马明强

【摘要】高层建筑钻孔灌注桩桩基持力层的选择直接影响到建筑物的建设工期、工程造价及使用安全，而钻孔灌注桩桩基持力层主要根據桩基施工勘察来确定。依据经验，在桩基施工勘察中对岩体完整程度的判定主要依据岩芯采取率来确定。该文以本人负责的某高层住宅小区勘察为例，详细介绍了保证岩溶地区桩基施工勘察质量的几个关键点的控制。

【关键词】钻探进尺；岩芯采取率；桩基持力层

前言

随着我国经济建设的高速发展，城市人口迅速膨胀。有限的城市土地，要容纳迅速膨胀的城市人口，高层建筑就成为城市工程建设的主流。由于许多城市岩土工程条件一般，天然地基难以满足高层建筑对地基承载力的要求，钻孔灌注桩成为了高层建筑普遍采用的基础形式。为准确选择钻孔灌注桩桩基持力层，确保钻孔灌注桩的质量，保证桩基施工勘察质量是关键。该文结合本人实践就保证岩溶地区桩基施工勘察质量五个关键点的控制详述如下。

1.钻机就位

钻机就位的准确与否直接影响到桩基施工勘察质量。我们都明白，桩基施工勘察就是为确定钻孔灌注桩桩基持力层，确定桩底标高进行的钻探。每个钻孔对相应的灌注桩负责，一个钻孔出错就意味着一颗灌注桩可能存在风险，所以我们首先要确保钻机就位后，钻孔位于灌注桩的中心。另外，我们还要确保钻机各个部位的垫板合适，保证钻机机上钻杆的垂直度及钻机能够平稳钻进，切忌钻机正常机械震动时发生滑移，甚至倾斜、倾覆。若钻机不能平稳钻进或机上钻杆的垂直度不够势必难以保证岩芯采取率，从而影响技术人员对岩体完整性的判断，不利于确定合理的桩底标高和桩基持力层。

2.基岩面的确定

基岩面以下的每个位置都有可能成为钻孔灌注桩的桩底标高，所以进入基岩就是进入桩基施工勘察的关键钻探段。从进入基岩开始，我们必须严格按照《建筑工程地质勘探与取样技术规程》（JGJ/T87-2012）控制回次进尺，详细记录钻探进尺情况、漏水情况，岩芯采取率，并及时与钻探所得岩芯对照，以更加准确的对岩体的破碎程度、完整性做出判断，为确定合理桩底标高及桩基持力层提供有利证据。一旦我们基岩面判断出现失误，将直接影响到技术人员对岩芯采取率的统计，错误的岩芯采取率会导致对基岩完整性的错误判断，也就无法确定正确的桩底标高和桩基持力层。

3.基岩中岩芯采取率的确定

《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）中明确规定：对于大直径嵌岩钻孔灌装桩，必须确保桩底以下3倍桩径且不小于5m范围内岩石的完整性。由于岩石深埋于地下，其完整性我们难以宏观的看到，此时基岩中岩芯采取率成为反应岩石完整性的重要指标。概括的讲，岩芯采取率受到岩体本身完整性（内因）和钻探操作、人员判断（外因）两个主要方面的影响。

内因方面一般存在四种情况：

1）岩体岩溶强发育区，溶沟、溶槽、岩溶裂隙及溶洞分布密集，彼此交叉连通，岩体呈千疮百孔状，此时的岩体完整程度分类属于破碎、极破碎。钻进时进尺不连续，时快时慢，甚至直接掉钻。这种情况岩芯采取率很低，大约10%～30%，该层位不可作为端承桩的桩基持力层。

2）岩体岩溶中等发育区，绝大部分岩溶裂隙和构造裂隙被方解石脉充填，岩体完整程度分类属于较破碎～较完整。钻进时由于钻具的高速旋转及钻机振动，原在原位状态充填完好的裂隙或闭合裂隙会张开，致使岩芯呈碎块状、短柱桩，岩芯之间相互磨损消耗严重，岩芯采取率偏低。另外，碎块状岩芯容易卡钻、堵钻，致使钻头不能有效切割底部基岩，造成岩石切割岩石的尴尬情况发生，这样既不利于进尺，又因岩芯消耗严重难以保证岩芯采取率。这种情况岩芯采取率大约40%～50%，该层位不宜作为桩基持力层。

3）岩体岩溶微发育区，岩体本身受地质作用影响处于高应力状态。钻具对岩体进行切割后，岩体应力释放，岩芯呈饼状。此时由于钻具的高速旋转，岩芯消耗也比较严重，岩芯采取率大约50%～60%，该层位作为桩基持力层需仔细研究讨论。

4）岩体岩溶微发育区，岩体本身应力处于正常状态，岩体完整程度分类属于较完整～完整。钻进进尺平稳连续，岩芯呈短柱状、柱状，岩芯采取率可达到80%以上。该岩体是很好的桩基持力层。

外因方面比较复杂，主要有四个方面的因素：

1）钻机平稳，机上钻杆垂直度满足要求时，就容易保证岩芯采取率。若钻机易发生振动滑移，甚至倾斜或机上钻杆倾斜过大，就难以正常钻进。这样既影响钻进速度又不利于保证钻探质量，影响岩芯采取率，影响对岩体完整性程度的判定。

2）钻头的胎体硬度及磨损情况也影响着岩芯采取率。当钻头胎体硬度合适且处于六-九成时，钻头的切割效果最佳，进尺快，岩芯消耗少，岩芯采取率高。相反，钻头则切割效果差，甚至难以进尺，岩芯消耗大，岩芯采取率偏低。此时的岩芯采取率不能正确反应岩体的完整程度。

3）钻进给水量也直接影响钻探质量。当给水量充足时，能及时带走钻进形成的岩粉，钻头能与底部基岩充分接触，切割效果明显，进尺快，岩芯采取率高。相反，水量不充足时，部分岩粉黏连在钻头上或覆在底部基岩上，严重影响了钻头对基岩的切割，增加了岩石之间、岩石与岩粉之间的磨损消耗，进尺慢，岩芯采取率偏低，影响了对岩体完整性的判定。

4）钻探人员及技术人员的业务水平也左右着岩芯采取率的确定。首先钻探人员在停钻，准备上管时，应停水，间断性的干钻几圈，确保岩芯从根部裁断且已牢固装进钻具，切忌从中间某一部位裁断，使得钻探段岩芯不能够全部采取上来，影响岩芯采取率的量测。其次，在上管和钻杆拆卸过程中，要保证连续平稳，不要发生较大幅度晃动，以免岩芯脱落，导致采取的岩芯不能正确反应实际的岩芯采取率。进行编录的技术人员更应该详细了解各个环节操作对岩芯采取率可能造成的潜在影响，切忌简单的套用公式，直接量测采取所得岩芯及钻进回次进尺换算岩芯采取率，应结合钻探进尺情况、本回次及前、后回次所采取岩芯情况及钻探进尺情况综合分析确定每一回次的岩芯采取率。

总之，岩芯采取率是定量评价岩体完整程度的重要指标。作为岩土工程技術人员应综合运用所学知识及实践经验，仔细分析、推断并量测相应数据，以最终确定合理的岩芯采取率，使其能较准确的反应岩体的完整程度，为科学的确定桩底标高和桩基持力层提供有利依据。

4.勘察终孔深度的确定

前述中每一钻孔为相应的灌注桩桩长确定提供依据。但实际岩土工程问题中，灌注桩之间有着密不可分的联系，最终桩底标高及桩基持力层的选择应从整体考虑。因此，钻孔深度的确定也应该参照周边钻孔，合理确定其终孔深度。例如，在本工程中计划按连续揭露6m较完整中风化岩石为终孔条件。1号钻孔10.0m入岩，10.0-14.8m为较完整中风化岩石，14.8-17.2m为岩溶强发育段，17.2-23.2m为较完整中风化岩石，钻孔终孔深度为23.2m。但在2号钻孔（紧邻1号钻孔，水平距离2.4m）也是10.0m入岩，10.0-16.0m为较完整中风化岩石，若此时停钻，钻孔终孔深度为16.0m显然是欠妥的。桩基施工勘察中，钻孔直径约75-91mm，灌注桩桩径为600-800mm，甚至桩径更大。显然勘察钻进中遇到的岩土工程条件与灌注桩施工中遇到的岩土工程条件难以完全一致。而且从1号孔钻探结果看，在14.8-17.2m处为岩溶强发育段，据此推断在2号孔16.0m以下不远处可能也存在岩溶强发育段，故2号钻孔应适当加深，而不能简单的依据揭露连续较完整中风化岩石6m作为终孔条件，应参考2号钻孔及周边其它钻孔资料综合确定终孔深度。其它钻孔逐一类推，以为最终确定桩底标高及桩基持力层提供充分且准确的勘察资料。

5.保存岩芯照片与施工资料相互印证

钻探所采取岩芯编录完成后，应详细拍照留存和选样留存。待灌注桩施工时，综合运用编录资料、勘察报告和岩芯照片等及时与施工中遇到的岩土工程问题进行比对。这样既有利于验证当初勘察时所做推断及判定的准确与否，又能够有针对性的指导灌注桩施工。同时还能总结经验，更好的应用于以后的桩基施工勘察，有助于技术人员做出更合理准确的判定，提供更加合情合理，更加接近实际的勘察报告，提出更加科学的建议。

结束语

本桩基施工勘察项目共8栋高层住宅楼，共布置钻孔542个。钻孔灌注桩施工完成后，对每栋住宅楼随机抽取一组（3颗桩），共24颗桩进行载荷试验，试验结果沉降量在1.7-3.2mm之间，均满足要求。这充分说明了桩基施工勘察的准确性，说明了在桩基施工勘察中我们针对关键点控制合理，措施得当，最终得出的结论和提供的建议科学可行。

地域性是岩土工程的主要特点之一，不同地域有着不同的岩土工程问题条件。敬盼各位同行针对不同地域、不同的岩土工程条件提出控制桩基施工勘察质量所采用的好的方法和措施，共同探讨，共同进步，为更好做好勘察工作贡献自己的力量。

参考文献

[1]工程地质手册（第四版）.

[2]《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（2009年版）.

[3]《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）.

[4]《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）.

[5]《建筑工程地质勘探与取样技术规程》（JGJ/T 87-2012）.

[6]王诚东.浅谈深基坑中岩土勘察技术要求[J].中国房地产业.2015.7