浅谈岩溶区施工勘察勘探技术要点及验桩工作

张伟 丁海涛 余建强

云南省内地质环境十分复杂，岩溶区建设项目屡见不鲜，层出不穷。随着经济的不断发展和城市布局的不断扩充，诸多高层建筑、超高层建筑也相继在复杂岩溶区地质条件下进行建设，此类建筑绝大多数采用桩基础，在此情况下，为弥补初、详勘的局限性和不足，给桩基设计、施工提供更有针对性的指导和依据，施工勘察的重要性就尤为突显。而规范及各类工具书对于施工勘察规定的较少，特别对勘探过程中的技术要点鲜有说明，对大直径桩验桩工作更是少见规定及阐述。本文结合笔者亲历的几个代表性岩溶区民建勘察项目，着重总结岩溶区施工勘察勘探技术要点，同时对验桩工作作以具体性总结，以期为后续类似工程提供参考。

岩溶又称“喀斯特”，是指水对可溶岩石碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物盐等进行以化学溶蚀作用为主要特征，包括水的机械侵蚀以及物质的运移与再沉淀的综合地质作用，以及由此产生的各种现象的总称。岩溶在我国是一种相当普遍的不良地质现象，长期以来，在岩溶地区的各项工程建设中，场地内的各种岩溶形态、岩溶地下水及其它不良地质作用等都是影响地基稳定工程质量和安全使用的主要因素，也是使用过程中的主要隐患。

一、工程勘探的目的

工程地质勘察的目的是通过调查、测绘并借助各种勘察手段和方法查明场地的地形地貌情况，地质构造情况、岩土体的空间分布状态及不良地质现象研究、分析岩土体的强度、变形特性；查明、研究并分析场地及与场地安全性相关的邻近区域的水文地质条件；评价建筑工程场地的适宜性和稳定性，提供建筑工程设计与施工所需的工程地质资料。

二、施工勘察勘探技术要点

1.项目实施前准备

分析原详勘报告，有针对性地、简明扼要地编制勘察纲要，重点应包含建筑及基础设计条件、野外工作注意事项、钻孔深度控制等（一般经验，中风化时，勘探深度应不小于预估桩端底面以下8m，破碎中风化及强风化不小于10m，当相邻钻孔基岩面起伏较大时应考虑适当加深）。

2.外业作业

（1）选择功率适合的钻探设备，钻机机长的工作年限必须3年以上。描述员岗前培训应包含如何划分岩土层，如何确定钻探孔深，如何与机长沟通，如何了解钻探异常情况等，并保存相关培训记录。

（2）正式开工前现场应有针对性地进行安全及技术交底，并在完成签字手续后保存记录，禁止采用模板式交底。针对钻机就位提出明确要求，对准桩位，调平设备，调直立轴，保证设备的稳定。钻探至软硬接触面时，土岩接触面时，钻杆易沿溶沟、溶槽、裂缝及软弱面飘走或倾斜，应控制钻进速率，低压慢速，待钻具全断面进入硬层或岩石后，再加压提速，在钻进过程中始终控制钻机立轴的垂直度。在勘察作业中，机长应时刻注意钻机的钻进情况，遇到异常情况应立即向现场技术人员反映。

（3）根据建设方提供的控制点进行测量放孔，提供一次放线记录，并进行测量放孔二次复核，特殊情况（如勘察期间挖填整平、总平图调整等）在钻探结束后，应再次进行孔口坐标及高程的测量复核工作；现场勘探点若进行过多次放线，每次放线应采用相同控制点，并与桩基单位采用的控制点相统一，应保存好记录并且能够区分开；定位必须用木桩、钢筋或钢钉等，必须牢固，不能用筷子定位。若控制点位于填土地区或较易蠕动的地区，在放孔前应观察控制点周围地面情况，并与甲方沟通，确定控制点位置，控制点数量至少三处，控制点的间距应合理。

（4）钻孔分层按回次进行描述，要求字迹清楚，每个回次据实客观反应，不能盲目“就差不就好”，特别是中等风化（含破碎）岩石与强风化岩石要区分开，不能简单或盲目合并成强风化岩石；针对机械破碎的岩石，根据碎块的新鲜面的情况，确定其风化程度；根据岩芯的形状确定其完整程度及破碎程度。

3.内业工作及成果提交

（1）整理外业记录纸，录入数据库，逐孔逐层描述要全面，针对软弱土层、各风化岩石、岩溶裂隙、溶洞、充填物等要描述清楚。

（2）钻孔高程、坐标要逐孔录入，逐孔复核，最终形成的平面图与施工时使用的平面图进行逐孔对比复核。

（3）柱状图生成后要逐个进行岩土层的分层核对，针对岩溶裂隙（溶洞）要描述清楚充填物及充填物的状态。

（4）文字报告中针对施工勘察过程中出现的可能影响桩基础施工的问题要阐述清楚。施工勘察成果须经认真、严格的三级校审后方可提交。

三、岩溶区验桩工作

1.验桩前，须准备好拟建筑物相关的纸质版桩基础设计说明、施工桩位图及岩土工程勘察报告、纸质版柱状图、岩芯照片，以便技术人员及时查阅。同时需要复核桩位图与勘察超前钻图纸钻孔位置是否一致。

2.重视桩基础的验槽工作，验桩时应复核土层信息，施工过程中土层信息是否与勘察超前钻土层相符合；岩溶地区往往基岩顶面岩石较破碎，裂隙发育且充填软黏土，不能简单按规范要求认为进入岩石1倍桩径或1米就能满足设计单桩承载力的要求，按照设计要求必须满足进入持力层（入岩）深度，桩身需要全断面进入完整、稳定的持力层并且保证桩底持力层厚度。若按照设计桩长施工后依然无法揭露持力层的，需加深桩长进入持力层并满足设计要求；现场桩孔进入持力层后有夹层必须穿越夹层（包括喀斯特地区溶洞、溶隙及较差土层）。

3.持力层的确定要结合超前钻孔柱状图、周边钻孔基岩面标高及溶洞发育情况，旋挖机成孔钻机的速率、取芯率、取出芯样岩石含量等综合确定。现场验桩桩端持力层务必判断准确，依据柱状图，结合现场挖出的岩芯来判断，遇桩孔地层与施工勘察地层出入较大，比如基岩面提前揭露或图纸上与实际风化程度不一时，此时应仔细核对、分析，结合柱状图及周边钻孔资料、桩基采芯情况、与挖机手沟通情况、开挖难易程度等综合确定可否终孔。泥浆钻进时，应从井口返浆中，获取最新出的岩芯渣样，仔细判断，认真判明是否已达到预定的桩端持力层。

4.桩机能取出完整桩芯的判断较直观，一部分取不出完整桩芯的，应根据现场取出的破碎岩块、施工难易程度、钻头声音综合判断。现场施工过程中桩芯土必须验桩完成后才可清理，如遇验孔没桩芯土不予认可。若桩芯被泥浆包裹，可冲洗后辨认。

5.验桩时应复核桩孔深度，勘察时钻孔标高与桩基施工桩孔标高是否有差异，桩的施工标高与桩顶标高差值加上桩长等于桩孔的实际深度。

6.挖桩过程中提醒施工方注意桩孔沉渣厚度控制。

四、总结

随着经济社会的迅速发展，大量的建筑物要建在岩溶地区，本文对岩溶区施工勘察勘探工作及验桩工作作了研究总结，对今后类似工程有一定的指导价值和借鉴意义。