基于岩溶地区的岩土工程勘察技术应用

基于岩溶地区的岩土工程勘察技术应用

陈胜

陈胜江苏省地质工程勘察院210012

摘要：岩土工程勘察作为建筑工程先期必须进行的一项技术，它不仅为地形地质条件作了真实、可靠的评价，同时也保证了建筑工程建设与使用的安全性。然而在目前的岩土工程勘察技术的实际应用中，却存在着一些问题影响了岩土工程勘察结果的准确性与可靠性。本文通过对岩土工程勘察技术在实际应用中的关键点，同时以工程实例简单论述岩土工程勘察技术的实际应用方法。

关键词：岩溶地区；岩土工程勘察技术；问题；实际应用

随着我国社会经济的快速发展，建筑工程数量也呈逐年上升趋势，岩土工程勘察技术也随之得到了很大的发展与广泛的应用。应用岩土工程勘察技术的目的就是为了给建筑工程的设计、施工提供真实、可靠的地质勘察情况以及岩土工程的各项参数，它是建筑工程中的基础与前提。除此之外，地质勘察质量的好坏对建筑工程项目的工程造价成本与工程施工安全有着直接的影响。

一、岩土工程勘察技术关键点掌握

（一）软弱土层、地下水及不良地质作用

处于灰岩地区的工程发生安全质量事故往往是与该地区的软弱土层、地下水以及不良地质作用密切相关的，所以对软弱土层、地下水以及不良地质作用进行详细勘察是岩土勘察的关键点。较为常见的灰岩区不良地质作用主要包括地面沉降、岩面起伏、土洞、溶洞等，而软弱土层则多在低洼岩面上形成，其形态为软塑-流塑。在岩溶发育地区，地下水与软弱土层、不良地质作用都有着相当紧密的联系。

（二）灰岩地区岩土勘察原则

在灰岩地区进行岩土勘察应秉承着山面到点、先疏后密、先控制后一般的原则且分阶段实施。分布在灰岩地区的不良地质现象大部分不规则且形态各异，如果选取较少的勘察点则无法彻底将分布情况与形态特征查清，进而无法对建筑工程安全与施工给出正确的评价。因此，在当岩土勘察工作在灰岩地区开展时，应严格按相关流程规范开展。对于需要在灰岩地区建设工程而言，通常来说须经可行性的研究、初详勘察与施工勘察几个步骤。在勘察过程中，应按沿柱轴线或网络状布置钻孔，同时钻孔的间距相比于普通地层要更小，如果在勘察时遇红粘土、软弱土层等特殊土层或土洞时，应将钻孔适当加密，加密钻孔也同样适用于岩溶发育与岩面起伏大、异常地下水的区域。

（三）勘察工作应根据实际情况进行侧重

这里所说的实际情况侧重点是指建筑的实际地基情况，如果建筑物采用的是复合地基基础或是天然地基基础的，则在沉降计算厚度大于基础下土层厚度时，应对场地里红粘土与软土在低洼段内的分布特征、厚度与埋藏深度及其影响基础持力层的程度进行详细查明。另外对于灰岩地下溶洞、暗河与土层地下水的联系、可能导致的水土流失与水压力影响上覆土层的程度同样要详细查明。需要注意的是，在工程现场附近进行大规模的地下水开采，可能影响建筑工程的程度要正确评估。

而对于桩基础来说，除了侧重于桩基与岩溶现象的互相影响关系以外，还要查明灰岩溶洞顶板的厚度、岩面倾斜情况、充填物、地下水、软弱土层等影响桩基的程度。为使桩端持力层符合设计的完整性需求，在勘察桩位时应严格按照一桩一孔的原则实施。而在岩溶发育的区域，尤其是在使用的桩为大口径时，应以一桩多孔实施。如若不然，则极有可能给桩基施工带来极大的安全隐患。

二、岩土工程勘察技术实际应用

（一）工程概况

中医院病房大楼位于江苏省盱眙县五墩西路20号，该工程项目为23层主楼，辅楼位于北侧，主体为4至5层，均设有一层的地下室，其层高为3.9米，最大开挖深度最大5.0米。主楼为框架-剪力墙为主楼结构，而框架结构则为辅楼结构。最大柱网规格9.6*7.5米，最大柱荷载未确定，分别设置沉降缝于主楼与辅楼。

本工程为二级重要性等级，二级场地等级，乙级岩土勘察等级，乙级地基基础设计等级，三级基坑安全等级；该医院的病房大楼共设492张病床，乙类抗震设防类别，而盱眙地区的抗震设防烈度为7，为第一组设计地震分组。

（二）勘察方案

通常来说，岩溶勘察应包括可行性研究、初步、详细、施工勘察四个步骤。本次工程则直接进行了详细与施工勘察作业。具体的勘察方法主要包括钻探，同时将岩基载荷试验、波速测试、标准贯入试验、取土、岩样、结合其中。

1、钻探。GXY-1型设备作为本次勘察工程的岩芯钻机，开孔孔径确定为127毫米，终孔孔径确定为110毫米，利用回转钻进、泥浆护壁的方式进行。所应用的钻探技术必须与现行国家标准规定相符，且成孔的口径必须使相关原位测试与取样要求得到满足。在进行钻探施工的过程中，地质人员实施跟班操作，即对钻进速率进行详细观察，同时将分层界线进行准确记录，按规范要求描述对岩土层的特征。

2、取样。一般情况下，采取原状土与软土分别采用重锤少击法与连续静压或薄壁法，在实际操作过程中，必须严格按照现行标准操作。在取土样之前，要将取土器内壁及样套清洗仔细，从而确保残留在孔底的浮土厚度相较于取土器废土段的长度要小，使土样受到影响的程度减至最小。另外要对所有样品采取及时的保湿、保温措施，以使所有样品质量得到保证。

3、原位测试。采用自由落锤法的锤击来进行标准贯入试验，在进行测试之前先将孔底残土清除干净，同时采取相应措施在测试过程中，从而使锤与导向杆之间的摩阻力有效减少，以防止锤击时侧向晃动与偏心问题的产生，还要保证探杆、导向杆与贯入器连接后的垂直度，以不超过30击/min的锤击速率进行。波速测试则利用单孔法测试实现，设置试验点间距为1.0米，将CJ-2000A型检波器作为井中接收器，而RSM-24FD型浮点工程动探设备则作为地面采集仪。

4、室内试验。所谓原状土室内试验一般就是测试土的力学指标与物理指标。其中物理指标主要是指塑限、液限、天然密度、比重、天然含水率等等；而在常规压力下实施力学指标固结试验，剪切试验利用三轴压缩试验、固结快剪、直接快剪方法进行剪切试验。同时以工程实际地质条件与工程特点及工程地质条件，进行了土体的垂直与水平渗透试验。另外，在本勘察工程中，同样对岩体部分实施了软化系数、天然密度以及在天然、饱和状态下的单轴抗压强度等试验，其均能够满足国家标准规定的要求。

（三）工程地质、水文地质条件

1、工程地质。建筑工程场地属于岗地地貌，其中大多数是混凝土地坪，人工整治改造后，现工程地面标高范围在34.81～35.94m，而相对高差则为1.13m左右，总体呈现出北高南低的态势。根据岩土分层原则，按其成因、岩性、物理力学性质等差异，勘探深度内划分为4个工程地质层，其中①层又可分为2个亚层，即杂填土与素填土，②层为粉质粘土，④层为残积土，⑤层又可分为3个亚层，即强风化灰岩、中等风化灰岩以及微风化岩层。而相应的桩基工程参数与承载值综合数值表，即表1、表2。

表1

表2

2、水文地质。该工程地下水在雨季时，存在局部的上层滞水现象以及不发育的基岩裂隙水。其主要于①层的填土孔隙中赋存，主要是大气降水补给，并蒸发排泄。工程基岩为灰岩，其表现出为发育的裂隙与岩溶特征，绝大多数是粘土性矿物充填于裂隙或溶洞中，此类充填物状态表现为可-硬塑性，其中含有较少的砂性成分。经勘察揭露表明，目前并没有显著的水流侵蚀与水浸痕迹。在钻进时，没有出现漏浆，但是在局部仍然分布有少量裂隙水。而在勘察期间，并没有在勘探孔中揭露地下水。另外，并无污染源存在于场地周围，同时以区域水文地质为依据，充分考虑邻近场地的实际施工经验表明，该区域的地下水、土对钢筋混凝土、砼结构中的钢筋具微腐蚀性，而对钢结构则具弱腐蚀性。

（四）岩溶评价及勘察

本工程场地并没有特殊岩土，岩溶就是其主要不良地质作用。灰岩为场地基岩，经勘探后揭露存在岩溶现象，且在大部分的钻孔中表现出粘土充填、岩溶发育、洞隙、溶洞等。而工程场地的岩溶埋藏属浅埋型-裸露型的类型，其中第四系厚度多数小于10m。因该工程场地所勘察的岩溶现象的判断均基于所取的岩芯，存在相对的片面性。受到钻探施工影响，对于溶隙、溶洞或溶沟中充填粘性土矿物的情况描述同样有着局限性，因此采取现场调查方式进行辅助是非常有必要的。

根据地质调查工作以及详细勘察的结果显示，该工程场地并没有土洞现象存在，故主要针对勘察的的是岩溶现象，采用一桩一孔的方式进行勘察。在确定勘探点的深度时，确保勘探孔穿过断层破碎带或溶洞到达稳定地层，其进入的深度要满足3d且大于5m的要求，如有必要则应洞体范围圈定出来；与此同时，需要对浅埋岩溶岩组的分界进行查明。

结语：综上所述，提升岩土工程勘察质量对于建筑工程来说是非常重要的，随着我国社会经济快速发展，各类建筑工程所遇到的地质地貌也呈现出多样化的态势。因此我们应结合工程场地的实际情况，同时辅以该地区历史建筑工程的资料，从而既保证勘察质量，又确保建筑的安全性。

参考文献：

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