深基坑工程巖土工程勘察的重點研究

賴政勇

（廣東省地質(zhì)局第三地質(zhì)大隊，廣東 韶關(guān) 512026）

結(jié)合實際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，多方面因素均可能影響深基坑工程巖土工程勘察質(zhì)量，如人員因素、工程因素、環(huán)境因素。但結(jié)合實際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，部分深基坑工程的巖土工程勘察往往會忽視相關(guān)因素影響，為解決這類問題，正是本文圍繞深基坑工程巖土工程勘察重點開展具體研究的原因所在。

1 深基坑工程巖土工程勘察的重點

1.1 基本勘察要求

在開展深基坑工程巖土工程勘察前，需首先明確深基坑工程的開挖深度和范圍。一般情況下，深基坑外勘察點需以2～3倍開挖邊界設(shè)置，如勘察點復(fù)雜度較高，需按照10m～15m的間距進行設(shè)置，復(fù)雜度較低的則可以按照15m～30m設(shè)置，較為簡單的勘察點可按照30m～50m間距設(shè)置。在具體的巖土工程勘察中，需以2倍開挖深度作為最低勘察深度，如發(fā)現(xiàn)承壓含水層或軟弱土層存在，需保證穿透此類土層設(shè)置勘察孔，深基坑及其附近的物理力學(xué)特征、巖土狀況等要素可由此明確，深基坑支護設(shè)計也能夠獲得有力依據(jù)。通過全面勘察深基坑并進行相關(guān)勘察數(shù)據(jù)的采集和記錄，即可對深基坑范圍及附近的水位情況、儲存程度、地下水類別等多方面信息實現(xiàn)深入了解，同時還需要對地下含水層的半徑和滲透情況等信息進行調(diào)查，以此保證深基坑支護結(jié)構(gòu)與附近建筑物不會在工程施工中受到地下水問題影響，同時基于各類問題針對性選擇處理對策，深基坑工程巖土工程勘察即可為工程安全隱患和施工難點的處理提供依據(jù)[1]。

1.2 明確基本情況

深基坑工程巖土工程勘察還需要明確地下空間的基本情況，同時明確巖土工程勘察目的。為保證巖土工程勘察質(zhì)量，勘察人員必須全面詳細(xì)了解深基坑工程的基本情況，同時明確具體的勘察目標(biāo)，以此圍繞工程施工場地、管線分布、附近建筑等開展針對性調(diào)查，具體調(diào)查不僅需要關(guān)注深基坑場地，時間充足情況下還需要與當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門進行聯(lián)系，以此針對性獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)。對于地下管線密集鋪設(shè)的部分地區(qū)，深基坑工程巖土工程勘察需要前往當(dāng)?shù)刭Y料館詳細(xì)了解地下管線分布信息，或與相關(guān)主管單位進行聯(lián)系，以此明確管線的鋪設(shè)深度、規(guī)模及類型，深基坑開挖與支護方案設(shè)計可由此獲得更充分的依據(jù)，地下管線破壞也能夠盡可能減少，必要時深基坑工程巖土工程勘察還需要通過專業(yè)勘察設(shè)備檢測地下管線。深基坑工程的巖土工程勘查需詳細(xì)調(diào)查場地的地下水分布情況、地下水位、地層構(gòu)成，并深入了解掌握水平和垂直方向的土層變化情況，軟土夾層分布情況需得到重點關(guān)注，同時需關(guān)注影響深基坑支護施工的相關(guān)參數(shù)，以此更好為工程設(shè)計和施工提供數(shù)據(jù)支持，深基坑設(shè)計與施工的整體質(zhì)量也能夠更好得到保障[2]。

1.3 編制勘察綱要

深基坑工程巖土工程勘察過程很容易出現(xiàn)忽視勘察綱要編制的問題，這會帶來一系列負(fù)面影響。因此，必須針對性建立勘察綱要編制體系，并保證該體系的科學(xué)有效，充分發(fā)揮巖土工程工作中勘察綱要的指導(dǎo)作用。在編制勘察綱要前，需要詳細(xì)了解深基坑場地的地質(zhì)情況和工程設(shè)計方案，同時結(jié)合相關(guān)資料實現(xiàn)勘察方案的確定，保證勘察綱要符合相關(guān)規(guī)范，以此為巖土工程勘察工作掃清障礙。

1.4 勘察工作布置

需結(jié)合深基坑設(shè)計方案和施工現(xiàn)場條件確定巖土勘察的具體深度及范圍，一般需以2～3倍的開挖深度作為巖土工程勘察深度，如該深度范圍發(fā)現(xiàn)巖層、碎石土、堅硬黏性土，深度可基于支護設(shè)計要求和巖土類型適當(dāng)降低。巖土工程勘察最好能夠以超過2～3倍開挖深度控制平面范圍，需重點關(guān)注深厚軟土區(qū)域，適當(dāng)增大勘察的范圍與深度。在軟土區(qū)域勘察點設(shè)置中，需保證存在穿過軟土層的勘察點設(shè)置。

1.5 周圍環(huán)境分析

為實現(xiàn)深基坑支護方案的合理、正確、科學(xué)選取，同時實現(xiàn)維護結(jié)構(gòu)位移范圍的科學(xué)確定，深基坑工程的巖土工程勘察還需要深入分析周圍環(huán)境，同時確定深基坑的穩(wěn)定性安全范圍標(biāo)準(zhǔn)，一般可分三方面開展周圍環(huán)境分析：第一。對周邊建筑的分析，具體包括周邊建筑的類型、分布情況、荷載情況；第二，對附近道路分布情況的分析，需了解現(xiàn)有道路荷載狀況、分布距離；第三，附近明/暗溝槽與管線情況，需關(guān)注光纜、地下管道的具體分布，明/暗溝槽的具體位置、深度、構(gòu)造，以及埋深較淺的地下障礙物分布情況。

1.6 基坑邊坡評價

深基坑邊坡評價同樣屬于巖土工程勘察的重點，這一工作可保證深基坑施工過程中塌方或滑坡等安全事故能夠得到有效預(yù)防。深基坑邊坡需要具備較好的穩(wěn)定性，這是由于深基坑土體質(zhì)量以及摩擦力帶來的影響，如邊坡處的土重力小于土體顆粒間摩擦力，深基坑邊坡便不容易出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。在深基坑施工過程中，惡劣的極端天氣很容易導(dǎo)致深基坑塌方或滑坡，跨季節(jié)的深基坑施工也可能因降水、低溫出現(xiàn)巖石層強度大幅下降問題進而影響施工安全，暴雨天氣帶來的整體抗剪強度下降也需要得到重視，為規(guī)避由此出現(xiàn)的安全事故，必須重點開展深基坑邊坡評價。

1.7 勘察成果應(yīng)用

深基坑工程巖土工程勘察還需要關(guān)注勘察成果的應(yīng)用，如在深基坑工程支護方案的選擇過程中，必須充分結(jié)合巖土工程勘察結(jié)果，以此深入分析巖土層物理力學(xué)特征，并將其作為深基坑支護方案制定和支護施工的重要組成部分。土質(zhì)指標(biāo)一般在巖土工程中細(xì)分為土顆粒比重、密度、含水率，土地的物理學(xué)特性可由此揭示，同時可滿足干容重、飽和度、孔隙比等相關(guān)指標(biāo)的計算需要。巖石指標(biāo)值在內(nèi)摩擦角、黏聚力、抗壓強度選取方面影響深遠，同時直接關(guān)系著巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性，因此巖土工程必須關(guān)注相關(guān)指標(biāo)選擇的科學(xué)性與合理性，并保證相關(guān)指標(biāo)更好用于深基坑支護方案設(shè)計；勘察成果的應(yīng)用還應(yīng)在深基坑支護模型選擇方面得到體現(xiàn)，基于確定的深基坑支護方案，可通過應(yīng)用勘察獲取的物理力學(xué)指標(biāo)開展深基坑支護計算并創(chuàng)建計算模型，深基坑支護施工成本控制可由此獲得依據(jù)，參數(shù)的合理應(yīng)用屬于相關(guān)工作的關(guān)鍵[3]。

2 深基坑工程巖土工程勘察面臨的問題及處理方式

2.1 人為問題及處理方式

深基坑工程巖土工程勘察直接受到人為因素影響，如勘察人員的工作能力和工作態(tài)度，因此必須解決人為問題。相關(guān)條例對巖土勘察工作中的試驗員、觀測員、記錄員等現(xiàn)場人員均提出了明確要求，并規(guī)定上崗人員必須通過專業(yè)培訓(xùn)，但現(xiàn)階段操作不規(guī)范的情況在深基坑工程巖土工程勘察中仍較為常見，以民工為現(xiàn)場操作人員主體的地下水位量測、鉆機操作、取樣、原位測試往往會出現(xiàn)不規(guī)范操作行為，這自然會影響巖土工程勘察質(zhì)量。因此，本文建議深基坑工程巖土工程勘察的相關(guān)單位強化從業(yè)人員的考核與培訓(xùn)，上崗人員必須經(jīng)過培訓(xùn)考核，以此保證勘察人員的技術(shù)水平。對于現(xiàn)場負(fù)責(zé)人員，則需要初步解析深基坑工程勘察情況，真正做到透過現(xiàn)象看本質(zhì)。如發(fā)現(xiàn)勘察深度內(nèi)不存在隔水層，且擁有較強透水性的砂性土存在于上層，同時存在較強的地下水位，此時需針對性將孔深增加，并強化周邊情況的調(diào)查，深基坑工程巖土工程勘察質(zhì)量可由此得到保障。

2.2 場地問題及處理方式

受城市化進程不斷推進影響，我國很多城市的地價不斷攀升，位于市中心的擬建大型建筑物周圍往往存在其他建筑物，較為狹小的施工空間會導(dǎo)致放坡開挖空間不足。在場地限制下，深基坑工程需要得到基坑支護防護技術(shù)的支持，基坑降水和基坑支護屬于其中關(guān)鍵，基坑勘察則需要為經(jīng)濟合理、安全可靠的支護形式選擇提供依據(jù)。對于不同地下水分布和不同巖土性質(zhì)，深基坑工程需選擇不同支護形式，巖土工程勘察不僅需要明確土的空間分布規(guī)律及特性，還需要明確物理力學(xué)性質(zhì)，如滲透指標(biāo)、剪切指標(biāo)，以此滿足深基坑的穩(wěn)定性、側(cè)壁和坑底的滲透穩(wěn)定性計算。特殊土也屬于巖土工程勘察的重點，如對于易出現(xiàn)蠕變現(xiàn)象的軟土地區(qū)，軟土的靈敏度等指標(biāo)需設(shè)法明確，膨脹土地區(qū)的膨脹性指標(biāo)也不容忽視。在關(guān)注土質(zhì)基坑的相關(guān)內(nèi)容外，巖體產(chǎn)狀、風(fēng)化情況、節(jié)理等巖質(zhì)基坑勘察內(nèi)容也需要得到重視，覆蓋層的穩(wěn)定性判斷屬于巖質(zhì)基坑勘察重點，覆蓋層的垮塌發(fā)生可能性、基巖接觸面與覆蓋層的穩(wěn)定性、易滑動面是否存在也極為關(guān)鍵。特殊性巖的存在情況也需要通過巖土工程勘察明確，如容易失水崩解的軟巖、溶洞或土洞，這一過程需結(jié)合水土不分離認(rèn)知同時研究水的影響，地下水帶來的深基坑垮塌會直接影響工程建設(shè)。在地下水水位的觀測中，深基坑巖土工程勘察需收集歷年氣象資料和水位資料，并對地下水的變化及分布規(guī)律進行重點分析，如發(fā)現(xiàn)臺風(fēng)等易降暴雨等情況，必須在勘察成果中重點表明，以此為降水措施的優(yōu)選提供依據(jù)，同時還需要關(guān)注水的腐蝕性，重金屬污染地區(qū)和濱海地區(qū)更需要關(guān)注，以此規(guī)避混凝土和鋼筋因水而破壞。

2.3 環(huán)境問題及處理

對深基坑周邊環(huán)境的調(diào)查同樣屬于巖土工程勘察重點，這一勘察不僅需要關(guān)注深基坑場地范圍內(nèi)的地質(zhì)，還需要關(guān)注工程周邊環(huán)境帶來的影響，深基坑周邊的構(gòu)筑物、建筑物、地下管線、市政道路均不容忽視。深基坑施工不當(dāng)可能導(dǎo)致路面垮塌、其他建筑傾覆，為規(guī)避這種環(huán)境影響出現(xiàn)，巖土工程勘察需明確深基坑施工對周邊環(huán)境的影響，并做好基坑支護結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測，施工過程中周圍公共設(shè)施、建筑物的變形觀測也極為關(guān)鍵，深基坑施工安全和質(zhì)量的控制可獲得更有力支持。如深基坑施工過程中發(fā)現(xiàn)超過設(shè)定報警值的數(shù)值，應(yīng)急方案必須馬上啟動，由此開展的相關(guān)問題論證需要得到巖土工程勘察提供的數(shù)據(jù)資料支持。

3 結(jié)論

綜上所述，深基坑工程巖土工程勘察需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的明確基本情況、編制勘察綱要、基坑邊坡評價等內(nèi)容，則提供了可行性較高的巖土工程勘察路徑。為更好服務(wù)于深基坑工程建設(shè)，先進勘察技術(shù)的應(yīng)用、原位測試和巖土取樣的嚴(yán)格落實、專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)的強化同樣需要得到重視。