浅谈张家口市岩土工程勘察及地基处理中应注意的问题

田鹏程 姜广洲

摘要：张家口市区地形、地貌、地质条件较复杂，湿陷性黄土分布普遍。地层物质成份相变复杂，涉及湿陷性黄土、碎石土、基岩等，地基土力学性质差异较大，这给岩土工程勘察及地基处理带来了众多挑战。本文通过岩土工程勘察及地基处理中常见问题的分析及总结，论述了只有正确认识湿陷的机理及产生危害的本质，不断提高岩土工程理论及实践水平，才能保证工程质量。在勘察阶段充分考虑建筑物建设中及建成后地基浸水时产生的湿陷性问题，对建筑场地进行正确的评价，选用恰当的地基处理方案；在地基处理时选用能有效消除地基湿陷性的处理方法，严格按设计及规范、规程施工，处理好施工中遇到的各种地质问题，才能不给工程留下隐患。

关键词：湿陷性黄土、岩土工程勘察、地基处理

中图分类号： TU47 文献标识码： A 文章编号：

引言

张家口市位于河北省西北部，地处蒙古高原与华北平原过渡带，属冀西北山间盆地边缘，市区东、西、北三面环山，清水河自北向南贯穿市区，市区沿清水河两岸山脚成条状布局。张家口市属湿陷性黄土分布区，市区地形起伏较大，地貌、地层较复杂，局部不良地质现象发育，场地湿陷类型、地基湿陷等级变化复杂，因此对勘察及地基处理工作带来了诸多困难。市区勘察及地基处理涉及到湿陷性黄土、砂土、碎石土、基岩等岩土类别，再加上对湿陷性土质的认识及应用还有许多不到位之处，往往会出现这样那样的质量问题甚至工程事故。本文阐述张家口市勘察及地基处理中常见的问题，希望广大同仁从中吸取教训，防止类似问题的发生。

1.勘察阶段

1.1 常见问题

（1）对市区的工程地质条件缺乏全面了解，勘察手段选用不当。第一种情况是勘探工作量布置时，探井布置过少，过分依赖钻孔，大部分碎石土从钻孔内采取，加之遇碎石土时钻探困难，大多采用牙轮钻头泥浆护壁钻进，造成地层鉴别偏差较大，甚至漏层，碎石土定名不准确。另外探井少必然导致进行湿陷性试验的土样少，试验数据不能代表整个场地，场地湿陷性类型、地基湿陷等级判定可信度差。第二种情况是勘探工作量布置时，原位测试钻孔布置太少，其余全为探井，探井掘进遇厚层碎石土时即终止，致使勘探深度无法满足规范要求。测试钻孔少，导致各地层的原位测试指标不足，大大影响了勘察质量。

（2）在地形起伏较大地段勘察时，对场地整平标高不关注，或妄自猜测整平标高，致使勘探深度不能控制实际建（构）筑物的地基主要受力层，岩土工程评价无工程意义；忽视场地的深挖与高回填会对场地的湿陷类型和湿陷等级所产生的影响。

（3）对涉及到场地、地基稳定性及不良地质作用的场地，分析、评价内容不全，缺乏充分根据，经不起推敲，甚至漏评。

（4）湿陷性试验项目不全，人为定为非自重湿陷性场地而不进行自重湿陷性试验，湿陷起始压力仅对个别探井样进行试验。

（5）对非自重湿陷性土湿陷起始压力的意义认识不到位或不能正确使用。认为只要地基内各土层的湿陷起始压力值均大于其附加压力与上覆土的自重压力之和（实际应为饱和自重压力），就可建议地基按一般地区的规定设计。

（6）勘察报告地基处理方法选用不当。在湿陷性场地上选用增加渗水通道或挤密效果较差的地基处理方法，如建议采用碎石桩及渣土桩，有的甚至建议采用水泥土搅拌桩、振冲碎石桩等处理方法，这几种地基处理方法，或者没有消除桩间土的湿陷性，或者用透水性大的碎石桩，会增加地基渗水的机率。

1.2 预防措施

（1）熟悉张家口市的地形、地貌及岩土工程特征。张家口市在工程地质分区上大致可为清水河河流相沉积区、东西沙河冲洪积相堆积区、基岩山区及老黄土堆积区三个区，对每一个工程地质区的岩土层沉积特点、岩土性质及典型岩土工程地质问题应了然于胸。在制定勘察方案时应充分明确勘察任务，了解设计意图，进行现场踏勘，对微地貌进行研究，确保勘察方案正确反映场地情况。

（2）正确认识湿陷的机理及产生危害的本质，提高岩土工程理论水平。吃透规范、规程对勘察、测试和试验的要求，充分认识岩土工程的多样性和多元性，正确选用勘察手段，保证勘探深度及间距，确保取土质量及室内试验的质量，满足岩土工程评价要求。

（3）重视和应用地区建筑经验，理解地基处理方法的原理，掌握其工艺，保证地基处理方案建议的合理性和可行性。

（4）对地基验槽引起足够的重视，核查标高、平面尺寸、持力层情况是否与勘察报告一致，对发现的问题做好相应的处理。

1.3 工程实例

（1）高新区某工程，探井布置工作量仅为取土勘探点总数的七分之一，碎石土大部分为钻孔内取样，湿陷性试验件数太少，导致勘察报告中碎石土定名欠准确；角砾的含粘粒、粉粒量不准确，直接影响了地基处理方案的可行性；场地湿陷性评价依据不充分，可信度差。

（2）平门街某工程，地形起伏大，勘察时以探井为主，探井遇厚层角砾层挖掘困难时即终孔，碎石土中的动探试验寥寥无几。场地整平后，个别探井深度仅能控制建筑基底下1～3m，这样的勘察报告又如何作为地基处理的依据呢？

（3）东山前某工程，上部地层较差，作为桩端的地层坡角达到了18°，勘察报告关注的仍只是地基承载力，对地基的稳定性却只字未提。

2 地基处理阶段

2.1 常见问题

（1）灰土垫层，灰、土本身质量差（主要为含砂、砾石及杂物量过大），灰土的拌和质量差，含水量偏低，碾压质量差。

（2）挤密桩土料控制不严，含砂、砾石量过大，或采用透水性强的碎石桩或渣土桩，虽然桩体强度能保证，但桩体却成了透水通道。

（3）挤密桩仅布置在基础下，基础外围不布桩，地基土的湿陷性无法全部消除；桩端放在湿陷性土层中的碎石土层上，其下仍有厚度较大的湿陷性土层。这些都为工程留下了质量隐患。

（4）张家口湿陷性土层中往往夹多层碎石土，因此用于挤密桩成孔的柱锤往往重量大于3t，在如此条件下，施工单位为了省料及清桩头方便，挤密桩施工时基底以上预留土层太薄，致使挤密桩桩头质量无法保证。

（5）挤密桩施工时，处理深度内存在孔壁自立能力差的砂土时，易产生塌孔造成断桩。另外表层土质较软及含水量大时，在施工机械及静载荷检测车辆反复碾压下易形成橡皮土，桩头质量难以保证，且上部灰土垫层也无法施工。

（6）违背设计意图，贪图施工方便，或为低价中标，选用无挤密作用的成孔工艺或地基处理方法，虽然桩体强度达到了要求，但对桩间土的挤密作用差，无法消除地基土的湿陷性。

（7）对勘察资料研究不够，地基处理前不进行试验，选用的地基处理方法无法真正实施。如在夹有碎石土的地层中选用挤密水泥土桩及夯扩水泥土桩处理方法成功与否，不仅与碎石土的厚度有关，还与碎石土的密实度、含卵砾量、颗粒粒径等等有关。

（8）对桩或复合地基承载力进行了检测，但对地基湿陷性的消除情况往往缺乏试验数据。

2.2预防措施

（1）在张家口地基处理的目的不仅是为了提高地基承载力和改善地基的不均匀性，而且是为了消除地基土的湿陷性，后者往往占的份量更重甚至占多数。

（2）严格按规范、规程及图纸进行施工，贯彻地基处理消除地基湿陷性的意图，取消侥幸心理，严格控制施工用料及施工过程。

（3）根据勘察报告、现场多击夯沉量或桩端处探查等多种手段综合探查桩端下的地层情况，确保桩端持力层满足设计要求，达到地基处理的既定目标。

（4）加大挤密桩桩头保护长度。挤密桩施工前，建议基底以上预留土层的厚度不小于0.5m；表层地基土较软或含水量较大时，应提前将其换填；处理深度内存在孔壁自立能力差的砂土时，在成孔过程中，应及时用素土回填，要确保孔壁的稳定性。

（5）选定地基处理方案前要仔细研读勘察报告，必要时进行补充勘察，正式施工前应进行针对性试验。

（6）对处理完的地基不仅要进行承载力检测试验，还要进行湿陷性试验，以验证湿陷性的消除程度。

2.3 工程实例

（1）由于市区土料稀缺，很多工程做灰土垫层的土料杂质多、砂砾石多，灰土施工时图方便违规操作的不少，土料质量不容乐观，其抗水稳定性较差。

（2）市区有个别工程采用了夯扩挤密碎石桩法进行地基处理，虽然桩体强度满足设计要求，挤密效果也不错，且桩端上施工了灰土垫层，但当侧向有大量地下水渗漏时，仍难免产生不均匀下降。

（3）高新区某工程施工时，因局部表层地基土较软、含水量较大，初施工时成桩及桩头质量都有保证，但随着施工机械及静载荷检测车辆的反复碾压，表层土已变成了橡皮土，桩头因无法得到保养，质量较差，最后只得将表层厚0.5～0.8m含水量大的粉质粘土连并该部分的桩头清除，用3：7灰土分层压实至原桩顶设计标高，大大增加了工程费用，也易造成地基的不均匀。

结束语

张家口市区地形、地貌、地质条件较复杂，湿陷性黄土分布普遍。地层物质成份相变复杂，涉及湿陷性黄土（包括老黄土、次生黄土、新近堆积黄土）、碎石土、基岩等，地基土力学性质差异较大，这给岩土工程勘察及地基处理带来了众多挑战。我们只有正确认识湿陷的机理及产生危害的本质，不断提高岩土工程理论及实践水平，才能保证工程质量。在勘察阶段充分考虑建筑物建设中及建成后地基浸水时产生的湿陷性问题，对建筑场地进行正确的评价，选用恰当的地基处理方案；在地基处理时选用能有效消除地基湿陷性的处理方法，严格按设计及规范、规程施工，处理好施工中遇到的各种地质问题，才能不给工程留下隐患。