巖層不小于5m；一般孔要求進入中微風(fēng)化巖層不小于3m。但是當鉆探深度達50m時仍未到達中微風(fēng)化巖層時允許終孔；

圖1 項目鉆點分布圖

（2）1-4（3F）、1-5（3F）、1-6（6F）、1-7（6F）、1-9（校門）的控制孔進入強風(fēng)化巖不小于8m；一般孔進入強風(fēng)化巖層不小于5m；

（3）運動場及看臺要求鉆孔深度進入可塑土不小于3m，且鉆孔深度不小于10m；

（4）邊坡影響范圍內(nèi)的鉆孔深度穿過可能的滑塌面，且鉆孔深度不小于25m。項目具體鉆孔布置圖詳見圖1所示。

3 施工現(xiàn)場問題應(yīng)對

圖2 1-1C區(qū)基礎(chǔ)分部與無法收錘基樁標識圖

9月份接到項目施工單位反映其在進行1-1實訓(xùn)樓樁基施工時多根樁無法按照圖紙中標明的“樁基貫入度”判別法完成收錘，經(jīng)過仔細詢問打樁的具體情況得知1-1某些承臺下的部分基樁在達到預(yù)計的樁長時無法滿足最后10錘2cm的收錘條件，現(xiàn)場的管理人員嘗試探明樁入土多深才能達到收錘條件，他們選擇一根在達到預(yù)估樁長仍無法收錘的樁繼續(xù)接樁打入，在達到1.5倍預(yù)估樁長時還是無法收錘，這才有了向設(shè)計人員反饋的信息。項目1-1C區(qū)基礎(chǔ)圖及無法收錘基樁位置標識見圖2所示，無法收錘基樁附近土層剖面圖見圖3所示，各地層巖土的物理參數(shù)見表1～2所示。

圖3 無法收錘基樁附近地層剖面圖

表1 各地層巖土物理參數(shù)建議值＜一＞

表2 各地層巖土物理參數(shù)建議值＜二＞

項目設(shè)計時按照廣東省地方標準的計算公式進行計算：

Ra＝u∑qsiali+qpaAp[2]

式中：

Ra——單樁豎向承載力特征值；

qsia——第i土層樁側(cè)的摩阻力特征值，建議取值參考附表10-1《巖土參數(shù)建議值表》；

qpa——樁端持力層端阻力特征值，建議取值：全風(fēng)化砂巖2500kPa（L≤16m），3000kPa；

（L＞16m）。強風(fēng)化砂巖 3500kPa（L≤16m），4500kPa（L＞16m）。

u——樁身外周長；

li——第i層土的厚度；

Ap——樁身截面面積。

同時考慮地面素填土沉降產(chǎn)生的負摩阻力不利影響后取單樁豎向承載力特征值1800kN，現(xiàn)施工階段存在基樁無法收錘的根源在于按照預(yù)估最大樁長收錘能否滿足設(shè)計單樁承載力特征值1800kN。針對這個問題設(shè)計人員會同勘察人員根據(jù)鉆孔時的地層鉆進難度、鉆進穩(wěn)定性等情況展開分析，最后向施工單位說明只要滿足一下三個標準之一即可收錘：最后10錘沉樁深度小于2cm、總樁長達到45m以及樁端進入持力層達5.5m。同時要求施工單位在后續(xù)的靜載實驗時必須抽取一部分這種無法收錘的基樁進行樁基承載力檢測。

4 總結(jié)

在現(xiàn)在的經(jīng)濟條件、工程地質(zhì)條件非極端復(fù)雜的情況下建設(shè)單位不愿意在超前鉆勘察地質(zhì)方面投入過大的花費，當然一般的地質(zhì)情況下也沒必要增大預(yù)算進行超前鉆勘察，因此在實際的工程設(shè)計施工過程中不可避免的出現(xiàn)施工與設(shè)計預(yù)估出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象，這時設(shè)計人員需要同勘察人員好好了解當時勘察過程中的一些情況再根據(jù)自己的經(jīng)驗做出判斷，最終需要通過靜載實驗驗證來保證工程的安全[3]。