深基坑工程巖土工程勘察工作分析

郭豐佐

（山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南 250014）

國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對建筑業(yè)與建筑工程提出了更高的要求，基坑工程項目在復(fù)雜的自然環(huán)境中進(jìn)行，此過程中存在大量的不確定因素。開挖工期長、施工難度大、現(xiàn)場施工條件差等特點導(dǎo)致工程建設(shè)中出現(xiàn)了很多安全事故，造成了不可挽回的損失。因此，加強(qiáng)對工程的勘察工作具有重要的意義，可以為基坑工程支護(hù)方案制定提供依據(jù)，減少工程事故的發(fā)生，確保工程建設(shè)順利高效開展。

1 深基坑施工工程的安全施工

目前學(xué)術(shù)界將深基坑定義為開挖深度超5m的基坑，深基坑工程風(fēng)險包括人員風(fēng)險、經(jīng)濟(jì)管理風(fēng)險、工程環(huán)境風(fēng)險等。風(fēng)險具有勘察設(shè)計的局限性、基坑支護(hù)工程的臨時性、環(huán)境的敏感性及實施過程的動態(tài)性等特征，勘察設(shè)計理論及勘察設(shè)計人員水平及經(jīng)驗對基礎(chǔ)工程建設(shè)質(zhì)量有很大影響。1999年我國頒布了《建筑工程基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》，為實施建筑深基坑工程提供了良好的技術(shù)指導(dǎo)意見。但不同地區(qū)土質(zhì)水文條件不同，深基坑壓力計算、土體變形及基坑穩(wěn)定驗算等計算理論不完善，導(dǎo)致深基坑工程勘察缺乏準(zhǔn)確性。自20世紀(jì)50年代以來，巖土工程風(fēng)險研究逐漸取得了一定的成果，我國巖土工程可靠性研究始于20世紀(jì)70年代末。目前許多管理單位在深基坑工程風(fēng)險管理中存在不完善不規(guī)范的現(xiàn)象，深基坑工程風(fēng)險研究在理論及實際應(yīng)用中有待進(jìn)一步完善。

高層建筑與地下空間深基坑工程常建在城市鬧市區(qū)，因深基坑工程復(fù)雜性及臨時性特點，其設(shè)計施工涉及范圍廣，管線復(fù)雜，深基坑支護(hù)設(shè)計與施工素質(zhì)復(fù)雜，在基坑工程施工中常因多種原因產(chǎn)生各種工程事故。深入研究客觀分析基坑工程建設(shè)安全事故原因，提出有效的工程安全事故預(yù)防措施是解決此問題的重點。

通過對深基坑工程安全事故案例分析，可根據(jù)工程安全事故發(fā)生表現(xiàn)形式不同，分為因支護(hù)失穩(wěn)、基坑底部隆起等類型?；又ёo(hù)樁斷樁指因基坑開挖中，樁體設(shè)計強(qiáng)度不足而產(chǎn)生由中間折斷。支護(hù)結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)指因設(shè)計事物，造成支護(hù)結(jié)構(gòu)插入土體深度不足，被動壓力過小，發(fā)生整體滑動失穩(wěn)。基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)整體倒塌指開挖中施工因設(shè)計失誤導(dǎo)致支護(hù)樁入土過淺，支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生整體倒塌的事故。此類安全事故會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，在施工中應(yīng)特別注意。支護(hù)變形過大原因有很多情況，如降水方法不爭氣造成土中有效應(yīng)力增加，設(shè)計中地面荷載估算不準(zhǔn)等造成支護(hù)結(jié)構(gòu)變形。

2 深基坑工程勘察工作中的問題

深基坑工程事故分為設(shè)計施工管理引起的支護(hù)體系破壞、影響相鄰建筑物使用受影響等原因。深基坑工程自身的復(fù)雜性決定造成深基坑工程事故原因有很多方面，大致可分為管理原因及技術(shù)原因。管理原因指因管理缺陷導(dǎo)致深基坑工程事故，其主要有建設(shè)單位、勘察單位及設(shè)計施工單位等參建方原因?？辈靻挝贿M(jìn)行工程勘察時未認(rèn)真對現(xiàn)場進(jìn)行實地勘察，造成勘察資料提供指標(biāo)與實際情況不符，一些單位在勘察時忽視了專門水文地質(zhì)勘察工作，設(shè)計中忽視了水文地質(zhì)問題，導(dǎo)致發(fā)生因地下水引發(fā)的深基坑工程安全事故。技術(shù)原因指因勘察單位、設(shè)計施工單位技術(shù)原因?qū)е碌纳罨庸こ淌鹿省Ｆ渲饕憩F(xiàn)在勘察資料不準(zhǔn)確，深基坑設(shè)計方案不夠科學(xué)完善，設(shè)計計算不準(zhǔn)確及施工方法不當(dāng)?shù)?。勘察資料是設(shè)計的基本依據(jù)，勘察資料不詳實準(zhǔn)確，勘察結(jié)論不完備、不正確都會為深基坑支護(hù)工程施工帶來安全風(fēng)險。

因深基坑勘察失誤造成的問題主要表現(xiàn)在工程勘察測量資料不完善、參數(shù)不準(zhǔn)確、勘察中未按規(guī)范要求與工程實際確定勘察系范圍等。導(dǎo)致勘探孔位距離過大影響勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，勘察范圍為支護(hù)結(jié)構(gòu)可能設(shè)置的地段，在開挖界外2倍基坑開挖深度內(nèi)進(jìn)行布置，勘察點應(yīng)布置在基坑周圍，間距為20cm左右，勘察孔深度應(yīng)滿足整體穩(wěn)定性的驗算要求，對軟土地區(qū)應(yīng)穿越軟弱土層，勘察范圍適當(dāng)擴(kuò)大。在實際深基坑勘察中應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行，如未查明場地中某地段軟土層，對軟土層未進(jìn)行特別處理，則會在施工中留下重大安全隱患。據(jù)統(tǒng)計因設(shè)計不當(dāng)造成基坑工程事故占總數(shù)的40%左右，其中包括盲目設(shè)計、支護(hù)方案選擇不當(dāng)、治理水措施不科學(xué)、設(shè)計人員缺乏經(jīng)驗等。因基坑工程勘察方面原因引發(fā)的事故占6.4%左右，應(yīng)引起基坑工程勘察部門的重視。

場地勘察是深基坑工程設(shè)計施工的關(guān)鍵依據(jù)。深基坑地巖土工程質(zhì)條件勘察報告是工程設(shè)計的主要參考資料，對鄰近建筑物與地下設(shè)施類型及臨近地下管線圖，地下結(jié)構(gòu)平面圖等在深基坑工程設(shè)計前應(yīng)詳細(xì)勘察，勘察數(shù)據(jù)失準(zhǔn)必然為工程施工設(shè)計帶來不利影響。

3 深基坑工程勘察工作的對策

3．1 基坑巖土工程勘察工作要求

落實各相關(guān)單位的安全責(zé)任是做好基坑工程安全施工管理工作的關(guān)鍵問題。必須加強(qiáng)對勘察單位勘察工作的監(jiān)管，嚴(yán)格落實基坑工程勘察工作，為基坑支護(hù)設(shè)計提供科學(xué)的參考依據(jù)。首先要編制有針對性的支護(hù)勘察工作計劃，基坑工程勘察是支護(hù)設(shè)計的基礎(chǔ)工作，目前很多基坑工程設(shè)計未依據(jù)專門的地質(zhì)勘察資料，參數(shù)通常參照主體工程項目的勘察資料，導(dǎo)致設(shè)計不能滿足基坑工程施工質(zhì)量要求。因此在制定勘察工作計劃時，應(yīng)根據(jù)基坑工程實際情況進(jìn)行設(shè)計。

其次勘察工作要提供準(zhǔn)確完整的設(shè)計參數(shù)?？辈熨Y料數(shù)據(jù)不詳會使設(shè)計人員缺乏工程建設(shè)設(shè)計依據(jù)。影響支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性，從而導(dǎo)致發(fā)生基坑支護(hù)工程安全事故。地下水及其他水害對基坑工程施工安全影響較大，因此，進(jìn)行實地勘察工作時，應(yīng)合理布置勘察點密度，對基坑支護(hù)工程地質(zhì)及水文條件進(jìn)行詳細(xì)認(rèn)真勘察，確?？辈熨Y料的準(zhǔn)確性與完整性，以滿足基坑工程支護(hù)設(shè)計需求。

再次勘察工作要重視工程周邊環(huán)境的調(diào)查，施工現(xiàn)場周邊環(huán)境條件與支護(hù)施工方案設(shè)計有密切的關(guān)系。如地下水管破裂會導(dǎo)致基坑邊坡土軟化，從而影響基坑整體的穩(wěn)定性。因此，應(yīng)加強(qiáng)對工程現(xiàn)場周邊環(huán)境的調(diào)查。包括已有建筑物及管道設(shè)施位置等情況，充分考慮基坑開挖與降水周圍環(huán)境的影響因素，以提出相應(yīng)的預(yù)防控制措施。

3．2 勘察工作注意事項

首先是施工設(shè)計造成基坑事故占比最高。因各地工程地質(zhì)情況復(fù)雜多變，基坑支護(hù)設(shè)計理論不成熟而導(dǎo)致設(shè)計失誤造成施工安全事故的情況較多。深基坑工程施工方法控制不當(dāng)是造成事故的重要原因，同時工程勘察失誤也是不可忽視的原因。其次是深基坑工程勘察測量資料不完整導(dǎo)致的基坑事故，如忽略了樁體力層上步土體的常規(guī)實驗，只給出支護(hù)樁范圍土體強(qiáng)度指標(biāo)，支護(hù)設(shè)計缺少支護(hù)位置土層參數(shù)，導(dǎo)致軟土基坑設(shè)計中缺少基坑土體壓縮模量，不排水剪切強(qiáng)度等。從而引發(fā)施工安全事故。深基坑勘察設(shè)計中需注意基坑下一定深度的土層參數(shù)?？辈熨Y料提供數(shù)據(jù)不全面，設(shè)計期限只是憑經(jīng)驗估計，則會造成浪費及為基坑工程留下隱患。再次是基坑勘察中勘察資料參數(shù)不準(zhǔn)確，支護(hù)所需土體設(shè)計參數(shù)內(nèi)摩擦角取值錯誤，導(dǎo)致施工設(shè)計失誤從而引發(fā)安全事故。此原因在勘察失誤造成的事故中占比較大?？辈熨Y料提供參數(shù)要與工程中實際土體狀態(tài)相同，防止因滲水等原因影響工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，土體內(nèi)摩擦力會因含水量增加而降低，因此設(shè)計參數(shù)采用要符合土體實際工程的工況。深基坑工程施工涉及到地質(zhì)水文等條件及土力學(xué)、施工組織管理等各方面知識。導(dǎo)致深基坑工程事故的原因有很多方面，深基坑工程因存在地質(zhì)條件環(huán)境變化多樣，勘察工作參數(shù)選取不準(zhǔn)確等原因造成深基坑工程事故頻發(fā)?？辈旃ぷ魇潜ＷC基坑工程建設(shè)質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。因此必須加強(qiáng)對勘察工作的理論研究與應(yīng)用監(jiān)管。總結(jié)深基坑工程勘察工作的注意事項，保障深基坑工程的建設(shè)安全，提高勘察工作質(zhì)量。