论岩土工程勘察中地基处理的质量控制——以“清镇煤电铝一体化项目氧化铝工程”为例

张 超

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局地质勘测设计院，贵州 贵阳 550005）

中国铝业贵州分公司“清镇煤电铝一体化项目氧化铝工程”位于贵阳市清镇王庄布依族苗族乡，工程占地面积约400亩。321国道从工程场地附近穿过，交通便利。该详细勘察范围为该工程一标段，包括：赤泥堆场及赤泥输送管线、生产控制中心、食堂及浴室、倒班宿舍、溶出、原料磨、高压泵房、预脱硅、均化库、卸矿站、出渣、石灰消化、石灰卸车、石灰仓、赤泥浆液处理、蒸发酸洗及稀释、蒸发站、蒸发槽罐区及碱液槽、空压站及配电室、全厂循环水、废水处理等子项工程。

1 勘察目的及技术要求

根据详细工程地质勘察的要求，本次勘察的目的主要为：为设计和施工提供所需的岩土工程参数，对建筑地基作出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑开挖和不良地质作用的防治等提出建议。具体的目的和技术要求如下：查明场地范围及其周边地形地貌特征、地质构造；查明建筑场地各层岩土的类型、成因、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力；查明覆盖层厚度、基岩面形态和坡度、岩石风化和完整程度；查明岩、土体的物理力学性能；查明建筑物附近不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势，并对其危害程度、建筑场地稳定性做出评价，提出预防措施及整治方案建议；查明气象、水文和地下水的埋藏条件、类型，提供地下水位及其变化幅度；判定地下水对建筑材料的腐蚀性，提供设计抗渗水位及抗浮水位，提出施工降水方法的建议和有关技术参数；提供抗震设防烈度、分组及有关技术参数、场地土类型和场地类别，对场地和地基的地震效应、场地地震安全性作出评价；对可供采用的地基基础设计方案进行论证分析，提出经济合理的基础形式和地基持力层建议；对深基坑及边坡查明主要结构面的类型、等级、产状、发育程度、延伸程度、闭合程度、风化程度、充填状况、充水状况、组合关系、力学属性和与临空面的关系，提供边坡稳定计算、支护设计及施工降水所需的岩土技术参数，论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响[1]。

2 主要勘察方法及完成工作量

（1）水文、工程地质调查测绘。收集有关资料、分析相应的区域地质图及水文地质图，采用穿越法及追索法进行现场1：10000工程地质及水文地质调查测绘，初步查明场地范围及周边地貌单元、地质条件、构造发育的程度，结合其它工程手段对有危害的不良地质现象作出评价，对场区内存在的特殊岩土的岩土分布及类型进行调查、研究，对场区的稳定性作出定性评价。

（2）钻探。主要用于进行地层鉴别、岩性判定，查明岩溶、裂隙发育情况等。其中：土层钻探采用冲击法，岩层采用回转钻进的方法。①钻孔布置原则。结合场地工程环境条件、拟建工程特点及规范与设计要求。本次勘察根据拟建物柱位按一柱一孔的原则布置钻孔。②钻孔深度控制。钻孔深度主要根据相关规范要求并结合设计提供拟建物的结构特征控制，现场地已场平至设计标高，钻孔深度按满足场平标高以下地基持力层厚度控制。③完成钻探工作量。本次勘查共完成钻孔961个，钻探进尺18379.3m，其中：土层6823.8m、岩层11555.5m。

（3）钻孔声波测试。用于测定岩体的压缩波速，评价岩体的风化带和完整程度，划分岩体单元及岩体基本质量等级。

对场地内小范围小型建筑群及单个一般性建筑进行至少1个声波测试钻孔，大中型及重要性建筑布置1/3钻孔进行超声波测试。

3 地基基础处理质量控制的方案

（1）地表岩溶处理。场地内直接出露的地表溶沟、溶槽建议直接采用混凝土或级配碎石回填，回填采用的碎石直径不宜过大，以免地表溶沟、溶槽洞口被堵住无法达到充填效果。

（2）岩体内溶洞的处理。对于场地钻探揭露的溶洞（隙），需根据建筑结构及荷载、溶洞（隙）顶板厚度、选择的地基持力层方案综合确定处理方案。在采用天然地基作地基持力层的区域，需根据建筑荷载视基底以下溶洞（隙）以上地基持力层厚度采取可行、合理的处理措施。若基底以下溶洞（隙）以上地基持力层厚度满足地基持力层厚度要求，可不处理；若基底以下溶洞（隙）以上地基持力层厚度不能满足地基持力层厚度要求，建议视溶洞（隙）在基底以下埋深合理选用梁板基础跨越或桩基础穿越的处理措施。

（3）其他地基处理方案。在采用强夯地基作地基持力层的区域，需按强夯地基填料级配及要求回填强夯。对强夯地基建议由相关单位组织进行载荷试验得出可靠的地基承载力特征值提交设计使用。荷载较小的建筑在同时采用强夯地基与基岩作地基持力层时，建议对基岩进行超挖褥垫层换填处理，避免拟建物产生不均匀沉降。

（4）桩基工程。①桩基区域。根据设计提供拟建物荷载及本次勘察揭示，Ⅰ-Ⅰ区及Ⅰ-Ⅲ区内拟建物荷载较大，建议采用中风化基岩作地基持力层。这些区内覆盖层厚度较大，基岩埋深较大，拟建建筑基础建议采用桩基础。②成桩可能性。根据场地岩土工程地质条件、设计参数、场地周边重要建筑物情况，场地内未发现地下水，土层中无较大块石或障碍，填土厚度较大的区域已经强夯处理，填土已达到相对密实状态，桩基础成桩是可行的。由于素填土厚度较大，虽经过强夯处理但孔隙较大，开挖易垮塌。桩基础若采用人工开挖成孔，其安全隐患较大、工期较长，建议桩基础采用机械成孔。③对环境的影响。场地周边无重要建筑物，成桩不存在对既有建筑的影响；场地内地下水埋藏较深，地表水渗入孔桩后将其抽排引起周边地面沉降的可能性较小；孔桩开挖产生的弃土可就近回填至场地内需要回填的部位或外运至附近弃土场，弃土成分主要为天然的红粘土、碎石，其中不含垃圾成分，弃土对周边环境影响较小。

（5）地下水作用评价。现场地地下水虽埋藏较深，但降水下渗亦会形成临时性地下水，在填土中汇集易形成上层滞水，对需进行地下开挖的建筑，施工开挖中需考虑临时地下水的影响，做好坑内疏排水准备工作。

4 结语

总而言之，希望通过本文对清镇煤电铝一体化项目氧化铝工程的勘察，能够对其整个区域的实际情况有一个了解，特别是勘察中提出的地基基础处理的建议方案对后续的工程建设的质量控制将起到一个关键的作用，为后续的项目建设奠定良好的基础条件。