工程地质条件勘察在岩土工程调查中的应用

张 伟

（安徽省地质矿产勘查局313地质队, 安徽六安 237010）

岩土工程调查是建设工程安全施工的基础, 也是查明拟建区域工程地质条件的主要方法。工程地质条件勘察是岩土工程调查的重要组成部分, 只有充分了解拟建区域的工程地质条件, 才能结合岩土体物理力学性质编制出合理的方案, 为进一步展开治理或建设提供指导[1]。本文以某拟建工程的岩土调查为例, 分析工程地质条件勘察在岩土工程调查中的应用。

1 拟建区岩土体特征

岩土体特征研究是分析岩土结构的基础, 也是编制建设方案的重要参考依据。因此, 在岩土工程调查中必须查明拟建区域的岩土体特征。如某拟建区内岩土体可分为：

①杂填土：颜色混杂, 以褐黄、褐红、褐灰色为主, 夹杂灰褐、灰黑、砖红等色, 松散—稍密, 湿。浅部成份主要由碎石、砼块、砖砾等建筑垃圾混少量粘性土组成, 下部以粘性土混碎石, 少量建筑垃圾为主, 组成份复杂, 局部底部为30cm耕植土。重型动力触探锤击数（修正）N=1.0～13.2击, 平均6.0击。

②粘土：褐红、褐黄色夹灰黑色, 硬塑状态为主, 局部可塑, 饱和, 中等压缩性。零星含少量黑色铁锰质结核及砾石颗粒, 局部夹粉质粘土薄层, 局部段底部夹15～25cm可偏硬塑状有机质粘土, 切面较光滑, 韧性高, 干强度高。标准贯入试验锤击数N=4.7～11.7击, 平均8.4击。

③粉土：灰色、褐灰色, 稍密, 湿, 中等压缩性；局部段夹粉砂或粉质粘土条纹, 偶见胶结团块或姜结石, 摇震反应中等。标准贯入试验锤击数N=5.1～11.2击, 平均8.8击。

③-1粘土：灰色、浅灰色、褐灰色, 可塑状态为主, 局部软塑, 饱和, 中等压缩性为主, 局部高压缩性。层内局部段夹粉质粘土薄层, 韧性高, 干强度高。标准贯入试验锤击数N=2.6～9.2击, 平均5.6击。

③-2有机质粘土：褐黑、灰黑色, 可塑状态为主, 局部为软塑, 饱和, 高压缩性。有机质含量3.7%～13.1%, 平均7.4%, 局部段夹泥炭质土或含有机质粘土薄层。标准贯入试验锤击数N=3.9～7.9击, 平均5.5击。主要以透镜体或薄层状分布于地基土上部, 仅场地南部少数钻孔揭露。

④粉质粘土：灰色、兰灰色、褐灰色, 可塑状态为主, 局部软塑状态, 饱和, 中等压缩性为主, 局部段高压缩性。层内局部段略含有机质, 夹粘土薄层, 切面较光滑, 韧性中等, 干强度中等。标准贯入试验锤击数N=2.9～9.5击, 平均6.2击。

④-1粉土：灰色、兰灰色、浅灰色, 稍—中密, 湿, 中等压缩性。局部段夹粉砂、粉质粘土薄层, 偶见胶结团块, 质较硬, 摇振反应中等, 韧性低, 干强度低。标准贯入试验锤击数N=6.4～13.0击, 平均9.4击。

④-2有机质粘土：黑色、灰黑色, 软塑状态, 局部可偏软塑, 饱和, 高压缩性。有机质含量2.5%～31.2%, 平均8.6%, 局部夹泥炭质土或含有机质粘土薄层。标准贯入试验锤击数N=3.6～7.2击, 平均4.5击。

⑤粉土：浅灰色、兰灰色、灰色, 中密为主, 局部稍密, 湿, 中等压缩性。局部夹粉质粘土条纹及粉砂薄层, 偶见胶结块或姜结石颗粒, 摇振反应中等—慢, 韧性低, 干强度低。标准贯入试验锤击数N=6.3～18.2击, 平均12.4击。

⑤-1粉质粘土：灰色、褐灰色, 可塑状态, 饱和, 中压缩性, 局部段为粘土薄层, 切面较光滑, 韧性中等, 干强度中等。标准贯入试验锤击数N=5.6～7.4击, 平均值N=6.7击。主要以薄层或透镜体形式分布。

⑥粉土：浅灰色、灰色、浅兰灰色, 中—密实状态, 湿, 中等压缩性。局部夹粉砂薄层或粉质粘土条纹, 偶见胶结团块, 摇振反应慢, 韧性低, 干强度低。标准贯入试验锤击数N=9.8～23.1击, 平均16.6击。

⑥-1粘土：灰色、浅兰灰, 可塑状态, 饱和, 中等压缩性。局部段夹粉质粘土薄层, 偶见姜结石颗粒, 切面光滑, 韧性高, 干强度高。标准贯入试验锤击数N=5.8～9.8击, 平均8.2击。

⑥-2泥炭质土：黑色, 可偏软塑状态为主, 局部软塑, 饱和, 高压缩性为主, 局部中等压缩性, 局部段为有机质粘土薄层, 有机质含量5.2%～48.7%, 平均16.90%, 质较轻, 干强度低。标准贯入试验锤击数（修正）N=6.3～8.4击, 平均7.4击。主要以透镜体或薄层状分布, 全场部分钻孔有揭露。

⑦粉土：灰色、褐灰色、密实状态为主, 局部中密状, 湿, 中压缩性, 局部段为粉砂薄层, 偶见少量姜结石及胶结团块, 摇震反应慢, 韧性低, 干强度低。标准贯入试验锤击数N=12.6～25.2击, 平均值N=19.2击。

⑦-1粘土：灰色、浅兰灰色, 可塑状态为主, 局部硬塑, 饱和, 中等压缩性。层内局部段夹粉质粘土或含有机质粘土薄层, 切面光滑, 韧性高, 干强度高。标准贯入试验锤击数N=6.3～14.7击, 平均10.2击。

⑦-2泥炭质土：黑色、灰黑色, 可偏软塑为主, 局部软塑, 饱和, 高压缩性为主, 局部中等压缩性。局部段为有机质粘土薄层, 有机质含量5.6%～21.0%, 平均12.40%。标准贯入试验锤击数N=6.3～7.7击, 平均6.8击。主要以透镜体或薄层形式分布, 全场部分钻孔有揭露。

2 特殊岩土体特征

特殊岩土体特征研究是工程地质条件勘察中的重要组成部分, 是提高岩土工程调查质量和重要指标, 也是防治安全施工问题的前提[2-3]。因此, 加强特殊岩土体特征的研究至关重要。如某拟建区域的特殊性岩土主要有人工填土、软弱土及液化土层, 其特征如下：

（1）人工填土：拟建场地内填土主要为地表分布的①层杂填土, 呈松散—稍密状, 浅部成份主要由碎石、砼块、砖砾、粘性土等组成, 组成份复杂, 主要因拆迁挖除旧房基础回填整平形成, 地表松散状杂填土现已基本清除；中下部以粘性土混碎石, 少量建筑垃圾为主, 局部底部为30cm耕植土。该土层后期基坑施工时将被挖除, 仅基坑侧壁分布, 由于该土层成分复杂, 密实度不高, 因此, 应对基坑侧壁出露段进行清理并支护, 保证基坑侧壁安全。

（2）软弱土：拟建场地内分布有第四系饱和软土地层, 主要分为两类, 一类为地基土浅部③-1层、④-2层有机质粘土, 呈软—可塑状, 具高压缩性, 力学强度低, 对基坑开挖不利；第二类为地基土中下部⑥-2层、⑦-2层泥炭质土, 可偏软塑状为主, 局部软塑, 高压缩性为主, 局部中等压缩性, 力学强度相对第一类软弱土相差不大, 以透镜体或薄层形式分布。第二类软弱土位于基坑开挖深度以下, 对基坑不利影响较小。

（3）液化土：地基土0～20m分布有③层、④-1层、局部⑤层液化粉土, 上述土层局部厚度分布较大, 分布连续, 对基坑工程有不利影响, 主要表现在以下两点：其一, 当基坑使用时间较长时, 周围较大的震动（如桩基施工、重车通行等）可能导致液化土产生液化；其二, 基坑使用过程中突发事件（如地震等）也可能导致液化, 砂土液化后将危及基坑的整体稳定。

3 拟建场地工程地质条件评价

3.1 饱和砂土液化评价

根据上文论述可知, 拟建区域内地基土20m深度范围内揭露有③层、④-1层及⑤层饱和粉土, 初判具液化潜势；根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010, 2016年版）相关条款, 利用标准贯入试验判别法, 按抗震设防烈度为8度对场地内28个钻孔进行了地震液化判别, 获得16孔不液化、12孔轻微液化；液化点在场内无规律分布, 液化指数0.01～4.99。③层粉土、④-1层粉土、局部⑤层粉土, 均为液化土层。综上所述, 认为拟建场地地基在8度地震烈度下为轻微液化等级。

3.2 软土震陷评价

根据拟建地下室埋置深度（-17.4m, 标高1872.80m）得出：地下室施工时, 地基土上部③-1层有机质粘土及④-2层有机质粘土将基本被挖除, 不存在软土震陷危害；地基土中部⑥-2层、⑦-2层泥炭质土, 上述土层呈可偏软塑状为主, 局部软塑状态, 虽以透镜体或薄层状分布, 但⑥-2层、⑦-2层最大分布厚度达3.2～3.7m, 若采用桩基, 桩端持力层以上存在分布连续的⑥-2层及⑦-2层泥炭质土软弱土层时, 桩基设计应考虑软弱土长期固结沉降对桩体产生负摩阻力和地震时软土震陷的不利影响；地基土下部局部分布有⑦-2层泥炭质土, 可塑状态为主, 以透镜体形式分布, 分布不连续, 埋深位于107.20～108.40m, 揭露厚度1.50～1.60m, 可不考虑地震时软土震陷的不利影响。

4 结束语

综上所述, 工程地质条件勘察是岩土工程调查中的重要组成部分, 是拟建工程设计的主要数据支撑。因此, 加强岩土工程勘察中的工程地质条件分析是至关重要的, 也是确保拟建工程安全施工的保障。本文以实例为研究对象, 从岩土体特征、特殊岩土体和工程地质条件评价等方面讲述了其应用, 并在实际工程建设中取得了较好的应用成效。此外, 工程地质条件受水文地质条件的影响较为明显, 二者之间是相互作用的。因此, 在实际工作中, 应将工程地质条件研究和水文地质条件研究密切联系在一起, 才能获得更加精确的岩土工程参数。