巖土工程中基坑勘察技術(shù)的分析

吳家銘 于亞歡

(江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司，江蘇 南京 210014)

目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得各種融匯了現(xiàn)代技術(shù)手段的勘察檢測技術(shù)成功的應(yīng)用到了建筑施工中，巖土工程勘察技術(shù)便是在土木工程基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，其主要針對地基與基礎(chǔ)、邊坡與地下工程等巖體與土體工程問題進(jìn)行研究以為土木工程建筑施工提供指導(dǎo)和依據(jù)。

1.基坑勘察技術(shù)分析

1.1 勘察方法。目前巖土工程基坑勘察中主要采用工程地質(zhì)調(diào)查、鉆探取樣、原位測試及室內(nèi)水土試驗(yàn)等相結(jié)合的綜合勘察手段。根據(jù)勘察的目的、要求、勘察方法的適用性和有效性，統(tǒng)籌考慮勘察方法和手段的選配，合理布置勘察工作量，確保取得的地質(zhì)勘察成果資料的可靠和全面，并滿足各階段設(shè)計(jì)工作的需要。

1.2 勘探孔。巖土工程基坑勘察中應(yīng)用的勘探孔主要分控制性孔與一般性孔，通常情況下一般性孔占總孔數(shù)的三分之二，控制性孔占三分之一，兩種勘探孔在平面上相互交替布置。從以往的基坑勘察經(jīng)驗(yàn)來看，目前基坑勘察中應(yīng)用較多的主要有取土標(biāo)貫孔和靜力觸探孔，取土標(biāo)貫孔一般為控制性孔，靜力觸探孔為一般性孔。此外，結(jié)合工程場地條件，還可采用坑探、槽探、挖探、手土鉆等多種勘探孔。具體可根據(jù)工程實(shí)際需要，有選擇、有針對性的布置，以便更好的發(fā)揮其勘察的作用。

1.3 鉆探取樣及原位測試。鉆探取樣和原位測試是基坑勘察中的重要手段，其主要是針對巖土工程基坑開挖范圍內(nèi)分布的人工填土、淤泥質(zhì)土、粘性土、砂性土、殘積礫質(zhì)粘性土、下臥基巖等巖土體進(jìn)行取樣與測試。

鉆探取樣可直觀地反映所揭示的地質(zhì)特征，可穿透軟弱地層;鉆孔的數(shù)量及深度根據(jù)有關(guān)規(guī)范、規(guī)程的規(guī)定，結(jié)合實(shí)際地層情況確定，在具體工作中，如地層變化較大，下部巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)較差且設(shè)計(jì)要求孔深難以滿足持力層設(shè)計(jì)要求時(shí)，可適當(dāng)增加鉆孔深度。所取巖土樣可在土工試驗(yàn)室進(jìn)行系列試驗(yàn)，以了解各巖土層物理力學(xué)性質(zhì)。

原位測試的方法主要有:靜力觸探、十字板試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、重型動力觸探試驗(yàn)、波速測試、物探等。靜力觸探、十字板試驗(yàn)是確定軟弱土層性質(zhì)的重要手段。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、重型動力觸探試驗(yàn)，是確定該區(qū)軟土和粗粒組砂土、礫石土、卵石土、漂石土及碎石土物理力學(xué)指標(biāo)和密實(shí)程度的重要手段之一，是判別全～強(qiáng)風(fēng)化巖的重要根據(jù)之一。波速測試主要可評定場地類別。物探可有效的查明下臥基巖完整性及巖溶發(fā)育情況。

1.4 抽水試驗(yàn)。抽水試驗(yàn)是基坑勘察中的重要環(huán)節(jié)，采用現(xiàn)場水文地質(zhì)抽水試驗(yàn)方法，能夠更清楚的掌握基坑范圍內(nèi)地下水水位的變化情況，進(jìn)而查明場地的水文地質(zhì)條件。為基坑地基處理、降排水方案設(shè)計(jì)及施工組織提供詳實(shí)的水文地質(zhì)基礎(chǔ)資料。

一般可根據(jù)基坑大小布置1～2組抽水試驗(yàn)，每組抽水試驗(yàn)由抽水孔和觀測孔組成，觀測孔可以布置1～2條觀測線，布置2條觀測線時(shí)，觀測線可以“十”字交叉形式布置，每條觀測線上一般布置3個(gè)觀測孔。抽水試驗(yàn)的步驟包括:一，靜水位觀察，即正式抽水前對靜止水位進(jìn)行觀測并作詳細(xì)的記錄;二，動水位、出水量觀測，即開始進(jìn)行抽水試驗(yàn)后每隔一段時(shí)間觀察一次水位的變化情況直到水位相對穩(wěn)定為止;三，恢復(fù)水位觀測，抽水試驗(yàn)結(jié)束后也需要按相同的時(shí)間間隔進(jìn)行水位的觀測，觀測同樣持續(xù)到水位穩(wěn)定后為止;四，數(shù)據(jù)整理，結(jié)合三種情況下的水位變化、流量與時(shí)間等的數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖并結(jié)合圖表進(jìn)行分析以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)抽水試驗(yàn)中水位的異常變化情況，從而使勘察人員能夠更清楚的掌握基坑范圍內(nèi)土層的水文特征，最終為基坑地基處理、降排水方案設(shè)計(jì)及施工組織提供詳實(shí)的水文地質(zhì)基礎(chǔ)資料。

2.基坑勘察技術(shù)發(fā)揮作用應(yīng)遵循的規(guī)則

2.1 根據(jù)基坑的開挖深度及巖土工程條件確定勘探范圍?；油鈬贾每碧近c(diǎn)時(shí)應(yīng)注意孔位起碼要設(shè)置在基坑深度的一倍以上，當(dāng)需要錨桿時(shí)基坑外圍的勘探點(diǎn)要保證在基坑深度的兩倍以上，而當(dāng)基坑的外圍無法布置相應(yīng)的勘探點(diǎn)時(shí)勘察人員需要結(jié)合相關(guān)的勘察資料與施工現(xiàn)場的場地條件進(jìn)行綜合分析以最終得出更為精確的勘察方案。

2.2 勘探點(diǎn)的具體布置。巖土工程施工中基坑外圍的勘探點(diǎn)應(yīng)以15米至25米的間距沿著基坑的外圍邊緣進(jìn)行布置，而當(dāng)施工現(xiàn)場的巖土土質(zhì)屬于軟弱土層、暗溝或巖溶等復(fù)雜的地質(zhì)條件時(shí)勘察人員應(yīng)結(jié)合GIS系統(tǒng)或物探技術(shù)等巖土工程中常見的勘探技術(shù)對土質(zhì)進(jìn)行勘察以詳細(xì)的總結(jié)出地質(zhì)分布情況并結(jié)合利用GIS的制圖功能對地下土質(zhì)情況進(jìn)行圖標(biāo)繪制，進(jìn)而適當(dāng)加密勘探點(diǎn)以強(qiáng)化勘察質(zhì)量。

2.3 基坑周圍勘探孔的深度設(shè)置。基坑周圍的勘探孔的深度設(shè)置應(yīng)保證在基坑深度的兩倍以上并結(jié)合抗拔樁設(shè)計(jì)樁長綜合確定，以保證穿過軟弱下臥層并滿足設(shè)計(jì)樁基驗(yàn)算要求。

2.4 強(qiáng)化對地下水的勘察。利用GIS或物探技術(shù)對基坑下方的地質(zhì)、水文情況進(jìn)行勘探，如果基坑下方有地下水則應(yīng)利用各種勘探技術(shù)查明含水層的埋深、厚度以及分布情況，這樣更有利于勘探人員結(jié)合具體的資料對地下水的類型、補(bǔ)給以及排泄條件進(jìn)行確定。當(dāng)基坑下方有承壓水時(shí)應(yīng)采取分層測量的方式查明其水頭的高度，以最終精確計(jì)算出其含水量及承壓性。

2.5 基坑降水情況的處理。巖土工程中由于地下含水量過高會對基坑的穩(wěn)定性能造成一定的影響，因而有必要適當(dāng)降低基坑中的水位，在進(jìn)行降水作業(yè)的過程中應(yīng)當(dāng)采用抽水試驗(yàn)的方法對各個(gè)含水層的滲透系數(shù)與影響半徑進(jìn)行測定，并將其最終結(jié)論明確的體現(xiàn)在勘察報(bào)告中。

3.結(jié)束語

基坑勘察是巖土工程勘察工作中重要的環(huán)節(jié)，通過基坑的勘察，設(shè)計(jì)及施工人員能夠更充分的掌握施工現(xiàn)場的土質(zhì)、水文情況，為具體的基坑作業(yè)提供了重要的參考數(shù)據(jù)，更有利于推進(jìn)巖土工程的安全順利施工。

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