建筑工程项目中的岩土工程勘察技术

蒲俊丞

（海南永昶兴人防工程有限公司，海南 三亚 572000）

1 工程概况

本次勘察工程共有两个地下车库和5 栋高层，21100.74m2是该工程计划使用的面积，总建筑面积达到了94494m2。需要分成两个阶段进行施工，将有74 个堪探点在该工程布置。有43 个勘探点在高层，31 个勘探点在商业和车库，有部分勘探点是高层和车库以及商业共同使用的。

2 勘察方法选取

2.1 地质调查

根据地质调查得出如下结论。

（1）拟建场区区域没有可发育的地质构造，场地周围包括场地没有活动性断裂等形迹构造，从第四纪之后，该地区的运动都是缓慢的升降，没有新的运动迹象构造，可以忽略拟建建筑时断裂造成的影响。

（2）通对区域地质和勘察地层的资料进行分析可知，相对比较稳定的背景构造是拟建场地，并没有出现泥石流、岩溶和滑坡的现象发生，且没有可发育的地质灾害。

（3）整体地形相对比较平缓，没有可能影响拟建工程的边坡。

（4）施工场地的岩展不稳定，场地比较平坦开阔，岩土的稳定性比较好。所以该场地被评定为一般抗震地段[1]。

2.2 测放钻孔

勘察方案确定之后，基准点由业主单位提供，现场复核选用GPS 进行，确定复核准确之后，对高程的测放工作和本次勘察点位置进行预订。且位置变差在勘探点测放精度平面最多只能有10cm；且不能有超过5cm的高程偏差。

以下结论是通过钻孔测放和检查得出的。

（1）高程基准和勘察施工点位坐标系都和所提供的坐标系统一致。

（2）高程偏差和钻孔测放的位置通过效核之后都是满足勘察规范的。

2.3 钻探及取样

现场勘探时，需要进行取样工作，在原勘察方案中的取土孔中进行，首先钻机需要垂直且钻机可以进行平稳的回转钻进，选用单动三重管回转取土器将软塑的粉质黏土转换为硬塑粉质粘土，取样间距为1m 时，是在基础下1 倍的宽度和深度范围内，间距为1.5m 时就是剩余的取样部位，根据评价需求进行深度取样，其等级为工级；选取扰动样进行砂土层取样，捎取选用的是标贯或者岩心钻头进行，间距保持在1.0～1.5m 之间，根据液化判别进行取样，等级为1 级；钻孔内的岩石通过钻探进行取样，岩石的试验样品是在相同的深度取得的石块。需要使用清水在钻孔完成之后进行清洗，冲洗掉孔内的泥浆，结束钻探24h 之后，水位在孔内稳定之后，对地下水位进行统一测量，水样的采取是在预订的孔内和不低于0.5m 的水位之下用取水器且需要添加大理石粉作为进行水腐蚀性分析的样品[2]。勘探工程施工时，按照方案要求进行扰动土样，需要在相应钻孔的地下水位和基础深度范围内进行。需要把提取好的水样、土样和岩石样及时送至实验室进行测试和分析，给实验室提供实物进行测试。

以下结论是通过现场钻探和取样得出的。

（1）验收钻孔之后，根据原方案需求进行孔深钻探，且回填钻孔也需要满足要求。

（2）对场地之内的水样和土层进行勘察和取样，初步验收所取样品，岩石样和原状样以及扰动样进行水样数量和质量的满足进行试验。

（3）统一测量已经完工的地下水位，根据要求完成精度测量。

2.4 原位测试

2.4.1 标准贯入试验

需要针对强风化层和粉质粘土以及砂土层进行原位测试，对相对应的液化和承载力以及密实程度和风化程度进行有依据的评价。

现场进行技术施工时有如下要求：①钻探形成的孔作为试验孔，选用直径是42mm 的触探杆，不能超过0.1%的弯曲度。②选用自动脱钩落锤装置进行试验，用63.5kg 重的锤，76cm 的落距标准，需要用合适的锤击速率，大约每分钟15～30 下。③当孔底沉渣低于5cm 时进行试验，触深杆需要根据预订的试验深度进行，不计算击数预打15cm，然后试验击数进行30cm 的打入，作为锤击数的评价依据[3]。

2.4.2 重型动力触探试验

由于填土层在场地内分布，其中有小块体和硬质颗粒物，为了对其力学性质和均匀性进行评价，需要进行重型动力触探试验，该土层土的强度和均匀性通过试验结构进行评价，并且估算的参数根据经验进行。

以下是现场施工的要求。

（1）认真检查设备的规格，在进行触探试验，将探杆和工具的垂直度进行测量，自动脱钩装置检查，为了确保锤可以自由下落，没有较大的摩擦阻力。

（2）触探试验过程中，孔口和导向装置的稳定性需要通过套管完成，均匀进行锤击过程。

（3）锤垫和探头以及探杆之间的连接一定要牢固，连接钻杆时需要减少摩擦力。

（4）地面外裸露的探杆长度需要控制，防止大晃动的施工过程中，试验质量有所影响。

（5）需要有准确的标示刻度和探杆长度，计数需要认真负责，正确清晰的进行记录。

（6）选用自动落锤装置进行试验，落距为76cm。

（7）按照技术要求进行触探杆偏斜，而且需要进行连续测试，锤击速度要适当，大约是每分钟15～30 下。

（8）试验进行时探杆需要每贯入1m 转动一圈半；如果深度超出10m 以后，探杆需要每20cm 转动一次。

3 岩土工程评价分析

3.1 岩土地震稳定性分析

地层资料是通过现场钻探揭露的，由地形地貌在周边形成之后的条件可知，没有不良地质，不会在地震发生时候出现崩塌和泥石流以及滑坡现象；通过上文可知③-1层中的细砂和不液化的④层粗砾砂，细砂在②层中属于液化土，只有局部地方才有该类型土，如果地震时出现液化，没有滑移面连续形成，没有侧向扩展液化和流滑的可能，选用一定的有效措施，减小场地稳定性的影响；可以抗7 级地震，有关规定震陷的影响可以不考虑软土。进行岩土地震综合评价时其稳定性比较好[4]。

3.2 场地稳定性及适宜性

建设周边包括建设场地能造成影响的范围之内，地面沉降和化学污染以及地下采空没有自然因素和人为损坏，地质环境没有破坏；滑坡和岩溶以及泥石流现象没有被发现；场区不存在不稳定边坡，也没有相邻的建筑物，对周边也不会造成影响；溶洞、临空面和洞穴等较难处理的软弱下卧层也没有发现；场地没有比较明显的地震效应，大多都是远震；可知该拟建场地可以抗震7 级，软土震陷对工程造成的不利影响可以按照要求不做考虑。综合判断场地的稳定性比较好，综合性判断场地适合进行建筑施工。

3.3 特殊性岩土评价

第①层杂填土分布在拟建场地表层，粉土和风化碎屑是0-1 层素填土的主要成分，本层是欠固结土，有较高的压缩性，比较大的沉降可能是因为负荷过重或者一种引起，在施工时会挖除，所以没有太大意义。

如图是第③-1层的粉质，综合评价为软弱土，在进行施工时需要将其挖除换填处理。

墙风化带，该风化带有岩体破碎现象，并不厚，属于软岩到较软岩的岩石坚硬度，且风化程度强烈，相对有比较均匀的风化程度，遇到水之后几乎没有变化，有较差的耐崩解性，开挖之后和空气容易产生风化作用，在65#勘探点进行强风化煌斑岩的勘察工作，有6.5m的揭露厚度，从坚硬度来看属于软岩，在场地呈现带状，该工程性质比较好，且该层并没有对场地有不稳定的影响发生。风化岩过程中并没有球状风化体和岩脉分布。

3.4 地下水抗浮评价

勘察施工时有0.16～3.00m 的场地内稳定水位埋深，最终稳定的水位标高是13.20～15.98m。按照区域性的水文调查资料，有1.0～2.0m 左右的地下水位变幅。按照水位的地质情况和场地的室外地坪设计，水位分成两个区进行地下建筑抗浮设计，根据水位标高土和基底以及地下室地面进行区域划分，表1 为不同区域的抗浮设计水位标高。

表1 抗浮设计水位标高

首先进行抗浮设计验算，随后再进行地下车库拟建，按照10kPa/m 取值作为地下室浮托力。如果地下水浮托力比拟建车库荷重大，可以选择使用车库顶板压重或者设置抗浮锚杆等进行改善。

3.5 岩土工程参数分析

素填土是0-1、杂填土是①层：该层在场地内广泛分布，有比较大的厚度变化，不稳定的力学性质，低强度，混杂的成分，均匀性比较差，不能是基础持力层。

粉质茹土是③-1层：场地范围之内该层呈局部分布状态，变化比较大的是厚度，力学的强度较低，性质也一般，地震时可能发生震陷，均匀性也比较差，不处理的情况下不可以成为拟建物的基础持力层。

茹土粉质层是⑦：该层在场地范围内广泛分布，比较小的厚度，力学强度比较强，均匀的质地，性质相对稳定，综合性能比较好，可以成为多层建筑的持力层。

细砂在⑦-1层：该层在场地范围内是局部分布，厚度变化比较大，较低的力学强度，性质一般，均匀性也比较差，处理以后才可以作为拟建物基础持力层。

3.6 天然地基评价

（1）对天然地基的稳定性做出评价。没有边坡或者临空面对拟建场地的稳定性造成影响，地基的整体失稳不会因为地形地貌的原因导致。综合考虑该场地有比较稳定的地基。

（2）对天然地基进行可行性评价。勘察结果显示，通过拟建物的位置地层进行分析，和拟建物基底标高相对应的土层如表2 所示。

表2 基底处岩土层情况

对1#～5#楼进行拟建，选用筏板作为拟的基础，390kPa～510kPa 是荷载要求，基底所对应的土层分别是⑦层、⑩层、⑩层，局部是⑨层、③-1层；通过勘察数据显示，粉质茹土是第⑦层、粗砂砾是第⑨层、第③-1是层粉质茹土地基承载力特征值可以分为180kPa、240kPa 和100kPa，按照承载力设计需求，很显然不能满足需求；第⑩层强风化花岗岩、稳定展布，地基的承载力特征值分别是900kPa 和2500kPa，地基承载力需要满足设计需求，很适合成为天然地基。天然地基可以成为以上拟建建筑物的材料，基础持力层可以使用第⑩层强风化花岗岩和第⑨层中风化花岗岩。因为持力层层顶埋深的变化有部分区域需要挖换填处理，例如5#楼的超大区域挖深，开挖可以按照阶梯型进行，选用调整地基埋深的方式来减少成本和难度[5]。

北区商业拟建，选用独立基础进行拟采，荷载要求是每柱3000kN，拟建北区车库和基底对应的土层相同，选择天然地基，地基下方第⑦层粉质粘土、粗砾砂在第⑨层、强风化花岗岩在第⑩层、强风化煌斑岩是第⑩-1层、中风化花岗岩是第⑩层，可以共同成为基础持力层。

如果基底以下部分地段有第①-1层素填土和第③-1层粉质茹土的情况时，选用加深基础埋深至基础持力层或者超挖换填处理，所以施工设计过程中需要对经济性和安全进行考虑，基础形式网需要有合理性。

4 结语

属于综合性工程的是岩土工程，对多个学科都有涉及，岩土工程勘察通过复杂又专业的性能对其本质有了影响，导致成为一项很困难的任务。实际应用的过程中将经验和理论相结合，且影响因素还有很多不确定，需要选择一种方式或者勘察技术，不能对工程质量进行全面的评价，所以可以选择利用某种勘察手段在有局限性的情况下进行技术勘察，不足的地方可以使用其他的手段进行弥补，从而将不同的勘察手段进行优点结合，所以可以客观全面对岩土工程地质情况进行分析，然后做出和实际情况相符的评价。