住宅工程回填区填土工程勘察方法分析

姜啟文

（甘肃省城乡规划设计研究院有限公司，兰州 730000）

1 引言

工程勘察是一种为了满足工程建设规划、设计、施工、运营、综合治理等相关需求，对项目所在地的地形、地质、水文等情况进行测绘、勘探测试，以提供相应的施工条件、结果及资料的工程活动，是建设施工中的重要环节，也是最终实现工程最佳经济、社会效益的重要基础。回填是一种可有效提高土地利用情况、充分适应当下住宅建设用地需求的工程，但相较于自然沉积的土层而言，回填区的回填土及边坡岩土土质具有湿陷性且不均匀，为充分保证住宅回填工程的顺利开展，对回填区的回填土及边坡岩土进行科学、合理的勘察十分重要。

2 住宅工程回填土及边坡岩土工程特征

填土通常指人类工程和生活活动过程中随机堆填而成的无序堆积体，在建设工程中，填土位于地层的顶部或作为新建建（构）筑物的基础持力层，或作为基坑边坡的坡体结构与荷载。与自然沉积的土壤质地不同，填土因其特殊的成因，工程意义上有其特殊性，如常见的不均匀、欠固结、湿陷等，均不利于工程安全。因此，在充分调查了解填土特性的基础上，提出针对性的合理利用和处理方案，可将这种“无用”的废弃填土场地变为有用之地，既可节约土地资源，又可以保护周边建（构）筑物，并改善区域环境[1]，住宅是人们日常生活中较为常见且实际投入使用率最大的工程项目，但近年来随着人口激增，为充分满足人们住宅用地需求，需要对部分项目进行回填以扩大用地范围。边坡是维持路基稳定的重要工程，一般由抹面、捶面构成，不同结构的使用条件及构造要求均存在一定差异，但就住宅项目而言，项目边坡一般是人工砌成且需长期使用的。因回填区边坡所用土壤稳定性、牢固性均较差。所以，为充分保证住宅项目回填工程的顺利开展及项目建成后的安全使用，需对回填区的多种因素进行科学勘察[2]。

3 常见勘察方法简述

目前，针对住宅项目回填区，常用的勘察方法主要包括钻探取样、原位测试、室内试验等方法。

1）钻探取样是以项目区域内的岩（矿）心或岩（矿）粉、岩（矿）屑为样本主要来源，经岩心钻探采样、冲击钻探采样、冲击回转钻探采样等方法采样后进行地质分析的勘察方法。

2）原位测试则是基于岩土本身所处位置对岩土的工程力学相关指标进行测试的勘察方法，主要包括载荷试验、动力触探、静力触探试验、旁压试验、十字板剪切试验、标准贯入试验、波速测试及其他现场试验的多种方法。

3）室内试验旨在为工程项目的基础设计及施工提供必要的土壤性能指标，室内试验所提供的相关指标需充分适应地质条件、工程条件和施工条件等实际情况。以上三者并非独立开展，而是相互作用、相辅相成的。本文将结合兰州市皋兰县某一住宅项目对上述3 种勘察方法的应用情况及勘察结果进行详细分析[3]。

4 案例分析

4.1 工程概述及勘察任务

项目位于甘肃省兰州市安宁区以北的皋兰县盐池村，北侧毗邻贞观街、西侧毗邻太和路、南侧为文景街。拟建场地占地约9.87 hm2，拟建建筑物为23 栋18~33 层住宅楼、1 栋3 层幼儿园及1~2 层沿街商铺，场地地下1 层整体为地下车库。拟建物基础形式暂定浅基础，基础埋深未定。本次勘察的目的是为详细查明场地工程地质条件，做出岩土工程评价，并根据场地工程地质条件、拟建工程概况、岩土工程勘察等级及勘察设计规范、规程等要求为拟建建筑物施工图设计提供必要的工程资料。

4.2 勘察方法及工作量

本次勘察以钻探为主，辅以现场原位测试、室内试验及其他方式进行勘察工作。勘察过程中所采用钻机型号为XY-180型钻机10 台，机械洛阳铲2 台，钻探方法采用泥浆护壁回转岩芯钻探，钻头为复合片钻头及硬质合金钻头，钻孔口径为127~146 mm。室内试验是按GB/T 50123—2019《土工试验方法标准》中的有关规定进行。

根据GB 50021—2001《岩土工程勘察规范》（2009 年版），结合场地地质条件、拟建建筑物的特点，沿拟建建筑物范围的周边、角点及中心点布置勘探工作量，共布置勘探点304 个，其中，波速测试钻孔23 个，控制性钻孔91 个，一般性钻孔121 个，取土试样探井钻孔69 个，高层建筑物勘探点间距为11.8~22.1 m，低层建筑物及地下车库勘探点间距为15.6~29.2 m。本次勘察所完成的工作量见表1。

表1 勘察所完成的工作量

4.3 勘察结果

拟建场地位于甘肃省兰州市安宁区以北的皋兰县盐池村，该场地地貌类型划属黄河北岸Ⅳ级阶地及黄土梁峁沟壑区中低山地貌，该场地原为高山缓坡丘陵地区，经过后期移山造地，并进行了挖填整平，根据甲方提供的原始地形图，结合场地周边区域地质资料可知，场地内存在一大型原始冲沟，东北—西南走向，贯穿整个场地，并发育有多条支沟。该场地整体分为挖方区和填方区，场地内基本由填方区组成，挖方区主要分布在场地内南侧，开挖深度5.0~15.0 m，填方区填方较深区域主要分布在场地内冲沟位置，最大回填深度可达37.0 m，并根据区域地质资料，该区域场地回填时间在5 年以上。皋兰地区深居内陆，属甘肃中部干旱区，大陆性气候显著，其气候特征是：降水稀少，气候干燥，风沙多，光照较短，蒸发量大。整个区域地处祁吕贺山字形构造体系前弧西翼与河西系武威—兰州构造带的复合部位，地质构造较为复杂。本次勘察的最大揭露深度60.8 m，根据本次勘察钻孔揭露结果，勘察场地勘探深度范围内地层主要为第四系松散堆积物，自上而下依次为：①层素填土、②层马兰黄土、②1层细砂、②2层卵石土、②3层细砂、③层卵石土、③1层马兰黄土、③2层细砂、④层强风化泥质砂岩、⑤层中风化泥质砂岩。

通过对项目野外作业环境进行勘察，结果显示，场地中部原存有一大型集水池，坑底未做任何防水措施。该区域勘察作业结束后，合作单位由于周边采砂场洗砂需要及土方开挖过程中洒水车补给需要，在该积水池大量蓄水，至2019 年6 月底才停用，但由于该时间段兰州地区降雨频繁，该积水坑因周边汇水仍长时间有蓄水。同时通过野外勘察该区域上部土层以素填土为主（埋深15~30 m）且素填土成分以砂质粉土、细砂粗粒、卵石、砂岩碎屑为主，土质不均匀，透水性极强，故该积水池向周边区域大量渗水。

场地平整过程中，建设单位发现原集水池周边区域表层含水量大，大面积区域出现“橡皮泥”，故委托勘察单位对该区域土层含水量情况进行施工勘察，并于2019 年8 月5 日至25日对区域在原勘探点附近重新勘探，经钻探发现，9#、10#、11#、12#（局部）、13#（局部）及周边地下室区域泥质砂岩面以上土层含水量极大，基本呈饱和软缩状态，缩孔现场严重，软缩土层整体厚度在15~25 m，最大深度约37 m（12#楼东侧）。由于该软缩地层对桩基施工影响较大，需进行相应处理，建设单位组织参建单位及行业知名岩土、结构专家召开专家论证会，勘察单位提出以下建议：

1）暴晒时间较长，需事先做好周边场地排水措施。

2）泥浆护壁，根据现场地质最不利情况确定最大泥浆比重及黏度，施工过程中如软缩土层厚度较大，旋挖钻机旋挖桩机钻具与土体接触面较大，在软土中钻进进尺大，钻斗提升过程易产生负压，可对旋挖桩机体上拔负重产生相应影响，影响孔壁的稳定性而形成孔壁缩径，故建议采用冲击钻机进行施工。

3）全桩（软缩土层）护筒。

4）建议设计单位改换桩型，建议采用螺旋挤土灌注桩或长螺旋压灌桩。从经济性、施工可行性、填土的复杂性等多方面综合考虑，多位专家均认可以上建议，但考虑到施工已进入秋冬季，暴晒施工周期较长，影响因素较大，故不建议选用。

在后期施工过程中，由于场地地质条件复杂，填土厚度大，泥浆护壁、长螺旋压灌桩等施工工序，在现场均未成功实施，建设单位最后使用全桩护筒完成施工，且护筒大部分未能回收利用，造成了较大的社会资源浪费。勘察现场工作图见图1。

图1 勘察现场工作图

5 结语

对住宅回填区进行现场勘察是工程项目施工前的重要环节，本文主要阐述了住宅项目回填工程的项目特点及常见勘察方法，结合兰州市皋兰县某一项目的勘察对钻探取样、原位测试、室内试验等几种勘察方法的实施进行了深入分析，通过勘察对相应项目的回填施工提供必要的勘察资料及信息，对进一步促进回填工程顺利开展、项目建成后安全投入使用均有着积极意义。但回填土本身性质较为复杂，理论与实际工程均有所欠缺，现阶段暂未能提出对于厚度较大回填土的理想处理办法，后期相关单位可加强显著的勘察力度、明确勘察重点，以此提出更科学、合理的勘察及处理办法。