深基坑工程岩土工程勘察的重点探析

许齐心

广东省地质局第三地质大队 广东 韶关 512026

近年来，我国社会经济持续发展，建筑工程规模与数量亦不断提升，各类型高楼大厦更是层出不穷。为有效保障建筑工程施工质量，最大化将地下空间作用发挥出来，在建筑工程施工过程中，就需要对深基坑支护工作给予高度重视。因为深基坑设计、施工等对于建筑工程而言至关重要，尤其是在岩土勘察过程中，必须要基于深基坑特点和设计要求，采取有效的手段，确保工程施工质量。

1 岩土工程勘察的重要性

1.1 岩土工程勘察是工程质量的保障

在施工过程中，工程质量受当地地质条件影响较大，且不同地区之间地质条件千差万别。为确保工程后期质量，就必须要在施工前深入细致的调研这一区域的地质状况，根据调查结果剖析地质环境特点，并以此作为工程设计依据，有效避免在设计中因地质问题引发重大工程事故。

1.2 岩土工程勘察是保证工程安全的重要手段

在工程建筑施工过程中，若是没有进行全方面的岩土勘察，在工程建成投入使用后存在较大的安全隐患。通过岩土勘察，相关部门能够掌握区域内的岩土状况、地质情况，提前预估施工过程中可能存在的安全隐患，从而提前做好预案，采取有效的措施从源头遏制和防范安全事故的发生。近年来，因未严格实行岩土勘察造成的工程事故时有发生，一旦发生事故不仅会造成经济损失，形成重大经济事故，还可能出现人员伤亡，带来不良的社会影响。因此，岩土勘察可以有效保障施工安全，是不可忽视的重要手段。

1.3 岩土工程勘察可提高工程经济效益

无论是设计不合理，还是发生安全事故，这些因素都会带给工程负面影响，进而令工程经济效益下降。一方面，安全事故、设计不合理等都可能使得工期延长，无法如期竣工，施工成本必然增加，工程经济效益下降。另一方面，岩土勘察结果是工程建设的重要依据，只有当勘察结果真实、科学、有效，才能为工程提供正确的参考意见，避免出现返工、安全事故等导致工期拖延的情况。若是未落实岩土勘察，极有可能出现投资不合理性，造成经济效益受损。

总而言之，岩土勘察是工程建设的一项极为重要的基础工作，其关系到施工安全、工程质量、项目投资等多方面。因此，在深基坑工程中，必须要提高重视，深入推进岩土勘察作业高质量开展。

2 深基坑工程岩土勘察要点

2.1 了解岩土勘察基本要求

在深基坑工程岩土勘察开展前，相关人员首先要明确勘察基本要求，确认勘察范围及深度。通常，深基坑外勘察点范围应是开挖边界的2倍[1]。若地质环境较为复杂，勘察点间距的设置应保持在10～15m内；若勘察环境复杂度较低，勘察点间距设置也适当延长，保持在15～30m范围；若勘察环境非常简单，勘察点间距则保持在30～50m。在实际勘察过程中，勘察深度至少是开挖深度的2倍；若深基坑下层为软弱土层，或是下层有承压含水层，那么勘察深度应穿过这些土层[2]。

岩土勘察主要是为了充分了解基坑周边的岩土情况，从而掌握基坑周边物理力学的特征，进而为深基坑作业提供详实的数据支持。因此，要求相关人员必须要了解岩土勘察工作基本要求，确保能够全面、及时、有效收集数据，获得基坑开挖范围、地下水类型等信息。在勘察过程中，还需要收集地下含水层渗透性能相关数据，通过数据分析确定施工时地下水位是否会影响基坑支护结构，并制定对应的策略，确保深基坑施工顺利开展。

2.2 明确勘察目标

为确保岩土勘察工作的科学性与准确性，需要相关工作人员明确勘察的具体目标，也就是说对实际工程有所了解。首先，工作人员应全面了解工程项目的性质、结构，并对施工周边环境进行深层次调研，掌握施工周边建筑形式、高度埋深、间距等数据。其次，应加强各部门之间的沟通交流，仔细查询工程相关资料，保障岩土勘察工作的开展。各部门之间应保持数据共享，打通数据壁垒，确保信息互通。再者，明确深基坑软土夹层分布情况。对于地下管线较为密集的区域，还应检查管线分布情况、管线类型、设备埋深。最后，做好水文地质资料的收集，分析深基坑施工现场岩土特点，为后续工程施工提供资料保障，提高深基坑工程质量。

2.3 编制岩土勘察大纲

在深基坑工程岩土勘察工作中，经常容易忽视勘察大纲编制工作，从而制约了勘察工作的开展，影响到后期工程施工质量。对此，必须要结合工程实际，建立健全的岩土勘察大纲编制体系，通过制度推动编制工作落地执行。因勘察大纲可为实际勘察提供有效的指导，因此要求在编制大纲时，全面了解工程情况，对工程设计方案做到心中有数，并能够科学拟定勘察方案，确保岩土勘察更具科学性。同时，大纲需要满足以下要求：①岩土勘察大纲必须要符合深基坑施工作业要求，满足岩土施工技术条件；②结合实际施工优化勘察流程，明确人员分工和职责，推动勘察有序进行。

2.4 全面勘察现场土质情况

土质勘察是深基坑工程岩土勘察的重要内容，通过土质勘察能够为施工提供更加具体、全面的依据，因此必须要高度重视。首先，在勘察土质时，应根据土质特性选择适宜的勘察方法，灵活调整勘察方案，尽可能保证勘察结果精准。其次，在深基坑开挖后，对于未扰动过的岩土可直接观察，并将观察结果与勘察报告进行对比。同时，还需要分析是否存在坑穴、填土、古井等，分析在施工过程中排水是否会造成土质软化。最后，可借助仪器进行勘察，若是勘察时土质特殊，还可以提取适量原土进行实验分析。

2.5 细致勘察侧壁岩土层

在深基坑岩土勘察中还应做好侧壁岩土层勘察，其对于后续施工有着非常重要的作用。在勘察时主要检测基调中侧壁岩土，如岩土组成成分、受力情况等。只有细致进行勘察，才能为深基坑支护设计提供数据支撑，从而提高基坑施工安全系数[3]。值得注意的是，在勘察侧壁岩土层时需要做好周围环境勘察，并与施工测量的数据进行对比，确保数据的准确性，避免偶然因素的发生。

2.6 做好地下水勘察

很多深基坑施工事故与地下水有着极为密切的关系，必须要高度重视地下水对于基坑工程施工的影响。对地下水赋存状况的了解程度是深基坑施工能否顺利进行的重要前提。因此，在施工前查清水文地质条件是极为有必要的。勘察内容主要包括区域性气候资料、含水层分布规律及岩性特征、基坑与附近大型地表水源的距离、各含水层渗透系数等等[4]。具体操作如下：①水文地质勘察孔布置。一个工程场地具体勘察孔可参照表1所示，并结合工程实际适当增减。

表1 水文地质勘探孔数量

需要注意的是，若为线状工程，那么勘察孔应在已开展的岩土勘察基础上确保每500m设置一个勘察孔。②地下水位监测井布置。平面上，地下水位观测孔距离基坑开挖区域不超过8m，且在施工降水时水位最不利的位置布置观测孔。线状工程水位观测孔每1000m应布设1组，且孔径应大于50mm，可以与水文地质勘察孔结合[5]。同时，在地下水位监测时应分层设置，分别对各含水层进行测量。③动态量测地下水位。在量测地下水位时应做到遇水即测；待初见水位后经过一段时间再量测稳定水位，且量测时间间隔应根据地层渗透性进行确定，若是砂土、碎石土时间必须大于0.5h，粉土、粘性土则必须要大于8h[6]；在量测多层含水层水位时，必须要先将被测层与其他含水层隔开。

在地下水勘察中需要注意以下事项：①对于地层划分、地层岩性、颜色、湿度等要进行描述，同时做好地下水层位划分，合理分析地层特性。②当水文地质勘察孔钻探穿过第一层地下水后，应先跟进套管再取土，确保闭水效果。③为确保水文地质勘察孔质量，钻孔垂直度每100m应减小1°。④在完成水文地质勘察钻探后，要及时回填，同时保证回填材料干净无污染。⑤要及时将勘察结果与预测条件进行对比，判断是否需要调整勘察方案。

2.7 准确评价基坑边坡稳定性

在深基坑工程岩土勘察作业中，除做好上述工作外，还需要对基坑边坡稳定性进行准确的评价，以避免在深基坑作业时发生滑坡、塌方情况。对此，在勘察时，相关工作人员必须要全面掌握基坑土体情况，制定措施以更好地应对突发情况，尽可能将事故发生率降至最低。此外，工作人员在评价深基坑边坡稳定性时，应采用定性分析的方式，同时全面考量深基坑岩土内外条件，提高勘察数据的科学性与全面性。

3 深基坑优化设计应用

3.1 工程实例

本项目为高层民用楼，主要用于住宅、商业和地下车库。地下2层，地上拟建27～33层，住宅楼为剪力墙结构，地下车库基础为桩基，埋深16.5m。东西南三面为规划建筑用地，场地周边地势平坦，其中西南两面与江河相邻，北面周边存在大量建构筑物，本项目规划的建筑用地红线与之距离相近，从规划总图来看，最短距离仅10m。工程基坑周长约982m，基坑总面积635800m2，开挖深度为12.5m。

3.2 工作量

本次勘察钻孔共有56个，其中52个为钻孔，取土钻孔和标贯孔各26个，剩余4个为分层测水位孔。一般性勘探孔深为20～70m之间，控制性勘探孔深为80m。

3.3 地层岩性

本工程勘察采用野外钻探与室内土工试验相结合的方式，地层自上而下主要由人工填土（Q4ml）、冲积层（Qal）和残积层（Qel）组成，基坑最深12.5m。在开挖过程中勘察到分布有杂填土、淤泥以及冲击砂层，而基坑底部主要是冲击砂层和残积土。在勘察过程中，测得地下水埋深在0.8～4.8m之间，且受钻孔残留水、施工期间降雨等因素的影响，水位不深。

3.4 深基坑施工工艺流程

本工程深基坑施工工艺如图1所示。

图1 深基坑施工工艺流程

3.5 基坑监测的情况

如表2所示，深基坑支护结构必须要达到如下开挖允许值时，方可进行土方开挖。通过数据分析，本项目基坑变形在规定范围内，因此基坑具备安全性。

表2 深基坑开挖监测项目允许值

3.6 评价重点

3.6.1 附近环境

为确定深基坑支护方案和围护结构位移提供更加详实的数据依据，需要收集项目地下设施、邻近建筑等物料资料，开展调研。在对地下管线进行调研时，应涉及走线、结构、位置、类型等。

3.6.2 基坑边坡状态

在勘察过程中严格按照要求取土样，并对野外取样进行土工实验，通过严谨分析，获得了相对精准的岩土参数，并以此作为基坑边坡状态评估的依据。结合本项目实际情况，拟定基坑支护方案：以1:1坡度向下挖深5m，支护上部采用土钉墙支护，下部则采用灌注桩加锚索。止水帷幕用水泥深层搅拌桩辅以三罐摆喷防渗墙。

3.6.3 基础方案

考虑到本项目住宅、商铺以及地下车库基础相连，但荷载存在差异，长度和类型也各不相同，增加了施工难度。现场钻探时采用多种方式进行原位测试，根据测试结果拟定了经济、安全、合理的基础方案。

4 结语

总而言之，随着我国建筑业的飞速发展，建筑工程规模持续扩大，施工工艺愈发复杂，导致影响建筑工程的因素越来越多。其中深基坑施工是其中一项极为重要的作业，而岩土勘察则是确保工程安全有序进行的重要前提，能够很好地避免地质安全事故的发生。在今后的工作中，应加强对岩土勘察技术的研发，结合具体工程不断优化勘察流程，助力我国建筑行业高质量发展。