烏干達某工程地質勘察實踐簡介

孟慶林

（天津市市政工程設計研究院，天津市300051）

0　引言

隨著國家“一帶一路”戰略的提出與實施，作為“一帶一路”西端第一大洲的非洲，對中國全球戰略的布局、地位舉足輕重。天津市市政工程設計研究院響應國家號召，積極參與援外項目的實施。作為一名地質工作者，筆者有幸參與了援烏干達某工程的建設。通過對該工程的學習和實踐，結合在當地的工作經歷，淺談該工程開展地質勘察工作的體會。

1　工程概況

該場地位于烏干達首都坎帕拉的Old Kampala區，擬利用現狀New Taxi Park場址建設四層立體停車場一座，包括地面層、第一層、第二層及第三層（屋面露天停車場）。

1.1　自然地理概況

項目所在區域屬于熱帶濕潤氣候，白天平均溫度為28℃，夜晚平均溫度為20℃。年平均氣溫為22.3℃。10月份氣溫最高，平均23.55℃；6月份氣溫最低，平均21.4℃。大部分地區年降雨量在1 000～1 500 mm之間，3至5月、9至11月為雨季，其余為2個旱季。氣候溫和、潮濕，且濕度相對較高。

1.2　地質概況

項目所在地屬于維多利亞湖狹窄且向下彎曲的北部流域的一部分。巖石暴露甚少，由較厚的沉積黏土和黏土質礫石覆蓋。下伏巖石包括：太古界未風化的片狀花崗巖、花崗片麻巖，以及前寒武紀時代的基底雜巖。

根據現場鉆孔深度40 m范圍內鉆探揭露，場地地層主要由第四系人工填土層（Qml）、第四系湖沼相沉積層黏性土及沖洪積層粉質黏土夾黏土、沖洪積層粉細砂組成。

1.3　地震活動和抗震設計參數

由于經濟發展的制約，烏干達對于地震并未有較為詳細的記錄，通過收集到的資料和研究論文，在大約50 a內，在坎帕拉市內和周圍地區發生過多次有觀察記錄的地震。在過去50 a內發生在靠近烏干達西部板塊邊緣的地震未在坎帕拉市發生嚴重破壞。

根據地震活動的分布，TW ESIGOM W E（1997）[1]把烏干達分為13個地震活動區，該工程位于7區（Rwenzori褶皺帶Kat onga斷裂），如圖1所示。

2　前期準備工作

2.1　依據規范適用性

非洲國家相關技術標準較為缺乏，一般均采用美國、歐洲或英國標準。由于該項目為中國援建項目，故采用國標進行勘察設計，然而國內相關勘察標準、技術參數等是否適用于非洲地質情況，還需現場檢測等實踐來檢驗。

此外，對于土工試驗，國外標準與中國標準在測試方法、儀器、操作、數據處理等方面存在不同，需提前安排好土工試驗方法、儀器，提供合理準確的土層物理力學指標。

圖1　TWESIGOMWE（1997）的地震活動分區圖

2.2　人員和設備調配

相關地質勘察人員應具備一定的語言基礎，以及相應的協調管理能力，需克服非洲交通聯系不便利的特點。勘察設備和操作者可能會是較難解決的問題，非洲許多國家勘察能力欠缺，從國內調運勘察設備，報關運輸繁瑣費時，若有條件可采用當地勘察公司，采用當地設備。

2.3　當地資料的收集

非洲國家普遍缺乏基礎性資料。有關氣象、區域地質、地震等資料，對于勘察設計來說又相當重要。因此，應通過多方面的方法手段收集整理有關資料，為勘察設計工作提供支持。

3　勘察方案和成果簡介

3.1　勘察方案

該項目勘察在前期地形測量的基礎上，根據《巖土工程勘察規范》（GB 50021-2001）（2009年版）[2]進行勘察方案的編寫。考慮了鉆探與其他勘察方法相結合的綜合勘察手段。該工程勘探點間距控制在30 m，勘探點網格形布置。控制性勘探點數量不少于勘探點總數的1/2。勘探深度為20～40 m。靜力觸探孔2個，電阻率測試孔2個。

根據土層情況及工程特點，主要進行土的物理性試驗、土的力學性質試驗、水化學試驗等。包括含水量試驗（烘干法）、密度試驗（環刀法）、界限含水量試驗（液塑限聯合測定法）、顆粒分析試驗（篩分與比重計法）、剪力試驗（直接剪切）、壓縮（固結試驗）、水的腐蝕性試驗等。

3.2　地層情況

場地地基土主要為填土、黏土、粉質黏土、砂質黏性土、粉土、粉細砂、中砂等，層位較穩定，各土層的狀態、埋深和厚度在水平方向變化較大，土層力學性質較離散，地基的均勻性差。地層情況如圖2所示。

圖2　場地地層斷面圖

3.3　其他主要結論

3.3.1水土腐蝕性

該項工程場地環境類型為Ⅱ類。工程場地第四系孔隙潛水主要賦存于黏性土等弱透水層中。場地地下水對混凝土結構按環境類型評價，地下水在干濕交替條件下具有弱腐蝕性，在長期浸水條件下具有弱腐蝕性；按地層滲透性評價地下水具有微腐蝕性，綜合評價具有弱腐蝕性。場地地下水對鋼筋混凝土結構中的鋼筋的長期浸水部位具有微腐蝕性，干濕交替部位具有微腐蝕性。場地地下水位較淺，地下水毛細作用明顯，場地周圍未發現污染源，地基土的腐蝕性可按水的腐蝕性考慮。

3.3.2場地類別和抗震設計參數

場地覆蓋層厚度大于50 m，等效剪切波速Vse在194～206 m/s之間，場地類別為Ⅲ類，場地土類型為中軟土。抗震設防烈度為Ⅶ度，地震動峰值加速度為0.15 g。無地震液化等不良地質現象，為可進行建設的一般地段。

3.3.3膨脹土問題

根據區域地質資料和野外性狀特征判定，場地內的第四系全新統沖洪積層粉質黏土含大量白色膨潤土。對于膨脹土地基，根據《膨脹土地區建筑技術規范》（GB 50112-2013）第 5.1.2 條[3]，因場地常年地下水位較高，可按一般地基設計。

3.3.4靜力觸探和工程物探

在勘察方案中，場地布置了若干靜力觸探孔，然而因地表有瀝青層、地面下普遍填墊有近2 m的人工碎石層，且勘察深度內地層多為含砂可塑至硬塑黏土，靜壓反力不足，靜力觸探孔僅完成2個，分別為3 m和3.5 m深（含路基路面結構層厚度）。

該項工程的物探手段主要為電阻率測試。采用16GL-N數字電阻率儀進行測試。測試時，每2.5 m一個測點，自下而上按照預定深度進行測試。土層的視電阻率采用對稱四級電測深方法。通過測試采集到的視電阻率數值較為離散，例如粉質黏土層為20.3～254.6 Ω·m。分析原因可能為粉質黏土中夾含量不均的白色膨潤土，土質極為不均勻。該項工程應用的工程物探效果不理想，還應進一步探索可靠的物探方法。

4　結論

（1）非洲國家進行地質勘察工作，需要對工程有較高的總體把控能力，對相關管理、協調、業務水平均需較高要求。

（2）在國外開展地質勘察工作，需要加強資料的收集整理。應高度重視規范的適用性和土工試驗方法和結果的運用。還可以通過現場測試等手段修正地基承載力等參數，提供合理的指標。

（3）通過該項工程的勘察實踐，可以看出，在非洲進行地質勘察工作受多種條件限制。盡管如此，代表中國工程師進行國外勘察的地質工作者必須以過硬的技術能力完成勘察任務。本文所述內容期望為同類工程地質勘察提供參考，若有不妥之處望指正。