乌干达某工程地质勘察实践简介

孟庆林

（天津市市政工程设计研究院，天津市300051）

0　引言

随着国家“一带一路”战略的提出与实施，作为“一带一路”西端第一大洲的非洲，对中国全球战略的布局、地位举足轻重。天津市市政工程设计研究院响应国家号召，积极参与援外项目的实施。作为一名地质工作者，笔者有幸参与了援乌干达某工程的建设。通过对该工程的学习和实践，结合在当地的工作经历，浅谈该工程开展地质勘察工作的体会。

1　工程概况

该场地位于乌干达首都坎帕拉的Old Kampala区，拟利用现状New Taxi Park场址建设四层立体停车场一座，包括地面层、第一层、第二层及第三层（屋面露天停车场）。

1.1　自然地理概况

项目所在区域属于热带湿润气候，白天平均温度为28℃，夜晚平均温度为20℃。年平均气温为22.3℃。10月份气温最高，平均23.55℃；6月份气温最低，平均21.4℃。大部分地区年降雨量在1 000～1 500 mm之间，3至5月、9至11月为雨季，其余为2个旱季。气候温和、潮湿，且湿度相对较高。

1.2　地质概况

项目所在地属于维多利亚湖狭窄且向下弯曲的北部流域的一部分。岩石暴露甚少，由较厚的沉积黏土和黏土质砾石覆盖。下伏岩石包括：太古界未风化的片状花岗岩、花岗片麻岩，以及前寒武纪时代的基底杂岩。

根据现场钻孔深度40 m范围内钻探揭露，场地地层主要由第四系人工填土层（Qml）、第四系湖沼相沉积层黏性土及冲洪积层粉质黏土夹黏土、冲洪积层粉细砂组成。

1.3　地震活动和抗震设计参数

由于经济发展的制约，乌干达对于地震并未有较为详细的记录，通过收集到的资料和研究论文，在大约50 a内，在坎帕拉市内和周围地区发生过多次有观察记录的地震。在过去50 a内发生在靠近乌干达西部板块边缘的地震未在坎帕拉市发生严重破坏。

根据地震活动的分布，TW ESIGOM W E（1997）[1]把乌干达分为13个地震活动区，该工程位于7区（Rwenzori褶皱带Kat onga断裂），如图1所示。

2　前期准备工作

2.1　依据规范适用性

非洲国家相关技术标准较为缺乏，一般均采用美国、欧洲或英国标准。由于该项目为中国援建项目，故采用国标进行勘察设计，然而国内相关勘察标准、技术参数等是否适用于非洲地质情况，还需现场检测等实践来检验。

此外，对于土工试验，国外标准与中国标准在测试方法、仪器、操作、数据处理等方面存在不同，需提前安排好土工试验方法、仪器，提供合理准确的土层物理力学指标。

图1　TWESIGOMWE（1997）的地震活动分区图

2.2　人员和设备调配

相关地质勘察人员应具备一定的语言基础，以及相应的协调管理能力，需克服非洲交通联系不便利的特点。勘察设备和操作者可能会是较难解决的问题，非洲许多国家勘察能力欠缺，从国内调运勘察设备，报关运输繁琐费时，若有条件可采用当地勘察公司，采用当地设备。

2.3　当地资料的收集

非洲国家普遍缺乏基础性资料。有关气象、区域地质、地震等资料，对于勘察设计来说又相当重要。因此，应通过多方面的方法手段收集整理有关资料，为勘察设计工作提供支持。

3　勘察方案和成果简介

3.1　勘察方案

该项目勘察在前期地形测量的基础上，根据《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（2009年版）[2]进行勘察方案的编写。考虑了钻探与其他勘察方法相结合的综合勘察手段。该工程勘探点间距控制在30 m，勘探点网格形布置。控制性勘探点数量不少于勘探点总数的1/2。勘探深度为20～40 m。静力触探孔2个，电阻率测试孔2个。

根据土层情况及工程特点，主要进行土的物理性试验、土的力学性质试验、水化学试验等。包括含水量试验（烘干法）、密度试验（环刀法）、界限含水量试验（液塑限联合测定法）、颗粒分析试验（筛分与比重计法）、剪力试验（直接剪切）、压缩（固结试验）、水的腐蚀性试验等。

3.2　地层情况

场地地基土主要为填土、黏土、粉质黏土、砂质黏性土、粉土、粉细砂、中砂等，层位较稳定，各土层的状态、埋深和厚度在水平方向变化较大，土层力学性质较离散，地基的均匀性差。地层情况如图2所示。

图2　场地地层断面图

3.3　其他主要结论

3.3.1水土腐蚀性

该项工程场地环境类型为Ⅱ类。工程场地第四系孔隙潜水主要赋存于黏性土等弱透水层中。场地地下水对混凝土结构按环境类型评价，地下水在干湿交替条件下具有弱腐蚀性，在长期浸水条件下具有弱腐蚀性；按地层渗透性评价地下水具有微腐蚀性，综合评价具有弱腐蚀性。场地地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋的长期浸水部位具有微腐蚀性，干湿交替部位具有微腐蚀性。场地地下水位较浅，地下水毛细作用明显，场地周围未发现污染源，地基土的腐蚀性可按水的腐蚀性考虑。

3.3.2场地类别和抗震设计参数

场地覆盖层厚度大于50 m，等效剪切波速Vse在194～206 m/s之间，场地类别为Ⅲ类，场地土类型为中软土。抗震设防烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.15 g。无地震液化等不良地质现象，为可进行建设的一般地段。

3.3.3膨胀土问题

根据区域地质资料和野外性状特征判定，场地内的第四系全新统冲洪积层粉质黏土含大量白色膨润土。对于膨胀土地基，根据《膨胀土地区建筑技术规范》（GB 50112-2013）第 5.1.2 条[3]，因场地常年地下水位较高，可按一般地基设计。

3.3.4静力触探和工程物探

在勘察方案中，场地布置了若干静力触探孔，然而因地表有沥青层、地面下普遍填垫有近2 m的人工碎石层，且勘察深度内地层多为含砂可塑至硬塑黏土，静压反力不足，静力触探孔仅完成2个，分别为3 m和3.5 m深（含路基路面结构层厚度）。

该项工程的物探手段主要为电阻率测试。采用16GL-N数字电阻率仪进行测试。测试时，每2.5 m一个测点，自下而上按照预定深度进行测试。土层的视电阻率采用对称四级电测深方法。通过测试采集到的视电阻率数值较为离散，例如粉质黏土层为20.3～254.6 Ω·m。分析原因可能为粉质黏土中夹含量不均的白色膨润土，土质极为不均匀。该项工程应用的工程物探效果不理想，还应进一步探索可靠的物探方法。

4　结论

（1）非洲国家进行地质勘察工作，需要对工程有较高的总体把控能力，对相关管理、协调、业务水平均需较高要求。

（2）在国外开展地质勘察工作，需要加强资料的收集整理。应高度重视规范的适用性和土工试验方法和结果的运用。还可以通过现场测试等手段修正地基承载力等参数，提供合理的指标。

（3）通过该项工程的勘察实践，可以看出，在非洲进行地质勘察工作受多种条件限制。尽管如此，代表中国工程师进行国外勘察的地质工作者必须以过硬的技术能力完成勘察任务。本文所述内容期望为同类工程地质勘察提供参考，若有不妥之处望指正。