刘斌
广东省核工业地质局二九二大队 广东河源 517000
摘要：在工程建设中，岩土勘察是最基本的工作，岩土勘察工作质量的好坏直接影响后续工程设计、工程施工的进度和质量。高质量的岩土勘察和地基处理，对整个建筑工程的施工安全、施工质量、施工进度以及工程资金投入都具有重要的影响，必须对其保持足够的重视度。
关键词：建筑工程；岩土勘察；基坑支护
在工程建设中，岩土勘察是最基本的工作，岩土勘察工作质量的好坏直接影响后续工程设计、工程施工的进度和质量。高质量的岩土勘察和地基处理，对整个建筑工程的施工安全、施工质量、施工进度以及工程资金投入都具有重要的影响，必须对其保持足够的重视度。随着建筑行业的快速发展和进步，建筑物的楼层高度也在逐步的提升，而随之而来的建筑物负载重，对于基坑的负载能力提出了更苛刻的要求和标准。因此加强对深基坑支护以及岩土勘察技术的探讨，不管是对于施工企业还是施工人员以及建筑物业主等多方面主体都具有重要的意义。
1 城市建筑工程的岩土勘察
1.1 岩土勘察工作的内容
（1）地质形态勘察。对建筑工程规划地的基本地质情况、地下空洞和不明物体的深度情况和分布的具体位置及形态进行细致的勘察。
（2）岩土参数的确定。在岩土勘察工作中，岩土的设计参数要科学准确的确定难度较大，需要对工程区域内的原状岩土、风化岩以及颗粒土等进行严谨仔细的勘察才能加以确定。
（3）岩土界面的划分。为了得到科学准确的岩土勘察结果，需要对建筑工程区域的岩土根据岩土层的分布情况和岩石的风化程度进行岩土界面的划分，在此基础上来判定和划分不良地质界面和软弱结构面。
（4）技术的检验和交流。岩土勘察的工作人员应该具备过硬的专业知识，同时具有丰富的实践操作经验，技术的检验就是对工作人员担任岩土勘察工作能力的检验。岩土勘察不同的专业之间要加强技术交流，做好技术方面的沟通工作。
（5）资料的管理。对于勘察的所有相关资料，要有专业的勘察工作人员对其进行整理，并利用专业的知识和经验对资料进行分析和总结，得出科学准确的勘察结论。
1.2 地基岩土勘察分析
现代城市建筑工程以高层、超高层居多，这就要求地基必须具有非常高的承载力和变形性能，这与普通的建筑工程施工相比，其难度要高出许多。对于高层建筑来说，天然地基显然无法满足其设计的要求的。如果地基处理采取钻孔灌注桩的方法，则要求工程现场必须具备良好的桩端持力的条件，从而才能使施工方案顺利实施。但是此种方法的弊端在于施工过程中噪音较大，而且泥浆污染比较严重。由此对于城市建筑工程的建设施工，应该首先对区域的岩土情况进行仔细的勘察和分析，结合现场的环境情况和气候条件以及建筑工程的性能特点再选择恰当的地基处理方法。从地基处理方面的是使用情况来看，以CFG 灌注桩技术进行地基处理应用最为普遍。此种地基处理技术投资小，易操作，而且噪音污染较小。
2工程建设中岩石勘察技术存在的主要问题
通常情况下，岩石勘察技术主要出现以下方面的问题和缺陷：首先岩石勘察机制的综合运用效果不显著，岩石勘察以及设计内容非常多样化，涵盖了地形地貌，施工现场周边的环境，信息的搜集，归纳等等相关内容。另外由于岩石勘察人员对于全新的勘察技术没有进行充分的了解，实践能力不足，使得岩石勘察机制的使用效果不显著；其次岩石勘察中信息技术以及专业软件的使用不充分，这大致表现在软件功能简单化，很难实现岩石勘察搜集数据的科学化整理和分析；最后岩石勘察中确定的看勘察点位置不科学，更改建设工程的勘察方案，就很难对建设工程施工地点的实际情况有充分的认识，这些都会对岩石的基本性质，鉴定存在较大的问题，影响相关的科学研究和实践操作。
3工程实例
拟建场地位于惠州市金山湖片区A050601地块，拟建1栋30层塔楼及3层裙楼均含2层地下室（埋深约5.00m）；原始地貌为冲积阶地，该工程重要性等级为一级，场地等级为二级，地基等级为二级，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）确定，本工程勘察等级为甲级。
3.1地质条件
（1）场地较平坦，原始地貌为冲积阶地，在钻孔揭露深度内未见塌陷、土洞、地裂缝等不良地质作用，工程建设诱发其它不良地质作用的可能性和对周边环境影响均较小，场地地质环境遭受一般破坏，场地等级为二级，场地稳定性尚好，适宜工程建设。
（2）地基土纵横方向上物理力学性质差异较大，地基等级为二级，为不均匀地基，对地基稳定性不利，勘察等级为乙级。
（3）场地附近及钻孔揭露深度内未见区域性断裂构造和全新活动断裂构造通过迹象，场地土综合判定为中软场地土，建筑场地类别为Ⅱ类，属对建筑抗震不利地段；本场地地震抗震设防烈度为6度，建筑物抗震设防类别为丙类，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.05g，特征周期值0.35s。
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3.2勘察任务
本次勘察的主要目的是为施工图设计提供岩土工程资料和设计、施工所需要的岩土参数，并对建筑地基基础做出岩土工程评价；根据规范和设计要求，本次勘察的主要任务有：
（1）查明建筑场地的地形地貌和不良地质作用特征，并对场地的适宜性和稳定性做出评价；
（2）查明场地内各岩土层的结构和工程特性、变化规律，对场地的地基稳定性和均匀性做出评价；提供治理不良地质作用所需的岩土参数和治理方案建议；
（3）对场地与地基的地震效应评价，判明建筑场地土类型和场地类别；并提供抗震设计所需的地震动参数；
（4）查明场地的水文地质特征；并判定地表水/地下水及场地土对建筑材料的腐蚀性；
（5）提供场地内各岩土层的物理力学指标和地基承载力特征值，并对基础持力层和基础型式的选择提出建议。
（6）对基坑开挖及支护和地下水控制提出建议。
3.3根据地基岩土条件，结合拟建建筑物的结构荷载及场地施工条件。
（1）拟建1栋30层塔楼、3层裙楼，建议采用预应力混凝土管桩，以③-2强风化泥质粉砂岩作桩端持力层。
桩基施工前宜先行试桩，以便确认桩基施工的有关参数，单桩竖向承载力宜由静载试验确定。
现场地四周较空旷，距已建筑物较远，预制桩的振动、挤土对周围环境及居民的影响较小，施工速度快，成桩质量较好，工期较短，造价相对较低。但由于③-1全风化岩中局部含大量强风化岩块，可能在同一承台或相邻承台桩长不一，相差较大，桩基施工时会产生配桩困难现象或可能会发生滑移及断桩事故，若穿透困难可考虑预钻孔送桩施工。预制桩施工穿越饱和②-3细砂、②-4粗砂/砾砂时将产生较大的孔隙水压力，桩基施工穿越以上土层时，送桩应力会有局部增大、贯入度减小的特性。由于管桩沉桩过程中的挤密作用，可能会增加后面桩的施工难度，在施工中应注意安排合理的打桩顺序，避免断桩和对周边建筑和道路的影响。
（2）本拟建场地亦可采用钻（冲）孔灌注桩，以③-2强风化泥质粉砂岩或③-3中风化泥质粉砂岩作桩端持力层，由于本场地局部中风化岩层存在强风化夹层，施工前必须进行桩基础超前钻施工。
现场地四周较空旷，距已建筑物较远，钻（冲）孔桩的振动、挤土对周围环境及居民的影响较小，且钻（冲）桩能穿过土层及全、强、中风化岩的孤石及碎石，桩基嵌入稳固的岩层，稳定性较好。但本方案的缺点是造价较高，工期相对较长，同时对环境管理及要求较严格。钻（冲）孔桩施工中由于部分地段砂土受力后，透水性大，水很快被挤出，易引起孔壁坍塌，可采用优质泥浆加以抑制，也可根据地下水位的高低安装不同高度的护筒防止钻孔壁的坍塌。
由于场地存在厚度较大的填土层、淤泥质土软土层及砂层，在桩基设计时应考虑其桩侧负摩阻力。宜适当加强承台间地梁的强度、刚度及上部结构的整体刚度。
4岩土工程分析与评价
4.1建筑地基评价
根据场地内产出的岩土体单元结构、物理力学强度和所处地质环境特征，结合当地工程建设经验，各岩土体地基特性评述如下：
?素填土：呈松散状，具湿陷性，承载力低，不宜作建筑物基础持力层；
?-1淤泥质土/粉质粘土：软塑，承载力低，不宜作建筑物基础持力层；
?-2粘土/粉质粘土：可塑，具一定承载力，埋深、厚度变化较大，不宜作建筑物基础持力层；
④-3细砂：松散~稍密，透水性较好，承载力低，局部分布，埋深/厚度变化较大，不宜作建筑物基础持力层；
⑤-4粗砂/砾砂：稍密，透水性较好，具一定承载力，埋深/厚度变化较大，不宜作建筑物基础持力层；
⑥-1全风化泥质粉砂岩：坚硬土状，具一定承载力，埋深、厚度变化较大，可作建筑物基础持力层；
⑦-2强风化泥质粉砂岩、③-3中风化泥质粉砂岩：埋深及厚度变化较大，承载力较高，是场地内各建（构）筑物良好的桩基础持力层，可结合各建（构）筑物的荷载特征并根据其所在地段各层的产出特征进行选用。
4.2特殊性岩土评价
场地范围的特殊性岩土主要为①素填土和②-1软塑淤泥质土/粉质粘土，承载力较低，工程性质差，不宜作为拟建建筑物基础持力层。
4.3基坑支护方案分析及评价
场地拟建1栋30层塔楼及3层裙楼均含2层地下室（埋深约5.00m），基坑设计和施工应充分考虑相邻建（构）筑物条件，采用安全合理科学的手段及方法，保证基坑正常施工。
根据基坑位置，地层结构和埋深，基坑安全等级为三级，基底土层按现有地面标高考虑，现地坪以下5.00m的土层为①素填土、②-1淤泥质土/粉质粘土、②-2粘土/粉质粘土，基坑存在整体稳定性及土质不均易产生坑壁不稳定。基坑建议按1：1.25~1：1.5比例放坡，坡面采用土钉+喷射混凝土护面，坡面较陡、土性变化较大时，则可采用挂网+土钉+微型桩支护。基坑支护应委托专项设计及论证。基坑开挖应做好疏排水工作，可采用在坑底挖集水沟坑抽排水。需做好地下室施工和使用期间的抗浮设计，宜设置抗浮桩或抗拔锚杆；场地地坪设计标高为16.3m，地下室抗浮设计水位可按室外地坪设计标高考虑。现场地四周较空旷，无地下管线，东侧距已有道路较远，在施工阶段对支护结构进行监测，同时应注意环境工作。
4.4岩土参数的分析和选用
各岩土层的原位测试参数和土工测试成果，采用国家标准GB50021-2001规范进行统计分析。
5结束与建议
（1）基坑建议按1：1.25~1：1.5比例放坡，坡面采用土钉+喷射混凝土护面，坡面较陡、土性变化较大时，则可采用挂网+土钉+微型桩支护。
（2）基坑开挖施工环境条件较好；场地基坑开挖期间及上部结构施工期间应进行基坑地段与相邻地段的水平变形和竖向变形观测。
（3）桩基施工时应采取有效措施，避免成桩质量问题的发生。
（4）场地地下水和地表水对混凝土结构具微腐蚀性，地下水对钢筋混凝土结构中钢筋长期浸水和干湿交替具微腐蚀性，土对混凝土结构具弱腐蚀性，土对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，土对钢结构具微腐蚀性。请按国标《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046）有关规定进行防护设计。
（5）本场地地下水位埋深为1.50～5.80m，对钻（冲）孔桩基础、预制桩基础施工无影响，但应做好场地排水措施，避免场地受水浸泡，软化场地。
（6）在进行基础设计或施工时，须采取有效措施，避免对邻近已建建（构）筑物或周围环境造成不良影响。地基基础施工时，须加强岩土监理，确保基础落在设计确定的岩土层上。
总之，城市建筑工程在施工之前对岩土进行认真细致的勘察非常重要，岩土勘察和地基处理对于后续的建筑工程的顺利施工十分有利，对于保证建筑的功能和质量也具有非常重要的作用，这对于企业自身的发展和城市建筑行业的发展意义重大。
论文作者:刘斌
论文发表刊物:《基层建设》2015年13期供稿
论文发表时间:2015/12/22
标签：岩土论文; 场地论文; 地基论文; 基坑论文; 承载力论文; 建筑物论文; 岩石论文; 《基层建设》2015年13期供稿论文;