摘要：通过对某典型桩基质量事故岩土工程勘察资料的分析，总结和归纳了较复杂地基的场地避免基础事故的有效勘察工作要点，并对现行规范提出了一点建议，可供同行讨论和参考。
关键词：基桩质量事故；工程勘察；复杂地基
1.工程及基础事故概况
1.1 上部建筑物情况
该小区拟建7栋1l层商住楼，编号为F19～F26，建筑物平面尺寸为22m×22.6m，采用现浇钢筋混凝土框架结构及桩基础。
1.2 岩土工程勘察情况
该场地先后进行了详细勘察和施工勘察，详细勘察共布点l8个（设计要求控制性勘探孔进入微风化花岗岩3m，一般性勘探孔进人微风化花岗岩0.2m）由于前期进行桩基施工的F19～F21栋发现实际桩端持力层分布情况与勘察报告出入较大，在施工单位的建议下建设单位委托勘察单位进行了施工勘察，在F19、F22、F23、F25、F26栋施工了39个勘探孔（勘探点间距在建筑物范围内为20～30m，要求孔深进入微风化岩2m）
综合两次勘察成果，该场地岩土层分布大致如下：①填土层：厚1.5～2.0m；②淤泥层：厚9.6～10.8m；③粗砂层：厚2.1～2.9m；④砂质粘性土层：厚2.0～16.Om，层面埋深12～18m；⑤全风化花岗岩层：厚1.0～7.1m，层面埋深13.2～29.8m；⑥ 强风化花岗岩层：厚3.3～4.5m，层面埋深l4.2～28.2m；⑦中风化花岗岩层：层厚2.0～5.1m，层面埋深l5.2～31.3m；⑧微风化花岗岩层：层面埋深l6.3～35.1m。其中在F21栋的某个控制性勘探孔揭露1.6m厚的微风化花岗岩下分布有0.4m厚可塑状砂质粘性土 勘察报告揭露场地内有一定强度可选作为桩端持力层的岩土层层面埋深变化较大。
1.3 基础设计情况
设计采用大直径钻（冲）孔灌注桩基础，总桩数为238根，桩径分别为800，1000，1200mm，单桩竖向承载力特征值尺 分别取2200，3500，5000kN。桩身混泥土强度为C20，微风化花岗岩力学参数设计取值?rk=32MPa，qpa=9000kPa，要求桩端嵌入微风化花岗岩层不小于0.4m。
1.4 桩基施工及质量情况
大部分为钻进成孔（施工单位采用带笼式钻头的回转钻机），小部分钻进困难的采用冲击成孔。F19 F21栋开工不久后发现实际地层情况与勘察报告出入较大，经施工单位要求进行了施工勘察，重点提供拟作钻（冲）孔灌注桩桩端持力层的微风化花岗层的层面埋深。在F22～F26栋的桩基施工中，主要以施工勘察报告、钻进速度和钻出的岩样作为终孔的判定依据。
桩基完工后，采用高、低应变法进行了桩身质量（全数）及单桩竖向承载力检测。低应变法检测结果为：I类桩49根，Ⅱ类桩44根，Ⅲ类桩113根，Ⅳ类桩32根，其中Ⅲ、Ⅳ类桩占60.9%，且绝大部分缺陷是桩底嵌固较差或很差。高应变法检测共9根基桩，仅1根桩竖向承载力特征值达到设计要求，有几根桩竖向承载力安全系数仅为1.0～1.1。在其后的加固处理中，对其中的134根Ⅲ、Ⅳ类基桩进行了钻芯法检测，其结果见表1。
3种检测方法的结果表明，该批基桩合格率很低，桩端持力层情况复杂、桩端未嵌入设计要求的微风化花岗岩，是基桩不合格的主要原因。
2.基桩质量事故原因分析
该批工程基桩质量事故的原因有建设、勘察、设计、施工、监理等诸多方面，本文仅分析探讨岩土工程勘察方面的原因。
场地的工程地质条件（岩土层分布）复杂，其典型地质剖面如图1。
综合桩基施工情况及桩底钻芯法检测结果，可获得场地岩土层分布特点如下：各地层尤其是桩端持力层层面埋深变化大：残积土层中夹孤石较多；软弱夹层较多及有破碎岩体分布但详细勘察和施工勘察仅查明桩端持力层层面埋深变化大这一特征（因勘探孔深度不足，仅有1个勘探孔发现孤石，未作为普遍现象而引起注意），勘察报告未全面、准确、真实地反映场地工程地质条件的复杂性。
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（1）勘探点间距过大
详细勘察和施工勘察大部分相邻勘探点微风化花岗层层面坡度都远超过10%，如分布在F23栋的ZK13、ZK15勘探点间距为21.3m，其微风化层面高差达12.8m。施工勘察中有一控制性勘探孔已揭露1.6m厚的微风化花岗岩下分布可塑状砂质粘性土 JGJ 72―2004现行《高层建筑岩土工程勘察规程》第4.2.1条规定勘探点应按柱列线布设.其间距应能控制桩端持力层层面和厚度的变化，宜为12～24m 在勘探过程中发现基岩中有断层破碎带，或桩端持力层为软、硬互层，或相邻勘探点所揭露桩端持力层层面坡度超过10%且单向倾伏时，勘探点应适当加密：荷载较大或复杂地基的一桩一柱工程，应每柱设置勘探点。如果施工勘察能按此规定加密勘探点甚至每柱设置1个勘探点，就能查明场地内桩端持力层微风化花岗岩层层面的埋深变化情况。
（2）勘探孔深度不足
施工勘察中有一控制性勘探孔已揭露1.6m厚的微风化花岗岩下分布可塑状砂质粘性土，已表明场地局部地段残积土中分布有孤石。而部分一般性勘探孔仅进入微风化花岗岩0.2m，无法查明是否有孤石存在，相反还易把孤石选作桩端持力层，误导其后的设计及施工。JGJ 72―2004（高层建筑岩土工程勘察规程》第4.2.3条规定对花岗岩地区的嵌岩桩，一般性勘探孔深度应进入微风化岩3～5m，控制性勘探孔应进入微风化岩5～8m。如果施工勘察能按此规定控制勘探孔深度，就能查明场地内桩端持力层的复杂性、微风化花岗岩层厚度的变化以及孤石的分布，减少桩端持力层的误判，使其后的桩基设计时能预估钻进（冲击）成孔的难度而谨慎采用该桩型。
（3）原位测试及岩石取芯样试验不足
详细勘察和施工勘察对全风化、强风化层的划分，以及对中、微风化花岗岩完整程度的描述都与其后大量的桩底岩土钻芯结果存在差异。缺乏足够的原位测试数据（如标准贯入试验）及岩石抽芯试验是导致勘察资料不准确的另一重要原因。场地内有一定强度地层的性质变化较大，必须增加取土测试勘探点的比例，采取足够的土（岩）试样和进行足够的原位测试，以获取准确划分地层，确定各项岩土性质指标，岩土的强度参数、变形参数、地基承载力，选择桩型和桩端持力层，估算基桩侧阻力和端阻力的依据。
3.结论与建议
（1）工程建设中场地的复杂岩土层条件是导致基础质量事故的重要原因之一，遇到该类场地时，正确反映工程地质条件，资料完整、评价正确的勘察报告
是避免事故的关键基础工作。
详细勘察时发现场地存在任何一个构成复杂地基的条件（基岩为花岗岩的场地常见复杂地质条件有持力层面埋深变化大或风化性状变化大、残积层中分布孤石、持力层下伏软弱夹层、破碎岩体分布等）时，在其后的施工勘察时必须严格遵守勘察规范，确保足够的勘察工作量（足够的勘探点、勘探孔深度、原位测试数据及采样分析数据），才可能提出资料完整、评价正确的勘察报告。
（2）为防止复杂地基场地出现基础质量事故，建议现行规范（国标、行标及省标）对该类型场地作更细致的划分。如划为“一般复杂、比较复杂、非常复杂”等级别，并针对不同复杂程度提出相应的勘察要求。
GB 50021―2001《岩土工程勘察规范》对桩端持力层为岩质地基的非高层建筑的勘探点间距未作具体规定，也未针对具体下伏岩层明确规定勘探孔的深度，建议参考JGJ 72―2004（高层建筑岩土工程勘察规程》的规定确定勘探点间距。根据持力层层面坡度来作为控制加密勘探点的参数，倾斜度越大，要求加密勘探点越多：针对不同的桩端持力岩层规定不同的勘探孔深度 提高现行勘察规范对复杂岩土场地的要求，有利于从根本上保证勘察成果资料的正确性，减少基础质量事故的发生。
（3）针对地层条件复杂的场地，建设、设计、施工、监理等有关各方都必须充分考虑基础问题的难度，切忌为了节约成本和缩短工期而简单对待处理，否则最终结果是金钱及工期两误，已有不少的工程实践证明了这一点。
参考文献
[1]GB 50021―2001 岩土工程勘察规范[S]
[2]GB 50007―2002 建筑地基基础设计规范[S]
[3]JGJ 72―2004 高层建筑岩土工程勘察规程[S]
[4]邹泓荣.建筑病害诊治实例与工程质量保证[M].北京：
论文作者:许立强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/2
标签：岩土论文; 场地论文; 微风论文; 层面论文; 花岗岩论文; 岩层论文; 桩基论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;