談某沖溝回填區(qū)巖土工程勘察前期工作重要性

王 瑩

(太原市輝海巖土工程勘察檢測(cè)有限公司，山西太原 030006)

1 工程概況

本工程擬建場(chǎng)地位于太原市尖草坪區(qū)東山地區(qū)某山村北部，從大的地貌來看為當(dāng)?shù)攸S土覆蓋深厚的黃土丘陵區(qū)。場(chǎng)地平面呈矩形，長約為500 m，寬約為200 m。本工程混凝土攪拌站主要由四個(gè)工藝區(qū)組成，分別為攪拌主機(jī)、物料稱量區(qū)、物料輸送帶、物料儲(chǔ)存?zhèn)}。其中攪拌主機(jī)、物料儲(chǔ)存?zhèn)}荷載較大，預(yù)計(jì)采用筏板基礎(chǔ)，埋深4.0 m，基底壓力約200 kPa。

2 勘察前期準(zhǔn)備工作

擬建場(chǎng)地位于太原東山黃土丘陵區(qū)。剛接到勘察任務(wù)時(shí)包括建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位與勘察單位都以為是一個(gè)簡單的勘察任務(wù)。只要按照規(guī)范間距布置鉆孔，再布置適當(dāng)數(shù)量的探井，查明濕陷性黃土的分布，做好相應(yīng)評(píng)價(jià)就足夠了。初與建設(shè)單位接觸時(shí)，還收到建設(shè)單位提供的一張“布孔圖”，要求勘察方以此作為勘察主要的依據(jù)，并要求報(bào)價(jià)及隨即簽訂合同。從建設(shè)單位提供的“布孔圖”來看，采用的是傳統(tǒng)探井與鉆探手段，勘探孔間距、各類型勘探孔比例都是符合規(guī)范要求及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)的一般性布置方法。但是這樣一個(gè)比較“成熟”的，符合地區(qū)一般經(jīng)驗(yàn)的“布孔圖”能否作為勘察主要依據(jù)還需進(jìn)一步研究，由于工期緊張等因素，在當(dāng)時(shí)建設(shè)單位所給的壓力是比較大的，但是勘察方依然堅(jiān)持到實(shí)地走訪，做好踏勘等勘察前期準(zhǔn)備工作，再確定“布孔圖”的可行性。初到現(xiàn)場(chǎng)，感覺場(chǎng)地寬闊、平坦，地表黃土出露，場(chǎng)地所處地貌單元似乎是一個(gè)較完整的黃土小臺(tái)地(黃土塬)。然而在對(duì)場(chǎng)地及周邊地貌情況觀察，對(duì)場(chǎng)地邊界條件巡視后發(fā)現(xiàn)情況不是這么簡單。整個(gè)場(chǎng)地地形平坦，但場(chǎng)地北部的東、西兩側(cè)各延長約50 m區(qū)域發(fā)現(xiàn)有陡峭的沖溝(深20余米)，依照兩側(cè)沖溝及周邊丘陵走勢(shì)來看，兩條沖溝極有可能原本是相同的，這就說明目前場(chǎng)地北側(cè)腳下可能分布有數(shù)十米厚的人工填土。這個(gè)可能性是先前大家都沒有預(yù)料到的。為了證實(shí)這個(gè)判斷的真實(shí)性，隨即請(qǐng)?jiān)诋?dāng)?shù)厣钶^久的村民一同再次走訪擬建場(chǎng)地。最終確認(rèn)，歷史上場(chǎng)地北側(cè)確實(shí)有一條沖溝通過，并與現(xiàn)場(chǎng)地北部范圍外東、西兩側(cè)沖溝相通，該沖溝常年無水，已基本停止發(fā)育，后來轉(zhuǎn)變?yōu)樘卸姀S工業(yè)廢料堆積場(chǎng)(堆積物主要為粉煤灰)，堆積年代約15年。地表所看到的黃土其實(shí)是近5年內(nèi)新覆蓋的純凈素土。擬建場(chǎng)地跨越黃土丘陵與黃土沖溝兩個(gè)地貌單元，其長軸基本垂直于兩側(cè)丘陵，短軸基本與沖溝走向相平行。場(chǎng)地南部為黃土丘陵區(qū)，北部為深厚的沖溝回填區(qū)。場(chǎng)地地層和巖性分布復(fù)雜，為了查明場(chǎng)地的巖土層分布情況，合理的選擇勘察手段制定勘察方案，首先在收集當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)資料的基礎(chǔ)上(其中本場(chǎng)地原始地形圖最為重要)，進(jìn)行了必要的工程地質(zhì)測(cè)繪工作。根據(jù)工程地質(zhì)測(cè)繪成果和場(chǎng)地工程地質(zhì)條件，并結(jié)合本場(chǎng)地原始地形圖，選用以鉆探、探井為主，并結(jié)合物探、洛陽鏟、靜力觸探等多種勘探手段進(jìn)行勘察工作。最終編制勘察方案、大綱，重新制定了一個(gè)新的“布孔圖”。

3 外業(yè)勘探工作中的感受

由于前期工作準(zhǔn)備充分，資料搜集的較齊全，在實(shí)際外業(yè)勘探中可以很明顯感覺到勘察手段的選擇、勘探孔位的確定都非常有針對(duì)性。地層變化最大、最復(fù)雜的區(qū)域跟原始地形圖已經(jīng)被回填的沖溝分布情況是相一致的，做到了重點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)控制。在自然界中沖溝的走向不可能是一條直線，在曲折變化中還往往會(huì)被切割出突變的外形，除采用傳統(tǒng)的探井與鉆探手段外，物探、洛陽鏟、靜力觸探都可以更快更準(zhǔn)確的查明已被覆蓋的原始沖溝走向與填土分布情況，大大的提高了勘察精度，縮短了勘察周期。

4 內(nèi)業(yè)資料整理的感受

因?yàn)榭辈焓侄芜x擇得當(dāng)，勘探孔位布置合理、針對(duì)性強(qiáng)，重點(diǎn)區(qū)域全部得到了控制。多種勘察手段共同使用，互相補(bǔ)充、互相驗(yàn)證。內(nèi)業(yè)資料整理工作意外的順利、輕松。對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行了必要的分區(qū)，Ⅰ區(qū)分布于場(chǎng)地南部，為具濕陷性的“黃土丘陵區(qū)”;Ⅱ區(qū)分布于場(chǎng)地北部，為原沖溝發(fā)育埋藏深厚填土的“沖溝回填區(qū)”;Ⅲ區(qū)分布于場(chǎng)地中部及北部局部區(qū)域，為地基情況最復(fù)雜的(濕陷性黃土、填土地層同時(shí)存在，分布復(fù)雜)“丘陵與沖溝交接帶”。

5 地基處理方案的建議

Ⅰ區(qū)“黃土丘陵區(qū)”為自重濕陷性場(chǎng)地，地基濕陷等級(jí)為Ⅳ級(jí)(很嚴(yán)重)，采用當(dāng)?shù)剌^成熟的灰土擠密樁進(jìn)行地基處理消除地基部分濕陷量，并結(jié)合結(jié)構(gòu)措施和檢漏防水措施一同防止建筑地基浸水濕陷。

Ⅱ區(qū)“沖溝回填區(qū)”填土埋藏深厚(地表下15 m～25 m，平均深度18 m)，主要由二電廠堆棄的粉煤灰組成。但粉煤灰層間常不規(guī)則分布有0.5 m～6 m厚的建筑垃圾夾層，導(dǎo)致整個(gè)填土層工程性質(zhì)差異大，很難用統(tǒng)一的強(qiáng)度指標(biāo)、壓縮指標(biāo)確定，極易造成不均勻沉降，必須進(jìn)行地基處理。如果按照以往大開挖，將填土全部換除的地基處理方法，則會(huì)給施工帶來一系列問題。例如基坑開挖太深，基坑支護(hù)代價(jià)高昂;填土厚度太大，填土工程質(zhì)量難以保證;外運(yùn)大量填土及換填材料運(yùn)輸?shù)母甙哼\(yùn)費(fèi)等，都會(huì)使本工程的建設(shè)難度、投資金額大大提高。為了避免因處理填土采用換土墊層法對(duì)本工程帶來的上述一系列問題，地基處理方案只能變廢為寶，充分利用回填土，報(bào)告建議采用孔內(nèi)深層強(qiáng)夯樁?？變?nèi)深層強(qiáng)夯樁，簡稱DDC(北京瑞力通公司專利)技術(shù)，是在強(qiáng)夯技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展的地基加固技術(shù)，是根據(jù)“動(dòng)力固結(jié)”的機(jī)理與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為一體的地基處理技術(shù)。它的施工是先成孔，再向孔內(nèi)填料，以高動(dòng)能、超壓強(qiáng)特異重錘在孔內(nèi)深層領(lǐng)域進(jìn)行沖砸擠壓，使填料在強(qiáng)力的推動(dòng)下向孔周和底部擠壓。其強(qiáng)夯重錘作業(yè)是在孔內(nèi)自下而上完成。深度可達(dá)30 m或更深。DDC技術(shù)處理后的地基，可達(dá)到遇水不濕陷、地震不液化、壓縮變形小、承載力高、剛度均勻。它能大量消耗建筑及工業(yè)垃圾，利用各種無機(jī)固體廢料進(jìn)行地基加固處理，減少環(huán)境污染，變廢為寶。該項(xiàng)技術(shù)先后在數(shù)十項(xiàng)地基處理工程中應(yīng)用，消除了深厚黃土地基的濕陷性，大幅度提高了地基承載力，降低地基壓縮性，地基處理效果顯著。因此DDC正是最適合本工程的地基處理方案。

Ⅲ區(qū)“丘陵與沖溝交接帶”濕陷性黃土、填土地層同時(shí)存在，分布復(fù)雜。難以將濕陷性黃土與填土區(qū)分開采取相應(yīng)的措施。通過上述孔內(nèi)深層強(qiáng)夯樁可知，經(jīng)DDC技術(shù)處理后的地基遇水不濕陷、壓縮變形小、承載力高、剛度均勻，還能大量消耗建筑及工業(yè)垃圾。同樣非常適合Ⅲ區(qū)的地基處理，Ⅲ區(qū)地基處理也同樣建議采用孔內(nèi)深層強(qiáng)夯樁。

6 結(jié)語

本工程勘察難度大，如果直接按照建設(shè)單位一開始提供的“布孔圖”進(jìn)行勘察工作，無疑會(huì)難以控制場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)，很可能造成勘察不詳或分析結(jié)論有誤，以致延誤建設(shè)進(jìn)度，浪費(fèi)大量建設(shè)資金，甚至留有后患。只有在做好勘察前期準(zhǔn)備工作的前提下，才能采取必要的勘察手段和方法，進(jìn)行有針對(duì)性的勘察，提供資料完整、真實(shí)、可靠、準(zhǔn)確無誤的巖土工程勘察報(bào)告。本工程后續(xù)工程建設(shè)、最終投入使用經(jīng)歷了實(shí)踐的檢驗(yàn)，得到了設(shè)計(jì)及建設(shè)單位的一致好評(píng)?？辈靾?bào)告所建議的DDC樁也被采用，其地基處理效果明顯，投入使用后2年最大沉降量4 mm，最小沉降量

1 mm。采用DDC地基處理方法工程總造價(jià)320萬元，而采用大范圍的深基坑開挖其預(yù)計(jì)工程造價(jià)650萬元，僅此一項(xiàng)就為建設(shè)單位節(jié)約了330萬元的投資。勘察行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，勘察費(fèi)用的一再壓縮，急于求成的氛圍一直干擾著勘察行業(yè)的正常發(fā)展?，F(xiàn)如今巖土工程勘察前期準(zhǔn)備工作越來越不被各方重視，甚至幾乎消失。許多工程因沒有甲方的配合、協(xié)助，單靠勘察方是無法實(shí)現(xiàn)及時(shí)現(xiàn)場(chǎng)踏勘的，

更重要的是在低價(jià)中標(biāo)的大背景下同樣助長了惡性競(jìng)爭(zhēng)、低價(jià)中標(biāo)的現(xiàn)象，使一些真正為建設(shè)單位盡責(zé)、有實(shí)力的勘察單位被淘汰出局。不管怎么說，巖土工程勘察前期準(zhǔn)備工作是一項(xiàng)需要以勘察單位為主，也需要建設(shè)單位同持積極態(tài)度，更需要建設(shè)單位理解，雙方一起認(rèn)真對(duì)待的重要工作?？辈旆皆谡介_展勘察任務(wù)前一定要做好巖土工程勘察前期準(zhǔn)備工作，現(xiàn)場(chǎng)踏勘、資料的搜集、勘察手段的選擇、方案的最終確定，必須一步一步認(rèn)真進(jìn)行，循序漸進(jìn)，不可急于求成。例如前述某工程回填區(qū)勘察，建設(shè)單位已經(jīng)提供了“布孔圖”，并要求報(bào)價(jià)及隨即簽訂合同。建設(shè)單位的急切心情是可以理解的，但作為一個(gè)巖土工作者面對(duì)類似問題、類似壓力，不應(yīng)該先想著把業(yè)務(wù)承攬下來，而是應(yīng)該堅(jiān)持原則。一定要牢記自己的責(zé)任，不能

“拿來就用”，應(yīng)該積極主動(dòng)與建設(shè)單位一同踏勘，用自己的專業(yè)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)找出問題，讓甲方明白自己的勘察費(fèi)到底花到了什么地方，會(huì)產(chǎn)生什么意義。所遇到的各種問題，做好溝通，如能與甲方共同面對(duì)，勘察方肩負(fù)好勘察者應(yīng)承擔(dān)的全部責(zé)任，只有這樣才能做好巖土工程勘察前期準(zhǔn)備工作。

[1] JGJ 79-2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 《工程地質(zhì)手冊(cè)》編委會(huì).工程地質(zhì)手冊(cè)[M].第4版.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2007.