巖土工程勘察作業中地層劃分的標準及原則分析

王 攀

（廣東省核工業地質調查院，廣東廣州510000）

地層本來就因地而異，有各向異性，同時考察的結果也是因人而異，這與考察單位的項目負責人和考察技術人員的水平經驗有密切關聯。但是大自然中的地層分層也有其自身規律以及共同遵守的自然原則。巖土分層，一定要與工程密切配合。因為分層模型除了能夠體現整個地層的物理學特征，巖石特征外還可以清晰地反映對未來模擬架構工程的不利層位和可供選擇的主要層位。在某個施工場地，分層模型建立完成以后，需要預覽整個地層的剖面圖、各層標高和出露厚度。需要一項接著一項認真地檢查分層的合理性。同時測試各個層位的指標和統計結果的合理性，最后對分層模型進行修正。

1 巖土勘察

巖土工程勘察的任務是按照不同勘察階段的要求，通過檢測一系列來反映巖土體性態的影響對工程是否會產生影響，并結合建筑設計、施工現場以及地基處理等工程的具體要求，進行總結和審查，提交處理巖土工程問題及解決問題的決策性方法，為設計、施工提供依據，服務于工程建設的全過程。

巖土工程勘察的工作，一般都是現場勘查收集地質資料，進而才能明確擬建工程的結構類型，以及基本荷載情況，接著編寫大綱，制定勘探的工作日。但是在實際的工作中，由于地質探測員也是首次來到工作現場，對勘探地區的地層并不是很了解，所以建筑結構以及功能情況等往往不是太明確，會出現很多問題。具體表現在以下幾個方面。

1.1 勘探點深度

巖土的基礎形式以及內部土層的結構形式不同，對于勘探所鑿鉆井的深度也不同。如一般在5～6層磚混結構的住宅區，勘探鉆孔15m左右基本上就可以滿足這個要求。而如果是框架結構為5層以上的商場，此時柱網的荷載重量比較大，那么基礎面積很可能采用樁基。這時勘探的鉆孔深度達到15m是遠遠不夠的，所以地層工程的地質性質不同，所要求的勘測深度也不同。如果在巖土地質比較好表面為碎石渣土，此時的鉆孔深度就比較淺，如果工程地質性質差，或者在淤泥以及松散砂土的地方，則需要勘測鉆孔的深度比較深。所以這就要求勘測技術人員在對某個地區進行勘探時，必須對這里的地形情況有一定的了解，才能做到有的放矢。

1.2 勘測點間距

地基的復雜程度不同，那么勘探點的間距也就不同，如果勘探人員在勘探地質時遇到了復雜的地質情況，那么這時就需要對勘探點進行細密處理，不能僅僅局限于因為經濟和時間等因素不允許而堅持原來的方案不做改變。如果這樣，可能對整個工程的未來安全質量造成一定的隱患。所以此時，必須要查明場地的工程質量情況，不要埋下工程隱患，這種情況在勘查市場競爭比較激烈的地方，經常出現，也就是地質勘查上的偷工減料。

1.3 取原狀土試樣和原位測試

根據勘察規范要求，每個場地的主層原狀土試樣，和原位測試數據必須在6組以上。對于大型或者中型工程而言，取土孔和原位測試布置孔以及相應的檢測數據也就比較多，主要是因為在均勻分布的土層，就算它的土層厚度相對較小，也基本可以滿足規范要求。對于一般的建筑工程來說需要4～8個取土孔，原位測試孔等必須各占一定的比例，對于一些雖然均勻分布但厚度較小的土槽，可能出現原狀土式樣，不能滿足上述規范要求，這種結果一般是由于勘測施工中采取試樣和原位測試比較盲目和隨機。如果現場的技術人員能夠做到具體情況實時分析，根據現場情況及時采取合理布置。分開采取土樣，就會避免上述結果的產生，一般情況下，可以根據第1個鉆孔的探測資料分析其后的地層分布，然后再結合第2個鉆孔的標高來合理布置取土樣的間距，然后根據前面兩處的分析，最后確定后面鉆孔取樣的間距。必要時，可以將取樣間距縮小。取樣數量增多，這樣可以大概率的滿足規范要求，分析出巖土指標。

1.4 地下水位觀測

地下水是地質勘測工程中必不可少的一個重要因素。它的要求也比較高，地下水位測量要求各個鉆孔的勘探點同時進行，而且測量時間有限，必須在最后一個鉆孔施工完成后的24h內進行完畢。測量時還要考察測量點周圍地下水的開采情況，水位測量必須要與鉆孔的坐標，以及標高相結合，精度要求不超過2cm，在實際的施工中，對鉆孔中的水位測量。如果不考慮附近有無抽水井等開采水源的設施，就會造成測量值不準給整個工程帶來安全隱患。

2 地層劃分分析

巖土工程勘察是建筑在建造開始時的基本要求，無論是在技術還是數據上都對整個工程起了重大的指導作用。巖土勘察報告可以表現出正確合理的地層分析，這不僅是建筑地基穩固的要求，更是地質勘察人員水平高低的體現。地層劃分應考慮地層時代、成因、地層特質、設計改造等多方面因素，按主層與亞層“兩級單元”形式進行。主層應參照“年代—成因—巖性”順序確定，亞層應根據巖土物理力學狀態、巖性、密實度等不同而劃分。

2.1 主層的劃分細則

按時代：巖土在同一個時代的地層根據整個工程的需要，可以將其劃分為多個主層，即每個時代的巖土劃分在同一個主層內。主層的劃分，必須要自上而下，通過層位來反映時代以及巖層的覆蓋關系，如三層必須要在四層上。這樣就能代表當巖土層位的號碼越大時，其地層沉積時代就越古老。簡單來說就是主層的層位代號，較大的必須要在較小的主層之上。

按成因：如果該巖土時代相同，那么可以將不同成因的巖土劃分為不同的主層，原則上最好不要將環境差異較大的層劃分在同一主層。

可單獨劃分為主城的特殊情況：厚度比較大，巖土的性質比較好的受力層，單獨將其劃分為主層，有利于在日后的工程中分析利用。

厚度比較大，巖土的性質比較特殊，如鹽漬土、液化土等較為特殊的層可以將其單獨劃分為某一主層。

對整個建筑工程影響比較大的主層，也建議其單獨劃分成為一個主層。同時對工程的不利地層，以及對建模工程影響巨大的不利層位，也單獨將其劃分為一個主層。

對于較為松散的地層，一般同一主層的厚度不能太厚。一般情況下將填土、耕土以及植被土劃分在同一個主層內，如果厚度特別大，需要不同的處理，可根據實際情況進行劃分。

2.2 外層的分層和描述

在最初步的勘察工作外業邊路中，工作人員必須按探井所揭露的地層順序，由上到下，細致地對地層進行一個描述，如果地層的厚度大于0.3m。那么就應該單獨把此層拿出，進行描述形成單一的描述層。對于描述層中出露厚度大于0.1m，小于0.3m的薄夾層，需要描述它的位置厚度和巖土狀態，在野外編錄時，必須要注意，避免它的孔位厚度過大而造成孔厚度很薄的層位在描述中沒有提到，而造成數據丟失。在外業的取樣和測試時，必須選擇具有代表性的部位。某個地方的巖石巖土厚度不宜小于0.3m，即在小夾層，進行取樣和測試。此時的屬性和狀態，可以針對描述層，展現出它的主要特征。對于某同一巖性，連續露出比較厚的層位，則應該將其顏色狀態，埋藏深度的變化，分段進行描述。

2.3 大層的劃分

大層反映的是不同地質的地層沉積時間，但是沉積時間與沉積環境不同。在地下位于同一時代的巖層其地層的沉積環境不同，可以分在同一個大層內，但不能將同一地質年代的地層分到同一個大層內。例如坡，不能與湖劃分在同一大層。而對于填土滑坡等堆積層必須與正常沉積層區分，不能劃分在同一大層內。對于某些比較松散的地層。它的堆積會比較厚，往往地層的成績有明顯的地質旋回特征，主要表現在，底層的土地會由粗變細，或者由細變粗這樣一個周期性的變化，而對于一個地質回旋，可以劃分成為一個大層，也可以將很多比較小的旋回劃分在同一個大層。

為了使地層的分層能夠與建模工程密切配合，對于厚度大，性質特殊，對擬建工程影響巨大的不利層位，必須要單獨劃分為另外一個大層，這樣才能使大層的劃分更具有針對性。大層的劃分，自上而下，必須準確反映地層的沉積時代和覆蓋關系。對于松散地層，一般同大層的連續厚度，盡量保持在10～15m之間。

2.4 亞層的劃分

亞層是分層模型中最基本的一個地質單元體。在某個特定的地址或者地貌單元所劃分的大層下，再根據不同的巖性，不同的狀態，密實度顆粒組成，來進一步細分出亞層。

亞層的劃分依據主要依據是巖石的層位，以及巖性和力學性質，如果需要編號的話，在順序上可以適當地考慮空間分布和每一層的覆蓋關系。但是對于松散的地方，其代號順序并不嚴格代表層級順序。一個大層的不同巖性的地層，即可以劃分成不同的亞層，把同一地質的同一地貌單元內的，劃分在同一個夾層內，不能出現多重定義。當然同一個亞層也不能出現在多個大層內。

一個大層一般有一個主巖性亞層。當某個大層的主巖性亞層所占比例超過了1/2，而其余亞層都是以夾層的形式出現時，主巖性亞層可直接使用大層表示。當一個大層主巖性亞層，所占比例不超過1/2，其它亞層也不以夾層形式，而是從上而下，以覆蓋層形式出現，此時，主巖性亞層與其他它層一起，都用亞層代稱。對于在同一個大層，巖性相同，但是狀態和密實度以及其他相關物理學的指標都存在明顯的差異，并且這些差異可能會導致整個工程的性能，出現一定的差錯，合并為一個亞層可能帶來一定的安全隱患的時候，必須要細分為多個大層。

對于在同一個大層內巖性相同、狀態和密實度又比較相近，而且土質也比較均勻的亞層，當厚度比較大或者埋置深度的差異比較大時，應在根據其地理位置細分為多個亞層，兩層的厚度一般在5m以下。

對于一個鉆孔，其亞層的分層厚度，必須在0.5m以上。對于某個單層厚度小于0.5m的、并且上下的物理學性質相近的層位，可以標志為軟弱層。

3 結束語

同一個工程項目，不同的勘查階段，或者需要進行多次勘察時，必須要保持分層一致性和每一次勘察資料的可對比性，在采用相同的分層模型時，后期與前期的勘察，有較大的變更，需要在報告中詳細地說明主要變更原因和變更的地理位置，以及具體內容。同一個工程或者勘察場地需要編制勘查報告，每個地區的分層，在原則上應采用相同的模型，以便于對每一個場地勘察成果的對比同一個勘察場地，在地層分層時，所有的分析，必須集中在鉆孔資料上，再綜合確定分層模型。