巖溶地區巖土工程勘察中常見問題探討

敖國碧，張 健

（1.貴州有色地質工程勘察公司，貴州貴陽550005；2.貴州同盛建筑設計有限公司，貴州貴陽550018）

1 概述

隨著國家經濟和社會的快速發展，越來越多的高層建筑拔地而起，探明地基巖土層的工程地質、水文地質條件特別的重要。巖土工程勘察是根據擬建物的要求，查明、分析、評價建設場地的地質條件、環境特征和水文條件，為設計、施工提供各項巖土參數及評價指標，是建設工程中不可缺少的重要環節。勘察成果的準確性對工程的基礎形式、結構方案有著重要的影響，反之，會嚴重影響到工程造價和安全性。隨著我國經濟改革的進一步深入，經濟下行壓力持續增大，項目緊縮，勘察市場競爭越來越激烈，巖土工程勘察工作存在諸多的誤區和問題，尤其在巖溶地區特別的明顯，甚至已影響到工程質量。本文結合多年貴州巖溶地區的工程地質工作經驗，對巖溶地區巖土工程勘察中常見的問題進行粗略的探討分析，望能供同行學習借鑒，以提高勘察工作質量。

2 常見問題及原因分析

2.1 未經勘察盲目設計施工

有的勘察人員對場地進行簡單的工程地質踏勘，沒有經過巖土工程勘察，為應付政策性抽查做勘察咨詢報告，建筑設計人員憑經驗進行建筑工程設計，帶來一定的安全隱患，并造成嚴重的經濟浪費。如某小學教學樓，地上四層，條形基礎，無巖土工程勘察資料，盲目設計，施工中采用硬塑紅粘土作為地基持力層，擬建物在施工期即發現墻體開裂、地面開裂，并發展到室外地坪，最后采用局部降低一層樓和加固地基的方法才使問題得以解決。

（1）以為擬建建筑荷載較小，地基土層上部工程性質良好，地基承載力符合要求即可，沒有考慮巖溶地區基巖起伏比較大，土層厚度分布不均，在建筑荷載作用下，產生不均衡沉降，忽略擬建物地基對基礎持力層不均勻變化的影響，超出規定范圍，產生安全隱患，造成經濟損失。

（2）勘察人員在工程現場踏勘后，會將鄰近已建建筑場地的巖土工程勘察資料類比借用。巖溶地區相鄰場地雖然地層年代相同、巖性相同，但工程地質條件千差萬別。另外工程場地一些表面現象會掩蓋地下的真實情況，不經一定的勘察手段是發現不了的，如場地平坦且地表土層較均勻比較穩定，若某部分場地下幾十年前為大深坑，深坑中逐漸填滿了雜填土，表面因鄰近工程建設回填較均勻的粘土，工程建設好后深坑內外的沉降差將較大，如作地坪或基礎均會造成不均勻沉降。

2.2 勘察孔布置不當、鉆孔深度不夠

巖土工程勘察不是簡單地認為只是打幾個鉆孔、取幾個樣做做試驗，提供地基承載力，就可編制勘察成果報告。巖溶地區巖土工程勘察除了要正確反映場地的工程地質條件及巖土體性能影響，給出地基設計參數，還要包括整體地質環境中對影響工程穩定的不良地質條件、建筑場地類別和建筑抗震地段的劃分等，并評價場地的穩定性和適宜性。勘察工作除應滿足巖石地基要求外，還應滿足巖溶地基的要求，應遵循地質調查分析由面到點、勘探工作由疏到密的原則，但在勘察工作中，常常出現勘探孔布置不當、鉆孔深度不足的問題。

（1）勘探孔布置未嚴格執行規范要求，勘察時鉆孔不適宜，不能全面反映地基的實際情況。布置期察工作時，僅從擬建建筑的荷載考慮，未考慮到建筑場地的穩定性和適宜性的要求，一律按樁基礎一柱一孔布置勘探孔及控制鉆孔深度，這樣會導致不必要成本浪費。如擬建場地工程地質條件和水文地質條件較好，擬建物荷載不大，對地基變形要求不好，紅粘土厚度較深，且分布較均勻，力學性能又較好，完全可按淺基礎布置勘探孔，既適宜又經濟。

巖溶地區鉆探孔應沿建筑基礎軸線布置，單獨基礎按預估基礎底面積A 確定。A 小于等于2㎡時布1個孔，A 大于2㎡時布2 個孔。條形基礎宜按6～12m布置鉆孔。這樣不會導致不必要成本浪費。針對巖溶強發育地段，單獨基礎按預估基礎底面積A 確定。A 大于2㎡，對采用機械成孔樁基應在上述鉆孔基礎上增加不宜少于2 個鉆孔；條形基礎應6m 布一個孔。遇深溶槽或串珠狀溶洞，擬采取混凝土梁、板跨越，需查找穩定支點時，可適當增加鉆孔或物探，加孔方向宜垂直巖溶發育方向。巖溶中等發育和微弱發育地段鉆孔數在滿足“一樁一孔”的條件下，對于已揭示有巖溶洞隙的孔位，可根據實際需要增加鉆孔。為探測溶洞空間形態，相同類型的物探異常點應經適量鉆探驗證。巖性組合復雜，巖體風化、完整性變化大時應加密勘探點。

（2）忽視詳細勘察的鉆孔深度自基礎底面開始算起。在實際的勘察工作中，常常會遇到場坪標高低于原始地面標高，勘察工作從自然地面起計按規范要求控制孔深，后期土石方場坪后就會導致勘察深度小于規范規定的最小安全深度，鉆孔底標高有可能高于基礎底標高。這樣會導致勘察的最終數據無效從而進行二次勘察。

巖溶地區，應根據擬建物特征要求、荷載條件，按《巖土工程勘察規范》（GB 50021-2001）規定，鉆探進入持力層以下中風化基巖2B（獨立柱基）或3D（樁基）且不小于5m的原則，即鉆孔孔深控制基礎設計標高以下中等風化完整基巖不小于5m，控制性鉆孔加深3～5m。巖溶地區勘察，鉆孔深度還應考慮相鄰柱位基巖面起伏的影響，應按應力擴散角加深基礎埋置深度，確保地基穩定。在勘察中，個別技術人員往往未考慮基巖起伏及不良地質因素影響，導致基礎開挖后基底孔就不足5m，導致持力層厚度不滿足規范要求。因此在勘察過程中應正確判斷地質情況，適當加深鉆孔深度，有效防止安全隱患。

2.3 每個巖土層單元只有6組試驗數據

由于發包人為節約成本、競爭較大承接價較低，又因勘察單位追求利潤最大化，現場各巖層取樣時按相關規范最小值（不小于6件）取樣并試驗，往往導致變異系數過大，得出結論不合理、不正確。

（1）采取的原狀土樣不合理，有些土樣質量不過關，一些試驗數據明顯不合理的就不該納入統計，否則會導致分析數據誤差過大。

（2）各巖土層單元性質變化較大，不均勻，離散性也較大，統計的參數變異系數較大，可以多取幾組數據進行試驗或者加強原位測試工作。

《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007-2011）詳細規定了各個等級的建筑物所檢測的項目和參數要求，應考慮建筑物地基基礎和基坑支護等方面參數，還應考慮各個方面的參數試驗和統計要求，而對于地基均勻性的評價是巖土工程的重要內容。所以遇到以上情況的時候，就要多進行取樣試驗，取樣的多少根據現場的實際情況分析確定。

2.4 采用鉆孔水位為地下水水位

鉆探時采用泥漿護壁或在弱透水層中加水鉆進，未進行隔水處理和抽水試驗，24h內觀測的鉆孔水位就作為地下水位；鉆探時帶水鉆進，未經抽水試驗，觀測到的水位直接作為地下水位。這樣量測到的水位數據都是不真實的假水位，是高于真正的地下水位的，甚至地層根本沒有地下水。

鉆探要采用上述方法，而怕影響到地下水位時，可以采用干鉆或者套管護壁，如果一定要帶水鉆進，則可以使用措施抽出鉆孔內外加的水，讓地層內水滲出，這樣得到的水位才是準確的地下水位，才是準確的水位參數。根據《貴州省建筑巖土工程技術規范》（DBJ52∕T046-2018）10.5.1 地下水位的測定應符合下列規定：①鉆探過程中遇地下水時應量測水位；②勘探結束后不少于24h，統一量測穩定地下水位；③對巖溶與非巖溶含水層互層分布區，遇承壓含水層或多層含水層時，應采取分層止水措施，量測不同含水層的水位，準確測定地下水位。同時，條件可能的工程，還應收集相關的地下水長期觀測資料，如工程區近3～5 年的地下水水位、歷史最高地下水水位、50 年一遇地下水水位，比較得出其中的最高水位。

2.5 抗浮水位的確定難以經濟合理

勘察期間一般很難按規范要求提供經濟合理的抗浮設防水位，一是勘察施工工期短，很難滿足水文年度觀測的要求。二是長期、系統的區域水文資料缺乏。因此，勘察單位常規都以照“設計室外地坪”或“場地整平標高”為依據進行抗浮設防水位的確定，這樣取值就過高，容易造成浪費，反之過低又會造成地下室底板開裂滲水，給工程建設帶來損失。抗浮水位的確定是一個復雜的問題，抗浮水位的高低與地形、地下水類型、土質等多種因素相關，應綜合多種因素分析確定。

（1）抗浮設計水位應根據場地長期地下水觀測資料，采用峰值水位。當無長期觀測資料時，應收集鄰近建筑抗浮設防情況，結合場地地形地貌、地下水補給、徑流、排泄條件以及周圍環境等因素綜合確定。

（2）地下室基底位于含水層內，含水層有承壓水存在時，抗浮水位應按照歷史峰值水位或豐水期最高承壓水頭計算。當承壓水與潛水或上層滯水有水力聯系時，應按二者的混合最高水位計算。

（3）當建筑物所處場地地勢低洼，場地有可能積水時，應按可能發生的積水標高計算；當地下室四周的填土高度不一致時，抗浮設計應考慮地下水滲流在地下室底板產生的非均布荷載對地下室底板的影響。

（4）臨近河流、湖泊的地下建（構）筑物，當無天然隔水屏障或未采取隔水措施時，抗浮水位應取相鄰河流、湖泊50 年一遇最高洪水位。

（5）一般情況下，出于安全考慮，在場地無積水的情況下，可取地面標高為抗浮水位標高。當場地地勢高于周邊地面時，可按設計年限內可能產生的峰值地下水位或豐水期穩定水位計算。

由于地下水抗浮成本高，因此可采用一定的工程措施降低成本，如設置排水盲溝、設置集水井、在地下室周邊設置排水井等，大大降低地下室抗浮成本。

2.6 勘察市場不規范，勘察工作粗糙

在經濟下行壓力持續增加的常態下，市場緊縮但成本增大，項目造價低。建設單位未嚴格執行國家收費標準，勘察單位又互相競爭壓價，中標價低，致使勘察工作粗糙。一是勘察手段選擇不合理和布孔不規范，鉆孔深度控制不到位，勘察報告弄虛作假呈常態化，勘察資料難以滿足規范和設計要求。二是巖土工程勘察隊伍素質缺乏。有實力的勘察單位無法按發包價實施，往往由鉆探勞務隊伍直接來承接專業的工程勘察工作，專業技術水平和業務水平較低，無法保證工程勘察質量，難以滿足規范和設計要求。低價競標或未經專業培訓和教育的人承接勘察任務，就會導致勘察手段單一、勘察質量低，地基評價力度不足，基礎設計參數偏于保守，造成工程的浪費。因此建設項目的勘察單位、勘察單位項目（負責人、審核人、審定人）必須滿足國家相關規定，讓真正有實力的單位、懂行的人擔任，這樣才能提高勘察工作的整體質量。

3 結束語

隨著國家經濟和社會的快速發展，工程愈來愈復雜（建筑層數增加，結構及功能復雜化)，工程地質條件水文地質條件愈來愈差，巖土問題愈來愈多變。新建工程周圍往往早已高樓聳立，工程建筑的基礎與地基的共同作用以及與周圍環境的相互制約、相互作用愈來愈強烈。在工程設計與施工的論證不足，這個結果則可是造成不可逆的后果。巖土工程勘察應發揮起在工程建設中的基礎性、根本性作用，肩負起應有的責任。面對目前巖土工程勘察中存在問題，應該引起廣大技術工作者的高度重視，并努力加以解決。工程中標價格要合理，不要忽視新技術的開發，要大力采用新技術、新設備及新方法，以保證巖土工程的質量。工程建設的相關主體單位（勘察、設計、施工、監理）應加強溝通，相互學習，優化措施，爭創精品。加強技術上和體制上的監督管理，使巖土工程勘察逐步規范化、制度化、系統化。總之，只要認真重視巖土工程勘察中容易有誤區產生的環節，積極加以改進，就能夠避免問題的發生，使得巖土工程勘察工作走上正常、健康的發展軌道。