摘要：巖土工程勘察是工程建筑中的一個重要步驟，是工程設(shè)計的先決條件。經(jīng)過近幾十年的快速發(fā)展，我國巖土工程勘察技術(shù)在探索中不斷進步，無論從勘查手段、勘探設(shè)備、勘察技術(shù)的數(shù)字化還是技術(shù)人員知識的廣度和深度等方面都取得了長足發(fā)展，巖土工程勘察是在地殼表層某一深度范圍內(nèi)進行的，因此須查明這一深度范圍內(nèi)巖土體的空間分布情況及其工程性質(zhì)以及地下水等條件。文章從巖土工程場地與地質(zhì)體勘察的復雜性以及技術(shù)手段進行了分析，最后提出了巖（土）層是巖土工程鉆探的主要對象，應可靠地鑒定巖（土）層名稱，準確判定分層深度，正確鑒別土層天然的結(jié)構(gòu)、密度和濕度狀態(tài)等特殊要求。

　　關(guān)鍵詞：巖土工程；場地復雜；勘察技術(shù)：

　　Abstract: The geotechnical engineering is one of the important engineering construction step, is the precondition of the engineering design. After nearly decades of rapid development, China geotechnical engineering technology in exploring in progress, no matter from exploration method, the exploration equipment, digital exploration techniques or technical personnel of the breadth and depth of knowledge, has made a great progress, geotechnical engineering is in the earth's crust surface a depth of range, so must find out this depth of geotechnical engineering within the scope of the space distribution and its engineering properties and groundwater and other conditions. This article from the geotechnical engineering field and the complexity of geological survey and analysis of technical means, and finally puts forward some rock (soil) layer is the main objects of geotechnical engineering drilling should be reliably identified rock (soil) layer name, determine the accurate layered depth, correct identification of soil natural structure, density and humidity special requirements such as state.

　　Keywords: geotechnical engineering; The complex. The exploration techniques:

　　中圖分類號：U415.6     文獻標識碼：A     文章編號：

　　一項工程建設(shè)，尤其是重大工程，從構(gòu)思設(shè)想到建成運行需要經(jīng)過反復研究和不斷深化，而不可能是一次完成的。只有經(jīng)過不斷的、反復的實踐，才能認識客觀事物的內(nèi)部規(guī)律性，使人的主觀意圖適應于客觀存在。按《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001(以下簡稱《規(guī)范》)規(guī)定，巖土工程勘察的復雜性，是由工程場地和地基的復雜程度等因素決定的。首先應分別對場地復雜程度進行分級，并進一步對復雜地質(zhì)進行勘察技術(shù)分析。

　　1場地復雜程度等級

　　在巖土工程勘察中。場地復雜程度是由建筑抗震穩(wěn)定性、不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育情況、地質(zhì)環(huán)境破壞程度和地形地貌條件四個條件衡量的，也劃分為三個等級，見表1。

　　表1場地復雜程度等級

　　注：一、二級場地各條件主要符合其中任一條件即可

　　1．1建筑抗震穩(wěn)定度

　　按國家標準《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001規(guī)定，選擇建筑場地時，對建筑抗震穩(wěn)定性的劃分見表2：

　　表2場地土的類型劃分

　　注：(1)Vn、V sm分別為土層的剪切波速和平均剪切波速，后者取地面以下 15m且不深于場地覆蓋層厚度范圍內(nèi)各土層的剪切波速，按土層厚度加權(quán)的平均值計：

　　(2)f k為地基土靜承裁力標準值kPa)。

　　(1)危險地段：地震時可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流及發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表位錯的部位。

　　(2)不利地段：軟弱土和液化土，條狀突出的山嘴，高聳孤立的山丘，非巖質(zhì)的陡坡、河岸和斜坡邊緣，平面分布上成因、巖性和性狀明顯不均勻的土層(如古河道、斷層破碎帶、暗埋的塘沃溝谷及半填半挖地基)等。

　　表3地基巖土層強度指標建議值

　　為基礎(chǔ)持力層。基坑(現(xiàn)地面)場地挖深1.70 -2．00m以下或地下水位以上。

　　基坑開挖后，建議在有代表性地段位置對地基砂卵石層進行靜載壓板試驗，以進一步校驗地基承載力特征值及變形特征。天然基礎(chǔ)施工前必須進行基坑驗槽工作，確保基礎(chǔ)埋置于地基持力層之上，驗槽合格后應立即搗制砼墊層。

　　方案二、樁基礎(chǔ)

　　擬建物煙囪，屬高聳建筑，設(shè)計高50m，預計最大荷載15000kN。根據(jù)本場地工程地質(zhì)及地下水埋藏較淺條件，建議基礎(chǔ)設(shè)計方案宜選用沖孔灌注樁基礎(chǔ)類型。樁基礎(chǔ)形式應為嵌巖(端承)樁基礎(chǔ)，以穩(wěn)定性連續(xù)性層④中風化砂巖作為樁端持力層，樁端進入持力層大于1 d(d為樁直徑)，樁底下連續(xù)完整性巖石厚度應不小于3d。預計樁長大于15m，但介于場地巖面深度變化不同，所以樁長應根據(jù)樁鉆孔現(xiàn)場鉆探揭露資料設(shè)置。單樁豎向承載力特征值Ra可按健筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(DBJ15-31-2003)摩擦端承樁經(jīng)驗公式計算，有關(guān)計算參數(shù)qq 建議值列表4。

　　表4巖土層樁基設(shè)計參數(shù)建議值

　　樁基施工應進行施工階段鉆探，建議必須每樁位進行超前鉆探，復雜鉆孔及有溶洞出現(xiàn)的樁位進行必要布置加密鉆孔，以求準確地探明溶洞或軟弱夾層的發(fā)育規(guī)模及位置，確保樁端底下連續(xù)完整性砂巖≥3d，為樁基設(shè)計和施工提供更為可靠樁端持力層數(shù)據(jù)。

　　(1)樁基完工后應采用動測、抽芯等方法進行檢測，以確保樁基礎(chǔ)質(zhì)量。

　　(2)樁基施工時，必須做好樁孔的護壁工作，對溶洞部位應防止溶洞揭穿后造成地面的塌陷而引起的事故。

　　本場地屬巖溶山區(qū)，第四紀覆蓋層厚度變化較大，地層發(fā)育并無規(guī)律性，因此在基礎(chǔ)施工過程中發(fā)現(xiàn)有不良地質(zhì)現(xiàn)象，應會同有關(guān)人員研究解決。

　　(3)有利地段：巖石和堅硬土或開闊平坦、密實均勻的中硬土等。 上述規(guī)定中，場地土的類型按表2劃分。

　　1．2 不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育情況

　　不良地質(zhì)現(xiàn)象泛指由地球外動力作用引起的，分布于場地內(nèi)及其附近地段，主要影響場地穩(wěn)定性，對巖土工程有不利影響。"強烈發(fā)育"是指由于不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育導致建筑場地極不穩(wěn)定，直接威脅工程設(shè)施的安全。例如，山區(qū)崩塌、滑坡和泥石流的發(fā)生，會釀成地質(zhì)災害，破壞甚至整個摧毀工程建筑物。巖溶地區(qū)溶洞和土洞的存在，所造成的地面變形甚至塌陷，對工程設(shè)施的安全也會構(gòu)成直接威脅。"一般發(fā)育"是指雖有不良地質(zhì)現(xiàn)象分布，但并不十分強烈，對工程設(shè)施安全的影響不嚴重；或者說對工程安全可能有潛在的威脅。

　　1．3地質(zhì)環(huán)境破壞程度

　　由于人類工程建設(shè)和經(jīng)濟活動導致地質(zhì)環(huán)境的干擾破壞，是多種多樣的。例如，采掘固體礦產(chǎn)資源引起的地下采空；抽汲地下液體(地下水、石油)引起的地面沉降、地面塌陷和地裂縫；修建水庫引起的邊岸再造、浸沒、土壤沼澤化；排除廢液引起巖土的化學污染等等。地質(zhì)環(huán)境破壞對巖土工程實踐的負面影響是不容忽視的，往往對場地穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。表1中地質(zhì)環(huán)境的"強烈破壞"，是指由于地質(zhì)環(huán)境的破壞，己對工程安全構(gòu)成直接威脅（如礦山淺層采空導致明顯的地面變形、跨塌、地裂縫等）。"一般破壞"是指已有或?qū)⒂械刭|(zhì)環(huán)境的干擾破壞，但并不強烈，對工程安全的影響不嚴重。

　　1．4地形地貌條件

　　主要指的是地形起伏和地貌單元(尤其是微地貌單元)的變化情況。一般地說，山區(qū)和丘陵區(qū)場地地形起伏大，工程布局較困難，挖填土石方量較大，土層分布較薄且下伏基巖面高低不平。地貌單元分布較復雜，一個建筑場地可能跨越多個地貌單元，因此地形地貌條件復雜或較復雜。平原場地地形平坦，地貌單元均一，土層厚度大且結(jié)構(gòu)簡單，因此地形地貌條件簡單。

　　2 復雜地質(zhì)體的鉆進技術(shù)

　　巖土工程鉆探往往會遇到復雜地質(zhì)體，如軟弱夾層、破碎帶和深厚砂卵石層等。這些地層常常是工程所關(guān)注的重要對象。為了探明這些復雜地層的空間分布、工程性質(zhì)和水文地質(zhì)條件，須保證鉆進的穿透能力和千方百計地提高巖心采取率， 以提供有關(guān)的地質(zhì)信息。主要措施有：增大巖心抗扭斷能力、改善鉆具單動性能、及時起鉆和縮短回次進尺時間、減小破巖作用力、提高鉆具穩(wěn)定性、減少沖洗液的沖刷、提高卡取巖心的可靠程度等。

　　無泵鉆進技術(shù)在鉆進過程中不用水泵，而是利用孔內(nèi)水的反循環(huán)作用，不使鉆頭與孔壁或巖心粘結(jié)，同時將巖粉收集在取粉管內(nèi)。這種鉆進技術(shù)較簡便，但它可防止由于水泵送水而沖刷巖心及孔壁，較順利地穿透軟弱、破碎巖層，并提高巖心采取率和基本保持巖層的原狀結(jié)構(gòu)。

　　無泵鉆進與干鉆不同，需定時地串動鉆具，利用孔內(nèi)水的反循環(huán)作用，將巖粉沉淀于取粉管和巖心管內(nèi)，孔底保持干凈而順暢地鉆進。這種鉆進技術(shù)的鉆具有敞口式和封閉式兩種(圖1、圖2)。鉆進時孔內(nèi)一定要有水，而且其水位應經(jīng)常保持在出水孔上部，以使沖洗液在鉆具串動時產(chǎn)生循環(huán)作用。孔內(nèi)水是天然地下水或由地面灌入的。串動鉆具的時間間隔、次數(shù)和高度，需根據(jù)巖層軟硬和鉆進深度等確定�？變�(nèi)潔凈是提高鉆進效率及巖心采取率的關(guān)鍵，所以必須恰當?shù)卮畡鱼@具，鉆進效率較沖洗液鉆進低，所以在鉆穿軟弱夾層、破碎層、松散堆積層，并做完水文地質(zhì)試驗后，應即下人套管，改用沖洗液鉆進。

　　圖1敞口式無泵鉆具            圖 2封閉工無泵鉆具

　　3復雜地質(zhì)體勘探工作的特殊要求

　　(1)土層是巖土工程鉆探的主要對象，應可靠地鑒定土層名稱，準確判定分層深度，正確鑒別土層天然的結(jié)構(gòu)、密度和濕度狀態(tài)。為此，要求鉆進深度和分層深度的量測誤差范圍應為0.05m，非連續(xù)取心鉆進的回次進尺應控制在1m以內(nèi)，連續(xù)取心的回次進尺應控制在2m以內(nèi)；某些特殊土類，需根據(jù)土體特性。選用特殊的鉆進方法；在地下水位以上的土層中鉆進時應進行干鉆，當必須使用沖洗液時應采取雙層巖心管鉆進。

　　(2)巖心采取率要求較高。對巖層作巖心鉆探時，一般巖石不應低于80％，破碎巖石不應低于65％。對工程建筑物至關(guān)重要需重點查明的軟弱夾層 斷層破碎帶、滑坡的滑動帶等地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象，為保證獲得較高的巖心采取率，應采用相應的鉆進方法。例如，盡量減少沖洗液或用于鉆進，采取雙層巖心管連續(xù)取心，降低鉆速，縮短鉆程。當需確定巖石質(zhì)量指標及QD時，應采用N型雙層巖心管鉆進，其孔徑為75mm，采取的巖心直徑為54mm，且宜采用金剛石鉆頭。

　　(3)在鉆進過程中，為了研究巖土的工程性質(zhì)，經(jīng)常需要采取巖土樣。堅硬巖石的取樣可利用巖心，但其中的軟弱夾層和斷層破碎帶取樣時，必須采取特殊措施。為了取得質(zhì)量可靠的原狀土樣，需配備取土器，并應注意取樣方法和操作工序，盡量使土樣不受或少受擾動。采取飽和軟粘土和砂類土的原狀土樣 還需使用特制的取土器。

　　參考文獻：

　　1、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于加強工程勘察質(zhì)量管理工作的若干意見》[J];中國建材資訊;2009年03期

　　2、關(guān)于加強工程勘察質(zhì)量管理工作的若干意見[J];吉林勘察設(shè)計;2009年01期

　　3、張?zhí)K民;對當前工程勘察一些問題的思考（一）[J];巖土工程技術(shù);1994年03期