蘇宇博

摘 要：錦州位于遼寧省偏西部，被稱作遼西走廊，是遼寧西部地區(qū)重要的交通樞紐。隨著我國城市現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，錦州的城市建設(shè)水平也水漲船高，近十年來，錦州市的新建現(xiàn)代化建筑層出不窮。為了建筑建設(shè)的合理性、安全性，在建筑施工初期要進(jìn)行地區(qū)的建筑巖土工程勘查。本文介紹了建筑勘探孔深度和基坑邊坡穩(wěn)定性、基坑降水和地震效應(yīng)的勘察。

關(guān)鍵詞：建筑；基坑；降水；地震效應(yīng)

中圖分類號：TU19 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

錦州地處遼西走廊，為遼西中心城市的重要交通樞紐。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，新建建筑不斷出現(xiàn)。本文根據(jù)筆者從事巖土工程經(jīng)驗(yàn)，以有關(guān)規(guī)范、規(guī)程為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)地工程地質(zhì)條件，對錦州城區(qū)進(jìn)行巖土勘察探討。

1 錦州城區(qū)工程地質(zhì)條件概述

錦州城區(qū)所處地貌單元為小凌河沖洪積階地和風(fēng)化剝蝕殘丘，兩種地貌單元大體上以沈山鐵路為界。鐵南為小凌河沖洪階地，具有典型的二元結(jié)構(gòu)，上部巖性主要有粉質(zhì)黏土、粉土、粉細(xì)砂，一般層厚5m～10m。下伏白堊系安山巖、泥巖、礫砂巖，基巖頂板埋深一般為15m～20m。鐵北為風(fēng)化剝蝕殘丘，表層為殘丘積黏性土，層厚一般小于3m，下伏基巖以白堊系泥巖、砂礫巖為主。

圓礫區(qū)為本區(qū)良好的儲水層和導(dǎo)水層，賦存有豐富的地下水，為第四紀(jì)松散巖類孔隙潛水，受人工開采的影響，目前地下水埋深一般為6m～8m。基巖風(fēng)化殼中賦存有少量的風(fēng)化裂隙水。

按照《錦州市地震烈度小區(qū)規(guī)劃圖》，錦州城區(qū)地震基本烈度7～7+，為強(qiáng)震區(qū)，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。

2 勘探孔深度的確定

由于工程地質(zhì)條件，錦州城區(qū)大部分建筑適宜采用箱形基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)，以圓礫層為基礎(chǔ)持力層，勘察工作宜以此為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行工程量布置（以明確采用其他基礎(chǔ)類型的除外）?！陡邔咏ㄖr土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》 （JGJ72—2017） 《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001） 《高層建筑筏形與箱形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》（JGJ6—2011）就建筑箱形或筏形基礎(chǔ)的勘探點(diǎn)深度作了基本相同的規(guī)定。

對于勘探點(diǎn)的深度的規(guī)定，控制性勘探點(diǎn)的深度應(yīng)大于地基變形計(jì)算深度。對不具備變形深度計(jì)算條件的箱形或筏形基礎(chǔ)，控制性勘探點(diǎn)的深度可按下式計(jì)算確定：

dc=d+αcβb （1）

dc—控制性勘探點(diǎn)深度，m。

d—箱形基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)的基底埋置深度，m。

αc—與土的壓縮性有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，根據(jù)錦州市區(qū)的基礎(chǔ)下的地基主要土層，碎石土取0.5～0.7，砂土取0.7～0.8，粉土取0.8～1。

β—與高層建筑層數(shù)或基底壓力有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對于高層建筑，勘察等級為甲級的可取1.1，乙級的可取1.0。

b—箱形基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)寬度，當(dāng)基礎(chǔ)為圓形或環(huán)形時(shí)，按最大直徑考慮，當(dāng)基礎(chǔ)形狀不規(guī)則時(shí)，按面積等代成方形、矩形或圓形面積的寬度或直徑考慮，m。

一般性勘探點(diǎn)的深度的規(guī)定值應(yīng)適當(dāng)大于主要受力層的深度，對于箱形或筏形基礎(chǔ)可按下式確定：

dg=d+αgβb （2）

dg—般性勘探點(diǎn)深度，m。

αg—與土的壓縮性有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，根據(jù)基礎(chǔ)下的地基主要土層，碎石土取0.3～0.4，砂土取0.4～0.5，粉土取0.5～0.7。

注：（1）對于同一類土，地質(zhì)年代老，密實(shí)或地下水位以上時(shí)αc、αg取小值，反之取大值。

（2）b≥50m時(shí)取小值，b≤20m時(shí)取大值，b為20m～50m時(shí)取中間值。

據(jù)上述規(guī)定，錦州城區(qū)鐵南的建筑箱形基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)持力層一般為圓礫層，中密為主，多處于地下水位以下，因此經(jīng)驗(yàn)系數(shù)αc、αg值宜取碎石土的大值；在預(yù)定深度內(nèi)遇基巖時(shí)，控制孔鉆入中等、微風(fēng)化巖3m～5m，一般鉆孔至中等、微風(fēng)化巖1m～2m；當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度b較大時(shí)，且基礎(chǔ)底面下不小于3m深度內(nèi)為圓礫時(shí)，一般性鉆孔的深度可鉆至該層適當(dāng)深度能正確定名并判明其性質(zhì)即可。

鐵北地區(qū)由于基巖埋藏淺，一般可選中風(fēng)化帶、微風(fēng)化帶為基礎(chǔ)持力層；當(dāng)強(qiáng)風(fēng)化帶較厚、中風(fēng)化帶埋藏較深時(shí)，也可以強(qiáng)風(fēng)化下帶作為基礎(chǔ)持力層。

隨著錦州市城區(qū)重心向南發(fā)展，小凌河兩岸建筑物不斷出現(xiàn)，因局部地帶上部雜填土、素填土層較厚，圓礫層一般埋藏約6m，較深處可達(dá)8m，且場區(qū)與河水聯(lián)系密切，地層富水性和透水性較好，若采用箱形基礎(chǔ)，地下水將給基坑開挖和基礎(chǔ)施工帶來很大困難，且箱基礎(chǔ)造價(jià)較高。而采用樁基礎(chǔ)則不存在上述問題，分析認(rèn)為在上述地帶適宜采用樁基礎(chǔ)。

樁基礎(chǔ)勘探深度應(yīng)符合以下規(guī)定：一般性勘探孔的深度應(yīng)達(dá)到預(yù)計(jì)嵌巖面以下3d～5d，并從溶洞、破碎帶穿過，到達(dá)穩(wěn)定地層；對按照多種樁長可能性建立的方案中，應(yīng)按最長樁方案確定。

3 基坑邊坡穩(wěn)定及支護(hù)勘察要點(diǎn)

基礎(chǔ)施工大多數(shù)從基坑開挖開始。實(shí)踐證明，基坑開挖工作是否順利，不僅對基礎(chǔ)施工質(zhì)量、施工周期與工程造價(jià)有影響，而且若基坑失穩(wěn)，將影響周邊建（構(gòu)）筑物的安全。建筑通常基礎(chǔ)較深（在錦州鐵南地區(qū)一般至少開挖到圓礫層，深度大于5m），因此對基坑邊坡穩(wěn)定性的勘察評價(jià)是建筑巖土工程勘察中的重要組成部分。

基坑邊坡穩(wěn)定性勘察宜從基坑周邊環(huán)境開始，勘察內(nèi)容包括以下4個(gè)方面：

（1）對影響范圍內(nèi)建（構(gòu)）筑物進(jìn)行查明，考慮其結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、基礎(chǔ)類型、埋深、基礎(chǔ)荷載大小及上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀。

（2）對基坑周邊的各類地下設(shè)施進(jìn)行查明，包括上、下水、電纜、煤氣、污水、雨水、熱力等管線或管道的分布和性狀。

（3）對場地周圍和鄰近地區(qū)進(jìn)行查明，考慮該地區(qū)地表水匯流、排泄情況，地下水管滲漏情況以及對基坑開挖影響程度。

（4）對基坑四周道路的距離及車輛載重情況進(jìn)行查明。

應(yīng)按照場地條件和設(shè)計(jì)要求確定基坑工程勘察的范圍和深度?？辈焐疃纫藶殚_挖深度的2倍～3倍，在該勘察深度范圍內(nèi)中如遇到堅(jiān)硬黏性土、碎石土和巖層，應(yīng)按照巖土類別和支護(hù)設(shè)計(jì)要求適當(dāng)減少深度?？辈炱矫娣秶顺鲩_挖邊界外深度的2倍～3倍。在深厚軟土區(qū)，適當(dāng)擴(kuò)大勘察深度和范圍。在開挖邊界外，應(yīng)以調(diào)查研究、搜集已有資料為主要勘察手段對復(fù)雜場地和斜坡場地布置適量的勘探點(diǎn)。根據(jù)錦州的工程地質(zhì)條件，要點(diǎn)如下：

（1）布置勘探點(diǎn)的范圍宜在開挖邊界外的1倍～2倍開挖深度，當(dāng)無法在開挖邊界外布置勘探點(diǎn)時(shí)，應(yīng)通過調(diào)查取得相應(yīng)的資料。

（2）基坑周邊勘探點(diǎn)的深度應(yīng)按照基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求確定，宜大于1倍開挖深度。

（3）勘探孔位置宜對應(yīng)建筑主體的勘探孔布置，地層變化較大時(shí)，應(yīng)增加勘探點(diǎn)，查明分布規(guī)律。

上述勘察工作宜與建筑物主體的巖土工程勘察同時(shí)進(jìn)行，取得下列參數(shù)，內(nèi)容包括土的常規(guī)物理試驗(yàn)指標(biāo)、土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、室內(nèi)或原位試驗(yàn)測試土的滲透系數(shù)、特殊條件下設(shè)計(jì)所需的參數(shù)。

4 基坑降水勘察

當(dāng)基坑開挖深度低于地下水位時(shí)應(yīng)進(jìn)行降水勘察?！稁r土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001）規(guī)定：對含水層和隔水層的埋藏條件，地下水類型、流向、水位及其變化幅度進(jìn)行查明，當(dāng)場地中多層地下水對工程有影響時(shí)，應(yīng)分層量測地下水位，并對互相之間的補(bǔ)給關(guān)系進(jìn)行查明；查明場地地質(zhì)條件對地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響；必要時(shí)應(yīng)設(shè)置觀測孔，或在不同深度處理設(shè)孔隙水壓計(jì)，量測壓力水頭隨深度變化；通過現(xiàn)場試驗(yàn)，測定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)。

錦州鐵北地區(qū)無良好含水層，基巖中的風(fēng)化裂隙含水量很小，明排即可，對基坑開挖影響不大，因此，在風(fēng)化巖中開挖基坑不必進(jìn)行專門的降水勘察；鐵南地區(qū)地下水豐富，主要賦存于圓礫層中，進(jìn)行降水勘探測試時(shí)，可布置勘探孔、試驗(yàn)井、觀測孔各1個(gè)，其深度均宜揭穿整個(gè)強(qiáng)含水層，達(dá)到基巖頂面，各井孔可利用巖土工程勘察孔改造而成，其技術(shù)規(guī)格、抽水試驗(yàn)要求、水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算按《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》（GJG/T111—98）中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

5 地震效應(yīng)勘察

按照《錦州市地震烈度小區(qū)劃圖》，錦州城區(qū)地震基本烈度為7度及以上，為強(qiáng)震區(qū)。因此建筑巖土工程勘察應(yīng)確定場地類別，并劃分對建筑抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段；當(dāng)缺乏歷史資料和建筑經(jīng)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)提出地面峰值加速度、場地特征周期等參數(shù)，對需要采用時(shí)程分析法補(bǔ)充計(jì)算的建筑，應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，提供土的有關(guān)參數(shù)和覆蓋層厚度；重大工程應(yīng)進(jìn)行斷裂勘察，必要時(shí)對地震危險(xiǎn)性分析或地震小區(qū)劃和震害進(jìn)行預(yù)測。

地震效應(yīng)的有關(guān)參數(shù)可通過波速測試求得，波速在工程中的應(yīng)用有：計(jì)算巖土地基動力參數(shù)、剛度系數(shù)、物理力學(xué)參數(shù)，計(jì)算場地卓越周期，劃分場地土類型，進(jìn)而確定覆蓋層厚度，劃分建筑場地類別。

結(jié)論

建筑設(shè)計(jì)和施工實(shí)踐中，對于動土區(qū)域范圍內(nèi)的建筑沿途必須進(jìn)行科學(xué)的勘察，這是保證建筑在施工時(shí)、施工后的建筑物質(zhì)量，也是對建筑安全性、可靠性的保障。如果沒有科學(xué)地、合理地進(jìn)行巖土工程勘察，極易在施工過程中出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故，造成人員和財(cái)產(chǎn)的損失，耽誤工期，影響建筑整體交付。對于不同地區(qū)、不同環(huán)境的巖土勘察，需要不同的技術(shù)手段和不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)錦州地區(qū)不同地段的工程地質(zhì)條件，確定建筑的勘探孔深度，并對基坑的邊坡穩(wěn)定性及基坑降水、地震效應(yīng)進(jìn)行勘察，既滿足了規(guī)范要求，又不浪費(fèi)工作量而增加成本。對錦州城區(qū)建筑的勘察工作具有一定的實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

[1]田成明.城市建筑工程中巖土勘察和施工處理技術(shù)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（18）：86.

[2]張富強(qiáng).巖土工程勘察、設(shè)計(jì)與施工一體化模式分析[J].裝飾裝修天地，2018（5）：157.