岩土工程勘察外业技术措施与分析评价应用探究

梁林柯

摘 要：岩土工程勘察工作是工程项目建设的基础工作，是工程设计和施工的重要前提。结合乌当区松溪河环溪河水生态环境综合治理项目温泉南路2#桥岩土工程勘察应用实例，从勘察工作方法、勘孔布置及主要工作量等方面对外业技术措施进行了分析，并从场地稳定性及适宜性评价、场地地下水和地表水评价、岩土工程参数分析评价、地基基础方案分析等方面，对勘察分析评价工作进行了总结和探讨。

关键词：岩土工程；勘察；外业技术措施；分析评价

中图分类号：TU412                                 文献标识码：A                                文章编号：2096-6903（2023）05-0095-03

0 引言

乌当区松溪河环溪河水生态环境综合治理项目总规划总建筑用地面积38 900.2 m2，总规划建筑面积187 850.8 m2。其中温泉南路道路工程全长1 225.357 m，路宽18.00 m，道路分为左右两幅，每幅宽7.00 m，左右幅人行道宽2.00 m，为双向四车道。

根据设计方案可知，温泉南路在里程桩号K0+919.512～K1+120段左右幅设计为桥梁（2#桥），2#桥全长200.488 m，设计荷载为城-A级，设计安全等级一级，结构形式为混凝土梁式桥，全宽9.0 m。桥台（墩）拟采用桩基础，设计柱荷载值20 000 kN/柱，拟建物对沉降敏感。大桥重要性等级为一级。该场地地质情况、地形地貌较复杂，故场地复杂程度等级为二级；岩土种类较多，不均匀，性质变化较大，场地岩土条件等级为二级，因此将温泉南路2#桥的岩土工程勘察等级定为甲级。

1 岩土工程勘察外业技术措施

1.1 勘察工作方法

温泉南路2#桥岩土工程详勘工作，是以野外地质调查、测绘、工程地质钻探为主，辅以工程测量、钻孔水位观测、室内岩土试验及原位测试等综合勘察手段和方法，对场地的不良地质现象、地基岩土构成及场地地下水的埋藏条件等情况进行了全面细致的了解[1]。

详勘工作主要包括：①地表地质调查。②岩芯钻探，钻探施工采用6台XY-100/150/200型油压回转钻机进行施工，勘探点布置及钻进深度按设计要求及规范执行。③岩土样试验。现场共采集8件岩芯样、2件水样，送检测中心作室内常规试验。④钻孔声波测试。对场地内的钻探孔逐桩进行了声波测试，测点间距为0.20 m，共测试钻孔26个，测试井段长782.5 m，测试点3913点。⑤测量放孔。在测量控制点的基础上，根据设计柱位图资料，使用GPS测绘仪进行钻孔定位及孔口高程测量。⑥简易水文观测。于全部钻孔施工结束24 h后对钻孔内水位进行观测。⑦资料整理。岩土工程勘察室内资料整理共完成建筑物总平面布置图1张，工程地质剖面图16张，钻孔柱状图26张，岩土工程勘察报告1份。

1.2 勘察工作布置及完成情况

根据设计提供的桥桩位图，按一桩一孔进行钻探。钻孔布置在桥轴线其两侧，在桥台（墩）基础轮廓线的周边或中心布孔，2#桥总共布孔26个钻探孔。钻孔深度根据设计提供的最大单桩荷载进行控制[2]。桥梁桩基钻孔深度不小于15.0 m，对于挖方段的桥梁桩基，钻孔在最低层路面设计标高以下的深度不小于15.0 m。对于一个群桩承台地面存在较大高差的桩基，钻孔应保证最低点标高以下的深度不小于15.0 m。

通过踏勘、资料收集、调查走访等获悉，结合桥墩（台）荷载、预估岩石地基承载力基本容许值及桥梁基础的嵌岩要求综合考虑，桥梁钻孔深度控制在基底以下且河床以下中风化基岩不小于20.0 m，控制性钻孔按规范要求需比一般性钻孔加深3.0～5.0 m。本次岩土工程勘察主要工作完成量详见表1。

2 岩土工程勘察分析评价

2.1 场地稳定性及适宜性评价

根据现场勘察结果可知，场地地形起伏较大，局部坡陡，地层岩性变化较大，岩体为单斜构造。拟建桥梁通过地段及附近无活动性断层、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等不利于工程的不良地质现象及地质构造[3]，适宜拟建桥梁的建设。

根据地表调查和钻探可知，场地内除岩溶外，无活动断层发育，场区无滑坡、崩塌、泥石流和地裂缝等不良地质灾害现象[4]。场地第四系覆盖层厚度0.0～15.7 m，主要由素填土、粉质粘土构成，无液化土层存在。拟建场地属抗震不利地段。场地下伏基岩抗压强度高，地层分布连续，是良好的地基持力层。

综上所述，擬建场地稳定，适宜建设。

2.2 场地地下水和地表水评价

拟建场地地势相对较高，松溪河流等地表水对拟建桥梁基础施工影响小，为避免雨季雨水迅猛，增加基坑积水量，增加施工难度，建议在基础施工周边设置合理，相互连通的排水沟渠，并做好排水设施。根据钻孔水位测试，场地为地下水径流区，具有水位埋藏浅、分布不均匀、水量差异性大，局部水量较大等特点。场地内局部孔桩开挖较深，深基础施工时存在基底涌水的可能，须采取有效的安全防护措施，确保施工安全。同时注意采取有效抽排水措施，防止抽排水对其周边环境产生不利影响[5]。

据区域水文地质资料，拟建场地为地下径流区，大气降水为地下水主要补给源，其腐蚀性评价详见表2、表3。

结合当地工程经验，场地地表水水质类型与其赋存地层岩性有关，场地环境类别属Ⅱ类湿润区，环境水和土对混凝土结构具微腐蚀性。

2.3 岩土工程参数分析评价

考虑勘察工作时对土样产生的不利影响，并结合钻探揭露地质情况、附近基岩露头、样品测试结果，考虑到拟建场地岩石特征，结合当地建筑经验，地基承载力特征值详见表4。

2.4 地基基础方案分析

勘察作业及试验结果表明，场地素填土层，表层分布，厚度不均匀，不应作桥梁地基持力层。持力层主要为粉质粘土，局部分布强风化灰岩，分布于基岩表层，风化较强烈，纵向厚度变化大，局部分布，不选作桥梁的地基持力层。中风化灰岩厚度大、连续，为理想的地基持力层。

2.4.1 基础方案建议

本次勘察，局部地段覆盖层较厚，基岩埋深相对较深，建议以中风化基岩作为桥台（墩）的地基持力层，基础形式根据地基持力层埋深和结构荷载，建议采用桩基础，基底嵌岩深度建议至有效持力层下不小于桩身直径的3倍。由于场地处于原温泉路旁，地势较陡，作业面相对受限，建议采用人工挖孔灌注桩。同一桥台（墩）基础埋置高差不宜过大，且施工工艺应统一。

2.4.2 桩基础评价

场地覆盖层主要为素填土，局部厚度较大，不连续，局部地段土层较深，桩基穿过的土层较厚，对桩基施工有较大影响，故应加强孔桩护壁。据钻探揭露，场地溶洞、溶沟、溶槽中等发育，岩面起伏较大。桩端置于岩层面隆起或斜面处时，有导致滑移的可能。在桩底应力扩散范围内有浅埋岩溶洞隙，必须进行地基基础处理，确保桩底岩体的稳定性。中风化岩分布较连续，厚度较大，岩石地基承载力特征值较高，对桩基础的稳定性有利[6]。

场地覆盖层主要为素填土，厚度0.0～15.70 m，平均厚度为5.60 m，素填土结构松散，成桩条件较差，在桩基施工期间可采用间隔开挖、排桩跳挖、多节护壁等施工措施[7]。由于场地处于原温泉路旁，地势较陡，作业面相对受限，建议采用人工挖孔桩。场地地势较为陡峭，需场平后方可进行基础施工，弃土及时清运，交通便捷，施工条件较好。

3 结束语

乌当区松溪河环溪河水生态环境综合治理项目温泉南路2#桥，因场地处于岩溶地区，且岩溶中等发育，受钻探点孔径影响，所揭露地质现象有限，桩基施工中，出现半岩半土或基岩面推迟及提前出现的情况，均属正常现象。地勘建议持力层标高为建议值，具体位置应以现场验槽为准。桩端全断面嵌岩，保证地基稳定。

场地岩溶中等发育，桩基施工（特别是大于10 m的桩位和穿过溶洞段）中，溶洞及深溶沟段在施工时易形成涌土和涌水现象，应制定专门的施工方案和施工人员安全措施（即有关应急防护预案），并加强护壁措施，严格按照倒挂护壁法施工，确保施工人员安全与成桩质量。由于个别柱位桩长较长，若相应地下水水量较大，应首先施工该类孔桩，并加强护壁强度，作抽降地下水井点，以便其余桩孔施工。孔桩涌水主要来自上层滞水、大气降水及基岩裂隙水，可采用明沟集中排水于场地外，作好四周地面的疏水、截排水工作。

对桥台基坑边坡稳定性分析后，若边坡不稳定，根据拟建场地环境、地形、地质条件，从安全、施工管理和经济性的角度考虑[8]，建议采用锚喷或挡墙进行支护处理。基础施工爆破会影响周边建筑物稳定性，建议采用人工凿进或控制爆破，确保周边建筑物穩定安全。场地岩体层面裂隙、构造裂隙、隐节理较为发育，人工的剧烈扰动将破坏岩体完整性，降低地基承载力。基础基坑施工，距基础埋深1.0 m范围内，岩石开挖，严禁爆破。桩基建议采用人工挖孔桩，桩基础底面嵌岩深度不应小于3d。基础开挖到持力层后应加强现场验槽。

参考文献

[1] 岳家明，张正鑫，周薇.岩土工程勘察常见问题及其优化措施研究[J].交通世界，2022（18）：170-172.

[2] 孙健.徐州地铁上盖物业岩溶地质勘察及嵌岩桩施工管控技术研究[D].徐州：中国矿业大学，2021.

[3] 吴凯，殷博.浅谈建筑的岩土工程勘察[J].河南科技，2021，40 （18）：112-115.

[4] 万小乐.综合勘察方法在城市地下车站岩溶勘察中的应用[J].城市地质，2022，17（3）：346-354.

[5] 邓海荣.岩溶地区滑坡勘察中综合勘察方法的应用[J].价值工程，2022，41（22）：91-93.

[6] 李欣涛.唐山岩溶地基工程地质勘察技术分析[D].唐山：华北理工大学，2020.

[7] 王宏刚，李艳春.公路岩溶地区桥梁桩基的勘察设计[J].交通世界，2021（26）：139-140.

[8] 彭勇.边坡工程地质特性及稳定性评价——以石阡县环五方国际路网工程龙凤路为例[J].江西建材，2022（4）：114-115.