摘要：文中结合陈家木桥安置房项目，阐述勘察钻探技术的实际应用方法，为岩溶地区施工提供经验借鉴。
关键词：岩溶地区；岩土工程；勘察钻探；现场检测
1岩土工程勘察方法
1.1地质测绘与调查
测绘从本质上看是在现有地形图、地质图的基础上，将工程所在地的全部地质要素描述出来，包括地形、地貌、构造等等。在地质调绘阶段，有三种比例尺应用较为频繁。在可行性研究勘察中，多采用1∶50000~1∶5000的比例尺；在初勘时期，多采用1∶10000~1∶2000的比例尺；在详勘阶段，多采用1∶2000~1∶500的比例尺［1］。若工作中需要对影响范围较大的地质单位进行测绘，还可适当增加比例尺，使测绘误差能够始终控制在3mm以内。在地质调查方面，重点对工程所在地的地形地貌联系进行调查，并对不同地貌单元进行划分；调查现场地下水埋深、分布与补齐情况；调查现场岩土特点，其是否存在特殊土；调查工程所在地的水文、气象资料，是否存在影响工程开展的不良因素，如滑坡、岩溶、泥石流等［1］。
1.2工程勘探
借助专门设备在地下一定深度范围内进行勘探，查看一般勘察深度范围内岩土分布情况、土体特性、地下水情况等。当前岩土工程多采用坑探、钻探、地球物理勘探三种方法，钻探技术是采用专业设备破碎岩土体，在地层中钻孔取芯，可了解深层地层情况。坑探工程与之相比，可使勘察人员直观查看地质结构，掌握更多结构细节；地球物探是采用物理原理对施工现场各岩土层进行探测［2］。
1.3采取试样
勘察期间，样品选择十分重要，将样本通过室内试验获得相关参数，为场地岩土的定量评价提供数据参考。一般多用扰动土样、原状土样、岩石样作为试验样品，且采样方式较多，可在调绘期间探坑内挖取，也可在勘察作业中获得。从根本上看，土样质量优劣的评价标准在于样品是否受到扰动，判断依据为样品的含水率、组织结构、成分等指标，在样品取样、运输、试验等各阶段，均可能出现扰动情况。根据采样方式的不同，国内将取土器分为贯入式、回转式两种，并分别作出明确规定。前者在取样时，将取土器以压入或击入的方式深入到土层内，此类工具分为敞口和活塞两种形式，可根据实际需求进行选择；后者具有双层结构，单动适用于软土层采样，双动适用于密度和硬度较大的土层。
1.4现场检验与监测
将现场检验与监测数据对比分析，可对原设计参数进行核对和优化，积累更多经验，为岩土工程的开展提供更多支持。检验与监测工作需在不同时段内开展，有在施工阶段，有在工程交付后的运营阶段。当前科技飞速发展，越来越多先进技术被应用到岩土工程中。例如，工程地质测绘制图、地质综合分析等工作陆续采用了GIS、GPS、PS等技术，且地质雷达、物理层成像技术等也逐渐在勘探阶段普及应用［3］。
2勘察钻探技术在岩土工程中的应用案例
2.1工程概况
以陈家木桥安置房的地质勘察项目为例，该项目位于杭州市余杭区东湖街道陈家木桥村，超山路南侧，莲花港东侧。总占地面积为66703.0m2，总建筑面积约为93384.0m2，包括：34栋6层住宅楼、1栋5层邻里中心、1栋3层社区中心、1层配电房与开闭所，所有建筑都带1层深度为6m的地下室。在勘察工作中，根据建筑物特点与相似工程经验，采用钻探取样的方式，结合标准贯入试验、重型动力触探试验，并发挥室内土工试验的辅助作用。该区域的地形地貌为山前平原，地表总体起伏较小，大部分为老旧建筑，局部地区有水塘。地质构造隶属扬子准地台钱塘江台褶带的余杭-嘉兴台陷，区域内整体构造形迹以北东侧为主，向东延伸时带有东偏转迹象。
2.2基础方案确定
2.2.1住宅区域
按照地基土分布条件的不同，将建设场地分为A、B、C三个区域。A区基底下方为粉土与粉砂层，可采用天然地基浅基础方案，以砂质粉土为基础持力层。对于个别砂质粉土埋藏较深的位置，可利用碎石黏土回填到标高。当浅基础仍然无法符合设计规定时，可利用Ф500~600mm的预应力管桩，以第3-2和3-3层粉砂作为桩端持力层，使桩端全部截面都进入到持力层中。B区基底下方以淤泥质粉质黏土、红黏土夹碎石为主，性质较差，且地层起伏较大，可采用桩基础，利用Ф600~800mm钻孔灌注桩，以第9层中风化灰岩为持力层。C区基底下方为中风化灰岩，且出露面积较大，可采用天然地基浅基础方案，以第9层中风化灰岩作为持力层；针对个别埋藏较深之处，还可采用墩基础方案。
2.2.2邻里中心
该部分选用天然地基浅基础方案，以第2-1层和第2-2层砂质粉土为持力层。如若浅基础与设计要求不符，可利用Ф500~600mm预应力管桩，以第3-2层和3-3层为桩端持力层，将桩端全截面进入持力层中，也可利用Ф600~800mm的钻孔灌注桩，以第9层中风化灰岩为桩端持力层。
2.2.3地下室
该项目的所有建筑都带有1层深度为6m左右的地下室，开挖部分与地下室底板下方土层较多，开挖面积较大，加上地下水位较高，在设计中应重点分析地下室的抗浮要求，通常利用抗拔锚杆或者抗拔桩，桩型以钻孔灌注桩为主，根据抗拔力要求设计桩径、桩长，工程现场抗浮设防水位应遵循国家高程基准。按照现有桩基检测规定，重点检测桩身完整性与单桩承载力，要求数量与规定要求相符。单桩竖向承载力计算公式如下：Ra=qpaAp+up∑qsiali式中：qpa,代表桩端阻力；qsia代表桩侧阻力特征值；Ap代表桩底横截面面积；up代表桩身周边长度；Li代表第i层岩土厚度。本项目的勘探孔单桩承载力特征值估算如表1所示，桩径均为600mm。在单桩抗拔承载力估算方面，公式如下：式中：Fal代表抗浮桩抗拔承载力特征值；Qul代表单桩抗拔极限承载力；qsi代表第i层土的抗压极限阻力；ui代表桩身周长；Li代表第i层土厚度；λi代表第i层土的抗拔系数。该项指标的估算表如表2所示。
2.3基坑围护工程分析与评价
2.3.1基坑围护方案
该项目所有建筑都带1层地下室，深度在6.0m左右。经勘察可知，基坑开挖涉及的土层为杂填土、塘泥、粉质黏土、夹粉土等。在开挖期间很容易出现坑壁坍塌、坑底隆起、土体滑移等情况，需要采取适当的支护措施。基坑北侧与用地红线间的距离最小值为5m左右，其外是空置地；东侧与红线的最小距离为3m左右，其外是山坡；南侧为8m左右，其外是建筑废墟与荒地；西侧为3m左右，其外为河道与荒地。可见基坑周围环境较为复杂，6m深的挖掘属于二级基坑工程。结合该项目特点与周围地质条件，东侧推荐使用排桩支护结构，与红线较远情况下，剩余三侧可采用放坡加土钉墙支护结构，若基坑与红线距离较近，则推荐使用SMW工法支护结构。
2.3.2基坑降（止）水
因基坑开挖深度涉及的土层较多，在开挖期间很容易引发不良地质现象，推荐在开挖之前做好止降水工作，完善基坑降水、止水措施，并创建有效的排水系统，有效应对强降雨天气。因土层中的第1-1层为杂填土，拥有良好的透水性，应采取完善的隔水措施。结合施工现场地质情况，可在基坑四周开挖明沟，实现有序排水，防止地表水进入坑内，顺着基坑内壁间隔，适当距离设置集水井，并与排水系统相连接，将基槽内地表水引入集水井后，再用泵排出坑外。针对粉土层，可在基坑四周安装止水帷幕，坑内设置轻型井点或管井，达到降水目的。
2.3.3分项工程评价
施工现场基坑挖掘最深为6.0m，周围环境较为复杂，基坑安全等级为二级，该分项工程总体危险性较高。基坑侧壁土层包括杂填土、塘泥、粉质黏土、粉砂等。在施工期间很容易出现土体位移、流动等情况。要求基坑开挖须严格遵循JGJ120-2012《建筑基坑支护规程》内容进行设计，全面细致地调查周围环境情况，完善降水排水措施，并按照工程监测技术标准开展基坑监测工作，避免出现基坑坍塌、建筑滑移、整体倾斜等不良情况。
2.4基础设计与施工注意事项
（1）因该施工场所地下水位较高，土层渗透性较弱，当插入土层内桩基数量增加时，排土量与超孔隙水压力将会大大提升，导致土体受到破坏，对沉桩产生不良影响。同时，还会影响附近建筑物与地下管线，造成房屋或者地下管线开裂。对此，应科学安排沉桩顺序，严格掌控沉桩速率，必要时可在桩位或者桩区域钻孔取土。在灌注桩施工中，科学控制泥浆比重，确保孔内泥浆超过地下水位，由技术过硬的单位负责施工。
（2）在基坑开挖期间，运土车工作对桩基造成的影响也不容忽视，尤其当桩间距较近时，很容易出现桩顶倾斜等不良情况，使桩体质量与安全受到不良影响。对此，在基坑施工中应科学安排行车路线，并通过分层、分块开挖的方式施工，要求开挖高度禁止超过边坡稳定允许范围。
（3）通过对该项目勘察得知，现场地表以碎石、杂填土、混凝土块为主，个别区域有老旧基础和暗塘，对桩基施工带来一定阻碍。为使桩基施工顺利开展，在正式施工前应进行彻底清理，避免影响施工质量和进度。
2.5检测与监测
在地基基础设计之前，应采用单桩静载试验对甲级建筑桩基的承载力特征值进行确定，然后再进行桩基设计与施工。在正式施工前，采用试桩的方式明确桩基施工参数，将试桩位置设定在地质勘探孔周围，对不同桩型或者桩基持力层进行试桩。在桩基施工、土方开挖过程中，应重点监测以下内容:一是与现有建筑物的距离和现有道路变形情况；二是已经完成打桩桩位的桩顶标高、水平位置；三是监测地面沉降情况与地下水位变化趋势。在完成基坑围护工作后，还应加强基坑监测力度，重点对围护体结构、基坑四周建筑、地下管线、道路等进行监测，还要提高坑内工程桩监测水平。在建筑沉降观测中，要求观测点设置、观测方式均要与建筑变形测量规定的内容相符合。
3结语
综上所述，当前许多岩土工程都在岩溶地区开展，其地质条件较为复杂，施工难度较大，在勘察钻探期间，应做好地质测绘与调查、工程勘探、采取试样、现场检验与监测等工作，并结合区域实际情况选择相应的勘察钻探技术，制定基础工程施工方案等，提升岩土工程勘察质量与效率，为项目实施与工程建设提供强大的支撑，在保证工程质量前提下确保如期完工，最大限度地减少工程成本，以获得较高的经济与环境效益。
作者：鲍鑫鑫 单位：中国建筑材料工业地质勘查中心浙江总队
