特殊情况下工程勘测的注意事项

2015-03-31李兴山

地球 2015年10期

关键词：洞室工程地质勘测

■李兴山

（江苏省地质矿产局第五地质大队江苏徐州 221004）

特殊情况下工程勘测的注意事项

■李兴山

（江苏省地质矿产局第五地质大队江苏徐州 221004）

本文主要针对特殊岩土如湿陷性土、红粘土、软土及混合土等特殊岩土以及高层建筑、桥梁及地下洞室工程等特殊情况下工程地质勘测的要点和注意事项作了简要分析。

特殊工程勘测注意事项

工程勘测时经常会遇到一些特殊岩土，同时，工程勘测也会针对一些特殊建筑工程如高层建筑、桥梁工程、地下洞室工程等开展地质勘测。为了更好的把握在这些特殊情况工程勘测的质量，特针对这些特殊情况下工程勘测的要点和注意事项作一些分析。

1 特殊岩土情况下工程勘测注意事项

殊性岩土是指在特定的地理环境或人为条件下形成的具有特殊的物理力学性质和工程特征，以及特殊的物质组成、结构构造的岩土。常见的特殊性岩土有湿陷性土、红粘土、软土等。如果在此类岩土上修建建筑物，在常规勘察设计的方法下不能满足工程要求，为了安全和经济，因而在岩土工程勘察中须采取特殊的进行研究和处理，否则会给工程带来不良后果。特殊性岩土的种类很多，其分布一般具有明显的地域性。

（1）湿陷性土主要是非饱和和结构不稳定的土，在湿陷性黄土场地进行岩土工程勘察时应查明下列内容，①黄土地层的时代、成因；②湿陷性黄土的厚度；③湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力随深度的变化；④场地湿陷类型和地基湿陷等级的平面分布；⑤变形参数和承载力；⑥地下水等环境水的变化趋势；⑦其他工程地质条件。并结合建筑物特点和设计要求，对场地和地基做出评价，对地基处理措施提出建议。勘察阶段可分为场址选择或可行性研究、初步勘察、详细勘察三个阶段，各个阶段的勘察成果应符合各相应设计阶段的要求。对场地面积不大，地质条件简单的地区可简化勘察阶段。对工程地质条件复杂或有特殊要求的建筑物，必要时应进行施工勘察或专门勘察。

（2）红粘土主要是湿热气候条件下碳酸盐系岩石经过第四系以来的红土化作用形成并覆盖于基岩上，呈棕红、褐黄等色的高塑性土。在工程地质测绘和调查应着重查明以下内容。①不同地貌单元的红粘土和次生红粘土的分布、厚度、物质组成、土性等特征及其差异，并调查当地的建筑经验；②下伏基岩、岩溶发育特征及其与红粘土土性、厚度变化的关系；③地裂的分布、发育特征及其成因、土体结构特征，土体中裂隙的密度、深度、延展方向及其发展规律；④地表水体和地下水的分布、动态及其与红粘土状态垂直向分带的关系；⑤现有建筑物开裂的原因分析，当地勘察、设计、施工经验等。

（3）软土主要有淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。软土具有触变性、流变性、高压缩性、低强度、渗透性弱、不均匀性等工程性质，对工程建设极为不利。在软土勘察时应特别注意勘察软土的成因类型，成层条件，分布规律，层理特征，水平向和垂直向的均匀性；地表硬壳层的分布与厚度，下伏硬土层或基岩的埋深和起伏；固结历史，应力水平和结构破坏对强度和变形的影响；微地貌形态和暗埋的塘，浜，沟，坑穴的分布，埋深及其填土的情况；开挖，回填，支护，工程降水，打桩，沉井等对软土应力状态，强度和压缩性的影响；当地的工程经验等。

2 特殊工程情况下的工程勘测的注意事项

仅针对高层建筑工程、桥梁工程以及地下洞室的工程地质勘测的注意事项作一些说明。

2.1 高层建筑工程

高层建筑基底荷载大，每增加一层，基底平均压力大约增加12～15kPa，10层以上建筑物都超过180～200kPa。由于建筑物荷载大，因而所需考虑的地基影响深度也大，并且由于建筑物可能产生较大的沉降，必须考虑地基的不均匀性而产生差异沉降(倾斜)的可能性。桩、墩基础要选择经济合理的桩基类型、查明持力层和软弱下卧层的分布，分层提出桩周摩擦力及桩端持力层的承载力。查明地下水类型、埋藏情况、渗透性、腐蚀性以及地下水的季节性变化幅度，判断基坑开挖降低地下水位的可能性和对已有的相邻建筑的影响，提供降低地下水位的有关资料，必要时提出降水方案。要注意施工过程中的基坑开挖、人工降低水位、打桩震动和噪声以及建筑物建成后地基沉降对相邻建筑物的影响等。设防烈度大于或等于6度的地区，应对场地土类型、建设场地类型作出判定；设防烈度7～9度地区，应对其地基液化、震陷、震动强度、地震影响系数进行详细分析，并做出可靠的结论。

2.2 地下洞室工程

地下洞室是指建筑在地面以下及山体内部的各类建筑物。由于地下洞室完全被包围在岩土体介质中，它的安全、经济和正常使用与其所处的工程地质环境密切相关。地下洞室总体位置应选在区域稳定性较好，地震活动相对稳定，工程场区无区域性断裂通过，第四纪以来没有明显构造活动地段。建洞山体应选择山形完整，冲沟、滑坡、崩塌不发育，山体高度或土层厚度能满足工程需要的地段。洞室应尽量选择建在地层岩性均一、厚度大、产状稳定，构造裂隙间距大、组数少，风化轻微、强度较大的岩层中。

地下洞室工程地质勘察要点主要有，搜集已有资料，通过物探和工程地质测绘，初步查明各拟选方案的地质条件；查明所选洞址的洞口及围岩的工程地质条件；分段进行围岩分类，为设计支护结构和确定施工方案提供依据。配合导洞或毛洞的开挖进行工程地质测绘。测定围岩的变形和松弛范围，对将开挖地段可能出现的不良地质现象做好施工的超前地质预报。

2.3 桥梁工程

桥梁工程地质勘察一般有两项内容：一是选择工程地质条件较好的桥位。二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察，为桥梁及其附属工程的设计和施工提供地质资料。其勘测要点主要有查明桥位区地层岩性、地质构造、不良地质现象的分布及工程地质特性。探明桥墩台地层的覆盖层及基岩风化层的厚度、岩体的风化与构造破碎程度、软弱夹层情况和地下水状态。测试岩土的物理力学性质，提供地基的基本承载力、桩壁摩阻力、钻孔桩极限摩阻力。对边坡及地基的稳定性、不良地质现象的危害程度和地下水对地基的影响程度作出评价。结合设计要求，对沿线筑路材料场进行复查。对地质条件复杂的桥基或特大的塔墩，锚锭基础应采用综合勘察。