谈几种常见特殊性岩土场地勘察时应注意的问题

杨 凯

(中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 710054)

0 引言

土体的多相性决定了其工程特性的复杂性，各类工程建设均与土体有密切的联系。岩土工程勘察能够有效地解决工程建设中与岩土体有关的问题，是工程建设全周期中一个重要的，也是基础性的阶段，其成果资料对工程建设具有非常重要的指导作用。

各类勘察工作的思路与方法手段大体相同，就是在明确工程建设需求的基础上，通过布置一定数量和种类的专业技术手段，定性或定量评价岩土体自身的工程性质，以揭示其作为工程建设大环境或建筑材料时与结构构件的相互作用。笔者结合自身工作经验，就工程勘察中遇到的特殊性岩土勘察的注意事项做了整理，并就实际工作中遇到的一些问题做了分析讨论，供同行交流。

1 几种常见特殊性岩土的勘察

1.1 填土

填土是勘察过程中一种常见的特殊土，由于其分布有很大的随意性，而且密度变化大、孔隙大、物质成分复杂，其工程性质与土体自身固结时间密切相关。填土地区的工程建设，常出现基础不均匀沉降、建筑物倾斜等工程问题。例如某道路工程，施工单位在勘察前已进场施工，在施工到某区段时，发现有一宽约50 m的填土坑垂直穿过道路，采用1.5 m厚垫层处理后，半年内该区段道路累计沉陷5次，严重影响工程正常运营(见图1)。后经勘察揭露该区段填土厚度约8 m，松散状态，最终采用灰土挤密桩法处理后工程隐患才得以消除。

可以看出，填土地基处理方法的选择尤为重要。填土地基处理的方法很多，较为常见有换填垫层法、强夯法、灰土挤密桩、注浆法、高压旋喷桩等。因此，填土场地岩土工程勘察应围绕可能的地基处理方式展开，获取的参数指标应定量评价各种可能的地基处理方案的处理效果，着重点应放在查明拟建场地内填土的分布范围、厚度、物质组成、回填时间、密实程度等关键因素上，必要时，应取样做击实试验，为地基处理设计提供合理的技术参数。

1.2 黄土

黄土是在干旱或半干旱条件下因陆相沉积而形成的具有特殊工程性质的土，一般具有垂直节理发育、大孔隙等特征，加之孔隙内充填有碳酸盐，使其多具湿陷性[4]。湿陷性黄土地区进行工程建设，往往会出现地基不均匀下沉、基础负摩阻力等问题。

湿陷性黄土的强度与其形成原因密切相关，岩土工程勘察时首先应判定黄土土层的形成原因(原生黄土或次生黄土)；其次，在勘察方案布置时应保证探井数量充足、勘探点深度应满足规范要求，在外业钻探取样时应确保土样质量等级，尽可能减少对土样的扰动。除此之外，由于黄土的特殊性，在工程施工前对场地进行普探尤为重要，对发现的各类墓、穴、坑、井、洞等均应按有关规定妥善处理。例如咸阳某道路排水工程，某区段进行顶管施工时(管顶埋深9 m)上部土层发生了塌陷，从图2可明显看出塌陷处为一空洞。若在施工前能进行普探工作，并对发现的空洞进行处理，就可避免此次事故的发生。

1.3 膨胀性土

由于膨胀性土具有胀缩性，即膨胀土吸水体积膨胀，如膨胀受阻即产生膨胀力[5]；失水体积收缩，造成土体开裂。另外膨胀性土还具有崩解性，遇水后会视土体膨胀土强弱以不同的速度发生不同程度的崩解，造成土体的抗剪强度急剧降低。膨胀土的胀缩性和崩解性决定了土体具有多裂隙性。破坏了土体构造的完整性。除此之外，裂隙间大多充填有灰白或灰绿色黏土矿物，具有很强的亲水性，具有软化土体强度的显著特性，极易发生浅部滑动。例如，在安康某工程开挖基槽时，基槽浅部出露滑动面，20 min时间内向临空面滑动了约400 mm，可见清晰的镜面及擦痕，详见图3。

另外，膨胀岩土问题的复杂程度与场地的平坦程度有关，因此在评价地形地貌时应判断坡地还是平坦场地。除此之外，由于膨胀土边坡、地基的破坏多与土中裂隙和水有关，因此膨胀土地区的勘察，在通过取样进行室内试验的方法判断其膨胀潜势的基础上，着重点应放在地下水的类型、补给条件、水位及变幅以及大气降雨、地表水集聚、排泄、地温等资料的获取上。为满足地基胀缩型的评价要求，勘探孔深度应大于地区大气影响深度，且8 m以内必须采取土样，GB 50112—2013膨胀土地区建筑技术规范对布孔和钻探取样有明确的要求。在建议基础选型和支挡结构类型时，可以借鉴临近场地或建筑物的变形破坏情况及膨胀防治措施。

2 特殊土岩土工程勘察中一些问题的讨论

2.1 关于建筑物类别划分

建筑物类别划分关乎地基处理方式，应根据勘察规范、结合工程实际情况划分。笔者在某1层厕所岩土工程勘察时，根据GB 50025—2004湿陷性黄土地区建筑规范将厕所划分为丁类建筑，其地基可不处理，后审图公司以厕所地基易浸水发生湿陷涉及人身安全为由划分为丙类建筑，其地基应进行处理。在笔者看来，规范对建筑物进行分类的初衷，是让广大工程技术人员注重其中较为重要或复杂的因素，集中力量来研究这些因素的不利影响并加以解决。由于规范毕竟要用过去经验的总结和提炼来指导现在的实际工程问题，带有一定的探索性，这就使得规范在编制时考虑了一定的安全余度。其实，该厕所划分为丁类建筑也没有问题，但应采取结构措施和基本防水措施。

2.2 建筑范围跨越不同地貌单元的问题

建(构)筑物跨越不同的地貌单元，由于不同的地貌单元地层差异明显，容易引起地基不均匀沉降，引发工程事故。这就更需要重视岩土工程勘察工作，通过收集区域地质资料，了解地貌单元过渡的大致范围后，再有针对性地布置勘察工作量，找出不同地貌单元变化的界限，根据揭露的地层和土体物理力学指标详细论证地基处理方法和基础选型建议。例如安康某移民搬迁工程，为一字形4F砖混结构，场地原为一冲沟，后因工程建设需要进行回填处理，由于建设单位和施工单位对勘察的重要性认识不足，施工前未进行勘察工作。建筑物东段位于原始沟岸，西段置于填土之上，2014年工程竣工后地基就发生不均匀沉降，墙体出现大量裂缝，影响正常使用，至今裂缝还在继续发展。后经勘察揭露的地层资料，回填土厚度3 m～15 m，且处于松散状态，回填土与原状土中间有厚约0.3 m～0.5 m厚度淤泥，进一步调查得知在回填土之前未对沟底淤泥进行清理、也未对原始沟岸进行分级削坡，以就近挖取的膨胀性土分层夯实回填，才导致上述工程事故的发生。

2.3 关注人类活动的影响

人类工程活动对地层的连续性有破坏作用，特殊性岩土地区更应重视上述问题。以湿陷性黄土为例，由于其在干燥状态下具有较强的结构性，强度较高，导致黄土地区开挖形成的陡坎、窑洞、墓穴随处可见，且应其隐蔽性导致在勘察工作过程中容易被遗漏，从而引发工程病害。如黄土地区某单位住宿楼和办公楼发生倾斜，局部墙面产生裂缝，后经勘察，发现地下分布有防空洞，年久失修，恰逢污水管道渗漏，造成局部土体塌陷，引发上述事故。后采用灌浆法对地下空洞进行了回填处理，对倾斜的建筑物进行了托换加固处理。

人类活动遗迹资料的留存对后期工程建设具有重要的指导和利用价值。在岩土工程勘察时，勘察范围和深度不能局限在特定区域，应在收集了拟建建筑场地历史工程建设资料、周边环境等情况后有针对性地布置勘察工作量。除此之外，上述问题还反映单位对勘察工作的重视程度不够。

3 结语

岩土工程是一门应用性学科，具有很强的地域性，岩土工程勘察工作更是强调实践性、针对性。实际工作中会遇到复杂多变的工程地质问题，这就要求广大勘察技术人员掌握岩土工程勘察的一般方法和手段的同时，在勘察工作中要抓住重要因素，考虑问题细致、周全，做到不遗漏关键因素；要对工程设计专业知识有所了解和体会，明确勘察成果资料的用途。另外，在平时的工作中及时总结经验教训，才能从更深层次理解岩土工程勘察的实质，才能不断提升勘察技术水平。

参考文献：

[1] 张 珊.提高岩土工程勘察质量的措施探究[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(13)：32.

[2] 孙 皓,邱 莹,孟令明,等.小议岩土工程勘察中存在的技术问题[J].建筑工程技术与设计,2016(10)：17-19.

[3] 何培玲,张 婷.工程地质[M].第2版.北京：北京大学出版社,2012.

[4] 袁聚云.基础工程设计原理[M].北京：人民交通出版社,2011.