淺談巖溶區(qū)施工勘察勘探技術(shù)要點(diǎn)及驗(yàn)樁工作

張偉 丁海濤 余建強(qiáng)

云南省內(nèi)地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，巖溶區(qū)建設(shè)項(xiàng)目屢見不鮮，層出不窮。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城市布局的不斷擴(kuò)充，諸多高層建筑、超高層建筑也相繼在復(fù)雜巖溶區(qū)地質(zhì)條件下進(jìn)行建設(shè)，此類建筑絕大多數(shù)采用樁基礎(chǔ)，在此情況下，為彌補(bǔ)初、詳勘的局限性和不足，給樁基設(shè)計(jì)、施工提供更有針對(duì)性的指導(dǎo)和依據(jù)，施工勘察的重要性就尤為突顯。而規(guī)范及各類工具書對(duì)于施工勘察規(guī)定的較少，特別對(duì)勘探過程中的技術(shù)要點(diǎn)鮮有說明，對(duì)大直徑樁驗(yàn)樁工作更是少見規(guī)定及闡述。本文結(jié)合筆者親歷的幾個(gè)代表性巖溶區(qū)民建勘察項(xiàng)目，著重總結(jié)巖溶區(qū)施工勘察勘探技術(shù)要點(diǎn)，同時(shí)對(duì)驗(yàn)樁工作作以具體性總結(jié)，以期為后續(xù)類似工程提供參考。

巖溶又稱“喀斯特”，是指水對(duì)可溶巖石碳酸鹽巖、硫酸鹽巖、鹵化物鹽等進(jìn)行以化學(xué)溶蝕作用為主要特征，包括水的機(jī)械侵蝕以及物質(zhì)的運(yùn)移與再沉淀的綜合地質(zhì)作用，以及由此產(chǎn)生的各種現(xiàn)象的總稱。巖溶在我國是一種相當(dāng)普遍的不良地質(zhì)現(xiàn)象，長期以來，在巖溶地區(qū)的各項(xiàng)工程建設(shè)中，場地內(nèi)的各種巖溶形態(tài)、巖溶地下水及其它不良地質(zhì)作用等都是影響地基穩(wěn)定工程質(zhì)量和安全使用的主要因素，也是使用過程中的主要隱患。

一、工程勘探的目的

工程地質(zhì)勘察的目的是通過調(diào)查、測繪并借助各種勘察手段和方法查明場地的地形地貌情況，地質(zhì)構(gòu)造情況、巖土體的空間分布狀態(tài)及不良地質(zhì)現(xiàn)象研究、分析巖土體的強(qiáng)度、變形特性；查明、研究并分析場地及與場地安全性相關(guān)的鄰近區(qū)域的水文地質(zhì)條件；評(píng)價(jià)建筑工程場地的適宜性和穩(wěn)定性，提供建筑工程設(shè)計(jì)與施工所需的工程地質(zhì)資料。

二、施工勘察勘探技術(shù)要點(diǎn)

1.項(xiàng)目實(shí)施前準(zhǔn)備

分析原詳勘報(bào)告，有針對(duì)性地、簡明扼要地編制勘察綱要，重點(diǎn)應(yīng)包含建筑及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)條件、野外工作注意事項(xiàng)、鉆孔深度控制等（一般經(jīng)驗(yàn)，中風(fēng)化時(shí)，勘探深度應(yīng)不小于預(yù)估樁端底面以下8m，破碎中風(fēng)化及強(qiáng)風(fēng)化不小于10m，當(dāng)相鄰鉆孔基巖面起伏較大時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)加深）。

2.外業(yè)作業(yè)

（1）選擇功率適合的鉆探設(shè)備，鉆機(jī)機(jī)長的工作年限必須3年以上。描述員崗前培訓(xùn)應(yīng)包含如何劃分巖土層，如何確定鉆探孔深，如何與機(jī)長溝通，如何了解鉆探異常情況等，并保存相關(guān)培訓(xùn)記錄。

（2）正式開工前現(xiàn)場應(yīng)有針對(duì)性地進(jìn)行安全及技術(shù)交底，并在完成簽字手續(xù)后保存記錄，禁止采用模板式交底。針對(duì)鉆機(jī)就位提出明確要求，對(duì)準(zhǔn)樁位，調(diào)平設(shè)備，調(diào)直立軸，保證設(shè)備的穩(wěn)定。鉆探至軟硬接觸面時(shí)，土巖接觸面時(shí)，鉆桿易沿溶溝、溶槽、裂縫及軟弱面飄走或傾斜，應(yīng)控制鉆進(jìn)速率，低壓慢速，待鉆具全斷面進(jìn)入硬層或巖石后，再加壓提速，在鉆進(jìn)過程中始終控制鉆機(jī)立軸的垂直度。在勘察作業(yè)中，機(jī)長應(yīng)時(shí)刻注意鉆機(jī)的鉆進(jìn)情況，遇到異常情況應(yīng)立即向現(xiàn)場技術(shù)人員反映。

（3）根據(jù)建設(shè)方提供的控制點(diǎn)進(jìn)行測量放孔，提供一次放線記錄，并進(jìn)行測量放孔二次復(fù)核，特殊情況（如勘察期間挖填整平、總平圖調(diào)整等）在鉆探結(jié)束后，應(yīng)再次進(jìn)行孔口坐標(biāo)及高程的測量復(fù)核工作；現(xiàn)場勘探點(diǎn)若進(jìn)行過多次放線，每次放線應(yīng)采用相同控制點(diǎn)，并與樁基單位采用的控制點(diǎn)相統(tǒng)一，應(yīng)保存好記錄并且能夠區(qū)分開；定位必須用木樁、鋼筋或鋼釘?shù)?，必須牢固，不能用筷子定位。若控制點(diǎn)位于填土地區(qū)或較易蠕動(dòng)的地區(qū)，在放孔前應(yīng)觀察控制點(diǎn)周圍地面情況，并與甲方溝通，確定控制點(diǎn)位置，控制點(diǎn)數(shù)量至少三處，控制點(diǎn)的間距應(yīng)合理。

（4）鉆孔分層按回次進(jìn)行描述，要求字跡清楚，每個(gè)回次據(jù)實(shí)客觀反應(yīng)，不能盲目“就差不就好”，特別是中等風(fēng)化（含破碎）巖石與強(qiáng)風(fēng)化巖石要區(qū)分開，不能簡單或盲目合并成強(qiáng)風(fēng)化巖石；針對(duì)機(jī)械破碎的巖石，根據(jù)碎塊的新鮮面的情況，確定其風(fēng)化程度；根據(jù)巖芯的形狀確定其完整程度及破碎程度。

3.內(nèi)業(yè)工作及成果提交

（1）整理外業(yè)記錄紙，錄入數(shù)據(jù)庫，逐孔逐層描述要全面，針對(duì)軟弱土層、各風(fēng)化巖石、巖溶裂隙、溶洞、充填物等要描述清楚。

（2）鉆孔高程、坐標(biāo)要逐孔錄入，逐孔復(fù)核，最終形成的平面圖與施工時(shí)使用的平面圖進(jìn)行逐孔對(duì)比復(fù)核。

（3）柱狀圖生成后要逐個(gè)進(jìn)行巖土層的分層核對(duì)，針對(duì)巖溶裂隙（溶洞）要描述清楚充填物及充填物的狀態(tài)。

（4）文字報(bào)告中針對(duì)施工勘察過程中出現(xiàn)的可能影響樁基礎(chǔ)施工的問題要闡述清楚。施工勘察成果須經(jīng)認(rèn)真、嚴(yán)格的三級(jí)校審后方可提交。

三、巖溶區(qū)驗(yàn)樁工作

1.驗(yàn)樁前，須準(zhǔn)備好擬建筑物相關(guān)的紙質(zhì)版樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)說明、施工樁位圖及巖土工程勘察報(bào)告、紙質(zhì)版柱狀圖、巖芯照片，以便技術(shù)人員及時(shí)查閱。同時(shí)需要復(fù)核樁位圖與勘察超前鉆圖紙鉆孔位置是否一致。

2.重視樁基礎(chǔ)的驗(yàn)槽工作，驗(yàn)樁時(shí)應(yīng)復(fù)核土層信息，施工過程中土層信息是否與勘察超前鉆土層相符合；巖溶地區(qū)往往基巖頂面巖石較破碎，裂隙發(fā)育且充填軟黏土，不能簡單按規(guī)范要求認(rèn)為進(jìn)入巖石1倍樁徑或1米就能滿足設(shè)計(jì)單樁承載力的要求，按照設(shè)計(jì)要求必須滿足進(jìn)入持力層（入巖）深度，樁身需要全斷面進(jìn)入完整、穩(wěn)定的持力層并且保證樁底持力層厚度。若按照設(shè)計(jì)樁長施工后依然無法揭露持力層的，需加深樁長進(jìn)入持力層并滿足設(shè)計(jì)要求；現(xiàn)場樁孔進(jìn)入持力層后有夾層必須穿越夾層（包括喀斯特地區(qū)溶洞、溶隙及較差土層）。

3.持力層的確定要結(jié)合超前鉆孔柱狀圖、周邊鉆孔基巖面標(biāo)高及溶洞發(fā)育情況，旋挖機(jī)成孔鉆機(jī)的速率、取芯率、取出芯樣巖石含量等綜合確定?，F(xiàn)場驗(yàn)樁樁端持力層務(wù)必判斷準(zhǔn)確，依據(jù)柱狀圖，結(jié)合現(xiàn)場挖出的巖芯來判斷，遇樁孔地層與施工勘察地層出入較大，比如基巖面提前揭露或圖紙上與實(shí)際風(fēng)化程度不一時(shí)，此時(shí)應(yīng)仔細(xì)核對(duì)、分析，結(jié)合柱狀圖及周邊鉆孔資料、樁基采芯情況、與挖機(jī)手溝通情況、開挖難易程度等綜合確定可否終孔。泥漿鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)從井口返漿中，獲取最新出的巖芯渣樣，仔細(xì)判斷，認(rèn)真判明是否已達(dá)到預(yù)定的樁端持力層。

4.樁機(jī)能取出完整樁芯的判斷較直觀，一部分取不出完整樁芯的，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場取出的破碎巖塊、施工難易程度、鉆頭聲音綜合判斷。現(xiàn)場施工過程中樁芯土必須驗(yàn)樁完成后才可清理，如遇驗(yàn)孔沒樁芯土不予認(rèn)可。若樁芯被泥漿包裹，可沖洗后辨認(rèn)。

5.驗(yàn)樁時(shí)應(yīng)復(fù)核樁孔深度，勘察時(shí)鉆孔標(biāo)高與樁基施工樁孔標(biāo)高是否有差異，樁的施工標(biāo)高與樁頂標(biāo)高差值加上樁長等于樁孔的實(shí)際深度。

6.挖樁過程中提醒施工方注意樁孔沉渣厚度控制。

四、總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，大量的建筑物要建在巖溶地區(qū)，本文對(duì)巖溶區(qū)施工勘察勘探工作及驗(yàn)樁工作作了研究總結(jié)，對(duì)今后類似工程有一定的指導(dǎo)價(jià)值和借鑒意義。