工程勘探技術(shù)在灰土墊層地基施工質(zhì)量司法鑒定中的應(yīng)用

馬月坤，劉育民，左勇志，莒運(yùn)奇，孫迪

（北京市建筑工程研究院建設(shè)工程質(zhì)量司法鑒定中心，北京 100039）

工程勘探技術(shù)在灰土墊層地基施工質(zhì)量司法鑒定中的應(yīng)用

馬月坤，劉育民，左勇志，莒運(yùn)奇，孫迪

（北京市建筑工程研究院建設(shè)工程質(zhì)量司法鑒定中心，北京 100039）

目的灰土墊層是處理淺層軟弱土層或不均勻土層地基的一種常用方法，具有因地制宜、施工方便的特點(diǎn)?；彝翂|層的施工質(zhì)量好壞，直接影響到建筑物的正常使用性和結(jié)構(gòu)安全性。為保證灰土墊層的施工質(zhì)量，需要更有效、直觀的技術(shù)手段。方法以某工程灰土墊層施工質(zhì)量鑒定為例，將工程勘探中的相關(guān)技術(shù)手段引入到灰土墊層施工質(zhì)量司法鑒定中，著重介紹了工程勘探技術(shù)中環(huán)刀法、標(biāo)準(zhǔn)貫入法、鉆孔、探井等技術(shù)手段在灰土墊層施工質(zhì)量鑒定中的詳細(xì)應(yīng)用。結(jié)果通過這些技術(shù)手段的應(yīng)用，證實(shí)了灰土墊層地基所存在的諸多施工質(zhì)量缺陷。結(jié)論實(shí)踐證明：工程勘探技術(shù)在灰土墊層施工質(zhì)量司法鑒定中是一種實(shí)用和科學(xué)的技術(shù)手段，它不僅能夠提供直觀的勘驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，而且可以提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)，從而為鑒定人做出科學(xué)合理的鑒定意見提供證據(jù)支撐。

工程勘探技術(shù)；灰土墊層地基；司法鑒定

灰土墊層是將基礎(chǔ)底面下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，用按一定體積比配合的灰土在最優(yōu)含水量情況下分層回填夯實(shí)或壓實(shí)[1]。它具有因地制宜、就地取材、施工方便的特點(diǎn)，適用于軟弱土層、濕陷性黃土、雜填土地基及暗溝等不良地基的淺層處理，處理厚度一般為0.5～3.0m。

為保證灰土墊層的施工質(zhì)量，杜絕發(fā)生地基事故，相關(guān)國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[2-3]對(duì)灰土墊層施工質(zhì)量做出了嚴(yán)格的規(guī)定，但是因灰土墊層施工質(zhì)量不合格而導(dǎo)致的糾紛，仍屢見不鮮。灰土墊層地基施工質(zhì)量不合格，投入使用后會(huì)造成地基下沉，對(duì)建筑物的正常使用性和結(jié)構(gòu)安全性造成影響，但是如何對(duì)灰土墊層施工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，做出科學(xué)、合理的意見呢？本文以某工程灰土地基施工質(zhì)量鑒定為例，將工程勘探中的相關(guān)技術(shù)手段引入到灰土墊層施工質(zhì)量司法鑒定中，并著重介紹環(huán)刀法、標(biāo)準(zhǔn)貫入法、鉆孔、探井等技術(shù)手段在灰土墊層施工質(zhì)量鑒定中的詳細(xì)應(yīng)用，并對(duì)整個(gè)鑒定工程進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 工程概況

內(nèi)蒙古某游泳館工程，結(jié)構(gòu)類型為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)選型為：獨(dú)立基礎(chǔ)+筏板基礎(chǔ)。筏板基礎(chǔ)主要分為三個(gè)區(qū)域：跳水池、比賽池、熱身池。其中跳水池、比賽池、熱身池的基底設(shè)計(jì)標(biāo)高不同，跳水池基底標(biāo)高為-7.1m、比賽池基底標(biāo)高為-5.4m、熱身池基底標(biāo)高為-4.4m（熱身池周邊為-7.1m），跳水池、比賽池、熱身池的基底設(shè)計(jì)標(biāo)高布置（圖1）。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖紙資料，該工程所處地層結(jié)構(gòu)由上至下依次見表1。

圖1 基底設(shè)計(jì)標(biāo)高平面布置示意圖

表1 工程所處地層結(jié)構(gòu)土層描述

基礎(chǔ)持力層選為第E2E層礫砂，第E1E層濕陷性粉土及第E21E層細(xì)砂層基礎(chǔ)施工時(shí)應(yīng)全部挖除，并采用3∶7灰土進(jìn)行換填壓實(shí)，滿足壓實(shí)系數(shù)≥0.97，地基承載力f≥180 kPa。基坑開挖后，如基底設(shè)計(jì)標(biāo)高處未達(dá)持力層，應(yīng)繼續(xù)下挖至持力層。混凝土基礎(chǔ)底板下（除注明外）設(shè)0.1m厚C15素混凝土墊層。

2 鑒定過程

灰土墊層及基礎(chǔ)底板下素混凝土墊層完工后，因故暫停筏板基礎(chǔ)的施工。待繼續(xù)施工基礎(chǔ)時(shí)，灰土墊層多處開裂（圖2～3），并發(fā)生不均勻沉降。進(jìn)而原被告雙方因灰土墊層施工質(zhì)量問題發(fā)生合同糾紛。

圖2 灰土墊層開裂、下沉情況

圖3 灰土墊層開裂、下沉情況

針對(duì)灰土墊層出現(xiàn)的上述質(zhì)量問題，擬從以下幾方面對(duì)灰土墊層施工質(zhì)量進(jìn)行鑒定：（1）灰土墊層的壓實(shí)系數(shù);（2）灰土墊層的厚度；（3）灰土墊層的均勻性、密實(shí)性；（4）灰土拌合均勻程度。

對(duì)此，鑒定現(xiàn)場(chǎng)采用工程勘探的相關(guān)技術(shù)手段對(duì)灰土墊層的施工質(zhì)量進(jìn)行鑒定，例如環(huán)刀法、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、鉆孔、探井等方法。相關(guān)鑒定設(shè)備主要是：DPP-100型鉆機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)貫入器、環(huán)刀等（圖4～5）。

圖4 DPP-100型鉆機(jī)

圖5 標(biāo)準(zhǔn)貫入器

2.1 灰土墊層壓實(shí)系數(shù)鑒定

現(xiàn)場(chǎng)采用環(huán)刀取樣法對(duì)灰土墊層的壓實(shí)系數(shù)進(jìn)行鑒定。并利用DPP-100型鉆機(jī)隨機(jī)對(duì)灰土墊層進(jìn)行取樣后，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)灰土進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)曲線圖（圖6）。通過擊實(shí)試驗(yàn)確定灰土最大干密度P dmax=1.72 g/cm3，最佳含水量為18.00%。

圖6 灰土擊實(shí)試驗(yàn)曲線

利用DPP-100型鉆機(jī)對(duì)灰土進(jìn)行取樣，并在灰土樣品中選取6組樣品測(cè)定干密度，灰土的壓實(shí)系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果（表2），6組灰土的壓實(shí)系數(shù)均小于0.97，不滿足設(shè)計(jì)要求。

表2 灰土的壓實(shí)系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果（g/cm3）

2.2 灰土墊層厚度鑒定

現(xiàn)場(chǎng)利用DPP-100型鉆機(jī)，采用鉆孔法對(duì)灰土墊層的厚度進(jìn)行鑒定。因跳水池、比賽池、熱身池（及熱身池周邊）灰土墊層鋪設(shè)厚度不同，現(xiàn)場(chǎng)共布置10個(gè)鉆孔。根據(jù)施工方提供的《地基處理記錄》：設(shè)計(jì)要求熱身池下設(shè)4.24m、比賽池下設(shè)3.24m、其他部位下設(shè)1.54m厚3∶7灰土人工地基。跳水池、比賽池、熱身池（及熱身池周邊）均應(yīng)開挖至-8.80m，且開挖后，如基底設(shè)計(jì)標(biāo)高處未達(dá)持力層，應(yīng)繼續(xù)下挖至持力層（礫砂層），并用3∶7灰土回填至各自基底標(biāo)高。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布置的10處鉆探孔勘驗(yàn)結(jié)果，有7個(gè)鉆孔處的3∶7灰土回填厚度不符合設(shè)計(jì)要求（表3），并且鉆孔1、鉆孔2布孔位置灰土墊層下為細(xì)砂層，未換填至礫砂層。

表3 布置鉆孔處3∶7灰土回填深度

2.3 灰土墊層均勻性密實(shí)性鑒定

現(xiàn)場(chǎng)采用標(biāo)準(zhǔn)貫入法對(duì)灰土墊層的均勻、密實(shí)性進(jìn)行鑒定?，F(xiàn)場(chǎng)選取8個(gè)鉆探孔對(duì)灰土墊層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（貫入0.3m的錘擊數(shù)），標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)情況（表4，圖7），根據(jù)對(duì)灰土墊層標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的情況，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)的離散性大，灰土墊層密實(shí)度不均勻。

表4 灰土墊層標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)

圖7 灰土墊層標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)柱狀圖

2.4 灰土拌合程度鑒定

灰土的拌合均勻程度是影響灰土墊層施工質(zhì)量好壞的重要因素。國家規(guī)范明確規(guī)定：灰土墊層拌合均勻后，應(yīng)當(dāng)日鋪填夯壓。鑒定現(xiàn)場(chǎng)，為了更直觀地查明灰土的拌合均勻程度，分別在灰土墊層地基的角部區(qū)域及中間區(qū)域挖設(shè)探井對(duì)灰土的拌合程度進(jìn)行檢驗(yàn)。探井開挖后，從探井的側(cè)壁可直觀地發(fā)現(xiàn)灰土拌合程度很差，存在著灰土拌合不均勻，甚至灰土未拌合的情況（圖8～9）。

圖8 灰土墊層中灰土拌合不均勻

圖9 灰土墊層中灰土未拌合

3 鑒定分析

通過現(xiàn)場(chǎng)采用環(huán)刀法對(duì)灰土墊層的壓實(shí)系數(shù)的數(shù)據(jù)分析、鉆孔法對(duì)灰土墊層的厚度測(cè)定、標(biāo)準(zhǔn)貫入法對(duì)灰土墊層的均勻性、密實(shí)性的檢驗(yàn)以及采用探井法對(duì)灰土拌合均勻程度的直觀檢驗(yàn)，可以得出該工程灰土墊層施工質(zhì)量不符合國家規(guī)范、施工質(zhì)量存在缺陷的結(jié)論。

通過環(huán)刀法、標(biāo)準(zhǔn)貫入法、鉆孔法、探井法在灰土墊層施工質(zhì)量鑒定的應(yīng)用可以看出：這些技術(shù)手段不僅可以提供直觀的勘驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，還能夠提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)，供鑒定人員分析、參考。

4 結(jié)論

本文通過某工程灰土墊層地基施工質(zhì)量鑒定案例，在實(shí)際的鑒定過程中，成功地將工程勘探技術(shù)應(yīng)用到灰土墊層施工質(zhì)量鑒定中，證明了工程勘探技術(shù)在灰土墊層地基施工質(zhì)量鑒定中應(yīng)有的可行性，是一種科學(xué)的、實(shí)用的技術(shù)手段。它不僅能夠提供直觀的現(xiàn)場(chǎng)，而且可以通過相關(guān)測(cè)試的數(shù)據(jù)，為司法鑒定人出具科學(xué)合理的鑒定意見提供證據(jù)支撐。

[1]地基處理手冊(cè)編寫委員會(huì).地基處理手冊(cè)[M].第3版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008：50-59.

[2]JGJ 79-2012.建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[3]GB50207-2002.建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

（本文編輯：李廷芥）

The Application of Exploration Technique in the Judicial Appraisal of the Construction Quality of Lime-soil Cushion Foundation

MA Yue-kun,LIU Yu-min,ZUO Yong-zhi,JU Yun-qi,SUN Di
（Forensic Service of Construction Quality,Beijing Building Construction Research Institute,Beijing 100039,China）

Objective The lime-soil cushion is often used to improve the strength of soft soil layer or inhomogeneous soil layer foundation.It adapts to local conditions and is easy to operate.The construction quality of lime-soil cushion directly affects the normal utilization and safety of structures.To ensure the construction quality,effective and convenient technique is required in the forensic appraisal of lime-soil cushion.M ethod In an appraisal of the construction engineering quality of lime-soil cushion,exploration technique is applied.The application of ring sampler method,standard penetration test, drilling and test pit in the appraisal of construction quality of lime-soil cushion are elaborated.Result The construction defects of lime-soil cushion is proved using this technique.Conclusion Exploration technique is proved to be one kind of practical and scientific method in judicial appraisal of construction quality of lime-soil cushion.It provides both the visual inspection and accurate data,which could be used as scientific support in judicial appraisal.

exploration technique;lime-soil cushion foundation;judicial appraisal

DF794；TU71

A

10.3969/j.issn.1671-2072.2017.02.012

1671-2072-（2017）02-0074-04

2015-12-10

馬月坤（1983—），男，工程師，主要從事建設(shè)工程質(zhì)量司法鑒定工作。E-mail:mayuekun1983@163.com。