工程勘探技术在灰土垫层地基施工质量司法鉴定中的应用

马月坤，刘育民，左勇志，莒运奇，孙迪

（北京市建筑工程研究院建设工程质量司法鉴定中心，北京 100039）

工程勘探技术在灰土垫层地基施工质量司法鉴定中的应用

马月坤，刘育民，左勇志，莒运奇，孙迪

（北京市建筑工程研究院建设工程质量司法鉴定中心，北京 100039）

目的灰土垫层是处理浅层软弱土层或不均匀土层地基的一种常用方法，具有因地制宜、施工方便的特点。灰土垫层的施工质量好坏，直接影响到建筑物的正常使用性和结构安全性。为保证灰土垫层的施工质量，需要更有效、直观的技术手段。方法以某工程灰土垫层施工质量鉴定为例，将工程勘探中的相关技术手段引入到灰土垫层施工质量司法鉴定中，着重介绍了工程勘探技术中环刀法、标准贯入法、钻孔、探井等技术手段在灰土垫层施工质量鉴定中的详细应用。结果通过这些技术手段的应用，证实了灰土垫层地基所存在的诸多施工质量缺陷。结论实践证明：工程勘探技术在灰土垫层施工质量司法鉴定中是一种实用和科学的技术手段，它不仅能够提供直观的勘验现场，而且可以提供详实的数据，从而为鉴定人做出科学合理的鉴定意见提供证据支撑。

工程勘探技术；灰土垫层地基；司法鉴定

灰土垫层是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，用按一定体积比配合的灰土在最优含水量情况下分层回填夯实或压实[1]。它具有因地制宜、就地取材、施工方便的特点，适用于软弱土层、湿陷性黄土、杂填土地基及暗沟等不良地基的浅层处理，处理厚度一般为0.5～3.0m。

为保证灰土垫层的施工质量，杜绝发生地基事故，相关国家规范标准[2-3]对灰土垫层施工质量做出了严格的规定，但是因灰土垫层施工质量不合格而导致的纠纷，仍屡见不鲜。灰土垫层地基施工质量不合格，投入使用后会造成地基下沉，对建筑物的正常使用性和结构安全性造成影响，但是如何对灰土垫层施工质量进行评价，做出科学、合理的意见呢？本文以某工程灰土地基施工质量鉴定为例，将工程勘探中的相关技术手段引入到灰土垫层施工质量司法鉴定中，并着重介绍环刀法、标准贯入法、钻孔、探井等技术手段在灰土垫层施工质量鉴定中的详细应用，并对整个鉴定工程进行详细分析。

1 工程概况

内蒙古某游泳馆工程，结构类型为框架-剪力墙结构，基础选型为：独立基础+筏板基础。筏板基础主要分为三个区域：跳水池、比赛池、热身池。其中跳水池、比赛池、热身池的基底设计标高不同，跳水池基底标高为-7.1m、比赛池基底标高为-5.4m、热身池基底标高为-4.4m（热身池周边为-7.1m），跳水池、比赛池、热身池的基底设计标高布置（图1）。根据岩土工程勘察报告及基础设计图纸资料，该工程所处地层结构由上至下依次见表1。

图1 基底设计标高平面布置示意图

表1 工程所处地层结构土层描述

基础持力层选为第E2E层砾砂，第E1E层湿陷性粉土及第E21E层细砂层基础施工时应全部挖除，并采用3∶7灰土进行换填压实，满足压实系数≥0.97，地基承载力f≥180 kPa。基坑开挖后，如基底设计标高处未达持力层，应继续下挖至持力层。混凝土基础底板下（除注明外）设0.1m厚C15素混凝土垫层。

2 鉴定过程

灰土垫层及基础底板下素混凝土垫层完工后，因故暂停筏板基础的施工。待继续施工基础时，灰土垫层多处开裂（图2～3），并发生不均匀沉降。进而原被告双方因灰土垫层施工质量问题发生合同纠纷。

图2 灰土垫层开裂、下沉情况

图3 灰土垫层开裂、下沉情况

针对灰土垫层出现的上述质量问题，拟从以下几方面对灰土垫层施工质量进行鉴定：（1）灰土垫层的压实系数;（2）灰土垫层的厚度；（3）灰土垫层的均匀性、密实性；（4）灰土拌合均匀程度。

对此，鉴定现场采用工程勘探的相关技术手段对灰土垫层的施工质量进行鉴定，例如环刀法、标准贯入试验、钻孔、探井等方法。相关鉴定设备主要是：DPP-100型钻机、标准贯入器、环刀等（图4～5）。

图4 DPP-100型钻机

图5 标准贯入器

2.1 灰土垫层压实系数鉴定

现场采用环刀取样法对灰土垫层的压实系数进行鉴定。并利用DPP-100型钻机随机对灰土垫层进行取样后，在实验室内对灰土进行重型击实试验。实验室内击实试验曲线图（图6）。通过击实试验确定灰土最大干密度P dmax=1.72 g/cm3，最佳含水量为18.00%。

图6 灰土击实试验曲线

利用DPP-100型钻机对灰土进行取样，并在灰土样品中选取6组样品测定干密度，灰土的压实系数试验结果（表2），6组灰土的压实系数均小于0.97，不满足设计要求。

表2 灰土的压实系数试验结果（g/cm3）

2.2 灰土垫层厚度鉴定

现场利用DPP-100型钻机，采用钻孔法对灰土垫层的厚度进行鉴定。因跳水池、比赛池、热身池（及热身池周边）灰土垫层铺设厚度不同，现场共布置10个钻孔。根据施工方提供的《地基处理记录》：设计要求热身池下设4.24m、比赛池下设3.24m、其他部位下设1.54m厚3∶7灰土人工地基。跳水池、比赛池、热身池（及热身池周边）均应开挖至-8.80m，且开挖后，如基底设计标高处未达持力层，应继续下挖至持力层（砾砂层），并用3∶7灰土回填至各自基底标高。

根据现场布置的10处钻探孔勘验结果，有7个钻孔处的3∶7灰土回填厚度不符合设计要求（表3），并且钻孔1、钻孔2布孔位置灰土垫层下为细砂层，未换填至砾砂层。

表3 布置钻孔处3∶7灰土回填深度

2.3 灰土垫层均匀性密实性鉴定

现场采用标准贯入法对灰土垫层的均匀、密实性进行鉴定。现场选取8个钻探孔对灰土垫层进行标准贯入试验（贯入0.3m的锤击数），标准贯入试验的统计情况（表4，图7），根据对灰土垫层标准贯入试验统计的情况，标准贯入击数的离散性大，灰土垫层密实度不均匀。

表4 灰土垫层标准贯入试验统计

图7 灰土垫层标准贯入试验柱状图

2.4 灰土拌合程度鉴定

灰土的拌合均匀程度是影响灰土垫层施工质量好坏的重要因素。国家规范明确规定：灰土垫层拌合均匀后，应当日铺填夯压。鉴定现场，为了更直观地查明灰土的拌合均匀程度，分别在灰土垫层地基的角部区域及中间区域挖设探井对灰土的拌合程度进行检验。探井开挖后，从探井的侧壁可直观地发现灰土拌合程度很差，存在着灰土拌合不均匀，甚至灰土未拌合的情况（图8～9）。

图8 灰土垫层中灰土拌合不均匀

图9 灰土垫层中灰土未拌合

3 鉴定分析

通过现场采用环刀法对灰土垫层的压实系数的数据分析、钻孔法对灰土垫层的厚度测定、标准贯入法对灰土垫层的均匀性、密实性的检验以及采用探井法对灰土拌合均匀程度的直观检验，可以得出该工程灰土垫层施工质量不符合国家规范、施工质量存在缺陷的结论。

通过环刀法、标准贯入法、钻孔法、探井法在灰土垫层施工质量鉴定的应用可以看出：这些技术手段不仅可以提供直观的勘验现场，还能够提供详实的数据，供鉴定人员分析、参考。

4 结论

本文通过某工程灰土垫层地基施工质量鉴定案例，在实际的鉴定过程中，成功地将工程勘探技术应用到灰土垫层施工质量鉴定中，证明了工程勘探技术在灰土垫层地基施工质量鉴定中应有的可行性，是一种科学的、实用的技术手段。它不仅能够提供直观的现场，而且可以通过相关测试的数据，为司法鉴定人出具科学合理的鉴定意见提供证据支撑。

[1]地基处理手册编写委员会.地基处理手册[M].第3版.北京：中国建筑工业出版社，2008：50-59.

[2]JGJ 79-2012.建筑地基处理技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.

[3]GB50207-2002.建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

（本文编辑：李廷芥）

The Application of Exploration Technique in the Judicial Appraisal of the Construction Quality of Lime-soil Cushion Foundation

MA Yue-kun,LIU Yu-min,ZUO Yong-zhi,JU Yun-qi,SUN Di
（Forensic Service of Construction Quality,Beijing Building Construction Research Institute,Beijing 100039,China）

Objective The lime-soil cushion is often used to improve the strength of soft soil layer or inhomogeneous soil layer foundation.It adapts to local conditions and is easy to operate.The construction quality of lime-soil cushion directly affects the normal utilization and safety of structures.To ensure the construction quality,effective and convenient technique is required in the forensic appraisal of lime-soil cushion.M ethod In an appraisal of the construction engineering quality of lime-soil cushion,exploration technique is applied.The application of ring sampler method,standard penetration test, drilling and test pit in the appraisal of construction quality of lime-soil cushion are elaborated.Result The construction defects of lime-soil cushion is proved using this technique.Conclusion Exploration technique is proved to be one kind of practical and scientific method in judicial appraisal of construction quality of lime-soil cushion.It provides both the visual inspection and accurate data,which could be used as scientific support in judicial appraisal.

exploration technique;lime-soil cushion foundation;judicial appraisal

DF794；TU71

A

10.3969/j.issn.1671-2072.2017.02.012

1671-2072-（2017）02-0074-04

2015-12-10

马月坤（1983—），男，工程师，主要从事建设工程质量司法鉴定工作。E-mail:mayuekun1983@163.com。