研究巖土工程勘察技術在民用建筑中的應用

羅慶偉

（貴州省建筑設計研究院有限責任公司，貴州貴陽 550001）

0 引言

近年來，民用建筑工程建造要求不斷提高，使得工程更加注重巖土工程勘察，帶動著技術的應用。巖土工程勘查報告作為一個工程最基礎的地質資料有著非常重要的作用，能夠為參建方提供相應的資料，使其對工程地質有著更加全面的了解。除此之外，勘查報告還揭示了整個項目地質的工程概況，地質條件、土體物理力學性質指標、地下水、場地穩定性，巖土工程評價等。勘查報告包含的主要內容如圖1 所示。設置了42 個鉆孔沒有取樣孔，補充勘察的工作意義不大。由于巖土工程勘察工作不到位，引發了系列的問題，影響到工程的投資效益。吸取此工程的勘察經驗教訓，做好巖土工程勘察工作，嚴格把控巖土工程勘察技術操作的規范性，形成高質量的勘察報告，為建筑工程設計和施工過程控制提供支持。

圖1 勘查報告包含的主要內容

1 巖土工程勘察技術的應用意義

從勘察的重要性分析，與建筑的質量和安全息息相關，關系到工程的投資效益。以某項目為例，基坑施工作業，使得毗鄰的派出所辦公樓和某個小區10 棟房屋產生地基下沉和開裂等受損（圖2、圖3），并且造成周邊8戶住戶房屋部分受損，造成經濟損失大約4000 萬元。從勘察的角度分析，作業時未嚴格按照《巖土工程勘察規范》和《建筑工程地質勘探與取樣技術規程》等，進行工程的專項勘查作業。由于取樣的數量不足，沒有對基坑場地內壓縮層土體開展取樣試驗分析。在補測環節，

圖2 地基下沉

圖3 地基開裂

2 民用建筑中巖土工程勘察技術的應用實例分析

2.1 案例概述

以某建筑工程項目為例，總面積為74230.0m2，設計為樁基礎。為掌握地質工程的情況，事前組織開展了場地的巖土工程勘察，采集相應的資料和信息，助力工程高質量建設。現結合工程勘察的實踐，總結勘察技術的應用經驗。

2.2 勘察的目的

建筑巖土工程勘察工作的開展，主要目的如下：①了解擬建場地的地基土分布和工程特性。②勘察現場是否存在不良地質作用。③通過勘察掌握地下水分布情況。④了解場地的穩定性等。

2.3 勘察方案

根據建筑巖土工程勘察工作安排，總計設置115個孔，其中主樓位置設置79 個鉆孔，地下室設置36 個鉆孔。作業時，勘察孔深必須達到技術規范和要求，初步預計主樓孔深大約為25~35m，基坑鉆孔的深度大約為10~15m。現場巖土勘察作業受到地質因素的影響很大，因此工作量預計結果會和實際情況出現偏差。

本次建筑巖土工程勘察，采取的技術方案如下。

（1）鉆探。開展鉆探作業，必須要保證鉆探設備為正常運行狀態，同時支持鉆探或者觸探以及采樣等作業方法。對于鉆孔開孔的口徑，要求結合實際情況，根據建筑巖土工程勘察作業的目的，結合鉆井工藝綜合分析，最終確定開孔的大小。對于取樣和原位測試的鉆孔，保證孔徑≥110mm，開展剪切波速測試時，鉆井孔徑要求超過110mm。對于用于鑒別地層的鉆孔，要求孔徑＞91mm。由于現場的條件會影響到勘察技術操作，為保證操作的規范性，需結合實際合理選擇技術方法。如果鉆進地層屬于粘性土，則采用錘擊干鉆法與回轉法作業，獲得原狀土樣，并且可以高效率進行原位測試，實現嚴格控制。如果在素填土和淤泥等土層內操作，則選擇抽筒錘擊鉆進作業方案，套管護壁。如果是流砂層，當流砂涌入過快，則要先下套管，然后在套管內撈砂鉆進。對于基巖層的采樣，按照泥漿回轉巖芯法開展鉆進作業。

（2）取樣。根據建筑巖土工程勘察技術要求，對于控制性鉆孔，采集Ⅰ級原狀土樣，鉆孔直徑大小為110mm，運用干鉆法作業。采樣前，認真檢查取土器的性能，保證滿足作業的需求。在放入取土器之前，則要做好清孔處理，孔底殘留土厚度不可以>5cm。當下放取土器時，認真核對孔深和鉆具的長度，利用靜壓的方案采取Ⅰ級原狀土，采樣后進行處理，做好密封和保存，及時送去檢測。

（3）現場測試。結合建筑現場的情況，分析測試方法是否適用，在黏性土和粉土以及砂、風化巖層、土內，開展標準貫入試驗，在圓礫和礫砂層內開展重型圓錘動力觸探試驗。在部分鉆孔內，開展剪切波速試驗。本次建筑巖土工程勘察作業中，標準貫入試驗，使用的落錘重量為63.5kg，操作時落距為76cm，貫入器對開管長度為60cm，內外徑分別為35mm 和51mm，管靴長度為76mm，使用準42mm 鉆桿。通常來說，在控制孔內操作，當鉆到試驗標高上15cm 位置，進行殘土的清理處理，之后開展試驗。使用自動脫鉤自由落錘法，并且減少導向桿和錘間的摩阻力。組織開展的重型圓錐動力觸探時，使用的落錘重量為63.5kg，使用準42mm 鉆桿。根據操作的技術標準，實現對操作的規范化控制，保證技術應用的效果。在剪波切速試驗中，采用單孔法測試，嚴格保證操作的規范性，獲得相應的結果。

2.4 勘察結論

經過建筑巖土工程勘察得到以下結論：①擬建場地在勘察深度范圍內，現場地層的分布比較規則。②現場存在一定的起伏，除了上部填土之外沒有發現不良地質作用。③建筑工程場地內的地下水，屬于孔隙水和微承壓水。其中，孔隙潛水給建筑工程建設有著一定的影響。根據地下水水質分析資料得知，現場的土和地下水給混凝土結構會造成微腐蝕，當長期處于浸水和干濕交替的狀態下，給鋼筋造成的也是微腐蝕性[1]。

3 民用建筑中巖土工程勘察技術的應用策略總結

3.1 優選勘察技術

隨著勘察技術的發展，涌現出很多新技術和新手段，為建筑巖土工程勘察工作的開展，提供了技術支持和保障。由于建筑現場的情況不同，適用的技術方法差異，為保證勘察工作的質量，要求做好技術操作的優選，保障勘察結果的真實性和準確性。一般來說，常用的勘察技術如下。

（1）物探技術。采用鉆孔波速測試法（圖4），掌握巖體土體的詳細情況，為工程設計和施工提供支持。可采用單孔波速測試法，采集巖土參數信息，精準判斷場地的類型。從方法的應用分析，可精準判斷與評價地基的振動特性，為工程的抗震設計提供支持。組織開展測試時，必須做好垂直間距的控制，保障技術的應用效果。采用場地微振動測試技術，可提高抗震設計的質量，高效化完成對場地微震動的測試，掌握脈動幅度和相關參數，進而劃分現場的地震區。除此之外，還可以通過室內外測試獲得各類數據信息，得到更加完整的數據信息，為巖土工程設計和建筑建設提供支持[2]。

圖4 波速測試法原理

（2）地理信息系統（圖5）。建筑巖土工程勘察作業任務繁重，涉及的內容很多，引入科技手段，借助地理信息系統，獲得完整的勘察信息，助力勘察設計和施工。采用的地理信息系統，很多功能都在日益完善，包括輸入功能、編輯功能、屬性數據功能，并且支持圖形數據的分析。利用地理信息系統，支持地質資料的輸入以及查詢，同時還支持可視化綜合動態查詢以及檢索功能，最大程度上保障勘察信息的完整性、真實性、可靠性，為相關工作的開展提供支持，保障決策的科學合理性[3]。

圖5 地理信息系統

（3）遙感技術（圖6）。建筑巖土工程勘察實踐中，采用遙感技術手段，能夠擴大探測范圍，增加信息量。與此同時，采用各類技術手段，采集各類信息，做好動態化監測，實現信息的有效存儲和傳輸，全面掌握勘察資料，助力各項工作的高質量開展。

圖6 遙感技術

3.2 做好技術操作的控制

為保證勘察工作的效率和質量，要求嚴格做好建筑巖土工程勘察技術操作的控制，切實保障數據信息的完整性和準確性，為建設安全和質量提供保障。實踐中，根據建筑巖土工程勘察技術方案，準備所需的各類資源，高質量組織開展勘察作業，強化技術操作的規范性控制，切實保障勘察結果的準確性和真實性，助力建設工作高質量開展。事前，結合勘察工作的需求和安排，組織所需的設備和人力資源，助力勘察業務的開展。對使用的勘察儀器設備，則要做好維護和檢查，保證儀器設備的性能達標，防范勘察問題的出現[4]。在巖土工程勘察過程中，做好環境因素和人員因素等的控制，避免給勘察技術應用效果造成不良影響，切實保障勘察結果的真實性。嚴格規范化開展勘察工作，獲得全面完整的數據資料，形成高質量的勘察報告，助力工程的建設和管理。

3.3 落實數據信息檢查工作

建筑巖土工程勘察報告的質量，與采集的資料和信息準確性，有著很大的關系。為保障勘察工作高效化開展，要求認真落實數據信息檢查工作，全面排查問題數據，掌握巖土工程資料的實際情況，分析存在的問題，采取補勘或者其他處理方法，保障勘察報告的質量。根據勘察工作的要求和管理實際，形成科學合理的勘察管理制度，認真落實各項管理措施，切實保障勘察技術的應用價值，創造更多的效益，助力建筑工程安全高質量建設[5]。將勘察質量控制與建筑巖土工程勘察相互結合，強化技術操作的規范化控制，并且嚴格控制各類影響因素，獲得高質量的勘察結果，為工程建設提供支持。

4 結語

綜上所述，巖土工程勘察技術的應用，獲得完整的資料信息，可為民用建筑高質量建設提供支持，具有推廣應用的價值。在勘察工作中結合建筑現場的情況，優選巖土工程勘察技術，形成科學合理的方案，指導勘察工作規范化開展，獲得完整的數據信息，形成勘察報告，助力工程設計和建設，保障工程的質量和安全。