小螺纹钻孔在上海地区常见勘察工程中的典型案例应用分析

郁飞

（上海市岩土地质研究院有限公司，上海200072）

1 概述

上海地区位于长江三角洲入海口东南前缘，自晚新生代以来沉降缓慢，故第四系发育，沉积层厚度约150～400m，主要为粘性土与砂性土交互的碎屑沉积物，由下而上具明显韵律性变化规律。本地区表部则分布了大量沟渠、河流、浜、塘等，随着城市的发展变迁，浅部地层条件在人类活动的影响下发生着剧烈变化。各类建（构）筑物的建设，一般均需要查明浅部地层情况，而在众多勘测手段中，小螺纹钻孔是本地区应用最广泛、最有效的方法之一。

2 工程案例分析

2.1 浅基础建（构）筑物

在上海地区，对于如门卫、垃圾房等一般荷载较小、对变形要求不高的轻型建（构）筑物，设计常采用天然地基方案。对于采用天然地基的建（构）筑物而言，浅部地层的重要性不言而喻。为了确定拟建建（构）筑物适宜采用的地基持力层及相应的设计参数，则需要查明浅部地层分布情况，一般可采用布置小螺纹钻孔结合原位测试手段的方案。根据上海市标准《岩土工程勘察规范》（DGJ 08-37-2012）[1]相关条文，小螺纹孔的平面布置可沿着建（构）筑物周边、角点等，布置深度则可参考邻近的地层情况，并结合小螺纹孔的实际施工能力通常设定为3～5m。

上海某船厂需在一小型维修船坞上空架设一部行车，根据厂内人员介绍，该船坞建造于20世纪80年代，至今已有30多年，船坞建造时坞两侧回填了较厚填土。该船坞平面（长、宽）尺寸约40m×12m，拟建行车最大载重18t，设计拟采用桩基础，考虑采用预钻孔预制桩或钻孔灌注桩。在勘察过程中，工程师沿着行车轨道方向布设了2排螺纹孔，经现场鉴别，场地地面有一层约15cm厚水泥地坪，下部至约3.2m主要为素填土（粘性土），且土质较为均匀致密。考虑到桩基施工对船坞影响相对较大，故工程师临时对该层素填土加做了3组轻型动力触探，最终认为该层素填土可考虑作为拟建行车的天然地基持力层，估算其地基承载力设计值fd为80kPa（未经深宽修正）。后设计据此调整设计方案，采用了天然地基，既缩短了建造工期，也为业主节约了建设费用，该行车运行正常至今。故岩土工程师在此类轻型建（构）筑物勘察过程中应灵活应用小螺纹钻孔结合其他勘察手段如静力触探、轻型动力触探等，以提供相应的地基设计参数，配合设计使地基基础设计方案更经济合理。

2.2 桩基础

除部分荷载较小的轻型建（构）筑物采用浅基础外，多数建(构)筑物采用桩基础。对于采用桩基础的建筑工程，我们仍应加强其浅部地层的勘察，一方面浅部地层对基础沉降有较大影响，另一方面其对基础施工过程亦可能产生影响。

金山区某企业新建厂房基础均拟采用桩基，详勘时拟建场地内堆放了较多建筑材料，故大部分小螺纹钻孔未实施。由于赶工期，场地清理后业主未通知勘察单位补充实施螺纹孔，打桩机即进场施工。在施工过程中，场地西、北侧的多台桩机出现下陷，机身倾斜，危及施工安全。业主紧急召集勘察、设计、施工、监理等相关单位召开会议。会上勘察单位提出场地内可能存在暗浜，在施工机械重压下导致暗浜区域地面出现下陷，导致机身倾斜等。会后，施工单位桩机出场，勘察单位补充实施了小螺纹钻孔。拟建各厂房均匀分布于整个场地，故小螺纹孔沿整个场地布置，重点控制各拟建厂房的角点及轴线，在实施过程中若发现暗浜则按不大于3m间距进行插孔以进一步控制暗浜边界。最终，勘察资料显示场地被一条近东西-南北向“L”形大面积暗浜穿过（参见图1）。施工单位对场地内暗浜进行挖除换填处理后，桩机再次进场施工，总耗时近2周，进出场2次，造成一定的经济损失及工期延误。故小螺纹钻孔的实施对于采用桩基础的工程也同样重要，不止是应规范要求，在特定条件下也对施工安全产生重要影响。

图1 该场地螺纹孔布置及暗浜分布图

2.3 基坑工程

基坑工程，顾名思义即要进行开挖，对部分地层进行挖除，故其浅部地层的查明往往不能引起业主或设计的重视。根据《岩土工程勘察规范》（DGJ 08-37-2012）[1]及《基坑工程技术规范》（DG/TJ08-61-2010）[2]中相关条文，基坑工程须沿基坑边界布置小螺纹钻孔，螺纹孔间距不大于15m，这是考虑到在基坑围护过程中，浅部的松散杂填土或暗浜填土等易造成围护坍塌等不利影响。

浦东新区某住宅工程，拟建场地下设1层地下车库（坑内局部为2层），基坑开挖深度3m（局部5m）。勘察过程中，勘察单位沿1层基坑外边界布置了小螺纹钻孔，资料显示其浅部约1.0m以浅为杂填土，约1.0～2.5m间为粘土，2.5～4.0m间为淤泥质粉质粘土（未穿）。施工单位完成围护（水泥土搅拌桩重力式挡墙）施工一段时间后开始进行开挖施工，在2层基坑开挖时，其围护结构局部出现了变形过大，勘察单位对2层基坑边界补充布设了小螺纹孔，发现该段基坑边界处有一段暗浜分布，及时处理后方顺利施工。这是基坑工程勘察时一类常见的特殊情况，俗称“坑中坑”（参见图2），亦是容易被忽视的一种情况。故在基坑工程中，采用小螺纹孔查清基坑边界，尤其是不同深度边界交接处浅部土层情况是必需的。

图2 “坑中坑”及螺纹孔布置示例图

2.4 道路工程

除采用桩基的高架道路外，一般市政道路工程均采用天然地基，根据《岩土工程勘察规范》（DGJ 08-37-2012）[1]，为查明沿线道路浅部地层情况，小螺纹钻孔一般沿道路走向在其两侧范围内布置，勘探孔间距控制在15m以内。需注意的是，道路工程为线状工程，其长度较大，而在上海地区，分布较多的沟渠、河流、浜、塘等，故在道路工程小螺纹孔布置时应加强对历史资料的收集，如查阅上海历史河流图集等，以期更有针对性地布置小螺纹钻孔，尽量避免漏过查明浅部不良地质条件。

宝山区某道路工程，该道路为城市支路，道路红线宽度20m，长度约400m，道路一侧下方敷设市政排水管道。在勘察阶段，勘察单位沿道路布置了小螺纹钻孔，孔间距在15m以内，满足相关规范要求。最终的勘察成果显示其浅部地层分布情况如下：0～1.2m为素填土，以粘性土为主，夹少量植物根茎等；1.2～2.6m为灰黄色粉质粘土；2.6～4m为灰色淤泥质粉质粘土（未穿）。根据上述地层情况，设计拟对素填土进行碾压夯实等处理措施后，采用其作为道路的天然地基持力层。实际施工过程中，施工单位在铺设管道时发现了一段宽约8m的灰黑色浜土。暗浜填土土质极差，若道路工程采用其作为路基持力层，则路面很容易产生沉降甚至塌陷等，导致路面破损。为此，业主召开多方会议，以查清原因。后勘察单位通过调阅上海历史河流图集发现该段道路处曾经分布有一条河浜，再次经过加密布置小螺纹钻孔查明了暗浜边界。该暗浜恰好横穿该条道路，由于其宽度约8～10m，刚好避开了原布设的小螺纹钻孔（参见图3、图4）。故在线状工程或者大面积的场地勘察过程中，在布置小螺纹钻孔时加强资料的收集，可起到事半功倍的作用。

图3 道路螺纹孔布置图（按规范布置）

3 结语

小螺纹钻孔作用主要是查明浅部障碍物、暗浜等不良地质条件，其在上海地区各类勘察工程中均有应用。工程师在勘察过程中应对小螺纹钻孔的实施提起足够的重视，在不同的工程中采取各自相适宜的布置方案，做好相关资料的收集工作，在实施过程中认真鉴别，加强对浅部的勘察成果的整理[3]，往往能够及时发现浅部地层不利因素，从而先行处理，避免后期不必要的麻烦。

图4 道路螺纹孔布置图（加密查清浜边界）

[1]DGJ 08-37-2012上海市标准《岩土工程勘察规范》[S].

[2]DG/TJ08-61-2010上海市标准《基坑工程技术规范》[S].

[3]冯铭璋.浅表地质现象对工程建设的影响及其勘探技术[J].上海地质，1998（3）.