复杂岩土工程条件下的工程勘察

宋立男

摘要：本文以大连市金州新区的一处建筑场地的建设工程为例，介绍了复杂岩土工程条件下的地质勘察、钻探方法和地基处理等方法。

关键词：地质勘察；钻探方法；地基处理

0引言

建筑场地位于大黑山脚下，主要地层为较厚的含卵石粘土和卵石，卵石分布不均，局部致密、坚硬，局部含量少，力学性质差异大。长期以来，卵石层勘探是工程地质勘察的一项难题，钻探十分困难。同时，由于缺少定量指标，对卵石层的地基评价也只能靠经验。因此，在钻探过程中存在三大难点：一是钻探穿过致密质地坚硬的卵石；二是防止卵石块造成夹钻；三是对卵石含量的判断。

针对于卵石钻探的困难，彭修凡[1]简要分析了砂卵石地基的钻孔勘探方法。张金拴[2]通过率定试验分析、检测黄河小浪底河段砂卵石河床勘探中坑探法、管钻法、V·P·R·H机械钻探法所得砂卵石级配的精度。卞昭庆[3]采用超重型动力触探对卵石层进行勘探测试。王启国[4]采用勘探、颗粒分析、现场原位测试、模拟级配试样的室内物理力学性质试验等综合研究手段，查明研究河段河床砾卵石层以粗料为骨架的工程地质特征，探讨不同筑坝方案所涉及的工程地质问题。

1 工程概况

建筑场地位于大连市金州新区八里村。场地地形相对较为平坦，整体看由北向南倾斜。场地地貌单元属于坡洪积裙。

本次详勘范围为3栋18层住宅楼楼及部分地下车库，整体设一至二层地下车库。建筑物及勘察点平面布置图如图1所示。建筑物详细情况如表1所示。

2 勘探方法

1、钻探

钻探采用普通合金钻头，上部松散土层采用冲击钻进，基岩采用给水回转钻进，全孔连续取芯。

2、取样

岩石试样利用钻探岩芯制作，现场人工采取。原状土试样采用厚壁取土器锤击法于孔内采取。钻孔完成24小时后现场进行水位测量、抽水试验及采取水样。

3、原位测试

在素填土、含卵石粘土、卵石层、强风化石灰岩中层进行重型（2）动力触探测试，以鉴定其均匀程度及确定承载力特征值。

波速测试采用单孔法在钻孔内进行横波、纵波测试；在场地地表采用地脉动法测试卓越周期。

4、室内试验

（1）、岩石试验按《工程岩体试验方法标准》执行，主要确定定承载力特征值。

（2）、水质分析按DZ/T0064-93、GB5750-2006标准执行，以确定其对钢筋混凝土的腐蚀。

3 场区工程地质条件

3.1 场区主要地层土质情况

根据勘察结果可以将场区底层划分为六个大层，地层自上而下的分布及各主要地层的岩性如表2所示。

3.2地质构造

场地西侧七里村附近发育一条南北向断层，金州断裂带。场地东南侧发育一条大黑山南缘断裂带。在大黑山南麓的山前屯，断层面上也没有新活动痕迹，均为老断层。根据区域地质资料及现场工程地质调绘，场区内未发现活动断裂。

3.3 岩土的物理力学性质

勘察中风化石灰岩层中采取岩石饱和单轴抗压试样21组，进行室内岩石试验。其主要物理性质指标平均值如表3所示。

3.4场区地下水勘验

（1）地下水的类型及赋存条件

勘察深度范围内所有钻孔均见有地下水，属潜水。主要赋存于卵石层中。观测各钻孔稳定地下水位埋藏深度为9.00—12.00米，稳定水位标高48.03—54.51米。

（2）地下水的腐蚀性

场地内三个钻孔各采取地下水一组，进行水质分析，根据环境水对钢筋混凝土结构腐蚀性判别标准，场地地下水对混凝土结构具有微腐蚀性。

4 场地与地基评价

场地不良地质作用评价

场地范围内未发现活动断裂，天然状态下不存在滑坡、泥石流、砂土液化、地面沉降等不良地质作用。场地内局部地段可能存在的不良地质作用为岩溶，但由于本次勘察中尚未揭露。

5 地基与基础方案的选择

3栋住宅的基础型式：（1）采用筏形基础，基础持力层可采用含卵石粘土层和卵石层；（2）采用人工挖孔灌注桩桩基础，桩端持力层可采用卵石层或强风化石灰岩或中风化石灰岩上，此时需考虑不均匀沉降。

整体1-2层地下车库，地下室底板标高为53.00米。基础型式应采用天然地基上的浅基础，基础持力层可采用含卵石粘土层和卵石层。

6 基坑开挖与支护

主楼现状地面标高57.81—66.51米，地下车库底板标高53.00米。基坑可采用机械开挖，最大开挖深度约12米，基坑安全性等级为一级。

该场区汇水面积较大，含卵石粘土、卵石层透水性较强。若丰水期施工，第四系土体开挖后易形成渗流，基坑易坍塌，必须做好防水排水措施，建议采用集水井，排水明渠等方法排水，并应做好防止坍塌的支护措施。

7结论

1、场地范围内未发现活动断裂，天然状态下不存在滑坡、地面沉降等不良地质作用。场地内局部地段可能存在的不良地质作用为岩溶，但由于本次勘察中尚未揭露，表明该区岩溶作用不发育，故场地在地质上是稳定的，适宜建拟建筑物。

2、根据环境水对钢筋混凝土结构腐蚀性判别标准，场地地下水对混凝土结构具有微腐蚀性。

3、勘察期间，场地地下水稳定水位埋深为9.00—12.00米，稳定水位标高48.03—54.51米。建筑物的底板应进行防渗、防潮及抗浮设计。

参考文献

[1] 彭修凡，鉆孔勘探工程中的砂卵石地基的钻孔勘探方法[J].江西建材，2014（1）：231.

[2]张金拴.砂卵石勘探取样方法分析[J].人民黄河，1989，（01）：49-52.endprint