地下空間工程巖土工程勘察的重點

郭霞，萬進東

（核工業湖州工程勘察院有限公司，浙江 湖州 313000）

1 引言

近年來，城市中可利用空間逐漸減少，為更加充分地利用空間，城市建筑工程開始朝著更高、更深的方面發展演變，對建筑施工中的地下空間支護工作提出了更高的要求。如此一來，需要對地下空間支護施工中的地質勘察工作進行有效強化，方可保障地下空間支護工作的順利開展，確保施工作業的安全性。

2 地下空間工程巖土工程勘察的重點

2.1 關于巖土勘察工作基本要求

在巖土勘察工作之前，需要先明確工程的開挖范圍和深度。通常而言，坑外勘察點的設置范圍大約為開挖邊界的2倍；針對那些復雜性較高的勘察點，其間距通常設置為10～15m，而復雜性較低的勘察點間距設置為15～30m，至于一些相對簡單的勘察點的間距可設置成30～50m；在實行勘察工作時，其深度不得低于開挖深度的2 倍，如果地下空間下方存在軟弱土層或者承壓含水層，則設置的勘察孔必須穿透此類土層。實行巖土工程勘察的目的主要在于清楚明了地掌握地下空間及其附近的巖土狀況、物理力學特征等要素，從而給地下空間支護設計工作提供有力參考。對地下空間實行全面勘察以及采集并記錄相關勘察數據，能夠更好地了解地下空間開挖的具體范圍與附近地下水類別、儲存程度、水位情況等各個方面的信息。此外，還需要調查并分析地下含水層的滲透情況和半徑等信息，從而能夠在地下空間開挖工作中不會因地下水問題導致地下空間支護結構與附近建筑受到不良影響【1】。最后，根據有關問題有針對性地制定處理對策，對施工難點和安全隱患因素予以突破。

2.2 了解地下空間工程基本情況，明確勘察工作的目的

要想有效提升巖土工程勘察質量，需要勘察工作人員能夠對地下空間工程的基本情況有詳細全面的了解，明晰具體的勘察目標。此外，勘察工作人員也應當對施工場地及附近建筑、管線分布等做好相應調查，不僅要對地下空間施工場地進行詳盡考察，在時間充足的情況下還應當聯系相關部門查詢詳細的信息。譬如，在部分地區地下鋪設的管線十分密集，面對這種情況，勘察人員便可前往當地資料館對地下管線分布信息進行細致了解，在明確管線的規模、鋪設深度以及類型之后，設計開挖與支護方案時便能做好應對措施，盡量減少對地下管線的破壞。此外，也可借助專業勘察設備對地下管線進行檢測。在地下空間巖土工程勘查中，除了要對施工現場的地層構成、地下水位以及地下水分布情況做詳細調查之外，還需要對土層在垂直與水平方向上的變化情況進行深入了解掌握【2】。尤其是勘察技術人員要格外關注軟土夾層的分布情況和地下空間支護施工中牽涉到的有關參數，從而更好地為地下空間工程設計和施工作業提供數據支持，這對提升地下空間工程整體質量有著較大幫助。

2.3 編制勘察綱要

在實際工作中，此環節大多容易被人忽視，所以，施工方面需要建立一套科學有效的勘察綱要編制體系。勘察綱要對于巖土工程的勘察工作有著重要的指導意義，在勘察綱要的編制之前，需要對地下空間工程設計方案和施工場地的地質情況有詳細的了解，并參照相關資料來最終確定勘察方案，要確保勘察綱要符合有關規范，以此保障勘察工作的順利進行。

2.4 布置勘察工作

地下空間工程巖土勘察的具體范圍與深度需要按照施工現場條件與設計方案來進行確定，其中，勘察深度應當設置為開挖深度的2～3 倍，若在這一深度范圍內發現堅硬黏性土、碎石土或是巖層，可以按照巖土類型與支護設計要求適當降低深度。巖土工程勘察的平面范圍最好超過開挖邊界以外開挖深度的2～3 倍，尤其是在深厚軟土區域，勘察的深度與范圍都需要增大。針對軟土區域的勘察點設置，其深度要能夠穿過軟土層。當下，國內建筑工程領域中在巖土工程勘察方面可使用的方法多種多樣，而鉆探和靜力觸探試驗則是使用較多的勘察方式【3】。

2.5 巖土工程對周圍環境的分析

對周邊環境加以分析的主要目的為選取正確、合適的地下空間支護方案，更好地確定維護結構的位移范圍，并確定地下空間的穩定性安全范圍標準。通常按照下述3 項步驟進行調查分析：（1）周邊建筑的狀況。即周邊建筑的分布狀況、建筑類型以及荷載狀況。（2）附近道路的分布狀況。需要了解的內容主要有道路之間的分布距離以及道路荷載狀況。（3）附近管線與明/暗溝槽狀況。主要包括地下管道、光纜等的分布情況，明/暗溝槽的構建、深度、具體位置等，地下埋深較淺的障礙物的分布狀況。

2.6 評價地下空間邊坡的穩定性

此環節的目的為盡可能地保障地下空間邊坡在施工作業時不會發生滑坡或是塌方等問題。地下空間邊坡需要具備良好的穩定性，這是由地下空間的土體質量以及摩擦力決定，若是土體顆粒間摩擦力相較于邊坡處的土重力更大，則不容易出現滑坡事件。一般情況下，當處于惡劣的極端天氣時，出現邊坡滑坡或者塌方的概率相較平時便會大很多。若是跨季節進行地下空間施工，當地下空間開挖之后碰到低溫、降水等情況，其巖石層強度也會大幅度下降。此外，暴雨天氣時地下空間邊坡整體的抗剪強度都會嚴重下降，若此時邊坡受到強大外力作用的影響，便可能引起滑坡或塌方等事故【4】。

綜上可知，在進行地下空間工程施工作業時，遇到的不確定因素較多，而技術人員要想在施工中處理好所有細節是不可能的，因此，在進行地下空間開挖前必須要對地下空間的土質情況做詳細了解，盡可能地防止施工事故的出現。在穩定性評價過程中需要結合巖土工程的內部以及外部情況多加考慮，不然便可能導致所得勘察結果與實際存在較大誤差。

3 巖土工程勘察成果在地下空間支護中的分析研究

3.1 土工試驗成果的合理應用

在選取確定地下空間巖土工程的支護方案時，必須要對綜合土工試驗的最終結果進行考慮，通過對巖土層物理力學特征加以分析，以此作為依據制定支護方案和地下空間支護施工工藝流程。

在巖土工程中通常將土質的指標劃分3 項，即：含水率、密度以及土顆粒比重，這3 項指標不僅代表著土體的3 項物理學特性，同時也是計算孔隙比、飽和度以及干容重等相關指標的主要依據，并且也對于把控施工質量有著重要作用。就巖石指標值而言，通常在選取抗壓強度、黏聚力以及內摩擦角方面十分關鍵，與巖質邊坡穩定性有著密切關聯。所以，在巖土工程中必須要確保上述指標選取的合理性和科學性，并在進行支護方案的設計中有效應用這些指標。

3.2 地下空間支護模型正確選擇

當地下空間支護方案確定好之后，在進行支護計算環節需要應用巖土工程勘察結果中的相關物理力學指標，以此為依據創建對應的計算模型，這對于地下空間支護施工的成本控制有著重要意義。所以，在進行計算時需要合理地應用參數，最終得出的計算結果是否有效主要由計算模型的創建合理與否決定。

4 結語

由上述論述可知，巖土工程勘察對于地下空間工程而言意義重大。當前，伴隨著我國建筑行業的不斷發展，巖土勘察工作的難度也逐漸提升，這便要求施工方對巖土勘察給予更高的重視，計算得出更為準確且全面的物理力學指標，以此保證地下空間施工的順利進行。