復雜地形條件下的巖土工程施工控制網布設方案研究

潘守瑜，劉振偉

（湖州創新國土測繪規劃設計有限公司，浙江 湖州 313000）

由于復雜地質條件下，很容易造成巖土工程施工控制網布設的難度加大[1]。因此，進行復雜地形條件下的巖土工程施工控制網布設方案研究是極具現實意義的，考慮到絕大部分巖土工程發生在復雜地質條件中，并且通常與巖脈及其它金屬礦鑲嵌在一起，必須通過先進的布設方案，結合以往巖土工程施工控制網的布設經驗，綜合分析巖土工程施工區域地質特征。

1 復雜地形條件下的巖土工程施工控制網布設方案研究

1.1 確定施工控制網布設點間距

巖土工程施工控制網布設時，若面臨復雜地形條件必須加密施工控制網布設點[2]。首先，在每個巖土工程工作區主要土層的原狀土試樣或是原位測試數據不能少于10組，排除取樣的偶然性。施工控制網布設點可以按照巖土工程建筑物周邊線以及角點布置。由于復雜地形條件會對建筑范圍內的主要受力層產生影響，當下臥層起伏較大時，必須在原有兩個施工控制網布設點中間增加一個施工控制網布設點，查明地質信息具體變化，此時施工控制網布設點不宜少于3個。在設置施工控制網布設點時可以結合勘探手段，采用鉆探與觸探相配合，尤其是在復雜地形條件、濕陷性土、膨脹巖土、風化巖以及殘積土地區，還需布置適量探井。對于詳細的單棟高層巖土工程施工控制網布設點的布置，應滿足對地基均勻性評價的基本要求，施工控制網布設點不能少于4個；而對密集的高層建筑群，施工控制網布設點可適當減少，但必須保證每棟建筑物至少有1個施工控制網布設點。一般情況下，面對復雜地形條件下詳細勘察的施工控制網布設點布設間距大約在20m至30m。

1.2 修正施工控制網布設深度

施工控制網布設點鉆孔可以分為普通鉆孔以及技術性鉆孔，技術性鉆孔的深度一定要比普通鉆孔要深[4]。大體確定基礎勘巖土工程施工控制網布設方案后，可以根據巖土工程工作區臨近地塊的地層情況，將兩項數據相結合，得出一個初設的施工控制網布設深度。對于巖土工程中的高層建筑以及需要變形計算的地基，施工控制網布設的深度必須超過地基變形計算深度。

1.3 設計施工控制網布設細部

考慮到巖土工程施工控制網在實際布設工作中，必然會受到外界因素的影響[3]。因此，針對復雜地形條件下的巖土工程施工控制網布設細部設計，必須布設一對或一對以上水準點，明確兩個總體控制目標，分別為：巖土條件以及基坑條件。巖土條件中包括：工程地質條件、水文地質條件、周邊環境條件以及周邊氣候條件；而基坑條件中包括：基坑深度、基坑形狀、地面條件、施工條件以及施工工期。針對以上施工控制網布設進行細部設計，可分為三級優化。一級優化內容為測量施工控制網平差，決定布設合理度的因素包括：邊長固定誤差、邊長比例誤差、一方向測角誤差、測角中誤差、最弱點位誤差、最弱點間誤差以及最弱邊相對誤差，結合巖土工程施工區域的實際情況對以上方案的綜合性選擇。在布設方案中，重點細部包括：施工控制網布設涉及土層分析、圍護結構、樁基持力層選擇以及基坑監測。二級優化內容為針對布設結構、防滲水以及環境保護的優化設計。三級優化內容為巖土工程施工過程的實施優化，其中包括：安全性、工期合理性以及造價經濟等。

1.4 完成施工控制網布設

最后根據施工控制網布設的規律，完成施工控制網布設。在實際操作情況下，初設的施工控制網布設深度會要求鉆進到某一個土層，然后再加3倍～5倍的樁徑[3]。在巖土工程施工控制網布設操作中，主要應用技術為回轉鉆進、全部采芯以及泥漿護壁操作辦法，并充分觀察與描述施工區域土層之中的宏觀特點，詳細記錄施工區域土層在水平以及垂直角度上產生的變化情況，進而進行有針對性的施工控制網布設。因此，施工控制網布設深度不能在一開始就確定，必須將所有的控制性因素加以綜合分析，致力于實現施工控制網精準布設。

綜上所述，采用分層布設平面點的方法，降低觀測俯仰角使之達到規范要求。考慮到施工方便，在重要部位布設3個以上相互通視的平面點，經野外踏勘后最終選定點位，布設導線網點。設計布設方案施工控制網布設深度應在初設的施工控制網布設深度再加3倍～5倍的樁徑，才能達到精準布設的目的。基于對以上兩個關鍵參數的精準布設，進行巖土工程施工控制網布設工作即可完成復雜地形條件下的巖土工程施工控制網布設方案設計。

2 實例分析

2.1 實驗準備

本文實例分析選取某巖土工程進行實驗，針對某巖土工程的勘察報告由A市地建巖土工程有限公司提出。巖土工程勘察報告的具體結果，如表1所示。

表1 巖土工程勘察報告的結果

結合表1信息，某巖土工程屬于復雜地形條件，土層一共分為五層。分別使用傳統布設方案以及本文設計后的布設方案進行對比實驗，設置傳統的布設方案為實驗對照組。實驗主要內容為測試兩種布設方案的布設中誤差，共進行7次實驗，從而評定布設精度更高的布設方案。

2.2 實驗結果分析與結論

根據上述設計的實驗內容，記錄7組實驗數據，將兩種布設方案下的布設中誤差進行對比。為了更直觀的體現出兩種布設中誤差之間的差異性，本文特將實驗結果繪制為曲線圖，如下圖1所示。

圖1 布設中誤差對比圖

通過圖1可得出如下的結論，本文設計布設方案布設中誤差遠低于實驗對照組，設計的布設方案布設精度更高，可以實現對巖土工程施工控制網精準布設。

通過實例分析結果證明，所設計的布設方案其各項功能均可以滿足設計總體要求，可以廣泛應用于巖土工程施工控制網布設方面。

3 結語

由于巖土工程施工控制網的布設愈發受到重視，對復雜地形條件的施工控制網布設方案分析深度也隨之增加。施工控制網布設方案經歷了從起步到快速發展的階段，目前各地大部分施工現場都掀起了巖土工程施工控制網布設方案的設計熱潮。雖然現階段巖土工程施工控制網布設方案仍處于不完全成熟的階段，但是將隨著科技的不斷發展而進步，是永無止境的。

巖土工程施工控制網布設設計方案的發展方向也必將朝著云平臺、智能化、人性化的方向發展，最大限度的實現巖土工程施工控制網科學布設。本文唯一不足之處在于，沒有對復雜地形條件下巖土工程施工控制網布設成果進行檢驗研究，相信這一點，有理由成為巖土工程施工控制網布設方案未來的主要研究方向。