巖土工程勘察常見質量缺陷的思考

程青云

（蚌埠市勘測設計研究院，安徽 蚌埠 233000）

近年來，隨著國內城市建設的快速發展，勘察設備不斷改善、手段不斷豐富及技術不斷提高，但受制于市場、技術及各類人員主體素質等因素，各類勘察事故仍舊不時發生。有些勘察事故雖然造成設計變更、施工工期延長和建設成本增加等等，但尚能夠在施工前期發現，通過施工勘察解決而不致影響工程實體的正常安全使用，有的勘察事故則造成了整個建設工程無可挽回的損失。

結合城市勘察中若干典型失敗案例，通過闡述施工過程中表現出的事故現象，分析現象背后的勘察失誤原因，以使從業人員得到警醒和反思。

1 導致各類勘察事故的主體要素

導致勘察事故的原因較多，從責任主體方面分析，有勘察單位自身原因，也有建設單位的原因和設計單位的原因。由于勘察單位與設計單位不存在合同關系，導致勘察事故的設計原因往往可歸結為建設單位組織協調工作上的失位。

1.1 建設單位

勘察是一種探索性很強的工作，是一個由場地問題到地基問題，由粗疏到精細的循序漸進式勘測分析過程。加之，相關建設法規明確規定，必須先勘察、后設計、再施工。但一些建設單位，對建設工作特別是勘察技術工作并不熟悉，因此時常出現以下情形：①一些工程，不進行巖土工程勘察就進行設計施工；②建設單位為了趕工期，在設計方案或設計條件未確定的情況下，如建筑物位置、基礎形式、基礎埋深和荷載等未明確，或者場地不具備進場條件，就盲目催促勘察；③設計條件確定后或到了施工階段，發現勘察文件滿足不了設計要求，沒有及時委托重新勘察或者補充勘察。

1.2 勘察單位

從勘察單位自身分析，造成勘察事故的原因無外是內、外業2個環節。眾所周知，外業是內業的第一手資料和編制的基礎，取得高質量的外業資料需要有高質量的鉆探、取樣、地質編錄、原位測試及各種地質調查。同樣，內業工作也起著舉足輕重的作用，巖土工程勘察報告是勘察工作的最終產品，直接面向業主、設計及施工單位，其編制水平全方位反映了外業工作的重點、要點，報告應當切實回應擬建項目的巖土工程信息需求。因此，外業、內業工作在巖土工程勘察工作中均有著舉足輕重的地位，不能厚此薄彼、有所偏廢。

根據《房屋建筑和市政基礎設施工程勘察文件編制深度規定》（2020年版）第4.1.1條，巖土工程勘察報告的內容包括：①工程概況與勘察工作概述；②場地環境與工程地質條件；③巖土指標統計；④巖土工程評價；⑤結論與建議。

各類勘察事故原因歸結起來，通常體現在勘察報告①、②、④各章節中，即：①工程背景信息搜集不全，對勘察對象的性狀認識模糊，造成勘察目的不明確；②勘察方法失當、勘察工作布置不合理，導致場地環境及地層巖性未查明；③巖土工程評價不準確、不客觀、不全面、不深入和針對性差等等。

上述情況往往又存在著很強的聯系，例如對勘察對象的模糊認識必然會導致后期巖土工程評價不具體、重點不突出和針對性差；勘察方法失當會導致巖土評價的不準確、不客觀；同樣，一個缺乏工程經驗的勘察工作者，對巖土工程報告的生疏認知，其在前期外業工作中，也必定是盲目的、缺乏目的性的。

2 常見勘察失誤原因

2.1 前期資料搜集不全、工程背景認識模糊

高質量的巖土工程勘察報告，離不開報告中“工程概況”對擬建工程的規模、范圍、設計要求、結構類型及特點的準確詳述。根據相關規范條文，房建和市政工程勘察需搜集資料情況見表1。

表1 房建和市政工程勘察需搜集資料

在巖土工程勘察工作前期，以上工程信息均應當得到全面、準確無誤的搜集，并完整地體現在巖土工程勘察報告中，以使勘察內、外業工作有的放矢。

前期資料搜集工作不到位，會造成勘察報告中“工程概況”章節不全面、不準確，給后面勘察工作的布置、巖土工程評價及結論和建議等都會帶來偏差。

工程實際中，不乏某些項目，勘察必需的地形圖、帶狀圖等基本資料尚未具備，建設單位就催促勘察進度，造成了不必要的后果。

例如某地下管廊項目，業主委托勘察時，未委托專業部門測圖，只提供了來源不明、年月不詳、沒有坐標、信息量又極其貧乏的地形圖，前期也沒組織雙方現場踏勘對接、交底，就催促勘察外業進場。后期進行管廊沉井施工時在某地段發現，勘察報告中地層情況與沉井實際開挖土層存在了較大偏差：沉井設計深度12 m左右，勘察報告中揭示該地段覆蓋層厚度超過20 m，但沉井實際僅施工至深度7~8 m處便遭遇強風化巖。分析原因是勘探點放樣偏差過大所致，最終造成了施工方法調整及工程費用增加。

又如某中學教學樓項目，在勘察過程中發現了可能存在的廢棄人防工程，并口頭通知了業主單位。但由于重視不夠，業主單位沒有在勘察期間配合搜集廢棄人防資料，勘察單位也未在勘察報告中對該不利地下埋藏物予以書面提示說明。后期施工獨立柱基時，陸續發現了局部位置交叉分布的人防工程，如圖1所示。建設單位不得不委托勘察單位進行了補充勘察，在每個獨立基礎的四周加密鉆點排查下部人防工程，并調查搜集了既有舊圖紙。

圖1 某工程基礎施工期間挖出的地下人防工程

勘察工作者對于某些勘察項目擬建物的結構形式和荷載情況認識模糊，同業主、設計單位之間也疏于溝通，造成勘察對象不明確，勘察目的不清楚。如一些公共建筑、特色建筑、不規則建筑和工業廠房，往往由于其柱距大、層高大及荷載集中等原因，勘察工作者僅憑“經驗”判斷其擬采用的基礎形式，很容易造成勘察工作量布置的失誤。例如將擬采用樁基礎的重荷載低層、多層建筑按照淺基礎布置工作量，出現勘探點深度不足的現象。

場地地形、地貌、地坪標高及挖填方情況往往關系到對地基基礎的巖土工程評價，對地基承載力和變形驗算也有很大影響，有些勘察項目對以上情況了解不夠，造成工作失誤。例如某9層住宅樓小區項目勘察結束提交勘察報告后，設計人員來電請求提供樁基持力層參數，經了解，原因在于該場地整平標高比勘察時地面高出了3 m左右，設計方案未采用勘察報告建議的淺基礎，而采用了管樁基礎。查閱巖土工程勘察報告，該9層住宅樓鉆孔深度雖滿足樁基設計要求，但原報告中未提供相關樁基參數。

2.2 勘察工作量布置不合理、地層巖性未查明

相關勘察規范通常都明確規定，不同地貌單元交界部位應布置勘探點、微地貌，以及地層變化大的地段勘探點應予以加密。這要求勘察工作者對工作中遇到的河道、溝浜、墓穴、防空洞和孤石等對工程不利的地下埋藏物應尤其重視，對于場地范圍內及周邊可能影響基礎選型、基坑支護降水的上述不利因素，務必予以查明。

例如某小區項目，南北兩排規劃為高層住宅樓，住宅樓之間為擬建大地盤地下室，據鉆探揭露，沿該擬建地下室場地存在一東西貫穿的暗溝，填土厚度大部分在7~8 m，暗溝兩側主樓上勘探點位置的填土厚度在2 m左右。該巖土工程勘察報告剖面圖中雖準確反映出了每處鉆孔位置的填土層厚度，但在平面圖中未反映出該暗溝的邊界，致使設計無法合理確定該范圍內地庫的基礎形式及地基處理范圍。

例如某三跨中型橋梁，跨越一老河道，單跨跨徑20 m。勘察報告中鉆孔揭示在40 m深度范圍內，地層均以硬可塑—硬塑老黏土為主，設計采用長螺旋鉆成孔。然而在河道內基樁成孔時，僅鉆至不到5 m便出現嚴重塌孔。經施工勘察后發現，河道內上部普遍存在厚度在3~6 m不等的粉砂層，而在原地勘報告中并沒有揭示此層。追溯后得知：由于搜集資料后認為地質條件簡單，橋梁跨度一般，河道兩岸的鉆孔也未揭露粉砂層存在，故勘察時沒有在河道中心布孔。以上工作失誤最終導致樁基鉆孔工法變更，由長螺旋鉆孔變更為正循環泥漿護壁鉆孔成孔。

某些工業項目、橋梁工程對于勘察工作布置往往有特殊要求，如勘探點布置在設備基礎、柱下和墩臺等荷載集中部位。如果對此認識不足，則可能帶來勘察工作失誤。如某高架橋勘察項目，勘探孔位置由建設單位指定在高架橋中心布設，后期旋挖樁施工中發現個別樁孔中實際基巖深度與勘察報告相差5 m，造成樁長設計變更。

2.3 巖土工程評價不客觀、針對性差

巖土工程分析和評價是勘察報告的核心內容，其中的地基均勻性、不良地質作用、特殊土、地下埋藏物和地基基礎的選型等內容，體現了勘察工作者的綜合技術水平，基本要求是全面、有針對性，結論合理可靠。而大量的勘察質量缺陷往往也是由巖土工程評價不到位造成的。造成后果通常包括地基持力層、基礎形式、施工工法變更、基坑失穩及施工措施增加等等。

2.3.1 地基持力層評價不合理

此類情況往往造成基坑開挖超深或者基礎形式變更。如淺基礎變更為樁基礎，樁基礎的長度或樁端持力層調整。

例如某小區項目，場地為淮河南岸河漫灘地貌，采用預制管樁，調查發現，控制孔深度沒有到位，而采用的雙橋靜探孔方法，在深度達到殘積土時，將其誤判為了風化巖，結果導致設計變更，樁基普遍超長了4~5 m，樁基施工費用增加。

例如某高層住宅小區，場地下部⑤層粉細砂和⑦層細中砂之間存在⑥層可塑粉質黏土層，勘察報告中建議樁端持力層為⑦層細中砂而未提供⑤層粉細砂樁端設計參數。試樁及工程樁施工發現，施工樁長與設計樁長反差較大，樁基壓至⑤層粉細砂一定深度即達到設計承載力。經調查發現，該擬建場地原為密集低層商業門面房，老舊基礎和管道密集復雜，勘察時靜力觸探孔過少，造成巖土分層粗糙。后經過論證，變更樁端持力層為⑤層粉細砂。

2.3.2 施工方法變更

此類情況多是由于巖土強度評價不客觀造成。例如在巖土工程勘察報告中對淺基礎工程土石開挖等級劃分不準確，管樁工程評價時對不利的地下埋藏物如砂礓、孤石、薄層和堅硬巖脈影響評價不詳盡，造成施工方案或施工設備的調整。

例如某三跨中型橋梁，單跨跨度16 m，采用嵌巖樁，直徑1 200 mm，利用沖擊鉆進成孔，設計要求為進入中風化基巖不少于2.5倍樁徑，但在樁基施工中，鉆孔極其困難，施工進度不到1 m/d，經調查勘察報告，所提供巖石飽和單軸抗壓強度僅在10 MPa左右，與施工勘察所得實際巖石強度40 MPa嚴重不符。最終施工單位調整了成樁設備。

例如某安置房住宅樓，采用直徑500 mm預制管樁，靜壓法施工，設計樁端持力層為自然地面下20 m的全風化巖，但在施工中，該棟住宅樓西南角約20余根基樁沉樁至10 m左右時便難以繼續，甚至爆樁，如圖2所示。經施工勘察表明，該區域普遍存在一層厚度不等的灰白色硫酸鹽工業廢料，在靜壓沉樁時其力學形狀接近密實粉砂，難以穿越。經調查，勘察報告沒有明確該廢料的分布位置、厚度及粒徑情況，并對其沉樁影響評價，柱狀圖地質描述粗糙。之后施工改用了旋挖預鉆孔法方案，將該層廢料清除后進行靜壓樁施工。

圖2 某工程影響靜壓管樁沉樁施工的工業廢料

2.3.3 基坑工程評價不合理導致的施工措施調整

某些勘察報告對基坑安全等級評價過于籠統，由于基坑各方向上坑壁臨邊環境不同，邊坡安全等級應分別進行針對性評價。對單體較多、場地較復雜及又非貫通大開挖的勘察項目，基坑安全等級應按單體分別確定。

對于市區項目，通常周邊房屋建筑、道路及管線情況復雜，場地施工空間受限，基坑支護降水問題突出。有些勘察工作者只重視建筑物主體的地基勘察，忽視了工程周邊環境條件的調查，造成勘察成果不能滿足基坑支護設計要求。例如預計基坑采用放坡或者土釘墻，實際采用了排樁支護，鉆探孔深不滿足支護設計要求；又如對含水層、隔水層評價不合理，預計采用集水明排，而實際施工時水量太大而需采用井點降水，甚至止水帷幕。

近期實施的《工程勘察通用規范》和《房屋建筑和市政基礎設施工程勘察文件編制深度規定》在基坑工程評價章節中均明確要求了須對地質條件可能造成的工程風險進行評價，提出施工階段的環境保護和監測建議。巖土工程勘察報告撰寫時，往往對此出現忽視或者評價不全面的情況。按照規范規定，應當全面、客觀及準確評價各類地質因素可能對基坑設計及施工造成影響，如場地周邊環境、特殊土、不良地質作用與地下水等對基坑開挖方法、開挖設備選擇、支護方案確定和降水方法的影響，以及基坑開挖、大面積降水對周邊環境的影響。對于危大工程，勘察工作者應當在風險識別的基礎上，從本專業角度對設計與施工提出合理可行的意見和建議。

3 結束語

巖土工程勘察為工程建設的前期工作，其重要性不言而喻。由于該工作隱蔽性較強，失誤帶來的危害往往較為嚴重且是難以預測的。當前造成勘察質量問題的原因多種多樣，從責任主體方面分析，建設單位和設計單位的原因通常在于勘察前期及勘察過程中與勘察單位的溝通銜接存在脫節現象。從勘察工作者自身來看，主要在于管理方面出現的失控，以及技術層面出現的欠缺。從管理角度分析，勘察工作者在工作中應當加強同建設單位、設計單位的溝通，遵循科學合理的勘察流程。從技術角度講，應當著重提高自身素質，堅持專業理論與工程實踐并重，重視土力學與巖土工程概念，熟悉原理，同時在工作中注重跨學科學習，以提高對工程勘察項目的整體認識和宏觀把握能力。