巖土工程勘察技術在深基坑工程的有效應用

張駿彥

（廣東有色工程勘察設計院，廣東 廣州 510000）

0 引言

巖土工程中的勘察技術經過創新和調整后，在深基坑工程中能夠發揮極為關鍵作用。在該技術應用過程中，深基坑工程項目施工人員需要對該工程周邊環境特點進行深入分析，再根據自身工作經驗，合理選擇勘察技術，具體實踐應全程做好監督和管理。

1 巖土工程勘察技術在深基坑工程中的重要性

巖土工程勘察技術在深基坑工程中有著極為重要的作用，是深基坑工程中的基礎工作，由于深基坑工程需要進行土方開挖，而土方開挖就會影響到深基坑周圍的土質結構，為增強施工過程中的安全性和深基坑工程的質量，就需要在開挖過程中進行支護施工，而進行支護施工的前提就是要了解施工現場的地質水文情況。從此角度來看，只有做好深基坑工程施工現場的地質勘察才能保證深基坑支護的質量，只有深基坑支護的質量得到保證，才能在保障深基坑工程質量的同時保護好現場施工人員的安全。此外，應做好深基坑工程施工現場的地質勘察，精準掌握地質信息，為深基坑工程的施工方案設計提供數據方面的依據。在實際情況中，由于建設單位很少會在地質勘察方面投入資金，施工單位也很難在施工現場開展勘察，這便無法給深基坑工程施工方案設計提供數據，也無法給施工單位提供施工區域的地質信息，這便增加了深基坑工程施工過程中的安全風險。所以，為提高深基坑工程質量和施工安全程度，應當由專業的巖土工程勘察人員對地質進行勘察，給建設單位和施工單位提供準確、真實的地質信息，從而避免因地質信息的不準確出現工程質量和安全方面的問題。總的來說，在深基坑工程中使用巖土工程勘察技術的重要性體現在了兩個方面：①對深基坑工程施工方案設計提供指導。②確保深基坑工程的施工質量[1]。

（1）對于深基坑工程來說，巖土工程勘察可以在一定程度上對施工方案的設計起到指導作用，可以使得設計人員準確地把控施工現場周圍的地質環境，以真實數據為依據，對施工區域的巖體力學進行分析。有一部分深基坑工程項目的建設單位為節省建設資金，在巖土勘察方面過于敷衍應對，使得勘察效果不理想，相關地質數據反饋結果不準確，這便對后續深基坑工程的施工方案設計無法起到指導作用。所設計出的施工方案對現場施工也就無法起到指導作用，這便增加了深基坑工程現場施工的風險。而積極做好巖土勘察工作則可以給施工方案設計起到良好的指導作用，從而達到對深基坑工程現場施工起到指導作用的目的。

（2）如果能夠在深基坑工程中合理運用巖土工程的勘察技術，那么可以大幅度增強深基坑工程的工程質量，也會提高其施工過程中的安全程度。比如在深基坑工程開始施工前，通過運用勘察技術發現該片區域的水文地質情況不適合開展深基坑施工或者應先進行處理措施后才可進行基坑施工，就可以提前進行規避處理，從而減少發生安全事故的概率、返工和深基坑工程中的設計變更以及造價成本增加和工程質量不達標等情況的出現。所以，從該角度來看，在深基坑工程中合理運用巖土工程的勘察技術是實現深基坑工程穩定施工的保障。從近些年，陸續出現的基坑塌陷和水涌流土等深基坑工程中的事故來看，出現事故的根本原因就是施工前的勘察工作沒有做到位，或者并沒有有效運用巖土工程中的勘察技術，使得地質勘察報告結果準確度不高，進而增加了現場施工的安全風險。所以應當盡可能提高勘察結果的準確性，給深基坑工程的施工提供安全保障，減少施工單位的經濟投入，從而達到增加其經濟效益的目的。

2 巖土工程勘察技術在深基坑工程中的應用策略

2.1 合理布置勘察點位

在深基坑工程中，如果想要最大限度提升支護結構的承載能力，就要在深基坑工程中運用巖土工程的勘察技術。想有效運用勘察技術，首先就要對巖土勘察工作進行合理布置。勘察工作所獲取數據的準確程度和勘察工作的布置情況有著密切關系，所以，只有合理對巖土勘察工作進行布置，才能確保其地質數據的準確性。在布置勘察工作過程中應當注意到深基坑工程施工區域的實際自然條件，項目所處區域的自然條件不同，其巖土勘察工作布置也要做出相應改變，比如，深基坑工程項目所在區域附近存在山體，在此種情況下巖土勘察工作的布置應當盡可能做到詳細，具體如圖1所示。

圖1 勘察點位布置

2.2 做好數值計算

為全面提升深基坑工程中勘察工作的效果和準確度，應當在勘察工作開始前，做好充足的準備工作，從而給后續施工的開展打下良好的基礎。另外，在布置勘察點時，應當像上述中所描述的那樣結合深基坑工程周邊實際情況和特點，全面進行分析。在初步完成數值計算工作后，勘察工作人員還要做好勘察過程中的數據記錄工作。我國目前在深基坑工程中所運用的勘察方式基本上都是以鉆探形式為主，所以，在實際勘察過程中勘察工作人員還應當對地質調查進行優化，從而為后續勘察工作打下良好的基礎，以此種方式提升巖土勘察的技術水平。為最大限度提高后續勘察工作的順暢性，還應當做到地層方面的數值計算，再對地層的分布特點以及深基坑工程所在區域的地質特點進行綜合分析，最后計算出深基坑支護結構的穩定性，和土方開挖對周圍地質環境帶來的影響，以此計算結果為依據，確定該深基坑工程勘察工作的整體方案。

2.3 做好內部和外部因素的評估

在深基坑工程中運用巖土工程的勘察技術時，還應當做好內部外部因素的評估，從而達到提高勘察效果的目的。通常，深基坑工程的勘察工作環境較為復雜，所以要著重考慮到深基坑工程周圍的工程環境，針對工程環境做好內外部因素評估。比如，在深基坑工程中的邊坡穩定性是勘察工作中的重點，所以勘察工作人員在對此點進行勘察過程中，需要著重考慮到基坑附近的地質條件和邊緣處巖石的風化情況，對其有針對性地做好抗軟化力的檢測，從而給深基坑工程的施工打下良好的基礎。除了地質條件和巖石風化情況會對邊坡穩定性造成影響之外，深基坑周圍的自然環境和外來水入侵都會影響到基坑邊坡的穩定性，上述這些因素都是應當在勘察過程中需要著重注意的地方。除邊坡穩定性之外，土方開挖也是勘察工作的重點考慮方面，在土方開挖過程中，勘察工作人員也要做好內外因素的評估，從而保障其施工過程中的穩定性，勘察工作人員要考慮到基坑周圍地質的抗滑能力，如果周圍地質抗滑能力較弱則在土方開挖過程中很容易發生塌方。總的來說，外部環境的影響因素會對深基坑工程的內部環境造成很大影響，很容易使得整體結構失去穩定性，根據上述分析，勘察工作人員在勘察工作中要先結合外部中的環境因素對深基坑工程內部的邊坡穩定性進行計算，并且還要考慮到土方開挖和支護結構設計等方面，在施工前盡可能做好外部因素的評估，從而增強深基坑工程施工中的安全性[2]。

2.4 地質調查工作

在深基坑工程中完成上述中的，勘察點位布置、數值計算和內外部因素評估后，就可以開展地質調查工作。如果深基坑工程所處區域在之前已經做過巖土取樣分析，那么勘察工作人員可以向負責該片區域的相關部門索取相應的地質資料，從而根據以往的取樣分析結果來掌握該片區域的實際地質情況，該種方法可以極大程度上減少勘察工作產生的成本。另外，如果勘察人員在地質調查過程中，發現該部分資料距離目前時間較久，而且周圍地質環境在此段時間也發生了較大變化，或者該部分資料中并不存在深基坑工程所需的相關地質資料，該兩種情況則代表著在此深基坑工程中，還需要重新進行地質采樣工作，如果貿然使用以往的勘察數據很容易出現較大誤差，從而影響到深基坑工程的工程質量和施工安全，所以，從該角度來看，勘察工作人員必須要對地質資料的真實性和可靠性負責，對地質調查工作重視起來，從而最大限度保障地質資料的準確性和合理性[3]。

2.5 鉆探取樣以及原位測試

如果勘察工作人員在地質調查工作中并未發現可以直接使用的地質資料，那么就需要開展取樣工作。在深基坑工程中，鉆探取樣以及原位測試方法都是較為常用的取樣手段，將兩種技術進行結合可以有效提高勘察效果。鉆探取樣技術可以直接反映出深基坑工程周邊的地質特點，該種取樣技術可以以極快的速度穿透施工區域周圍的軟土層，在應用該項技術過程中，勘察工作人員應當根據地質土層的實際情況控制鉆頭鉆探的速度，如果在鉆探過程中地質土層的結構發生變化，或者說地質土層下半部分的物理性質出現變化，那么勘察工作人員可以適當加快鉆探的速度和鉆探的深度，盡可能在不破壞周圍地質環境的情況下進行取樣。在取樣結束后，勘察技術人員應當對樣品進行檢測，根據檢測結果再對其進行全面分析，以此種方式深入了解深基坑工程周邊的地質情況。另外，在深基坑工程中應用原位檢測技術時，可以利用標準貫入試驗和波速測試方法，該兩種測試方法都是確定地質土層的物理指標的極佳方法，其中貫入試驗也被叫做SPT試驗，是應用較為廣泛的原位測試技術，通常和鉆孔同時進行，在使用標準貫入試驗時，需要結合地質土層的實際情況開展，對其中每個主要的土層都要進行試驗，簡單來說此種試驗方法是利用質量為6315kg的穿心錘自由下落76cm，將貫入器擊入土層中15cm后，再擊入30cm，并記錄擊入30cm的錘擊數，也叫做貫擊數，通過貫擊數就可以判斷其土層性質，為減少貫擊過程中對鉆孔底部土層的擾動，應當選擇回轉鉆的鉆孔方法成孔，并且如果鉆孔區域存在地下水的話，應當使得孔內水位高于地下水位，當孔壁穩定性不夠時，可以將標準貫入試驗分成兩階段進行。其中波速測試則是需要勘察工作人員掌握深基坑周圍基本地質情況后再開始測試。不論使用哪種測試方法都是以獲取地質勘察數據，提升勘察工作效果為目的。

2.6 勘探孔

在深基坑工程的勘察工作中，所使用的勘探孔技術可以按照功能分為兩大類，分別是控制性孔和一般性孔。在實際應用過程中，勘察工作人員要根據深基坑工程項目的實際需求來選擇。通常，在勘察過程中，一般性孔的數量較多，為控制性孔的兩倍以上，且控制孔數量不應少于總數量的1/3，所以為節約勘察成本，上述兩種技術一般都是結合進行使用。根據相關研究表明，該項技術和普通勘探技術相比較，能夠提升三成左右的勘察速度。隨著科技水平的不斷進步，深基坑工程中的巖土勘察技術也發生了一定變化，其中勘探孔種類也更加細化，在原本的種類上，細化出了取土貫穿孔以及靜力觸探孔，此兩種勘探孔技術的出現，有效提高了深基坑工程勘察工作的準確性。在鉆孔過程中，勘察工作人員應當先對取土范圍進行確定，再根據工程周邊地質土層情況進行打孔和取樣，該項技術有著精準性極高的特點。其中靜力觸探孔從本質上來看屬于一般性孔，需要通過開挖后取樣再進行分析。勘探孔技術和上文中的鉆探取樣技術大體上相同，其區別是該項勘探技術的使用目的是單純為了取樣分析，而鉆探取樣則可以在鉆探過程中使用原位測試法。無論使用哪種取樣手段，最終的目的都是為了提升勘探結果的準確性，為深基坑工程的施工提供安全保障和質量保障[4]。

3 結語

綜上所述，將巖土工程勘察技術運用到深基坑工程中可以有效提升其工程質量和施工安全，相關勘察人員可以從布置勘察點位、數值計算、評估內外部因素、地質調查、鉆探取樣以及原位測試和勘探孔六個方面入手，最大限度提升勘察結果準確性，更好保證深基坑工程質量和施工安全。