巖土工程勘察外業(yè)技術(shù)措施與分析評價應(yīng)用探究

梁林柯

摘 要：巖土工程勘察工作是工程項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)工作，是工程設(shè)計和施工的重要前提。結(jié)合烏當(dāng)區(qū)松溪河環(huán)溪河水生態(tài)環(huán)境綜合治理項(xiàng)目溫泉南路2#橋巖土工程勘察應(yīng)用實(shí)例，從勘察工作方法、勘孔布置及主要工作量等方面對外業(yè)技術(shù)措施進(jìn)行了分析，并從場地穩(wěn)定性及適宜性評價、場地地下水和地表水評價、巖土工程參數(shù)分析評價、地基基礎(chǔ)方案分析等方面，對勘察分析評價工作進(jìn)行了總結(jié)和探討。

關(guān)鍵詞：巖土工程；勘察；外業(yè)技術(shù)措施；分析評價

中圖分類號：TU412? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）05-0095-03

0 引言

烏當(dāng)區(qū)松溪河環(huán)溪河水生態(tài)環(huán)境綜合治理項(xiàng)目總規(guī)劃總建筑用地面積38 900.2 m2，總規(guī)劃建筑面積187 850.8 m2。其中溫泉南路道路工程全長1 225.357 m，路寬18.00 m，道路分為左右兩幅，每幅寬7.00 m，左右幅人行道寬2.00 m，為雙向四車道。

根據(jù)設(shè)計方案可知，溫泉南路在里程樁號K0+919.512～K1+120段左右幅設(shè)計為橋梁（2#橋），2#橋全長200.488 m，設(shè)計荷載為城-A級，設(shè)計安全等級一級，結(jié)構(gòu)形式為混凝土梁式橋，全寬9.0 m。橋臺（墩）擬采用樁基礎(chǔ)，設(shè)計柱荷載值20 000 kN/柱，擬建物對沉降敏感。大橋重要性等級為一級。該場地地質(zhì)情況、地形地貌較復(fù)雜，故場地復(fù)雜程度等級為二級；巖土種類較多，不均勻，性質(zhì)變化較大，場地巖土條件等級為二級，因此將溫泉南路2#橋的巖土工程勘察等級定為甲級。

1 巖土工程勘察外業(yè)技術(shù)措施

1.1 勘察工作方法

溫泉南路2#橋巖土工程詳勘工作，是以野外地質(zhì)調(diào)查、測繪、工程地質(zhì)鉆探為主，輔以工程測量、鉆孔水位觀測、室內(nèi)巖土試驗(yàn)及原位測試等綜合勘察手段和方法，對場地的不良地質(zhì)現(xiàn)象、地基巖土構(gòu)成及場地地下水的埋藏條件等情況進(jìn)行了全面細(xì)致的了解[1]。

詳勘工作主要包括：①地表地質(zhì)調(diào)查。②巖芯鉆探，鉆探施工采用6臺XY-100/150/200型油壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行施工，勘探點(diǎn)布置及鉆進(jìn)深度按設(shè)計要求及規(guī)范執(zhí)行。③巖土樣試驗(yàn)。現(xiàn)場共采集8件巖芯樣、2件水樣，送檢測中心作室內(nèi)常規(guī)試驗(yàn)。④鉆孔聲波測試。對場地內(nèi)的鉆探孔逐樁進(jìn)行了聲波測試，測點(diǎn)間距為0.20 m，共測試鉆孔26個，測試井段長782.5 m，測試點(diǎn)3913點(diǎn)。⑤測量放孔。在測量控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計柱位圖資料，使用GPS測繪儀進(jìn)行鉆孔定位及孔口高程測量。⑥簡易水文觀測。于全部鉆孔施工結(jié)束24 h后對鉆孔內(nèi)水位進(jìn)行觀測。⑦資料整理。巖土工程勘察室內(nèi)資料整理共完成建筑物總平面布置圖1張，工程地質(zhì)剖面圖16張，鉆孔柱狀圖26張，巖土工程勘察報告1份。

1.2 勘察工作布置及完成情況

根據(jù)設(shè)計提供的橋樁位圖，按一樁一孔進(jìn)行鉆探。鉆孔布置在橋軸線其兩側(cè)，在橋臺（墩）基礎(chǔ)輪廓線的周邊或中心布孔，2#橋總共布孔26個鉆探孔。鉆孔深度根據(jù)設(shè)計提供的最大單樁荷載進(jìn)行控制[2]。橋梁樁基鉆孔深度不小于15.0 m，對于挖方段的橋梁樁基，鉆孔在最低層路面設(shè)計標(biāo)高以下的深度不小于15.0 m。對于一個群樁承臺地面存在較大高差的樁基，鉆孔應(yīng)保證最低點(diǎn)標(biāo)高以下的深度不小于15.0 m。

通過踏勘、資料收集、調(diào)查走訪等獲悉，結(jié)合橋墩（臺）荷載、預(yù)估巖石地基承載力基本容許值及橋梁基礎(chǔ)的嵌巖要求綜合考慮，橋梁鉆孔深度控制在基底以下且河床以下中風(fēng)化基巖不小于20.0 m，控制性鉆孔按規(guī)范要求需比一般性鉆孔加深3.0～5.0 m。本次巖土工程勘察主要工作完成量詳見表1。

2 巖土工程勘察分析評價

2.1 場地穩(wěn)定性及適宜性評價

根據(jù)現(xiàn)場勘察結(jié)果可知，場地地形起伏較大，局部坡陡，地層巖性變化較大，巖體為單斜構(gòu)造。擬建橋梁通過地段及附近無活動性斷層、滑坡、泥石流、巖溶塌陷等不利于工程的不良地質(zhì)現(xiàn)象及地質(zhì)構(gòu)造[3]，適宜擬建橋梁的建設(shè)。

根據(jù)地表調(diào)查和鉆探可知，場地內(nèi)除巖溶外，無活動斷層發(fā)育，場區(qū)無滑坡、崩塌、泥石流和地裂縫等不良地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象[4]。場地第四系覆蓋層厚度0.0～15.7 m，主要由素填土、粉質(zhì)粘土構(gòu)成，無液化土層存在。擬建場地屬抗震不利地段。場地下伏基巖抗壓強(qiáng)度高，地層分布連續(xù)，是良好的地基持力層。

綜上所述，擬建場地穩(wěn)定，適宜建設(shè)。

2.2 場地地下水和地表水評價

擬建場地地勢相對較高，松溪河流等地表水對擬建橋梁基礎(chǔ)施工影響小，為避免雨季雨水迅猛，增加基坑積水量，增加施工難度，建議在基礎(chǔ)施工周邊設(shè)置合理，相互連通的排水溝渠，并做好排水設(shè)施。根據(jù)鉆孔水位測試，場地為地下水徑流區(qū)，具有水位埋藏淺、分布不均勻、水量差異性大，局部水量較大等特點(diǎn)。場地內(nèi)局部孔樁開挖較深，深基礎(chǔ)施工時存在基底涌水的可能，須采取有效的安全防護(hù)措施，確保施工安全。同時注意采取有效抽排水措施，防止抽排水對其周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響[5]。

據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，擬建場地為地下徑流區(qū)，大氣降水為地下水主要補(bǔ)給源，其腐蝕性評價詳見表2、表3。

結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，場地地表水水質(zhì)類型與其賦存地層巖性有關(guān)，場地環(huán)境類別屬Ⅱ類濕潤區(qū)，環(huán)境水和土對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。

2.3 巖土工程參數(shù)分析評價

考慮勘察工作時對土樣產(chǎn)生的不利影響，并結(jié)合鉆探揭露地質(zhì)情況、附近基巖露頭、樣品測試結(jié)果，考慮到擬建場地巖石特征，結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ?jīng)驗(yàn)，地基承載力特征值詳見表4。

2.4 地基基礎(chǔ)方案分析

勘察作業(yè)及試驗(yàn)結(jié)果表明，場地素填土層，表層分布，厚度不均勻，不應(yīng)作橋梁地基持力層。持力層主要為粉質(zhì)粘土，局部分布強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r，分布于基巖表層，風(fēng)化較強(qiáng)烈，縱向厚度變化大，局部分布，不選作橋梁的地基持力層。中風(fēng)化灰?guī)r厚度大、連續(xù)，為理想的地基持力層。

2.4.1 基礎(chǔ)方案建議

本次勘察，局部地段覆蓋層較厚，基巖埋深相對較深，建議以中風(fēng)化基巖作為橋臺（墩）的地基持力層，基礎(chǔ)形式根據(jù)地基持力層埋深和結(jié)構(gòu)荷載，建議采用樁基礎(chǔ)，基底嵌巖深度建議至有效持力層下不小于樁身直徑的3倍。由于場地處于原溫泉路旁，地勢較陡，作業(yè)面相對受限，建議采用人工挖孔灌注樁。同一橋臺（墩）基礎(chǔ)埋置高差不宜過大，且施工工藝應(yīng)統(tǒng)一。

2.4.2 樁基礎(chǔ)評價

場地覆蓋層主要為素填土，局部厚度較大，不連續(xù)，局部地段土層較深，樁基穿過的土層較厚，對樁基施工有較大影響，故應(yīng)加強(qiáng)孔樁護(hù)壁。據(jù)鉆探揭露，場地溶洞、溶溝、溶槽中等發(fā)育，巖面起伏較大。樁端置于巖層面隆起或斜面處時，有導(dǎo)致滑移的可能。在樁底應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)有淺埋巖溶洞隙，必須進(jìn)行地基基礎(chǔ)處理，確保樁底巖體的穩(wěn)定性。中風(fēng)化巖分布較連續(xù)，厚度較大，巖石地基承載力特征值較高，對樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性有利[6]。

場地覆蓋層主要為素填土，厚度0.0～15.70 m，平均厚度為5.60 m，素填土結(jié)構(gòu)松散，成樁條件較差，在樁基施工期間可采用間隔開挖、排樁跳挖、多節(jié)護(hù)壁等施工措施[7]。由于場地處于原溫泉路旁，地勢較陡，作業(yè)面相對受限，建議采用人工挖孔樁。場地地勢較為陡峭，需場平后方可進(jìn)行基礎(chǔ)施工，棄土及時清運(yùn)，交通便捷，施工條件較好。

3 結(jié)束語

烏當(dāng)區(qū)松溪河環(huán)溪河水生態(tài)環(huán)境綜合治理項(xiàng)目溫泉南路2#橋，因場地處于巖溶地區(qū)，且?guī)r溶中等發(fā)育，受鉆探點(diǎn)孔徑影響，所揭露地質(zhì)現(xiàn)象有限，樁基施工中，出現(xiàn)半巖半土或基巖面推遲及提前出現(xiàn)的情況，均屬正?，F(xiàn)象。地勘建議持力層標(biāo)高為建議值，具體位置應(yīng)以現(xiàn)場驗(yàn)槽為準(zhǔn)。樁端全斷面嵌巖，保證地基穩(wěn)定。

場地巖溶中等發(fā)育，樁基施工（特別是大于10 m的樁位和穿過溶洞段）中，溶洞及深溶溝段在施工時易形成涌土和涌水現(xiàn)象，應(yīng)制定專門的施工方案和施工人員安全措施（即有關(guān)應(yīng)急防護(hù)預(yù)案），并加強(qiáng)護(hù)壁措施，嚴(yán)格按照倒掛護(hù)壁法施工，確保施工人員安全與成樁質(zhì)量。由于個別柱位樁長較長，若相應(yīng)地下水水量較大，應(yīng)首先施工該類孔樁，并加強(qiáng)護(hù)壁強(qiáng)度，作抽降地下水井點(diǎn)，以便其余樁孔施工?？讟队克饕獊碜陨蠈訙⒋髿饨邓盎鶐r裂隙水，可采用明溝集中排水于場地外，作好四周地面的疏水、截排水工作。

對橋臺基坑邊坡穩(wěn)定性分析后，若邊坡不穩(wěn)定，根據(jù)擬建場地環(huán)境、地形、地質(zhì)條件，從安全、施工管理和經(jīng)濟(jì)性的角度考慮[8]，建議采用錨噴或擋墻進(jìn)行支護(hù)處理?；A(chǔ)施工爆破會影響周邊建筑物穩(wěn)定性，建議采用人工鑿進(jìn)或控制爆破，確保周邊建筑物穩(wěn)定安全。場地巖體層面裂隙、構(gòu)造裂隙、隱節(jié)理較為發(fā)育，人工的劇烈擾動將破壞巖體完整性，降低地基承載力?；A(chǔ)基坑施工，距基礎(chǔ)埋深1.0 m范圍內(nèi)，巖石開挖，嚴(yán)禁爆破。樁基建議采用人工挖孔樁，樁基礎(chǔ)底面嵌巖深度不應(yīng)小于3d?；A(chǔ)開挖到持力層后應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場驗(yàn)槽。

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